JPWO2019065608A1 - 液晶組成物、位相差フィルム及びその製造方法、転写用積層体、光学部材及びその製造方法、並びに表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、特定のホメオトロピック配向性側鎖型液晶ポリマーと光重合性液晶化合物を含有してなるホメオトロピック配向液晶性組成物により形成されたホメオトロピック配向液晶フィルムを有する位相差板が開示されている。
前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物を提供する。
親水性部を表すXは、
−(C2H4O)n−(nは2以上17以下)、
水酸基が置換された炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−及び−C(=O)−NR2−からなる群から選ばれる少なくとも1種の連結基との組み合わせ、又は、
−(C2H4O)n’−(n’は1以上17以下)と水酸基が置換されていてもよい炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と前記連結基との組み合わせであり、
R2は水素原子又はメチル基を表す。
疎水性部を表すYは、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基、
炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基、
炭素数1以上22以下の脂肪族炭化水素基と炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基との組み合わせ、又は、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基及び炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種と−(C3H6O)m−(mは1以上5以下)との組み合わせである。)
前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I’)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物を提供する。
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、位相差フィルムを提供する。
前記成膜された前記液晶組成物中の前記側鎖型液晶ポリマーが有する前記液晶性構成単位と、前記重合性液晶化合物を配向させる工程と、
前記配向させる工程の後に、前記重合性液晶化合物を重合する工程とを有することにより、位相差層を形成する、位相差フィルムの製造方法を提供する。
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、
前記位相差層の転写に供する転写用積層体を提供する。
少なくとも偏光板を含む被転写体と、前記転写用積層体の前記位相差層とを対向させ、前記被転写体上に前記転写用積層体を転写する転写工程と、
前記被転写体上に転写された前記転写用積層体から、前記支持体を剥離する剥離工程と
を有する、光学部材の製造方法を提供する。
本明細書において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定が無い限り、これは他の構成の直上(又は直下)にある場合のみでなく、他の構成の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の構成の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
本明細書において、(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルの各々を表し、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル及びメタクリロイルの各々を表す。
また、本明細書において「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではなく、「フィルム面(板面、シート面)」とは、対象となるフィルム状(板状、シート状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるフィルム状部材(板状部材、シート状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。
本開示の第1態様の液晶組成物は、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物と、光重合開始剤とを含有し、
前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物である。
親水性部を表すXは、
−(C2H4O)n−(nは2以上17以下)、
水酸基が置換された炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−及び−C(=O)−NR2−からなる群から選ばれる少なくとも1種の連結基との組み合わせ、又は、
−(C2H4O)n’−(n’は1以上17以下)と水酸基が置換されていてもよい炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と前記連結基との組み合わせであり、
R2は水素原子又はメチル基を表す。
疎水性部を表すYは、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基、
炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基、
炭素数1以上22以下の脂肪族炭化水素基と炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基との組み合わせ、又は、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基及び炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種と−(C3H6O)m−(mは1以上5以下)との組み合わせである。)
前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I’)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物である。
ポジティブC型の位相差フィルム(ポジティブCプレート)は、液晶組成物の塗膜を基材乃至配向膜上に形成して適宜加熱し、液晶組成物中の液晶性成分を基材乃至配向膜に対して垂直に配向させることにより得ることができる。
本開示の液晶組成物は、液晶性成分として、側鎖型液晶ポリマーと重合性液晶化合物とを含み、前記側鎖型液晶ポリマーは、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位の他に、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位を有している。前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位は、側鎖において、主鎖から−C(=O)−O−基を介して親水性部と疎水性部とをこの順に有する。一方で、位相差層を形成する際に用いられる基材乃至配向膜は、一般的に、その表面に極性基を有する。そのため、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位が有する親水性部と基材乃至配向膜との親和性は高く、疎水性部と基材乃至配向膜との親和性は低い。よって、本開示の液晶組成物を基材乃至配向膜上に塗布して塗膜を形成した場合、主鎖に近い前記親水性部が基材乃至配向膜に近づき、前記疎水性部は基材乃至配向膜から離れる傾向があるため、塗膜中の前記側鎖型液晶ポリマーにおいては、親水性部が基材乃至配向膜に付着するか又はその付近に偏在し、それに伴い、主鎖も基材乃至配向膜に付着するか又はその付近に偏在しやすく、疎水性部は、基材乃至配向膜に付着せず、基材乃至配向膜に対して垂直に配向されやすいと推定される。これにより、液晶組成物の塗膜を適宜加熱して液晶性構成単位の側鎖を基材乃至配向膜に対して垂直に配向させる際に、上述したように垂直に配向された前記疎水性部が、液晶性構成単位の側鎖の垂直配向を誘導して垂直配向性を向上し、更に、垂直配向を維持しやすくすると考えられる。また、本開示の液晶組成物を用いて形成された位相差層は、このように液晶性成分の垂直配向が維持されやすいため、加熱後も液晶性成分が垂直配向を維持しやすく、加熱による位相差の変動が生じ難く、耐熱性に優れる。
また、従来の液晶組成物では、十分な配向性を有するために、液晶性成分として液晶ポリマーを多量に含有する必要があった。一方で、液晶ポリマーの含有割合を多くすると、相対的に重合性液晶化合物の含有割合が少なくなるため、位相差層の架橋密度が小さくなり、位相差層は耐熱性等の耐久性に劣り、例えば加熱による位相差の変動が生じやすくなる。それに対し、本開示の液晶組成物は、液晶ポリマーとして用いられる前記側鎖型液晶ポリマーが垂直配向性に優れるため、液晶ポリマーの含有量が少量でも、垂直配向性及び耐熱性に優れた位相差層を形成することができる。本開示の液晶組成物では、液晶ポリマーの含有量を少量とすることができるため、重合性液晶化合物の含有割合を多くすることができ、それにより位相差層の耐熱性等を更に向上することができる。また、本開示の液晶組成物を用いて形成した位相差層は、重合性液晶化合物の含有割合が小さい場合であっても、前記側鎖型液晶ポリマーを含有することにより、垂直配向性に優れ、十分な耐熱性等の耐久性を有し、加熱による位相差変動が生じにくい。
本開示の第1態様の液晶組成物は、側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、垂直配向性を示し得るものである。
前記一般式(I)において親水性部を表すXは、
(x1)−(C2H4O)n−(nは2以上17以下)、
(x2)水酸基が置換された炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−及び−C(=O)−NR2−からなる群から選ばれる少なくとも1種の連結基との組み合わせ、又は、
(x3)−(C2H4O)n’−(n’は1以上17以下)と水酸基が置換されていてもよい炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と前記連結基との組み合わせであり、
R2は水素原子又はメチル基を表す。
前記一般式(I)における親水性部Xとしては、中でも、垂直配向性及び耐熱性の点から、前記(x1)又は前記(x3)が好ましい。
また、垂直配向性及び耐熱性をより向上する点から、親水性部Xにおける前記連結基は、−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
また、親水性部Xにおける合計炭素数は、垂直配向性及び耐熱性をより向上する点から3以上34以下であることが好ましく、4以上16以下であることがより好ましい。
また、前記(x2)において、含有する前記連結基の個数は、3個以下であることが好ましく、2個以下であることがより好ましく、1個であることがより更に好ましい。
前記(x2)において、前記水酸基が置換された飽和脂肪族炭化水素基が有する水酸基の個数は、1個又は2個であることが好ましく、1個であることがより好ましい。
前記(x2)において、前記水酸基が置換された飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。当該飽和脂肪族炭化水素基としては、中でも炭素数2以上5以下のものが好ましい。
親水性部Xにおける前記(x2)の好ましい具体例としては、例えば、下記一般式(X−1)で表される2価の基が挙げられる。
前記(x3)において、前記水酸基が置換されていてもよい飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。当該飽和脂肪族炭化水素基としては、中でも炭素数2以上5以下のものが好ましい。
前記(x3)において、前記飽和脂肪族炭化水素基に水酸基が置換されている場合、置換されている水酸基の個数は、1個又は2個であることが好ましく、1個であることがより好ましい。
前記(x3)において、水酸基が置換されていてもよい炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と前記連結基との組み合わせとしては、当該飽和脂肪族炭化水素基の末端に前記連結基を含むことが好ましい。前記連結基は、2個以上含まれていても良く、更に、飽和脂肪族炭化水素基の間に前記連結基が含まれていても良い。
前記(x3)における、−(C2H4O)n’−と、前記連結基を含む前記水酸基が置換されていてもよい飽和脂肪族炭化水素基との組み合わせとしては、−(C2H4O)n’−が1個以上と、前記連結基を含む前記水酸基が置換されていてもよい飽和脂肪族炭化水素基1個以上とを有するものであればよく、中でも、−(C2H4O)n’−が1個と、前記連結基を含む前記水酸基が置換されていてもよい飽和脂肪族炭化水素基1個との組み合わせが好ましい。
親水性部Xにおける前記(x3)の好ましい具体例としては、例えば、下記一般式(X−2)で表される2価の基が挙げられる。
(y1)炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基、
(y2)炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基、
(y3)炭素数1以上22以下の脂肪族炭化水素基と炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基との組み合わせ、又は、
(y4)炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基及び炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種と−(C3H6O)m−(mは1以上5以下)との組み合わせである。
なお、前記一般式(I)における−(C3H6O)m−は、−(CH2CH2CH2O)m1−、−(C(CH3)HCH2O)m2−、−(CH2C(CH3)HO)m3−又はこれらの組み合わせを示す。m1、m2、m3はそれぞれ繰り返し単位数を表す。前記一般式(I)における−(C3H6O)m−としては、中でも、−(CH2CH2CH2O)m1−を含むことが好ましい。
前記一般式(I)における疎水性部Yとしては、中でも、垂直配向性及び耐熱性の点から、前記(y1)、前記(y2)又は前記(y3)であることが好ましく、前記(y1)又は前記(y3)であることがより好ましい。また、前記一般式(I)におけるYとしては、芳香族炭化水素基を含むことが、液晶性成分が配向する温度域が広がるため、温度管理が容易になり、プロセスマージンが広がる点から好ましい。
なお、前記(y3)における脂肪族炭化水素基としては、前記(y1)における脂肪族炭化水素基として好ましいものを、同様に好ましく用いることができる。
また、前記(y4)は、全炭素数が9以上40以下であることが好ましく、12以上40以下であることがより好ましい。
前記(y4)における脂肪族炭化水素基としては、前記(y1)における脂肪族炭化水素基として好ましいものを、同様に好ましく用いることができる。
前記(y4)における芳香族炭化水素基としては、例えば、疎水性部Yの前記(y2)と同様のものが挙げられる。
疎水性部Yにおける前記(y4)の好ましい具体例としては、例えば、下記一般式(Y−1)で表される1価の基が挙げられる。
本開示の第1態様において、液晶性構成単位は、液晶性部分、すなわち液晶性を示す部分を含む側鎖を有する。液晶性構成単位は、側鎖に液晶性を示すメソゲンを含む構成単位であることが好ましい。液晶性構成単位は、メソゲン基にスペーサーを介して重合性基が結合した液晶性を示す化合物から誘導される構成単位であることが好ましい。本開示においてメソゲンとは、液晶性を示すような剛直性の高い部位をいい、例えば、2個以上の環構造、好ましくは3個以上の環構造を有し、環構造同士が直接結合により連結しているか、又は、当該環構造が1原子乃至3原子を介して連結している部分構造が挙げられる。側鎖にこのような液晶性を示す部位を有することにより、当該液晶性を示す構成単位が垂直配向しやすくなる。
前記環構造としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン等の芳香環であってもよく、シクロペンチル、シクロヘキシル等の環状の脂肪族炭化水素であってもよい。
また、当該環構造が連結部を介して連結している場合、当該連結部の構造としては、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−O−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−NR−、−O−NR−、若しくは−NR−O−(Rは水素原子又は炭化水素基)等が挙げられる。
中でも、メソゲンとしては、前記環構造の連結が棒状になるように、ベンゼンであればパラ位、ナフタレンであれば2,6位で接続された、棒状メソゲンであることが好ましい。
本開示の実施形態において液晶性構成単位は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、前記側鎖型液晶ポリマーにおいて、全構成単位100モル%中の前記液晶性構成単位の割合は、垂直配向性と耐熱性の点から、80モル%以下であることが好ましく、75モル%以下であることがより好ましく、70モル%以下であることがより更に好ましく、65モル%以下であることが特に好ましく、一方で、20モル%以上であることが好ましく、40モル%以上であることがより好ましく、50モル%以上であることがより更に好ましく、55モル%以上であることが特に好ましい。
なお、共重合体における各構成単位の含有割合は、1H−NMR測定による積分値から算出することができる。
本開示の実施形態において前記側鎖型液晶ポリマーは、本実施形態の効果を損なわない範囲で、前記一般式(I)で表される構成単位および前記液晶性構成単位の他に、前記一般式(I)で表される構成単位および前記液晶性構成単位のいずれにも該当しない構成単位を有していてもよい。前記側鎖型液晶ポリマーに他の構成単位が含まれることにより、例えば溶剤溶解性、耐熱性、反応性等を高めることができる。
これらの他の構成単位は、1種であってもよく2種以上であってもよい。当該他の構成単位の含有割合は、前記側鎖型液晶ポリマーの全構成単位100モル%中、0モル%以上30モル%以下の範囲内であることが好ましく、0モル%以上20モル%以下の範囲内であることがより好ましい。当該他の構成単位の含有割合が前記上限値を超えると、相対的に液晶性構成単位および前記一般式(I)で表される構成単位の含有割合が少なくなり、本願の前記効果を得るのが困難になる場合がある。
なお、本開示において固形分とは溶剤を除く全ての成分をいい、例えば、後述する重合性液晶化合物が液状であっても固形分に含まれるものとする。
本実施形態において、前記側鎖型液晶ポリマーの製造方法は特に限定されず、例えば、前記一般式(I)で表される構成単位を誘導するモノマーと、前記液晶性構成単位を誘導するモノマーとを所望の比率で混合し、公知の重合手段により所望の平均分子量となるように重合すればよい。
また、ブロック共重合体とする場合には、例えば、前記一般式(I)で表される構成単位を誘導するモノマーと、前記液晶性構成単位を誘導するモノマーをそれぞれ公知の重合手段により重合した後、得られた各重合体を連結してもよく、また、前記一般式(I)で表される構成単位を誘導するモノマー又は前記液晶性構成単位を誘導するモノマーのうち一方を公知の重合手段により重合した後、他方のモノマーを加えて更に重合する方法などが挙げられる。
前記重合手段としては、ビニル基を有する化合物の重合に一般的に用いられる方法を採用することができ、例えば、アニオン重合やリビングラジカル重合などを用いることができる。本実施形態においては、中でも、「J.Am.Chem.Soc.」105、5706(1983)に開示されているグループトランスファー重合(GTP)のようにリビング的に重合が進行する方法を用いることが好ましい。この方法によると、分子量、分子量分布などを所望の範囲とすることが容易であるので、得られる側鎖型液晶ポリマーの特性を均一にすることができる。
前記一般式(I’)において、親水性部を表すX’は、デイビス法による原子団固有の基数が0.5以上5.7以下の2価の基であり、疎水性部を表すY’は、デイビス法による原子団固有の基数が−10.5以上−3.0以下の1価の基である。前記親水性部X’の前記基数は、好ましくは0.6以上5.3以下であり、より好ましくは0.65以上3.0以下であり、前記疎水性部Y’の前記基数は、好ましくは−9.0以上−3.4以下であり、より好ましくは−8.0以上−4.0以下である。
ここで、デイビス法による原子団固有の基数は、藤本武彦著、「界面活性剤入門」、三洋化成工業株式会社、2007年、第2部第6章(界面活性剤の化学構造と物理的性質との関連について)や、J.T.Davies and E.K.Rideal,”Interfacial Phenomena”,Academic Press,New York,1963,P.371−383に記載されている。具体的には、−(CH2CH2O)−の基数が0.33、−(CH2CH2CH2O)−の基数が−0.125、−(CH(CH3)CH2O)−の基数が−0.15、−(CH2CH(CH3)O)−の基数が−0.15、−OHの基数が1.9、−O−の基数が1.3、−CH2−の基数が−0.475、CH3−の基数が−0.475、=CH−の基数が−0.475、−O−C(=O)−の基数が2.4である。
デイビス法による原子団固有の基数が0.5以上5.7以下の2価の基としては、例えば、前記一般式(I)における親水性部Xと同様のものが挙げられ、デイビス法による原子団固有の基数が−10.5以上−3.0以下の1価の基としては、例えば、前記一般式(I)における疎水性部Yと同様のものが挙げられる。
本開示の第2態様で用いられる側鎖型液晶ポリマーの液晶性構成単位の含有割合と、前記一般式(I’)で表される構成単位の含有割合と、他の構成単位の含有割合は、それぞれ前記第1態様で用いられる側鎖型液晶ポリマーの液晶性構成単位の含有割合と、前記一般式(I)で表される構成単位の含有割合と、他の構成単位の含有割合と同様とすることができる。
また、本開示の第2態様における液晶組成物の固形分中の側鎖型液晶ポリマーの含有割合は、前記第1態様と同様とすることができる。
また、第2態様に用いられる側鎖型液晶ポリマーは、前記第1態様と同様の方法により製造することができる。
本開示の実施形態において重合性液晶化合物は、従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。本実施形態においては、前記側鎖型液晶ポリマーとの組み合わせにおいて垂直配向性や位相差層の耐久性の観点からメソゲンの少なくとも一方の末端に重合性基を有する重合性液晶化合物であることが好ましく、メソゲンの両末端に重合性基を有する重合性液晶化合物であることがより好ましい。
重合性液晶化合物が有するメソゲンは、前記側鎖型液晶ポリマーにおける液晶性構成単位が有するメソゲンと同様のものとすることができる。
重合性液晶化合物が有する重合性基としては、例えば、オキシラン環、オキセタン環等の環状エーテル含有基、エチレン性二重結合含有基等が挙げられるが、中でも光硬化性を示し、取り扱い性に優れる点から、エチレン性二重結合含有基であることが好ましい。エチレン性二重結合含有基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。
L3及びL4は前記一般式(II)におけるL2と同様のものとすることができる。
また、Ar3及びAr4は前記一般式(II)におけるAr2と同様のものとすることができる。
本実施形態において重合性液晶化合物の含有割合は、位相差層の耐熱性等の耐久性が向上する点から、液晶組成物の固形分100質量部に対して、20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、40質量部以上であることがより更に好ましい。本開示の液晶組成物においては、前記側鎖型液晶ポリマーの含有量を少量とすることができるため、前記重合性液晶化合物の含有割合を、70質量部以上とすることができ、より好ましい実施形態においては、75質量部以上とすることができる。一方で、前記重合性液晶化合物の含有割合は、前記側鎖型液晶ポリマーを十分に含有させ、垂直配向性及び耐熱性を向上する点から、99質量部以下であることが好ましく、97質量部以下であることがより好ましく、95質量部以下であることがより更に好ましい。
本実施形態において光重合開始剤は、従来公知の物の中から適宜選択して用いることができる。このような光重合開始剤の具体例としては、例えば、チオキサントン等を含む芳香族ケトン類、α−アミノアルキルフェノン類、α−ヒドロキシケトン類、アシルフォスフィンオキサイド類、オキシムエステル類、芳香族オニウム塩類、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、及びアルキルアミン化合物等が好適に挙げられ、中でも、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、α−アミノアルキルフェノン系重合開始剤、α−ヒドロキシケトン系重合開始剤、及びオキシムエステル系重合開始剤よりなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
本実施形態において光重合開始剤の含有割合は、前記重合性液晶化合物の硬化を促進する点から、液晶組成物の固形分100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、1質量部以上8質量部以下であることがより好ましい。
本実施形態の液晶組成物は、効果を損なわない範囲で更に他の成分を含有してもよい。具体的には、他の成分として、レベリング剤、重合禁止剤、酸化防止剤、光安定化剤や、塗工性の観点から溶剤等を含有してもよい。これらは従来公知の材料を適宜選択して用いればよい。
レベリング剤としては、フッ素系又はシリコーン系のレベリング剤を用いることが好ましい。レベリング剤の具体例としては、例えば、特開2010−122325号公報に記載のDIC(株)製のメガファックシリーズ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製のTSFシリーズ及び(株)ネオス製のフタージェントシリーズ等が挙げられる。本実施形態においてレベリング剤を用いる場合、その含有割合は、液晶組成物の固形分100質量部に対して0.001質量部以上5質量部以下とすることが好ましい。
本開示の第1態様の位相差フィルムは、位相差層を有する位相差フィルムであって、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、位相差フィルムである。
また、本開示の第2態様の位相差フィルムは、位相差層を有する位相差フィルムであって、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I’)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、位相差フィルムである。
位相差フィルムの層構成について図を参照して説明する。図1〜図3は、各々本開示の位相差フィルムの1実施形態を示す。図1の例に示される位相差フィルム10は、基材2上に配向膜3と位相差層1がこの順に積層されている。図2の例に示される位相差フィルム10’は、位相差層1のみからなる位相差フィルムである。また図3の例に示される位相差フィルム10”は、基材2’上に直接位相差層1が形成されている。図3の例に示される位相差フィルム10”には基材2’の位相差層1側表面に配向規制力を発現する手段が付されていてもよい。
なお、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位と前記液晶性構成単位とを有する側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有する液晶組成物は、前述のように、前記側鎖型液晶ポリマーが垂直配向しやすく、それに伴い、前記重合性液晶化合物が垂直配向しやすいため、配向膜を用いなくても、垂直配向性を示し得るものである。
本開示の実施形態の位相差層1は、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位と液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有する、液晶組成物の硬化物を含む。
ここで、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位と、前記液晶性構成単位とを有する側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とは、それぞれ、前記本開示の実施形態の液晶組成物において説明したものと同様であって良いので、ここでの説明は省略する。
また、重合性液晶化合物が垂直配向していることは、自動複屈折測定装置(例えば、王子計測機器株式会社製、商品名:KOBRA−WR)により位相差を測定することにより確認することができる。
本開示の実施形態の位相差層は、垂直配向性の点から、測定波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth(550)が−80nm未満であることが好ましく、−100nm未満であることがより好ましく、−110nm未満であることがより更に好ましい。
なお、位相差層の位相差は、位相差層を粘着層付きガラス板に転写して測定することができる。位相差層の厚み方向の位相差Rthは、位相差層の面内方向における遅相軸方向(位相差層面内方向における屈折率が最大となる方向)の屈折率をnx、位相差層面内における進相軸方向(位相差層面内方向における屈折率が最小となる方向)の屈折率をny、及び位相差層の厚み方向の屈折率をnz、位相差層の厚みをdとしたときに、Rth[nm]={(nx+ny)/2−nz}×dと表すことができる。
加熱後の位相差変動率(%)={(加熱前Rth−加熱後Rth)/加熱前Rth}×100
前記式において、Rthは、測定波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth(550)を表す。
本開示の位相差フィルムは、配向膜を有していてもよい。本明細書において配向膜とは、位相差層に含まれる液晶性成分を一定方向に配列させるための層をいう。
本開示の実施形態に用いられる配向膜としては、前記本開示の実施形態の液晶組成物が垂直配向しやすいことから、垂直配向膜を用いることが好ましい。
垂直配向膜は、塗膜として設けることで、位相差層に含まれる液晶性成分のメソゲンの長軸を垂直配向させる機能を有する配向膜である。
なお、垂直配向膜用組成物として、ジェイエスアール(株)製のポリイミド系垂直配向膜用組成物「JALS−2021」や「JALS−204」、日産化学工業(株)製の「RN−1517」、「SE−1211」、「EXPOA−018」等の市販品を適用することができる。また、特開2015−191143号公報に記載の垂直配向膜であっても良い。
本開示の位相差フィルムは、支持体として基材を有していてもよい。本実施形態において基材は、ガラス基材、金属箔、樹脂基材等が挙げられる。中でも、基材は透明性を有することが好ましく、従来公知の透明基材の中から適宜選択することができる。透明基材としては、ガラス基材の他、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を用いて形成された透明樹脂基材が挙げられる。
このようなフレキシブル材としては、セルロース誘導体、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル類などを例示することができる。なかでも本実施形態においてはセルロース誘導体やポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。セルロース誘導体は特に光学的等方性に優れるため、光学的特性に優れたものとすることができるからである。また、ポリエチレンテレフタレートは、透明性が高く、機械的特性に優れる点から好ましい。
例えば、基材上に垂直配向膜が設けられない場合は、エーテル結合、水酸基、アミノ基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、フッ素原子を含む基、硫黄原子を含む基、ラクトン骨格を含む基、アセタール構造を含む基からなる群から選ばれる少なくとも1種の極性基を表面に有する表面調整層を、基材の表面に有することが好ましい。これにより、前記側鎖型液晶ポリマーが有する親水性基と基材表面との親和性を向上し、位相差層の垂直配向性をより向上することができる。
前記表面調整層は、成形性及び機械的強度に優れ、レベリング性と転写性が良好な点から、前記極性基を有する電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物を含有することが好ましく、前記極性基を有する電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物からなることがより好ましい。ここで、成形性に優れるとは、所望の形状に精度良く成形できることをいう。
前記電離放射線硬化性樹脂組成物は、中でも、(メタ)アクリロイル基を2つ以上有する多官能(メタ)アクリレートと、エーテル結合を有し、(メタ)アクリロイル基を1つのみ有する単官能(メタ)アクリレートとを含むことが好ましい。
前記多官能(メタ)アクリレートとしては、中でも、(メタ)アクリロイル基を3つ以上有する多官能(メタ)アクリレートが好ましく、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の多官能(メタ)アクリレートが好ましい。
エーテル結合を有し、(メタ)アクリロイル基を1つのみ有する単官能(メタ)アクリレートとしては、中でも、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート及びテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくともいずれかが好ましい。
また、前記電離放射線硬化性樹脂組成物は、位相差層の垂直配向性を向上する点から、ビニルエーテル基を有するビニルエーテル化合物を含むことが好ましい。
前記電離放射線硬化性樹脂組成物は、更に必要に応じて、重合開始剤、レベリング剤、離型剤、粘度調整剤、密着性向上剤等の各種添加剤を含有していても良い。
前記表面調整層の厚みは、均一な厚みになり易く、前記極性基が均一に存在し易い点から、0.1μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましい。前記表面調整層の厚みの上限は、基材全体としての厚みが厚くなりすぎないように適宜調整され、特に限定はされないが、例えば、10μm以下とすることができ、5μm以下であっても良い。
前記基材がアンカーコート層を有する場合には、透明基材とアンカーコート層の間に更にバインダー層を積層したり、アンカーコート層に透明基材との密着性を強化する材料を含有させることにより、透明基材とアンカーコート層の密着性を向上させてもよい。前記バインダー層の形成に用いるバインダー材料は、透明基材とアンカーコート層との密着性を向上できるものを特に制限なく使用することができる。バインダー材料としては、たとえば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤等を例示できる。
本開示の実施形態の位相差フィルムの製造方法は、前記本開示の位相差フィルムを得ることができる方法であれば特に限定はされないが、例えば、
前記本開示の実施形態の液晶組成物を成膜する工程と、
前記成膜された前記液晶組成物中の前記側鎖型液晶ポリマーが有する前記液晶性構成単位と、前記重合性液晶化合物を配向させる工程と、
前記配向させる工程の後に、前記重合性液晶化合物を重合する工程とを有することにより、位相差層を形成する、位相差フィルムの製造方法を挙げることができる。
当該製造方法に用いられる液晶組成物としては、前記「A.液晶組成物」と同様のものを用いることができるので、ここでの説明を省略する。
前記液晶組成物を成膜する方法としては、例えば、支持体上に、前記液晶組成物を均一に塗布する方法が挙げられる。
前記支持体としては、例えば、前記基材、前記基材上に前記配向膜が積層された積層体、自己支持性を有する前記配向膜等を挙げることができる。ここでの支持体上としては、前記基材上であっても良いし、前記配向膜上であってもよい。
次いで、成膜された液晶組成物を加熱処理し、当該液晶組成物中の側鎖型液晶ポリマーが有する液晶性構成単位と、重合性液晶化合物が垂直配向可能な温度に調整する。当該加熱処理により、側鎖型液晶ポリマーが有する液晶性構成単位と、重合性液晶化合物とを垂直配向させて乾燥することができ、前記配向状態を維持した状態で固定化することができる。
垂直配向可能な温度は、液晶組成物中の各物質に応じて異なるため、適宜調整する必要がある。例えば、40℃以上200℃以下の範囲内で行うことが好ましく、更に40℃以上120℃以下の範囲内で行うことが好ましく、更に40℃以上100℃以下の範囲内で行うことが好ましい。
加熱手段としては、公知の加熱、乾燥手段を適宜選択して用いることができる。
また、加熱時間は、適宜選択されれば良いが、例えば、10秒以上2時間以内、好ましくは20秒以上30分以内の範囲内で選択される。
前記配向させる工程によって液晶性成分の配向状態を維持した状態で固定化された塗膜に、例えば光照射することにより、当該塗膜中の重合性液晶化合物を重合することができ、前記液晶組成物の硬化物を含む位相差層を得ることができる。
光照射としては、紫外線照射が好適に用いられる。紫外線照射は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線を使用することができる。エネルギー線源の照射量は、適宜選択されれば良く、紫外線波長365nmでの積算露光量として、例えば10mJ/cm2以上10000mJ/cm2以下の範囲内であることが好ましい。
本開示の位相差フィルムは、ポジティブC型の位相差層を有する位相差フィルムとして好適に用いられる。本開示の位相差フィルムは、例えば視野角補償フィルムとして好適に用いられ、後述するような各種表示装置用の光学部材に好適に用いられる。具体的には例えば、円偏光板を備える有機発光表示装置等の発光表示装置の視野角補償フィルムとして好適に用いられる。
本開示の第1態様の転写用積層体は、位相差層と、前記位相差層を剥離可能に支持した支持体とを備え、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、
前記位相差層の転写に供する転写用積層体である。
本開示の第2態様の転写用積層体は、位相差層と、前記位相差層を剥離可能に支持した支持体とを備え、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I’)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、
前記位相差層の転写に供する転写用積層体である。
本実施形態の転写用積層体によれば、例えば、図2の例に示される位相差層1のみからなる位相差フィルム10’や、図5の例に示されるような、基材は含まず配向膜23と位相差層21とが積層された積層体からなる位相差フィルム等、基材を含まない薄膜の位相差フィルムを被転写体に転写することができる。すなわち、本実施形態の転写用積層体を用いて転写される位相差層には、配向膜等の位相差層及び基材とは異なる薄膜の層が更に積層されていても良い。
以下、このような転写用積層体の構成について説明するが、前記本開示の実施形態の液晶組成物、及び位相差層については前述のとおりであるため、ここでの説明は省略する。
図4の例に示される転写用積層体20は、位相差層11と、前記位相差層を剥離可能に支持した支持体15として第二の基材12上に配向膜13が積層された積層体を備えている。図4の例に示される転写用積層体20においては、第二の基材12と配向膜13との界面の剥離強度が、配向膜13と位相差層11との界面の剥離強度よりも大きくなっていることにより、配向膜13と位相差層11との界面17で剥離されやすい。そのため、被転写体上に転写された転写用積層体20から、第二の基材12上に配向膜13が積層された積層体を、剥離可能な支持体15として剥離することができ、位相差層11のみを、位相差層を含む転写層16として転写することができる。
図5の例に示される転写用積層体30は、位相差層21と、前記位相差層を剥離可能に支持した支持体25として第二の基材22を備え、位相差層21と第二の基材22との間に更に配向膜23を備えている。図5の例に示される転写用積層体30においては、第二の基材22と配向膜23との界面の剥離強度が、配向膜23と位相差層21との界面の剥離強度よりも小さくなっていることにより、第二の基材22と配向膜23との界面27で剥離されやすい。そのため、被転写体上に転写された転写用積層体30から、第二の基材22を、剥離可能な支持体25として剥離することができ、位相差層21と配向膜23との積層体を、位相差層を含む転写層26として転写することができる。
位相差層を転写する際には、当該位相差層を含む転写層と、前記剥離可能な支持体との界面が剥離する。剥離する界面は、最も剥離強度の小さい界面である。剥離強度を調整する方法としては、例えば下記の方法を挙げることができる。
また、基材と配向膜との界面の剥離強度が、配向膜と位相差層との界面の剥離強度よりも大きくなるよう、配向膜と位相差層との界面の剥離強度を小さくするために、配向膜の耐溶剤性を比較的高くすることも好ましい。配向膜の耐溶剤性が比較的高い場合には、配向膜上に液晶組成物を塗布して位相差層を形成する際に、液晶組成物中の溶剤に配向膜が溶解しにくくなるため、配向膜と位相差層との密着性を低くすることができる。
離型処理としては、例えばフッ素処理、シリコーン処理等の表面処理が挙げられる。
離型層の材料としては、例えばフッ素系離型剤、シリコーン系離型剤、ワックス系離型剤等が挙げられる。離型層の形成方法としては、例えば離型剤をディップコート、スプレーコート、ロールコート等の塗布法により塗布する方法が挙げられる。
また、図6の例に示される転写用積層体40を得るためにも、必要に応じて、基材の表面に離型処理が施されていてもよく、あるいは離型層が形成されていてもよい。
転写用積層体に用いられる支持体の厚みは、充分な自己支持強度と、本実施形態の転写用積層体の製造および転写工程に適応出来るだけの可撓性との兼合いから、通常、20μm以上200μm以下の範囲内であることが好ましい。
本開示の光学部材は、前記本開示の位相差フィルム上に、偏光板を備える、光学部材である。
図7の光学部材60の例では、前記本開示の位相差フィルム10上に、偏光板50が配置されている。位相差フィルム10と偏光板50との間には、必要に応じて粘着層(接着層)を有していてもよい(図示せず)。
また、本実施形態において粘着層(接着層)用の粘着剤又は接着剤としては、従来公知のものの中から適宜選択すればよく、感圧接着剤(粘着剤)、2液硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、熱溶融型接着剤等、いずれの接着形態のもの好適に用いることができる。
本開示の光学部材の製造方法は、特に限定されることなく、前記本開示の位相差フィルム上に、偏光板を積層する方法を適宜選択して用いることができる。例えば、前記本開示の位相差フィルム上に、偏光板を、粘着層乃至接着層を介して積層する製造方法等が挙げられる。
前記本開示の1実施形態の転写用積層体を準備する転写用積層体準備工程と、
少なくとも偏光板を含む被転写体と、前記転写用積層体の前記位相差層とを対向させ、前記被転写体上に前記転写用積層体を転写する転写工程と、
前記被転写体上に転写された前記転写用積層体から、前記支持体を剥離する剥離工程とを有する、光学部材の製造方法が挙げられる。
本開示の1実施形態の光学部材の製造方法に用いる転写用積層体は、前記「C.転写用積層体」で説明したものと同様のものとすることができるので、ここでの説明を省略する。
また、本開示の1実施形態の光学部材の製造方法に用いる被転写体は、典型的には、接着層と偏光板とを有する被転写体が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、前述した本開示の1実施形態における光学部材が有していても良い他の層と同様の層を、更に有していても良い。
本開示の表示装置は、前記本開示の位相差フィルム、又は前記本開示の光学部材を備える表示装置である。
表示装置としては、例えば、有機発光表示装置等の発光表示装置、液晶表示装置等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
図8の有機発光表示装置100の例では、前記位相差フィルム10の出光面側に、偏光板50が配置され、反対側の面には、透明電極層71と、発光層72と、電極層73とをこの順に有している。
発光層72としては、例えば、透明電極層71側から順に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注F入層の順に積層する構成等が挙げられる。本実施形態において、透明電極層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電極層、及びその他の構成は、公知のものを適宜用いることができる。このようにして作製された発光表示装置は、例えば、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。
なお、本実施形態の表示装置は、前記構成に限定されるものではなく、適宜選択した公知の構成とすることができる。
まず下記スキーム1に従い、4−[2−(アクリロイルオキシ)エトキシ]安息香酸を合成した。
4−ヒドロキシ安息香酸エチル(28g,170mmol)、炭酸カリウム(26g,187mmol)のDMF(1L)懸濁液に2−ブロモエタノール(20g,162mmol)を加え、80℃で8時間撹拌した。反応終了後、反応液を水で希釈し、酢酸エチルで抽出し溶媒を留去した。得られた粗体に、水酸化カリウム(11g,187mmol)の水溶液を加え、100℃で4時間反応させ加水分解した。反応終了後、塩酸水溶液を加え、続いて酢酸エチルを加え抽出し、溶媒を留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、溶媒を留去することで、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸を収率89%(26g,145mmol)で得た。
次に、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸(16g,90mmol)、アクリロイルクロリド(7.4g,82mmol)、ジメチルアニリン(DMA)(9.9g,82mmol)、のテトラヒドロフラン(THF)(400mL)懸濁液を12時間撹拌した。反応終了後、水、酢酸エチルを加え、分液を行った。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、溶媒を留去することで、4−[2−(アクリロイルオキシ)エトキシ]安息香酸を収率90%(17.4g,73.8mmol)で得た。
前記で得られた4−[2−(アクリロイルオキシ)エトキシ]安息香酸(17g,70mmol)、4’−シアノ−4−ヒドロキシビフェニル(14g,70mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(252mg,2.10mmol)のジクロロメタン(90mL)懸濁液に、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(16g,76mmol)のジクロロメタン(10mL)溶液を滴下した。滴下終了後、12時間撹拌し、沈殿物をろ過した後、溶媒を留去した。得られた粗体にメタノール(200mL)を加え、1時間撹拌し懸濁精製した。沈殿物をろ過し、得られた結晶を乾燥させることにより、4’−シアノ−4−{4−[6−(アクリロイルオキシ)エチルオキシ]ベンゾアート}(下記化学式(1))を収率93%(28g,67mmol)で得た。
前記合成例1において、2−ブロモエタノールの代わりに6−クロロ−1−n−ヘキサノールを用いた以外は、合成例1と同様にして、下記化学式(2)で表される液晶モノマー2を得た。
まず下記スキーム3に従って、下記化学式(a)で表される4−プロポキシカルボニルフェニル=4−ヒドロキシベンゾアートを得た。
4−アセトキシ安息香酸(15g,84mmol)、4−ヒドロキシ安息香酸プロピル(14g,80mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(0.59g,4.9mmol)のジクロロメタン(100mL)懸濁液に、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(17g,84mmol)のジクロロメタン(10mL)溶液を滴下した。滴下終了後、12時間撹拌し、沈殿物をろ過したのち、溶媒を留去した。得られた油状物にメタノール(100mL)を加え、溶解させたのち、冷却下に炭酸カリウム(13g,93mmol)の水(50mL)溶液を滴下した。反応混合物を1時間撹拌したのち、35%塩酸(9.4mL)で中和し、析出した結晶をろ過し、粗体を乾燥させることにより、4−プロポキシカルボニルフェニル−4−ヒドロキシベンゾアートを2段階で収率73%(17g,58mmol)で得た。
前記で得られた4−プロポキシカルボニルフェニル−4−ヒドロキシベンゾアート(15g,50mmol)、4−[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸(14g,48mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(0.17g,1.3mmol)のジクロロメタン(60mL)懸濁液に、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(11g,52mmol)のジクロロメタン(10mL)溶液を滴下した。滴下終了後、12時間撹拌し、沈殿物をろ過したのち、溶媒を留去した。得られた粗体にメタノールを加え、再結晶を行い、得られた結晶を乾燥させることにより、4−[(4−プロポキシカルボニルフェニルオキシカルボニル)フェニル−4−[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ]ベンゾアート(下記化学式(3))を収率88%(24g,44mmol)で得た。
まず下記スキーム5に従い、4−ヒドロキシ−4”−プロピルテルフェニルを合成した。
4−ブロモフェノール(10g,58mmol)、4’−プロピル−4−ビフェニルボロン酸(15g,64mmol)、炭酸カリウム(12g,87mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(670mg,0.58mmol)を反応容器に加え、容器内を窒素置換した。アセトン(100ml)、水(20ml)を加え8時間還流し反応終了後、反応液を1規定塩酸中に加え10分間撹拌した。その後さらに酢酸エチルを加え、分液を行った。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、溶媒を留去することで、4−ヒドロキシ−4”−プロピルテルフェニルを収率89%(15g,51mmol)で得た。
前記合成例1において、4’−シアノ−4−ヒドロキシビフェニルの代わりに4−ヒドロキシベンゾニトリルを用いた以外は合成例1と同様にして、下記化学式(5)で表される液晶モノマー5を得た。
前記スキーム1において、2−ブロモエタノールの代わりに11−ブロモ−3,6,9−トリオキサウンデカン−1−オールを、4−ヒドロキシ安息香酸エチルの代わりに1−ノナノールを用いた以外は前記スキーム1と同様にして、下記化学式(A)で表されるモノマーAを得た。
なお、下記化学式(A)で表されるモノマーAにおいて、−(CH2CH2O)4−のデイビス法による基数は1.32であり、−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−4.275である。
前記合成例6において、11−ブロモ−3,6,9−トリオキサウンデカン−1−オールの代わりに23−ブロモ−3,6,9,12,15,18,21−ヘプタオキサトリコサン−1−オールを用いた以外は前記合成例6と同様にして、下記化学式(B)で表されるモノマーBを得た。
下記化学式(B)で表されるモノマーBにおいて、−(CH2CH2O)8−のデイビス法による基数は2.64であり、−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−4.275である。
前記合成例6において、1−ノナノールの代わりに1−ドコサノールを用いた以外は前記合成例6と同様にして、下記化学式(C)で表されるモノマーCを得た。
下記化学式(C)で表されるモノマーCにおいて、−(CH2CH2O)4−のデイビス法による基数は1.32であり、−(CH2)21−CH3のデイビス法による基数は−10.45である。
下記化学式(D)で表されるモノマーDにおいて、−(CH2CH2O)4−のデイビス法による基数は1.32であり、−C6H4−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−7.125である。なお、−C6H4−はp−フェニレン基を表す。
1−ノナノール(10g、69mmol)、N,N−ジメチルベンジルアミン(0.88mg、6.5μmol)のシクロヘキサノン(20ml)溶液を窒素雰囲気下110℃まで昇温した。その後、アクリル酸グリシジル(8.1g、63mmol)を滴下し、滴下終了後反応液を1時間撹拌した。反応終了後、反応液を1規定塩酸中に加え、その後さらに酢酸エチルを加え、分液を行った。有機層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥し、その後有機層の溶媒を留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、溶媒を留去することで、下記化学式(E)で表されるモノマーEを収率51%(8.7g,32mmol)で得た。
下記化学式(E)で表されるモノマーEにおいて、−CH2CH(OH)CH2−O−のデイビス法による基数は1.775であり、−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−4.275である。
下記化学式(F)で表されるモノマーFにおいて、−(CH2CH2O)8−のデイビス法による基数は2.64であり、−C6H4−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−7.125である。
下記化学式(G)で表されるモノマーGにおいて、−(CH2CH2O)16−のデイビス法による基数は5.28であり、−(CH2CH2O)17−のデイビス法による基数は5.61であり、−C6H4−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−7.125である。
2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルアクリレート(12g,73mmol)、デカン酸(15g,73mmol)、及びN,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(0.27g,2.2mmol)のジクロロメタン(400mL)懸濁液に、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(16g,79mmol)のジクロロメタン(90mL)溶液を滴下した。滴下終了後、12時間撹拌し、沈殿物をろ過した後、溶媒を留去した。得られた粗体にメタノール(200mL)を加え、1時間撹拌し懸濁精製した。沈殿物をろ過し、得られた結晶を乾燥させることにより、下記化学式(H)で表されるモノマーHを収率63%(14g,46mmol)で得た。
下記化学式(H)で表されるモノマーHにおいて、−CH2CH2O−(CH2)2−O−CO−のデイビス法による基数は1.78であり、−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−4.275である。
まず下記スキーム6に従い、4,8,12,16,20−ペンタオキサヘプタコサノールを合成した。
具体的には、4,8,12,16−テトラオキサノナデカン−1,19−ジオール(15g,49mmol)に臭化水素(33%酢酸溶液,17g)を0℃で滴下し、滴下終了後40℃で2時間撹拌した。反応終了後、酢酸エチルを加え、炭酸水素ナトリウム水溶液及び水で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、その後有機層の溶媒を留去することで、19−ブロモ−4,8,12,16−テトラオキサノナデカン−1−オールを収率46%(8.3g,22mmol)で得た。
その後は、前記スキーム1の第1ステップにおいて、2−ブロモエタノールの代わりに19−ブロモ−4,8,12,16−テトラオキサノナデカン−1−オールを、4−ヒドロキシ安息香酸エチルの代わりに1−ヘプタノールを用いた以外は前記スキーム1の第1ステップと同様にして、4,8,12,16,20−ペンタオキサヘプタコサノールを得た。
下記化学式(I)で表されるモノマーIにおいて、−(CH2CH2O)4−のデイビス法による基数は1.32であり、−(CH2CH2CH2O)5−(CH2)6−CH3のデイビス法による基数は−3.95である。
前記合成例11において、4,8,12,16−テトラオキサノナデカン−1,19−ジオールの代わりに、1,3−プロパンジオール用いた以外は前記合成例11と同様にして、下記化学式(J)で表されるモノマーJを得た。
下記化学式(J)で表されるモノマーJにおいて、−(CH2CH2O)4−のデイビス法による基数は1.32であり、−CH2CH2CH2O−(CH2)6−CH3のデイビス法による基数は−3.45である。
前記合成例6において、1−ノナノールの代わりに4−フェニルフェノールを用いた以外は前記合成例6と同様にして、下記化学式(K)で表されるモノマーKを得た。
下記化学式(K)で表されるモノマーKにおいて、−(CH2CH2O)4−のデイビス法による基数は1.32であり、−C6H4−C6H5のデイビス法による基数は−5.7である。なお、−C6H4−C6H5は4−ビフェニル基を表す。
前記合成例9において、アクリル酸グリシジルの代わりにアクリル酸4,5−エポキシペンチルエステルを用いた以外は前記合成例9と同様にして、下記化学式(L)で表されるモノマーLを得た。
下記化学式(L)で表されるモノマーLにおいて、−(CH2)3−CH(OH)CH2O−のデイビス法による基数は0.825であり、−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−4.275である。
下記化学式(M)で表されるモノマーMにおいて、−(CH2CH2O)2−のデイビス法による基数は0.66であり、−CH2CH(C2H5)−C4H9のデイビス法による基数は−3.8である。
前記合成例10において、2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルアクリレートの代わりに2−(2−アミノエトキシ)エチルアクリレートを用いた以外は前記合成例10と同様にして、下記化学式(N)で表されるモノマーNを得た。
下記化学式(O)で表されるモノマーOにおいて、−(CH2)17−CH3のデイビス法による基数は−8.55である。
前記合成例6において、11−ブロモ−3,6,9−トリオキサウンデカン−1−オールの代わりに2−ブロモエタノールを用いた以外は前記合成例6と同様にして、下記化学式(P)で表されるモノマーPを得た。
下記化学式(P)で表されるモノマーPにおいて、−CH2CH2O−のデイビス法による基数は0.33であり、−(CH2)8−CH3のデイビス法による基数は−4.275である。
前記液晶モノマー1(29g,65mmol)と、前記モノマーA(13g,35mmol)の、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)(200mL)懸濁液に、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)(82mg,0.5mmol)を滴下し、滴下終了後、80℃で6時間撹拌した。反応終了後室温まで冷却した後、メタノールを撹拌している別の容器に滴下し撹拌した後、ろ過、乾燥により側鎖型液晶ポリマーA−1を収率73%(36g)で得た。
1H−NMRの結果を以下に示す。
<側鎖型液晶ポリマーA−1>
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.60〜1.81(m,Alkyl−H),3.50〜4.44(m,−O−CH2−),6.75〜7.77(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
また、1H−NMRの結果から求めた液晶モノマー1とモノマーAとの共重合比(モル比)は67:33であり、前述のGPCにより測定した質量平均分子量Mwは22000であった。
前記製造例1の側鎖型液晶ポリマーA−1の合成において、前記液晶モノマー1と、前記モノマーAの仕込み量を表1のように変更した以外は、前記製造例1と同様にし、側鎖型液晶ポリマーA−2〜A−5を得た。
側鎖型液晶ポリマーA−2〜A−5の1H−NMRの結果から求めた液晶モノマー1とモノマーAとの共重合比(モル比)、及び、前述のGPCにより測定した質量平均分子量Mwは下記表3に示す。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.55〜1.83(m,Alkyl−H),3.53〜4.44(m,−O−CH2−),6.78〜7.70(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.57〜1.83(m,Alkyl−H),3.51〜4.47(m,−O−CH2−),6.76〜7.74(m,Aromatic−H),8.14(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.58〜1.84(m,Alkyl−H),3.49〜4.45(m,−O−CH2−),6.74〜7.77(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.63〜1.80(m,Alkyl−H),3.50〜4.45(m,−O−CH2−),6.78〜7.76(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
前記製造例1の側鎖型液晶ポリマーA−1の合成において、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)の量を表2のように変更した以外は、前記製造例1と同様にし、側鎖型液晶ポリマーA−6〜A−7を得た。
側鎖型液晶ポリマーA−6〜A−7の1H−NMRの結果から求めた液晶モノマー1とモノマーAとの共重合比(モル比)、及び、前述のGPCにより測定した質量平均分子量Mwは下記表3に示す。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.64〜1.80(m,Alkyl−H),3.50〜4.42(m,−O−CH2−),6.75〜7.72(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.59〜1.81(m,Alkyl−H),3.51〜4.44(m,−O−CH2−),6.75〜7.77(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
前記製造例1の側鎖型液晶ポリマーA−1の合成において、液晶モノマーを表4のように変更し、液晶モノマーの仕込み量をそれぞれ同じモル量(65mmol)となるように調整した以外は、前記製造例1と同様にし、側鎖型液晶ポリマーA−8〜A−11を得た。
得られた側鎖型液晶ポリマーA−8〜A−11の1H−NMRの結果を以下に示す。
また、側鎖型液晶ポリマーA−8〜A−11の1H−NMRの結果から求めた液晶モノマーと非液晶モノマーとの共重合比(モル比)、及び、前述のGPCにより測定した質量平均分子量Mwを表4に示す。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.60〜1.80(m,Alkyl−H),3.44〜4.46(m,−O−CH2−),6.75〜7.77(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.61〜1.82(m,Alkyl−H),3.63〜4.32(m,−O−CH2−),6.98〜7.72(m,Aromatic−H)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.61〜1.81(m,Alkyl−H),2.56(bs benzyl−H),3.58〜4.41(m,−O−CH2−),6.52〜7.45(m,Aromatic−H)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.60〜1.81(m,Alkyl−H),3.50〜4.44(m,−O−CH2−),6.80〜7.75(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
前記製造例1の側鎖型液晶ポリマーA−1の合成において、非液晶モノマーを表5のように変更し、非液晶モノマーの仕込み量をそれぞれ同じモル量(35mmol)とした以外は、前記製造例1と同様にし、側鎖型液晶ポリマーA−12〜A−24及び比較側鎖型液晶ポリマーA−X1〜A−X2を得た。
得られた側鎖型液晶ポリマーA−12〜A−24及び比較側鎖型液晶ポリマーA−X1〜A−X2の1H−NMRの結果を以下に示す。
また、側鎖型液晶ポリマーA−12〜A−24及び比較側鎖型液晶ポリマーA−X1〜A−X2の1H−NMRの結果から求めた液晶モノマーと非液晶モノマーとの共重合比(モル比)、及び、前述のGPCにより測定した質量平均分子量Mwを表5に示す。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.60〜1.82(m,Alkyl−H),3.44〜4.60(m,−O−CH2−),6.75〜7.77(m,Aromatic−H),8.12(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.47〜1.80(m,Alkyl−H),3.54〜4.30(m,−O−CH2−),6.72〜7.71(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.55〜1.66(m,Alkyl−H),2.49(bs benzyl−H),3.77〜4.17(m,−O−CH2−),6.80〜7.73(m,Aromatic−H),8.11(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.54〜1.95(m,Alkyl−H),3.12(bs,OH),3.31〜4.38(m,−O−CH2−,HO−CH),6.81〜7.99(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.57〜1.74(m,Alkyl−H),2.44(bs benzyl−H),3.63〜4.20(m,−O−CH2−),6.80〜7.73(m,Aromatic−H),8.11(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.53〜1.74(m,Alkyl−H),2.29(bs benzyl−H),3.13〜4.59(m,−O−CH2−),6.72〜7.75(m,Aromatic−H),8.12(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.55〜1.82(m,Alkyl−H),3.40〜4.49(m,−O−CH2−),6.71〜7.68(m,Aromatic−H),8.12(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.60〜1.79(m,Alkyl−H),2.02(bs,−O−CH2−CH2−CH2−O−),3.21〜4.50(m,−O−CH2−),6.77〜7.65(m,Aromatic−H),8.13(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.56〜1.76(m,Alkyl−H),1.98(bs,−O−CH2−CH2−CH2−O−),3.21〜4.50(m,−O−CH2−),6.80〜7.73(m,Aromatic−H),8.12(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):3.75〜4.61(m,−O−CH2−),6.73〜7.80(m,Aromatic−H),8.11(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.58〜1.82(m,Alkyl−H),3.10(bs,OH),3.30〜4.32(m,−O−CH2−,HO−CH),6.89〜7.66(m,Aromatic−H),8.11(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.57〜1.88(m,Alkyl−H),3.56〜4.55(m,−O−CH2−),6.74〜7.80(m,Aromatic−H),8.12(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.54〜1.82(m,Alkyl−H),3.18〜4.37(m,−O−CH2−,−NH−CH2−),6.71〜7.68(m,Aromatic−H,NH),8.11(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.55〜1.89(m,Alkyl−H),3.65〜4.23(m,−O−CH2−),6.79〜7.73(m,Aromatic−H),8.17(bs,CN−C=CH−)
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6,TMS):0.55〜1.89(m,Alkyl−H),3.61〜4.32(m,−O−CH2−),6.70〜7.76(m,Aromatic−H),8.11(bs,CN−C=CH−)
(1)液晶組成物の調製
側鎖型液晶ポリマー(A−1)15質量部、重合性液晶化合物(B−1)85質量部、光重合開始剤(チバスペシャリフィケミカルズ社製,イルガキュア907)4質量部を、シクロヘキサノン400質量部に溶解させ、実施例1の液晶組成物1を調製した。
厚み38μmのPET基材の片面に、2−フェノキシエチルアクリレートと、テトラヒドロフルフリルアクリレートと、ジペンタエリスリトールトリアクリレートと、ビス(2−ビニルオキシエチル)エーテルとを1:1:4:5の質量比で混合し、更に、重合開始剤としてLucirin TPO(BASF社製)を4質量%の割合で添加した混合物を、硬化後の膜厚が3μmになるようにコーティングし、20mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させた。
続いて、形成した硬化膜上に、前記液晶組成物1を、硬化後の膜厚が1μmになるように塗布し、成膜した。その後、85℃で120秒乾燥させた後に紫外線(UV)を照射して位相差層を形成し、実施例1の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物2〜27、比較液晶組成物X1〜X6の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーの種類及び添加量(質量部)、並びに重合性液晶化合物の添加量(質量部)を表6に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜27の液晶組成物2〜27、及び比較例1〜6の比較液晶組成物X1〜X6を得た。
(2)位相差フィルム乃至転写用積層体の作製
実施例1の(2)において、液晶組成物1に代えて、液晶組成物2〜27及び比較液晶組成物X1〜X6をそれぞれ用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
<垂直配向性評価>
各実施例及び各比較例で得られた位相差フィルム乃至転写用積層体の位相差層を粘着層付きガラス板に転写して測定サンプルを作製し、王子計測機器(株)社製 KOBRA−WRを用いて、測定波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth(550)を室温(23℃)下で測定し、下記評価基準により垂直配向性を評価した。評価結果を表6に示す。
(評価基準)
A:Rthが−110nm未満であった
B:Rthが−110nm以上−80nm未満であった
C:Rthが−80nm以上であった
D:配向せず、Rthが測定できなかった
前記垂直配向性評価がA又はBであれば、垂直配向性に優れており、Aであればより優れている。
前記垂直配向性評価で用いた測定サンプルを100℃で60分間加熱し、加熱前後の測定波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth(550)をそれぞれ室温(23℃)下で測定した。測定値を用いて、下記式で算出される加熱後の位相差変動率を算出し、下記評価基準により耐熱性を評価した。評価結果を表6に示す。
加熱後の位相差変動率(%)={(加熱前Rth−加熱後Rth)/加熱前Rth}×100
(評価基準)
A:加熱後の位相差変動率が10%以下であった
B:加熱後の位相差変動率が10%超過14%以下であった
C:加熱後の位相差変動率が14%超過であった
なお、比較例1、4、6は、位相差層が配向せず、Rthを測定することが出来なかったため、位相差変動率を求めることができなかった。
実施例1で得られた液晶組成物1と実施例16で得られた液晶組成物16について、下記方法により液晶性成分が垂直配向する温度域を測定した。
厚み38μmのPET基材の片面に、2−フェノキシエチルアクリレートと、テトラヒドロフルフリルアクリレートと、ジペンタエリスリトールトリアクリレートと、ビス(2−ビニルオキシエチル)エーテルとを1:1:4:5の質量比で混合し、更に、重合開始剤としてLucirin TPO(BASF社製)を4質量%の割合で添加した混合物を、硬化後の膜厚が3μmになるようにコーティングし、20mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させた。続いて、形成した硬化膜上に、液晶組成物1又は液晶組成物16を、硬化後の膜厚が1μmになるように塗布し、成膜した。液晶組成物1を塗布したものについては、65℃、70℃、120℃、125℃の各温度で120秒乾燥したものを各々準備し、乾燥後の塗膜に紫外線(UV)を照射して各々位相差層を形成した。液晶組成物16を塗布したものについては、50℃、55℃、120℃、125℃の各温度で120秒乾燥したものを各々準備し、乾燥後の塗膜に紫外線(UV)を照射して各々位相差層を形成した。
得られた各位相差フィルム乃至転写用積層体の位相差層を粘着層付きガラス板に転写して測定サンプルを作製し、測定波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth(550)を測定した。
実施例1で得られた液晶組成物1は、位相差層を形成する際の乾燥温度を65℃又は125℃とした場合に、形成された位相差層の厚み方向の位相差Rth(550)が−80nm以上であり、乾燥温度を70℃又は120℃とした場合に、厚み方向の位相差Rth(550)が−80nm未満であった。よって、実施例1で得られた液晶組成物1は、液晶性成分が垂直配向する温度域が65℃超過125℃未満であり、少なくとも70℃以上120℃以下の温度域では液晶性成分が垂直配向することが明らかにされた。
実施例16で得られた液晶組成物16は、位相差層を形成する際の乾燥温度を50℃又は125℃とした場合に、形成された位相差層の厚み方向の位相差Rth(550)が−80nm以上であり、乾燥温度を55℃又は120℃とした場合に、厚み方向の位相差Rth(550)が−80nm未満であった。よって、実施例16で得られた液晶組成物16は、液晶性成分が垂直配向する温度域が50℃超過125℃未満であり、少なくとも55℃以上120℃以下の温度域では液晶性成分が垂直配向することが明らかにされた。
実施例16で得られた液晶組成物16は、前記一般式(I)で表される構成単位における疎水性部Y乃至前記一般式(I’)で表される構成単位における疎水性部Y’が、芳香族炭化水素基を含んでいることにより、垂直配向する温度域が広がったと考えられる。
表6の結果から、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する共重合体を側鎖型液晶ポリマーとして用いた実施例1〜27では、位相差層の垂直配向性に優れ、加熱による位相差変動率が小さく、耐熱性に優れていた。また、実施例1、4〜26と比較例1、4との対比により、本開示の液晶組成物を用いて形成した位相差層は、前記側鎖型液晶ポリマーの含有量が少量でも、垂直配向性が向上することが示された。また、実施例27と比較例2、5との対比により、本開示の液晶組成物を用いて形成した位相差層は、重合性液晶化合物の含有量を減らしても、加熱による位相差変動が生じにくく、耐熱性に優れることが示された。また、比較例3では、前記一般式(I)で表される構成単位乃至前記一般式(I’)で表される構成単位を有しない側鎖型液晶ポリマーを用いた場合、垂直配向させるために必要な添加量で側鎖型液晶ポリマーを含有させると、耐熱性が不十分になることが示された。比較例6では、側鎖型液晶ポリマーを用いなかったため、垂直配向性に劣っていた。
2、2’ 基材
3 配向膜
10、10’、10” 位相差フィルム
11、21、31 位相差層
12、22、32 第二の基材
13、23、33 配向膜
15、25、35 剥離可能な支持体
16、26、36 位相差層を含む転写層
17 配向膜と位相差層との界面
27 第二の基材と配向膜との界面
20、30、40 転写用積層体
50 偏光板
60 光学部材
71 透明電極層
72 発光層
73 電極層
100 発光表示装置
Claims (15)
- 側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物と、光重合開始剤とを含有し、
前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物。
親水性部を表すXは、
−(C2H4O)n−(nは2以上17以下)、
水酸基が置換された炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−及び−C(=O)−NR2−からなる群から選ばれる少なくとも1種の連結基との組み合わせ、又は、
−(C2H4O)n’−(n’は1以上17以下)と水酸基が置換されていてもよい炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と前記連結基との組み合わせであり、
R2は水素原子又はメチル基を表す。
疎水性部を表すYは、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基、
炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基、
炭素数1以上22以下の脂肪族炭化水素基と炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基との組み合わせ、又は、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基及び炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種と−(C3H6O)m−(mは1以上5以下)との組み合わせである。) - 前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、1質量%以上25質量%以下である、請求項1又は2に記載の液晶組成物。
- 位相差層を有する位相差フィルムであって、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、位相差フィルム。
親水性部を表すXは、
−(C2H4O)n−(nは2以上17以下)、
水酸基が置換された炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−及び−C(=O)−NR2−からなる群から選ばれる少なくとも1種の連結基との組み合わせ、又は、
−(C2H4O)n’−(n’は1以上17以下)と水酸基が置換されていてもよい炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と前記連結基との組み合わせであり、
R2は水素原子又はメチル基を表す。
疎水性部を表すYは、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基、
炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基、
炭素数1以上22以下の脂肪族炭化水素基と炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基との組み合わせ、又は、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基及び炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種と−(C3H6O)m−(mは1以上5以下)との組み合わせである。) - 前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、1質量%以上25質量%以下である、請求項4又は5に記載の位相差フィルム。
- 前記位相差層の測定波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth(550)が−80nm未満である、請求項4又は5に記載の位相差フィルム。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液晶組成物を成膜する工程と、
前記成膜された前記液晶組成物中の前記側鎖型液晶ポリマーが有する前記液晶性構成単位と、前記重合性液晶化合物を配向させる工程と、
前記配向させる工程の後に、前記重合性液晶化合物を重合する工程とを有することにより、位相差層を形成する、位相差フィルムの製造方法。 - 位相差層と、前記位相差層を剥離可能に支持した支持体とを備え、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、
前記位相差層の転写に供する転写用積層体。
親水性部を表すXは、
−(C2H4O)n−(nは2以上17以下)、
水酸基が置換された炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−及び−C(=O)−NR2−からなる群から選ばれる少なくとも1種の連結基との組み合わせ、又は、
−(C2H4O)n’−(n’は1以上17以下)と水酸基が置換されていてもよい炭素数1以上5以下の飽和脂肪族炭化水素基と前記連結基との組み合わせであり、
R2は水素原子又はメチル基を表す。
疎水性部を表すYは、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基、
炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基、
炭素数1以上22以下の脂肪族炭化水素基と炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基との組み合わせ、又は、
炭素数4以上22以下の脂肪族炭化水素基及び炭素数6以上12以下の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1種と−(C3H6O)m−(mは1以上5以下)との組み合わせである。) - 位相差層と、前記位相差層を剥離可能に支持した支持体とを備え、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I’)で表される構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する、液晶組成物の硬化物を含む、
前記位相差層の転写に供する転写用積層体。
- 前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、1質量%以上25質量%以下である、請求項9又は10に記載の転写用積層体。
- 前記位相差層の測定波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth(550)が−80nm未満である、請求項9又は10に記載の転写用積層体。
- 請求項4乃至7のいずれか1項に記載の位相差フィルム上に、偏光板を備える、光学部材。
- 請求項9乃至12のいずれか1項に記載の転写用積層体を準備する工程と、
少なくとも偏光板を含む被転写体と、前記転写用積層体の前記位相差層とを対向させ、前記被転写体上に前記転写用積層体を転写する転写工程と、
前記被転写体上に転写された前記転写用積層体から、前記支持体を剥離する剥離工程と
を有する、光学部材の製造方法。 - 請求項4乃至7のいずれか1項に記載の位相差フィルム、又は当該位相差フィルム上に偏光板を備える光学部材、を備える表示装置。
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