JP5124027B2 - 光学フィルム、その製造方法、およびこれを含む液晶表示装置 - Google Patents
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Description
1)アセチルセルロース系フィルムの基材、
2)前記基材上に形成され、a)シンナメート基を含むノルボルネン系光反応性重合体、下記化学式1で示される単位体を含む光反応性重合体および下記化学式2で示される単位体を含む光反応性重合体からなる群から選択された1種以上を含む光反応性重合体、b)前記光反応性重合体と架橋反応可能な多官能性モノマー、c)光開始剤、およびd)有機溶媒を含む液晶配向層組成物から形成される液晶配向層、および
3)前記液晶配向層上に形成された液晶フィルム
を含む光学フィルムを提供する。
1)アセチルセルロース系フィルムの基材上に、a)シンナメート基を含むノルボルネン系光反応性重合体、前記化学式1で示される単位体を含む光反応性重合体および前記化学式2で示される単位体を含む光反応性重合体からなる群から選択された1種以上を含む光反応性重合体、b)前記光反応性重合体と架橋反応可能な多官能性モノマー、c)光開始剤、およびd)有機溶媒を含む液晶配向層組成物を塗布および乾燥した後に紫外線を照射して液晶配向層を形成するステップ、および
2)前記液晶配向層上に、重合性液晶化合物、光開始剤、および有機溶媒を含む液晶化合物溶液を塗布および乾燥した後に紫外線を照射するステップ
を含む光学フィルムの製造方法を提供する。
nは50〜5,000であり、
R1およびR2のうちの少なくとも1つは下記化学式4で示され、
残りは水素、ハロゲン、炭素数1〜20のアルキル基および下記化学式4の基からなる群から選択され、
下記表1のように、光反応性重合体である5−ノルボルネン−2−メチル−(4−メトキシシンナメート)と、多官能性モノマーであるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および光開始剤であるイルガキュア907(スイス、Ciba−Geigy社)をトルエンに各々2重量%、2重量%、0.5重量%の濃度で溶解し、前記組成で調製した液晶配向層塗工液を厚さ80マイクロンのアセチルセルロース基材上に乾燥後の厚さが1,000Åになるように塗布した後、70℃乾燥オーブンで2分間熱風乾燥して液晶配向層を形成した。
下記表2のように、多官能性モノマーであるジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの代わりに、トリス[2−(アクリロイルオキシ)エチル]イソシアヌレートを用いたことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製造した。
シアノビフェニル系アクリレート、シアノフェニルシクロヘキサン系アクリレート、およびシアノフェニルエステル系アクリレートからなる平面配向可能な重合性液晶化合物の代わりに、シアノビフェニル系アクリレート、シアノフェニルシクロヘキサン系アクリレート、およびシアノフェニルエステル系アクリレートからなるスプレイ配向可能な重合性液晶化合物(Merck)を用いたことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製造した。
シアノビフェニル系アクリレート、シアノフェニルシクロヘキサン系アクリレート、およびシアノフェニルエステル系アクリレートからなる平面配向可能な重合性液晶化合物の代わりに、シアノビフェニル系アクリレート、シアノフェニルシクロヘキサン系アクリレート、シアノフェニルエステル系アクリレート、安息香酸フェニルエステル系アクリレート、フェニルピリミジン系アクリレートからなるコレステリック配向可能な重合性液晶化合物(Merck、Basf)を用いたことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製造した。
液晶配向層の製造時、偏光紫外線の方向が基材の進行方向に対して15度になるように照射したことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製造した。
液晶配向層の製造時、偏光紫外線の方向が基材の進行方向に対して75度になるように照射したことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製造した。
光反応性重合体として、5−ノルボルネン−2−メチル−(4−メトキシシンナメート)の代わりに、5−ノルボルネン−2−メチル−(4−フルオロシンナメート)を用いたことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製造した。
光反応性重合体として、5−ノルボルネン−2−メチル−(4−メトキシシンナメート)の代わりに、5−ノルボルネン−2−メチル−(4−アリルオキシシンナメート)(化学式6で示される化合物)を用いたことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製作した。
光反応性重合体として、5−ノルボルネン−2−メチル−(4−メトキシシンナメート)の代わりに、5−ノルボルネン−2−メチル−シンナメート(化学式5で示される化合物)を用いたことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製作した。
下記表3のように、液晶配向層組成物において、多官能性モノマーと光開始剤を除いた5−ノルボルネン−2−メチル−(4−メトキシシンナメート)だけからなる組成物を用いたことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製造した。
下記表4のように、液晶配向層組成物において、5−ノルボルネン−2−メチル−(4−メトキシシンナメート)の代わりに、5−ノルボルネン−2−メトキシ−ヘキシルアクリレートを用いたことを除いては、前記実施例1と同じ方法によって液晶フィルムを製造した。
図1は、前記実施例1によって製造された配向層上に形成された平面配向液晶フィルムの視野角に応じた位相差分布を示すものである。図1から確認できるように、視野角が変化することにより、前記平面配向液晶フィルムの位相差が良好に分布していることが分かる。
図2は、前記実施例3によって製造された配向層上に形成されたスプレイ配向液晶フィルムの視野角に応じた位相差分布を示すものである。図2から確認できるように、視野角が変化することにより、前記スプレイ配向液晶フィルムの位相差が良好に分布していることが分かる。
図3は、前記実施例4によって製造された配向層上に形成されたコレステリック配向液晶フィルムの透過率を示すものである。図3から確認できるように、各波長帯別に液晶がコレステリック配向されていることが分かる。
実施例1〜9および比較例1〜2による液晶フィルムの配向性と、基材と配向層との間の接着性、配向層と液晶との間の接着性を評価し、その結果を下記表5に示す。配向性の評価は、全く配向されない場合(X)、若干の偏差を含んで配向される場合(△)、および偏差なしで配向される場合(○)を基準にして実施した。接着性は、ASTM規格に従い、ナイフで液晶フィルムの表面に1mm間隔で碁盤のような線状にクロス−カット(cross−cut)した後、その上にセロハンテープを貼り、それを剥がれる時についているか否かを判断したものであり、(○)は完全についている場合を、(X)は碁盤模様の間が部分的に剥離するかまたは完全に剥離する場合を示したものである。
実施例1〜9および比較例1〜2によって製作された光配向層を100℃乾燥オーブンに48時間以上放置し、前記配向層上に重合性液晶化合物を置いて配向性および接着性を調べることによって配向層の熱安定性を確認し、下記表6に示す。配向性の評価は、全く配向されない場合(X)、若干の偏差を含んで配向される場合(△)、および偏差なしで配向される場合(○)を基準にして実施した。接着性は、ASTM規格に従い、ナイフで液晶フィルムの表面に1mm間隔で碁盤のような線状にクロス−カット(cross−cut)した後、その上にセロハンテープを貼り、それを剥がれる時についているか否かを判断したものであり、(○)は完全についている場合を、(X)は碁盤模様の間が部分的に剥離するかまたは完全に剥離する場合を示したものである。
Claims (21)
- 前記a)光反応性重合体は、数平均分子量が10,000〜500,000であることを特徴とする、請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記シンナメート基を含むノルボルネン系光反応性重合体は、ポリノルボルネンシンナメート、ポリノルボルネンアルコキシシンナメート(アルコキシ基は炭素数1〜20)、ポリノルボルネンアリルオイルオキシシンナメート、ポリノルボルネンフッ素化シンナメート、ポリノルボルネン塩素化シンナメートおよびポリノルボルネンジシンナメートからなる群から選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の光学フィルム。
- 前記a)光反応性重合体の含有量は、前記液晶配向層組成物全体に基づいて0.1〜20重量%であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記b)多官能性モノマーは、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリアリルオキシ−1,3,5−トリアジン、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート、トリス[2−(アクリロイルオキシ)エチル]イソシアヌレート、テトラシアノエチレンオキシド、トリアリル1,3,5−ベンゼントリカルボキシレート、(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、メチル2−アセトアミドアクリレート、N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]アクリルアミド、N,N’−メチレンビス(アクリルアミド)、N,N’−(1,2−ジヒドロキシエチレン)ビスアクリルアミド、ポリ(メラミン−co−ホルムアルデヒド)、2−カルボキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、モノ−2−(アクリロイルオキシ)エチルサクシネート、ビニルアクリレート、3−(アクリロイルオキシ)−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロール1,3−ジグリセロレートジアクリレート、トリ(プロピレングリコール)グリセロレートジアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ−/ヘキサ−アクリレート、2−(2−オキソ−イミダゾリジニル)エチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルエステル、モノ−2−((メタ)アクリロイルオキシ)エチルマレート、1,2,3−トリアゾール−4,5−ジカルボン酸、3−アリルオキシ−1,2−プロパンジオール、ビス[4−(グリシジルオキシ)フェニル]メタン、および2−ビニル−1,3−ジオキソランからなる群から選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記b)多官能性モノマーの含有量は、前記液晶配向層組成物全体に基づいて0.1〜20重量%であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記c)光開始剤の含有量は、前記液晶配向層組成物全体に基づいて0.01〜5重量%であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記d)有機溶媒は、エーテル系、芳香族系、ハロゲン系、オレフィン系、およびケトン系溶媒からなる群から選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記3)液晶フィルムは、ネマチック液晶またはコレステリック液晶の重合性液晶化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記3)液晶フィルムは、シアノビフェニル系アクリレート、シアノフェニルシクロヘキサン系アクリレート、シアノフェニルエステル系アクリレート、安息香酸フェニルエステル系アクリレート、フェニルピリミジン系アクリレート、およびこれらの混合物からなる群から選択された重合性液晶化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記1)ステップの液晶配向層の厚さは800〜2,000Åであることを特徴とする、請求項14に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記2)ステップの重合性液晶化合物の含有量は、全液晶化合物溶液100重量部当たり5〜70重量部であることを特徴とする、請求項14または15に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記2)ステップの光開始剤の含有量は、全液晶化合物溶液のうちの重合性液晶化合物100重量部当たり3〜10重量部であることを特徴とする、請求項14〜16のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記2)ステップの有機溶媒は、ハロゲン化炭化水素類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、およびセロソルブ類からなる群から選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項14〜17のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
- 請求項1〜13のうちのいずれか一項の光学フィルムを1つまたは2つ以上含む液晶表示装置。
- 偏光層を含み、前記偏光層の一面または両面に請求項1〜13のうちのいずれか一項の光学フィルムを保護フィルムとして1つまたは2つ以上含むことを特徴とする一体型偏光板。
- 請求項20の一体型偏光板を含む液晶表示装置。
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