JP7461122B2 - Laminate and elliptically polarizing plate including same - Google Patents
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Description
本発明は、水平配向液晶硬化膜、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜を含む積層体、並びに、前記積層体を含む楕円偏光板に関する。 The present invention relates to a laminate including a horizontally aligned liquid crystal cured film, an adhesive layer and a vertically aligned liquid crystal cured film, and an elliptically polarizing plate including the laminate.
楕円偏光板は、偏光板と位相差板とが積層された光学部材であり、例えば、有機EL画像表示装置等の平面状態で画像を表示する装置において、該装置を構成する電極での光反射を防止するために用いられている。この楕円偏光板を構成する位相差板としては、一般に、いわゆるλ/4板が用いられる。そのような位相差板として、重合性液晶化合物を位相差板の平面に対して水平方向に配向させた状態で重合し、硬化させた水平配向液晶硬化膜からなる位相差板が知られている。また、斜め方向から見た場合にも、正面方向から見た場合と同様の光学性能を発揮させるための光学補償機能を有する楕円偏光板が求められており、水平配向液晶硬化膜と共に、重合性液晶化合物を位相差板の平面に対して垂直方向に配向させた状態で重合し硬化させた垂直配向液晶硬化膜をさらに備えた位相差板が提案されている(特許文献1)。 An elliptically polarizing plate is an optical member in which a polarizing plate and a retardation plate are laminated.For example, in a device that displays an image in a flat state, such as an organic EL image display device, the elliptically polarizing plate is used to prevent light reflection at the electrodes that constitute the device. It is used to prevent A so-called λ/4 plate is generally used as a retardation plate constituting this elliptically polarizing plate. As such a retardation plate, a retardation plate made of a horizontally oriented liquid crystal cured film in which a polymerizable liquid crystal compound is polymerized and cured while oriented horizontally with respect to the plane of the retardation plate is known. . In addition, there is a demand for an elliptically polarizing plate that has an optical compensation function to exhibit the same optical performance when viewed from an oblique direction as when viewed from the front. A retardation plate has been proposed that further includes a vertically aligned liquid crystal cured film in which a liquid crystal compound is polymerized and cured in a state in which the liquid crystal compound is oriented in a direction perpendicular to the plane of the retardation plate (Patent Document 1).
従来の水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とを含む楕円偏光板においては、一般に、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とが粘接着剤層を介して積層されている。このような楕円偏光板では、水平配向液晶硬化膜と粘接着剤層との界面、および、粘接着剤層と垂直配向液晶硬化膜との界面でそれぞれ界面反射が起こりやすく、これらの界面反射が相互に干渉し合うことにより干渉ムラを生じることがある。干渉ムラは、楕円偏光板を画像表示装置などのディスプレイに用いる場合の視認性を低下させる原因となり得る。 In a conventional elliptical polarizing plate including a horizontally aligned liquid crystal cured film and a vertically aligned liquid crystal cured film, the horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film are generally laminated via an adhesive layer. In such an elliptical polarizing plate, interfacial reflections are likely to occur at the interface between the horizontally aligned liquid crystal cured film and the adhesive layer, and at the interface between the adhesive layer and the vertically aligned liquid crystal cured film, and these interfacial reflections may interfere with each other, causing interference unevenness. Interference unevenness can cause reduced visibility when the elliptical polarizing plate is used in a display such as an image display device.
本発明は、水平配向液晶硬化膜、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜の各界面における反射に起因する干渉ムラが生じ難い積層体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a laminate in which interference unevenness due to reflection at each interface of a horizontally aligned liquid crystal cured film, an adhesive layer, and a vertically aligned liquid crystal cured film is less likely to occur.
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の態様を包含する。
[1]水平配向液晶硬化膜、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜をこの順に含み、
前記粘接着剤層の面内屈折率と前記垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率とが、式(1)の関係を満たす積層体。
|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03 (1)
〔式(1)中、n2xは粘接着剤層の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n2yはn2xと同一面内でn2xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3xは垂直配向液晶硬化膜の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3yはn3xと同一面内でn3xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表す。〕
[2]水平配向液晶硬化膜が式(2)および(3)を満たす、前記[1]に記載の積層体。
Re(450)/Re(550)≦1.00 (2)
100nm<Re(550)<160nm (3)
〔式中、Re(λ)は波長λnmにおける水平配向液晶硬化膜の面内位相差値を表す。〕
[3]垂直配向液晶硬化膜が式(4)および(5)を満たす、前記[1]または[2]に記載の積層体。
n3x≒n3y<n3z (4)
-150nm<Rth(550)<-30nm (5)
〔式(4)中、n3xは垂直配向液晶硬化膜の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3yはn3xと同一面内でn3xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3zは垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の波長λnmにおける屈折率を表し、≒は両者の屈折率の差が0.01以下であることを表し、
式(5)中、Rth(550)は垂直配向液晶硬化膜の波長550nmにおける厚み方向の位相差値を表す。〕
[4]粘接着剤層の厚みが0.1μm以上2μm以下である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の積層体。
[5]前記[1]~[4]のいずれかに記載の積層体と偏光フィルムとを積層してなる楕円偏光板。
The present inventors have completed the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the present invention includes the following aspects.
[1] Including a horizontally aligned liquid crystal cured film, an adhesive layer and a vertically aligned liquid crystal cured film in this order,
A laminate in which the in-plane refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film satisfy the relationship of formula (1).
|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03 (1)
[In formula (1), n2x represents the refractive index at wavelength λnm in the direction that produces the maximum refractive index within the plane of the adhesive layer, and n2y is within the same plane as n2x and perpendicular to the direction of n2x. n3x represents the refractive index at wavelength λnm in the direction in which the maximum refractive index occurs in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film, and n3y represents the refractive index at wavelength λnm in the direction in which the maximum refractive index occurs in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film. It represents the refractive index at a wavelength λ nm in a direction perpendicular to the direction. ]
[2] The laminate according to [1] above, wherein the horizontally aligned liquid crystal cured film satisfies formulas (2) and (3).
Re(450)/Re(550)≦1.00 (2)
100nm<Re(550)<160nm (3)
[In the formula, Re (λ) represents an in-plane retardation value of a horizontally aligned liquid crystal cured film at a wavelength of λ nm. ]
[3] The laminate according to [1] or [2] above, wherein the vertically aligned liquid crystal cured film satisfies formulas (4) and (5).
n3x≒n3y<n3z (4)
-150nm<Rth(550)<-30nm (5)
[In formula (4), n3x represents the refractive index at wavelength λnm in the direction that produces the maximum refractive index in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film, and n3y is the refractive index in the same plane as n3x and perpendicular to the direction of n3x. n3z represents the refractive index at wavelength λnm in the direction of the vertical alignment liquid crystal cured film, and ≒ represents the refractive index at wavelength λnm in the film thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film, and ≒ represents that the difference in the refractive index between the two is 0.01 or less. ,
In formula (5), Rth (550) represents the retardation value in the thickness direction at a wavelength of 550 nm of the vertically aligned liquid crystal cured film. ]
[4] The laminate according to any one of [1] to [3] above, wherein the adhesive layer has a thickness of 0.1 μm or more and 2 μm or less.
[5] An elliptically polarizing plate formed by laminating the laminate according to any one of [1] to [4] above and a polarizing film.
本発明によれば、水平配向液晶硬化膜、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜の各界面における反射に起因する干渉ムラが生じ難い積層体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a laminate in which interference unevenness due to reflection at each interface of a horizontally aligned liquid crystal cured film, an adhesive layer, and a vertically aligned liquid crystal cured film is unlikely to occur.
本発明の積層体は、水平配向液晶硬化膜と、粘接着剤層と、垂直配向液晶硬化膜とをこの順に含む。本発明の積層体においては、粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率とが式(1)の関係を満たす。
|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03 (1)
式(1)中、n2xは粘接着剤層の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n2yはn2xと同一面内でn2xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表す。n3xは垂直配向液晶硬化膜の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3yはn3xと同一面内でn3xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表す。
The laminate of the present invention includes a horizontally aligned liquid crystal cured film, an adhesive layer, and a vertically aligned liquid crystal cured film in this order. In the laminate of the present invention, the in-plane refractive index of the adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film satisfy the relationship of formula (1).
|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03 (1)
In formula (1), n2x represents the refractive index at wavelength λ nm in the direction that produces the maximum refractive index in the plane of the adhesive layer, and n2y is perpendicular to the direction of n2x in the same plane as n2x. It represents the refractive index at wavelength λ nm in the direction. n3x represents the refractive index at wavelength λnm in the direction that produces the maximum refractive index in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film, and n3y represents the refractive index at wavelength λnm in the direction perpendicular to the direction of n3x in the same plane as n3x. Represents refractive index.
式(1)は、粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との差が0.03以下である、すなわちその差が小さいことを意味する。
水平配向液晶硬化膜と、粘接着剤層と、垂直配向液晶硬化膜とをこの順で積層してなる積層体においては、水平配向液晶硬化膜と粘接着剤層との界面、および、粘接着剤層と垂直配向液晶硬化膜との界面で、それぞれ界面反射が起こりやすい。このような積層体を構成する各液晶硬化膜と粘接着剤層間の界面で生じる界面反射は、各液晶硬化膜の屈折率と粘接着剤層の屈折率とが異なることに起因して生じるものであり、水平配向液晶硬化膜および粘接着剤層間の界面反射と、垂直配向液晶硬化膜および粘接着剤層間の界面反射とが相互に干渉し合うことにより干渉ムラが生じやすくなる。本発明の積層体においては、粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との差が、上記式(1)の関係を満たすことにより、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜間の界面反射が生じ難くなり、これにより、水平配向液晶硬化膜および粘接着剤層間の界面反射と干渉し合うことにより生じる干渉ムラを抑制することができる。
The formula (1) means that the difference between the in-plane refractive index of the adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film is 0.03 or less, that is, the difference is small.
In a laminate formed by laminating a horizontally aligned liquid crystal cured film, a pressure-sensitive adhesive layer, and a vertically aligned liquid crystal cured film in this order, interfacial reflection is likely to occur at the interface between the horizontally aligned liquid crystal cured film and the pressure-sensitive adhesive layer, and at the interface between the pressure-sensitive adhesive layer and the vertically aligned liquid crystal cured film. The interfacial reflection occurring at the interface between each liquid crystal cured film and the pressure-sensitive adhesive layer constituting such a laminate is caused by the difference between the refractive index of each liquid crystal cured film and the refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer, and the interfacial reflection between the horizontally aligned liquid crystal cured film and the pressure-sensitive adhesive layer interferes with each other, and interference unevenness is likely to occur. In the laminate of the present invention, the difference between the in-plane refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film satisfies the relationship of the above formula (1), so that interfacial reflection between the pressure-sensitive adhesive layer and the vertically aligned liquid crystal cured film is unlikely to occur, and thus interference unevenness occurring due to interference with the interfacial reflection between the horizontally aligned liquid crystal cured film and the pressure-sensitive adhesive layer can be suppressed.
水平配向液晶硬化膜、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜から構成される積層体において生じる干渉ムラを抑制するためには、一界面を構成する水平配向液晶硬化膜および粘接着剤層間の面内屈折率の差を小さくすることも考えられる。しかしながら、水平配向液晶硬化膜の面内には遅相軸と進相軸とが存在するため、粘接着剤層の面内屈折率と水平配向液晶硬化膜の面内屈折率との差を小さくしたとしても、水平配向液晶硬化膜面内で粘接着剤層の屈折率との差が小さい方向では干渉ムラを抑えることができるが、同一面内に粘接着剤層の屈折率との差が大きい方向が存在しており、かかる方向において干渉ムラを抑制することは困難である。これに対して、垂直配向液晶硬化膜は、一般に、その膜厚方向(液晶硬化膜面に対して垂直方向)に大きな屈折率を有する一方、垂直配向液晶硬化膜面内の屈折率にはほとんど差がないため、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜間の面内屈折率の差を小さくすることにより、積層体の面内全域において干渉ムラの発生を抑制することができる。 In order to suppress interference unevenness that occurs in a laminate composed of a horizontally aligned liquid crystal cured film, an adhesive layer, and a vertically aligned liquid crystal cured film, it is necessary to It is also conceivable to reduce the difference in in-plane refractive index. However, since a slow axis and a fast axis exist in the plane of the horizontally aligned liquid crystal cured film, the difference between the in-plane refractive index of the adhesive layer and the in-plane refractive index of the horizontally aligned liquid crystal cured film is Even if it is made smaller, interference unevenness can be suppressed in the direction where the refractive index of the adhesive layer and the refractive index of the adhesive layer are small within the plane of the horizontally aligned liquid crystal cured film. There are directions in which the difference is large, and it is difficult to suppress interference unevenness in such directions. On the other hand, while a vertically aligned liquid crystal cured film generally has a large refractive index in the film thickness direction (perpendicular to the surface of the liquid crystal cured film), the refractive index within the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film is almost negligible. Since there is no difference, by reducing the difference in in-plane refractive index between the adhesive layer and the vertically aligned liquid crystal cured film, it is possible to suppress the occurrence of interference unevenness over the entire in-plane area of the laminate.
本発明の積層体において、粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との差(絶対値)〔|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|の値〕は、0.03以下であり、好ましくは0.025以下、より好ましくは0.02以下である。その差の下限値は特に限定されるものではないが、差が小さいほど干渉ムラの抑制効果が向上しやすい観点から、前記面内屈折率の差は理想的には0である。 In the laminate of the present invention, the difference (absolute value) between the in-plane refractive index of the adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film [|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/ 2) value of |] is 0.03 or less, preferably 0.025 or less, more preferably 0.02 or less. Although the lower limit of the difference is not particularly limited, the difference in the in-plane refractive index is ideally 0 from the viewpoint that the smaller the difference is, the more likely the effect of suppressing interference unevenness is to improve.
粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との差は、粘接着剤層を形成する粘接着剤の種類および垂直配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物の種類や重合性液晶組成物の組成等を適宜選択して、粘接着剤層の面内屈折率および/または垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率をそれぞれ調整することにより制御し得る。特に、光吸収異方性を有しない粘接着剤層の面内屈折率を、垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率に近似させるよう調整することにより、光学フィルムとして求められる高い光学特性を確保しながら、粘接着剤層と垂直配向液晶硬化膜との界面で生じる界面反射を効果的に抑制し得る。 The difference between the in-plane refractive index of the adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film can be controlled by appropriately selecting the type of adhesive forming the adhesive layer and the type of polymerizable liquid crystal compound constituting the vertically aligned liquid crystal cured film, the composition of the polymerizable liquid crystal composition, etc., to adjust the in-plane refractive index of the adhesive layer and/or the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film. In particular, by adjusting the in-plane refractive index of the adhesive layer that does not have light absorption anisotropy to approximate the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film, it is possible to effectively suppress interfacial reflection occurring at the interface between the adhesive layer and the vertically aligned liquid crystal cured film while ensuring the high optical properties required of an optical film.
本発明の積層体を構成する水平配向液晶硬化膜は、式(2)および(3)を満たすことが好ましい。
Re(450)/Re(550)≦1.00 (2)
100nm<Re(550)<160nm (3)
式(2)および(3)中、Re(λ)は波長λnmにおける水平配向液晶硬化膜の面内位相差値を表す。
The horizontally aligned liquid crystal cured film constituting the laminate of the present invention preferably satisfies formulas (2) and (3).
Re(450)/Re(550)≦1.00 (2)
100nm<Re(550)<160nm (3)
In formulas (2) and (3), Re (λ) represents an in-plane retardation value of a horizontally aligned liquid crystal cured film at a wavelength of λ nm.
水平配向液晶硬化膜が式(2)を満たす場合、当該水平配向液晶硬化膜は、短波長での面内位相差値が長波長での面内位相差値よりも小さくなる、いわゆる逆波長分散性を示す。逆波長分散性を示す場合、可視光の広い波長範囲で一様の位相差性能を発揮しやすい傾向にあり、積層体の光学特性が向上しやすい。一方、逆波長分散性を示す液晶硬化膜では、その特性を得るために屈折率が高くなる傾向にあり、粘接着剤層の屈折率との差が生じやすくなる結果、干渉ムラがより顕著に現れやすい。このような場合であっても、本発明においては、垂直配向液晶硬化膜の屈折率と粘接着剤層の屈折率との差を制御することにより、垂直配向液晶硬化膜と粘接着剤層との界面における界面反射を効果的に抑制することができるため、逆波長分散性を示す液晶硬化膜が発現し得る高い光学特性を確保しながら、干渉ムラの生じ難い積層体を得ることができる。 When the horizontally aligned liquid crystal cured film satisfies formula (2), the horizontally aligned liquid crystal cured film exhibits so-called reverse wavelength dispersion, in which the in-plane retardation value at a short wavelength is smaller than the in-plane retardation value at a long wavelength. When the horizontally aligned liquid crystal cured film exhibits reverse wavelength dispersion, it tends to exhibit uniform retardation performance over a wide wavelength range of visible light, and the optical properties of the laminate are likely to be improved. On the other hand, in a liquid crystal cured film exhibiting reverse wavelength dispersion, the refractive index tends to be high in order to obtain the properties, and as a result, a difference with the refractive index of the adhesive layer is likely to occur, and interference unevenness is likely to appear more prominently. Even in such a case, in the present invention, by controlling the difference between the refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film and the refractive index of the adhesive layer, it is possible to effectively suppress the interfacial reflection at the interface between the vertically aligned liquid crystal cured film and the adhesive layer, and therefore it is possible to obtain a laminate that is less likely to cause interference unevenness while ensuring the high optical properties that can be expressed by a liquid crystal cured film exhibiting reverse wavelength dispersion.
逆波長分散性が向上し、水平配向液晶硬化膜の正面方向の反射色相の向上効果をより高めることができるため、Re(450)/Re(550)は、好ましくは0.70以上、より好ましくは0.78以上であり、また、好ましくは0.95以下、より好ましくは0.92以下である。 Re(450)/Re(550) is preferably 0.70 or more, more preferably is 0.78 or more, and preferably 0.95 or less, more preferably 0.92 or less.
上記面内位相差値は、水平配向液晶硬化膜の厚みd1によって調整することができる。水平配向液晶硬化膜の面内位相差値は、式Re1(λ)=(n1x(λ)-n1y(λ))×d1〔式中、n1xは、水平配向液晶硬化膜の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n1yはn1xと同一面内でn1xの方向に対して直交する方向の波長λnmの屈折率を表し、d1は水平配向液晶硬化膜の膜厚を示す〕によって決定されることから、所望の面内位相差値(Re1(λ):波長λ(nm)における水平配向液晶硬化膜の面内位相差値)を得るには、3次元屈折率と膜厚d1とを調整すればよい。 The in-plane retardation value can be adjusted by the thickness d1 of the horizontally aligned liquid crystal cured film. The in-plane retardation value of the horizontally aligned liquid crystal cured film is determined by the formula Re1(λ)=(n1x(λ)-n1y(λ))×d1 (where n1x represents the refractive index at a wavelength of λ nm in the direction that produces the maximum refractive index in the plane of the horizontally aligned liquid crystal cured film, n1y represents the refractive index at a wavelength of λ nm in the same plane as n1x and in the direction perpendicular to the direction of n1x, and d1 represents the film thickness of the horizontally aligned liquid crystal cured film). To obtain the desired in-plane retardation value (Re1(λ): the in-plane retardation value of the horizontally aligned liquid crystal cured film at a wavelength λ (nm)), it is sufficient to adjust the three-dimensional refractive index and the film thickness d1.
水平配向液晶硬化膜が式(3)を満たすと、該水平配向液晶硬化膜を含む積層体(楕円偏光板)を有機EL表示装置に適用した場合の黒表示時の正面反射色相が向上しやすくなる。面内位相差値のさらに好ましい範囲は、130nm≦ReA(550)≦150nmである。 When the horizontally aligned liquid crystal cured film satisfies formula (3), the front reflection hue during black display tends to improve when a laminate (elliptically polarizing plate) containing the horizontally aligned liquid crystal cured film is applied to an organic EL display device. A more preferable range of the in-plane retardation value is 130 nm≦ReA(550)≦150 nm.
本発明の積層体を構成する垂直配向液晶硬化膜は、式(4)および(5)を満たすことが好ましい。
n3x≒n3y<n3z (4)
-150nm<Rth(550)<-30nm (5)
式(4)中、n3xは垂直配向液晶硬化膜の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3yはn3xと同一面内でn3xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3zは垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の波長λnmにおける屈折率を表し、≒は両者の屈折率の差が0.01以下であることを表す。式(5)中、Rth(550)は垂直配向液晶硬化膜の波長550nmにおける厚み方向の位相差値を表す。
The vertically aligned liquid crystal cured film constituting the laminate of the present invention preferably satisfies the formulae (4) and (5).
n3x ≒ n3y < n3z (4)
−150 nm < Rth(550) < −30 nm (5)
In formula (4), n3x represents the refractive index at a wavelength of λ nm in the direction in which the maximum refractive index occurs in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film, n3y represents the refractive index at a wavelength of λ nm in the direction perpendicular to the direction of n3x in the same plane as n3x, n3z represents the refractive index at a wavelength of λ nm in the thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film, and ≒ represents that the difference between the two refractive indices is 0.01 or less. In formula (5), Rth(550) represents the retardation value in the thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film at a wavelength of 550 nm.
式(4)は、垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の波長λnmにおける屈折率(n3z)が、垂直配向液晶硬化膜面内の波長λnmにおける屈折率(n3xおよびn3y)よりも大きく、n3xとn3yとの差が0.01以下であり、垂直配向液晶硬化膜面内に屈折率の差がほぼないことを意味する。式(4)を満たす垂直配向液晶硬化膜は、面内に屈折率の差がないか、面内における屈折率の差が非常に小さいため、垂直配向液晶硬化膜面内の屈折率の差に起因して生じ得る、粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との部分的なズレの発生が生じ難くなる。これにより、上記式(1)の関係を満たすように粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との差を制御することによって、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜間の界面反射が生じ難くなり、積層体の面内全域において干渉ムラの発生を抑制する効果がより向上しやすい。 Equation (4) shows that the refractive index (n3z) at wavelength λnm in the thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film is larger than the refractive index (n3x and n3y) at wavelength λnm in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film, and n3x and The difference from n3y is 0.01 or less, which means that there is almost no difference in refractive index within the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film. A vertically aligned liquid crystal cured film that satisfies formula (4) has no in-plane refractive index difference or has a very small in-plane refractive index difference; This makes it difficult for local deviations between the in-plane refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film to occur as a result. Thereby, by controlling the difference between the in-plane refractive index of the adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film so as to satisfy the relationship of formula (1) above, the adhesive layer and Interfacial reflection between the vertically aligned liquid crystal cured films is less likely to occur, and the effect of suppressing the occurrence of interference unevenness over the entire in-plane area of the laminate is more likely to be improved.
垂直配向液晶硬化膜が式(5)を満たすと、該垂直配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物は液晶硬化膜の垂直方向に高い秩序度をもって配向し、該垂直配向液晶硬化膜を含む積層体を有機EL表示装置に組み込んだ場合に、黒表示時の斜方反射色相変化の抑制効果に優れる傾向にある。積層体の光学特性をさらに向上させ得る観点から、垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の位相差値Rth(550)は、より好ましくは-100nm以上、さらに好ましくは-90nm以上であり、また、より好ましくは-40nm以下、さらに好ましくは-50nm以下である。 When the vertically aligned liquid crystal cured film satisfies formula (5), the polymerizable liquid crystal compound constituting the vertically aligned liquid crystal cured film is oriented with a high degree of order in the vertical direction of the liquid crystal cured film, and when a laminate including the vertically aligned liquid crystal cured film is incorporated into an organic EL display device, the laminate tends to have an excellent effect of suppressing oblique reflection hue change during black display. From the viewpoint of further improving the optical properties of the laminate, the retardation value Rth(550) in the thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film is more preferably -100 nm or more, even more preferably -90 nm or more, and more preferably -40 nm or less, even more preferably -50 nm or less.
垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の位相差値Rth(λ)は、垂直配向液晶硬化膜の厚さd3によって、調整することができる。面内位相差値は、下記式:
Rth(λ)=((n3x(λ)+n3y(λ))/2-n3z(λ))×d3
(式中n3x(λ)、n3y(λ)およびn3z(λ)は上記と同じ意味である)
によって決定されることから、所望の膜厚方向の位相差値Rth(λ)を得るためには、3次元屈折率と膜厚d3とを調整すればよい。
The retardation value Rth (λ) in the film thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film can be adjusted by the thickness d3 of the vertically aligned liquid crystal cured film. The in-plane phase difference value is calculated using the following formula:
Rth(λ)=((n3x(λ)+n3y(λ))/2-n3z(λ))×d3
(In the formula, n3x(λ), n3y(λ) and n3z(λ) have the same meanings as above)
Therefore, in order to obtain a desired retardation value Rth(λ) in the film thickness direction, the three-dimensional refractive index and the film thickness d3 may be adjusted.
本発明の積層体において、水平配向液晶硬化膜と粘接着剤層と垂直配向液晶硬化膜とは、それぞれ他の層を介して積層されていてもよいが、粘接着剤層と垂直配向液晶硬化膜とが隣接して存在することが好ましい。粘接着剤層と垂直配向液晶硬化膜とが隣接して存在すると、他の層に由来する面内屈折率の影響を受けることなく、粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との差を制御することにより、干渉ムラを低減することができる。さらに、粘接着剤層や水平配向液晶硬化膜との関係において生じ得る界面反射を抑えるために、水平配向液晶硬化膜と粘接着剤層および粘接着剤層と垂直配向液晶硬化膜とが、それぞれ互いに隣接して存在することがより好ましい。
前記他の層としては、例えば、水平配向膜、垂直配向膜、保護層やハードコート層などの硬化樹脂層が挙げられる。
In the laminate of the present invention, the horizontally aligned liquid crystal cured film, the adhesive layer, and the vertically aligned liquid crystal cured film may be laminated via other layers, but it is preferable that the adhesive layer and the vertically aligned liquid crystal cured film are adjacent to each other. When the adhesive layer and the vertically aligned liquid crystal cured film are adjacent to each other, interference unevenness can be reduced by controlling the difference between the in-plane refractive index of the adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film without being affected by the in-plane refractive index derived from other layers. Furthermore, in order to suppress interfacial reflection that may occur in the relationship with the adhesive layer and the horizontally aligned liquid crystal cured film, it is more preferable that the horizontally aligned liquid crystal cured film and the adhesive layer, and the adhesive layer and the vertically aligned liquid crystal cured film are adjacent to each other.
Examples of the other layers include a horizontal alignment film, a vertical alignment film, and a cured resin layer such as a protective layer or a hard coat layer.
本発明において、水平配向液晶硬化膜および水平配向液晶硬化膜は、それぞれ、少なくとも1種の重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物の硬化物からなる。重合性液晶化合物としては、所望する光学特性を有する液晶硬化膜を形成し得るものであれば特に限定されず、位相差フィルムの分野において従来公知の重合性液晶化合物を用いることができる。 In the present invention, the horizontally aligned liquid crystal cured film and the horizontally aligned liquid crystal cured film each consist of a cured product of a polymerizable liquid crystal composition containing at least one polymerizable liquid crystal compound. The polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited as long as it can form a liquid crystal cured film having the desired optical properties, and any polymerizable liquid crystal compound conventionally known in the field of retardation films can be used.
重合性液晶化合物は、重合性基を有する液晶化合物である。重合性液晶化合物としては、一般に、該重合性液晶化合物を単独で特定方向に配向した状態で重合することにより得られる重合体(硬化物)が、正波長分散性を示す重合性液晶化合物と逆波長分散性を示す重合性液晶化合物とが挙げられる。本発明においては、どちらか一方の種類の重合性液晶化合物のみを使用してもよく、両方の種類の重合性液晶化合物を混合して用いてもよい。また、水平配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物と、垂直配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物とが同じであってもよく、異なっていてもよい。上記式(2)を満たす液晶硬化膜が得られやすく、積層体としての光学特性を向上させやすい観点から、本発明の積層体において水平配向液晶硬化膜は、逆波長分散性を示す重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物の硬化物であることが好ましい。 The polymerizable liquid crystal compound is a liquid crystal compound having a polymerizable group. Generally, the polymer (cured product) obtained by polymerizing the polymerizable liquid crystal compound alone in a state aligned in a specific direction includes a polymerizable liquid crystal compound exhibiting positive wavelength dispersion and a polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion. In the present invention, only one type of polymerizable liquid crystal compound may be used, or both types of polymerizable liquid crystal compounds may be mixed and used. In addition, the polymerizable liquid crystal compound constituting the horizontally aligned liquid crystal cured film and the polymerizable liquid crystal compound constituting the vertically aligned liquid crystal cured film may be the same or different. From the viewpoint of easily obtaining a liquid crystal cured film satisfying the above formula (2) and easily improving the optical properties of the laminate, it is preferable that the horizontally aligned liquid crystal cured film in the laminate of the present invention is a cured product of a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion.
重合性基とは、重合反応に関与し得る基をいう。本発明において液晶硬化膜を形成する重合性液晶化合物が有する重合性基は、好ましくは光重合性基である。光重合性基とは、重合性基であって、光重合開始剤から発生した反応活性種、例えば活性ラジカルや酸などによって重合反応に関与し得る基のことをいう。光重合性基としては、例えばビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基およびオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。重合性液晶化合物が示す液晶性はサーモトロピック性液晶であってもよいし、リオトロピック性液晶であってもよいが、緻密な膜厚制御が可能な点でサーモトロピック性液晶が好ましい。また、サーモトロピック性液晶における相秩序構造としてはネマチック液晶でもスメクチック液晶でもディスコチック液晶でもよい。重合性液晶化合物は単独または二種以上組み合わせて使用できる。 The polymerizable group refers to a group that can participate in a polymerization reaction. In the present invention, the polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound that forms the liquid crystal cured film is preferably a photopolymerizable group. The photopolymerizable group refers to a polymerizable group that can participate in a polymerization reaction by a reactive species generated from a photopolymerization initiator, such as an active radical or an acid. Examples of the photopolymerizable group include a vinyl group, a vinyloxy group, a 1-chlorovinyl group, an isopropenyl group, a 4-vinylphenyl group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an oxiranyl group, and an oxetanyl group. Among them, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyloxy group, an oxiranyl group, and an oxetanyl group are preferred, and an acryloyloxy group is more preferred. The liquid crystallinity exhibited by the polymerizable liquid crystal compound may be a thermotropic liquid crystal or a lyotropic liquid crystal, but a thermotropic liquid crystal is preferred in terms of the ability to precisely control the film thickness. In addition, the phase order structure in the thermotropic liquid crystal may be nematic, smectic, or discotic. The polymerizable liquid crystal compounds may be used alone or in combination of two or more.
いわゆるT字型またはH型の分子構造を有する重合性液晶化合物は逆波長分散性を発現しやすく、T字型の分子構造を有する重合性液晶化合物はより強い逆波長分散性を発現する傾向にある。 Polymerizable liquid crystal compounds with so-called T-shaped or H-shaped molecular structures tend to exhibit reverse wavelength dispersion, and polymerizable liquid crystal compounds with T-shaped molecular structures tend to exhibit even stronger reverse wavelength dispersion.
逆波長分散性を示す重合性液晶化合物としては、下記(A)~(D)の特徴を有する化合物であることが好ましい。
(A)ネマチック相またはスメクチック相を形成し得る化合物である。
(B)該重合性液晶化合物の長軸方向(a)上にπ電子を有する。
(C)長軸方向(a)に対して交差する方向〔交差方向(b)〕上にπ電子を有する。
(D)長軸方向(a)に存在するπ電子の合計をN(πa)、長軸方向に存在する分子量の合計をN(Aa)として下記式(i)で定義される重合性液晶化合物の長軸方向(a)のπ電子密度:
D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i)
と、交差方向(b)に存在するπ電子の合計をN(πb)、交差方向(b)に存在する分子量の合計をN(Ab)として下記式(ii)で定義される重合性液晶化合物の交差方向(b)のπ電子密度:
D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)
とが、式(iii)
0≦〔D(πa)/D(πb)〕<1 (iii)
の関係にある〔すなわち、交差方向(b)のπ電子密度が、長軸方向(a)のπ電子密度よりも大きい〕。上記記載のように長軸およびそれに対して交差方向上にπ電子を有する重合性液晶化合物は、一般にT字構造となりやすい。
The polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion is preferably a compound having the following characteristics (A) to (D).
(A) A compound capable of forming a nematic phase or a smectic phase.
(B) The polymerizable liquid crystal compound has π electrons in the long axis direction (a).
(C) It has π electrons in a direction intersecting with the long axis direction (a) [intersecting direction (b)].
(D) A π electron density in the long axis direction (a) of a polymerizable liquid crystal compound defined by the following formula (i), where N(πa) is the total number of π electrons present in the long axis direction (a) and N(Aa) is the total number of molecular weights present in the long axis direction:
D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i)
The total number of π electrons present in the cross direction (b) is N(πb), and the total number of molecular weights present in the cross direction (b) is N(Ab), where N(πb) is the total number of π electrons present in the cross direction (b), and N(Ab) is the total number of molecular weights present in the cross direction (b), the π electron density in the cross direction (b) of the polymerizable liquid crystal compound is defined by the following formula (ii):
D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)
and the formula (iii)
0≦[D(πa)/D(πb)]<1 (iii)
[i.e., the π electron density in the intersecting direction (b) is greater than the π electron density in the long axis direction (a)]. As described above, a polymerizable liquid crystal compound having π electrons on the long axis and in the direction intersecting therewith generally tends to have a T-shaped structure.
上記(A)~(D)の特徴において、長軸方向(a)およびπ電子数Nは以下のように定義される。
・長軸方向(a)は、例えば棒状構造を有する化合物であれば、その棒状の長軸方向である。
・長軸方向(a)上に存在するπ電子数N(πa)には、重合反応により消失するπ電子は含まない。
・長軸方向(a)上に存在するπ電子数N(πa)には、長軸上のπ電子およびこれと共役するπ電子の合計数であり、例えば長軸方向(a)上に存在する環であって、ヒュッケル則を満たす環に存在するπ電子の数が含まれる。
・交差方向(b)に存在するπ電子数N(πb)には、重合反応により消失するπ電子は含まない。
上記を満たす重合性液晶化合物は、長軸方向にメソゲン構造を有している。このメソゲン構造によって、液晶相(ネマチック相、スメクチック相)を発現する。
In the features (A) to (D) above, the major axis direction (a) and the number N of π electrons are defined as follows.
- For example, in the case of a compound having a rod-like structure, the long axis direction (a) is the long axis direction of the rod.
- The number of π electrons N (πa) existing in the major axis direction (a) does not include π electrons that disappear due to polymerization reaction.
・The number N (πa) of π electrons existing on the long axis direction (a) is the total number of π electrons on the long axis and π electrons conjugated with this, for example, the number N (πa) existing on the long axis direction (a). It includes the number of π electrons present in a ring that satisfies Huckel's rule.
- The number of π electrons N (πb) existing in the cross direction (b) does not include π electrons that disappear due to the polymerization reaction.
A polymerizable liquid crystal compound that satisfies the above has a mesogenic structure in the long axis direction. This mesogenic structure develops a liquid crystal phase (nematic phase, smectic phase).
上記(A)~(D)を満たす重合性液晶化合物を、相転移温度以上に加熱することにより、ネマチック相やスメクチック相を形成することが可能である。この重合性液晶化合物が配向して形成されたネマチック相またはスメクチック相では通常、重合性液晶化合物の長軸方向が互いに平行になるように配向しており、この長軸方向がネマチック相またはスメクチック相の配向方向となる。このような重合性液晶化合物を膜状とし、ネマチック相またはスメクチック相の状態で重合させると、長軸方向(a)に配向した状態で重合した重合体からなる重合体膜を形成することができる。この重合体膜は、長軸方向(a)上のπ電子と交差方向(b)上のπ電子により紫外線を吸収する。ここで、交差方向(b)上のπ電子により吸収される紫外線の吸収極大波長をλbmaxとする。λbmaxは通常300nm~400nmである。π電子の密度は、上記式(iii)を満足していて、交差方向(b)のπ電子密度が長軸方向(a)のπ電子密度よりも大きいので、交差方向(b)に振動面を有する直線偏光紫外線(波長はλbmax)の吸収が、長軸方向(a)に振動面を有する直線偏光紫外線(波長はλbmax)の吸収よりも大きな重合体膜となる。その比(直線偏光紫外線の交差方向(b)の吸光度/長軸方向(a)の吸光度の比)は、例えば1.0超、好ましくは1.2以上、通常30以下であり、例えば10以下である。 A nematic phase or a smectic phase can be formed by heating a polymerizable liquid crystal compound satisfying the above (A) to (D) above the phase transition temperature. In the nematic phase or smectic phase formed by aligning this polymerizable liquid crystal compound, the long axes of the polymerizable liquid crystal compound are usually oriented parallel to each other, and the long axis direction is the nematic phase or smectic phase. is the orientation direction. When such a polymerizable liquid crystal compound is formed into a film and polymerized in a nematic phase or smectic phase, a polymer film consisting of polymers oriented in the long axis direction (a) can be formed. . This polymer film absorbs ultraviolet light by π electrons in the major axis direction (a) and π electrons in the cross direction (b). Here, the absorption maximum wavelength of ultraviolet rays absorbed by π electrons in the cross direction (b) is assumed to be λbmax. λbmax is typically 300 nm to 400 nm. The density of π electrons satisfies the above formula (iii), and since the π electron density in the cross direction (b) is larger than the π electron density in the major axis direction (a), there is a vibration plane in the cross direction (b). The polymer film has a larger absorption of linearly polarized ultraviolet rays (wavelength: λbmax) having a wavelength of λbmax than that of linearly polarized ultraviolet rays (wavelength: λbmax) having a vibration plane in the major axis direction (a). The ratio (ratio of absorbance in the cross direction (b) of linearly polarized ultraviolet light/absorbance in the major axis direction (a)) is, for example, more than 1.0, preferably 1.2 or more, and usually 30 or less, for example, 10 or less. It is.
上記特徴を有する重合性液晶化合物は、一般に、一方向に配向した状態で重合させたときにその重合体の複屈折率が逆波長分散性を示すものであることが多い。具体的には、例えば、下記式(X)で表される化合物(以下、「重合性液晶化合物(X)」ともいう)が挙げられる。
式(X)中、Arは置換基を有していてもよい芳香族基を有する二価の基を表す。ここでいう芳香族基とは、例えば後述する(Ar-1)~(Ar-23)で例示される基が挙げられる。またArは芳香族基を2個以上有していてもよい。該芳香族基中には窒素原子、酸素原子、硫黄原子のうち少なくとも1つ以上が含まれていてもよい。Arに含まれる芳香族基が2つ以上である場合、2つ以上の芳香族基は互いに単結合、-CO-O-、-O-などの二価の結合基で結合していてもよい。
G1およびG2はそれぞれ独立に、二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基を表す。ここで、該二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のフルオロアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基に置換されていてもよく、該二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基を構成する炭素原子が、酸素原子、硫黄原子または窒素原子に置換されていてもよい。
L1、L2、B1およびB2はそれぞれ独立に、単結合または二価の連結基である。
k、lは、それぞれ独立に0~3の整数を表し、1≦k+lの関係を満たす。ここで、2≦k+lである場合、B1およびB2、G1およびG2は、それぞれ互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
E1およびE2はそれぞれ独立に、炭素数1~17のアルカンジイル基を表し、炭素数4~12のアルカンジイル基がより好ましい。また、アルカンジイル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-、-C(=O)-で置換されていてもよい。
P1およびP2は互いに独立に、重合性基または水素原子を表し、少なくとも1つは重合性基である。
In formula (X), Ar represents a divalent group having an aromatic group which may have a substituent. Examples of the aromatic group include the groups exemplified by (Ar-1) to (Ar-23) described later. Ar may have two or more aromatic groups. The aromatic group may contain at least one of a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. When Ar contains two or more aromatic groups, the two or more aromatic groups may be bonded to each other via a divalent bonding group such as a single bond, -CO-O-, or -O-.
G 1 and G 2 each independently represent a divalent aromatic group or a divalent alicyclic hydrocarbon group, wherein a hydrogen atom contained in the divalent aromatic group or the divalent alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group, and a carbon atom constituting the divalent aromatic group or the divalent alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom.
L 1 , L 2 , B 1 and B 2 each independently represent a single bond or a divalent linking group.
k and l each independently represent an integer of 0 to 3, and satisfy the relationship 1≦k+l, where, when 2≦k+l, B 1 and B 2 , G 1 and G 2 may be the same as or different from each other.
E1 and E2 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, and more preferably an alkanediyl group having 4 to 12 carbon atoms. In addition, a hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted with a halogen atom, and -CH 2 - contained in the alkanediyl group may be substituted with -O-, -S-, or -C(═O)-.
P1 and P2 each independently represent a polymerizable group or a hydrogen atom, and at least one of them is a polymerizable group.
G1およびG2は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子および炭素数1~4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい1,4-フェニレンジイル基、ハロゲン原子および炭素数1~4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい1,4-シクロヘキサンジイル基であり、より好ましくはメチル基で置換された1,4-フェニレンジイル基、無置換の1,4-フェニレンジイル基、または無置換の1,4-trans-シクロヘキサンジイル基であり、特に好ましくは無置換の1,4-フェニレンジイル基、または無置換の1,4-trans-シクロへキサンジイル基である。
また、複数存在するG1およびG2のうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であることが好ましく、また、L1またはL2に結合するG1およびG2のうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であることがより好ましい。
G 1 and G 2 are each independently preferably a 1,4-phenylenediyl group which may be substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a 1,4-cyclohexanediyl group which may be substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a 1,4-phenylenediyl group substituted with a methyl group, an unsubstituted 1,4-phenylenediyl group, or an unsubstituted 1,4-trans-cyclohexanediyl group, and particularly preferably an unsubstituted 1,4-phenylenediyl group, or an unsubstituted 1,4-trans-cyclohexanediyl group.
In addition, at least one of a plurality of G1s and G2s is preferably a divalent alicyclic hydrocarbon group, and more preferably at least one of G1s and G2s bonded to L1 or L2 is a divalent alicyclic hydrocarbon group.
L1およびL2はそれぞれ独立に、好ましくは、単結合、炭素数1~4のアルキレン基、-O-、-S-、-Ra1ORa2-、-Ra3COORa4-、-Ra5OCORa6-、-Ra7OC=OORa8-、-N=N-、-CRc=CRd-、または-C≡C-である。ここで、Ra1~Ra8はそれぞれ独立に単結合、または炭素数1~4のアルキレン基を表し、RcおよびRdは炭素数1~4のアルキル基または水素原子を表す。L1およびL2はそれぞれ独立に、より好ましくは単結合、-ORa2-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa4-1-、または-OCORa6-1-である。ここで、Ra2-1、Ra4-1、Ra6-1はそれぞれ独立に単結合、-CH2-、-CH2CH2-のいずれかを表す。L1およびL2はそれぞれ独立に、さらに好ましくは単結合、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、または-OCO-である。 L 1 and L 2 are each independently preferably a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, -O-, -S-, -R a1 OR a2 -, -R a3 COOR a4 -, -R a5 OCOR a6 -, -R a7 OC=OOR a8 -, -N=N-, -CR c =CR d -, or -C≡C-. Here, R a1 to R a8 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R c and R d represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom. L 1 and L 2 are each independently more preferably a single bond, -OR a2-1 -, -CH 2 -, -CH 2 CH 2 -, -COOR a4-1 -, or -OCOR a6-1 - be. Here, R a2-1 , R a4-1 , and R a6-1 each independently represent a single bond, -CH 2 -, or -CH 2 CH 2 -. L 1 and L 2 are each independently more preferably a single bond, -O-, -CH 2 CH 2 -, -COO-, -COOCH 2 CH 2 -, or -OCO-.
B1およびB2はそれぞれ独立に、好ましくは、単結合、炭素数1~4のアルキレン基、-O-、-S-、-Ra9ORa10-、-Ra11COORa12-、-Ra13OCORa14-、または-Ra15OC=OORa16-である。ここで、Ra9~Ra16はそれぞれ独立に単結合、または炭素数1~4のアルキレン基を表す。B1およびB2はそれぞれ独立に、より好ましくは単結合、-ORa10-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa12-1-、または-OCORa14-1-である。ここで、Ra10-1、Ra12-1、Ra14-1はそれぞれ独立に単結合、-CH2-、-CH2CH2-のいずれかを表す。B1およびB2はそれぞれ独立に、さらに好ましくは単結合、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、-OCO-、または-OCOCH2CH2-である。 B 1 and B 2 are each independently preferably a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, -O-, -S-, -R a9 OR a10 -, -R a11 COOR a12 -, -R a13 OCOR a14 -, or -R a15 OC=OOR a16 -. Here, R a9 to R a16 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. B 1 and B 2 are each independently more preferably a single bond, -OR a10-1 -, -CH 2 -, -CH 2 CH 2 -, -COOR a12-1 -, or -OCOR a14-1 - be. Here, R a10-1 , R a12-1 , and R a14-1 each independently represent a single bond, -CH 2 -, or -CH 2 CH 2 -. B 1 and B 2 are each independently, more preferably, a single bond, -O-, -CH 2 CH 2 -, -COO-, -COOCH 2 CH 2 -, -OCO-, or -OCOCH 2 CH 2 -. be.
kおよびlは、逆波長分散性発現の観点から2≦k+l≦6の範囲が好ましく、k+l=4であることが好ましく、k=2かつl=2であることがより好ましい。k=2かつl=2であると対称構造となるため好ましい。 From the viewpoint of expressing reverse wavelength dispersion, k and l are preferably in the range of 2≦k+l≦6, preferably k+l=4, and more preferably k=2 and l=2. k=2 and l=2 are preferable because they result in a symmetrical structure.
P1またはP2で表される重合性基としては、エポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、およびオキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基およびビニルオキシ基が好ましく、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。 Examples of the polymerizable group represented by P 1 or P 2 include epoxy group, vinyl group, vinyloxy group, 1-chlorovinyl group, isopropenyl group, 4-vinylphenyl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, and oxiranyl group. , and oxetanyl group. Among these, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, vinyl group and vinyloxy group are preferred, and acryloyloxy group and methacryloyloxy group are more preferred.
Arは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を有していてもよい芳香族複素環、および電子吸引性基から選ばれる少なくとも1つを有することが好ましい。当該芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環が好ましい。当該芳香族複素環としては、フラン環、ベンゾフラン環、ピロール環、インドール環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアゾール環、トリアジン環、ピロリン環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、チエノチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、およびフェナンスロリン環等が挙げられる。なかでも、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、またはベンゾフラン環を有することが好ましく、ベンゾチアゾール環を有することがさらに好ましい。また、Arに窒素原子が含まれる場合、当該窒素原子はπ電子を有することが好ましい。 Ar preferably has at least one selected from an aromatic hydrocarbon ring which may have a substituent, an aromatic heterocycle which may have a substituent, and an electron-withdrawing group. Examples of the aromatic hydrocarbon ring include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and the like, with benzene rings and naphthalene rings being preferred. The aromatic heterocycles include a furan ring, a benzofuran ring, a pyrrole ring, an indole ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a triazole ring, a triazine ring, a pyrroline ring, an imidazole ring, and a pyrazole ring. , thiazole ring, benzothiazole ring, thienothiazole ring, oxazole ring, benzoxazole ring, and phenanthroline ring. Among these, it is preferable to have a thiazole ring, benzothiazole ring, or benzofuran ring, and more preferably to have a benzothiazole ring. Further, when Ar includes a nitrogen atom, it is preferable that the nitrogen atom has π electrons.
式(X)中、Arで表される基が有するπ電子の合計数Nπは、通常6以上であり、8以上が好ましく、より好ましくは10以上であり、さらに好ましくは14以上であり、特に好ましくは16以上である。また、好ましくは32以下であり、より好ましくは26以下であり、さらに好ましくは24以下である。 In formula (X), the total number Nπ of π electrons possessed by the group represented by Ar is usually 6 or more, preferably 8 or more, more preferably 10 or more, even more preferably 14 or more, and particularly preferably 16 or more. In addition, it is preferably 32 or less, more preferably 26 or less, and even more preferably 24 or less.
Arに含まれる芳香族基としては、例えば以下の基が挙げられる。 Examples of the aromatic group contained in Ar include the following groups.
式(Ar-1)~式(Ar-23)中、*印は連結部を表し、Z0、Z1およびZ2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~12のアルキルスルフィニル基、炭素数1~12のアルキルスルホニル基、カルボキシル基、炭素数1~12のフルオロアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアルキルチオ基、炭素数1~12のN-アルキルアミノ基、炭素数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基、炭素数1~12のN-アルキルスルファモイル基または炭素数2~12のN,N-ジアルキルスルファモイル基を表す。また、Z0、Z1およびZ2は、重合性基を含んでいてもよい。 In formulas (Ar-1) to (Ar-23), the mark * represents a connecting part, and Z 0 , Z 1 and Z 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. group, cyano group, nitro group, alkylsulfinyl group having 1 to 12 carbon atoms, alkylsulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms, carboxyl group, fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, Alkylthio group having 1 to 12 carbon atoms, N-alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, N,N-dialkylamino group having 2 to 12 carbon atoms, N-alkylsulfamoyl group having 1 to 12 carbon atoms, or carbon Represents an N,N-dialkylsulfamoyl group having numbers 2 to 12. Moreover, Z 0 , Z 1 and Z 2 may contain a polymerizable group.
Q1およびQ2は、それぞれ独立に、-CR2’R3’-、-S-、-NH-、-NR2’-、-CO-または-O-を表し、R2’およびR3’は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~4のアルキル基を表す。 Q 1 and Q 2 each independently represent -CR 2' R 3' -, -S-, -NH-, -NR 2' -, -CO- or -O-, and R 2' and R 3' each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
J1およびJ2は、それぞれ独立に、炭素原子、または窒素原子を表す。 J 1 and J 2 each independently represent a carbon atom or a nitrogen atom.
Y1、Y2およびY3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。 Y 1 , Y 2 and Y 3 each independently represent an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may be substituted.
W1およびW2は、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、メチル基またはハロゲン原子を表し、mは0~6の整数を表す。 W 1 and W 2 each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a methyl group or a halogen atom; m represents an integer of 0 to 6.
Y1、Y2およびY3における芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ビフェニル基等の炭素数6~20の芳香族炭化水素基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。芳香族複素環基としては、フリル基、ピロリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基等の窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を少なくとも1つ含む炭素数4~20の芳香族複素環基が挙げられ、フリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基が好ましい。 Examples of the aromatic hydrocarbon group in Y 1 , Y 2 and Y 3 include aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group and a biphenyl group, with a phenyl group and a naphthyl group being preferred, and a phenyl group being more preferred. Examples of the aromatic heterocyclic group include aromatic heterocyclic groups having 4 to 20 carbon atoms and containing at least one heteroatom, such as a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, such as a furyl group, a pyrrolyl group, a thienyl group, a pyridinyl group, a thiazolyl group and a benzothiazolyl group, with a furyl group, a thienyl group, a pyridinyl group, a thiazolyl group and a benzothiazolyl group being preferred.
Y1、Y2およびY3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基または多環系芳香族複素環基であってもよい。多環系芳香族炭化水素基は、縮合多環系芳香族炭化水素基、または芳香環集合に由来する基をいう。多環系芳香族複素環基は、縮合多環系芳香族複素環基、または芳香環集合に由来する基をいう。 Y 1 , Y 2 and Y 3 may each independently be an optionally substituted polycyclic aromatic hydrocarbon group or a polycyclic aromatic heterocyclic group. The polycyclic aromatic hydrocarbon group refers to a fused polycyclic aromatic hydrocarbon group or a group derived from an aromatic ring assembly. The polycyclic aromatic heterocyclic group refers to a fused polycyclic aromatic heterocyclic group or a group derived from an aromatic ring assembly.
Z0、Z1およびZ2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~12のアルコキシ基であることが好ましく、Z0は、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基がさらに好ましく、Z1およびZ2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、シアノ基がさらに好ましい。また、Z0、Z1およびZ2は重合性基を含んでいてもよい。 Z 0 , Z 1 and Z 2 are preferably each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms; 0 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a cyano group, and Z 1 and Z 2 are more preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, or a cyano group. Moreover, Z 0 , Z 1 and Z 2 may contain a polymerizable group.
Q1およびQ2は、-NH-、-S-、-NR2’-、-O-が好ましく、R2’は水素原子が好ましい。中でも-S-、-O-、-NH-が特に好ましい。 Q 1 and Q 2 are preferably -NH-, -S-, -NR 2' -, -O-, and R 2' is preferably a hydrogen atom. Among them, -S-, -O-, and -NH- are particularly preferred.
式(Ar-1)~(Ar-23)の中でも、式(Ar-6)および式(Ar-7)が分子の安定性の観点から好ましい。 Among formulas (Ar-1) to (Ar-23), formulas (Ar-6) and (Ar-7) are preferred from the viewpoint of molecular stability.
式(Ar-16)~(Ar-23)において、Y1は、これが結合する窒素原子およびZ0と共に、芳香族複素環基を形成していてもよい。芳香族複素環基としては、Arが有していてもよい芳香族複素環として前記したものが挙げられるが、例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピロリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、インドール環、キノリン環、イソキノリン環、プリン環、ピロリジン環等が挙げられる。この芳香族複素環基は、置換基を有していてもよい。また、Y1は、これが結合する窒素原子およびZ0と共に、前述した置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基または多環系芳香族複素環基であってもよい。例えば、ベンゾフラン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環等が挙げられる。 In formulas (Ar-16) to (Ar-23), Y 1 may form an aromatic heterocyclic group together with the nitrogen atom to which it is bonded and Z 0 . Examples of the aromatic heterocyclic group include those mentioned above as aromatic heterocycles that Ar may have, such as a pyrrole ring, an imidazole ring, a pyrroline ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, and an indole ring. ring, quinoline ring, isoquinoline ring, purine ring, pyrrolidine ring, etc. This aromatic heterocyclic group may have a substituent. Further, Y 1 may be the aforementioned optionally substituted polycyclic aromatic hydrocarbon group or polycyclic aromatic heterocyclic group, together with the nitrogen atom to which it is bonded and Z 0 . Examples include a benzofuran ring, a benzothiazole ring, a benzoxazole ring, and the like.
本発明において液晶硬化膜を形成する重合性液晶化合物として、例えば、下記式(Y)で表される基を含む化合物(以下、「重合性液晶化合物(Y)」ともいう)を用いてもよい。重合性液晶化合物(Y)は一般に正波長分散性を示す傾向にある。これらの重合性液晶化合物は単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。 In the present invention, as the polymerizable liquid crystal compound forming the liquid crystal cured film, for example, a compound containing a group represented by the following formula (Y) (hereinafter also referred to as "polymerizable liquid crystal compound (Y)") may be used. . The polymerizable liquid crystal compound (Y) generally tends to exhibit positive wavelength dispersion. These polymerizable liquid crystal compounds can be used alone or in combination of two or more.
P11-B11-E11-B12-A11-B13- (Y)
[式(Y)中、P11は、重合性基を表わす。
A11は、2価の脂環式炭化水素基または2価の芳香族炭化水素基を表わす。
B11は、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16-、-NR16-CO-、-CO-、-CS-または単結合を表わす。R16は、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表わす。
B12およびB13は、それぞれ独立に、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR16-、-NR16-C(=O)-、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、-CF2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-H、-C≡Nまたは単結合を表わす。
E11は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表わし、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、炭素数1~5のアルコキシ基で置換されていてもよく、該アルコキシ基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。また、該アルカンジイル基を構成する-CH2-は、-O-または-CO-に置き換わっていてもよい。]
P11-B11-E11-B12-A11-B13- (Y)
[In formula (Y), P11 represents a polymerizable group.
A11 represents a divalent alicyclic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group.
B11 is -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-NR 16 -, -NR 16 -CO-, -CO-, - CS- or a single bond. R 16 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
B12 and B13 each independently represent -C≡C-, -CH=CH-, -CH 2 -CH 2 -, -O-, -S-, -C(=O)-, -C(=O ) -O-, -OC(=O)-, -OC(=O)-O-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -C(=O ) -NR 16 -, -NR 16 -C(=O)-, -OCH 2 -, -OCF 2 -, -CH 2 O-, -CF 2 O-, -CH=CH-C(=O)- Represents O-, -OC(=O)-CH=CH-, -H, -C≡N or a single bond.
E11 represents an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms, the hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted with an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alkoxy group may be substituted with a halogen atom. Furthermore, -CH 2 - constituting the alkanediyl group may be replaced with -O- or -CO-. ]
A11の芳香族炭化水素基および脂環式炭化水素基の炭素数は、3~18の範囲であることが好ましく、5~12の範囲であることがより好ましく、5または6であることが特に好ましい。A11で表される2価の脂環式炭化水素基および2価の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6アルコキシ基、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、該炭素数1~6のアルキル基および該炭素数1~6アルコキシ基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。A11としては、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、1,4-フェニレン基が好ましい。 The number of carbon atoms in the aromatic hydrocarbon group and the alicyclic hydrocarbon group of A11 is preferably in the range of 3 to 18, more preferably in the range of 5 to 12, particularly 5 or 6. preferable. The hydrogen atoms contained in the divalent alicyclic hydrocarbon group and the divalent aromatic hydrocarbon group represented by A11 include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, It may be substituted with a cyano group or a nitro group, and the hydrogen atom contained in the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms may be substituted with a fluorine atom. As A11, cyclohexane-1,4-diyl group and 1,4-phenylene group are preferable.
E11としては、直鎖状の炭素数1~12のアルカンジイル基が好ましい。該アルカンジイル基を構成する-CH2-は、-O-に置き換っていてもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、へキサン-1,6-ジイル基、へプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、ウンデカン-1,11-ジイル基およびドデカン-1,12-ジイル基等の炭素数1~12の直鎖状アルカンジイル基;-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-および-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-等が挙げられる。
B11としては、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-が好ましく、中でも、-CO-O-がより好ましい。
B12およびB13としては、それぞれ独立に、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-が好ましく、中でも、-O-または-O-C(=O)-O-がより好ましい。
E11 is preferably a linear alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms. --CH 2 -- constituting the alkanediyl group may be replaced with --O--.
Specific examples of such alkyl groups include linear alkanediyl groups having 1 to 12 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group, a heptane-1,7-diyl group, an octane-1,8-diyl group, a nonane- 1,9 -diyl group, a decane-1,10-diyl group, an undecane-1,11-diyl group, and a dodecane-1,12-diyl group; -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - and -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O -CH 2 -CH 2 - --etc.
As B11, --O--, --S--, --CO--O-- and --O--CO-- are preferable, and among them, --CO--O-- is more preferable.
As B12 and B13, each independently is preferably -O-, -S-, -C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)- or -O-C(=O)-O-, and among these, -O- or -O-C(=O)-O- is more preferable.
P11で示される重合性基としては、重合反応性、特に光重合反応性が高いという点で、ラジカル重合性基またはカチオン重合性基が好ましく、取り扱いが容易な上、液晶化合物の製造自体も容易であることから、重合性基は、下記の式(P-11)~式(P-15)で表わされる基であることが好ましい。
R17~R21はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基または水素原子を表わす。]
As the polymerizable group represented by P11, a radical polymerizable group or a cationically polymerizable group is preferable from the viewpoint of high polymerization reactivity, particularly high photopolymerization reactivity. In addition, the polymerizable group is preferably a group represented by the following formulae (P-11) to (P-15), since the handling is easy and the liquid crystal compound is easily produced.
R 17 to R 21 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom.]
式(P-11)~式(P-15)で表わされる基の具体例としては、下記式(P-16)~式(P-20)で表わされる基が挙げられる。
P11は、式(P-14)~式(P-20)で表わされる基であることが好ましく、ビニル基、p-スチルベン基、エポキシ基またはオキセタニル基がより好ましい。
P11-B11-で表わされる基が、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であることがさらに好ましい。
P11 is preferably a group represented by formula (P-14) to formula (P-20), and more preferably a vinyl group, p-stilbene group, epoxy group or oxetanyl group.
More preferably, the group represented by P11-B11- is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
重合性液晶化合物(Y)としては、式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)または式(VI)で表わされる化合物が挙げられる。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
[式中、
A11、B11~B13およびP11は上記と同義であり、
A12~A14はそれぞれ独立に、A11と同義であり、B14~B16はそれぞれ独立に、B12と同義であり、B17はB11と同義であり、E12はE11と同義であり、P12はP11と同義である。
F11は、水素原子、炭素数1~13のアルキル基、炭素数1~13のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、ジメチルアミノ基、ヒドロキシル基、メチロール基、ホルミル基、スルホ基(-SO3H)、カルボキシル基、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基またはハロゲン原子を表わし、該アルキル基およびアルコキシ基を構成する-CH2-は、-O-に置き換っていてもよい。]
Examples of the polymerizable liquid crystal compound (Y) include compounds represented by formula (I), formula (II), formula (III), formula (IV), formula (V) or formula (VI).
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
[Wherein,
A11, B11 to B13 and P11 are as defined above.
A12 to A14 each independently have the same meaning as A11, B14 to B16 each independently have the same meaning as B12, B17 has the same meaning as B11, E12 has the same meaning as E11, and P12 has the same meaning as P11.
F11 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 13 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 13 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, a trifluoromethyl group, a dimethylamino group, a hydroxyl group, a methylol group, a formyl group, a sulfo group (--SO 3 H), a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogen atom, and -CH 2 - constituting the alkyl group and the alkoxy group may be replaced by -O-.]
重合性液晶化合物(Y)の具体例としては、液晶便覧(液晶便覧編集委員会編、丸善(株)平成12年10月30日発行)の「3.8.6 ネットワーク(完全架橋型)」、「6.5.1 液晶材料 b.重合性ネマチック液晶材料」に記載された化合物の中で重合性基を有する化合物、特開2010-31223号公報、特開2010-270108号公報、特開2011-6360号公報および特開2011-207765号公報記載の重合性液晶が挙げられる。 Specific examples of the polymerizable liquid crystal compound (Y) include compounds having a polymerizable group among those described in "3.8.6 Network (fully cross-linked type)" and "6.5.1 Liquid crystal material b. Polymerizable nematic liquid crystal material" in Liquid Crystal Handbook (edited by Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, published by Maruzen Co., Ltd. on October 30, 2000), and the polymerizable liquid crystals described in JP-A Nos. 2010-31223, 2010-270108, 2011-6360, and 2011-207765.
重合性液晶化合物(Y)の具体例としては、下記式(I-1)~式(I-4)、式(II-1)~式(II-4)、式(III-1)~式(III-26)、式(IV-1)~式(IV-26)、式(V-1)~式(V-2)および式(VI-1)~式(VI-6)で表わされる化合物が挙げられる。なお、下記式中、k1およびk2は、それぞれ独立して、2~12の整数を表わす。これらの重合性液晶化合物(Y)は、その合成の容易さ、または、入手の容易さの点で好ましい。 Specific examples of the polymerizable liquid crystal compound (Y) include the following formulas (I-1) to (I-4), formula (II-1) to formula (II-4), and formula (III-1) to formula (III-26), represented by formula (IV-1) to formula (IV-26), formula (V-1) to formula (V-2), and formula (VI-1) to formula (VI-6) Examples include compounds. In addition, in the following formula, k1 and k2 each independently represent an integer from 2 to 12. These polymerizable liquid crystal compounds (Y) are preferable in terms of ease of synthesis or availability.
重合性液晶化合物(X)および(Y)は、いずれも、水平配向させて使用することも垂直配向して使用することもできる。 Both of the polymerizable liquid crystal compounds (X) and (Y) can be used either horizontally or vertically.
重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物の含有量は、重合性液晶組成物の固形分100質量部に対して、例えば70~99.5質量部であり、好ましくは80~99質量部であり、より好ましくは85~98質量部であり、さらに好ましくは90~95質量部である。重合性液晶化合物の含有量が上記範囲内であれば、得られる液晶硬化膜の配向精度の観点から有利である。なお、重合性液晶組成物が2種以上の重合性液晶化合物を含む場合、重合性液晶組成物に含まれる全ての液晶化合物の総量が上記含有量の範囲内であることが好ましい。また、本明細書において、重合性液晶組成物の固形分とは、重合性液晶組成物から有機溶媒等の揮発性成分を除いた全ての成分を意味する。 The content of the polymerizable liquid crystal compound in the polymerizable liquid crystal composition is, for example, 70 to 99.5 parts by mass, preferably 80 to 99 parts by mass, more preferably 85 to 98 parts by mass, and even more preferably 90 to 95 parts by mass, based on 100 parts by mass of the solid content of the polymerizable liquid crystal composition. If the content of the polymerizable liquid crystal compound is within the above range, it is advantageous in terms of the alignment accuracy of the resulting liquid crystal cured film. In addition, when the polymerizable liquid crystal composition contains two or more types of polymerizable liquid crystal compounds, it is preferable that the total amount of all the liquid crystal compounds contained in the polymerizable liquid crystal composition is within the above content range. In addition, in this specification, the solid content of the polymerizable liquid crystal composition means all components excluding volatile components such as organic solvents from the polymerizable liquid crystal composition.
重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物に加えて、溶媒、重合開始剤、レベリング剤、酸化防止剤、光増感剤、反応性添加剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。これらの成分は、それぞれ、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition to the polymerizable liquid crystal compound, the polymerizable liquid crystal composition may further contain additives such as a solvent, a polymerization initiator, a leveling agent, an antioxidant, a photosensitizer, and a reactive additive. Each of these components may be used alone or in combination of two or more.
重合性液晶組成物は、通常、溶媒に溶解した状態で基材フィルム等に塗布されるため、溶媒を含むことが好ましい。溶媒としては、重合性液晶化合物を溶解し得る溶媒が好ましく、また、重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶媒であることが好ましい。溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、1-メトキシ-2-プロパノール、2-ブトキシエタノールおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートおよび乳酸エチル等のエステル溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノンおよびメチルイソブチルケトン等のケトン溶媒;ペンタン、ヘキサンおよびヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素溶媒;トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素溶媒;アセトニトリル等のニトリル溶媒;テトラヒドロフランおよびジメトキシエタン等のエーテル溶媒;クロロホルムおよびクロロベンゼン等の塩素含有溶媒;ジメチルアセトアミド、ジメチルホルミアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等のアミド系溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、単独または二種以上組み合わせて使用できる。中でも、フィルムコーティングの観点から、アルコール溶媒、エステル溶媒、ケトン溶媒、塩素含有溶媒、アミド系溶媒および芳香族炭化水素溶媒から選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、重合性液晶化合物の溶解性の観点から、エステル溶媒、ケトン溶媒、アミド系溶媒および芳香族炭化水素溶媒から選択される少なくとも1種を用いることがより好ましい。 Since the polymerizable liquid crystal composition is usually applied to a base film or the like in a state dissolved in a solvent, it is preferable that the composition contains a solvent. The solvent is preferably a solvent that can dissolve the polymerizable liquid crystal compound, and is preferably a solvent that is inert to the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound. Examples of solvents include alcohols such as water, methanol, ethanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol butyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 2-butoxyethanol, and propylene glycol monomethyl ether. Solvents: Ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, γ-butyrolactone, propylene glycol methyl ether acetate and ethyl lactate; Acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 2-heptanone and methyl isobutyl ketone Ketone solvents; aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane and heptane; cycloaliphatic hydrocarbon solvents such as ethylcyclohexane; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; nitrile solvents such as acetonitrile; such as tetrahydrofuran and dimethoxyethane. Ether solvents; chlorine-containing solvents such as chloroform and chlorobenzene; amide solvents such as dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc. It will be done. These solvents can be used alone or in combination. Among these, from the viewpoint of film coating, it is preferable to use at least one selected from alcohol solvents, ester solvents, ketone solvents, chlorine-containing solvents, amide solvents, and aromatic hydrocarbon solvents, and the solubility of the polymerizable liquid crystal compound From this viewpoint, it is more preferable to use at least one selected from ester solvents, ketone solvents, amide solvents, and aromatic hydrocarbon solvents.
重合性液晶組成物中の溶媒の含有量は、重合性液晶組成物100質量部に対して、好ましくは50~98質量部、より好ましくは70~95重量部である。したがって、重合性液晶組成物100質量部に占める固形分は、2~50質量部が好ましい。固形分が50質量部以下であると、重合性液晶組成物の粘度が低くなることから、膜の厚みが略均一になり、ムラが生じ難くなる傾向がある。上記固形分は、製造しようとする重合性液晶硬化膜の厚みを考慮して適宜定めることができる。 The content of the solvent in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 50 to 98 parts by weight, more preferably 70 to 95 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal composition. Therefore, the solid content per 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal composition is preferably 2 to 50 parts by weight. If the solid content is 50 parts by weight or less, the viscosity of the polymerizable liquid crystal composition is low, so that the thickness of the film tends to be approximately uniform and unevenness is less likely to occur. The above solid content can be appropriately determined taking into consideration the thickness of the polymerizable liquid crystal cured film to be produced.
重合開始剤は、熱または光の寄与によって反応活性種を生成し、重合性液晶化合物等の重合反応を開始し得る化合物である。反応活性種としては、ラジカルまたはカチオンまたはアニオン等の活性種が挙げられる。中でも反応制御が容易であるという観点から、光照射によってラジカルを発生する光重合開始剤が好ましい。 A polymerization initiator is a compound that generates reactive species by the contribution of heat or light and can initiate a polymerization reaction of a polymerizable liquid crystal compound or the like. Examples of the reactive species include radicals, cations, anions, and the like. Among them, from the viewpoint of easy reaction control, a photopolymerization initiator that generates radicals upon irradiation with light is preferred.
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンジルケタール化合物、オキシム化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩およびスルホニウム塩が挙げられ、市販品を用いてもよい。具体的には、イルガキュア(Irgacure、登録商標)907、イルガキュア184、イルガキュア651、イルガキュア819、イルガキュア250、イルガキュア369、イルガキュア379、イルガキュア127、イルガキュア2959、イルガキュア754、イルガキュア379EG(以上、BASFジャパン株式会社製)、セイクオールBZ、セイクオールZ、セイクオールBEE(以上、精工化学株式会社製)、カヤキュアー(kayacure)BP100(日本化薬株式会社製)、カヤキュアーUVI-6992(ダウ社製)、アデカオプトマーSP-152、アデカオプトマーSP-170、アデカオプトマーN-1717、アデカオプトマーN-1919、アデカアークルズNCI-831、アデカアークルズNCI-930(以上、株式会社ADEKA製)、TAZ-A、TAZ-PP(以上、日本シイベルヘグナー社製)およびTAZ-104(三和ケミカル社製)等が挙げられる。
重合性液晶組成物において含まれる光重合開始剤は、少なくとも1種類であり、複数種を組み合わせて用いてもよく、重合性液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物との関係において適宜選択すればよい。
Examples of the photopolymerization initiator include benzoin compounds, benzophenone compounds, benzyl ketal compounds, oxime compounds, α-hydroxyketone compounds, α-aminoketone compounds, triazine compounds, iodonium salts, and sulfonium salts. Good too. Specifically, Irgacure (registered trademark) 907, Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure 250, Irgacure 369, Irgacure 379, Irgacure 127, Irgacure 2959, Irgacure 754, Irgacure 379EG (the above, BASF Japan Ltd. ), Seiqual BZ, Seiqual Z, Seiqual BEE (manufactured by Seiko Kagaku Co., Ltd.), Kayacure BP100 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Kayacure UVI-6992 (manufactured by Dow), Adeka Optomer SP- 152, ADEKA OPTOMER SP-170, ADEKA OPTOMER N-1717, ADEKA OPTOMER N-1919, ADEKA ARCLES NCI-831, ADEKA ARCLES NCI-930 (manufactured by ADEKA Co., Ltd.), TAZ-A, TAZ -PP (manufactured by Nippon Siberhegner Co., Ltd.) and TAZ-104 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
The photopolymerization initiator contained in the polymerizable liquid crystal composition is at least one type, and multiple types may be used in combination, and if appropriately selected in relation to the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition good.
光重合開始剤は、光源から発せられるエネルギーを十分に活用でき、生産性に優れるため、極大吸収波長が300nm~400nmであると好ましく、300nm~380nmであるとより好ましく、中でも、α-アセトフェノン系重合開始剤、オキシム系光重合開始剤が好ましい。 The photopolymerization initiator can fully utilize the energy emitted from the light source and has excellent productivity, so it is preferable that the maximum absorption wavelength is 300 nm to 400 nm, and more preferably 300 nm to 380 nm. Among them, α-acetophenone-based polymerization initiators and oxime-based photopolymerization initiators are preferred.
α-アセトフェノン化合物としては、2-メチル-2-モルホリノ-1-(4-メチルスルファニルフェニル)プロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-ベンジルブタン-1-オンおよび2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-(4-メチルフェニルメチル)ブタン-1-オン等が挙げられ、より好ましくは2-メチル-2-モルホリノ-1-(4-メチルスルファニルフェニル)プロパン-1-オンおよび2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-ベンジルブタン-1-オンが挙げられる。α-アセトフェノン化合物の市販品としては、イルガキュア369、379EG、907(以上、BASFジャパン(株)製)およびセイクオールBEE(精工化学社製)等が挙げられる。 Examples of α-acetophenone compounds include 2-methyl-2-morpholino-1-(4-methylsulfanylphenyl)propan-1-one, 2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-2-benzylbutan-1-one, and 2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-2-(4-methylphenylmethyl)butan-1-one, and more preferably 2-methyl-2-morpholino-1-(4-methylsulfanylphenyl)propan-1-one and 2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-2-benzylbutan-1-one. Commercially available α-acetophenone compounds include Irgacure 369, 379EG, and 907 (all manufactured by BASF Japan Ltd.) and Seikuol BEE (manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.).
オキシムエステル系光重合開始剤は、光が照射されることによってフェニルラジカルやメチルラジカル等のラジカルを生成させる。このラジカルにより重合性液晶化合物の重合が好適に進行するが、中でもメチルラジカルを発生させるオキシムエステル系光重合開始剤は重合反応の開始効率が高い点で好ましい。また、重合反応をより効率的に進行させるという観点から、波長350nm以上の紫外線を効率的に利用可能な光重合開始剤を使用することが好ましい。波長350nm以上の紫外線を効率的に利用可能な光重合開始剤としては、オキシムエステル構造を含むトリアジン化合物やカルバゾール化合物が好ましく、感度の観点からはオキシムエステル構造を含むカルバゾール化合物がより好ましい。オキシムエステル構造を含むカルバゾール化合物としては、1,2-オクタンジオン、1-[4-(フェニルチオ)-2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)等が挙げられる。オキシムエステル系光重合開始剤の市販品としては、イルガキュアOXE-01、イルガキュアOXE-02、イルガキュアOXE-03(以上、BASFジャパン株式会社製)、アデカオプトマーN-1919、アデカアークルズNCI-831(以上、株式会社ADEKA製)等が挙げられる。 The oxime ester photopolymerization initiator generates radicals such as phenyl radicals and methyl radicals when irradiated with light. The polymerization of the polymerizable liquid crystal compound progresses suitably with these radicals, and among them, oxime ester photopolymerization initiators that generate methyl radicals are preferred because of their high initiation efficiency of the polymerization reaction. Furthermore, from the viewpoint of allowing the polymerization reaction to proceed more efficiently, it is preferable to use a photopolymerization initiator that can efficiently utilize ultraviolet light having a wavelength of 350 nm or more. As a photopolymerization initiator that can efficiently utilize ultraviolet light with a wavelength of 350 nm or more, triazine compounds and carbazole compounds containing an oxime ester structure are preferred, and carbazole compounds containing an oxime ester structure are more preferred from the viewpoint of sensitivity. Examples of carbazole compounds containing an oxime ester structure include 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-2-(O-benzoyloxime)], ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2- Examples include methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-1-(O-acetyloxime). Commercially available oxime ester photopolymerization initiators include Irgacure OXE-01, Irgacure OXE-02, Irgacure OXE-03 (manufactured by BASF Japan Co., Ltd.), Adeka Optomer N-1919, and Adeka Arcles NCI-831. (All of the above are manufactured by ADEKA Co., Ltd.).
光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常、0.1~30質量部であり、好ましくは1~20質量部であり、より好ましくは1~15質量部である。上記範囲内であれば、重合性基の反応が十分に進行し、かつ、重合性液晶化合物の配向を乱し難い。 The content of the photopolymerization initiator is usually 0.1 to 30 parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass, and more preferably 1 to 15 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. Within the above range, the reaction of the polymerizable group proceeds sufficiently, and the orientation of the polymerizable liquid crystal compound is unlikely to be disturbed.
レベリング剤は、重合性液晶組成物の流動性を調整し、組成物を塗布して得られる塗膜をより平坦にする機能を有する添加剤である。例えば、シリコーン系、ポリアクリレート系およびパーフルオロアルキル系のレベリング剤が挙げられる。レベリング剤として市販品を用いてもよく、具体的には、DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上、全て東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001(以上、全て信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上、全てモメンティブ パフォーマンス マテリアルズ ジャパン合同会社製)、フロリナート(fluorinert)(登録商標)FC-72、同FC-40、同FC-43、同FC-3283(以上、全て住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)R-08、同R-30、同R-90、同F-410、同F-411、同F-443、同F-445、同F-470、同F-477、同F-479、同F-482、同F-483、同F-556(以上、いずれもDIC(株)製)、エフトップ(商品名)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(以上、全て三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S-381、同S-382、同S-383、同S-393、同SC-101、同SC-105、KH-40、SA-100(以上、全てAGCセイミケミカル(株)製)、商品名E1830、同E5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)、BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353およびBYK-361N(いずれも商品名:BM Chemie社製)等が挙げられる。レベリング剤は単独または2種以上を組み合わせて使用できる。 A leveling agent is an additive that adjusts the fluidity of a polymerizable liquid crystal composition and functions to make the coating film obtained by applying the composition flatter. Examples include silicone-based, polyacrylate-based, and perfluoroalkyl-based leveling agents. As the leveling agent, a commercially available product may be used. Specific examples thereof include DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST80PA, ST86PA, SH8400, SH8700, FZ2123 (all manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.), KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460 (all manufactured by Momentive Performance Materials Co., Ltd.). Japan LLC), Fluorinert (registered trademark) FC-72, FC-40, FC-43, FC-3283 (all manufactured by Sumitomo 3M Limited), Megafac (registered trademark) R-08, R-30, R-90, F-410, F-411, F-443, F-445, F-470, F-477, F-479, F-482, F-483, F-556 (all manufactured by DIC Corporation), F-top (trade name) EF301, EF3 03, EF351, EF352 (all manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Co., Ltd.), Surflon (registered trademark) S-381, S-382, S-383, S-393, SC-101, SC-105, KH-40, SA-100 (all manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), trade names E1830, E5844 (manufactured by Daikin Fine Chemical Research Institute Co., Ltd.), BM-1000, BM-1100, BYK-352, BYK-353 and BYK-361N (all trade names manufactured by BM Chemie Co., Ltd.), etc. The leveling agents can be used alone or in combination of two or more kinds.
レベリング剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、0.01~5質量部が好ましく、0.05~3質量部がさらに好ましい。レベリング剤の含有量が、上記範囲内であると、重合性液晶化合物を配向させることが容易であり、かつ得られる液晶硬化膜がより平滑となる傾向にあるため好ましい。 The content of the leveling agent is preferably 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. It is preferable that the content of the leveling agent is within the above range because it is easy to orient the polymerizable liquid crystal compound and the resulting cured liquid crystal film tends to be smoother.
酸化防止剤を配合することにより、重合性液晶化合物の重合反応をコントロールすることができる。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、キノン系酸化防止剤、ニトロソ系酸化防止剤から選ばれる一次酸化防止剤であってもよいし、リン系酸化防止剤および硫黄系酸化防止剤から選ばれる二次酸化防止剤であってもよい。重合性液晶化合物の配向を乱すことなく、重合性液晶化合物を重合するためには、酸化防止剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.01~10質量部であり、好ましくは0.1~5質量部であり、さらに好ましくは0.1~3質量部である。酸化防止剤は単独または2種以上を組み合わせて使用できる。 By blending an antioxidant, the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound can be controlled. The antioxidant may be a primary antioxidant selected from phenolic antioxidants, amine antioxidants, quinone antioxidants, nitroso antioxidants, or phosphorus antioxidants and sulfur antioxidants. It may also be a secondary antioxidant selected from type antioxidants. In order to polymerize the polymerizable liquid crystal compound without disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal compound, the content of the antioxidant is usually 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. The amount is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 3 parts by weight. Antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
光増感剤を用いることにより、光重合開始剤を高感度化することができる。光増感剤としては、例えば、キサントン、チオキサントン等のキサントン類;アントラセンおよびアルキルエーテル等の置換基を有するアントラセン類;フェノチアジン;ルブレンが挙げられる。光増感剤は単独または2種以上を組み合わせて使用できる。光増感剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.01~10質量部であり、好ましくは0.05~5質量部であり、さらに好ましくは0.1~3質量部である。 By using a photosensitizer, the sensitivity of the photopolymerization initiator can be increased. Examples of the photosensitizer include xanthone such as xanthone and thioxanthone; anthracenes having substituents such as anthracene and alkyl ether; phenothiazine; and rubrene. The photosensitizers can be used alone or in combination of two or more. The content of the photosensitizer is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. 3 parts by mass.
反応性添加剤としては、その分子内に炭素-炭素不飽和結合と活性水素反応性基とを有するものが好ましい。なお、ここでいう「活性水素反応性基」とは、カルボキシル基(-COOH)、水酸基(-OH)、アミノ基(-NH2)等の活性水素を有する基に対して反応性を有する基を意味し、グリシジル基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、アジリジン基、イミド基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、無水マレイン酸基等がその代表例である。反応性添加剤が有する、炭素-炭素不飽和結合または活性水素反応性基の個数は、通常、それぞれ1~20個であり、好ましくはそれぞれ1~10個である。 The reactive additive preferably has a carbon-carbon unsaturated bond and an active hydrogen-reactive group in its molecule. The term "active hydrogen-reactive group" as used herein refers to a group that is reactive with groups having active hydrogen, such as carboxyl group (-COOH), hydroxyl group (-OH), and amino group (-NH 2 ). Representative examples thereof include a glycidyl group, an oxazoline group, a carbodiimide group, an aziridine group, an imide group, an isocyanate group, a thioisocyanate group, and a maleic anhydride group. The number of carbon-carbon unsaturated bonds or active hydrogen-reactive groups each of the reactive additives has is usually 1 to 20, preferably 1 to 10.
反応性添加剤において、活性水素反応性基が少なくとも2つ存在することが好ましく、この場合、複数存在する活性水素反応性基は同一でも、異なるものであってもよい。 In the reactive additive, it is preferable that at least two active hydrogen-reactive groups exist, and in this case, the plurality of active hydrogen-reactive groups may be the same or different.
反応性添加剤が有する炭素-炭素不飽和結合とは、炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合、またはそれらの組み合わせであってよいが、炭素-炭素二重結合であることが好ましい。中でも、反応性添加剤としては、ビニル基および/または(メタ)アクリル基として炭素-炭素不飽和結合を含むことが好ましい。さらに、活性水素反応性基が、エポキシ基、グリシジル基およびイソシアネート基からなる群から選ばれる少なくとも1種である反応性添加剤が好ましく、アクリル基とイソシアネート基とを有する反応性添加剤がより好ましい。 The carbon-carbon unsaturated bond of the reactive additive may be a carbon-carbon double bond, a carbon-carbon triple bond, or a combination thereof, but is preferably a carbon-carbon double bond. In particular, the reactive additive preferably contains a carbon-carbon unsaturated bond as a vinyl group and/or a (meth)acrylic group. Furthermore, a reactive additive in which the active hydrogen reactive group is at least one selected from the group consisting of an epoxy group, a glycidyl group, and an isocyanate group is preferred, and a reactive additive having an acrylic group and an isocyanate group is more preferred.
反応性添加剤の具体例としては、メタクリロキシグリシジルエーテルやアクリロキシグリシジルエーテル等の、(メタ)アクリル基とエポキシ基とを有する化合物;オキセタンアクリレートやオキセタンメタクリレート等の、(メタ)アクリル基とオキセタン基とを有する化合物;ラクトンアクリレートやラクトンメタクリレート等の、(メタ)アクリル基とラクトン基とを有する化合物;ビニルオキサゾリンやイソプロペニルオキサゾリン等の、ビニル基とオキサゾリン基とを有する化合物;イソシアナトメチルアクリレート、イソシアナトメチルメタクリレート、2-イソシアナトエチルアクリレートまたは2-イソシアナトエチルメタクリレート等の、(メタ)アクリル基とイソシアネート基とを有する化合物のオリゴマー等が挙げられる。また、メタクリル酸無水物、アクリル酸無水物、無水マレイン酸またはビニル無水マレイン酸等の、ビニル基やビニレン基と酸無水物とを有する化合物等が挙げられる。中でも、メタクリロキシグリシジルエーテル、アクリロキシグリシジルエーテル、イソシアナトメチルアクリレート、イソシアナトメチルメタクリレート、ビニルオキサゾリン、2-イソシアナトエチルアクリレート、2-イソシアナトエチルメタクリレートまたは上記のオリゴマーが好ましく、イソシアナトメチルアクリレート、2-イソシアナトエチルアクリレートまたは上記のオリゴマーが特に好ましい。 Specific examples of reactive additives include compounds having a (meth)acrylic group and an epoxy group, such as methacryloxyglycidyl ether and acryloxyglycidyl ether; compounds having a (meth)acrylic group and an oxetane group, such as oxetane acrylate and oxetane methacrylate; compounds having a (meth)acrylic group and a lactone group, such as lactone acrylate and lactone methacrylate; compounds having a vinyl group and an oxazoline group, such as vinyl oxazoline and isopropenyl oxazoline; oligomers of compounds having a (meth)acrylic group and an isocyanate group, such as isocyanatomethyl acrylate, isocyanatomethyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl acrylate, or 2-isocyanatoethyl methacrylate. Also included are compounds having a vinyl group or vinylene group and an acid anhydride, such as methacrylic anhydride, acrylic anhydride, maleic anhydride, or vinyl maleic anhydride. Among these, methacryloxyglycidyl ether, acryloxyglycidyl ether, isocyanatomethyl acrylate, isocyanatomethyl methacrylate, vinyloxazoline, 2-isocyanatoethyl acrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, or oligomers thereof are preferred, and isocyanatomethyl acrylate, 2-isocyanatoethyl acrylate, or oligomers thereof are particularly preferred.
前記反応性添加剤として、市販品をそのまま、または必要に応じて精製して用いることができる。市販品としては、例えば、Laromer(登録商標)LR-9000(BASF社製)が挙げられる。 As the reactive additive, commercially available products can be used as they are or after being purified if necessary. Examples of commercially available products include Laromer (registered trademark) LR-9000 (manufactured by BASF).
重合性液晶組成物が反応性添加剤を含む場合、反応性添加剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.01~10質量部であり、好ましくは0.1~7質量部である。 When the polymerizable liquid crystal composition contains a reactive additive, the content of the reactive additive is usually 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.1 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. ~7 parts by mass.
水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜を形成するための重合性液晶組成物は、それぞれ、重合性液晶化合物と、溶媒や重合開始剤などの成分とを所定温度で撹拌等することにより得ることができる。 The polymerizable liquid crystal compositions for forming the horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film are each obtained by stirring a polymerizable liquid crystal compound and components such as a solvent and a polymerization initiator at a predetermined temperature. be able to.
水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜は、例えば、
基材または後述する配向膜などの上に、少なくとも1種の重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物の塗膜を形成し、該塗膜を乾燥し、かつ、該重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物を配向させる工程、および、
配向状態を保持したまま重合性液晶化合物を重合させ、液晶硬化膜を形成する工程
を含む方法により製造することができる。
The horizontal alignment liquid crystal cured film and the vertical alignment liquid crystal cured film are, for example,
A coating film of a polymerizable liquid crystal composition containing at least one polymerizable liquid crystal compound is formed on a substrate or an alignment film described below, the coating film is dried, and the polymerizable liquid crystal composition is a step of orienting the polymerizable liquid crystal compound, and
It can be produced by a method including a step of polymerizing a polymerizable liquid crystal compound while maintaining an oriented state to form a cured liquid crystal film.
重合性液晶組成物の塗膜は、基材または後述するような基材上に形成された配向膜などの上に重合性液晶組成物を塗布することにより形成することができる。
基材としては、例えば、ガラス基材やフィルム基材等が挙げられるが、加工性の観点から樹脂フィルム基材が好ましい。フィルム基材を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびノルボルネン系ポリマーのようなポリオレフィン;環状オレフィン系樹脂;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート;ポリメタクリル酸エステル;ポリアクリル酸エステル;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、およびセルロースアセテートプロピオネートのようなセルロースエステル;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィドおよびポリフェニレンオキシドのようなプラスチックが挙げられる。このような樹脂を、溶媒キャスト法、溶融押出法等の公知の手段により製膜して基材とすることができる。基材表面には、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等から形成される保護層を有していてもよく、シリコーン処理のような離型処理、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理が施されていてもよい。
The coating film of the polymerizable liquid crystal composition can be formed by applying the polymerizable liquid crystal composition onto a substrate or an alignment film formed on the substrate as described below.
Examples of the base material include glass base materials and film base materials, but resin film base materials are preferred from the viewpoint of processability. Examples of the resin constituting the film base material include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and norbornene polymers; cyclic olefin resins; polyvinyl alcohol; polyethylene terephthalate; polymethacrylate ester; polyacrylate ester; triacetyl cellulose; Cellulose esters such as diacetyl cellulose and cellulose acetate propionate; polyethylene naphthalate; polycarbonate; polysulfone; polyether sulfone; polyether ketone; plastics such as polyphenylene sulfide and polyphenylene oxide. Such a resin can be used as a base material by forming a film by known means such as a solvent casting method and a melt extrusion method. The surface of the base material may have a protective layer formed from acrylic resin, methacrylic resin, epoxy resin, oxetane resin, urethane resin, melamine resin, etc., and may be subjected to mold release treatment such as silicone treatment, corona treatment, Surface treatment such as plasma treatment may be performed.
基材として市販の製品を用いてもよい。市販のセルロースエステル基材としては、例えば、フジタックフィルムのような富士写真フィルム株式会社製のセルロースエステル基材;「KC8UX2M」、「KC8UY」、および「KC4UY」のようなコニカミノルタオプト株式会社製のセルロースエステル基材などが挙げられる。市販の環状オレフィン系樹脂としては、例えば、「Topas(登録商標)」のようなTicona社(独)製の環状オレフィン系樹脂;「アートン(登録商標)」のようなJSR株式会社製の環状オレフィン系樹脂;「ゼオノア(ZEONOR)(登録商標)」、および「ゼオネックス(ZEONEX)(登録商標)」のような日本ゼオン株式会社製の環状オレフィン系樹脂;「アペル」(登録商標)のような三井化学株式会社製の環状オレフィン系樹脂が挙げられる。市販されている環状オレフィン系樹脂基材を用いることもできる。市販の環状オレフィン系樹脂基材としては、「エスシーナ(登録商標)」および「SCA40(登録商標)」のような積水化学工業株式会社製の環状オレフィン系樹脂基材;「ゼオノアフィルム(登録商標)」のようなオプテス株式会社製の環状オレフィン系樹脂基材;「アートンフィルム(登録商標)」のようなJSR株式会社製の環状オレフィン系樹脂基材が挙げられる。 Commercially available products may be used as the substrate. Examples of commercially available cellulose ester substrates include cellulose ester substrates manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., such as Fujitac Film; cellulose ester substrates manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd., such as "KC8UX2M", "KC8UY", and "KC4UY". Examples of commercially available cyclic olefin resins include cyclic olefin resins manufactured by Ticona (Germany), such as "Topas (registered trademark)", cyclic olefin resins manufactured by JSR Corporation, such as "Arton (registered trademark)", cyclic olefin resins manufactured by Zeon Corporation, such as "ZEONOR (registered trademark)" and "ZEONEX (registered trademark)", and cyclic olefin resins manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., such as "Apel" (registered trademark). Commercially available cyclic olefin resin substrates may also be used. Commercially available cyclic olefin resin substrates include cyclic olefin resin substrates manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., such as "S-Cina (registered trademark)" and "SCA40 (registered trademark)"; cyclic olefin resin substrates manufactured by Optes Co., Ltd., such as "ZEONORFILM (registered trademark)"; and cyclic olefin resin substrates manufactured by JSR Corporation, such as "ARTONFILM (registered trademark)."
基材は、本発明の積層体から最終的に剥離可能なものであることが好ましい。基材の剥離容易性やハンドリング性、積層体の薄型化等の観点から、基材の厚みは、通常、5~300μmであり、好ましくは10~150μmである。 It is preferable that the substrate is one that can be ultimately peeled off from the laminate of the present invention. From the viewpoints of ease of peeling off the substrate, ease of handling, thinning of the laminate, etc., the thickness of the substrate is usually 5 to 300 μm, and preferably 10 to 150 μm.
重合性液晶組成物を基材等に塗布する方法としては、スピンコーティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法、アプリケータ法などの塗布法、フレキソ法などの印刷法等の公知の方法が挙げられる。 Methods for applying the polymerizable liquid crystal composition to a substrate or the like include known methods such as application methods such as spin coating, extrusion, gravure coating, die coating, bar coating, and applicator methods, and printing methods such as flexography.
次いで、溶媒を乾燥等により除去することにより、乾燥塗膜が形成される。乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられる。この際、重合性液晶組成物から得られた塗膜を加熱することにより、塗膜から溶媒を乾燥除去させるとともに、重合性液晶化合物を塗膜平面に対して所望の方向(例えば、水平または垂直方向)に配向させることができる。塗膜の加熱温度は、用いる重合性液晶化合物および塗膜を形成する基材等の材質などを考慮して適宜決定し得るが、重合性液晶化合物を液晶相状態へ相転移させるために、通常、液晶相転移温度以上の温度であることが必要である。重合性液晶組成物に含まれる溶媒を除去しながら、重合性液晶化合物を所望の配向状態とするため、例えば、前記重合性液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物の液晶相転移温度(スメクチック相転移温度またはネマチック相転移温度)程度以上の温度まで加熱することができる。加熱温度は、好ましくは重合性液晶化合物の液晶相転移温度よりも3℃以上高い、より好ましくは5℃以上高い温度である。加熱温度の上限値は特に限定されないが、加熱による塗膜や基材等への損傷を避けるため、好ましくは180℃以下、より好ましくは150℃以下である。
なお、液晶相転移温度は、例えば、温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡や、示差走査熱量計(DSC)、熱重量示差熱分析装置(TG-DTA)等を用いて測定することができる。また、重合性液晶化合物として2種以上を組み合わせて用いる場合、上記相転移温度は、重合性液晶組成物を構成する全重合性液晶化合物を重合性液晶組成物における組成と同じ比率で混合した重合性液晶化合物の混合物を用いて、1種の重合性液晶化合物を用いる場合と同様にして測定される温度を意味する。また、一般に重合性液晶組成物中における重合性液晶化合物の液晶相転移温度は、重合性液晶化合物単体としての液晶相転移温度よりも下がる場合があることが知られている。
Next, the solvent is removed by drying or the like to form a dried coating film. Examples of drying methods include natural drying, ventilation drying, heat drying, and reduced pressure drying. In this case, by heating the coating film obtained from the polymerizable liquid crystal composition, the solvent can be dried and removed from the coating film, and the polymerizable liquid crystal compound can be aligned in a desired direction (for example, horizontal or vertical) relative to the coating film plane. The heating temperature of the coating film can be appropriately determined in consideration of the materials of the polymerizable liquid crystal compound used and the substrate on which the coating film is formed, and the like, but in order to phase-transition the polymerizable liquid crystal compound to a liquid crystal phase state, it is usually necessary that the temperature is equal to or higher than the liquid crystal phase transition temperature. In order to make the polymerizable liquid crystal compound have a desired alignment state while removing the solvent contained in the polymerizable liquid crystal composition, for example, the composition can be heated to a temperature equal to or higher than the liquid crystal phase transition temperature (smectic phase transition temperature or nematic phase transition temperature) of the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition. The heating temperature is preferably 3° C. or higher, more preferably 5° C. or higher than the liquid crystal phase transition temperature of the polymerizable liquid crystal compound. The upper limit of the heating temperature is not particularly limited, but in order to avoid damage to the coating film, substrate, etc. due to heating, it is preferably 180° C. or less, more preferably 150° C. or less.
The liquid crystal phase transition temperature can be measured, for example, using a polarizing microscope equipped with a temperature control stage, a differential scanning calorimeter (DSC), a thermogravimetric differential thermal analyzer (TG-DTA), or the like. When two or more polymerizable liquid crystal compounds are used in combination, the phase transition temperature means a temperature measured in the same manner as when one type of polymerizable liquid crystal compound is used, using a mixture of polymerizable liquid crystal compounds in which all polymerizable liquid crystal compounds constituting the polymerizable liquid crystal composition are mixed in the same ratio as the composition in the polymerizable liquid crystal composition. It is generally known that the liquid crystal phase transition temperature of a polymerizable liquid crystal compound in a polymerizable liquid crystal composition may be lower than the liquid crystal phase transition temperature of the polymerizable liquid crystal compound alone.
加熱時間は、加熱温度、用いる重合性液晶化合物の種類、溶媒の種類やその沸点およびその量等に応じて適宜決定し得るが、通常、0.5~10分であり、好ましくは0.5~5分である。 The heating time can be appropriately determined depending on the heating temperature, the type of polymerizable liquid crystal compound used, the type of solvent, its boiling point, its amount, etc., but is usually 0.5 to 10 minutes, preferably 0.5 minutes. ~5 minutes.
塗膜からの溶媒の除去は、重合性液晶化合物の液晶相転移温度以上への加熱と同時に行ってもよいし、別途で行ってもよいが、生産性向上の観点から同時に行うことが好ましい。重合性液晶化合物の液晶相転移温度以上への加熱を行う前に、重合性液晶組成物から得られた塗膜中に含まれる重合性液晶化合物が重合しない条件で塗膜中の溶媒を適度に除去させるための予備乾燥工程を設けてもよい。かかる予備乾燥工程における乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられ、該乾燥工程における乾燥温度(加熱温度)は、用いる重合性液晶化合物の種類、溶媒の種類やその沸点およびその量等に応じて適宜決定し得る。 Removal of the solvent from the coating film may be performed simultaneously with heating the polymerizable liquid crystal compound to a temperature equal to or higher than the liquid crystal phase transition temperature, or may be performed separately, but it is preferably performed simultaneously from the viewpoint of improving productivity. Before heating the polymerizable liquid crystal compound to a temperature higher than the liquid crystal phase transition temperature, the solvent in the coating film obtained from the polymerizable liquid crystal composition is adjusted to an appropriate level under conditions such that the polymerizable liquid crystal compound contained in the coating film obtained from the polymerizable liquid crystal composition does not polymerize. A preliminary drying step for removal may be provided. Drying methods in this pre-drying step include natural drying, ventilation drying, heating drying, reduced pressure drying, etc. The drying temperature (heating temperature) in this drying step depends on the type of polymerizable liquid crystal compound used and the solvent. It can be determined as appropriate depending on the type, boiling point, amount, etc.
次いで、得られた乾燥塗膜において、重合性液晶化合物の配向状態を保持したまま、光照射により重合性液晶化合物を重合させることにより、所望の配向状態で存在する重合性液晶化合物の重合体である液晶硬化膜が形成される。重合方法としては、通常、光重合法が用いられる。光重合において、乾燥塗膜に照射する光としては、当該乾燥塗膜に含まれる光重合開始剤の種類、重合性液晶化合物の種類(特に、該重合性液晶化合物が有する重合性基の種類)およびその量に応じて適宜選択される。その具体例としては、可視光、紫外光、赤外光、X線、α線、β線およびγ線からなる群より選択される1種以上の光や活性電子線等の活性エネルギー線が挙げられる。中でも、重合反応の進行を制御し易い点や、光重合装置として当分野で広範に用いられているものが使用できるという点で、紫外光が好ましく、紫外光によって、光重合可能なように、重合性液晶組成物に含有される重合性液晶化合物や光重合開始剤の種類を選択しておくことが好ましい。また、重合時に、適切な冷却手段により乾燥塗膜を冷却しながら光照射することで、重合温度を制御することもできる。このような冷却手段の採用により、より低温で重合性液晶化合物の重合を実施すれば、基材が比較的耐熱性が低いものを用いたとしても、適切に液晶硬化膜を形成できる。また、光照射時の熱による不具合(基材の熱による変形等)が発生しない範囲で重合温度を高くすることにより重合反応を促進することも可能である。光重合の際、マスキングや現像を行うなどによって、パターニングされた硬化膜を得ることもできる。 Next, in the obtained dry coating film, the polymerizable liquid crystal compound is polymerized by light irradiation while maintaining the orientation state of the polymerizable liquid crystal compound, thereby forming a polymer of the polymerizable liquid crystal compound existing in the desired orientation state. A certain liquid crystal cured film is formed. As the polymerization method, a photopolymerization method is usually used. In photopolymerization, the light irradiated to the dry coating film depends on the type of photopolymerization initiator contained in the dry coating film, the type of polymerizable liquid crystal compound (especially the type of polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound) and the amount thereof is selected as appropriate. Specific examples include one or more types of light selected from the group consisting of visible light, ultraviolet light, infrared light, X-rays, α-rays, β-rays, and γ-rays, and active energy rays such as active electron beams. It will be done. Among these, ultraviolet light is preferable because it is easy to control the progress of the polymerization reaction and it is possible to use photopolymerization equipment that is widely used in the field. It is preferable to select the type of polymerizable liquid crystal compound and photopolymerization initiator contained in the polymerizable liquid crystal composition. Moreover, during polymerization, the polymerization temperature can also be controlled by irradiating the dry coating film with light while cooling it with an appropriate cooling means. By employing such a cooling means and polymerizing the polymerizable liquid crystal compound at a lower temperature, a cured liquid crystal film can be appropriately formed even if a base material with relatively low heat resistance is used. It is also possible to promote the polymerization reaction by increasing the polymerization temperature within a range that does not cause problems due to heat during light irradiation (such as deformation of the base material due to heat). A patterned cured film can also be obtained by performing masking or development during photopolymerization.
前記活性エネルギー線の光源としては、例えば、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ、ガリウムランプ、エキシマレーザー、波長範囲380~440nmを発光するLED光源、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。 Examples of light sources for the active energy rays include low-pressure mercury lamps, medium-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, xenon lamps, halogen lamps, carbon arc lamps, tungsten lamps, gallium lamps, excimer lasers, LED light sources emitting light in the wavelength range of 380 to 440 nm, chemical lamps, black light lamps, microwave-excited mercury lamps, and metal halide lamps.
紫外線照射強度は、通常、10~3,000mW/cm2である。紫外線照射強度は、好ましくは光重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度である。光を照射する時間は、通常0.1秒~10分であり、好ましくは0.1秒~5分、より好ましくは0.1秒~3分、さらに好ましくは0.1秒~1分である。このような紫外線照射強度で1回または複数回照射すると、その積算光量は、10~3,000mJ/cm2、好ましくは50~2,000mJ/cm2、より好ましくは100~1,000mJ/cm2である。 The ultraviolet irradiation intensity is usually 10 to 3,000 mW/ cm2 . The ultraviolet irradiation intensity is preferably an intensity in a wavelength region effective for activating a photopolymerization initiator. The time for irradiating light is usually 0.1 seconds to 10 minutes, preferably 0.1 seconds to 5 minutes, more preferably 0.1 seconds to 3 minutes, and even more preferably 0.1 seconds to 1 minute. When irradiating once or multiple times with such ultraviolet irradiation intensity, the integrated light amount is 10 to 3,000 mJ/ cm2 , preferably 50 to 2,000 mJ/ cm2 , and more preferably 100 to 1,000 mJ/ cm2 .
液晶硬化膜の厚みは、液晶硬化膜の種類、適用される表示装置等に応じて適宜選択できる。好ましくは0.1~5μm、より好ましくは0.2~4μm、さらに好ましくは0.2~3μmである。 The thickness of the liquid crystal cured film can be appropriately selected depending on the type of liquid crystal cured film, the display device to which it is applied, etc. It is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.2 to 4 μm, and even more preferably 0.2 to 3 μm.
水平配向液晶硬化膜および/または垂直配向液晶硬化膜を、配向膜上に形成してもよい。配向膜は、重合性液晶化合物を所望の方向に液晶配向させる、配向規制力を有するものである。重合性液晶化合物を水平方向に配向させる配向規制力を有する水平配向膜や、垂直方向に配向させる配向規制力を有する垂直配向膜を利用して液晶硬化膜を形成することにより、重合性液晶化合物を所望の方向により高い精度で配向させることができ、表示装置等に組み込んだ際に優れた光学特性を示す液晶硬化膜を得ることができる。配向規制力は、配向膜の種類、表面状態やラビング条件等によって任意に調整することが可能であり、配向膜が光配向性ポリマーから形成されている場合は、偏光照射条件等によって任意に調整することが可能である。 A horizontally aligned liquid crystal cured film and/or a vertically aligned liquid crystal cured film may be formed on the alignment film. The alignment film has an alignment regulating force that causes the polymerizable liquid crystal compound to align the liquid crystal in a desired direction. By forming a cured liquid crystal film using a horizontal alignment film having an alignment regulating force to align the polymerizable liquid crystal compound in the horizontal direction or a vertical alignment film having an alignment regulating force to align the polymerizable liquid crystal compound in the vertical direction, the polymerizable liquid crystal compound can be cured. can be oriented in a desired direction with higher precision, and a cured liquid crystal film that exhibits excellent optical properties when incorporated into a display device or the like can be obtained. The alignment regulating force can be adjusted arbitrarily depending on the type of alignment film, surface condition, rubbing conditions, etc., and if the alignment film is made of a photo-alignable polymer, it can be adjusted arbitrarily by changing the polarized light irradiation conditions, etc. It is possible to do so.
配向膜としては、重合性液晶組成物の塗布等により溶解しない溶媒耐性を有し、また、溶媒の除去や重合性液晶化合物の配向のための加熱処理における耐熱性を有するものが好ましい。配向膜としては、配向性ポリマーを含む配向膜、光配向膜および表面に凹凸パターンや複数の溝を有するグルブ配向膜、配向方向に延伸してある延伸フィルム等が挙げられ、配向角の精度および品質の観点から光配向膜が好ましい。 The alignment film is preferably one that has a solvent resistance that does not dissolve when the polymerizable liquid crystal composition is applied, etc., and also has heat resistance in heat treatment for removing the solvent and aligning the polymerizable liquid crystal compound. Examples of the alignment film include an alignment film containing an alignment polymer, a photo-alignment film, a groove alignment film having a concavo-convex pattern or a plurality of grooves on the surface, and a stretched film stretched in the alignment direction. A photo-alignment film is preferred from the viewpoint of quality.
配向性ポリマーとしては、例えば、分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミドおよびその加水分解物であるポリアミック酸、ポリビニルアルコール、アルキル変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびポリアクリル酸エステル類が挙げられる。中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。配向性ポリマーは単独または2種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of oriented polymers include polyamides and gelatins having amide bonds in the molecule, polyimides having imide bonds in the molecule, and their hydrolyzates such as polyamic acid, polyvinyl alcohol, alkyl-modified polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyoxazole, polyethyleneimine, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, and polyacrylic acid esters. Of these, polyvinyl alcohol is preferred. Oriented polymers can be used alone or in combination of two or more.
配向性ポリマーを含む配向膜は、通常、配向性ポリマーが溶媒に溶解した組成物(以下、「配向性ポリマー組成物」ともいう)を基材フィルム等の配向膜を形成すべき表面に塗布し、溶媒を除去する、または、配向性ポリマー組成物を基材に塗布し、溶媒を除去し、ラビングする(ラビング法)ことで得られる。溶媒としては、重合性液晶組成物に用い得る溶媒として先に例示した溶媒と同様のものが挙げられる。 An alignment film containing an alignment polymer is usually produced by applying a composition in which an alignment polymer is dissolved in a solvent (hereinafter also referred to as an "alignment polymer composition") to a surface on which an alignment film is to be formed, such as a base film. , by removing the solvent, or by applying the oriented polymer composition to a base material, removing the solvent, and rubbing (rubbing method). Examples of the solvent include the same solvents as those exemplified above as solvents that can be used in the polymerizable liquid crystal composition.
配向性ポリマー組成物中の配向性ポリマーの濃度は、配向性ポリマー材料が、溶媒に完溶できる範囲であればよいが、溶液に対して固形分換算で0.1~20%が好ましく、0.1~10%程度がさらに好ましい。 The concentration of the oriented polymer in the oriented polymer composition may be within a range in which the oriented polymer material can be completely dissolved in the solvent, but is preferably 0.1 to 20% in terms of solids content relative to the solution, and more preferably approximately 0.1 to 10%.
配向性ポリマー組成物として、市販の配向膜材料をそのまま使用してもよい。市販の配向膜材料としては、サンエバー(登録商標、日産化学工業(株)製)、オプトマー(登録商標、JSR(株)製)などが挙げられる。 As the oriented polymer composition, commercially available alignment film materials may be used as they are. Examples of commercially available alignment film materials include Sunever (registered trademark, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and Optomer (registered trademark, manufactured by JSR Corporation).
配向性ポリマー組成物を基材フィルム等の配向膜を形成すべき表面に塗布する方法としては、重合性液晶組成物を基材フィルムへ塗布する方法として例示したものと同様のものが挙げられる。 Examples of the method for applying the oriented polymer composition to the surface on which the oriented film is to be formed, such as the base film, include the same methods as those exemplified as the method for applying the polymerizable liquid crystal composition to the base film.
配向性ポリマー組成物に含まれる溶媒を除去する方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられる。 Methods for removing the solvent contained in the oriented polymer composition include natural drying, ventilation drying, heat drying, and reduced pressure drying.
配向膜に配向規制力を付与するために、必要に応じてラビング処理を行うことができる(ラビング法)。ラビング法により配向規制力を付与する方法としては、ラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールに、配向性ポリマー組成物を基材に塗布しアニールすることで基材表面に形成された配向性ポリマーの膜を接触させる方法が挙げられる。ラビング処理を行う時に、マスキングを行えば、配向の方向が異なる複数の領域(パターン)を配向膜に形成することもできる。 In order to impart an alignment regulating force to the alignment film, rubbing treatment can be performed as necessary (rubbing method). As a method of imparting an orientation regulating force by a rubbing method, a rubbing cloth is wrapped around a rotating rubbing roll, and an oriented polymer composition is applied to a substrate and annealed to form an oriented polymer composition on the surface of the substrate. Examples include a method of bringing oriented polymer films into contact with each other. If masking is performed when performing the rubbing process, a plurality of regions (patterns) with different orientation directions can be formed on the alignment film.
光配向膜は、通常、光反応性基を有するポリマーおよび/またはモノマーと溶媒とを含む組成物(以下、「光配向膜形成用組成物」ともいう)を、配向膜を形成すべき基材表面に塗布し、溶媒を除去後に偏光(好ましくは、偏光UV)を照射することで得られる。光配向膜は、照射する偏光の偏光方向を選択することにより、配向規制力の方向を任意に制御することができる点でも有利である。 A photo-alignment film is usually prepared by adding a composition containing a polymer and/or monomer having a photo-reactive group and a solvent (hereinafter also referred to as a "composition for forming a photo-alignment film") to a substrate on which an alignment film is to be formed. It is obtained by coating the surface, removing the solvent, and then irradiating it with polarized light (preferably polarized UV). The photo-alignment film is also advantageous in that the direction of the alignment regulating force can be arbitrarily controlled by selecting the polarization direction of the polarized light to be irradiated.
光反応性基とは、光照射することにより液晶配向能を生じる基をいう。具体的には、光照射により生じる分子の配向誘起または異性化反応、二量化反応、光架橋反応もしくは光分解反応等の液晶配向能の起源となる光反応に関与する基が挙げられる。中でも、二量化反応または光架橋反応に関与する基が、配向性に優れる点で好ましい。光反応性基として、不飽和結合、特に二重結合を有する基が好ましく、炭素-炭素二重結合(C=C結合)、炭素-窒素二重結合(C=N結合)、窒素-窒素二重結合(N=N結合)および炭素-酸素二重結合(C=O結合)からなる群より選ばれる少なくとも1つを有する基が特に好ましい。 The photoreactive group refers to a group that generates liquid crystal alignment ability when irradiated with light. Specific examples include groups involved in photoreactions that are the origin of liquid crystal alignment ability, such as molecular alignment induction caused by light irradiation, or isomerization reactions, dimerization reactions, photocrosslinking reactions, or photodecomposition reactions. Among these, groups involved in dimerization reactions or photocrosslinking reactions are preferred in terms of excellent alignment ability. As the photoreactive group, a group having an unsaturated bond, particularly a double bond, is preferred, and a group having at least one bond selected from the group consisting of a carbon-carbon double bond (C=C bond), a carbon-nitrogen double bond (C=N bond), a nitrogen-nitrogen double bond (N=N bond), and a carbon-oxygen double bond (C=O bond) is particularly preferred.
C=C結合を有する光反応性基としては、ビニル基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾール基、スチルバゾリウム基、カルコン基およびシンナモイル基等が挙げられる。C=N結合を有する光反応性基としては、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾンなどの構造を有する基が挙げられる。N=N結合を有する光反応性基としては、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基、および、アゾキシベンゼン構造を有する基等が挙げられる。C=O結合を有する光反応性基としては、ベンゾフェノン基、クマリン基、アントラキノン基およびマレイミド基等が挙げられる。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリルオキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、ハロゲン化アルキル基などの置換基を有していてもよい。 Examples of the photoreactive group having a C═C bond include a vinyl group, a polyene group, a stilbene group, a stilbazole group, a stilbazolium group, a chalcone group, and a cinnamoyl group. Examples of the photoreactive group having a C=N bond include groups having structures such as an aromatic Schiff base and an aromatic hydrazone. Examples of the photoreactive group having an N=N bond include an azobenzene group, an azonaphthalene group, an aromatic heterocyclic azo group, a bisazo group, a formazan group, and a group having an azoxybenzene structure. Examples of the photoreactive group having a C═O bond include a benzophenone group, a coumarin group, an anthraquinone group, and a maleimide group. These groups may have substituents such as an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an allyloxy group, a cyano group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, and a halogenated alkyl group.
中でも、光二量化反応に関与する光反応性基が好ましく、光配向に必要な偏光照射量が比較的少なく、かつ、熱安定性や経時安定性に優れる光配向膜が得られやすいという点で、光反応性基はシンナモイル基およびカルコン基が好ましい。特に、液晶硬化膜が重合性基として(メタ)アクリロイルオキシ基を有する重合性液晶化合物から形成される場合、配向膜を形成する光反応性基を有するポリマーとしてポリマー側鎖の末端部が桂皮酸構造となるようなシンナモイル基を有するものを用いると液晶硬化膜との密着性を向上させることができる。 Among these, photoreactive groups involved in photodimerization reactions are preferred, and cinnamoyl and chalcone groups are preferred as photoreactive groups because the amount of polarized light irradiation required for photoalignment is relatively small and it is easy to obtain a photoalignment film that is excellent in thermal stability and stability over time. In particular, when the liquid crystal cured film is formed from a polymerizable liquid crystal compound having a (meth)acryloyloxy group as the polymerizable group, the adhesion to the liquid crystal cured film can be improved by using a polymer having a photoreactive group that forms an alignment film and has a cinnamoyl group such that the terminal of the polymer side chain has a cinnamic acid structure.
光配向膜形成用組成物に含まれる溶媒としては、重合性液晶組成物に用い得る溶媒として先に例示した溶媒と同様のものが挙げられ、光反応性基を有するポリマーあるいはモノマーの溶解性に応じて適宜選択することができる。 Examples of the solvent contained in the composition for forming a photo-alignment film include those similar to those listed above as solvents that can be used in the polymerizable liquid crystal composition. It can be selected as appropriate.
光配向膜形成用組成物中の光反応性基を有するポリマーまたはモノマーの含有量は、ポリマーまたはモノマーの種類や目的とする光配向膜の厚みによって適宜調節できるが、光配向膜形成用組成物の質量に対して、少なくとも0.2質量%とすることが好ましく、0.3~10質量%の範囲がより好ましい。光配向膜の特性が著しく損なわれない範囲で、光配向膜形成用組成物は、ポリビニルアルコールやポリイミドなどの高分子材料や光増感剤を含んでいてもよい。 The content of the polymer or monomer having a photoreactive group in the composition for forming a photo-alignment film can be adjusted as appropriate depending on the type of polymer or monomer and the desired thickness of the photo-alignment film, but is preferably at least 0.2% by mass, more preferably in the range of 0.3 to 10% by mass, relative to the mass of the composition for forming a photo-alignment film. The composition for forming a photo-alignment film may contain a polymer material such as polyvinyl alcohol or polyimide, or a photosensitizer, as long as the properties of the photo-alignment film are not significantly impaired.
配向膜を形成すべき表面に光配向膜形成用組成物を塗布する方法としては、配向性ポリマー組成物を塗布する方法と同様の方法が挙げられる。塗布された光配向膜形成用組成物から、溶媒を除去する方法としては例えば、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及び減圧乾燥法等が挙げられる。 The method for applying the composition for forming a photo-alignment film on the surface on which the alignment film is to be formed includes the same method as the method for applying the alignment polymer composition. Examples of methods for removing the solvent from the applied composition for forming a photoalignment film include natural drying, ventilation drying, heat drying, and reduced pressure drying.
偏光を照射するには、基板上に塗布された光配向膜形成用組成物から、溶媒を除去したものに直接、偏光UVを照射する形式でも、基材側から偏光を照射し、偏光を透過させて照射する形式でもよい。また、当該偏光は、実質的に平行光であると特に好ましい。照射する偏光の波長は、光反応性基を有するポリマーまたはモノマーの光反応性基が、光エネルギーを吸収し得る波長領域のものがよい。具体的には、波長250~400nmの範囲のUV(紫外線)が特に好ましい。当該偏光照射に用いる光源としては、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、KrF、ArFなどの紫外光レーザーなどが挙げられ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプおよびメタルハライドランプがより好ましい。これらの中でも、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプおよびメタルハライドランプが、波長313nmの紫外線の発光強度が大きいため好ましい。前記光源からの光を、適当な偏光子を通過して照射することにより、偏光UVを照射することができる。かかる偏光子としては、偏光フィルターやグラントムソン、グランテーラーなどの偏光プリズムやワイヤーグリッドタイプの偏光子を用いることができる。 In order to irradiate polarized light, polarized UV can be irradiated directly onto the composition for forming a photo-alignment film coated on the substrate, from which the solvent has been removed, or the polarized light can be irradiated from the substrate side and the polarized light can be transmitted. It may also be a form of irradiation. Moreover, it is particularly preferable that the polarized light is substantially parallel light. The wavelength of the polarized light to be irradiated is preferably in a wavelength range in which a polymer having a photoreactive group or a photoreactive group of a monomer can absorb light energy. Specifically, UV (ultraviolet light) having a wavelength in the range of 250 to 400 nm is particularly preferred. Examples of light sources used for the polarized light irradiation include xenon lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, and ultraviolet lasers such as KrF and ArF. preferable. Among these, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, and metal halide lamps are preferable because they emit a high intensity of ultraviolet light with a wavelength of 313 nm. Polarized UV can be irradiated by passing the light from the light source through a suitable polarizer. As such a polarizer, a polarizing filter, a polarizing prism such as Glan-Thompson or Glan-Taylor, or a wire grid type polarizer can be used.
なお、ラビングまたは偏光照射を行う時に、マスキングを行えば、液晶配向の方向が異なる複数の領域(パターン)を形成することもできる。 Note that by performing masking when performing rubbing or polarized light irradiation, it is also possible to form a plurality of regions (patterns) in which the directions of liquid crystal alignment are different.
グルブ(groove)配向膜は、膜表面に凹凸パターンまたは複数のグルブ(溝)を有する膜である。等間隔に並んだ複数の直線状のグルブを有する膜に重合性液晶化合物を塗布した場合、その溝に沿った方向に液晶分子が配向する。 A groove alignment film is a film that has a concave-convex pattern or multiple grooves on its surface. When a polymerizable liquid crystal compound is applied to a film that has multiple equally spaced linear grooves, the liquid crystal molecules are oriented in the direction along the grooves.
グルブ配向膜を得る方法としては、感光性ポリイミド膜表面にパターン形状のスリットを有する露光用マスクを介して露光後、現像およびリンス処理を行って凹凸パターンを形成する方法、表面に溝を有する板状の原盤に、硬化前のUV硬化樹脂の層を形成し、形成された樹脂層を基材等へ移してから硬化する方法、および、配向膜を形成すべき表面に形成した硬化前のUV硬化樹脂の膜に、複数の溝を有するロール状の原盤を押し当てて凹凸を形成し、その後硬化する方法等が挙げられる。 Methods for obtaining a groove alignment film include a method in which the surface of a photosensitive polyimide film is exposed through an exposure mask having slits in the shape of a pattern, followed by development and rinsing to form an uneven pattern; a method in which a layer of uncured UV-cured resin is formed on a plate-shaped master having grooves on its surface, and the formed resin layer is transferred to a substrate or the like and then cured; and a method in which a roll-shaped master having multiple grooves is pressed against an uncured UV-cured resin film formed on the surface on which the alignment film is to be formed to form unevenness, followed by curing.
配向膜(配向性ポリマーを含む配向膜または光配向膜)の厚みは、通常10~10000nmの範囲であり、好ましくは10~2500nmの範囲であり、より好ましくは10~1000nm以下であり、さらに好ましくは10~500nm、特に好ましい50~250nmの範囲である。 The thickness of the alignment film (alignment film containing an alignment polymer or photoalignment film) is usually in the range of 10 to 10,000 nm, preferably in the range of 10 to 2,500 nm, more preferably 10 to 1,000 nm or less, even more preferably 10 to 500 nm, and particularly preferably 50 to 250 nm.
本発明の積層体において、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜との間に位置する粘接着剤層を形成する粘接着剤は、垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との関係において式(1)を満たす屈折率を有する層を形成し得る限り、特に限定されるものではなく、例えば光学フィルムの分野において従来公知の粘接着剤を用いることができる。 In the laminate of the present invention, the adhesive forming the adhesive layer located between the horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film is not particularly limited as long as it can form a layer having a refractive index that satisfies formula (1) in relation to the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film, and for example, any adhesive known in the field of optical films can be used.
本発明においては、光学特性を高める観点から積層体を構成する垂直配向液晶硬化膜の位相差値を、例えば上記式(5)のような特定の範囲に制御することが好ましく、それに伴い垂直配向液晶硬化膜の屈折率も特定の範囲となる。このため、式(1)を満たすよう粘接着剤層の面内屈折率と垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率との差を制御する際、垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率に粘接着剤層の面内位相差値を近似させるよう調整することが好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of improving optical properties, it is preferable to control the retardation value of the vertically aligned liquid crystal cured film constituting the laminate to a specific range, for example, as shown in the above formula (5), and accordingly, the refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film is also in a specific range. Therefore, when controlling the difference between the in-plane refractive index of the adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film so as to satisfy formula (1), it is preferable to adjust the in-plane retardation value of the adhesive layer to approximate the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film.
粘接着剤としては、例えば、化学反応型接着剤、乾燥固化型接着剤および感圧式粘着剤が挙げられる。化学反応型接着剤としては、例えば、活性エネルギー線硬化型接着剤が挙げられる。本発明の一態様においては、粘接着剤層を形成する粘接着剤が活性エネルギー線硬化型接着剤であることが好ましい。 Examples of adhesives include chemically reactive adhesives, dry-solidifying adhesives, and pressure-sensitive adhesives. Examples of chemically reactive adhesives include active energy ray-curable adhesives. In one aspect of the present invention, it is preferable that the adhesive forming the adhesive layer is an active energy ray-curable adhesive.
活性エネルギー線硬化型接着剤とは、活性エネルギー線の照射を受けて硬化する接着剤である。活性エネルギー線硬化型接着剤としては、その硬化様式により分類すると、硬化性化合物としてカチオン重合性化合物を含むカチオン重合型接着剤、硬化性化合物としてラジカル重合性化合物を含むラジカル重合型接着剤、カチオン重合性化合物およびラジカル重合性化合物の双方を含むハイブリッド型硬化性接着剤等が挙げられる。カチオン重合性化合物の具体例としては、分子内に1個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、分子内に1個以上のオキセタン環を有するオキセタン化合物、ビニル化合物等が挙げられる。また、ラジカル重合性化合物の具体例としては、分子内に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル系化合物、ビニル化合物等が挙げられる。活性エネルギー線硬化型接着剤は、カチオン重合性化合物を1種または2種以上含むことができ、および/または、ラジカル重合性化合物を1種または2種以上含むことができる。 An active energy ray curable adhesive is an adhesive that cures when irradiated with active energy rays. Active energy ray curable adhesives can be classified according to their curing mode into cationic polymerization adhesives containing a cationic polymerizable compound as a curable compound, radical polymerization adhesives containing a radical polymerizable compound as a curable compound, and hybrid curable adhesives containing both cationic polymerizable compounds and radical polymerizable compounds. Specific examples of cationic polymerizable compounds include epoxy compounds having one or more epoxy groups in the molecule, oxetane compounds having one or more oxetane rings in the molecule, and vinyl compounds. Specific examples of radical polymerizable compounds include (meth)acrylic compounds having one or more (meth)acryloyl groups in the molecule, and vinyl compounds. An active energy ray curable adhesive can contain one or more cationic polymerizable compounds and/or one or more radical polymerizable compounds.
カチオン重合型接着剤の主成分となるカチオン重合性化合物は、紫外線、可視光、電子線、X線等の活性エネルギー線の照射や加熱によりカチオン重合反応が進行し、硬化する化合物またはオリゴマーをいい、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニル化合物等を例示することができる。中でも、好ましいカチオン重合性化合物はエポキシ化合物である。 A cationically polymerizable compound, which is the main component of a cationically polymerizable adhesive, refers to a compound or oligomer that undergoes a cationic polymerization reaction and hardens upon irradiation or heating with active energy rays such as ultraviolet rays, visible light, electron beams, and X-rays. , epoxy compounds, oxetane compounds, vinyl compounds, etc. Among these, preferred cationically polymerizable compounds are epoxy compounds.
エポキシ化合物とは、分子内に1個以上、好ましくは2個以上のエポキシ基を有する化合物である。エポキシ化合物は、1種のみを単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。エポキシ化合物としては、脂環式エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物、水素化エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物等を挙げることができる。 An epoxy compound is a compound having one or more, preferably two or more, epoxy groups in the molecule. The epoxy compounds may be used alone or in combination of two or more. Examples of the epoxy compound include alicyclic epoxy compounds, aromatic epoxy compounds, hydrogenated epoxy compounds, and aliphatic epoxy compounds.
脂環式エポキシ化合物は、脂環式環に結合したエポキシ基を分子内に1個以上有する化合物である。具体的には、例えば、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル) アジペート、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル) アジペート、ジエチレングリコールビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチルエーテル)、エチレングリコールビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチルエーテル)、2,3,14,15-ジエポキシ-7,11,18,21-テトラオキサトリスピロ[5.2.2.5.2.2]ヘンイコサン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-8,9-エポキシ-1,5-ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン、4-ビニルシクロヘキセンジオキサイド、リモネンジオキサイド、ビス(2,3-エポキシシクロペンチル)エーテル、ジシクロペンタジエンジオキサイドが挙げられる。 Alicyclic epoxy compounds are compounds that have one or more epoxy groups bonded to an alicyclic ring in the molecule. Specific examples include 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl 3,4-epoxy-6-methylcyclohexanecarboxylate, ethylene bis(3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, and bis(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) Adipate, diethylene glycol bis(3,4-epoxycyclohexyl methyl ether), ethylene glycol bis(3,4-epoxycyclohexyl methyl ether), 2,3,14,15-diepoxy-7,11,18,21-tetraoxatrispiro[5.2.2.5.2.2]henicosane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)-8,9-epoxy-1,5-dioxaspiro[5.5]undecane, 4-vinylcyclohexene dioxide, limonene dioxide, bis(2,3-epoxycyclopentyl)ether, and dicyclopentadiene dioxide.
芳香族エポキシ化合物は、分子内に芳香族環とエポキシ基とを有する化合物である。その具体例としては、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェールFのジグリシジルエーテル、ビスフェノールSのジグリシジルエーテル等のビスフェノール型エポキシ化合物またはそのオリゴマー;フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ヒドロキシベンズアルデヒドフェノールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型のエポキシ樹脂;2,2’,4,4’-テトラヒドロキシジフェニルメタンのグリシジルエーテル、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノンのグリシジルエーテル等の多官能型のエポキシ化合物;エポキシ化ポリビニルフェノール等の多官能型のエポキシ樹脂が挙げられる。 Aromatic epoxy compounds are compounds that have an aromatic ring and an epoxy group in the molecule. Specific examples include bisphenol-type epoxy compounds such as diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of bisphenol F, diglycidyl ether of bisphenol S, or oligomers thereof; phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, hydroxybenzaldehyde phenol. Novolac-type epoxy resins such as novolak epoxy resin; polyfunctional type epoxy resins such as glycidyl ether of 2,2',4,4'-tetrahydroxydiphenylmethane, glycidyl ether of 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, etc. Epoxy compounds; examples include polyfunctional epoxy resins such as epoxidized polyvinylphenol.
水素化エポキシ化合物は、脂環式環を有するポリオールのグリシジルエーテルであり、芳香族ポリオールを触媒の存在下、加圧下で芳香環に選択的に水素化反応を行うことにより得られる核水添ポリヒドロキシ化合物をグリシジルエーテル化したものであり得る。芳香族ポリオールの具体例は、例えば、ビスフェノールA、ビスフェールF、ビスフェノールS等のビスフェノール型化合物;フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ヒドロキシベンズアルデヒドフェノールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂;テトラヒドロキシジフェニルメタン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、ポリビニルフェノール等の多官能型の化合物を含む。芳香族ポリオールの芳香環に水素化反応を行って得られる脂環式ポリオールにエピクロロヒドリンを反応させることにより、グリシジルエーテルとすることができる。 The hydrogenated epoxy compound is a glycidyl ether of a polyol having an alicyclic ring, and may be a glycidyl ether of a nuclear hydrogenated polyhydroxy compound obtained by selectively hydrogenating an aromatic polyol at an aromatic ring under pressure in the presence of a catalyst. Specific examples of aromatic polyols include bisphenol-type compounds such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S; novolac-type resins such as phenol novolac resin, cresol novolac resin, and hydroxybenzaldehyde phenol novolac resin; and polyfunctional compounds such as tetrahydroxydiphenylmethane, tetrahydroxybenzophenone, and polyvinylphenol. The glycidyl ether can be obtained by reacting epichlorohydrin with an alicyclic polyol obtained by hydrogenating the aromatic ring of an aromatic polyol.
脂肪族エポキシ化合物は、脂肪族炭素原子に結合するオキシラン環(3員の環状エーテル)を分子内に少なくとも1個有する化合物である。例えば、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル等の単官能のエポキシ化合物;1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等の2官能のエポキシ化合物;トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等の3官能以上のエポキシ化合物;4-ビニルシクロヘキセンジオキサイド、リモネンジオキサイド等の、脂環式環に直接結合するエポキシ基1個と、脂肪族炭素原子に結合するオキシラン環とを有するエポキシ化合物等が挙げられる。 Aliphatic epoxy compounds are compounds that have at least one oxirane ring (three-membered cyclic ether) bonded to an aliphatic carbon atom in the molecule. Examples include monofunctional epoxy compounds such as butyl glycidyl ether and 2-ethylhexyl glycidyl ether; bifunctional epoxy compounds such as 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, and neopentyl glycol diglycidyl ether; trifunctional or higher epoxy compounds such as trimethylolpropane triglycidyl ether and pentaerythritol tetraglycidyl ether; and epoxy compounds that have one epoxy group bonded directly to an alicyclic ring and an oxirane ring bonded to an aliphatic carbon atom, such as 4-vinylcyclohexene dioxide and limonene dioxide.
カチオン重合性化合物の1つであるオキセタン化合物は、分子内に1個以上のオキセタン環(オキセタニル基)を含有する化合物である。具体的には、例えば、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン(オキセタンアルコールとも呼ばれる。)、2-エチルヘキシルオキセタン、1,4-ビス〔{(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ}メチル〕ベンゼン(キシリレンビスオキセタンとも呼ばれる。)、3-エチル-3〔{(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ}メチル〕オキセタン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、3-(シクロヘキシルオキシ)メチル-3-エチルオキセタンが挙げられる。オキセタン化合物は、カチオン重合性化合物の主成分として用いてもよいし、エポキシ化合物と併用してもよい。 An oxetane compound, which is one of the cationically polymerizable compounds, is a compound containing one or more oxetane rings (oxetanyl group) in the molecule. Specifically, for example, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (also called oxetane alcohol), 2-ethylhexyloxetane, 1,4-bis[{(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy}methyl] Benzene (also called xylylenebisoxetane), 3-ethyl-3[{(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy}methyl]oxetane, 3-ethyl-3-(phenoxymethyl)oxetane, 3-(cyclohexyl) oxy)methyl-3-ethyloxetane. The oxetane compound may be used as the main component of the cationically polymerizable compound, or may be used in combination with an epoxy compound.
カチオン重合性化合物となり得るビニル化合物としては、脂肪族または脂環式のビニルエーテル化合物が挙げられ、その具体例は、例えば、n-アミルビニルエーテル、i-アミルビニルエーテル、n-ヘキシルビニルエーテル、n-オクチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、n-ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル、オレイルビニルエーテル等の炭素数5~20のアルキルまたはアルケニルアルコールのビニルエーテル;2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、3-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル等の水酸基含有ビニルエーテル;シクロヘキシルビニルエーテル、2-メチルシクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル等の脂肪族環または芳香族環を有するモノアルコールのビニルエーテル;グリセロールモノビニルエーテル、1,4-ブタンジオールモノビニルエーテル、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ペンタエリトリトールジビニルエーテル、ペンタエリトリトールテトラビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシシクロヘキサンモノビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシシクロヘキサンジビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシメチルシクロヘキサンモノビニルエーテル、1,4-ジヒドロキシメチルシクロヘキサンジビニルエーテル等の多価アルコールのモノ~ポリビニルエーテル;ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルモノビニルエーテル等のポリアルキレングリコールモノ~ジビニルエーテル;グリシジルビニルエーテル、エチレングリコールビニルエーテルメタクリレート等のその他のビニルエーテルを含む。ビニル化合物は、カチオン重合性化合物の主成分として用いてもよいし、エポキシ化合物、またはエポキシ化合物およびオキセタン化合物と併用してもよい。 Examples of the vinyl compound that can be a cationic polymerizable compound include aliphatic or alicyclic vinyl ether compounds, and specific examples thereof include n-amyl vinyl ether, i-amyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, and n-octyl vinyl ether. , 2-ethylhexyl vinyl ether, n-dodecyl vinyl ether, stearyl vinyl ether, vinyl ether of alkyl or alkenyl alcohol having 5 to 20 carbon atoms, such as oleyl vinyl ether; 2-hydroxyethyl vinyl ether, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, etc. Hydroxyl group-containing vinyl ethers; vinyl ethers of monoalcohols with aliphatic or aromatic rings such as cyclohexyl vinyl ether, 2-methylcyclohexyl vinyl ether, cyclohexylmethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether; glycerol monovinyl ether, 1,4-butanediol monovinyl ether, 1, 4-Butanediol divinyl ether, 1,6-hexanediol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, pentaerythritol divinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, trimethylolpropane divinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, 1,4-dihydroxycyclohexane Mono- to polyvinyl ethers of polyhydric alcohols such as monovinyl ether, 1,4-dihydroxycyclohexane divinyl ether, 1,4-dihydroxymethylcyclohexane monovinyl ether, 1,4-dihydroxymethylcyclohexane divinyl ether; diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether; Polyalkylene glycol mono- to divinyl ethers such as vinyl ether and diethylene glycol monobutyl monovinyl ether; other vinyl ethers such as glycidyl vinyl ether and ethylene glycol vinyl ether methacrylate. The vinyl compound may be used as the main component of the cationically polymerizable compound, or may be used in combination with an epoxy compound or an epoxy compound and an oxetane compound.
主成分となるカチオン重合性化合物の種類や組み合わせ、それらの含有量等を適宜選択することにより、該カチオン重合性化合物を含む活性エネルギー線硬化型接着剤から形成される粘接着剤層の面内屈折率を所望の範囲に制御することができる。
例えば、芳香族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物を含むことにより、得られる粘接着剤層の面内屈折率は高くなる傾向にある。例えば、脂肪族エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニル化合物を含むことにより、得られる粘接着剤層の面内屈折率は低くなる傾向にある。このような面内屈折率が高くなる傾向にある化合物と面内屈折率が低くなる傾向にある化合物とを適宜組み合わせて含むことにより、得られる粘接着剤層の面内屈折率を所望の範囲に制御しやすくなる。
By appropriately selecting the types and combinations of cationic polymerizable compounds as main components, their content, etc., the surface of the adhesive layer formed from the active energy ray-curable adhesive containing the cationic polymerizable compounds The internal refractive index can be controlled within a desired range.
For example, by including an aromatic epoxy compound or an alicyclic epoxy compound, the in-plane refractive index of the resulting pressure-sensitive adhesive layer tends to increase. For example, by containing an aliphatic epoxy compound, an oxetane compound, or a vinyl compound, the in-plane refractive index of the resulting pressure-sensitive adhesive layer tends to be lower. By including a compound that tends to increase the in-plane refractive index and a compound that tends to decrease the in-plane refractive index in an appropriate combination, the in-plane refractive index of the resulting adhesive layer can be adjusted to a desired value. It becomes easier to control the range.
カチオン重合型接着剤(ハイブリッド型の硬化性接着剤である場合を含む)におけるカチオン重合性化合物の含有量は、カチオン重合型接着剤に含まれる硬化性化合物の総量100質量%に対して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。なお、カチオン重合型接着剤に2種以上のカチオン重合性化合物が含まれる場合には、それらの合計量が上記範囲内にあることが好ましい。 The content of the cationic polymerizable compound in the cationic polymerizable adhesive (including the case where it is a hybrid type curable adhesive) is preferably based on 100% by mass of the total amount of the curable compound contained in the cationic polymerizable adhesive. is 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more. In addition, when the cationically polymerizable adhesive contains two or more types of cationically polymerizable compounds, it is preferable that the total amount thereof is within the above range.
活性エネルギー線硬化型接着剤がカチオン重合性化合物を含む場合、光カチオン重合開始剤を含有することが好ましい。光カチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、または電子線のような活性エネルギー線の照射によって、カチオン種またはルイス酸を発生し、カチオン硬化性化合物の重合反応を開始させるものである。光カチオン重合開始剤は、光で触媒的に作用するため、光カチオン重合性化合物に混合しても保存安定性や作業性に優れる。活性エネルギー線の照射によりカチオン種またはルイス酸を生じる化合物として、例えば、芳香族ヨードニウム塩や芳香族スルホニウム塩のようなオニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、鉄-アレーン錯体等を挙げることができる。 When the active energy ray-curable adhesive contains a cationically polymerizable compound, it preferably contains a photocationic polymerization initiator. A photocationic polymerization initiator is one that generates cationic species or Lewis acids upon irradiation with active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, or electron beams, and initiates the polymerization reaction of cationic curable compounds. . Since a photocationic polymerization initiator acts catalytically with light, it has excellent storage stability and workability even when mixed with a photocationic polymerizable compound. Examples of compounds that generate cationic species or Lewis acids upon irradiation with active energy rays include onium salts such as aromatic iodonium salts and aromatic sulfonium salts, aromatic diazonium salts, iron-arene complexes, and the like.
芳香族ヨードニウム塩は、ジアリールヨードニウムカチオンを有する化合物であり、当該カチオンとして、典型的にはジフェニルヨードニウムカチオンを挙げることができる。芳香族スルホニウム塩は、トリアリールスルホニウムカチオンを有する化合物であり、当該カチオンとして、典型的にはトリフェニルスルホニウムカチオンや4,4’-ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィドカチオン等を挙げることができる。芳香族ジアゾニウム塩は、ジアゾニウムカチオンを有する化合物であり、当該カチオンとして、典型的にはベンゼンジアゾニウムカチオンを挙げることができる。また、鉄-アレーン錯体は、典型的にはシクロペンタジエニル鉄(II)アレーンカチオン錯塩である。 An aromatic iodonium salt is a compound having a diaryliodonium cation, and the cation typically includes a diphenyliodonium cation. The aromatic sulfonium salt is a compound having a triarylsulfonium cation, and typical examples of the cation include triphenylsulfonium cation and 4,4'-bis(diphenylsulfonio)diphenylsulfide cation. An aromatic diazonium salt is a compound having a diazonium cation, and the cation typically includes a benzenediazonium cation. Further, the iron-arene complex is typically a cyclopentadienyl iron (II) arene cation complex salt.
上に示したカチオンは、アニオン(陰イオン)と対になって光カチオン重合開始剤を構成する。光カチオン重合開始剤を構成するアニオンの例を挙げると、特殊リン系アニオン[(Rf)nPF6-n]-、ヘキサフルオロホスフェートアニオンPF6 -、ヘキサフルオロアンチモネートアニオンSbF6 -、ペンタフルオロヒドロキシアンチモネートアニオンSbF5(OH)-、ヘキサフルオロアーセネートアニオンAsF6 -、テトラフルオロボレートアニオンBF4 -、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートアニオンB(C6F5)4 -等がある。中でも、カチオン重合性化合物の硬化性および得られる接着剤層の安全性の観点から、特殊リン系アニオン[(Rf)nPF6-n]-、ヘキサフルオロホスフェートアニオンPF6 -であることが好ましい。 The above-mentioned cations are paired with anions (negative ions) to form a photocationic polymerization initiator. Examples of anions that form a photocationic polymerization initiator include special phosphorus-based anions [(Rf) n PF 6-n ] - , hexafluorophosphate anions PF 6 - , hexafluoroantimonate anions SbF 6 - , pentafluorohydroxyantimonate anions SbF 5 (OH) - , hexafluoroarsenate anions AsF 6 - , tetrafluoroborate anions BF 4 - , and tetrakis (pentafluorophenyl) borate anions B (C 6 F 5 ) 4 - . Among these, from the viewpoint of the curability of the cationic polymerizable compound and the safety of the resulting adhesive layer, special phosphorus-based anions [(Rf) n PF 6-n ] - and hexafluorophosphate anions PF 6 - are preferred.
光カチオン重合開始剤は、1種のみを単独で使用してもよいし2種以上を併用してもよい。中でも、芳香族スルホニウム塩は、300nm付近の波長領域でも紫外線吸収特性を有することから、硬化性に優れ、良好な機械的強度や接着強度を有する硬化物を与えることができるため好ましく用いられる。 The photocationic polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Among these, aromatic sulfonium salts are preferably used because they have ultraviolet absorption characteristics even in the wavelength region of around 300 nm, have excellent curability, and can provide cured products having good mechanical strength and adhesive strength.
カチオン重合型接着剤における光カチオン重合開始剤の配合量(固形分量)は、カチオン重合性化合物100質量部に対して、通常、0.5~10質量部であり、好ましくは6質量部以下である。光カチオン重合開始剤の含有量が上記範囲内であると、カチオン重合性化合物を十分に硬化させることができる。 The amount (solid content) of the photocationic polymerization initiator in the cationic polymerization adhesive is usually 0.5 to 10 parts by mass, and preferably 6 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the cationic polymerizable compound. When the content of the photocationic polymerization initiator is within the above range, the cationic polymerizable compound can be sufficiently cured.
カチオン重合型接着剤に、カチオン重合性化合物に加えてラジカル重合性化合物を含有させることによりハイブリッド型の接着剤とすることもできる。ラジカル重合性化合物を併用することにより、粘接着剤層の面内屈折率の調整がしやすくなる場合がある。 A hybrid type adhesive can also be obtained by incorporating a radically polymerizable compound in addition to the cationically polymerizable compound into the cationically polymerizable adhesive. By using a radically polymerizable compound in combination, the in-plane refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer may be easily adjusted.
ラジカル重合型接着剤の主成分であるラジカル重合性化合物は、紫外線、可視光、電子線、X線等の活性エネルギー線の照射や加熱によりラジカル重合反応が進行し、硬化する化合物またはオリゴマーをいい、具体的にはエチレン性不飽和結合を有する化合物を挙げることができる。エチレン性不飽和結合を有する化合物としては、分子内に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル系化合物の他、スチレン、スチレンスルホン酸、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、N-ビニル-2-ピロリドンのようなビニル化合物等が挙げられる。これらは、1種のみを単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。 Radical polymerizable compounds, which are the main components of radical polymerizable adhesives, refer to compounds or oligomers that undergo a radical polymerization reaction and harden when irradiated with active energy rays such as ultraviolet rays, visible light, electron beams, and X-rays or by heating. Specifically, compounds having an ethylenically unsaturated bond can be mentioned. Compounds with ethylenically unsaturated bonds include (meth)acrylic compounds having one or more (meth)acryloyl groups in the molecule, as well as styrene, styrene sulfonic acid, vinyl acetate, vinyl propionate, and N-vinyl. Examples include vinyl compounds such as -2-pyrrolidone. These may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリル系化合物としては、分子内に少なくとも1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートモノマー、(メタ)アクリルアミドモノマー、および、官能基含有化合物を2種以上反応させて得られ、分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリルオリゴマー等の(メタ)アクリロイル基含有化合物を挙げることができる。(メタ)アクリルオリゴマーは好ましくは、分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートオリゴマーである。 Examples of (meth)acrylic compounds include (meth)acrylate monomers having at least one (meth)acryloyloxy group in the molecule, (meth)acrylamide monomers, and (meth)acryloyl group-containing compounds such as (meth)acrylic oligomers obtained by reacting two or more functional group-containing compounds and having at least two (meth)acryloyl groups in the molecule. The (meth)acrylic oligomer is preferably a (meth)acrylate oligomer having at least two (meth)acryloyloxy groups in the molecule.
活性エネルギー線硬化型接着剤がラジカル重合性化合物を含有する場合、光ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。光ラジカル重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、または電子線のような活性エネルギー線の照射によって、ラジカル硬化性化合物の重合反応を開始させるものである。光ラジカル重合開始剤は、1種のみを単独で使用してもよいし2種以上を併用してもよい。 When the active energy ray curable adhesive contains a radical polymerizable compound, it is preferable that it contains a photoradical polymerization initiator. The photoradical polymerization initiator initiates the polymerization reaction of the radical curable compound by irradiation with active energy rays such as visible light, ultraviolet light, X-rays, or electron beams. The photoradical polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more types.
光ラジカル重合開始剤の具体例は、アセトフェノン、3-メチルアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、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-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン等のアセトフェノン系開始剤;ベンゾフェノン、4-クロロベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系開始剤;ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾインエーテル系開始剤;4-イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系開始剤;その他、キサントン、フルオレノン、カンファーキノン、ベンズアルデヒド、アントラキノンを含む。 Specific examples of photoradical polymerization initiators include acetophenone, 3-methylacetophenone, benzyl dimethyl ketal, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-methyl-1-[ Acetophenone initiators such as 4-(methylthio)phenyl-2-morpholinopropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one; benzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4' - Benzophenone initiators such as diaminobenzophenone; benzoin ether initiators such as benzoin propyl ether and benzoin ethyl ether; thioxanthone initiators such as 4-isopropylthioxanthone; others include xanthone, fluorenone, camphorquinone, benzaldehyde, and anthraquinone .
ラジカル重合型接着剤における光ラジカル重合開始剤の配合量は、ラジカル重合性化合物100質量部に対して通常、0.5~20質量部であり、好ましくは1~6質量部である。光ラジカル重合開始剤の含有量が上記範囲内であると、ラジカル重合性化合物を十分に硬化させることができる。 The amount of the photoradical polymerization initiator in the radical polymerizable adhesive is usually 0.5 to 20 parts by weight, preferably 1 to 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of the radical polymerizable compound. When the content of the photoradical polymerization initiator is within the above range, the radically polymerizable compound can be sufficiently cured.
活性エネルギー線硬化型接着剤は、必要に応じて、オキセタン、ポリオール等のカチオン重合促進剤、光増感剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、粘着付与剤、熱可塑性樹脂、充填剤、流動調整剤、可塑剤、消泡剤、帯電防止剤、レベリング剤、および/または溶剤等の添加剤を含み得る。 The active energy ray-curable adhesive may contain additives such as cationic polymerization accelerators such as oxetane and polyol, photosensitizers, ion trapping agents, antioxidants, chain transfer agents, tackifiers, thermoplastic resins, fillers, flow control agents, plasticizers, defoamers, antistatic agents, leveling agents, and/or solvents, as necessary.
活性エネルギー線硬化型接着剤を用いる場合には、活性エネルギー線を照射することによって活性エネルギー線硬化型接着剤を硬化させることにより粘接着剤層が得られる。活性エネルギー線の光源は特に限定されないが、波長400nm以下に発光分布を有する活性エネルギー線が好ましく、紫外線がより好ましい。光源としては、具体的に、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、およびメタルハライドランプなどが挙げられる。 When an active energy ray curable adhesive is used, the adhesive layer is obtained by curing the active energy ray curable adhesive by irradiating it with active energy rays. The light source of the active energy rays is not particularly limited, but active energy rays having an emission distribution of wavelengths of 400 nm or less are preferred, and ultraviolet light is more preferred. Specific examples of light sources include low pressure mercury lamps, medium pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, chemical lamps, black light lamps, microwave excited mercury lamps, and metal halide lamps.
活性エネルギー線硬化型接着剤への光照射強度は、活性エネルギー線硬化型接着剤の組成によって適宜決定され、特に限定されないが、重合開始剤の活性化に有効な波長領域の照射強度は、通常、10~3,000mW/cm2である。活性エネルギー線硬化型接着剤への光照射時間は、硬化させる活性エネルギー線硬化型接着剤によって適宜選択すればよく、特に制限されるものではないが、通常0.1秒~10分であり、好ましくは1秒~5分、より好ましくは5秒~3分、さらに好ましくは10秒~1分である。このような紫外線照射強度で1回または複数回照射すると、その積算光量は、通常10~3,000mJ/cm2、好ましくは50~2,000mJ/cm2、より好ましくは100~1,000mJ/cm2である。 The intensity of light irradiation to the active energy ray curable adhesive is appropriately determined depending on the composition of the active energy ray curable adhesive, and is not particularly limited, but the irradiation intensity in the wavelength range effective for activating the polymerization initiator is usually , 10 to 3,000 mW/cm 2 . The light irradiation time to the active energy ray curable adhesive may be appropriately selected depending on the active energy ray curable adhesive to be cured, and is not particularly limited, but is usually 0.1 seconds to 10 minutes. The time is preferably 1 second to 5 minutes, more preferably 5 seconds to 3 minutes, and even more preferably 10 seconds to 1 minute. When irradiated once or multiple times with such ultraviolet irradiation intensity, the cumulative amount of light is usually 10 to 3,000 mJ/cm 2 , preferably 50 to 2,000 mJ/cm 2 , more preferably 100 to 1,000 mJ/cm 2 cm2 .
乾燥固化型接着剤としては、水酸基、カルボキシル基またはアミノ基等のプロトン性官能基とエチレン性不飽和基とを有するモノマーの重合体、または、ウレタン樹脂を主成分として含有し、さらに、多価アルデヒド、エポキシ化合物、エポキシ樹脂、メラミン化合物、ジルコニア化合物、および亜鉛化合物等の架橋剤または硬化性化合物を含有する組成物等が挙げられる。水酸基、カルボキシル基またはアミノ基等のプロトン性官能基とエチレン性不飽和基とを有するモノマーの重合体としては、エチレン-マレイン酸共重合体、イタコン酸共重合体、アクリル酸共重合体、アクリルアミド共重合体、ポリ酢酸ビニルのケン化物、および、ポリビニルアルコール系樹脂等が挙げられる。 The dry-setting adhesive contains as a main component a polymer of a monomer having a protic functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group and an ethylenically unsaturated group, or a urethane resin, and further contains a polyvalent adhesive. Examples include compositions containing crosslinking agents or curable compounds such as aldehydes, epoxy compounds, epoxy resins, melamine compounds, zirconia compounds, and zinc compounds. Examples of polymers of monomers having a protic functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group and an ethylenically unsaturated group include ethylene-maleic acid copolymers, itaconic acid copolymers, acrylic acid copolymers, and acrylamide. Examples include copolymers, saponified polyvinyl acetate, and polyvinyl alcohol resins.
ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、メチロール基変性ポリビニルアルコール、および、アミノ基変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。水系の乾燥固化型接着剤におけるポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、水100質量部に対して、通常、1~10質量部であり、好ましくは1~5質量部である。 Examples of polyvinyl alcohol resins include polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, completely saponified polyvinyl alcohol, carboxyl group-modified polyvinyl alcohol, acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol, methylol group-modified polyvinyl alcohol, and amino group-modified polyvinyl alcohol. Can be mentioned. The content of polyvinyl alcohol resin in the water-based dry-setting adhesive is usually 1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of water.
ウレタン樹脂としては、ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂等が挙げられる。ここでいうポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂とは、ポリエステル骨格を有するウレタン樹脂であって、その中に少量のイオン性成分(親水成分)が導入された樹脂である。係るアイオノマー型ウレタン樹脂は、乳化剤を使用せずに、水中で乳化してエマルジョンとなるため、水系の粘接着剤とすることができる。ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂を用いる場合は、架橋剤として水溶性のエポキシ化合物を配合することが有効である。 Examples of the urethane resin include polyester-based ionomer type urethane resins. The polyester-based ionomer type urethane resin referred to herein is a urethane resin having a polyester skeleton into which a small amount of an ionic component (hydrophilic component) is introduced. Such an ionomer-type urethane resin emulsifies in water to form an emulsion without using an emulsifier, and therefore can be used as a water-based adhesive. When using a polyester ionomer type urethane resin, it is effective to blend a water-soluble epoxy compound as a crosslinking agent.
エポキシ樹脂としては、ジエチレントリアミンまたはトリエチレンテトラミン等のポリアルキレンポリアミンとアジピン酸等のジカルボン酸との反応で得られるポリアミドポリアミンに、エピクロロヒドリンを反応させて得られるポリアミドエポキシ樹脂等が挙げられる。係るポリアミドエポキシ樹脂の市販品としては、“スミレーズレジン(登録商標)650”および“スミレーズレジン675”(以上、住化ケムテックス株式会社製)、“WS-525”(日本PMC株式会社製)等が挙げられる。エポキシ樹脂を配合する場合、その添加量は、ポリビニルアルコール系樹脂100質量部に対して、通常、1~100質量部であり、好ましくは1~50質量部である。 Examples of the epoxy resin include polyamide epoxy resins obtained by reacting epichlorohydrin with polyamide polyamines obtained by reacting polyalkylene polyamines such as diethylene triamine or triethylene tetramine with dicarboxylic acids such as adipic acid. Commercially available polyamide epoxy resins include "SUMIREZ RESIN (registered trademark) 650" and "SUMILEZE RESIN 675" (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd.), and "WS-525" (manufactured by Nippon PMC Corporation). etc. When blending an epoxy resin, the amount added is usually 1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyvinyl alcohol resin.
乾燥固化型接着剤は、溶媒を含んでいてよい。溶媒としては、水、水と親水性有機溶媒(例えばアルコール溶媒、エーテル溶媒、エステル溶媒等)との混合溶媒、有機溶媒等が挙げられる。接着剤成分として、例えばポリビニルアルコール系樹脂またはウレタン樹脂を含む接着剤が挙げられる。 The dry-setting adhesive may contain a solvent. Examples of the solvent include water, a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent (for example, an alcohol solvent, an ether solvent, an ester solvent, etc.), an organic solvent, and the like. Examples of adhesive components include adhesives containing polyvinyl alcohol resin or urethane resin.
乾燥固化型接着剤を用いる場合、乾燥固化型接着剤の塗膜を乾燥して硬化させることにより、粘接着剤層を得ることができる。この乾燥処理は、例えば熱風を吹き付けることにより行うことができ、その温度は、溶媒の種類にもよるが、通常30~200℃、好ましくは35~150℃、より好ましくは40~100℃、さらに好ましくは60~100℃の範囲内である。また、乾燥時間は通常10秒~30分程度である。 When a dry-solidifying adhesive is used, the coating of the dry-solidifying adhesive can be dried and cured to obtain a pressure-sensitive adhesive layer. This drying process can be carried out, for example, by blowing hot air onto the adhesive. The temperature depends on the type of solvent, but is usually in the range of 30 to 200°C, preferably 35 to 150°C, more preferably 40 to 100°C, and even more preferably 60 to 100°C. The drying time is usually about 10 seconds to 30 minutes.
感圧式粘着剤は、通常、ポリマーを含み、溶媒を含んでいてもよい。ポリマーとしては、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、またはポリエーテル等が挙げられる。中でも、アクリル系ポリマーを含むアクリル系の粘着剤は、光学的な透明性に優れ、粘着性や耐熱性等を向上させやすい点で好ましい。 Pressure-sensitive adhesives typically contain a polymer and may also contain a solvent. Examples of the polymer include acrylic polymers, silicone polymers, polyesters, polyurethanes, and polyethers. Among these, acrylic pressure-sensitive adhesives containing acrylic polymers are preferred because they have excellent optical transparency and can easily improve adhesiveness, heat resistance, and the like.
アクリル系ポリマーとしては、エステル部分のアルキル基がメチル基、エチル基またはブチル基等の炭素数1~20のアルキル基である(メタ)アクリレートと、(メタ)アクリル酸やヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の官能基を有する(メタ)アクリル系モノマーとの共重合体が好ましい。アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、25℃以下が好ましく、0℃以下がより好ましい。このようなアクリル系ポリマーの質量平均分子量は、10万以上であることが好ましい。 As the acrylic polymer, a copolymer of a (meth)acrylate in which the alkyl group of the ester portion is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or a butyl group, and a (meth)acrylic monomer having a functional group, such as (meth)acrylic acid or hydroxyethyl (meth)acrylate, is preferred. The glass transition temperature of the acrylic polymer is preferably 25°C or lower, more preferably 0°C or lower. The mass average molecular weight of such an acrylic polymer is preferably 100,000 or higher.
溶媒としては、重合性液晶組成物等に用い得る溶媒として挙げられた溶媒等が挙げられる。感圧式粘着剤は、光拡散剤を含有していてもよい。光拡散剤は、粘着剤に光拡散性を付与する添加剤であり、粘着剤が含むポリマーの屈折率と異なる屈折率を有する微粒子であればよい。光拡散剤としては、無機化合物からなる微粒子、および有機化合物(ポリマー)からなる微粒子が挙げられる。アクリル系ポリマーを含めて、粘着剤が有効成分として含むポリマーの多くは1.4~1.6程度の屈折率を有するため、その屈折率が1.2~1.8である光拡散剤から適宜選択することが好ましい。粘着剤が有効成分として含むポリマーと光拡散剤との屈折率差は、通常、0.01以上であり、表示装置の明るさと表示性の観点からは、0.01~0.2が好ましい。光拡散剤として用いる微粒子は、球形の微粒子、それも単分散に近い微粒子が好ましく、平均粒径が2~6μmである微粒子がより好ましい。屈折率は、一般的な最小偏角法またはアッベ屈折計によって測定される。 Examples of the solvent include those listed as solvents that can be used in polymerizable liquid crystal compositions and the like. The pressure-sensitive adhesive may contain a light diffusing agent. The light diffusing agent is an additive that imparts light diffusibility to the adhesive, and may be fine particles having a refractive index different from that of the polymer contained in the adhesive. Examples of the light diffusing agent include fine particles made of inorganic compounds and fine particles made of organic compounds (polymers). Many of the polymers contained as active ingredients in adhesives, including acrylic polymers, have a refractive index of about 1.4 to 1.6, so it is preferable to appropriately select a light diffusing agent from those having a refractive index of 1.2 to 1.8. The difference in refractive index between the polymer contained as an active ingredient in the adhesive and the light diffusing agent is usually 0.01 or more, and from the viewpoint of the brightness and display properties of the display device, it is preferable that it is 0.01 to 0.2. The fine particles used as the light diffusing agent are preferably spherical fine particles, and more preferably fine particles close to monodispersion, and more preferably fine particles with an average particle size of 2 to 6 μm. The refractive index is measured by a general minimum deviation method or an Abbe refractometer.
無機化合物からなる微粒子としては、酸化アルミニウム(屈折率1.76)および酸化ケイ素(屈折率1.45)等が挙げられる。有機化合物(ポリマー)からなる微粒子としては、メラミンビーズ(屈折率1.57)、ポリメタクリル酸メチルビーズ(屈折率1.49)、メタクリル酸メチル/スチレン共重合体樹脂ビーズ(屈折率1.50~1.59)、ポリカーボネートビーズ(屈折率1.55)、ポリエチレンビーズ(屈折率1.53)、ポリスチレンビーズ(屈折率1.6)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率1.46)、およびシリコーン樹脂ビーズ(屈折率1.46)等が挙げられる。光拡散剤の含有量は、通常、ポリマー100質量部に対して、3~30質量部である。 Examples of inorganic compound particles include aluminum oxide (refractive index 1.76) and silicon oxide (refractive index 1.45). Examples of organic compound (polymer) particles include melamine beads (refractive index 1.57), polymethyl methacrylate beads (refractive index 1.49), methyl methacrylate/styrene copolymer resin beads (refractive index 1.50-1.59), polycarbonate beads (refractive index 1.55), polyethylene beads (refractive index 1.53), polystyrene beads (refractive index 1.6), polyvinyl chloride beads (refractive index 1.46), and silicone resin beads (refractive index 1.46). The content of the light diffusing agent is usually 3-30 parts by mass per 100 parts by mass of polymer.
粘接着剤層の厚みは、粘接着剤層を構成する粘接着剤の種類、所望する粘接着力等に応じて適宜決定することができるが、通常、0.01μm以上20μm以下であり、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.1μm以上、特に好ましくは0.2μm以上であり、また、好ましくは20μm以下、より好ましくは10μm以下、さらに好ましくは5μm以下、特に好ましくは2μm以下、とりわけ好ましくは1.5μm以下である。
一般に、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜との間に位置する粘接着剤層の厚みが薄くなるほど、水平配向液晶硬化膜と粘接着剤層との界面で生じる界面反射と、垂直配向液晶硬化膜と粘接着剤層との界面で生じる界面反射とが互いに干渉しやすくなり、干渉ムラが生じやすくなる傾向にある。このような場合においても、本発明の積層体は、垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率と粘接着剤層の面内屈折率との差を小さくし、垂直配向液晶硬化膜と粘接着剤層との界面における反射の発生を抑制しているため、粘接着剤層の厚みが薄くなっても、干渉ムラの発生を効果的に抑制することができるため有利である。したがって、本発明の好適な一態様において、粘接着剤層の厚みは、好ましくは0.1μm以上2μm以下、より好ましくは0.2μm以上1.5μm以下である。粘接着剤層の厚みが上記範囲内であると、干渉ムラが生じ難く、高い粘接着性を確保しながら積層体の薄型化を図ることができる。
The thickness of the adhesive layer can be appropriately determined depending on the type of adhesive constituting the adhesive layer, the desired adhesive strength, etc., and is usually 0.01 μm or more and 20 μm or less, preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, particularly preferably 0.2 μm or more, and is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, even more preferably 5 μm or less, particularly preferably 2 μm or less, and particularly preferably 1.5 μm or less.
In general, the thinner the thickness of the adhesive layer located between the horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film, the more likely the interfacial reflection occurring at the interface between the horizontally aligned liquid crystal cured film and the adhesive layer and the interfacial reflection occurring at the interface between the vertically aligned liquid crystal cured film and the adhesive layer will interfere with each other, and interference unevenness tends to occur. Even in such a case, the laminate of the present invention is advantageous because it can effectively suppress the occurrence of interference unevenness even if the thickness of the adhesive layer is thin, since the difference between the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film and the in-plane refractive index of the adhesive layer is small and the occurrence of reflection at the interface between the vertically aligned liquid crystal cured film and the adhesive layer is suppressed. Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the adhesive layer is preferably 0.1 μm or more and 2 μm or less, more preferably 0.2 μm or more and 1.5 μm or less. When the thickness of the adhesive layer is within the above range, interference unevenness is unlikely to occur, and the laminate can be made thinner while maintaining high adhesiveness.
本発明の積層体は、例えば、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とを、上記粘接着剤層を介して積層(貼合)することにより製造することができる。 The laminate of the present invention can be produced, for example, by laminating (bonding) a horizontally oriented liquid crystal cured film and a vertically oriented liquid crystal cured film via the pressure-sensitive adhesive layer.
本発明は、本発明の積層体と偏光フィルムとを含む楕円偏光板を包含する。
偏光フィルムは、偏光機能を有するフィルムであり、吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルムや吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムを偏光子として含むフィルム等が挙げられる。吸収異方性を有する色素としては、例えば、二色性色素が挙げられる。
The present invention includes an elliptical polarizing plate comprising the laminate of the present invention and a polarizing film.
The polarizing film is a film having a polarizing function, and examples of the polarizing film include a stretched film having a dye having absorption anisotropy adsorbed thereon, a film coated with a dye having absorption anisotropy, and the like, which includes a polarizer, etc. Examples of the dye having absorption anisotropy include a dichroic dye.
吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルムを偏光子として含むフィルムは通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより、その二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、およびホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造された偏光子の少なくとも一方の面に接着剤を介して透明保護フィルムで挟み込むことで作製される。 A film containing a stretched film adsorbed with a dye having absorption anisotropy as a polarizer is usually produced by uniaxially stretching a polyvinyl alcohol resin film, dyeing the polyvinyl alcohol resin film with a dichroic dye to adsorb the dichroic dye, treating the polyvinyl alcohol resin film with the adsorbed dichroic dye with an aqueous boric acid solution, and washing with water after the treatment with the aqueous boric acid solution, and then sandwiching at least one side of the polarizer produced by this process between a transparent protective film via an adhesive.
ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することによって得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニルとそれに共重合可能な他の単量体との共重合体が用いられる。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類などが挙げられる。 Polyvinyl alcohol resins are obtained by saponifying polyvinyl acetate resins. Polyvinyl acetate resins include polyvinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, as well as copolymers of vinyl acetate and other monomers that can be copolymerized with it. Examples of other monomers that can be copolymerized with vinyl acetate include unsaturated carboxylic acids, olefins, vinyl ethers, unsaturated sulfonic acids, and acrylamides with ammonium groups.
ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常85~100モル%程度であり、好ましくは98モル%以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタールも使用することができる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常1,000~10,000程度であり、好ましくは1,500~5,000の範囲である。 The degree of saponification of polyvinyl alcohol resins is usually about 85 to 100 mol%, and preferably 98 mol% or more. Polyvinyl alcohol resins may be modified; for example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes can also be used. The degree of polymerization of polyvinyl alcohol resins is usually about 1,000 to 10,000, and preferably in the range of 1,500 to 5,000.
このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、偏光フィルムの原反フィルムとして用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は、特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。ポリビニルアルコール系原反フィルムの膜厚は、例えば、10~150μm程度とすることができる。 A film made from such polyvinyl alcohol-based resin is used as the base film for the polarizing film. The method for making the polyvinyl alcohol-based resin into a film is not particularly limited, and the film can be made by a known method. The thickness of the polyvinyl alcohol-based base film can be, for example, about 10 to 150 μm.
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの一軸延伸は、二色性色素による染色の前、染色と同時、または染色の後で行うことができる。一軸延伸を染色の後で行う場合、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。また、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また一軸延伸は、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶媒を用い、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は、通常3~8倍程度である。 The uniaxial stretching of the polyvinyl alcohol-based resin film can be performed before, simultaneously with, or after dyeing with a dichroic dye. When the uniaxial stretching is performed after dyeing, it may be performed before or during the boric acid treatment. It is also possible to perform the uniaxial stretching at these multiple stages. The uniaxial stretching may be performed uniaxially between rolls with different peripheral speeds, or may be performed uniaxially using a heated roll. The uniaxial stretching may be dry stretching in which the stretching is performed in the air, or wet stretching in which the polyvinyl alcohol-based resin film is stretched in a swollen state using a solvent. The stretching ratio is usually about 3 to 8 times.
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの二色性色素による染色は、例えば、二色性色素を含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬する方法によって行われる。 Dyeing of a polyvinyl alcohol-based resin film with a dichroic dye is carried out, for example, by immersing the polyvinyl alcohol-based resin film in an aqueous solution containing the dichroic dye.
二色性色素として、具体的には、ヨウ素や二色性の有機染料が用いられる。二色性の有機染料としては、C.I.DIRECT RED 39などのジスアゾ化合物からなる二色性直接染料および、トリスアゾ、テトラキスアゾなどの化合物からなる二色性直接染料等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、染色処理前に、水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。 Specific examples of the dichroic pigment include iodine and dichroic organic dyes. Examples of the dichroic organic dye include dichroic direct dyes made of disazo compounds such as C.I. DIRECT RED 39, and dichroic direct dyes made of compounds such as trisazo and tetrakisazo. It is preferable to immerse the polyvinyl alcohol resin film in water before the dyeing process.
二色性色素としてヨウ素を用いる場合は通常、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は、水100質量部あたり、通常、0.01~1質量部程度である。またヨウ化カリウムの含有量は、水100質量部あたり、通常、0.5~20質量部程度である。染色に用いる水溶液の温度は、通常20~40℃程度である。また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常20~1,800秒程度である。 When using iodine as a dichroic dye, a method is usually employed in which a polyvinyl alcohol resin film is immersed in an aqueous solution containing iodine and potassium iodide for dyeing. The content of iodine in this aqueous solution is usually about 0.01 to 1 part by mass per 100 parts by mass of water. Further, the content of potassium iodide is usually about 0.5 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of water. The temperature of the aqueous solution used for dyeing is usually about 20 to 40°C. The immersion time (staining time) in this aqueous solution is usually about 20 to 1,800 seconds.
一方、二色性色素として二色性の有機染料を用いる場合は通常、水溶性二色性染料を含む水溶液にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性有機染料の含有量は、水100質量部あたり、通常、1×10-4~10質量部程度であり、好ましくは1×10-3~1質量部であり、さらに好ましくは1×10-3~1×10-2質量部である。この水溶液は、硫酸ナトリウム等の無機塩を染色助剤として含んでいてもよい。染色に用いる二色性染料水溶液の温度は、通常、20~80℃程度である。また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常、10~1,800秒程度である。 On the other hand, when a dichroic organic dye is used as the dichroic pigment, a method of dyeing a polyvinyl alcohol-based resin film by immersing it in an aqueous solution containing a water-soluble dichroic dye is usually adopted. The content of the dichroic organic dye in this aqueous solution is usually about 1×10 −4 to 10 parts by mass, preferably 1×10 −3 to 1 part by mass, and more preferably 1×10 −3 to 1×10 −2 parts by mass per 100 parts by mass of water. This aqueous solution may contain an inorganic salt such as sodium sulfate as a dyeing assistant. The temperature of the dichroic dye aqueous solution used for dyeing is usually about 20 to 80° C. In addition, the immersion time in this aqueous solution (dyeing time) is usually about 10 to 1,800 seconds.
二色性色素による染色後のホウ酸処理は通常、染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液に浸漬する方法により行うことができる。このホウ酸水溶液におけるホウ酸の含有量は、水100質量部あたり、通常2~15質量部程度であり、好ましくは5~12質量部である。二色性色素としてヨウ素を用いた場合には、このホウ酸水溶液はヨウ化カリウムを含有することが好ましく、その場合のヨウ化カリウムの含有量は、水100質量部あたり、通常0.1~15質量部程度であり、好ましくは5~12質量部である。ホウ酸水溶液への浸漬時間は、通常60~1,200秒程度であり、好ましくは150~600秒、さらに好ましくは200~400秒である。ホウ酸処理の温度は、通常50℃以上であり、好ましくは50~85℃、さらに好ましくは60~80℃である。 The boric acid treatment after dyeing with a dichroic dye can usually be carried out by immersing the dyed polyvinyl alcohol resin film in an aqueous boric acid solution. The content of boric acid in this boric acid aqueous solution is usually about 2 to 15 parts by weight, preferably 5 to 12 parts by weight, per 100 parts by weight of water. When iodine is used as the dichroic dye, the boric acid aqueous solution preferably contains potassium iodide, and the content of potassium iodide in this case is usually 0.1 to 100 parts by mass of water. The amount is about 15 parts by mass, preferably 5 to 12 parts by mass. The immersion time in the boric acid aqueous solution is usually about 60 to 1,200 seconds, preferably 150 to 600 seconds, and more preferably 200 to 400 seconds. The temperature of the boric acid treatment is usually 50°C or higher, preferably 50 to 85°C, more preferably 60 to 80°C.
ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬する方法により行うことができる。水洗処理における水の温度は、通常5~40℃程度である。また浸漬時間は、通常1~120秒程度である。 The polyvinyl alcohol resin film treated with boric acid is usually washed with water. The water washing treatment can be performed, for example, by immersing a boric acid-treated polyvinyl alcohol resin film in water. The temperature of water in the washing process is usually about 5 to 40°C. The immersion time is usually about 1 to 120 seconds.
水洗後に乾燥処理が施されて、偏光子が得られる。乾燥処理は例えば、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行うことができる。乾燥処理の温度は、通常30~100℃程度であり、好ましくは50~80℃である。乾燥処理の時間は、通常60~600秒程度であり、好ましくは120~600秒である。乾燥処理により、偏光子の水分率は実用程度にまで低減される。その水分率は、通常5~20質量%程度であり、好ましくは8~15質量%である。水分率が上記範囲内であると、適度な可撓性を有し、かつ、熱安定性に優れる偏光子を得られる。 After washing with water, a drying process is performed to obtain a polarizer. The drying process can be performed using, for example, a hot air dryer or a far-infrared heater. The temperature of the drying process is usually about 30 to 100°C, and preferably 50 to 80°C. The time of the drying process is usually about 60 to 600 seconds, and preferably 120 to 600 seconds. The moisture content of the polarizer is reduced to a practical level by the drying process. The moisture content is usually about 5 to 20 mass%, and preferably 8 to 15 mass%. If the moisture content is within the above range, a polarizer having appropriate flexibility and excellent thermal stability can be obtained.
こうしてポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、一軸延伸、二色性色素による染色、ホウ酸処理、水洗および乾燥をして得られる偏光子の厚さは好ましくは5~40μmである。 The thickness of the polarizer obtained by subjecting the polyvinyl alcohol resin film to uniaxial stretching, dyeing with a dichroic dye, boric acid treatment, washing with water, and drying is preferably 5 to 40 μm.
吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムとしては、液晶性を有する二色性色素を含む組成物または、二色性色素と重合性液晶とを含む組成物を塗布して得られるフィルム等が挙げられる。当該フィルムは、好ましくは、その片面または両面に保護フィルムを有する。当該保護フィルムとしては、水平配向液晶硬化膜の製造に用い得る基材として先に例示した樹脂フィルムと同一のものが挙げられる。 Examples of films coated with a dye having absorption anisotropy include films obtained by coating a composition containing a dichroic dye having liquid crystal properties, or a composition containing a dichroic dye and a polymerizable liquid crystal. The film preferably has a protective film on one or both sides. Examples of the protective film include the same resin films as those exemplified above as substrates that can be used in the manufacture of horizontally aligned liquid crystal cured films.
吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムは薄い方が好ましいが、薄すぎると強度が低下し、加工性に劣る傾向がある。当該フィルムの厚みは、通常20μm以下であり、好ましくは5μm以下であり、より好ましくは0.5~3μmである。 It is preferable for a film coated with a dye having absorption anisotropy to be thin, but if it is too thin, the strength tends to decrease and processability tends to be poor. The thickness of the film is usually 20 μm or less, preferably 5 μm or less, and more preferably 0.5 to 3 μm.
前記吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムとしては、具体的には、特開2012-33249号公報等に記載のフィルムが挙げられる。 Specific examples of films coated with a dye having the above-mentioned absorption anisotropy include the films described in JP-A-2012-33249, etc.
このようにして得られた偏光子の少なくとも一方の面に、接着剤を介して透明保護フィルムを積層することにより偏光フィルムが得られる。透明保護フィルムとしては、水平配向液晶硬化膜等の製造に用い得る基材として先に例示した樹脂フィルムと同様の透明フィルムを好ましく用いることができる。 A polarizing film is obtained by laminating a transparent protective film on at least one surface of the thus obtained polarizer via an adhesive. As the transparent protective film, a transparent film similar to the resin film exemplified above as a base material that can be used for manufacturing a horizontally aligned liquid crystal cured film or the like can be preferably used.
本発明の楕円偏光板は、本発明の積層体と偏光フィルムとを含んで構成されるものであり、例えば、本発明の積層体と偏光フィルムとを粘接着剤層等を介して積層させることにより本発明の楕円偏光板を得ることができる。粘接着剤層としては、当該分野で従来公知の粘接着剤を用いることができ、例えば、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とを積層するために用い得る粘接着剤として先に例示したものと同様の粘接着剤が挙げられる。 The elliptically polarizing plate of the present invention includes the laminate of the present invention and a polarizing film, and for example, the laminate of the present invention and the polarizing film are laminated via an adhesive layer or the like. In this way, the elliptically polarizing plate of the present invention can be obtained. As the adhesive layer, any adhesive that is conventionally known in the field can be used, for example, an adhesive that can be used to laminate a horizontally aligned liquid crystal cured film and a vertically aligned liquid crystal cured film. Examples include adhesives similar to those exemplified above.
本発明の一態様においては、本発明の積層体と偏光フィルムとが積層される場合、積層体を構成する水平配向液晶硬化膜の遅相軸(光軸)と偏光フィルムの吸収軸との成す角が45±5°となるように積層することが好ましい。 In one aspect of the present invention, when the laminate of the present invention and a polarizing film are laminated, it is preferable to laminate them so that the angle between the slow axis (optical axis) of the horizontally aligned liquid crystal cured film constituting the laminate and the absorption axis of the polarizing film is 45±5°.
本発明の楕円偏光板は、従来の一般的な楕円偏光板、または偏光フィルムおよび位相差フィルムが備えるような構成を有していてよい。そのような構成としては、例えば、楕円偏光板を有機EL等の表示素子に貼合するための粘着剤層(シート)、偏光フィルムや位相差フィルムの表面を傷や汚れから保護する目的で用いられるプロテクトフィルム等が挙げられる。 The elliptically polarizing plate of the present invention may have a structure similar to that of a conventional general elliptically polarizing plate, or a polarizing film and a retardation film. Such structures include, for example, adhesive layers (sheets) used to bond elliptically polarizing plates to display elements such as organic EL, and adhesive layers used to protect the surfaces of polarizing films and retardation films from scratches and dirt. Protective films and the like can be mentioned.
本発明の楕円偏光板は、さまざまな表示装置に用いることができる。
表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子または発光装置を含む。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、タッチパネル表示装置、電子放出表示装置(例えば電場放出表示装置(FED)、表面電界放出表示装置(SED))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置(例えばグレーティングライトバルブ(GLV)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を有する表示装置)および圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置および投写型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。特に本発明の楕円偏光板は有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置および無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置に好適に用いることができ、本発明の積層体は液晶表示装置およびタッチパネル表示装置に好適に用いることができる。これらの表示装置は、干渉ムラの生じ難い本発明の積層体を備えることにより、良好な画像表示特性を発現することができる。
The elliptically polarizing plate of the present invention can be used in various display devices.
A display device is a device having a display element, and includes a light-emitting element or a light-emitting device as a light source. Examples of the display device include a liquid crystal display device, an organic electroluminescence (EL) display device, an inorganic electroluminescence (EL) display device, a touch panel display device, an electron emission display device (e.g., a field emission display device (FED) and a surface field emission display device (SED)), electronic paper (a display device using electronic ink or an electrophoretic element, a plasma display device, a projection type display device (e.g., a grating light valve (GLV) display device, a display device having a digital micromirror device (DMD)), and a piezoelectric ceramic display. The liquid crystal display device includes any of a transmissive liquid crystal display device, a semi-transmissive liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device, a direct-view liquid crystal display device, and a projection type liquid crystal display device. These display devices may be display devices that display two-dimensional images, or stereoscopic display devices that display three-dimensional images. In particular, the elliptical polarizing plate of the present invention can be suitably used in an organic electroluminescence (EL) display device and an inorganic electroluminescence (EL) display device, and the laminate of the present invention can be suitably used in a liquid crystal display device and a touch panel display device. These display devices can exhibit good image display characteristics by being provided with the laminate of the present invention, which is unlikely to cause interference unevenness.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。なお、例中の「%」および「部」は、特記ない限り、それぞれ質量%および質量部を意味する。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. In addition, "%" and "parts" in the examples mean % by mass and parts by mass, respectively, unless otherwise specified.
1.粘接着剤の調製
(1)活性エネルギー線硬化型接着剤の調製
表1に示す組成(表1中の単位は質量部)に従い、カチオン重合性化合物(モノマー(A-1)~(A-6))およびカチオン重合開始剤を混合した後、脱泡して、活性エネルギー線硬化型接着剤A~Fを調製した。なお、カチオン重合性化合物であるモノマー(A-1)~(A-6)は、それぞれ、以下に示す成分であり、カチオン重合開始剤(B)は、50質量%プロピレンカーボネート溶液として配合し、表1中にはその固形分量を示した。
1. Preparation of adhesives (1) Preparation of active energy ray curable adhesives Cationic polymerizable compounds (monomers (A-1) to (A-6)) and cationic polymerization initiators were mixed and degassed according to the compositions shown in Table 1 (the units in Table 1 are parts by mass), and active energy ray curable adhesives A to F were prepared. The cationic polymerizable compounds, monomers (A-1) to (A-6), were each the components shown below, and the cationic polymerization initiator (B) was blended as a 50 mass% propylene carbonate solution, and the solid content thereof is shown in Table 1.
<カチオン重合性化合物(モノマー)>
A-1:3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(商品名:CEL2021P、(株)ダイセル製)
A-2:1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(商品名:EX-212L、ナガセケムテックス(株)製)
A-3:4-ヒドロキシブチルビニルエーテル(商品名:HBVE、丸善石油化学(株)製)
A-4:p-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル(商品名:EX-146、ナガセケムテックス(株)製)
A-5:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(商品名:EXA-830CRP、DIC(株)製)
A-6:2-エチルヘキシルグリシジルエーテル(商品名:EX-121、ナガセケムテックス(株)製)
<Cationic polymerizable compound (monomer)>
A-1: 3',4'-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate (product name: CEL2021P, manufactured by Daicel Corporation)
A-2: 1,6-hexanediol diglycidyl ether (trade name: EX-212L, manufactured by Nagase ChemteX Co., Ltd.)
A-3: 4-Hydroxybutyl vinyl ether (trade name: HBVE, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.)
A-4: p-tert-butylphenyl glycidyl ether (trade name: EX-146, manufactured by Nagase ChemteX Co., Ltd.)
A-5: Bisphenol F type epoxy resin (product name: EXA-830CRP, manufactured by DIC Corporation)
A-6: 2-ethylhexyl glycidyl ether (product name: EX-121, manufactured by Nagase ChemteX Co., Ltd.)
<カチオン重合開始剤>
B:カチオン重合開始剤(商品名:CPI-100P、サンアプロ(株)製、50質量%溶液)
<Cationic Polymerization Initiator>
B: Cationic polymerization initiator (product name: CPI-100P, manufactured by San-Apro Co., Ltd., 50% by weight solution)
(2)屈折率の測定方法
上記で調製した接着剤A~Fを、それぞれ、シクロオレフィンポリマーフィルム(COP:ZF-14 日本ゼオン株式会社製)の片面に、バーコーター〔第一理化(株)製〕を用いて塗工し、紫外線照射装置〔フュージョンUVシステムズ(株)製〕で積算光量600mJ/cm2(UV-B)で紫外線を照射し硬化物を得た。得られた硬化物の膜厚を接触式膜厚計でシクロオレフィンポリマーフィルムとの厚みの差分から測定したところ、約30μmであった。得られた硬化物からCOPを剥離し、硬化物の屈折率n2(589nm)を25℃環境下で多波長アッベ屈折計〔(株)アタゴ製“DR-M4”〕を用いて測定した。結果を表1に示す。
(2) Method for measuring refractive index Each of the adhesives A to F prepared above was applied to one side of a cycloolefin polymer film (COP: ZF-14, manufactured by Zeon Corporation) using a bar coater [manufactured by Daiichi Rika Co., Ltd.], and a cured product was obtained by irradiating the film with ultraviolet light at an integrated light quantity of 600 mJ/cm 2 (UV-B) using an ultraviolet irradiation device [manufactured by Fusion UV Systems Co., Ltd.]. The film thickness of the obtained cured product was measured from the difference in thickness with the cycloolefin polymer film using a contact film thickness meter, and was about 30 μm. The COP was peeled off from the obtained cured product, and the refractive index n2 (589 nm) of the cured product was measured using a multi-wavelength Abbe refractometer ["DR-M4" manufactured by Atago Co., Ltd.] in a 25° C. environment. The results are shown in Table 1.
2.垂直配向液晶硬化膜形成用組成物の調製
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用組成物1の調製
表2に記載の組成に従って各成分を混合し、得られた溶液を80℃で1時間攪拌した後、室温まで冷却して垂直配向液晶硬化膜形成用組成物1を調製した。
なお、表2中の各成分は、それぞれ以下に示す成分であり、配合量は調製した組成物の総量に対する各成分の配合割合を表す。
2. Preparation of a composition for forming a vertically aligned liquid crystal cured film (1) Preparation of a composition 1 for forming a vertically aligned liquid crystal cured film The components were mixed according to the composition shown in Table 2, and the resulting solution was stirred at 80° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to prepare a composition 1 for forming a vertically aligned liquid crystal cured film.
In addition, each component in Table 2 is the component shown below, and the blending amount indicates the blending ratio of each component to the total amount of the prepared composition.
Irg907:カチオン重合開始剤〔イルガキュア907(BASFジャパン社製)〕
BYK-361N:レベリング剤(ビックケミージャパン製)
LR-9000:反応性添加剤〔Laromer(登録商標)LR-9000(BASFジャパン社製)〕
PGMEA:溶媒(プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート)
LC242:重合性液晶化合物〔下記式で表される重合性液晶化合物(BASF社製)〕
以下に示す重合性液晶化合物A、および重合性液晶化合物Bを90:10の質量比で混合した混合物に対して、レベリング剤(F-556;DIC社製)を1質量部、および重合開始剤である2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(「イルガキュア369(Irg369)」、BASFジャパン株式会社製)を6質量部添加した。
Irg907: Cationic polymerization initiator [Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan)]
BYK-361N: Leveling agent (manufactured by BYK Chemie Japan)
LR-9000: Reactive additive [Laromer (registered trademark) LR-9000 (manufactured by BASF Japan)]
PGMEA: Solvent (propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate)
LC242: Polymerizable liquid crystal compound [Polymerizable liquid crystal compound represented by the following formula (manufactured by BASF)]
さらに、固形分濃度が13%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加し、80℃で1時間攪拌することにより、水平配向液晶硬化膜形成用組成物1および垂直配向液晶硬化膜形成用組成物2を得た。 Furthermore, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added so that the solid content concentration became 13%, and the mixture was stirred at 80°C for 1 hour to obtain composition 1 for forming a horizontally aligned liquid crystal cured film and composition 2 for forming a vertically aligned liquid crystal cured film.
重合性液晶化合物Aは特開2010-31223号公報に記載の方法に準じて製造した。また、重合性液晶化合物Bは、特開2009-173893号公報に記載の方法に準じて製造した。以下にそれぞれの分子構造を示す。 Polymerizable liquid crystal compound A was produced according to the method described in JP-A No. 2010-31223. Furthermore, polymerizable liquid crystal compound B was produced according to the method described in JP-A No. 2009-173893. The molecular structure of each is shown below.
重合性液晶化合物A
重合性液晶化合物B
3.配向膜形成用組成物の調製
(1)垂直配向膜形成用組成物1の調製
市販の配向性ポリマーであるサンエバーSE-610(日産化学工業株式会社製)1質量部(固形分換算)に2-ブトキシエタノール99質量部を加えて混合し、垂直配向膜形成用組成物を得た。SE-610の固形分量については、納品仕様書に記載の濃度から換算した。
3. Preparation of composition for forming alignment film (1) Preparation of composition 1 for forming vertical alignment film 1 part by mass (solid content equivalent) of Sunever SE-610 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), which is a commercially available alignment polymer, contains 2 -99 parts by mass of butoxyethanol were added and mixed to obtain a composition for forming a vertical alignment film. The solid content of SE-610 was calculated from the concentration stated in the delivery specifications.
(2)垂直配向膜形成用組成物2の調製
信越化学工業株式会社製のシランカップリング剤「KBE-9103」を、エタノールと水を9:1(質量比)の割合で混合した混合溶媒に溶解させ、固形分0.5%の垂直配向膜形成用組成物を得た。
(2) Preparation of composition 2 for forming vertical alignment film A silane coupling agent "KBE-9103" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was dissolved in a mixed solvent of ethanol and water in a ratio of 9:1 (mass ratio) to obtain a composition for forming a vertical alignment film having a solid content of 0.5%.
(3)水平配向膜形成用組成物の調製
下記構造の光配向性材料5質量部(重量平均分子量:30000)とシクロペンタノン(溶媒)95質量部とを成分として混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、水平配向膜形成用組成物を得た。
(3) Preparation of a composition for forming a horizontal alignment film 5 parts by mass of a photoalignment material having the following structure (weight average molecular weight: 30,000) and 95 parts by mass of cyclopentanone (solvent) were mixed as components, and the resulting mixture was stirred at 80° C. for 1 hour to obtain a composition for forming a horizontal alignment film.
4.偏光フィルムの製造
厚さ30μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により約5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に40秒間浸漬した。その後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の質量比が0.044/5.7/100の染色水溶液に28℃で30秒間浸漬して染色処理を行った。次に、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が11.0/6.2/100のホウ酸水溶液に70℃で120秒間浸漬した。引き続き、8℃の純水で15秒間洗浄した後、300Nの張力で保持した状態で、60℃で50秒間、次いで75℃で20秒間乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚さ12μmの偏光子を得た。
得られた偏光子に対して、前面透明保護層として一方の面にトリアセチルセルロースフィルム(TAC;KC2UA;コニカミノルタ株式会社製、厚さ:25μm)をケン化処理したフィルムを、もう一方の面にコロナ処理した波長550nmにおける位相差値が略0であるシクロオレフィンポリマーフィルム(COP:ZF-14 日本ゼオン株式会社製)を、間に得られる接着剤層の厚みが50nμmとなるよう調製した水系接着剤を注入し、ニップロールで貼り合わせた。得られた貼合物の張力を430N/mに保ちながら、60℃で2分間乾燥して、片面に透明保護フィルムとしてTACを、片面にCOPを有する偏光フィルムを得た。なお、前記水系接着剤は水100質量部に、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール(クラレ製 クラレポバール KL318)3質量部と、水溶性ポリアミドエポキシ樹脂(住化ケムテックス製 スミレーズレジン650 固形分濃度30%の水溶液〕1.5質量部を添加して調製した。
4. Production of polarizing film A polyvinyl alcohol film with a thickness of 30 μm (average degree of polymerization of about 2400, degree of saponification of 99.9 mol% or more) was uniaxially stretched to about 5 times by dry stretching, and further stretched to 40 mm while maintaining the tension state. It was immersed in pure water at ℃ for 40 seconds. Thereafter, it was immersed in a dyeing aqueous solution having a mass ratio of iodine/potassium iodide/water of 0.044/5.7/100 at 28° C. for 30 seconds to perform a dyeing treatment. Next, it was immersed in a boric acid aqueous solution having a mass ratio of potassium iodide/boric acid/water of 11.0/6.2/100 at 70° C. for 120 seconds. Subsequently, after washing with pure water at 8°C for 15 seconds, the polyvinyl alcohol film was dried at 60°C for 50 seconds and then at 75°C for 20 seconds while being held under a tension of 300N, so that iodine was adsorbed and oriented in the polyvinyl alcohol film. A polarizer with a thickness of 12 μm was obtained.
For the obtained polarizer, a saponified triacetyl cellulose film (TAC; KC2UA; manufactured by Konica Minolta, Inc., thickness: 25 μm) was applied to one side as a front transparent protective layer, and a film obtained by saponification treatment was applied to the other side. A cycloolefin polymer film (COP: ZF-14 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) that has been corona-treated and has a retardation value of approximately 0 at a wavelength of 550 nm is prepared in such a way that the thickness of the adhesive layer obtained between them is 50 nm. Adhesive was injected and the pieces were pasted together using nip rolls. While maintaining the tension of the obtained bond at 430 N/m, it was dried at 60° C. for 2 minutes to obtain a polarizing film having TAC as a transparent protective film on one side and COP on the other side. The water-based adhesive contains 100 parts by mass of water, 3 parts by mass of carboxyl group-modified polyvinyl alcohol (Kuraray Poval KL318, manufactured by Kuraray), and a water-soluble polyamide epoxy resin (Sumirezu Resin 650, manufactured by Sumika Chemtex, with a solid content concentration of 30%). Aqueous solution] was prepared by adding 1.5 parts by mass.
5.基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜からなる積層体の製造
(1)基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜からなる積層体1の製造
日本ゼオン株式会社製のCOPフィルム(ZF-14)上にコロナ処理を実施した後、コロナ処理を施した表面に、上記で調製した水平配向膜形成用組成物をバーコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥した。次いで、偏光UV照射装置(「SPOT CURE SP-9」、ウシオ電機株式会社製)を用いて、波長313nmにおける積算光量:100mJ/cm2で軸角度45°にて偏光UV露光を実施して水平配向膜を得た。得られた水平配向膜の膜厚をエリプソメータで測定したところ、100nmであった。
5. Production of a laminate consisting of a base material, a horizontal alignment film, and a horizontally aligned liquid crystal cured film (1) Production of a laminate 1 consisting of a base material, a horizontal alignment film, and a horizontally aligned liquid crystal cured film COP film (ZF) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. -14) After performing corona treatment on the surface, the composition for forming a horizontal alignment film prepared above was applied with a bar coater to the corona-treated surface and dried at 80° C. for 1 minute. Next, using a polarized UV irradiation device ("SPOT CURE SP-9", manufactured by Ushio Inc.), polarized UV exposure was performed at an axis angle of 45° with an integrated light amount of 100 mJ/ cm2 at a wavelength of 313 nm, and the image was exposed horizontally. An alignment film was obtained. The thickness of the obtained horizontal alignment film was measured with an ellipsometer and was found to be 100 nm.
続いて、水平配向膜に、水平配向液晶硬化膜形成用組成物1を、バーコーターを用いて塗布し、120℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(「ユニキュアVB-15201BY-A」、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm2)することにより、水平配向液晶硬化膜1を形成し、基材、水平配向膜および水平配向液晶硬化膜1からなる積層体1を得た。得られた積層体1における水平配向液晶硬化膜1の膜厚をエリプソメータで測定したところ、2.3μmであった。 Next, a composition 1 for forming a horizontally aligned liquid crystal cured film was applied to the horizontal alignment film using a bar coater, and dried at 120°C for 1 minute. After that, ultraviolet light was irradiated (under a nitrogen atmosphere, accumulated light amount at a wavelength of 365 nm: 500 mJ/cm 2 ) using a high-pressure mercury lamp ("Unicur VB-15201BY-A", manufactured by Ushio Inc.) to form a horizontally aligned liquid crystal cured film 1, thereby obtaining a laminate 1 consisting of the substrate, the horizontal alignment film, and the horizontally aligned liquid crystal cured film 1. The thickness of the horizontally aligned liquid crystal cured film 1 in the obtained laminate 1 was measured with an ellipsometer and was found to be 2.3 μm.
(2)水平配向液晶硬化膜1の位相差および三次元屈折率の測定
上記方法にて製造した水平配向液晶硬化膜1の面内位相差値Re(λ)は、粘着剤を介して積層体をガラスに貼合した後、基材であるCOPを剥離した後に、測定機(「KOBRA-WPR」、王子計測機器株式会社製)により測定した。各波長における位相差値Re(λ)の測定結果は、Re(450)=121nm、Re(550)=142nm、Re(650)=146nm、Re(450)/Re(550)=0.85であった。エリプソメータで得られた水平配向液晶硬化膜1の平均屈折率および位相差値より589nmにおける三次元屈折率を求めた。結果を表3に示す。
(2) Measurement of retardation and three-dimensional refractive index of horizontally aligned liquid crystal cured film 1 was laminated to glass, and after peeling off the COP as a base material, measurement was performed using a measuring device ("KOBRA-WPR", manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.). The measurement results of the phase difference value Re(λ) at each wavelength are Re(450)=121nm, Re(550)=142nm, Re(650)=146nm, Re(450)/Re(550)=0.85. there were. The three-dimensional refractive index at 589 nm was determined from the average refractive index and retardation value of the horizontally aligned liquid crystal cured film 1 obtained using an ellipsometer. The results are shown in Table 3.
6.基材、垂直配向膜、垂直配向液晶硬化膜からなる積層体の製造
(1)基材、垂直配向膜および垂直配向液晶硬化膜1からなる積層体2の製造
日本ゼオン株式会社製のCOPフィルム(ZF-14)上にコロナ処理を実施した後、コロナ処理を施した表面に、垂直配向膜形成用組成物1を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥し、垂直配向膜を形成した。得られた垂直配向膜の膜厚をエリプソメータで測定したところ70nmであった。また、得られた垂直配向膜の波長550nmにおける位相差値を測定(測定機:王子計測機器社製、KOBRA-WR)したところ、R0(550)=0.7nmであった。なお、前記COPの波長550nmにおける位相差値は略0であるため、当該位相差値には影響しない。続いて、得られた垂直配向膜上に、垂直配向液晶硬化膜形成用組成物1を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥し、高圧水銀ランプ(ウシオ電機株式会社製、ユニキュアVB―15201BY-A)を用いて紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:1000mJ/cm2)することにより垂直配向液晶硬化膜1を形成し、基材、垂直配向膜および垂直配向液晶硬化膜1からなる積層体2を得た。得られた積層体2における垂直配向液晶硬化膜1の膜厚をエリプソメータで測定したところ534nmであった。
6. Manufacture of a laminate consisting of a substrate, a vertical alignment film, and a vertical alignment liquid crystal cured film (1) Manufacture of a laminate 2 consisting of a substrate, a vertical alignment film, and a vertical alignment liquid crystal cured film 1 After performing a corona treatment on a COP film (ZF-14) manufactured by Zeon Corporation, a composition for forming a vertical alignment film 1 was applied to the corona-treated surface using a bar coater and dried at 90°C for 1 minute to form a vertical alignment film. The thickness of the obtained vertical alignment film was measured with an ellipsometer to be 70 nm. In addition, the retardation value of the obtained vertical alignment film at a wavelength of 550 nm was measured (measuring instrument: Oji Scientific Instruments, KOBRA-WR), and R 0 (550) = 0.7 nm. Note that the retardation value of the COP at a wavelength of 550 nm is approximately 0, so there is no effect on the retardation value. Next, a composition 1 for forming a vertically aligned liquid crystal cured film was applied onto the obtained vertical alignment film using a bar coater, dried at 90°C for 1 minute, and irradiated with ultraviolet light (under a nitrogen atmosphere, integrated light amount at a wavelength of 365 nm: 1000 mJ/cm 2 ) using a high-pressure mercury lamp (manufactured by Ushio Inc., Uniqure VB-15201BY-A) to form a vertically aligned liquid crystal cured film 1, thereby obtaining a laminate 2 consisting of a substrate, a vertical alignment film, and the vertically aligned liquid crystal cured film 1. The thickness of the vertically aligned liquid crystal cured film 1 in the obtained laminate 2 was measured with an ellipsometer and found to be 534 nm.
(2)垂直配向液晶硬化膜1の位相差および三次元屈折率の測定
垂直配向液晶硬化膜1の位相差値を測定するために、上記と同様の手順で日本ゼオン株式会社製のCOPフィルム(ZF-14)上に垂直配向膜、および垂直配向液晶硬化膜を製造し、粘着剤(リンテック社製感圧式粘着剤 15μm)を介して垂直配向液晶硬化膜をガラスと貼合し、COPに位相差がないことを確認した上で、エリプソメータによりサンプルへの光の入射角を変えて位相差値を測定した。得られた膜厚、平均屈折率およびエリプソメータの測定結果から算出される位相差値は、R0(550)=1.3nm、R40(550)=21.9nm、Rth(450)=-91nm、Rth(550)=-84nm、Rth(450)/Rth(550)=1.09であった。エリプソメータで得られた平均屈折率および位相差値より589nmにおける三次元屈折率n3x、n3yおよびn3zを求めた。結果を表3に示す。
(2) Measurement of phase difference and three-dimensional refractive index of vertically aligned liquid crystal cured film 1 In order to measure the phase difference value of the vertically aligned liquid crystal cured film 1, a vertically aligned film and a vertically aligned liquid crystal cured film were produced on a COP film (ZF-14) manufactured by Zeon Corporation in the same manner as above, and the vertically aligned liquid crystal cured film was bonded to glass via an adhesive (Lintec pressure-sensitive adhesive 15 μm), and after confirming that there was no phase difference in the COP, the phase difference value was measured by changing the incident angle of light on the sample using an ellipsometer. The phase difference values calculated from the obtained film thickness, average refractive index, and ellipsometer measurement results were R 0 (550) = 1.3 nm, R 40 (550) = 21.9 nm, Rth (450) = -91 nm, Rth (550) = -84 nm, and Rth (450) / Rth (550) = 1.09. The three-dimensional refractive indices n3x, n3y and n3z at 589 nm were calculated from the average refractive index and phase difference value obtained by the ellipsometer. The results are shown in Table 3.
(3)基材、垂直配向膜、垂直配向液晶硬化膜2からなる積層体3の製造
前述の方法と同様にコロナ処理を施した基材上に、垂直配向膜形成用組成物2をバーコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥し、垂直配向膜を得た。得られた垂直配向膜の膜厚をエリプソメータで測定したところ、50nmであった。
(3) Manufacture of laminate 3 consisting of substrate, vertical alignment film, and vertical alignment liquid crystal cured film 2 The composition 2 for forming a vertical alignment film was applied by a bar coater onto a substrate subjected to corona treatment in the same manner as described above, and dried at 80° C. for 1 minute to obtain a vertical alignment film. The thickness of the obtained vertical alignment film was measured by an ellipsometer and found to be 50 nm.
続いて、得られた垂直配向膜に垂直配向液晶硬化膜形成用組成物2をバーコーターにより塗布し、120℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(「ユニキュアVB-15201BY-A」、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm2)することにより、垂直配向液晶硬化膜2を形成し、基材、垂直配向膜および垂直配向液晶硬化膜2からなる積層体3を得た。得られた積層体3における垂直配向液晶硬化膜2の膜厚をエリプソメータで測定したところ、1.2μmであった。 Subsequently, the composition 2 for forming a vertically aligned liquid crystal cured film was applied to the obtained vertically aligned film using a bar coater, and after drying at 120°C for 1 minute, a high pressure mercury lamp ("Unicure VB-15201BY-A", A vertically aligned liquid crystal cured film 2 is formed by irradiating ultraviolet rays (integrated light amount at a wavelength of 365 nm in a nitrogen atmosphere: 500 mJ/cm 2 ) using a UV light source (manufactured by Denki Co., Ltd.). A laminate 3 consisting of the oriented liquid crystal cured film 2 was obtained. The film thickness of the vertically aligned liquid crystal cured film 2 in the obtained laminate 3 was measured with an ellipsometer and found to be 1.2 μm.
(4)垂直配向液晶硬化膜2の位相差および三次元屈折率の測定
垂直配向液晶硬化膜2の位相差値を測定するために、上記と同様の手順で日本ゼオン株式会社製のCOPフィルム(ZF-14)上に垂直配向膜、及び垂直配向液晶硬化膜を製造し、粘着剤(リンテック社製感圧式粘着剤 15μm)を介して垂直配向液晶硬化膜をガラスと貼合し、COPに位相差がないことを確認した上で、エリプソメータによりサンプルへの光の入射角を変えて位相差値を測定した。得られた膜厚、平均屈折率、及びエリプソメータの測定結果から算出される位相差値はそれぞれ、Rth(450)=-63nm、Rth(550)=-73nmであり、Rth(450)/Rth(550)=0.85であった。エリプソメータで得られた平均屈折率および位相差値より589nmにおける三次元屈折率n3x、n3yおよびn3zを求めた。結果を表3に示す。
(4) Measurement of phase difference and three-dimensional refractive index of vertically aligned liquid crystal cured film 2 In order to measure the phase difference value of the vertically aligned liquid crystal cured film 2, a vertically aligned film and a vertically aligned liquid crystal cured film were produced on a COP film (ZF-14) manufactured by Zeon Corporation in the same manner as above, and the vertically aligned liquid crystal cured film was bonded to glass via an adhesive (Lintec pressure-sensitive adhesive 15 μm), and after confirming that there was no phase difference in the COP, the phase difference value was measured by changing the angle of incidence of light on the sample using an ellipsometer. The obtained film thickness, average refractive index, and phase difference value calculated from the measurement results of the ellipsometer were Rth (450) = -63 nm, Rth (550) = -73 nm, and Rth (450) / Rth (550) = 0.85, respectively. The three-dimensional refractive indexes n3x, n3y, and n3z at 589 nm were obtained from the average refractive index and phase difference value obtained by the ellipsometer. The results are shown in Table 3.
7.水平配向液晶硬化膜、粘接着剤層および垂直配向液晶硬化膜を含む積層体の作製
(1)実施例1
(a)積層体(楕円偏光板)の作製
上記で作製した偏光フィルムのシクロオレフィンフィルム側と、基材、水平配向膜および水平配向液晶硬化膜1からなる積層体1の水平配向液晶硬化膜1側とを粘着剤(リンテック社製感圧式粘着剤 15μm)を介して貼合した後基材を水平配向膜とともに剥離した。続いて、基材、垂直配向膜および垂直配向液晶硬化膜1からなる積層体2の垂直配向液晶硬化膜1側にコロナ処理を施した後表1に記載の接着剤Aを塗工し、該接着剤Aの塗工面と上記積層体1の水平配向液晶硬化膜1側とを積層し、垂直配向液晶硬化膜1側から、紫外線照射装置〔フュージョンUVシステムズ(株)製〕を用いて積算光量400mJ/cm2 (UV-B)で紫外線を照射し、接着剤Aを硬化させた。その後、垂直配向液晶硬化膜1の作製に用いた基材を垂直配向膜とともに剥離することにより、偏光フィルム/粘着剤/水平配向液晶硬化膜1/接着剤層/垂直配向液晶硬化膜1の積層構造を有する積層体(楕円偏光板)を得た。
なお、接触式膜厚計で測定した接着剤層の厚みは1.4μmであった。
7. Preparation of a laminate including a horizontally aligned liquid crystal cured film, a pressure-sensitive adhesive layer and a vertically aligned liquid crystal cured film (1) Example 1
(a) Preparation of Laminate (Elliptical Polarizing Plate) The cycloolefin film side of the polarizing film prepared above and the horizontally aligned liquid crystal cured film 1 side of the laminate 1 consisting of the substrate, the horizontally aligned film, and the horizontally aligned liquid crystal cured film 1 were laminated via an adhesive (15 μm pressure-sensitive adhesive manufactured by Lintec Corporation), and then the substrate was peeled off together with the horizontally aligned film. Next, the vertically aligned liquid crystal cured film 1 side of the laminate 2 consisting of the substrate, the vertically aligned film, and the vertically aligned liquid crystal cured film 1 was subjected to corona treatment, and then the adhesive A described in Table 1 was applied, and the coated surface of the adhesive A and the horizontally aligned liquid crystal cured film 1 side of the laminate 1 were laminated, and ultraviolet light was irradiated from the vertically aligned liquid crystal cured film 1 side with an integrated light amount of 400 mJ/cm 2 (UV-B) using an ultraviolet irradiation device [manufactured by Fusion UV Systems Co., Ltd.] to cure the adhesive A. Thereafter, the base material used for preparing the vertically aligned liquid crystal cured film 1 was peeled off together with the vertically aligned film, thereby obtaining a laminate (elliptically polarizing plate) having a laminated structure of polarizing film/adhesive/horizontally aligned liquid crystal cured film 1/adhesive layer/vertically aligned liquid crystal cured film 1.
The thickness of the adhesive layer measured with a contact type film thickness meter was 1.4 μm.
(b)干渉ムラの評価
上記で作製した積層体(楕円偏光板)を、アクリル系粘着剤(膜厚25μm)を介してアルミ反射板に貼りつけ、3波長形蛍光灯下で斜め方向から360°回して目視観察し、以下の基準に基づいて評価した。評価結果を表3に示す。
A:干渉ムラが視認されない
B:干渉ムラがわずかに視認される
C:干渉ムラが視認される
(b) Evaluation of interference unevenness The laminate (elliptically polarizing plate) prepared above was attached to an aluminum reflector plate via an acrylic adhesive (film thickness 25 μm), and visually observed from an oblique direction under a three-wavelength fluorescent lamp and rotated 360°, and evaluated based on the following criteria. The evaluation results are shown in Table 3.
A: No visible interference unevenness B: Slight visible interference unevenness C: Visible interference unevenness
(2)実施例2
接着剤を接着剤Bに変更した以外は、実施例1と同様に積層体(楕円偏光板)を作製し、干渉ムラの評価を実施した。結果を表3に示す。
(2) Example 2
A laminate (elliptically polarizing plate) was produced in the same manner as in Example 1, except that the adhesive was changed to adhesive B, and evaluation of interference unevenness was carried out. The results are shown in Table 3.
(3)実施例3
接着剤を接着剤Cに変更した以外は、実施例1と同様に積層体(楕円偏光板)を作製し、干渉ムラの評価を実施した。結果を表3に示す。
(3) Example 3
A laminate (elliptically polarizing plate) was produced in the same manner as in Example 1, except that the adhesive was changed to Adhesive C, and interference unevenness was evaluated. The results are shown in Table 3.
(4)実施例4
接着剤を接着剤Dに変更し、積層体2を積層体3に変更した以外は、実施例1と同様に積層体(楕円偏光板)を作製し、干渉ムラの評価を実施した。結果を表3に示す。
(4) Example 4
A laminate (elliptically polarizing plate) was produced in the same manner as in Example 1, except that the adhesive was changed to Adhesive D and the laminate 2 was changed to a laminate 3, and interference unevenness was evaluated. The results are shown in Table 3.
(5)比較例1
接着剤を接着剤Dに変更した以外は、実施例1と同様に積層体(楕円偏光板)を作製し、干渉ムラの評価を実施した。結果を表3に示す。
(5) Comparative example 1
A laminate (elliptically polarizing plate) was produced in the same manner as in Example 1, except that the adhesive was changed to adhesive D, and interference unevenness was evaluated. The results are shown in Table 3.
(6)比較例2
接着剤を接着剤Eに変更した以外は、実施例1と同様に積層体(楕円偏光板)を作製し、干渉ムラの評価を実施した。結果を表3に示す。
(6) Comparative example 2
A laminate (elliptically polarizing plate) was produced in the same manner as in Example 1, except that the adhesive was changed to adhesive E, and interference unevenness was evaluated. The results are shown in Table 3.
(7)比較例3
接着剤を接着剤Fに変更した以外は、実施例1と同様に積層体(楕円偏光板)を作製し、干渉ムラの評価を実施した。結果を表3に示す。
(7) Comparative example 3
A laminate (elliptically polarizing plate) was produced in the same manner as in Example 1, except that the adhesive was changed to adhesive F, and interference unevenness was evaluated. The results are shown in Table 3.
本発明に従い、垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率と粘接着剤層の面内屈折率との差が制御された積層体(実施例1~4)では、干渉ムラの発生が抑えられることが確認された。 According to the present invention, the occurrence of interference unevenness is suppressed in the laminates (Examples 1 to 4) in which the difference between the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film and the in-plane refractive index of the adhesive layer is controlled. This was confirmed.
Claims (3)
前記水平配向液晶硬化膜が、下記式(X)で表される化合物を含む重合性液晶化合物を配向した状態で硬化してなり、かつ、下記式(2)および式(3)を満たす膜であり、
前記粘接着剤層が活性エネルギー線硬化型接着剤から形成され、かつ、その厚みが0.1μm以上2μm以下であり、
前記粘接着剤層の面内屈折率と前記垂直配向液晶硬化膜の面内屈折率とが、式(1)の関係を満たす積層体。
〔式(X)中、Arは置換基を有していてもよい芳香族基を有する二価の基を表し、
G 1 およびG 2 はそれぞれ独立に、二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基を表し、該二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のフルオロアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基に置換されていてもよく、該二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基を構成する炭素原子は、酸素原子、硫黄原子または窒素原子に置換されていてもよく、
L 1 、L 2 、B 1 およびB 2 はそれぞれ独立に、単結合または二価の連結基であり、
k、lは、それぞれ独立に0~3の整数を表し、1≦k+lの関係を満たし、2≦k+lである場合、B 1 およびB 2 、G 1 およびG 2 は、それぞれ互いに同一であってもよく、異なっていてもよく、
E 1 およびE 2 はそれぞれ独立に、炭素数1~17のアルカンジイル基を表し、アルカンジイル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH 2 -は、-O-、-S-、-C(=O)-で置換されていてもよく、P 1 およびP 2 は互いに独立に、重合性基または水素原子を表し、少なくとも1つは重合性基である。〕
|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03 (1)
〔式(1)中、n2xは粘接着剤層の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n2yはn2xと同一面内でn2xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3xは垂直配向液晶硬化膜の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3yはn3xと同一面内でn3xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表す。〕
Re(450)/Re(550)≦1.00 (2)
100nm<Re(550)<160nm (3)
〔式(2)および(3)中、Re(λ)は波長λnmにおける水平配向液晶硬化膜の面内位相差値を表す。〕 A horizontally aligned liquid crystal cured film, an adhesive layer and a vertically aligned liquid crystal cured film are present adjacent to each other in this order,
The horizontally aligned liquid crystal cured film is a film obtained by curing a polymerizable liquid crystal compound containing a compound represented by the following formula (X) in an oriented state, and which satisfies the following formulas (2) and (3). can be,
The adhesive layer is formed from an active energy ray-curable adhesive, and has a thickness of 0.1 μm or more and 2 μm or less,
A laminate in which the in-plane refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer and the in-plane refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film satisfy the relationship of formula (1).
[In formula (X), Ar represents a divalent group having an aromatic group which may have a substituent,
G 1 and G 2 each independently represent a divalent aromatic group or a divalent alicyclic hydrocarbon group, and hydrogen contained in the divalent aromatic group or divalent alicyclic hydrocarbon group The atom may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group, and the divalent The carbon atoms constituting the aromatic group or divalent alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom,
L 1 , L 2 , B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent linking group,
k and l each independently represent an integer from 0 to 3, satisfy the relationship 1≦k+l, and when 2≦k+l, B 1 and B 2 , G 1 and G 2 are the same as each other, and may be different, may be different,
E 1 and E 2 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted with a halogen atom, and the - contained in the alkanediyl group CH 2 - may be substituted with -O-, -S-, -C(=O)-, P 1 and P 2 independently represent a polymerizable group or a hydrogen atom, and at least one is a polymerizable group. ]
|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03 (1)
[In formula (1), n2x represents the refractive index at wavelength λnm in the direction that produces the maximum refractive index within the plane of the adhesive layer, and n2y is within the same plane as n2x and perpendicular to the direction of n2x. n3x represents the refractive index at wavelength λnm in the direction in which the maximum refractive index occurs in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film, and n3y represents the refractive index at wavelength λnm in the direction in which the maximum refractive index occurs in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film. It represents the refractive index at a wavelength λ nm in a direction perpendicular to the direction. ]
Re(450)/Re(550)≦1.00 (2)
100nm<Re(550)<160nm (3)
[In formulas (2) and (3), Re (λ) represents an in-plane retardation value of a horizontally aligned liquid crystal cured film at a wavelength of λ nm. ]
n3x≒n3y<n3z (4)
-150nm<Rth(550)<-30nm (5)
〔式(4)中、n3xは垂直配向液晶硬化膜の面内において最大の屈折率を生じる方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3yはn3xと同一面内でn3xの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表し、n3zは垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の波長λnmにおける屈折率を表し、≒は両者の屈折率の差が0.01以下であることを表し、
式(5)中、Rth(550)は垂直配向液晶硬化膜の波長550nmにおける厚み方向の位相差値を表す。〕 The laminate according to claim 1 , wherein the vertically aligned liquid crystal cured film satisfies formulas (4) and (5).
n3x≒n3y<n3z (4)
-150nm<Rth(550)<-30nm (5)
[In formula (4), n3x represents the refractive index at wavelength λnm in the direction that produces the maximum refractive index in the plane of the vertically aligned liquid crystal cured film, and n3y is the refractive index in the same plane as n3x and perpendicular to the direction of n3x. n3z represents the refractive index at wavelength λnm in the direction of the vertical alignment liquid crystal cured film, and ≒ represents the refractive index at wavelength λnm in the film thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film, and ≒ represents that the difference in the refractive index between the two is 0.01 or less. ,
In formula (5), Rth (550) represents the retardation value in the thickness direction at a wavelength of 550 nm of the vertically aligned liquid crystal cured film. ]
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