JP2008276165A - 光学機能層形成用感光性材料、光学機能層形成用組成物、光学機能フィルム、および、光学機能フィルム。 - Google Patents
光学機能層形成用感光性材料、光学機能層形成用組成物、光学機能フィルム、および、光学機能フィルム。 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008276165A JP2008276165A JP2007248852A JP2007248852A JP2008276165A JP 2008276165 A JP2008276165 A JP 2008276165A JP 2007248852 A JP2007248852 A JP 2007248852A JP 2007248852 A JP2007248852 A JP 2007248852A JP 2008276165 A JP2008276165 A JP 2008276165A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical functional
- functional layer
- forming
- group
- photosensitive compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、透明基板と、上記透明基板上に配向膜を介することなく直接形成され、液晶性材料を含有する光学機能層とを有する光学機能フィルムであって、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルム、および、これに用いられる光学機能層形成用感光性化合物を提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、光反応性を示す光反応性基と、疎液性を示す疎液性基とを有することを特徴とする光学機能層形成用感光性化合物、および、透明基板及び上記透明基板上に形成され、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物の反応物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料の架橋物とを含有する光学機能層を有する光学機能フィルムであって、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とする光学機能フィルムを提供することにより上記課題を解決するものである。
【選択図】図2
【解決手段】本発明は、光反応性を示す光反応性基と、疎液性を示す疎液性基とを有することを特徴とする光学機能層形成用感光性化合物、および、透明基板及び上記透明基板上に形成され、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物の反応物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料の架橋物とを含有する光学機能層を有する光学機能フィルムであって、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とする光学機能フィルムを提供することにより上記課題を解決するものである。
【選択図】図2
Description
本発明は液晶表示装置用の視野角補償フィルム等に用いられる光学機能フィルム、および、これに用いられる光学機能層形成用感光性化合物等に関するものである。
液晶表示装置は、その省電力、軽量、薄型等といった特徴を有することから、従来のCRTディスプレイに替わり、近年急速に普及している。一般的な液晶表示装置としては、図4に示すように、入射側の偏光板102Aと、出射側の偏光板102Bと、液晶セル101とを有するものを挙げることができる。偏光板102Aおよび102Bは、所定の振動方向の振動面を有する直線偏光(図中、矢印で模式的に図示)のみを選択的に透過させるように構成されたものであり、それぞれの振動方向が相互に直角の関係になるようにクロスニコル状態で対向して配置されている。また、液晶セル101は画素に対応する多数のセルを含むものであり、偏光板102Aと102Bとの間に配置されている。
液晶表示装置には特有の欠点として視野角特性の問題がある。視野角特性の問題とは、液晶表示装置を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合とでコントラストや色味等が変化する問題である。このような問題は、液晶表示装置に用いられる液晶セルが複屈折性を示すことやクロスニコルに配置された2枚の偏光板を有することに起因するものである。
このような視野角特性の問題を改善するため、現在までに様々な技術が開発されている。そして、その代表的な方法の一つに所定の複屈折性を有する位相差フィルムを用いる方法がある。この位相差フィルムを用いる方法は、液晶表示装置における液晶セルと偏光板との間に所定の複屈折性を示す位相差フィルムを配置することによって視野角特性を改善する方法である。このような方法は、液晶セルの種類に応じて複屈折性の異なる位相差フィルムを用いることにより、様々の光学特性を有する液晶セルを用いた液晶表示装置の視野角依存性の問題を改善できる点において有用であり、現在種々の表示方式を採用した液晶表示装置において採用されるに至っている。
上記位相差フィルムとしては、従来、基材と、上記基材上に形成された配向膜と、上記配向膜上に形成され、液晶材料を含有する位相差層とを有するものが広く用いられてきた。このような位相差フィルムは、上記位相差層において上記液晶材料が上記配向膜の配向規制力に従って規則的に配列されていることにより、所望の複屈折性を発現することができるものである。
ところで、近年においては上記位相差フィルムとして上記配向膜を必要としないもの、すなわち、上記基材上に、位相差層が直接形成された構成を有する位相差フィルムが開発されている(特許文献1および特許文献2)。このような配向膜を必要としない位相差フィルムは、従来の配向膜を用いる位相差フィルムでは実現することが困難であった、液晶材料の3次元配向が可能であったり、また、複数の位相差層を積層することが可能であったり、さらには、位相差フィルムの製造工程を簡略化することができるという利点を有する。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示されている位相差フィルムは、位相差性を発現する位相差層として、液晶材料と、上記液晶材料を配向させる配向性化合物が混在するものが用いられることになるため、上記配向性化合物の存在によって上記液晶材料の配列が阻害されてしまうという欠点があった。上記液晶材料の配列が阻害されてしまうと、上記位相差層のヘイズが大きくなったり、位相差性の発現性が低下してしまうことから、このような配向膜を用いない位相差フィルムにおいては、透明性および位相差性の発現性に優れた位相差フィルムを得ることが困難であるという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、透明基板と、上記透明基板上に配向膜を介することなく直接形成され、液晶性材料を含有する光学機能層とを有する光学機能フィルムであって、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルム、および、これに用いられる光学機能層形成用感光性化合物を提供することを主目的とするものである。
上記課題を解決するために、本発明は、光反応性を示す光反応性基と、疎液性を示す疎液性基とを有することを特徴とする光学機能層形成用感光性化合物を提供する。
本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、上記疎液性基を有することから、例えば、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を液晶材料と混合して塗工液を調整し、これを用いて光学機能層を形成する際に、表面に上記光学機能層形成用感光性化合物またはその反応物が偏在した光学機能層を形成することができる。このため、本発明の光学機能層形成用感光性化合物によれば、上記光学機能層において上記液晶材料の配列性を向上させることができるため、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を形成することができる。
本発明においては、上記疎液性基が、ケイ素またはフッ素を含有するものであることが好ましい。また、本発明においては、上記疎液性基がジメチルシロキサン鎖またはフルオロアルキル鎖であることが好ましい。このような疎液性基を有することにより、本発明の光学機能層形成用感光性化合物をより疎液性の高いものにできるため、本発明の光学機能層形成用感光性化合物と液晶材料とを混合して塗工液を調整し、これを用いて光学機能層を形成する際に、上記光学機能層形成用感光性化合物またはその反応物の表面への偏在をより著しくすることができる。この光学機能層形成用感光性化合物またはその反応物の表面への偏在により、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いてより光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを製造することが可能になるからである。
また、本発明においては、上記光反応性基がメソゲン構造を有するものであってもよい。上記光反応性基がメソゲン構造を有することにより、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて、さらに光学機能の発現性に優れた光学機能フィルムを製造することが可能になるからである。
さらに、本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、上記光反応性基を有する光反応性モノマーと、上記疎液性基を有する疎液性モノマーとが共重合されてなるものであってもよい。このような構造を有することにより、例えば、上記光反応性モノマーと、上記疎液性モノマーとの重合比を適宜変更することにより、本発明の光学機能層形成用感光性化合物が示す疎液性を、本発明の光学機能層形成用感光性化合物の具体的な用途に応じて任意に調整することが容易になるからである。
また上記課題を解決するために、本発明は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料とを含むことを特徴とする光学機能層形成用組成物を提供する。
本発明の光学機能層形成用組成物は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物を含有するため、本発明の光学機能層形成用組成物を塗工して光学機能層を形成した際に、上記光学機能層形成用感光性化合物、あるいは、その反応物が表面に偏在した光学機能層を形成することができる。このため、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて形成される光学機能層は、上記光学機能層形成用感光性化合物の存在によって、上記架橋性液晶材料の配列性が阻害されることが少ないものにできる。このため、本発明によれば、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を形成することができる。
本発明の光学機能層形成用組成物は溶媒を含むことが好ましい。溶媒を含むことにより、本発明の光学機能層形成用組成物を塗工して光学機能層を形成する際に、上記光学機能層形成用感光性化合物が表面により偏在化された光学機能層を形成することができるため、さらに光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを形成することができるからである。
また、本発明の光学機能層形成用組成物は上記光学機能層形成用感光性化合物の含有量が全固形分に対して1質量%以下であることが好ましい。これにより、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて、よりヘイズが小さい光学機能層を形成することが可能になるからである。
また、上記課題を解決するために本発明は、透明基板、および、上記透明基板上に形成され、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物の反応物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料の架橋物とを含有する光学機能層を有する光学機能フィルムであって、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とする光学機能フィルムを提供する。
本発明によれば、上記光学機能層において上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることから、上記光学機能層に上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が存在することによって、上記架橋性液晶材料の架橋物の配列性が阻害されることを防止できる。このため、本発明によれば光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを得ることができる。
本発明の光学機能フィルムにおいては、上記光学機能層における上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の含有量が1質量%以下であることが好ましい。これにより、本発明の光学機能フィルムをよりヘイズが小さいものにすることができるからである。
さらに上記課題を解決するために、本発明は、透明基板を用い、上記本発明に係る光学機能層形成用組成物を塗工することにより、上記透明基板上に光学機能層形成用層を形成する光学機能層形成用層形成工程と、上記光学機能層形成用層に偏光紫外線を照射し、上記光反応性基を反応させることによって上記光学機能層形成用層に上記架橋性液晶材料に対する配向性を付与する配向性付与工程と、上記架橋性液晶材料を配列させる液晶配列工程と、上記架橋性液晶材料を架橋させる液晶架橋工程と、を有することを特徴とすることを特徴とする光学機能フィルムの製造方法を提供する。
本発明によれば、上記光学機能層形成用組成物として上記本発明に係る光学機能層形成用組成物が用いられていることにより、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を備える光学機能フィルムを製造することができる。このため、本発明の光学機能フィルムの製造方法によれば光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを得ることができる。
本発明は、透明基板と、上記透明基板上に配向膜を介することなく直接形成され、液晶性材料を含有する光学機能層とを有する光学機能フィルムであって、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを得ることができるという効果を奏する。
本発明は、光学機能層形成用感光性化合物と、これを用いた光学機能層形成用組成物と、これを用いた光学機能フィルムの製造方法と、光学機能フィルムに関するものである。
以下、本発明の光学機能層形成用感光性化合物、光学機能層形成用組成物、光学機能フィルムの製造方法、および、光学機能フィルムについて順に説明する。
以下、本発明の光学機能層形成用感光性化合物、光学機能層形成用組成物、光学機能フィルムの製造方法、および、光学機能フィルムについて順に説明する。
A.光学機能層形成用感光性化合物
まず、本発明の光学機能層形成用感光性化合物について説明する。本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、光反応性を示す光反応性基と、疎液性を示す疎液性基とを有することを特徴とするものである。
まず、本発明の光学機能層形成用感光性化合物について説明する。本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、光反応性を示す光反応性基と、疎液性を示す疎液性基とを有することを特徴とするものである。
本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、上記疎液性基を有することから、例えば、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を液晶材料と混合して塗工液を調整し、これを用いて光学機能層を形成した際に、表面に上記光学機能層形成用感光性化合物またはその反応物が偏在した光学機能層を形成することができる。このため、本発明の光学機能層形成用感光性化合物によれば、上記光学機能層において上記液晶材料の配列性を向上することができるため、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を形成することができる。
ここで、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いることにより、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を形成できる理由についてより具体的に説明する。
本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、液晶材料等の屈折率異方性を有する棒状化合物と混合されて用いられ、上記液晶材料が規則的に配列することにより、所定の光学機能を発現する光学機能層を形成するために用いられるものである。
図1は、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて、光学機能層を形成する方法の一例を示す概略図である。図1に例示するように、本発明の光学機能層形成用化合物を用いて光学機能層を形成する方法としては、通常、透明基板1を用い(図1(a))、上記透明基板1上に、本発明の光学機能層形成用感光性化合物と、架橋性液晶材料とを含有する光学機能層形成用組成物を塗工し、上記透明基板1上に光学機能層形成用層2’を形成する光学機能層形成用層形成工程(図1(b))と、上記光学機能層形成用層2’に、偏光紫外線を照射することによって、本発明の光学機能層形成用感光性化合物が有する光反応性基を反応させ、上記光学機能層形成用層2’に、上記架橋性液晶材料に対する配向性を付与する配向性付与工程(図1(c))と、上記光学機能層形成用層2’を加温することにより、架橋性液晶材料を、上記配向性付与工程によって付与された配向性に従って配列させる液晶配列工程(図1(d))、上記光学機能層形成用層2’に紫外線を照射することにより上記液晶配列工程によって配列された架橋性液晶材料を架橋する、液晶架橋工程(図1(e))と、により、上記透明基板1上に、規則的に配列された架橋性液晶材料を有する光学機能層2を形成する方法が用いられる。
本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、液晶材料等の屈折率異方性を有する棒状化合物と混合されて用いられ、上記液晶材料が規則的に配列することにより、所定の光学機能を発現する光学機能層を形成するために用いられるものである。
図1は、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて、光学機能層を形成する方法の一例を示す概略図である。図1に例示するように、本発明の光学機能層形成用化合物を用いて光学機能層を形成する方法としては、通常、透明基板1を用い(図1(a))、上記透明基板1上に、本発明の光学機能層形成用感光性化合物と、架橋性液晶材料とを含有する光学機能層形成用組成物を塗工し、上記透明基板1上に光学機能層形成用層2’を形成する光学機能層形成用層形成工程(図1(b))と、上記光学機能層形成用層2’に、偏光紫外線を照射することによって、本発明の光学機能層形成用感光性化合物が有する光反応性基を反応させ、上記光学機能層形成用層2’に、上記架橋性液晶材料に対する配向性を付与する配向性付与工程(図1(c))と、上記光学機能層形成用層2’を加温することにより、架橋性液晶材料を、上記配向性付与工程によって付与された配向性に従って配列させる液晶配列工程(図1(d))、上記光学機能層形成用層2’に紫外線を照射することにより上記液晶配列工程によって配列された架橋性液晶材料を架橋する、液晶架橋工程(図1(e))と、により、上記透明基板1上に、規則的に配列された架橋性液晶材料を有する光学機能層2を形成する方法が用いられる。
上述したように、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて形成される光学機能層は、上記架橋性液晶材料が規則的に配列することにより所定の光学機能を発現するものである。そして、本発明の光学機能層形成用感光性化合物は偏光紫外線によって上記光反応性基が反応されることにより、上記架橋性液晶材料を配列させる機能を有するものである。
ここで、上記架橋性液晶材料は結晶−液晶相転移温度以上、液晶相−等方相転移温度未満の温度範囲で規則的に配列する配列性を有するものであるが、この配列性は他の化合物の存在によって容易に損なわれてしまう傾向を有する。上記配列性を損なわせる他の化合物としては、本発明の光学機能層形成用感光性化合物も例外ではない。したがって、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて形成される光学機能層において、本発明の光学機能層形成用感光性化合物と、上記架橋性液晶材料とが混在すると、本発明の光学機能層形成用感光性化合物の存在によって上記架橋性液晶材料の配列性が損なわれてしまうことになる。
この点、本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、上記疎液性基を有することにより、上記光学機能層形成用層形成工程において形成される光学機能層形成用層において、表面に偏在する性質を有するものである。すなわち、本発明の光学機能層形成用感光性化合物は上記疎液性基を有することにより、分子全体として上記光学機能層形成用組成物に用いられる液体に対して疎液性を示すものとなる。このため、本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、上記光学機能層形成用層形成工程において、上記光学機能層形成用組成物の塗膜を乾燥して光学機能層形成用層を形成する際に、疎液相互作用により上記光学機能層形成用層の表面に偏在することができるものである。
このようなことから、本発明の光学機能層形成感光性化合物を用いて形成される光学機能層においては、本発明の光学機能層形成用感光性化合物の大部分が、上記架橋性液晶材料と混在することなく存在するため、上記架橋性液晶材料の配列が本発明の光学機能層形成用感光性化合物の存在によって阻害されることを防止することができる。このため、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて形成される光学機能層は、上記架橋性液晶材料が高い規則性で配列したものとなるため、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さいものになるのである。
ここで、上記架橋性液晶材料は結晶−液晶相転移温度以上、液晶相−等方相転移温度未満の温度範囲で規則的に配列する配列性を有するものであるが、この配列性は他の化合物の存在によって容易に損なわれてしまう傾向を有する。上記配列性を損なわせる他の化合物としては、本発明の光学機能層形成用感光性化合物も例外ではない。したがって、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて形成される光学機能層において、本発明の光学機能層形成用感光性化合物と、上記架橋性液晶材料とが混在すると、本発明の光学機能層形成用感光性化合物の存在によって上記架橋性液晶材料の配列性が損なわれてしまうことになる。
この点、本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、上記疎液性基を有することにより、上記光学機能層形成用層形成工程において形成される光学機能層形成用層において、表面に偏在する性質を有するものである。すなわち、本発明の光学機能層形成用感光性化合物は上記疎液性基を有することにより、分子全体として上記光学機能層形成用組成物に用いられる液体に対して疎液性を示すものとなる。このため、本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、上記光学機能層形成用層形成工程において、上記光学機能層形成用組成物の塗膜を乾燥して光学機能層形成用層を形成する際に、疎液相互作用により上記光学機能層形成用層の表面に偏在することができるものである。
このようなことから、本発明の光学機能層形成感光性化合物を用いて形成される光学機能層においては、本発明の光学機能層形成用感光性化合物の大部分が、上記架橋性液晶材料と混在することなく存在するため、上記架橋性液晶材料の配列が本発明の光学機能層形成用感光性化合物の存在によって阻害されることを防止することができる。このため、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて形成される光学機能層は、上記架橋性液晶材料が高い規則性で配列したものとなるため、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さいものになるのである。
本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、上記疎液性基と、上記光反応性基とを有するものである。
以下、このような本発明の光学機能層形成用感光性化合物について詳細に説明する。
以下、このような本発明の光学機能層形成用感光性化合物について詳細に説明する。
1.疎液性基
まず、本発明に用いられる疎液性基について説明する。本発明に用いられる疎液性基は疎液性を有するものである。本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、このような疎液性基を有することにより、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を形成することが可能となるのである。
まず、本発明に用いられる疎液性基について説明する。本発明に用いられる疎液性基は疎液性を有するものである。本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、このような疎液性基を有することにより、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を形成することが可能となるのである。
本発明に用いられる疎液性基としては、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて形成される光学機能層において、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を表面に偏在化させることが可能な程度の疎液性を有するものであれば特に限定されるものではなく、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて光学機能層を形成する際に、併用される液状化合物の種類に応じて適宜選択して用いることができる。このような疎液性基としては、例えば、ケイ素を含有する官能基、フッ素を含有する官能基、炭素数が6〜20の範囲内である長鎖アルキル基等を挙げることができる。
本発明においては、上記疎液性基のいずれであっても好適に用いることができるが、なかでも本発明においては、上記疎液性基が、ケイ素を含有する官能基またはフッ素を含有する官能基を用いることが好ましい。このような疎液性基を有することにより、本発明の光学機能層形成用感光性化合物をより疎液性の高いものにできるため、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いてより光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを製造することが可能になるからである。
上記ケイ素を含有する官能基としては、例えば、下記式で表されるポリオルガノシロキサン鎖を挙げることができる。
上記式においてR1、R2はそれぞれ独立してアルキル基、アリール基、アルケニル基を示し、mは2以上の整数を示す。
上記式で表されるポリオルガノシロキサン鎖の鎖長としては、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて光学機能層を形成する際に併用される液状化合物の種類に応じて、本発明の光学機能層感光性化合物に所望の疎液性を付与できる範囲であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明においては上記mが2〜40の範囲内であることが好ましく、特に3〜30の範囲内であることが好ましく、さらに5〜25の範囲内であることが好ましい。
上記式で表されるポリオルガノシロキサン鎖の具体例としては、例えば、ポリジアルキルシロキサン(例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン等)、ポリジアリールシロキサン(例えば、ポリジフェニルシロキサン、ポリジトリルシロキサン等)、ポリアルキルアリールシロキサン(例えば、メチルフェニルシロキサン、ポリメチルトリルシロキサン等)、ポリアルケニルシロキサン(例えば、ポリジビニルシロキサン等)、ポリアルケニルアルキルシロキサン(例えば、ポリビニルメチルシロキサン等)、ポリアルケニルアリールシロキサン(例えば、ポリビニルフェニルシロキサン等)等を挙げることができる。
本発明においては、これらのポリオルガノシロキサン鎖のいずれであっても好適に用いることができるが、なかでもポリジアルキルシロキサン鎖を用いることが好ましく、ポリジメチルシロキサン鎖を用いることが最も好ましい。ジメチルシロキサン鎖は、鎖長を変更することにより疎液性の程度を任意に調整することが可能だからである。
なお、本発明に用いられるポリオルガノシロキサン鎖の鎖長としては、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて光学機能層を形成する際に併用される液状化合物の種類に応じて、本発明の光学機能層感光性化合物に所望の疎液性を付与できる範囲であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明に用いられるポリオルガノシロキサン鎖は分子量が200〜10000の範囲内であることが好ましく、特に500〜5000の範囲内であることが好ましく、さらに1000〜3000の範囲内であることが好ましい。
一方、上記フッ素を含有する官能基として、本発明に好適に用いられるものの例としてはフルオロアルキル鎖を挙げることができる。
本発明に用いられる上記フルオロアルキル鎖は、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて光学機能層を形成する際に併用される液状化合物の種類に応じて、本発明の光学機能層感光性化合物に所望の疎液性を付与できるものであれば特に限定されるものではない。したがって、本発明に用いられる上記フルオロアルキル基は、直鎖状のものであってもよく、または、分岐鎖状のものであってもよい。
また、本発明に用いられるフルオロアルキル鎖の鎖長についても、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて光学機能層を形成する際に併用される液状化合物の種類に応じて、本発明の光学機能層感光性化合物に所望の疎液性を付与できる範囲であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明に用いられるフルオロアルキル鎖は炭素数が1〜20の範囲内であるものが好ましく、特に3〜18の範囲内であるものが好ましく、さらに6〜12の範囲内であるものが好ましい。
本発明に用いられる直鎖状のフルオロアルキル鎖の具体例としては、例えば、−CF2CF3、−CF2(CF2)2CF3、−CF2(CF2)3CF3、−CF2(CF2)4CF3、−CF2(CF2)5CF3、−CF2(CF2)6CF3、−CF2(CF2)7CF3、−CF2(CF2)8CF3、−CF2(CF2)9CF3、−CF2(CF2)10CF3、−CH2CF3、−CH2CF2CF3、−CH2(CF2)2CF3、−CH2(CF2)3CF3、−CH2(CF2)4CF3、−CH2(CF2)5CF3、−CH2(CF2)6CF3、−CH2(CF2)7CF3、−CH2(CF2)8CF3、−CH2(CF2)9CF3、−CH2(CF2)10CF3、−CH2(CF2)11CF3、−CH2(CF2)2H、−CH2(CF2)4H、−CH2CH2(CF2)2CF3、−CH2CH2CF3、−CH2CH2CF2CF3、−CH2CH2(CF2)2CF3、−CH2CH2(CF2)3CF3、−CH2CH2(CF2)4CF3、−CH2CH2(CF2)5CF3、−CH2CH2(CF2)6CF3、−CH2CH2(CF2)7CF3、−CH2CH2(CF2)8CF3、−CH2CH2(CF2)9CF3、−CH2CH2(CF2)10CF3、−CH2CH2(CF2)11CF3、−CH2CH2(CF2)12CF3等を挙げることができる。
また、本発明に用いられる分岐鎖状のフルオロアルキル鎖の具体例としては、例えば、−CH(CF3)3、−CH2CF(CF3)3、−CH(CH3)CF2CF3、−CH(CH3)(CF3)2CF2H等を挙げることができる。
さらに、上記以外の本発明に用いられるフルオロアルキル鎖の例としては、脂環式構造(好ましくは5員環または6員環、例えばパーフルオロアルキル基、パーフルオロシクロペンチル基またはこれらで置換されたアルキル基等)を有するものや、−CH2OCH2CF2CF3、−CH2CH2OCH2(CF2)2CF3、−CH2CH2OCH2(CF2)3CF3、−CH2CH2OCH2(CF2)4CF3、−CH2CH2OCH2(CF2)5CF3、−CH2CH2OCH2(CF2)7CF3、−CH2CH2OCH2(CF2)11CF3、CH2CH2OCF2CF2OCF2CF2H等のエーテル結合を有するものを挙げることができる。
2.光反応性基
次に、本発明の光学機能層形成用感光性化合物に用いられる光反応性基について説明する。本発明に用いられる光反応性基は、偏光紫外線が照射されることによって光反応を生じ、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて光学機能層を形成する際に併用される液晶材料等に対する配向性を発現する機能を有するものである。
次に、本発明の光学機能層形成用感光性化合物に用いられる光反応性基について説明する。本発明に用いられる光反応性基は、偏光紫外線が照射されることによって光反応を生じ、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて光学機能層を形成する際に併用される液晶材料等に対する配向性を発現する機能を有するものである。
本発明に用いられる光反応性基としては、特定の波長の紫外線が照射されることにより光化学反応を生じ、液晶材料等に対する配向性を付与できるものであれば特に限定されるものではない。光化学反応としては例えば光二量化、光異性化等が挙げられ、このような光反応性基としては、例えば、シンナメート基、シンナモイル基、クマリン基、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレイミド、またはシンナミリデン酢酸誘導体等を挙げることができる。なかでも本発明においては、下記式(1)〜(3)で表される光反応性基を用いることが好ましい。
上記式(1)〜(3)において、R11、R12、R13はそれぞれ独立して、置換されても良い官能基であり、該官能基としては置換基を有していても良いアルキル基(好ましくは炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、n−プロピル、2−プロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル基などが挙げられる。);置換基を有していても良いアルケニル基(たとえば、炭素数1〜8のアルケニル基であり、たとえばビニル、アリル、1−ブテニル基などが挙げられる。);置換基を有していても良いアルキニル基(例えば、炭素数1〜8のアルキニル基であり、例えばエチニル、プロパルギル基などが挙げられる。);置換基を有していても良いアラルキル基(例えば、炭素数1〜8のアラルキル基であり、例えばベンジル基などが挙げられる。);置換基を有していても良いアルコキシ基(好ましくは置換基を有していても良い炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ基などが挙げられる。);置換基を有していても良いアリールオキシ基(好ましくは芳香族炭化水素基や複素環基を有するものであり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシ、ピリジルオキシ、チエニルオキシ基などが挙げられる。);カルボキシル基;シアノ基;水酸基;メルカプト基;ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子);置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基(好ましくは、5または6員環の、単環または2縮合環である、芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、例えばフェニル基、ナフチル基、チエニル基、フリル基、ピリジル基などが挙げられる。)である。
また、R14は置換されても良い連結基であり、該連結基としては置換基を有していても良いアルキレン鎖(好ましくは炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキレン鎖であり、例えばメチレン、エチレン、n−プロピレン、2−プロピレン、n−ブチレン、イソブチレンなどが挙げられる。);置換基を有していても良いアリーレンオキシ基(好ましくは芳香族炭化水素基や複素環基を有するものであり、例えばフェニレンオキシ、1−ナフチレンオキシ、2−ナフチレンオキシなどが挙げられる。);置換基を有していても良い芳香族炭化水素環鎖または芳香族複素環鎖(好ましくは、5または6員環の、単環または2縮合環である、芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、例えばフェニルレン、ナフチルレン、チエニルレン、フリレン、ピリジレンなどが挙げられる。)である。
また、R14は置換されても良い連結基であり、該連結基としては置換基を有していても良いアルキレン鎖(好ましくは炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキレン鎖であり、例えばメチレン、エチレン、n−プロピレン、2−プロピレン、n−ブチレン、イソブチレンなどが挙げられる。);置換基を有していても良いアリーレンオキシ基(好ましくは芳香族炭化水素基や複素環基を有するものであり、例えばフェニレンオキシ、1−ナフチレンオキシ、2−ナフチレンオキシなどが挙げられる。);置換基を有していても良い芳香族炭化水素環鎖または芳香族複素環鎖(好ましくは、5または6員環の、単環または2縮合環である、芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、例えばフェニルレン、ナフチルレン、チエニルレン、フリレン、ピリジレンなどが挙げられる。)である。
なお、上述の各官能基および各連結基が「有していても良い置換基」としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、2−プロピル基などが挙げられる。);無置換あるいはアルキル基で置換された芳香族炭化水素基(例えば、フェニル基、トリル基、メシチル基などが挙げられる。);アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ基などが挙げられる。)ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)が挙げられる。
本発明においてはこれらのいずれの光反応性基であっても好適に用いることができるが、なかでも下記式(4)〜(6)で表される光反応性基を用いることが好ましい。
上記式(4)〜(6)において、R21、R22はそれぞれ独立して、置換されても良い官能基であり、該官能基としては水素基、置換基を有していても良いアルキル基(好ましくは炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキル基であり、例えばメチル、エチル、n−プロピル、2−プロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル基などが挙げられる。);置換基を有していても良いアルコキシ基(好ましくは置換基を有していても良い炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ基などが挙げられる。);カルボキシル基;シアノ基;水酸基;メルカプト基;ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子);置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基(好ましくは、5または6員環の、単環または2縮合環である、芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、例えばフェニル基、ナフチル基、チエニル基、フリル基、ピリジル基などが挙げられる。)を挙げることができる。
また、R23は置換されても良い連結基であり、該連結基としては置換基を有していても良いアルキレン鎖(好ましくは炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキレン鎖であり、例えばメチレン、エチレン、n−プロピレン、2−プロピレン、n−ブチレン、イソブチレンなどが挙げられる。);置換基を有していても良い芳香族炭化水素環鎖または芳香族複素環鎖(好ましくは、5または6員環の、単環または2縮合環である、芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、例えばフェニルレン、ナフチルレン、チエニルレン、フリレン、ピリジレンなどが挙げられる。)を挙げることができる。
なお、上述の各官能基及び各連結基が「有していても良い置換基」としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜4のアルキル基でありたとえばメチル基、エチル基、2−プロピル基などが挙げられる。);無置換あるいはアルキル基で置換された芳香族炭化水素基(例えばフェニル基、トリル基、メシチル基などが挙げられる。);ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)が挙げられる。
また、本発明に用いられる光配向性基はメソゲン構造を有するものであってもよい。本発明に用いられる光反応性基がメソゲン構造を有することにより、本発明の光学機能層形成用感光性化合物を用いて、さらに光学機能の発現性に優れた光学機能フィルムを製造することが可能になるからである。
このようなメソゲン構造を有する光反応性基としては、例えば、下記式(7)〜(13)で表されるものを挙げることができる。
上記式(7)〜(13)において、X、Yはそれぞれ独立に、なし、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−から選択される基を示す。また、Zは光反応性基を表す。
なお、上記式(7)〜(13)におけるZは、上記式(1)〜(3)で表される光反応性基であることが好ましく、さらに(4)〜(6)で表される光反応性基であることがより好ましい。
3.光学機能層形成用感光性化合物
本発明の光学機能層形成用感光性化合物の構造としては、分子内に上記光反応性基と、上記疎液性基とを少なくとも一つずつ有する構造であれば特に限定されるものではない。したがって、本発明の光学機能層形成用感光性化合物の構造としては、上記光反応性基と、上記疎液性基とを一つずつ有する構造であってもよく、上記光反応性基または上記疎液性基の一方を複数有する構造であってもよく、あるいは、上記光反応性基および上記疎液性基をいずれも複数有する構造であってもよい。
本発明の光学機能層形成用感光性化合物の構造としては、分子内に上記光反応性基と、上記疎液性基とを少なくとも一つずつ有する構造であれば特に限定されるものではない。したがって、本発明の光学機能層形成用感光性化合物の構造としては、上記光反応性基と、上記疎液性基とを一つずつ有する構造であってもよく、上記光反応性基または上記疎液性基の一方を複数有する構造であってもよく、あるいは、上記光反応性基および上記疎液性基をいずれも複数有する構造であってもよい。
このような本発明の光学機能層形成用感光性化合物としては、例えば、下記式(I)〜(IV)で表されるものを挙げることができる。
上記式(I)〜(IV)中、Aは上述した疎液性基であり、Bは上述した光反応基(メソゲン構造を有するものを除く)である。また、Cは、上述したメソゲン構造を有する光反応性基である。さらに、Sは直鎖、あるいは分枝状のスペーサー基であり、置換されていても良い2価以上の有機基で、例えば−C−、−C−C−、などの直鎖、あるいは分枝状アルキル鎖、フェニレン鎖やナフタレン鎖などの芳香族炭化水素鎖、ピリジレン、チオフェレンなどの複素環芳香族鎖、アミノ基やシリル基、ボリル基などの典型元素分枝基が挙げられる。
なお、上記式(I)〜(IV)中、Bは上記式(1)〜(3)で表されるものであることが好ましく、Cは上記式(7)〜(13)で表されるものであることが好ましい。
本発明においては、上記式(I)〜(IV)で表される光学機能層形成用感光性化合物のいずれであっても好適に用いることができるが、なかでも下記式(V)〜(XII)で表される光学機能層形成用感光性化合物を用いることが好ましく、特に下記式(IX)〜(XII)で表される光学機能層形成用感光性化合物を用いることが好ましい。
上記式(V)〜(XII)において、Aは上述した疎水性基であり、Bは上述した光反応性基(メソゲン構造を有するものを除く)である。また、Cは上述したメソゲン構造を有する光反応性基である。
また、X、Yはそれぞれ独立に、なし、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−から選択される基である。
また、X、Yはそれぞれ独立に、なし、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−、−C≡C−、−O−CO−O−から選択される基である。
本発明の光学機能層形成用感光性化合物は、重合体主鎖に上記疎液性基を含むセグメントが存在する共重合体、または、上記光反応性基を有する光反応性モノマーと上記疎液性基を有する疎液性モノマーとの共重合体であってもよい。このような構造を有することにより、例えば、上記光反応性基と、上記疎液性基との比率を適宜変更することにより、本発明の光学機能層形成用感光性化合物が示す疎液性を、本発明の光学機能層形成用感光性化合物の具体的な用途に応じて任意に調整することが容易になるからである。
上記重合体主鎖に上記疎液性基を含むセグメントが存在する共重合体としては、主鎖部分にジメチルシロキサンブロックが存在するブロック共重合体を挙げることができる。このようなポリジメチルシロキサンブロック共重合体を製造する方法としては、高分子開始剤法、または、高分子連鎖移動法が挙げられる。
なお、上記高分子開始剤法は、例えば、アゾ基、パーオキシ基のラジカル発生可能な基を有するポリジメチルシロキサン化合物を使用して上記光反応性モノマーを重合する方法である。ここで、上記アゾ基を有するポリジメチルシロキサンとしては、例えば、下記式で表されるものを例示することができる。
本発明の光学機能層形成用感光性化合物として、上記光反応性基を有する光反応性モノマーと、上記疎液性基を有する疎液性モノマーとが共重合した構造を有するものを用いる場合、共重合の形式はランダム共重合体、ブロック共重合体、または、グラフト共重合体いずれであってもよい。
また、本発明の光学機能層形成用感光性化合物として、上記光反応性基を有する光反応性モノマーと、上記疎液性基を有する疎液性モノマーとが共重合した構造を有するものを用いる場合、上記疎液性モノマーとしては、重合後に側鎖となる部分に上記疎液性基を有するモノマーであってもよく、または、重合後に主鎖となる部分に上記疎液性基を有するモノマーであってもよい。
一方、上記光反応性モノマーとしては、上記光反応性基を少なくとも一つ有し、かつ、後述する疎液性モノマーと共重合可能なものであれば特に限定されるものではない。また、本発明に用いられる上記光反応性モノマーは、上記光反応性基を一つ有するものであってもよく、または、複数の光反応性基を有するものであってもよい。
本発明に用いられる光反応性モノマーとしては、例えば、下記式で表されるものを例示することができる。
上記式において、Z1は前記光反応性基を表す。また、R31は、水素、または、メチル基を表す。さらに、rは0〜20の整数、sは0または1を表す。
一方、上記疎液性モノマーについても、上記疎液性基を少なくともひとつ有し、かつ、上記光反応性モノマーと共重合可能なものであれば特に限定されるものではない。また、本発明に用いられる上記疎液性モノマーは、上記疎液性基をひとつ有するものであってもよく、または、複数の疎液性基を有するものであってもよい。
本発明に用いられる疎液性モノマーとしては、例えば、分子中にジメチルシロキサン鎖と(メタ)アクリロイル基を有するモノマー、または、(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類が挙げられる。
本発明に用いられる疎液性モノマーとしては、例えば、下記式で表されるものを例示することができる。
上記式において、R41は、水素、または、メチルを表す。R42は、メチル基またはブチル基を表す。さらに、tは2〜150の整数、uは1〜20の整数を表す。
上記光反応性モノマーと上記疎液性モノマーとが共重合した構造を有する本発明の光学機能層形成用感光性化合物としては、例えば、下記式で表されるものを例示することができる。
上記光反応性モノマーと上記疎液性モノマーとが共重合した構造を有する本発明の光学機能層形成用感光性化合物としては、上記光反応性モノマーと、上記疎液性モノマーとが、本発明の光学機能層形成用感光性化合物全体として、所望の疎液性を発現できる程度の共重合比で共重合されたものであれば特に限定されるものではない。なかでも本発明の光学機能層形成用感光性化合物としては、上記光反応性モノマーと、上記疎液性モノマーとの共重合比(モル比)が、50:50〜99.9:0.1の範囲内、特に80:20〜99.8:0.2の範囲内、さらには90:10〜99:1の範囲内であることが好ましい。共重合比(モル比)が上記範囲内であることにより、光学機能層形成用感光性化合物の量を確保し、十分な架橋性液晶材料の配向規制力を得ることができるからである。
また、上記光反応性モノマーと上記疎液性モノマーとが共重合した構造を有する本発明の光学機能層形成用感光性化合物としては、本発明の光学機能層形成用感光性化合物全体として所望の疎液性を発現でき、さらに十分な架橋性液晶材料の配向規制力を得ることができるものであれば、上記光反応性モノマーや上記疎液性モノマーと共重合可能な光反応性モノマーや疎液性モノマー以外のモノマーを含む共重合体でもよい。
B.光学機能層形成用組成物
次に、本発明の光学機能層形成用組成物について説明する。本発明の光学機能層形成用組成物は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料とを含むことを特徴とするものである。
次に、本発明の光学機能層形成用組成物について説明する。本発明の光学機能層形成用組成物は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料とを含むことを特徴とするものである。
本発明の光学機能層形成用組成物は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物を含有するため、本発明の光学機能層形成用組成物を塗工して光学機能層を形成した際に、上記光学機能層形成用感光性化合物を表面に偏在された光学機能層を形成することができる。このため、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて形成される光学機能層は、上記光学機能層形成用感光性化合物の存在によって、上記架橋性液晶材料の配列性が阻害されることが少ないものにできる。このため、本発明によれば、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を形成することができる。
なお、本発明により光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を形成できる理由については、上記「A.光学機能層形成用感光性化合物」の項において説明した理由と同様であるため、ここでの説明は省略する。
本発明の光学機能層形成用組成物は、少なくとも、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物と、上記架橋性液晶材料とを有するものであり、必要に応じて他の構成を有してもよいものである。
以下、本発明の光学機能層形成用組成物に用いられる各構成について順に説明する。
以下、本発明の光学機能層形成用組成物に用いられる各構成について順に説明する。
なお、本発明に用いられる光学機能層形成用感光性化合物については、上記「A.光学機能層形成用感光性化合物」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
1.架橋性液晶材料
まず、本発明に用いられる架橋性液晶材料について説明する。本発明に用いられる架橋性液晶材料は、架橋性官能基を有するものである。
まず、本発明に用いられる架橋性液晶材料について説明する。本発明に用いられる架橋性液晶材料は、架橋性官能基を有するものである。
本発明に用いられる架橋性液晶材料としては、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて製造される光学機能層に所望の光学機能を付与できるものであれば特に限定されるものではなく、任意の液晶性を備える化合物を用いることができる。なかでも、本発明においては、上記架橋性液晶材料としてネマチック相を示すもの用いることが好ましい。ネマチック液晶は、他の液晶相を示す液晶材料と比較して規則的に配列させることが容易だからである。
本発明に用いられる架橋性液晶材料が有する架橋性官能基としては、分子間架橋を形成することができるものであれば特に限定されるものではない。このような架橋性官能基としては、例えば、紫外線、電子線等の放射線によって架橋を形成する放射線架橋性官能基、熱の作用によって架橋を形成する熱架橋性官能基等を挙げることができる。なかでも本発明においては上記放射線架橋性官能基が好ましく、特に紫外線を照射することにより架橋を形成する紫外線架橋性官能基が好ましい。その理由は次の通りである。
すなわち、上記架橋性液晶材料として上記熱架橋性官能基を用いた場合、例えば、本発明の光学機能層形成用組成物を塗布・乾燥することによって光学機能層を形成する際に、上記乾燥時に上記架橋性液晶材料が架橋されてしまい、結果として形成される光学機能層に所望の光学機能を付与できない可能性がある。しかしながら、上記紫外線架橋性官能基であればこのような問題が少ないからである。また、紫外線架橋性官能基を用いることにより、上記架橋性液晶材料を架橋する工程を短時間で完了させることができるという利点もある。
すなわち、上記架橋性液晶材料として上記熱架橋性官能基を用いた場合、例えば、本発明の光学機能層形成用組成物を塗布・乾燥することによって光学機能層を形成する際に、上記乾燥時に上記架橋性液晶材料が架橋されてしまい、結果として形成される光学機能層に所望の光学機能を付与できない可能性がある。しかしながら、上記紫外線架橋性官能基であればこのような問題が少ないからである。また、紫外線架橋性官能基を用いることにより、上記架橋性液晶材料を架橋する工程を短時間で完了させることができるという利点もある。
上記紫外線架橋性官能基としては、通常、紫外線を照射することにより架橋を形成し、上記架橋性液晶材料のポリマー化合物を得ることが可能な重合性官能基、または、紫外線を照射することにより架橋を形成し、上記架橋性液晶材料の二量体を得ることが可能な二量化官能基が用いられる。
上記重合性官能基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニルエーテル基、オキセタニル基、グリシジル基、脂環式エポキシ基等を挙げることができる。
また、上記二量化官能基としては、例えば、シンナメート誘導体、クマリン誘導体、カルコン誘導体、ベンジリデンフタルイミジン誘導体、ベンジリデンアセトフェノン誘導体、ジフェニルアセチレン誘導体、スチルバゾール誘導体、ウラシル誘導体、キノリノン誘導体、チミン誘導体、マレインイミド誘導体、シンナミリデン酢酸誘導体等を挙げることができる。
本発明においては上記重合性官能基、または、上記二量化官能基のいずれであっても好適に用いることができるが、なかでも重合性官能基を用いることが好ましい。重合性官能基は光重合開始剤を添加した場合には反応速度が高く、二量化官能基よりも少ない紫外線照射量で耐久性の高い層を形成することができるからである。
また、本発明においては、上記重合性官能基のなかでもアクリロイル基、オキセタニル基を用いることが好ましい。これらの重合性官能基は反応性に優れるからである。さらに、本発明においてはこれらの重合性官能基のなかでもアクリロイル基を用いることが好ましい。アクリロイル基を有する架橋性液晶材料は、工業的に入手可能な種類が多いことから本発明へ適用することが容易だからである。
本発明に用いられる架橋性液晶材料は、上記架橋性官能基を複数有するものであってもよく、または、1つのみを有するものであってもよい。また、本発明においては架橋性官能基を複数有する架橋性液晶材料と、架橋性官能基を1つのみを有する架橋性液晶材料とを混合して用いてもよい。
このような構造を有する架橋性液晶材料のうち、上記架橋性官能基を複数有するものとしては、例えば、下記式(a)〜(g)で表される化合物を挙げることができる。
また、このような構造を有する架橋性液晶材料のうち上記架橋性官能基を1つのみ有するものとしては、例えば、下記式(h)、(i)で表される化合物を挙げることができる。
ここで、上記式(a)〜(i)において、L1、L2は、それぞれ独立に−O−、または、−O−CO−O−を表す。また、Dは、下記式(i)〜(viii)で表されるメソゲン基を表す。
また、R61は、それぞれ独立に水素またはメチル基を表す。a〜iは、それぞれ独立に2〜12の整数であるが、より好ましくは4〜10である。
さらに、L3、L4は、それぞれ独立に下記式(ix)〜(xiii)のいずれかを表す。
さらに、L3、L4は、それぞれ独立に下記式(ix)〜(xiii)のいずれかを表す。
また、jは、0〜20の整数を表す。R63は、水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜10のアルキル基、アルキルオキシカルボニル基、アルコキシ基、シアノ基、または、ニトロ基を表す。
上記以外に、本発明に用いられる架橋性液晶材料の具体例としては、例えば、特開平4−227684号公報、特開平9−111240号公報、特開平10−182556号公報、特開平11−513019号公報、特開2000−98113号公報、特開2002−69450号公報、特開2002−30042号公報、特開2003−96066号公報、および、特開2004−123597号公報に記載されているような化合物を挙げることができる。
本発明に用いられる架橋性液晶材料は1種類でもよく、または、2種類以上を混合して用いてもよい。
2.光学機能層形成用組成物
本発明の光学機能層形成用組成物は、上記光学機能層形成用感光性材料および上記架橋性液晶材料を含有するものであるが、本発明の光学機能層形成用組成物中に含有される上記光学機能層形成用感光性化合物と、上記架橋性液晶材料との比率としては、本発明により製造される光学機能層に所定の光学機能を付与できる範囲であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明においては、上記架橋性液晶材料100質量部に対する上記光学機能層形成用感光性化合物の含有量が、0.001質量部〜10質量部の範囲内であることが好ましく、特に0.01質量部〜1質量部の範囲内であることが好ましく、さらに0.01質量部〜0.5質量部の範囲内であることが好ましい。上記光学機能層形成用感光性化合物の含有量が上記範囲よりも少ないと、例えば、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて形成される光学機能層において、上記架橋性液晶材料を規則的に配列させることが困難となる可能性があるからである。また、上記範囲よりも多いと本発明の光学機能層形成用組成物を用いて形成される光学機能層に所望の光学機能を付与できない恐れがあるからである。
本発明の光学機能層形成用組成物は、上記光学機能層形成用感光性材料および上記架橋性液晶材料を含有するものであるが、本発明の光学機能層形成用組成物中に含有される上記光学機能層形成用感光性化合物と、上記架橋性液晶材料との比率としては、本発明により製造される光学機能層に所定の光学機能を付与できる範囲であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明においては、上記架橋性液晶材料100質量部に対する上記光学機能層形成用感光性化合物の含有量が、0.001質量部〜10質量部の範囲内であることが好ましく、特に0.01質量部〜1質量部の範囲内であることが好ましく、さらに0.01質量部〜0.5質量部の範囲内であることが好ましい。上記光学機能層形成用感光性化合物の含有量が上記範囲よりも少ないと、例えば、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて形成される光学機能層において、上記架橋性液晶材料を規則的に配列させることが困難となる可能性があるからである。また、上記範囲よりも多いと本発明の光学機能層形成用組成物を用いて形成される光学機能層に所望の光学機能を付与できない恐れがあるからである。
また、本発明の光学機能層形成用組成物は、上記光学機能層形成用感光性化合物の含有量が全固形分比に対して1質量%以下であることが好ましく、なかでも0.001質量%〜0.5質量%の範囲内であることが好ましく、特に0.01質量%〜0.1質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上記範囲内であることにより、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて、よりヘイズが小さい光学機能層を形成することが可能になるからである。
本発明の光学機能層形成用組成物は、上記光学機能層形成用感光性材料および上記架橋性液晶材料を含有するものであるが、必要に応じてこれら以外の他の構成を含有するものであってもよい。このような他の構成としては、溶媒、光重合開始剤、重合禁止剤、可塑剤、界面活性剤、および、シランカップリング剤等を挙げることができる。なかでも本発明においては上記他の構成として、光重合開始剤、および、溶媒を用いることが好ましい。本発明の光学機能層形成用組成物に溶媒が含まれることにより、本発明の光学機能層形成用組成物を塗工して光学機能層を形成する際に、上記光学機能層形成用感光性化合物が表面により偏在化された光学機能層を形成することができるからである。また、本発明の光学機能層形成用組成物に光重合開始剤が含有されることにより、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて光学機能層を形成する際に、上記架橋性液晶材料の架橋形成反応を促進することが可能となるからである。
本発明に用いられる溶媒としては、上記光学機能層形成用感光性化合物および上記架橋性液晶材料を所望の濃度で溶解できるものであれば特に限定されるものではない。このような溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン系溶媒;ベンゼン、トルエン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒;テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒;クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒;およびジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒等を挙げることができるが、これらに限られるものではない。
また、本発明に用いられる溶媒は1種類でもよく、または、2種類以上の溶媒の混合溶媒でもよい。
なお、本発明の光学機能層形成用組成物に溶媒が含まれる場合、本発明の光学機能層形成用組成物の固形分濃度は特に限定されるものではなく、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて光学機能層を形成する際に、本発明の光学機能層形成用組成物を塗工する塗布方法等に応じて任意の濃度にすることができる。
一方、本工程に用いられる光重合開始剤としては、上記架橋性液晶材料が有する重合性官能基の種類等に応じて適宜選択して用いることができる。なかでも本発明においては、上記重合性官能基として、アクリロイル基、および、メタクリロイル基を有する架橋性液晶材料を用いる場合においては光ラジカル重合開始剤を用いることが好ましく、一方、上記重合性官能基として、ビニルエーテル基、オキセタニル基、グリシジル基、および、脂環式エポキシ基を有する架橋性液晶材料を用いる場合においては、光カチオン重合開始剤を用いることが好ましい。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、2−n−ブトキシエチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、3、3’−ジメチル−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノー1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェルニケトン、2−ヒロドキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロキシチオキサントン、2−ヒドロキシ−2−メチル−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノールオリゴマー等を挙げることができる。
また、上記光カチオン重合開始剤としては、スルホン酸エステル、イミドスルホネート、ジアルキル−4−ヒドロキシスルホニウム塩、アリールスルホン酸−p−ニトロベンジルエステル、シラノール−アルミニウム錯体、(η6−ベンゼン)(η5−シクロペンタジエニル)鉄(II)等を挙げることができる。さらに具体的には、ベンゾイントシレート、2,5−ジニトロベンジルトシレート、N−トシフタル酸イミド等を挙げることができる。
さらに、上記光ラジカル重合開始剤および上記光カチオン重合開始剤として用いることが可能な化合物としては、例えば、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、トリアジン化合物、鉄アレーン錯体等を例示することができる。より具体的には、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨードニウム、ビス(p−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、ビス(p−クロロフェニル)ヨードニウム等のヨードに有無のクロリド;ブロミド、ホウフッ化塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアンチモネート塩等のヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム、4−tert−ブチルトリフェニルスルホニウム、トリス(4−メチルフェニル)スルホニウム等のスルホニウムのクロリド、ブロミド、ホウフッ化塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアンチモネート塩等のスルホニウム塩、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニルー4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−メチルー4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン等の2,4,6−置換−1,3,5−トリアジン化合物等を挙げることができる。
また、本発明の光学機能層形成用組成物に上記光重合開始剤を用いる場合には、光重合開始助剤を併用することができる。このような光重合開始助剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等の3級アミン類や、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミド安息香酸エチル等の安息香酸誘導体を例示することができるが、これらに限られるものではない。
本発明の光学機能層形成用組成物に上記光重合開始剤を用いる場合、その添加量は、上記架橋性液晶材料の質量に対して0.01質量%〜20質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも0.1質量%〜10質量%の範囲内であることが好ましく、特に0.3質量%〜5質量%の範囲内であることが好ましい。光重合開始剤の添加量が上記範囲よりも少ないと、上記架橋性液晶材料を架橋させるのに必要な紫外線照射量が多くなりすぎてしまう可能性があり、また、上記範囲よりも多いと上記光学機能層形成用感光性化合物の反応を阻害してしまう恐れがあるからである。
C.光学機能フィルム
次に、本発明の光学機能フィルムについて説明する。本発明の光学機能フィルムは、透明基板、および、上記透明基板上に形成され、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物の反応物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料の架橋物とを含有する光学機能層を有する光学機能フィルムであって、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。
次に、本発明の光学機能フィルムについて説明する。本発明の光学機能フィルムは、透明基板、および、上記透明基板上に形成され、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物の反応物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料の架橋物とを含有する光学機能層を有する光学機能フィルムであって、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。
このような本発明の光学機能フィルムについて図を参照しながら説明する。図2は本発明の光学機能フィルムの一例を示す概略図である。図2に例示するように本発明の光学機能フィルム10は、透明基板1と、上記透明基板1上に形成され、光学機能層形成用感光性化合物の反応物Aと、架橋性液晶材料の架橋物とを含有する光学機能層2とを有するものである。
このような例において、本発明の光学機能フィルムは10は、上記光学機能層2に含まれる上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物Aが、上記光学機能層2の上記透明基板1とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。
このような例において、本発明の光学機能フィルムは10は、上記光学機能層2に含まれる上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物Aが、上記光学機能層2の上記透明基板1とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。
本発明によれば、上記光学機能層において上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることから、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の存在によって、上記架橋性液晶材料の架橋物の配列性が阻害されることを防止できるため、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを得ることができる。
本発明の光学機能フィルムは、少なくとも上記透明基板と、上記光学機能とを有するのであり、必要に応じて他の構成を有してもよいものである。
以下、本発明の光学機能フィルムに用いられる各構成について順に説明する。
以下、本発明の光学機能フィルムに用いられる各構成について順に説明する。
1.光学機能層
まず、本発明に用いられる光学機能層について説明する。本発明に用いられる光学機能層は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物の反応物と、上記架橋性液晶材料の架橋物とを含むものであり、上記光学機能層形成用感光性化合物が、光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。
まず、本発明に用いられる光学機能層について説明する。本発明に用いられる光学機能層は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物の反応物と、上記架橋性液晶材料の架橋物とを含むものであり、上記光学機能層形成用感光性化合物が、光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。
(1)光学機能層形成用感光性化合物の反応物
まず、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物について説明する。本発明に用いられる光学機能層形成用感光性化合物の反応物は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物に偏光紫外線を照射され、上記光学機能層形成用感光性化合物の光反応性基が反応することによって得られる反応結果物である。したがって、例えば、上記本発明に係る光学機能層形成用組成物が有する光反応性基が、偏光紫外線が照射されることによって光二量化反応を生じるものである場合、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物は、上記光反応性基を複数有する光学機能層形成用感光性化合物が架橋構造を形成したものとなる。
まず、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物について説明する。本発明に用いられる光学機能層形成用感光性化合物の反応物は、上記本発明に係る光学機能層形成用感光性化合物に偏光紫外線を照射され、上記光学機能層形成用感光性化合物の光反応性基が反応することによって得られる反応結果物である。したがって、例えば、上記本発明に係る光学機能層形成用組成物が有する光反応性基が、偏光紫外線が照射されることによって光二量化反応を生じるものである場合、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物は、上記光反応性基を複数有する光学機能層形成用感光性化合物が架橋構造を形成したものとなる。
なお、上記光学機能層形成用感光性化合物については、上記「A.光学機能層形成用感光性化合物」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
(2)架橋性液晶材料の架橋物
次に、本発明に用いられる架橋性液晶材料の架橋物について説明する。本発明に用いられる架橋性液晶材料の架橋物は、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料が架橋を形成することにより得られる結果物である。
次に、本発明に用いられる架橋性液晶材料の架橋物について説明する。本発明に用いられる架橋性液晶材料の架橋物は、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料が架橋を形成することにより得られる結果物である。
上記架橋性液晶材料の架橋物は、上記架橋性官能基として、重合性官能基を有する架橋性液晶材料が用いられている場合には、上記架橋性液晶材料の重合物となる。一方、上記架橋性官能基として、二量化官能基を有する架橋性液晶材料が用いられている場合、分子中に二量化官能基の一つの場合は二量体となり、分子中の二量化官能基が複数である場合は、架橋物となる。
ここで、上記架橋性液晶材料については、上記「B.光学機能層形成用組成物」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
ここで、上記架橋性液晶材料については、上記「B.光学機能層形成用組成物」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
上記架橋性液晶材料の架橋物は、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の作用により規則的に配列した状態で存在することになるが、その配列状態としては、本発明の光学機能フィルムに所望の光学機能を発現できる配列状態であれば特に限定されるものではない。このような配列状態としては、例えば、透明基板に対してメソゲンが平行となるように、かつ平均配向方向が面内の特定の方向に配向した状態を挙げることができる。この液晶構造はホモジニアス構造(平行配向構造)と称され、このような構造を有することにより、本発明の光学機能フィルムに光学的にAプレートとしての性質を付与することができる。さらに、メソゲンを透明基板に対して傾斜した方向に配向させることができ、光学機能層の特定方向での傾斜角依存性が法線方向に対して非対称とすることもできる。
なお、本発明の光学機能フィルムは配向層を必要としないものであるため、上述したように、従来の配向層を必要とする光学機能フィルムでは実現することが困難であった液晶材料の三次元配向を実現することが可能となる。
(3)光学機能層
本発明に用いられる光学機能層は、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。ここで、本発明において、上記「偏在している」とは、本発明に用いられる光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に存在する上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の濃度が、本発明に用いられる光学機能層の厚み方向の中央部に存在する上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の濃度よりも高いことを意味するものである。なお、厚み方向とは、本発明に用いられる光学機能層の平面方向に垂直な方向を意味するものとする。
本発明に用いられる光学機能層は、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。ここで、本発明において、上記「偏在している」とは、本発明に用いられる光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に存在する上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の濃度が、本発明に用いられる光学機能層の厚み方向の中央部に存在する上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の濃度よりも高いことを意味するものである。なお、厚み方向とは、本発明に用いられる光学機能層の平面方向に垂直な方向を意味するものとする。
本発明に用いられる光学機能層において、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が偏在している態様としては、本発明に用いられる光学機能層のヘイズを所望の程度にでき、かつ、所定の光学機能を発現できる態様であれば特に限定されるものではない。このような態様としては、例えば、光学機能層において上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が存在している領域と、存在していない領域とが界面を形成するように存在するような態様であってもよく、または、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の濃度が、上記透明基板とは反対側の表面から、上記透明基板側の表面へ向かって連続的に低減するように傾斜して存在する態様であってもよい。
本発明の光学機能層において、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記後者の態様で存在する場合、上記反応物の濃度の傾斜の程度としては、本発明に用いられる光学機能層のヘイズを所望の程度にでき、かつ、所定の光学機能を発現できる態様であれば特に限定されるものではない。なかでも本発明においては、光学機能層中に存在する上記反応物の総量の50%以上が、上記透明基板とは反対側の表面から厚み10%の範囲内、より好ましくは5%〜8%の範囲内、さらに好ましくは0.01%〜0.3%の範囲内に存在することが好ましい。上記反応物の濃度の傾斜の程度が上記範囲内であることにより、本発明の光学機能層形成用組成物を用いて、よりヘイズが小さい光学機能層を形成することが可能になるからである。
なお、上記反応物の傾斜の程度は、例えば、光学機能層の断面をTOF−SIMS等の分析手法を用いて分析することにより求めることができる。また、定性的ではあるが、光電子X線分析により当該フィルム表面ならびにその深さ方向の原子組成比を測定することで偏在を確認することもできる。
なお、上記反応物の傾斜の程度は、例えば、光学機能層の断面をTOF−SIMS等の分析手法を用いて分析することにより求めることができる。また、定性的ではあるが、光電子X線分析により当該フィルム表面ならびにその深さ方向の原子組成比を測定することで偏在を確認することもできる。
なお、本発明に用いられる光学機能層は、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、少なくとも上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とするものである。したがって、本発明に用いられる光学機能層は、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、上記光学機能層の上記透明基板とは反対側の表面のみに偏在しているものであってもよく、上記透明基板とは反対側の表面と、上記透明基板側の表面との両面に偏在しているものであってもよい。
本発明に用いられる光学機能層における上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の含有量が1質量%以下であることが好ましく、なかでも0.001質量%〜0.5質量%の範囲内であることが好ましく、さらに0.01質量%〜0.3質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が上記範囲内であることにより、本発明の光学機能フィルムをよりヘイズが小さいものにすることができるからである。
本発明における光学機能層には、上記架橋性液晶材料の架橋物および上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物以外の他の化合物が含まれていてもよい。このような他の化合物としては、光学機能層における上記架橋性液晶材料の配列状態や、光学機能層の光学機能の発現性を損なわないものであれば特に限定されるものではなく、本発明の光学機能フィルムの用途等に応じて適宜選択して用いることができる。このような他の化合物としては、例えば、重合開始剤、重合禁止剤、可塑剤、界面活性剤、および、シランカップリング剤等を挙げることができる。なかでも本発明においては、上記液晶材料として上記架橋性液晶材料を用いる場合、上記他の化合物として重合開始剤または重合禁止剤を用いることが好ましい。
また、本発明における光学機能層には、本発明の目的を損なわない範囲内で、非架橋性の液晶材料や下記に示すような非液晶性化合物を添加することができる。添加できる非液晶性合物としては、例えば、ポリオールアクリレート類、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂等が挙げられる。
本発明に用いられる光学機能層の構成としては、本発明の光学機能フィルムの用途等に応じて、所望の光学機能を発現できるものであれば特に限定されるものではない。したがって、本発明に用いられる光学機能層は、単一層からなる構成を有するものであってもよく、または、複数の層が積層された構成を有するものであってもよい。
本発明における光学機能層の厚みは、上記架橋性液晶材料の架橋物や上記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の種類等に応じて、本発明の光学機能フィルムに所望の光学機能を付与できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本発明においては、0.5μm〜10μmの範囲内であることが好ましく、特に0.5μm〜5μmの範囲内であることが好ましく、さらには0.8μm〜3μmの範囲内であることが好ましい。
ここで、上記光学機能層が複数の層が積層された構成を有するものである場合、上記厚みは、すべての層の厚みの総和を意味するものとする。
ここで、上記光学機能層が複数の層が積層された構成を有するものである場合、上記厚みは、すべての層の厚みの総和を意味するものとする。
2.透明基板
次に、本発明に用いられる透明基板について説明する。本発明に用いられる透明基板は、透明性を有するものであり、本発明の光学機能フィルムにおいて光学機能層を支持するものである。
次に、本発明に用いられる透明基板について説明する。本発明に用いられる透明基板は、透明性を有するものであり、本発明の光学機能フィルムにおいて光学機能層を支持するものである。
本発明に用いられる透明基板の透明度は、本発明の光学機能フィルムに求める透明性等に応じて任意に決定すればよいが、通常、可視光領域における透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。透過率が上記範囲であることにより、例えば、本発明の光学機能フィルムを液晶表示装置の視野角補償フィルムとして用いた場合に、液晶表示装置の表示輝度が低下することを防止することができるからである。
ここで、透明基板の透過率は、JIS K7361−1(プラスチックー透明材料の全光透過率の試験方法)により測定することができる。
ここで、透明基板の透過率は、JIS K7361−1(プラスチックー透明材料の全光透過率の試験方法)により測定することができる。
本発明に用いられる透明基板は、上記透明性を具備するものであれば、可撓性を有するフレキシブル材でも、ガラス基板等の可撓性のないリジッド材でも用いることもできる。なかでも本発明においてはフレキシブル材を用いることが好ましい。フレキシブル材を用いることにより、本発明の光学機能フィルムを製造する工程を、Roll to Rollプロセス(ロール状に巻き取った透明基板から巻き出された透明基板上に、光学機能層形成用層を連続的に形成した後、再度ロール状に巻き取る製造手法)にすることが可能になるため、本発明の光学機能フィルムを高生産性で製造することが可能になるからである。
また、本発明に用いられる透明基板は、光学的等方性基板でもよく、または、光学機能性有する基板であってもよい。
ここで上記光学的等方性基板とは、Reが10nm以下であり、かつ、Rthが40nm以下である透明基板を意味するものとする。なかでも本発明に用いられる光学的等方性基板は、Reが5nm以下であること好ましい。また、Rthは20nm以下であることが好ましい。
ここで上記光学的等方性基板とは、Reが10nm以下であり、かつ、Rthが40nm以下である透明基板を意味するものとする。なかでも本発明に用いられる光学的等方性基板は、Reが5nm以下であること好ましい。また、Rthは20nm以下であることが好ましい。
なお、上記ReとRthそれぞれ下記式で定義される。
Re=(nx−ny)×d
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
式中、nxは透明基板の面内方向において最も屈折率が高い方向の屈折率、nyは透明基板の面内方向において最も屈折率が低い方向の屈折率、さらに、nzは透明基板の厚み方向の屈折率である。また、dは透明基板の厚みである。
Re=(nx−ny)×d
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
式中、nxは透明基板の面内方向において最も屈折率が高い方向の屈折率、nyは透明基板の面内方向において最も屈折率が低い方向の屈折率、さらに、nzは透明基板の厚み方向の屈折率である。また、dは透明基板の厚みである。
上記光学的等方性基板を構成する材料としては、例えば、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、ポリカーボネート、ポリエステル類などを挙げることができる。なかでも本発明に用いられる光学的等方性基板は、セルロース誘導体またはシクロオレフィン系ポリマーからなるものが好ましい。セルロース誘導体は特に光学的等方性に優れるからである。また、シクロオレフィン系ポリマーは耐久性に優れるからである。
上記セルロース誘導体としては、セルロースエステルを用いることが好ましく、さらに、セルロースエステル類のなかでも、セルロースアシレート類を用いることが好ましい。セルロースアシレート類は工業的に広く用いられていることから、入手容易性の点において有利だからである。
また、上記セルロースアシレート類としては、炭素数2〜4の低級脂肪酸エステルが好ましい。このような低級脂肪酸エステルとしては、例えばセルロースアセテートのように、単一の低級脂肪酸エステルのみを含むものでもよく、また、例えばセルロースアセテートブチレートやセルロースアセテートプロピオネートのような複数の脂肪酸エステルを含むものであってもよい。
本発明においては、上記低級脂肪酸エステルのなかでもセルロースアセテートを特に好適に用いることができる。また、セルロースアセテートとしては、平均酢化度が57.5〜62.5%(置換度:2.6〜3.0)のトリアセチルセルロースを用いることが最も好ましい。
ここで、酢化度とは、セルロース単位質量当りの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験方法)におけるアセチル化度の測定および計算により求めることができる。なお、トリアセチルセルロースフィルムを構成するトリアセチルセルロースの酢化度は、フィルム中に含まれる可塑剤等の不純物を除去した後、上記の方法により求めることができる。
ここで、酢化度とは、セルロース単位質量当りの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験方法)におけるアセチル化度の測定および計算により求めることができる。なお、トリアセチルセルロースフィルムを構成するトリアセチルセルロースの酢化度は、フィルム中に含まれる可塑剤等の不純物を除去した後、上記の方法により求めることができる。
一方、上記シクロオレフィン系ポリマーとは、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーのような、環状オレフィン(シクロオレフィン)からなるモノマーのユニットを有するポリマーである。このような、シクロオレフィン系ポリマーは分子設計により、ガラス転移点や吸水率を好ましい範囲に制御でき、良好な耐熱性と適度な吸水性を満たすことができる。
本発明に用いられるシクロオレフィン系ポリマーは、23℃における飽和吸水率が1質量%以下であるものが好ましい。このようなシクロオレフィン系ポリマーからなる透明基板は、吸水による光学特性の変化や寸法変化を生じにくいからである。
ここで、上記飽和吸水率はASTMD570に準拠し、23℃水中で1週間浸漬して増加質量を測定することにより得られる値を意味するものとする。
ここで、上記飽和吸水率はASTMD570に準拠し、23℃水中で1週間浸漬して増加質量を測定することにより得られる値を意味するものとする。
また、本発明に用いられるシクロオレフィン系ポリマーは、ガラス転移温度が100℃〜200℃の範囲内であるものが好ましい。このようなシクロオレフィン系ポリマーからなる透明基板は、耐熱性と加工適性とに優れるからである。
本発明に用いられるシクロオレフィン系ポリマーからなる透明基板としては、例えば、ドイツのTicona社から販売されている「Topas」、ジェイエスアール(株)から販売されている「アートン」、日本ゼオン(株)から販売されている「ZEONOR」や「ZEONEX」、三井化学(株)から販売されている「アペル」などを挙げることができる。
上記透明基板として光学機能性を有する基板を用いる場合、このような透明基板としては、本発明の光学機能フィルムに所望の屈折率異方性を付与できるものであれば特に限定されない。なかでも本発明においては、λ/4板としての性質、または、λ/2板としての性質を有する透明基板を用いることが好ましい。
ここで、上記「λ/4板としての性質を有する」とは、通常、透明基板のReが、入射光の波長の1/4の値を示すことを意味するものであるが、本発明に用いられる透明基板としては、波長550nmにおけるReが120nm〜150nmの範囲内であるものが好ましい。
また、上記「λ/2板としての性質を有する」とは、通常、透明基板のReが、入射光の波長の1/2の値を示すことを意味するものであるが、本発明に用いられる透明基板としては、波長550nmにおけるReが250nm〜300nmの範囲内であるものが好ましい。
ここで、上記「λ/4板としての性質を有する」とは、通常、透明基板のReが、入射光の波長の1/4の値を示すことを意味するものであるが、本発明に用いられる透明基板としては、波長550nmにおけるReが120nm〜150nmの範囲内であるものが好ましい。
また、上記「λ/2板としての性質を有する」とは、通常、透明基板のReが、入射光の波長の1/2の値を示すことを意味するものであるが、本発明に用いられる透明基板としては、波長550nmにおけるReが250nm〜300nmの範囲内であるものが好ましい。
本発明に用いられる透明基板の厚みは、本発明の光学機能フィルムの用途等に応じて、必要な自己支持性を備えることができる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本発明においては25μm〜1000μmの範囲内であること好ましく、特に30μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。透明基板の厚みが上記の範囲よりも薄いと、本発明の光学機能フィルムに必要な自己支持性を付与することができない場合があるからである。また、厚みが上記の範囲よりも厚いと、例えば、本発明の光学機能フィルムを裁断加工する際に、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。
なお、本発明に用いられる透明基板の構成は、単一の層からなる構成に限られるものではなく、複数の層が積層された構成を有してもよい。
ここで、複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されているものであってもよく、また、異なった組成を有する複数の層が積層されているものであってもよい。
ここで、複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されているものであってもよく、また、異なった組成を有する複数の層が積層されているものであってもよい。
上記複数の層が積層された構成を有する透明基板としては、上記セルロース誘導体、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル類などで構成される層に紫外線および/または電子線硬化性樹脂が紫外線または電子線により硬化された層を積層したものを挙げることができる。
上記紫外線および/または電子線硬化性樹脂が紫外線または電子線により硬化された層は上記ポリマーから構成される層に含まれる添加剤が光学機能層に移動することを抑制する遮蔽層としての役割や、上記ポリマーから構成される層と光学機能層との密着性を向上させる役割を果たす。
上記紫外線および/または電子線硬化性樹脂が紫外線または電子線により硬化された層は上記ポリマーから構成される層に含まれる添加剤が光学機能層に移動することを抑制する遮蔽層としての役割や、上記ポリマーから構成される層と光学機能層との密着性を向上させる役割を果たす。
上記紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂は、重合可能なビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、イソペニル基、エポキシ基、オキセタニル基等の重合性基を二つ以上有するもので、紫外線または電子線の照射により架橋構造または網目構造を形成するものが好ましい。なかでも本工程においては(メタ)アクリロイル基、またはエポキシ基が重合速度、反応性の面から好ましく多官能モノマーまたはオリゴマーが好ましい。このような紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂の例としては、紫外線硬化型のポリオールアクリレート類、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂が挙げられる。これらは通常公知の光重合開始剤と共に使用される。塗布乾燥後に揮発する溶媒成分を除いた紫外線および/または電子線硬化性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤または光増感剤は該組成物の0.5質量%〜5質量%であることが好ましい。
3.その他の構成
本発明の光学機能フィルムは、少なくとも上記光学機能フィルムと、上記透明基板とを有するものであるが、必要に応じてこれら以外の他の構成を有してもよいものである。このような他の構成としては、本発明の光学機能フィルムに所望の機能を付与できるものであれば特に限定されるものではない。
本発明の光学機能フィルムは、少なくとも上記光学機能フィルムと、上記透明基板とを有するものであるが、必要に応じてこれら以外の他の構成を有してもよいものである。このような他の構成としては、本発明の光学機能フィルムに所望の機能を付与できるものであれば特に限定されるものではない。
4.光学機能フィルム
本発明の光学機能フィルムが備える光学機能は、本発明の光学機能フィルムの用途等に応じて適宜決定することができるが、λ/4板としての性質、または、λ/2板としての性質を有することが好ましい。
上記「λ/4板としての性質を有する」とは、通常、本発明の光学機能フィルムReが、入射光の波長の1/4の値を示すことを意味するものであるが、なかでも本発明の光学機能フィルムは、波長550nmにおけるReが120nm〜150nmの範囲内であることが好ましい。
また、上記「λ/2板としての性質を有する」とは、通常、本発明の光学機能フィルムのReが、入射光の波長の1/2の値を示すことを意味するものであるが、なかでも本発明の光学機能フィルムは、波長550nmにおけるReが250nm〜300nmの範囲内であることが好ましい。
本発明の光学機能フィルムが備える光学機能は、本発明の光学機能フィルムの用途等に応じて適宜決定することができるが、λ/4板としての性質、または、λ/2板としての性質を有することが好ましい。
上記「λ/4板としての性質を有する」とは、通常、本発明の光学機能フィルムReが、入射光の波長の1/4の値を示すことを意味するものであるが、なかでも本発明の光学機能フィルムは、波長550nmにおけるReが120nm〜150nmの範囲内であることが好ましい。
また、上記「λ/2板としての性質を有する」とは、通常、本発明の光学機能フィルムのReが、入射光の波長の1/2の値を示すことを意味するものであるが、なかでも本発明の光学機能フィルムは、波長550nmにおけるReが250nm〜300nmの範囲内であることが好ましい。
また、本発明の光学機能フィルムが上記λ/4板としての性質、または、λ/2板としいての性質を有する場合、本発明の光学機能フィルムのReの波長分散は、波長が短くなるほどRe値が小さくなる逆分散型であってもよく、波長が短くなるほどRe値が大きくなる正分散型であってもよく、または、Re値に波長依存性を有さないフラット型であってもよい。
なお、本発明の光学機能フィルムの形態は特に限定されるものではなく、例えば、本発明の光学機能フィルムを用いる液晶表示装置の画面サイズに合致したシート状であってもよく、または、長尺状であってもよい。
4.光学機能フィルムの用途
本発明の光学機能フィルムの用途としては特に限定されるものではなく、上記光学機能層が示す光学機能を任意に制御することにより、種々の用途に用いることが可能である。このような用途としては、例えば、液晶表示装置に用いられる光学補償フィルム(例えば、視野角補償フィルム)、楕円偏光板、円偏光板、輝度向上板等を挙げることができる。なかでも本発明の光学機能フィルムは、液晶表示装置の視野角依存性改善のための光学補償フィルムとして好適に用いることができる。
本発明の光学機能フィルムの用途としては特に限定されるものではなく、上記光学機能層が示す光学機能を任意に制御することにより、種々の用途に用いることが可能である。このような用途としては、例えば、液晶表示装置に用いられる光学補償フィルム(例えば、視野角補償フィルム)、楕円偏光板、円偏光板、輝度向上板等を挙げることができる。なかでも本発明の光学機能フィルムは、液晶表示装置の視野角依存性改善のための光学補償フィルムとして好適に用いることができる。
5.光学機能フィルムの製造方法
本発明の光学機能フィルムは、例えば、後述する「D.光学機能フィルムの製造方法」の項において説明する方法により製造することができる。
本発明の光学機能フィルムは、例えば、後述する「D.光学機能フィルムの製造方法」の項において説明する方法により製造することができる。
D.光学機能フィルムの製造方法
次に、本発明の光学機能フィルムの製造方法について説明する。本発明の光学機能フィルムの製造方法は、透明基板を用い、上記本発明に係る光学機能層形成用組成物を塗工することにより、上記透明基板上に光学機能層形成用層を形成する光学機能層形成用層形成工程と、上記光学機能層形成用層に偏光紫外線を照射し、上記光反応性基を反応させることによって上記光学機能層形成用層に上記架橋性液晶材料に対する配向性を発現させる配向性付与工程と、上記架橋性液晶材料を配列させる液晶配列工程と、上記架橋性液晶材料を架橋させる液晶架橋工程と、を有することを特徴とすることを特徴とするものである。
次に、本発明の光学機能フィルムの製造方法について説明する。本発明の光学機能フィルムの製造方法は、透明基板を用い、上記本発明に係る光学機能層形成用組成物を塗工することにより、上記透明基板上に光学機能層形成用層を形成する光学機能層形成用層形成工程と、上記光学機能層形成用層に偏光紫外線を照射し、上記光反応性基を反応させることによって上記光学機能層形成用層に上記架橋性液晶材料に対する配向性を発現させる配向性付与工程と、上記架橋性液晶材料を配列させる液晶配列工程と、上記架橋性液晶材料を架橋させる液晶架橋工程と、を有することを特徴とすることを特徴とするものである。
このような本発明の光学機能フィルムの製造方法について図を参照しながら説明する。図3は本発明の光学機能フィルムの製造方法の一例を示す概略図である。図3に例示するように、本発明の光学機能フィルムの製造方法は、透明基板を用い(図3(a))、上記本発明に係る光学機能層形成用組成物を塗工することにより、上記透明基板1上に光学機能層形成用層2’を形成する光学機能層形成用層形成工程(図3(b))と、上記光学機能層形成用層2’に偏光紫外線を照射し、上記光反応性基を反応させることによって上記光学機能層形成用層2’に上記架橋性液晶材料に対する配向性を発現させる配向性付与工程(図3(c))と、上記位相差層形成用層2’を加温することにより上記架橋性液晶材料を配列させる液晶配列工程(図3(d))と、上記位相差層形成用層2’に紫外線を照射することにより、上記架橋性液晶材料を架橋させる液晶架橋工程と(図3(e))と、により、上記透明基板1と、上記透明基板1上に形成された光学機能層2とを有する光学機能フィルム10を製造するものである(図3(f))。
本発明によれば、上記光学機能層形成用組成物として上記本発明に係る光学機能層形成用組成物が用いられていることにより、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能層を備える光学機能フィルムを製造することができる。このため、本発明の光学機能フィルムの製造方法によれば、光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを得ることができる。
なお、本発明により光学機能の発現性に優れ、ヘイズが小さい光学機能フィルムを製造できる理由については、上記「A.光学機能層形成用感光性化合物」の項において説明した理由と同様であるため、ここでの説明は省略する。
本発明の光学機能フィルムの製造方法は、少なくとも上記光学機能層形成用層形成工程と、上記配向性付与工程と、上記液晶配列工程と、上記液晶架橋工程とを有するものであり、必要に応じて他の工程を有してもよいものである。
以下、本発明に用いられる各工程について順に説明する。
以下、本発明に用いられる各工程について順に説明する。
1.光学機能層形成用層形成工程
まず、本発明に用いられる光学機能層形成用層形成工程について説明する。本工程は、透明基板を用い、上記本発明に係る光学機能層形成用組成物を塗工することにより、上記透明基板上に光学機能層形成用層を形成する工程である。
まず、本発明に用いられる光学機能層形成用層形成工程について説明する。本工程は、透明基板を用い、上記本発明に係る光学機能層形成用組成物を塗工することにより、上記透明基板上に光学機能層形成用層を形成する工程である。
本工程においては、上記光学機能層形成用組成物を上記透明基板上に塗工することによって光学機能層形成用層を形成するが、本工程において上記光学機能層形成用組成物を上記透明基板上に塗工する塗布方式としては、上記光学機能層形成用組成物の組成等に応じて、所望の平面性を備える光学機能層形成用層を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような塗布方法としては、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、ロールコート法、プリント法、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型塗布方法などを例示することができる。
また、上記光学機能層形成用組成物の塗膜の厚みは、本工程に用いられる光学機能層形成用組成物に含有される架橋性液晶材料の種類等に応じて、本発明により所望の光学機能を発現できる光学機能フィルムを製造できる範囲内であれば特に限定されるものではない。なかでも、本工程においては、0.1μm〜50μmの範囲内であることが好ましく、特に0.5μm〜30μmの範囲内であることが好ましく、なかでも0.5μm〜10μmの範囲内であることが好ましい。
また、上記光学機能層形成用組成物として溶媒を含有するものを用いた場合、上記塗膜の乾燥方法としては、例えば、加熱乾燥方法、減圧乾燥方法、ギャップ乾燥方法等の一般的に用いられる乾燥方法を用いることができる。また、本発明における乾燥方法は、単一の方法に限られず、例えば、残留する溶媒量に応じて順次乾燥方式を変化させる等の態様により複数の乾燥方式を採用してもよい。
2.配向性付与工程
次に、本発明に用いられる配向性付与工程について説明する。本工程は、上記光学機能層形成用層に偏光紫外線を照射し、上記光学機能層形成用層中に含有される光学機能層形成用感光性化合物の光反応性基を反応させることによって上記光学機能層形成用層に上記架橋性液晶材料に対する配向性を発現させる工程である。
次に、本発明に用いられる配向性付与工程について説明する。本工程は、上記光学機能層形成用層に偏光紫外線を照射し、上記光学機能層形成用層中に含有される光学機能層形成用感光性化合物の光反応性基を反応させることによって上記光学機能層形成用層に上記架橋性液晶材料に対する配向性を発現させる工程である。
本工程において、上記光学機能層形成用層に照射される偏光紫外線としては、波長が、上記光学機能層形成用感光性材料が有する光反応性基の光反応を生じることができ、かつ、上記架橋性液晶材料が有する架橋性官能基の架橋形成反応を生じにくい範囲内のものであれば特に限定されるものではない。このような偏光紫外線は、上記光反応性基および上記架橋性官能基の種類に応じて適宜選択して用いることができる。
本工程において上記光学機能層形成用層に偏光紫外線を照射する方法としては、上記光学機能層形成用層に所望の振動方向の偏光紫外線を照射できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、通常、上記範囲の波長を有する紫外線を発振する光源を用い、上記光源から発振された無偏光の紫外線を偏光子を通して上記光学機能層形成用層に照射する方法が用いられる。
このとき、上記光学機能層形成用層に照射される偏光紫外線の振動方向は、上記偏光子の吸収軸の方向を変更することにより変化させることができる。
このとき、上記光学機能層形成用層に照射される偏光紫外線の振動方向は、上記偏光子の吸収軸の方向を変更することにより変化させることができる。
上記偏光子としては、例えば、グラントムソンプリズム、グランテーラープリズム、二色性色素を含有する偏光フィルム、ブルースタープレート偏光子、ワイヤーグリッド偏光子等を挙げることができる。
また、上記光源としては、超高圧水銀灯、中圧水銀灯、キセノン灯、ハロゲンランプ、DeepUVランプ、蛍光灯等を挙げることができる。
さらに、本工程において上記光学機能層形成用層に偏光紫外線を照射する際には必要に応じて、特定波長の紫外線を遮蔽するUVカットフィルターを用いてもよい。このようなUVカットフィルターを用いることにより、例えば、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応が阻害されることを防止したり、または、本工程において上記架橋性液晶材料の架橋形成反応が進行してしまうことを防止できるからである。
本工程に用いられるUVカットフィルターとしては、例えば、上記光学機能層形成用感光性化合物の反応が阻害されることを防止するために用いられるものとして、SCHOTT製WG280を挙げることができる。
また、上記架橋性液晶材料の架橋形成反応が進行してしまうことを防止するために用いられるものとしては、例えば、最大吸収波長が270nm〜310nmの光学機能層形成用感光性化合物を使用する場合に、325nm〜400nmの紫外線を遮蔽するUVカットフィルター(朝日分光社製:SU0325)を挙げることができる。
また、上記架橋性液晶材料の架橋形成反応が進行してしまうことを防止するために用いられるものとしては、例えば、最大吸収波長が270nm〜310nmの光学機能層形成用感光性化合物を使用する場合に、325nm〜400nmの紫外線を遮蔽するUVカットフィルター(朝日分光社製:SU0325)を挙げることができる。
3.液晶配列工程
次に、本発明に用いられる液晶配列工程について説明する。本工程は、上記光学機能層形成用層に含有される架橋性液晶材料を、上記配向性付与工程によって上記光学機能層形成用層に付与された配向性に従って配列させる工程である。
次に、本発明に用いられる液晶配列工程について説明する。本工程は、上記光学機能層形成用層に含有される架橋性液晶材料を、上記配向性付与工程によって上記光学機能層形成用層に付与された配向性に従って配列させる工程である。
本工程において、上記架橋性液晶材料を配列させる方法としては、上記架橋性液晶材料の種類等に応じて上記配向性に従って上記架橋性液晶材料を配列できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、通常、上記光学機能層形成用層を上記架橋性液晶材料の結晶−液晶相転移温度以上であり、かつ、液晶−等方相転移温度未満の温度に加温する方法が好適に用いられる。
上述したように、本工程は上記位相差層形成用層を加温することにより、上記架橋性液晶材料を配列させる工程であるが、本工程に用いられる加温方法としては、上記配向性付与工程において偏光紫外線が照射された面の表面が、その反対側の表面よりも先に上記架橋性液晶材料の結晶−液晶相転移温度に達するように上記位相差層形成用層を加温できる方法が好ましい。このような加温方法としては、上記位相差層形成用層の両面から加温し、上記偏光紫外線が照射された面に対する加温温度を、その反対側の表面に対する加温温度よりも高くする方法と、上記位相差層形成用層を上記偏光紫外線が照射された面側からのみ加温する方法とを挙げることができる。本工程においては、これらのいずれの加温方法であっても好適に用いることができるが、なかでも後者の加温方法を用いることが好ましい。上記位相差層形成用層を上記偏光紫外線が照射された面側からのみ加温する方法を用いることにより、上記偏光紫外線が照射された面の表面が、上記偏光紫外線が照射された面とは反対側の表面よりも先に上記架橋性液晶材料の結晶−液晶相転移温度に達するように上記位相差層形成用層を加温することが容易になるからである。位相差層形成用層を上記偏光紫外線が照射された面側からのみ加温する方法の場合には、上記偏光紫外線が照射された面の反対側の表面を冷却して反対側の表面の温度上昇を抑制してもよい。
4.液晶架橋工程
次に、本発明に用いられる液晶架橋工程について説明する。本工程は、上記液晶配列工程により配列された架橋性液晶材料を架橋させる工程である。
次に、本発明に用いられる液晶架橋工程について説明する。本工程は、上記液晶配列工程により配列された架橋性液晶材料を架橋させる工程である。
本工程において、上記架橋性液晶材料を架橋させる方法としては、上記架橋性液晶材料が有する架橋性官能基の架橋形成反応を生じさせ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、上記架橋性液晶材料が有する架橋性官能基の種類に応じた方法を適宜選択して用いることができる。このような方法としては、例えば、架橋性液晶材料として、紫外線重合性官能基を有するものが用いられている場合は、上記紫外線重合性官能基の重合反応を生じさせることができる波長の紫外線を、上記光学機能層形成用層に照射する方法が用いられる。なお、このような紫外線を照射する方法が用いられる場合、上記架橋性液晶材料を反応させる紫外線は反応性が高いという観点から、通常、非偏光紫外線が用いられる。
次に、実施例を示すことにより本発明についてさらに具体的に説明する。
(合成例)
1.光学機能層形成用感光性化合物Iの合成
疎液性モノマーとしての信越化学工業株式会社製 アクリル樹脂改質用シリコーン(X-24−8201))1.0g、光反応性モノマーとしてのメチル(4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ))−シンナメート3.0g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.016gを脱水テトラヒドロフラン28gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で23時間加熱した。さらに、得られた反応溶液を800mlのメタノールに滴下し、沈降物をろ過し、減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量120000(GPC:溶媒10mM、臭化リチウム-NMP溶液、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物Iを3.3g得た。ここで、1H−NMR測定から算出されたこの光学機能層形成用感光性化合物Iの共重合比(モル比)は光反応性モノマー:疎液性モノマー=36:1であった。
1.光学機能層形成用感光性化合物Iの合成
疎液性モノマーとしての信越化学工業株式会社製 アクリル樹脂改質用シリコーン(X-24−8201))1.0g、光反応性モノマーとしてのメチル(4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ))−シンナメート3.0g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.016gを脱水テトラヒドロフラン28gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で23時間加熱した。さらに、得られた反応溶液を800mlのメタノールに滴下し、沈降物をろ過し、減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量120000(GPC:溶媒10mM、臭化リチウム-NMP溶液、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物Iを3.3g得た。ここで、1H−NMR測定から算出されたこの光学機能層形成用感光性化合物Iの共重合比(モル比)は光反応性モノマー:疎液性モノマー=36:1であった。
2.光学機能層形成用感光性化合物IIの合成
疎液性モノマーとしての共栄社化学株式会社製 ライトエステルFM−108、2.0g、光反応性モノマーとしてのメチル(4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ))−シンナメート6.0g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.032gを脱水テトラヒドロフラン28gに溶解した。その後、窒素雰囲気下、65℃で20時間加熱した。さらに、得られた反応溶液をメタノール1000mlに滴下し、沈降物をろ過、メタノールで洗浄後、室温で減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量270000(GPC:溶媒THF、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物IIを6.5g得た。
疎液性モノマーとしての共栄社化学株式会社製 ライトエステルFM−108、2.0g、光反応性モノマーとしてのメチル(4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ))−シンナメート6.0g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.032gを脱水テトラヒドロフラン28gに溶解した。その後、窒素雰囲気下、65℃で20時間加熱した。さらに、得られた反応溶液をメタノール1000mlに滴下し、沈降物をろ過、メタノールで洗浄後、室温で減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量270000(GPC:溶媒THF、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物IIを6.5g得た。
3.光学機能層形成用感光性化合物IIIの合成
疎液性モノマーとしての信越化学工業株式会社製 アクリル樹脂改質用シリコーン(X-24−8201))0.5gと、光反応性モノマーとしての1−〔6−〔4−〔2−メトキシ−4−〔(E)−2−メトキシカルボニルビニル〕フェノキシカルボニル〕フェノキシ〕ヘキシルオキシカルボニル〕−1−メチルエチレン2.3g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.008gと、を脱水テトラヒドロフラン16gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で24時間加熱した。さらに、得られた反応溶液を1000mlのメタノールに滴下し、沈降物をろ過し、減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量120000(GPC:THF溶液、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物IIIを2.3g得た。ここで、1H−NMR測定から算出されたこの光学機能層形成用感光性化合物IIIの共重合比(モル比)は光反応性モノマー:疎液性モノマー=40:1であった。
疎液性モノマーとしての信越化学工業株式会社製 アクリル樹脂改質用シリコーン(X-24−8201))0.5gと、光反応性モノマーとしての1−〔6−〔4−〔2−メトキシ−4−〔(E)−2−メトキシカルボニルビニル〕フェノキシカルボニル〕フェノキシ〕ヘキシルオキシカルボニル〕−1−メチルエチレン2.3g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.008gと、を脱水テトラヒドロフラン16gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で24時間加熱した。さらに、得られた反応溶液を1000mlのメタノールに滴下し、沈降物をろ過し、減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量120000(GPC:THF溶液、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物IIIを2.3g得た。ここで、1H−NMR測定から算出されたこの光学機能層形成用感光性化合物IIIの共重合比(モル比)は光反応性モノマー:疎液性モノマー=40:1であった。
4.光学機能層形成用感光性化合物IVの合成
疎液性モノマーとしての信越化学工業株式会社製 アクリル樹脂改質用シリコーン(X-24−8201))0.8gと、光反応性モノマーとしての1−〔6−〔4−〔2−メトキシ−4−〔(E)−2−メトキシカルボニルビニル〕フェノキシカルボニル〕フェノキシ〕ヘキシルオキシカルボニル〕−1−メチルエチレン2.0g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.007gと、を脱水テトラヒドロフラン18gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で24時間加熱した。さらに、得られた反応溶液を1000mlのメタノールに滴下し、沈降物をろ過し、減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量120000(GPC:THF溶液、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物IVを2.3g得た。ここで、1H−NMR測定から算出されたこの光学機能層形成用感光性化合物IVの共重合比(モル比)は光反応性モノマー:疎液性モノマー=20:1であった。
疎液性モノマーとしての信越化学工業株式会社製 アクリル樹脂改質用シリコーン(X-24−8201))0.8gと、光反応性モノマーとしての1−〔6−〔4−〔2−メトキシ−4−〔(E)−2−メトキシカルボニルビニル〕フェノキシカルボニル〕フェノキシ〕ヘキシルオキシカルボニル〕−1−メチルエチレン2.0g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.007gと、を脱水テトラヒドロフラン18gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で24時間加熱した。さらに、得られた反応溶液を1000mlのメタノールに滴下し、沈降物をろ過し、減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量120000(GPC:THF溶液、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物IVを2.3g得た。ここで、1H−NMR測定から算出されたこの光学機能層形成用感光性化合物IVの共重合比(モル比)は光反応性モノマー:疎液性モノマー=20:1であった。
5.光学機能層形成用感光性化合物Vの合成
疎液性モノマーとしての信越化学工業株式会社製 アクリル樹脂改質用シリコーン(X-24−8201))0.21gと、光反応性モノマーとしての1−〔6−〔4−〔2−メトキシ−4−〔(E)−2−メトキシカルボニルビニル〕フェノキシカルボニル〕フェノキシ〕ヘキシルオキシカルボニル〕−1−メチルエチレン1.5g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.005gと、を脱水テトラヒドロフラン10gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で24時間加熱した。さらに、得られた反応溶液を1000mlのメタノールに滴下し、沈降物をろ過し、減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量135000(GPC:THF溶液、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物Vを1.5g得た。ここで、1H−NMR測定から算出されたこの光学機能層形成用感光性化合物Vの共重合比(モル比)は光反応性モノマー:疎液性モノマー=60:1であった。
疎液性モノマーとしての信越化学工業株式会社製 アクリル樹脂改質用シリコーン(X-24−8201))0.21gと、光反応性モノマーとしての1−〔6−〔4−〔2−メトキシ−4−〔(E)−2−メトキシカルボニルビニル〕フェノキシカルボニル〕フェノキシ〕ヘキシルオキシカルボニル〕−1−メチルエチレン1.5g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.005gと、を脱水テトラヒドロフラン10gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で24時間加熱した。さらに、得られた反応溶液を1000mlのメタノールに滴下し、沈降物をろ過し、減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。このような方法により、重量平均分子量135000(GPC:THF溶液、ポリスチレン換算)である光学機能層形成用感光性化合物Vを1.5g得た。ここで、1H−NMR測定から算出されたこの光学機能層形成用感光性化合物Vの共重合比(モル比)は光反応性モノマー:疎液性モノマー=60:1であった。
6.感光性化合物(ポリ〔メチル(4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ))−シンナメート〕)の合成
メチル(4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ))−シンナメート6.0g、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.016gを脱水テトラヒドロフラン14gに溶解した。次に、窒素雰囲気下、65℃で20時間加熱した。さらに、得られた反応溶液をメタノール1000mlに滴下し、沈降物をろ過、メタノールで洗浄後、室温で減圧乾燥を行った。得られた固体をクロロホルム5質量部に溶解し、その溶液をヘキサン1Lに滴下し、沈降物をろ過後、減圧乾燥を行った。これにより、重量平均分子量41000(GPC:溶媒THF、ポリスチレン換算)である感光性化合物6.0gを得た。
<実施例1>
(遮蔽層の作製)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PET−30、日本化薬製)40質量部、光重合開始剤1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(商品名IRGACURE184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)2質量部、メチルエチルケトン29質量部、トルエン58質量部からなる溶液を、トリアセチルセルロースフィルム(FT−T80UZ、富士写真フィルム社製)上にバーコートし、80℃で3分間乾燥後、UV照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、光源:Hバルブ)を用いて窒素雰囲気下70mJ/cm2の紫外線を照射して膜厚1μmの遮蔽層を作製した。
(遮蔽層の作製)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PET−30、日本化薬製)40質量部、光重合開始剤1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(商品名IRGACURE184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)2質量部、メチルエチルケトン29質量部、トルエン58質量部からなる溶液を、トリアセチルセルロースフィルム(FT−T80UZ、富士写真フィルム社製)上にバーコートし、80℃で3分間乾燥後、UV照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、光源:Hバルブ)を用いて窒素雰囲気下70mJ/cm2の紫外線を照射して膜厚1μmの遮蔽層を作製した。
(光学機能層形成用組成物の調製)
光学機能層形成用感光性化合物I 0.1質量部、下記式で表される架橋性液晶材料99.9質量部、光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(商品名IRGACURE184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)0.04質量部をメチルエチルケトンに溶解し、固形分10%溶液として、光学機能層形成用組成物を調製した。
光学機能層形成用感光性化合物I 0.1質量部、下記式で表される架橋性液晶材料99.9質量部、光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(商品名IRGACURE184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)0.04質量部をメチルエチルケトンに溶解し、固形分10%溶液として、光学機能層形成用組成物を調製した。
ここで、上記式におけるa、bはそれぞれ2〜5の整数である。
(光学機能層の形成)
上記光学機能層形成用組成物を上記遮蔽層上にワイヤーバーにて塗工し、100℃で3分間加熱乾燥した。次に、500WのDeepUVランプによる紫外線照射装置にカットフィルターとしてショット製WG280と朝日分光製SU0325を配置して波長制限し、さらにワイヤーグリッド偏光板を透過させることにより偏光紫外線とした。次に、上記光学機能層形成用組成物が塗布された膜に対し、膜に対し垂直方向から偏光紫外線を40mJ/cm2大気中で照射した。ここで偏光紫外線強度はセンサーS−310(測定範囲280nm〜360nm)を用いてUV RADIO METER UVR−400A(アズワン株式会社製)で測定した。次に、偏光紫外線を照射後、偏光紫外線が照射された面側から温風があたるように、70℃に設定したオーブンにて、3分間加熱して架橋性液晶材料を配向させた後、窒素雰囲気下120mJ/cm2非偏光紫外線を照射して塗膜を硬化させた。これにより、配列した液晶が固定化され、光学機能フィルムを製造した。このとき光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の180倍であり、光学機能層形成用感光性化合物Iの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
上記光学機能層形成用組成物を上記遮蔽層上にワイヤーバーにて塗工し、100℃で3分間加熱乾燥した。次に、500WのDeepUVランプによる紫外線照射装置にカットフィルターとしてショット製WG280と朝日分光製SU0325を配置して波長制限し、さらにワイヤーグリッド偏光板を透過させることにより偏光紫外線とした。次に、上記光学機能層形成用組成物が塗布された膜に対し、膜に対し垂直方向から偏光紫外線を40mJ/cm2大気中で照射した。ここで偏光紫外線強度はセンサーS−310(測定範囲280nm〜360nm)を用いてUV RADIO METER UVR−400A(アズワン株式会社製)で測定した。次に、偏光紫外線を照射後、偏光紫外線が照射された面側から温風があたるように、70℃に設定したオーブンにて、3分間加熱して架橋性液晶材料を配向させた後、窒素雰囲気下120mJ/cm2非偏光紫外線を照射して塗膜を硬化させた。これにより、配列した液晶が固定化され、光学機能フィルムを製造した。このとき光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の180倍であり、光学機能層形成用感光性化合物Iの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
(評価)
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ19nmであった。
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ19nmであった。
<実施例2>
光学機能層形成用感光性化合物Iに替えて、光学機能層形成用感光性化合物IIを用いて光学機能層形成用組成物を調整したこと以外は、実施例1と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち、疎液性基に含まれるフッ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のフッ素の割合の360倍であり、光学機能層形成用感光性化合物IIの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
光学機能層形成用感光性化合物Iに替えて、光学機能層形成用感光性化合物IIを用いて光学機能層形成用組成物を調整したこと以外は、実施例1と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち、疎液性基に含まれるフッ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のフッ素の割合の360倍であり、光学機能層形成用感光性化合物IIの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
(評価)
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ16nmであった。
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ16nmであった。
<比較例1>
光学機能層形成用感光性化合物Iに替えて、上記感光性化合物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
光学機能層形成用感光性化合物Iに替えて、上記感光性化合物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
(評価)
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ6nmであった。
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ6nmであった。
<実施例3>
光学機能層形成用感光性化合物I 0.05質量部、下記式で表される架橋性液晶材料
99.95質量部、光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(商品名IRGACURE184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)0.04質量部をメチルエチルケトンに溶解し、固形分10%溶液として、光学機能層形成用組成物を調製した。上記光学機能層形成用組成物を上記遮蔽層上にワイヤーバーにて塗工し、30℃で3分間加熱乾燥した。次に、500WのDeepUVランプによる紫外線照射装置にカットフィルターとしてショット製WG280と朝日分光製SU0325を配置して波長制限し、さらにワイヤーグリッド偏光板を透過させることにより偏光紫外線とした。
光学機能層形成用感光性化合物I 0.05質量部、下記式で表される架橋性液晶材料
99.95質量部、光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(商品名IRGACURE184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)0.04質量部をメチルエチルケトンに溶解し、固形分10%溶液として、光学機能層形成用組成物を調製した。上記光学機能層形成用組成物を上記遮蔽層上にワイヤーバーにて塗工し、30℃で3分間加熱乾燥した。次に、500WのDeepUVランプによる紫外線照射装置にカットフィルターとしてショット製WG280と朝日分光製SU0325を配置して波長制限し、さらにワイヤーグリッド偏光板を透過させることにより偏光紫外線とした。
次に、上記光学機能層形成用組成物が塗布された膜に対し、膜に対し垂直方向から偏光紫外線を8mJ/cm2大気中で照射した。ここで偏光紫外線強度はセンサーS−310(測定範囲280nm〜360nm)を用いてUV RADIO METER UVR−400A(アズワン株式会社製)で測定した。次に、偏光紫外線を照射後、偏光紫外線が照射された面側から温風が当たるように、100℃に設定したオーブンにて、3分間加熱して架橋性液晶材料を配向させた後、窒素雰囲気下120mJ/cm2非偏光紫外線を照射して塗膜を硬化させた。これにより、配列した液晶が固定化され、光学機能フィルムを製造した。このとき光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の150倍であり、光学機能層形成用感光性化合物Iの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の150倍であり、光学機能層形成用感光性化合物Iの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
(評価)
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ41nmであった。
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ41nmであった。
<実施例4>
光学機能層形成用組成物感光性化合物Iに替えて、光学機能層形成用組成物感光性化合物IIIを用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の150倍であり、光学機能層形成用感光性化合物IIIの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
光学機能層形成用組成物感光性化合物Iに替えて、光学機能層形成用組成物感光性化合物IIIを用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の150倍であり、光学機能層形成用感光性化合物IIIの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
(評価)
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ114nmであった。
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ114nmであった。
<実施例5>
光学機能層形成用組成物感光性化合物Iに替えて、光学機能層形成用組成物感光性化合物IVを用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS
ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表
面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の
固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の150倍であり、光学機能層形成
用感光性化合物IVの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
光学機能層形成用組成物感光性化合物Iに替えて、光学機能層形成用組成物感光性化合物IVを用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS
ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表
面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の
固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の150倍であり、光学機能層形成
用感光性化合物IVの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
(評価)
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器
株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相
差(Re)を測定したところ109nmであった。
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器
株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相
差(Re)を測定したところ109nmであった。
<実施例6>
光学機能層形成用組成物感光性化合物Iに替えて、光学機能層形成用組成物感光性化合物Vを用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の150倍であり、光学機能層形成用感光性化合物Vの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
光学機能層形成用組成物感光性化合物Iに替えて、光学機能層形成用組成物感光性化合物Vを用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
また、光電子X線分析(XPS装置 ESCA−3400型 : 英国KRATOS ANALYTICAL社製)により得られた、当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面の原子組成比のうち疎液性基に含まれるケイ素の割合が、光学機能層形成用組成物中の固形分の組成比より算出される理論上のケイ素の割合の150倍であり、光学機能層形成用感光性化合物Vの反応物が当該光学機能層の透明基板とは反対側の表面に偏在していることを確認した。
(評価)
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器
株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相
差(Re)を測定したところ46nmであった。
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器
株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相
差(Re)を測定したところ46nmであった。
<比較例2>
光学機能層形成用感光性化合物Iに替えて、上記感光性化合物を用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
光学機能層形成用感光性化合物Iに替えて、上記感光性化合物を用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学機能フィルムを作製した。このとき、光学機能層の膜厚は0.8μmであった。
(評価)
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ2nmであった。
このようにして得られた光学機能フィルムについて自動複屈折測定装置(王子計測機器株式会社製 自動複屈折計KOBRA−WR)を用いて波長590nmにおける面内位相差(Re)を測定したところ2nmであった。
1 … 透明基板
2 … 光学機能層
2’ … 光学機能層形成用層
10 … 光学機能フィルム
100 … 液晶表示装置
101 … 液晶セル
102A,102B … 偏光板
A … 光学機能層形成用感光性化合物
2 … 光学機能層
2’ … 光学機能層形成用層
10 … 光学機能フィルム
100 … 液晶表示装置
101 … 液晶セル
102A,102B … 偏光板
A … 光学機能層形成用感光性化合物
Claims (11)
- 光反応性を示す光反応性基と、疎液性を示す疎液性基とを有することを特徴とする、光学機能層形成用感光性化合物。
- 前記疎液性基が、ケイ素またはフッ素を含有するものであることを特徴とする、請求項1に記載の光学機能層形成用感光性化合物。
- 前記疎液性基が、ジメチルシロキサン鎖またはフルオロアルキル鎖であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学機能層形成用感光性化合物。
- 前記光反応性基がメソゲン構造を有するものであることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の光学機能層形成用感光性化合物。
- 前記光反応性基を有する光反応性モノマーと、前記疎液性基を有する疎液性モノマーとが共重合されてなることを特徴とする、請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載の光学機能層形成用感光性化合物。
- 請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載の光学機能層形成用感光性化合物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料とを含むことを特徴とする、光学機能層形成用組成物。
- 溶媒を含むことを特徴とする、請求項6に記載の光学機能層形成用組成物。
- 前記光学機能層形成用感光性化合物の含有量が全固形分に対して1質量%以下であることを特徴とする、請求項6または請求項7に記載の光学機能層形成用組成物。
- 透明基板、および、前記透明基板上に形成され、請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載の光学機能層形成用感光性化合物の反応物と、架橋性官能基を有する架橋性液晶材料の架橋物とを含有する光学機能層を有する光学機能フィルムであって、
前記光学機能層形成用感光性化合物の反応物が、前記光学機能層の前記透明基板とは反対側の表面に偏在していることを特徴とする、光学機能フィルム。 - 前記光学機能層における前記光学機能層形成用感光性化合物の反応物の含有量が1質量%以下であることを特徴とする、請求項9に記載の光学機能フィルム。
- 透明基板を用い、請求項6から請求項8までのいずれかの請求項に記載の光学機能層形成用組成物を塗工することにより、前記透明基板上に光学機能層形成用層を形成する光学機能層形成用層形成工程と、
前記光学機能層形成用層に偏光紫外線を照射し、前記光反応性基を反応させることによって前記光学機能層形成用層に前記架橋性液晶材料に対する配向性を付与する配向性付与工程と、
前記架橋性液晶材料を配列させる液晶配列工程と、
前記架橋性液晶材料を架橋させる液晶架橋工程と、を有することを特徴とする光学機能フィルムの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007248852A JP2008276165A (ja) | 2006-09-29 | 2007-09-26 | 光学機能層形成用感光性材料、光学機能層形成用組成物、光学機能フィルム、および、光学機能フィルム。 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006269607 | 2006-09-29 | ||
JP2007095718 | 2007-03-30 | ||
JP2007248852A JP2008276165A (ja) | 2006-09-29 | 2007-09-26 | 光学機能層形成用感光性材料、光学機能層形成用組成物、光学機能フィルム、および、光学機能フィルム。 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008276165A true JP2008276165A (ja) | 2008-11-13 |
Family
ID=40054150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007248852A Pending JP2008276165A (ja) | 2006-09-29 | 2007-09-26 | 光学機能層形成用感光性材料、光学機能層形成用組成物、光学機能フィルム、および、光学機能フィルム。 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008276165A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011002556A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Dic Corp | 二軸性位相差フィルムの製造方法 |
KR20130092904A (ko) * | 2012-02-13 | 2013-08-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광반응 재료 막 및 그 제조 방법 |
JP2013177561A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-09-09 | Jnc Corp | 光配向性基を有する高分子組成物、該高分子組成物から形成される液晶配向膜及び該液晶配向膜から形成される位相差板を備えた液晶表示素子 |
JP2015121792A (ja) * | 2009-02-19 | 2015-07-02 | 大日本印刷株式会社 | 光制御シート、該光制御シートを用いた液晶表示装置 |
KR20190032404A (ko) * | 2016-07-29 | 2019-03-27 | 롤릭 테크놀로지스 아게 | 액정 폴리머 재료의 상부에 정렬을 생성시키는 방법 |
WO2021157704A1 (ja) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルムの製造方法 |
JPWO2021157694A1 (ja) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | ||
WO2022124379A1 (ja) * | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 富士フイルム株式会社 | 光学積層体、偏光板および画像表示装置 |
-
2007
- 2007-09-26 JP JP2007248852A patent/JP2008276165A/ja active Pending
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015121792A (ja) * | 2009-02-19 | 2015-07-02 | 大日本印刷株式会社 | 光制御シート、該光制御シートを用いた液晶表示装置 |
JP2011002556A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Dic Corp | 二軸性位相差フィルムの製造方法 |
JP2017122241A (ja) * | 2012-02-03 | 2017-07-13 | Jnc株式会社 | 光配向性基を有する高分子組成物、該高分子組成物から形成される液晶配向膜及び該液晶配向膜から形成される位相差板を備えた液晶表示素子 |
US20140323629A1 (en) * | 2012-02-03 | 2014-10-30 | Jnc Corporation | Polymer composition having photoalignable group, liquid crystal alignment film formed of the polymer composition, and liquid crystal display device having phase difference plate formed of the liquid crystal alignment film |
US20140323657A1 (en) * | 2012-02-03 | 2014-10-30 | Jnc Corporation | Polymer composition having photoalignable group, liquid crystal alignment film formed of the polymer composition, and liquid crystal display device having phase difference plate formed of the liquid crystal alignment film |
JP2013177561A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-09-09 | Jnc Corp | 光配向性基を有する高分子組成物、該高分子組成物から形成される液晶配向膜及び該液晶配向膜から形成される位相差板を備えた液晶表示素子 |
KR101969951B1 (ko) | 2012-02-13 | 2019-04-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광반응 재료 막 및 그 제조 방법 |
KR20130092904A (ko) * | 2012-02-13 | 2013-08-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광반응 재료 막 및 그 제조 방법 |
JP2023002797A (ja) * | 2016-07-29 | 2023-01-10 | ロリク・テクノロジーズ・アーゲー | 液晶ポリマー材料上で配向を生じさせる方法 |
KR20190032404A (ko) * | 2016-07-29 | 2019-03-27 | 롤릭 테크놀로지스 아게 | 액정 폴리머 재료의 상부에 정렬을 생성시키는 방법 |
JP2019522245A (ja) * | 2016-07-29 | 2019-08-08 | ロリク・テクノロジーズ・アーゲーRolic Technologies Ag | 液晶ポリマー材料上で配向を生じさせる方法 |
KR102590072B1 (ko) * | 2016-07-29 | 2023-10-16 | 롤릭 테크놀로지스 아게 | 액정 폴리머 재료의 상부에 정렬을 생성시키는 방법 |
JP7355911B2 (ja) | 2016-07-29 | 2023-10-03 | ロリク・テクノロジーズ・アーゲー | 液晶ポリマー材料上で配向を生じさせる方法 |
WO2021157704A1 (ja) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルムの製造方法 |
CN115066637A (zh) * | 2020-02-06 | 2022-09-16 | 富士胶片株式会社 | 光学膜、液晶膜 |
JPWO2021157704A1 (ja) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | ||
WO2021157694A1 (ja) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルム、液晶フィルム |
JPWO2021157694A1 (ja) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 | ||
JP7386268B2 (ja) | 2020-02-06 | 2023-11-24 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルムの製造方法 |
CN115066637B (zh) * | 2020-02-06 | 2024-03-08 | 富士胶片株式会社 | 光学膜、液晶膜 |
JP7454597B2 (ja) | 2020-02-06 | 2024-03-22 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルム、液晶フィルム |
US11966008B2 (en) | 2020-02-06 | 2024-04-23 | Fujifilm Corporation | Optical film and liquid crystal film |
WO2022124379A1 (ja) * | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 富士フイルム株式会社 | 光学積層体、偏光板および画像表示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007297606A (ja) | 紫外線硬化性組成物、位相差フィルム、および、位相差フィルムの製造方法 | |
JP5531419B2 (ja) | 化合物および該化合物を含む光学フィルム | |
JP2008276165A (ja) | 光学機能層形成用感光性材料、光学機能層形成用組成物、光学機能フィルム、および、光学機能フィルム。 | |
JP7379443B2 (ja) | 長尺位相差フィルムの製造方法 | |
JP4788123B2 (ja) | 光重合性液晶組成物、その重合体または重合体組成物及び光学異方性膜 | |
CN112789527B (zh) | 偏光膜及其制造方法 | |
JP2010030979A (ja) | 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法 | |
US20200018879A1 (en) | Anisotropic light absorption film and laminate | |
JP6636253B2 (ja) | 位相差フィルムとその製造方法および該位相差フィルムを有する光学部材 | |
JP2009149754A (ja) | 重合性化合物および該重合性化合物を重合してなる光学フィルム | |
JP6380979B2 (ja) | 液晶組成物、偏光発光フィルム、波長変換部材およびその製造方法、バックライトユニット、液晶表示装置 | |
WO2007122888A1 (ja) | フィルムおよびフィルムの製造方法、並びにその利用 | |
JP2009108152A (ja) | 重合性化合物および光学フィルム | |
JP2007086399A (ja) | 光学素子 | |
JP2018151535A (ja) | 位相差フィルム、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 | |
JP2004262884A (ja) | 非液晶性(メタ)アクリレート化合物、液晶性組成物、コレステリック液晶組成物、光学フィルム、及び画像表示装置 | |
JP2023165718A (ja) | 偏光フィルムおよびその製造方法、偏光板ならびに表示装置 | |
JP2019203933A (ja) | 偏光放射性膜形成用組成物、偏光放射性膜、光学積層体、表示装置、加飾部材および立体加飾部材 | |
JP2008089894A (ja) | 位相差フィルムの製造方法 | |
US11543697B2 (en) | Polarizer and image display device | |
KR20140062483A (ko) | 중합성 액정 조성물 및 배향 필름 | |
KR102556233B1 (ko) | 액정 조성물, 위상차 필름 및 그 제조 방법, 전사용 적층체, 광학 부재 및 그 제조 방법, 그리고 표시 장치 | |
US20230124399A1 (en) | Liquid crystal composition, optical element, and light guide element | |
JP2006267630A (ja) | 重合性組成物、光学異方性層及びその製造方法、光学補償素子、液晶表示装置及び液晶プロジェクタ | |
KR102030270B1 (ko) | 유기 el 화상 표시 장치의 제조 방법 |