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WO2004090592A1 - 光学積層体の製造方法、当該積層体からなる楕円偏光板、円偏光板および液晶表示装置 - Google Patents

光学積層体の製造方法、当該積層体からなる楕円偏光板、円偏光板および液晶表示装置 Download PDF

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WO2004090592A1
WO2004090592A1 PCT/JP2004/004990 JP2004004990W WO2004090592A1 WO 2004090592 A1 WO2004090592 A1 WO 2004090592A1 JP 2004004990 W JP2004004990 W JP 2004004990W WO 2004090592 A1 WO2004090592 A1 WO 2004090592A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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liquid crystal
crystal material
material layer
substrate
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2004/004990
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsuya Uesaka
Kenji Hosaki
Haruyoshi Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Oil Corp filed Critical Nippon Oil Corp
Publication of WO2004090592A1 publication Critical patent/WO2004090592A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3016Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an optical laminate useful for various optical elements.
  • the present invention relates to an elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate comprising the optical laminate obtained by the production method, and further relates to a liquid crystal display device including the elliptically polarizing plate or the circularly polarizing plate.
  • Thin films composed of liquid crystal compound alignment layers are used for color compensation and viewing angle compensation for liquid crystal display devices. It has excellent performance as an optical element and as an optical rotatory optical element, contributing to higher performance and lighter weight of various display elements.
  • a method for producing these films a method has been proposed in which a layer composed of a liquid crystal material formed on an alignment substrate is transferred onto a light-transmitting substrate also serving as a support substrate (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H04-5-95). Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-17, JP-A-4-1777216).
  • a method of manufacturing an optical element made of a liquid crystal material without using a supporting substrate film has been proposed for further reduction in thickness and weight (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-2788491). .
  • a layer made of a liquid crystal material which is aligned and formed on an alignment substrate is temporarily transferred to a removable substrate through an adhesive, and then the removable substrate is separated. It has become possible to manufacture an optical element consisting of a liquid crystal material layer without a supporting substrate film.
  • optical films used in various display devices such as liquid crystal display devices have been required to have higher-performance optical performance, and the use of only one optical film can satisfy the requirements. Instead, they are often used in layers. For example, lamination of a stretched polymer film typified by polycarbonate in a retardation film for color compensation of an STN liquid crystal display device, circular polarization for a transflective liquid crystal display device Broadband 1Z 4 wavelength plate by laminating 1/4 wavelength plate and 1/4 wavelength plate in plate, or broadband circularly polarizing plate by laminating cholesteric films having different selective wavelength regions, etc. .
  • An object of the present invention is to achieve both high functionality of optical characteristics, high durability, and a significant reduction in thickness, which were difficult with a polymer stretched film alone.
  • focusing on an optical film composed of a liquid crystal material layer that is thinner and capable of exhibiting excellent optical functions it is a manufacturing method for laminating an optical element composed of at least two or more liquid crystal material layers on one supporting substrate film.
  • the present invention was finally completed.
  • the first aspect of the present invention is as follows: (1) After bonding a liquid crystal material layer 1 formed on an alignment substrate and having a fixed liquid crystal alignment to an isotropic substrate via an adhesive layer 1, The first step of peeling the substrate and transferring the liquid crystal material layer 1 to the isotropic substrate to obtain a laminate (A) composed of the isotropic substrate Z adhesive layer 1 and the Z liquid crystal material layer 1;
  • the second aspect of the present invention relates to the method for producing an optical laminate described above, wherein the liquid crystal material layer 1 and the liquid crystal material layer 2 have the same or different optical parameters.
  • the present invention in the method for manufacturing an optical laminate described above, at least one of the liquid crystal material layer 1 and the liquid crystal material layer 2 is formed of an optically positive uniaxial liquid crystal material in a liquid crystal state.
  • the present invention relates to a method for producing an optical laminate, comprising a liquid crystal material layer having a fixed nematic alignment.
  • a fourth aspect of the present invention is the method for manufacturing an optical laminate according to the above aspect, wherein at least one of the liquid crystal material layer 1 and the liquid crystal material layer 2 is formed of a liquid crystal material having optically positive uniaxiality in a liquid crystal state.
  • the present invention relates to a method for producing an optical laminate, comprising a liquid crystal material layer having a fixed hybrid nematic alignment.
  • the present invention in the method for manufacturing an optical laminate described above, at least one of the liquid crystal material layer 1 and the liquid crystal material layer 2 is formed of an optically positive uniaxial liquid crystal material in a liquid crystal state.
  • the present invention relates to a method for producing an optical laminate, comprising a liquid crystal material layer having a fixed twisted nematic alignment.
  • a sixth aspect of the present invention relates to an elliptically polarizing plate comprising the optical laminate obtained by the above-described production method.
  • a seventh aspect of the present invention relates to a circularly polarizing plate comprising the optical laminate obtained by the above-described production method.
  • An eighth aspect of the present invention relates to a liquid crystal display device comprising at least the elliptically polarizing plate or the circularly polarizing plate described above.
  • the liquid crystal material layer in which the orientation of the liquid crystal used in the present invention is fixed is a layer which is fixed by using a means for fixing the liquid crystal material in the aligned state.
  • a means for fixing the liquid crystal material in the aligned state In the case of a liquid crystal substance, a method of quenching from an alignment state to fix it in a vitrified state, orienting a low-molecular or high-molecular liquid crystal substance having a reactive functional group, and then reacting the functional group (curing Cross-linking, etc.).
  • Examples of the reactive functional group include a butyl group, a (meth) acryloyl group, a vinyloxy group, an epoxy group, an oxetanyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, an isocyanate group, and an acid anhydride.
  • the reaction is carried out in a manner appropriate for the group of
  • the liquid crystal material that can be used in the liquid crystal material layer can be selected from a wide range, regardless of whether it is a low-molecular liquid crystal material or a high-molecular liquid crystal material, depending on the intended production method of the liquid crystal film. Molecular liquid crystal materials are preferred. Further, the molecular shape of the liquid crystal substance does not matter whether it is rod-shaped or disk-shaped. For example, a discotic liquid crystal compound exhibiting discotic nematic liquid crystallinity can also be used.
  • liquid crystal phase of the liquid crystal material layer before immobilization examples include a nematic phase, a twisted nematic phase, a cholesteric phase, a hybrid nematic phase, a hybrid twisted nematic phase, a discotic nematic phase, and a smectic phase.
  • the polymer liquid crystal material various kinds of main chain polymer liquid crystal materials, side chain polymer liquid crystal materials, or a mixture thereof can be used.
  • the main-chain polymer liquid crystal substances include polyester, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyurethane, polybenzimidazole, polybenzoxazole, polybenzthiazole, polyazomethine, Polyester amide, polyester Examples thereof include a liquid crystal material of a polymer such as a carbonate type or a polyesterimide type, or a mixture thereof.
  • a linear or cyclic skeleton chain such as a polyacrylate, polymethacrylate, polybutyl, polysiloxane, polyether, polymalonate, or polyester is used.
  • polyesters of the main chain type polymer liquid crystal material are preferred from the viewpoint of ease of synthesis and orientation.
  • Low-molecular liquid crystal substances include saturated benzene carboxylic acids, unsaturated benzene carboxylic acids, biphenyl carboxylic acids, aromatic oxy carboxylic acids, Schiff bases, bis azomethine compounds, azo compounds, azoxy compounds, and cyclohexane.
  • Examples thereof include compounds having liquid crystallinity in which the reactive functional group is introduced into the terminal such as stele compounds and sterol compounds, and compositions in which a crosslinkable compound is added to a compound having liquid crystallinity among the above compounds.
  • the discotic liquid crystal compound include a triphenylene-based compound and a torxene-based compound.
  • various compounds having a functional group or site capable of undergoing a cross-linking reaction by heat, light, or the like in the liquid crystal material may be blended within a range that does not hinder the expression of liquid crystallinity.
  • the functional group capable of performing a crosslinking reaction include the various reactive functional groups described above.
  • the liquid crystal material layer in which the alignment of the liquid crystal is fixed is formed by a method of applying a composition containing the liquid crystal material or various compounds to be added as needed on an alignment substrate in a molten state, or a solution of the composition. Is formed by a method such as coating on an alignment substrate.
  • the coating film applied on the alignment substrate is dried, heat-treated (liquid crystal alignment), and, if necessary, irradiated with light and heated or heated (polymerization, crosslinking). It is formed by fixing the orientation using the means for fixing the orientation described above.
  • the solvent used for preparing the solution is not particularly limited as long as it can dissolve the liquid crystal substance or composition used in the present invention and can be distilled off under appropriate conditions.
  • a surfactant, an antifoaming agent, a leveling agent and the like may be added to the solution in order to form a uniform coating film on the alignment substrate.
  • dichroic dyes, ordinary dyes, pigments, and the like may be added for the purpose of coloring, as long as the development of liquid crystal properties is not hindered.
  • the coating method is not particularly limited as long as uniformity of the coating film is ensured, and a known method can be employed. For example, a roll coating method, a dicoat method, a dip coating method, a curtain coating method, a spin coating method and the like can be mentioned. After the application, a solvent removing (drying) step by a method such as a heater or hot air blowing may be inserted.
  • the thickness of the applied film in a dry state is from 0.2 to 50 ⁇ , preferably from 0.2 ⁇ to 20 ⁇ , and more preferably from 0.3 ⁇ to 10 ⁇ . . Outside this range, the optical performance of the obtained liquid crystal material layer becomes insufficient, and the orientation of the liquid crystal material becomes unfavorable.
  • the orientation of the liquid crystal is formed by heat treatment or the like, the orientation is fixed.
  • the liquid crystal is aligned by the self-orienting ability inherent to the liquid crystal material by heating the liquid crystal phase to the temperature range in which the liquid crystal phase appears.
  • Conditions for the heat treatment cannot be determined unconditionally because the optimum conditions and limit values differ depending on the liquid crystal phase behavior temperature (transition temperature) of the liquid crystal substance to be used. It is in the range of 250 ° C. If the temperature is too low, the alignment of the liquid crystal may not proceed sufficiently, and if the temperature is high, the liquid crystal material may be decomposed or adversely affect the alignment substrate.
  • the heat treatment time is usually in the range of 3 seconds to 60 minutes, preferably in the range of 10 seconds to 30 minutes. If the heat treatment time is shorter than 3 seconds, the alignment of the liquid crystal may not be sufficiently completed, and if the heat treatment time is longer than 60 minutes, the productivity is extremely deteriorated, and either case is not preferable.
  • the liquid crystal material layer on the alignment substrate is fixed as it is by using a method suitable for the liquid crystal material used.
  • alignment substrate examples include polyimide, polyamide, polyamide imide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether ketone, polyester ether ketone, polyether sulfone, polysulfone, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate. And polyarylate, triacetyl cellulose, epoxy resin, phenol resin and the like.
  • these films show a sufficient alignment ability for the liquid crystal substance used in the present invention without a treatment for expressing the alignment ability again, but the alignment ability is insufficient or
  • these films are stretched under appropriate heating, the film surface is rubbed in one direction with a rayon cloth or the like, so-called rubbing treatment is performed, and polyimide, polyvinyl alcohol is applied on the film.
  • a rubbing treatment is performed by providing an alignment film made of a known alignment agent such as a silane coupling agent, a film obliquely vapor-depositing silicon oxide or the like, or a film exhibiting a directivity by appropriately combining them. May be used.
  • a metal plate such as aluminum, iron, or copper provided with a large number of regular fine grooves on the surface, or various glass plates can be used.
  • the orientation direction of the oriented substrate film is not particularly limited, and can be appropriately selected by performing each of the above-described processes in any direction.
  • a predetermined angle is selected with respect to the MD direction of the long continuous film, and the alignment treatment is performed in an oblique direction as necessary. It is desirable to be done.
  • lamination with the MD of the long film aligned (so-called roll-to-roll) Bonding) or the efficiency of product picking up is extremely advantageous.
  • the adhesive used in the present invention has sufficient adhesive strength to the liquid crystal material layer, the isotropic substrate, and the removable substrate, and can peel the removable substrate in a later step. Yes, as long as the optical properties of the liquid crystal material layer are not impaired, and there is no particular limitation.
  • acrylic resin, methacrylic resin, epoxy resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, rubber, urethane , Polyvinyl ether type and their mixture type, and various types such as thermosetting type and Z or photocuring type, electron beam curing type Reactive ones can be mentioned.
  • These adhesive layers include those having the function of a transparent protective layer for protecting the liquid crystal material layer. Note that an adhesive can be used as the adhesive.
  • the reaction (curing) conditions of the reactive substances vary depending on the components constituting the adhesive, the viscosity, the reaction temperature, and the like. Therefore, conditions suitable for each may be selected.
  • a photocuring type various known photoinitiators are preferably added, and a light source such as a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a xenon lamp, an arc lamp, a laser, a synchrotron radiation light source, or the like is used.
  • the reaction may be carried out by irradiating light from the substrate.
  • the irradiation amount per unit area (1 square centimeter) is usually 1 to 200 mJ, preferably 10 to 100 mJ as an integrated irradiation amount. However, this is not the case if the absorption region of the photoinitiator and the spectrum of the light source are significantly different, or if the reactive compound itself has the ability to absorb the light source wavelength. In these cases, an appropriate photosensitizer or a method of using a mixture of two or more photoinitiators having different absorption wavelengths can be used.
  • the acceleration voltage in the case of the electron beam curing type is usually from 10 kV to 200 kV, preferably from 50 kV to 100 kV.
  • the thickness of the adhesive layer varies depending on the components constituting the adhesive, the strength of the adhesive, the operating temperature, and the like as described above, but is usually l to 50 / zm, preferably 2 to 30 / m, and more preferably It is 3 to 10 ⁇ m. Outside this range, the adhesive strength is insufficient, and bleeding from the end is unfavorable.
  • these adhesives may be added with various fine particles or a surface modifier for the purpose of controlling the optical characteristics or controlling the peelability or erosion of the substrate as long as the characteristics are not impaired. .
  • the fine particles include fine particles having a different refractive index from the compound constituting the adhesive, conductive fine particles for improving antistatic performance without impairing transparency, and fine particles for improving abrasion resistance.
  • Specific examples include fine silica, fine alumina, ITO (Indium Tin Oxide) fine particles, silver fine particles, and various synthetic resin fine particles.
  • the surface modifier is not particularly limited as long as it has good compatibility with the adhesive and does not affect the curability of the adhesive or the optical performance after curing. Water-soluble surfactants, oil-soluble surfactants, polymer surfactants, fluorosurfactants, organometallic surfactants such as silicones, and reactive surfactants can be used.
  • a fluorosurfactant such as a perfluoroalkyl compound or a perfluoropolyether compound, or an organometallic surfactant such as silicone is particularly preferable because of its large surface modifying effect.
  • the amount of the surface modifier added is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 5% by mass, and still more preferably 0.1 to 3% by mass, based on the adhesive. It is. If the amount is less than this range, the effect of the addition becomes insufficient, while if the amount is too large, there is a possibility that adverse effects such as an excessive decrease in the adhesive strength may occur.
  • the surface modifier may be used alone or in combination of two or more as necessary.
  • additives such as an antioxidant and an ultraviolet absorber may be blended as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Examples of the isotropic substrate used in the present invention include 4-methylpentene-11, polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, polyethenoresnoreon, polyphenylene sulfide, polyarylate, amorphous polyolefin, norbornene resin, Each film such as triacetyl cellulose or epoxy resin can be used.
  • Examples of the removable substrate used in the present invention include polyethylene, polypropylene, olefinic resins such as 4-methylpentene-11 resin, polyamide, polyimide, polyamide, polyetherimide, polyetherketone. , Polyetheretherketone, polyethersulfone, polyketonesanolesulfide, polysolephone, polystyrene, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylate, polyacetal, uniaxially stretched polyester , Polycarbonate, polybutyl alcohol, polymethyl methacrylate, polyarylate, amorphous polyolefin, norbornene resin, triacetyl cellulose, or Film such as an epoxy resin can be used.
  • olefinic resins such as 4-methylpentene-11 resin
  • polyamide polyimide
  • polyamide polyamide
  • polyetherimide polyetherimide
  • polyetherketone polyethersul
  • a transparent and optically isotropic film which is excellent in inspecting optical defects is preferable, and 4-methylpentene-11, polymethylmeta exemplified as an isotropic substrate is preferable.
  • These plastic films can be coated with silicone on their surfaces in advance or have an organic thin film or an inorganic thin film formed thereon in order to have appropriate removability. Further, for the same purpose, the surface of the plastic film may be subjected to chemical treatment such as saponification treatment or physical treatment such as corona treatment.
  • the above plastic film may contain a lubricant or a surface modifier.
  • the type and amount of the lubricant are not particularly limited as long as they do not adversely affect the testability and peelability of optical defects.
  • Specific examples of the lubricant include fine silica, fine alumina, and the like.As an index of the amount of addition, the haze value of the removable substrate is usually 50% or less, preferably 30% or less. Good. If the addition amount is too small, the effect of addition is not recognized. On the other hand, if it is too large, the testability of optical defects deteriorates, which is not preferable.
  • the peeling force of a removable substrate cannot be determined unconditionally even for a removable substrate manufactured from the same material because it changes depending on the manufacturing method, surface condition, and wettability with the adhesive used.
  • the peeling force at the interface with the adhesive is usually 0.38 to 12 NZm, preferably 0.38 to NZm. Desirably 8.0 N / m.
  • the peeling force is lower than this value, the peeling force is too low when the oriented substrate is peeled off after the liquid crystal material layer on the oriented substrate is bonded to the removable substrate, and the peelable substrate may float.
  • the transfer of the liquid crystal material layer to the removable substrate becomes insufficient, and when the peeling force is too high, the removable substrate is peeled. In such a case, it is not preferable because the liquid crystal material layer is broken or peeling cannot be performed at an interface with a desired layer.
  • the thickness of the re-peelable substrate may affect the releasability, and is preferably 16 to 100 m, particularly preferably 25 to 50 / m. If the thickness is too thick, If the film is too thin, the mechanical strength of the film cannot be maintained, which may cause a problem such as tearing during production.
  • the polarizing plate used in the present invention is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved, and a polarizing plate usually used in a liquid crystal display device can be appropriately used.
  • a commercially available thin film type is desirable. Specifically, a hydrophilic polymer film composed of polyvinyl alcohol (PVA), a PVA-based polarizing film such as partially acetalized PVA, a partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, or the like is used.
  • a polarizing film stretched by adsorbing elemental and / or dichroic dyes a polarizing film made of a polyene oriented film such as a dehydrated PVA or a dehydrochlorinated polyvinyl chloride, and the like can be used. Further, a reflection type polarizing film can also be used.
  • the polarizing plate may be used alone or as a polarizing film provided with a transparent protective layer or the like on one or both sides of the polarizing film for the purpose of improving strength, moisture resistance, heat resistance and the like. Is also good.
  • the transparent protective layer include a transparent plastic film such as polyester or triacetyl cellulose laminated directly or via an adhesive layer, a resin coating layer, and a photocurable resin layer such as an acrylic or epoxy resin. It is. When these transparent protective layers are coated on both sides of the polarizing film, the same transparent protective layer may be provided on both sides, or different transparent protective layers may be provided. Next, the method for producing the optical laminate of the present invention will be specifically described.
  • a liquid crystal material coating film is formed on an alignment substrate by an appropriate method, the solvent and the like are removed if necessary, the liquid crystal alignment is completed by heating, etc., and the liquid crystal is formed by means suitable for the liquid crystal material used.
  • the orientation of the material layer 1 is fixed.
  • an adhesive layer 1 is formed on the liquid crystal material layer 1 in which the orientation is fixed, and the liquid crystal material layer 1 and the isotropic substrate are brought into close contact with each other via the adhesive layer 1.
  • the alignment substrate is peeled off. In this manner, the liquid crystal material layer 1 having the fixed orientation can be transferred to the isotropic substrate.
  • a laminate (A) composed of the liquid crystal material layer 1 bonded to the isotropic substrate via the adhesive layer 1 can be obtained.
  • the liquid crystal material layer 1 in the laminate (A) may be provided with a transparent protective layer on the exposed liquid crystal material layer or a surface protective film to protect the surface of the liquid crystal material layer.
  • the material of the transparent protective layer can be selected from the aforementioned adhesives.
  • the layer structure of the laminate (A) composed of the liquid crystal material layer 1 formed on the isotropic substrate of the present invention via the adhesive layer 1 has the following structure:
  • z represents the interface between the layers, and will be similarly described below.
  • a liquid crystal material coating film is formed on the alignment substrate by an appropriate method, the solvent is removed if necessary, and the liquid crystal alignment is completed by heating or the like. At least, the orientation of the liquid crystal material layer 2 is fixed by means suitable for the liquid crystal material used.
  • an adhesive layer 2 is formed on the liquid crystal material layer 2 having the fixed orientation, and the liquid crystal material layer 2 and the removable substrate are brought into close contact with each other via the adhesive layer 2. After reacting (curing), the alignment substrate is peeled off.
  • the liquid crystal material layer 2 having the fixed orientation can be transferred to the removable substrate.
  • a laminate (B) composed of the liquid crystal material layer 2 bonded on the removable substrate via the adhesive layer 2 can be obtained.
  • the liquid crystal material layer 2 in the laminate (B) may be provided with a transparent protective layer on the exposed liquid crystal material layer or bonded with a surface protective film to protect the surface of the liquid crystal material layer.
  • the material of the transparent protective layer can be selected from the aforementioned adhesives. That is, the layer structure of the laminate (B) composed of the liquid crystal material layer 2 formed on the removable substrate of the present invention via an adhesive layer has the following structure:
  • the liquid crystal material layer 1 and the liquid crystal material layer 2 may have the same or different optical parameters. That is, a combination of liquid crystal material layers required from the viewpoint of optical characteristics and the like can be selected.
  • the optical parameters include the thickness of the liquid crystal material layer, the intrinsic or apparent birefringence of the liquid crystal material, the retardation, the orientation fixed state, the presence or absence of twist, the twist angle, and the like.
  • the adhesive layers 1 and 2 can be arbitrarily selected according to the releasability and required characteristics, and may be the same or different.
  • the laminate (A) and the laminate (B) are bonded together via an adhesive / adhesive (adhesive or adhesive) layer, and the releasable substrate Z adhesive layer 2 Z liquid crystal material layer 2 / pressure-sensitive adhesive (adhesive) layer Liquid crystal material layer 1
  • Adhesive layer 1 / laminate (C) consisting of isotropic substrate is obtained.
  • the releasable substrate of the laminate (C) is peeled off, and a polarizing plate is bonded to the peeled surface via a sticky / adhesive layer, or the laminate (C) isotropically
  • the optical laminate of the present invention can be obtained by laminating a polarizing plate to the substrate via a viscous adhesive layer and peeling the removable substrate of the laminate (C).
  • the polarizing plate when a polarizing plate is bonded to the isotropic substrate side, the polarizing plate may be bonded after the removable substrate is peeled off, or the removable substrate may be bonded after the polarizing plate is bonded. It may be peeled off.
  • an optical laminate having the following configuration can be obtained, for example, through at least the above steps.
  • Adhesive layer 2 Liquid crystal material layer 2 / Adhesive (adhesive) layer Z Adhesive layer 1 'Liquid crystal material layer 1 / Adhesive layer 1 Isotropic substrate
  • the liquid crystal material layer whose orientation is fixed on the alignment substrate, or the liquid crystal material layer transferred onto the re-peelable substrate is connected via an adhesive layer or an adhesive layer. It is also possible to laminate a plurality of liquid crystal material layers by repeating the operation of peeling the alignment substrate after lamination.
  • an adhesive with a release film is provided on the opposite surface of the oriented substrate or on the opposite surface of the removable substrate so that the oriented substrate or the removable substrate remains on one surface.
  • the release film of the pressure-sensitive adhesive can be treated as a new removable substrate.
  • the pressure-sensitive adhesive can be used not only as a pressure-sensitive adhesive for laminating the optical laminate of the present invention or for laminating with a liquid crystal cell or other optical members, but also for a bonding surface.
  • the degree of freedom in manufacturing can be further expanded, for example, by turning the top and bottom arbitrarily.
  • the release layer can be provided between the liquid crystal material layer and another layer. It is also possible to form. By forming the release layer, a stress blocking effect can be obtained to suppress a change in the appearance of the thin liquid crystal material layer during manufacturing or an environmental test (for example, ripples).
  • the release layer is not particularly limited, but is preferably an optically isotropic transparent layer, for example, an acrylic, methacrylic, or nitrocellular layer. Examples thereof include polymers such as loin-based and epoxy-based compounds and mixtures thereof.
  • the thickness of the release layer is from 0.3 ⁇ um to 40 ⁇ or less, preferably from 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m, and the glass transition point (T g) is 20 ° C or more,
  • the material is not particularly limited as long as it is an optically isotropic transparent layer of preferably 50 ° C. or higher and the optical characteristics of the liquid crystal material layer are not significantly impaired. If the film thickness and the glass transition point are out of these ranges, the effect is insufficient, and it is not preferable because the purpose of thinning which is a part of the object of the present invention is not met.
  • the physical properties of the release layer may be controlled by partial crosslinking by addition of a crosslinking component, addition of a plasticizer, addition of a lubricant, or the like.
  • the method of forming the release layer is not particularly limited.
  • a material which will be a release layer having the above-mentioned film thickness is previously coated on a removable substrate film such as polyethylene, polypropylene, or polyethylene terephthalate.
  • the optical laminate of the present invention may include one or more layers of an antireflection layer, an antiglare treatment layer, a hard coat layer, and a light diffusion layer, in addition to the polarizing plate and the liquid crystal material layer.
  • the adhesive or the like used for lamination or adhesion to the polarizing plate is not particularly limited as long as it is an optical grade, and for example, a suitable one from the above-mentioned adhesives can be used.
  • the total thickness of the optical laminate of the present invention produced as described above is 450 ⁇ m or less, preferably 350 ⁇ m or less, more preferably 300 ⁇ m or less. Outside this range, it is not preferable because it does not meet the purpose of thinning, which is one of the objects of the present invention.
  • the optical laminate of the present invention can function as a compensation member, an elliptically polarizing plate, and a circularly polarizing plate for various liquid crystal display devices according to the optical parameters of the liquid crystal material layer.
  • the liquid crystal material layer constituting the optical laminate has a liquid crystal material layer in which, for example, a nematic alignment or a twisted nematic alignment is fixed, functions as a retardation plate.
  • the laminate can be used as a compensating plate for a transmission or reflection type liquid crystal display device such as an STN type, a TN type, an OCB type, a HAN, a homogeneous type, a VA type, and an IPS type.
  • the liquid crystal material layer in which the hybrid nematic alignment is fixed is seen from the front.
  • the TN type can be used as a retardation film or a wave plate by using the retardation of the TN, and the asymmetry due to the direction of the retardation value (tilt of the molecular axis in the film thickness direction). It can also be used as a viewing angle improving member for liquid crystal display devices.
  • the liquid crystal material layer having the function of a 14-wave plate can be used as a circularly polarizing plate, a reflection type liquid crystal display device, an anti-reflection filter of an EL display device, or the like by being combined with a polarizing plate as in the present invention.
  • a 14-wavelength plate in which the phase difference of birefringent light of 550 nm monochromatic light is approximately 14 wavelengths is required. It is effective to stack a 1Z2 wavelength plate whose phase difference between birefringent light of monochromatic light of 550 nm is approximately 1Z2 wavelength in a state where their slow axes cross each other.
  • the retardation value of the 1Z4 wave plate is usually 50 nm to 180 nm, preferably 70 nm to 160 nm, particularly preferably 90 nm to: I 50 nm. is there.
  • the retardation value of the 12 wavelength plate is usually 180 nm to 320 nm, preferably 200 ⁇ ! Up to 300 nm, particularly preferably 220 nm! 280 nm. If the retardation range of the 14-wavelength plate and the 1-wavelength plate is out of the range described above, unnecessary coloring may occur on the liquid crystal display device.
  • the retardation value represents the product of the birefringence ⁇ n and the film thickness d.
  • the liquid crystal material layer constituting the laminate has a fixed cholesteric or smectic orientation, a polarizing reflection film for improving brightness, a reflection type color filter, and the like. It can be used for various anti-counterfeiting elements and decorative films utilizing the color change of the reflected light due to the viewing angle caused by the selective reflection ability.
  • the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, taking the production of a circular polarizing plate as an example.
  • the present invention is not limited to these.
  • the retardation (product of birefringence ⁇ n and film thickness d) in this example is a value at a wavelength of 550 nm unless otherwise specified.
  • This liquid crystalline polyester (Polymer 1) has a logarithmic viscosity (phenol-tetrachloroethane (64 mass ratio) mixed solvent: 30 ° C) of 0.16 d1 Zg, has a nematic phase as a liquid crystal phase, and isotropic.
  • the phase-liquid crystal phase transition temperature was 250 ° C or higher, and the glass transition temperature measured by a differential scanning calorimeter (DSC) was 112 ° C.
  • liquid crystal material layer 2 liquid crystal material layer 2
  • UV-curable adhesive (UV-3400, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) having a thickness of 5 im was used. Is applied as an adhesive layer 1 on which triacetium, a 40 ⁇ m-thick isotropic substrate, is applied. A cellulose (TAC) film 1 (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was laminated, and the adhesive layer 1 was cured by UV irradiation of about 60 OmJ.
  • TAC cellulose
  • the TAC film 1 adhesive layer 1 Z liquid crystal material layer 1 Z The polyimide film is peeled off from the laminated body in which the polyimide film is integrated, so that the liquid crystal material layer 1 is an isotropic substrate TAC film.
  • the resultant was transferred onto the substrate 1 to obtain a laminate (A) composed of the TAC film 1 / the adhesive layer 1 and the liquid crystal material layer 1.
  • the An of the laminate (A) was 140 nm.
  • UV-curable adhesive (UV-3400, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was applied on the liquid crystal material layer 2 (the surface opposite to the polyimide film) obtained in Preparation Example to a thickness of 5 / zm. Is applied as an adhesive layer 2, and a 25 m-thick removable substrate, polyethylene terephthalate (PET) film 2 (S10, manufactured by Toray Industries, Inc.) is laminated on the adhesive layer 2.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the PET film 2Z adhesive layer 2 Liquid crystal material layer 2 The polyimide film is peeled from the laminated body of the polyimide film to transfer the liquid crystal material layer 2 onto the PET film 2 which is a removable substrate
  • a laminate (B) composed of the PET film 2, the adhesive layer 2 and the Z liquid crystal material layer 2 was obtained.
  • ⁇ nd of the laminate (B) when the PET film 2 was peeled off was 280 nm.
  • UV-curable adhesive (UV-3400) is applied on the liquid crystal material layer 1 of the laminate (A) (the surface opposite to the TAC film 1) to a thickness of 5 ⁇ m. Then, the surface of the liquid crystal material layer 2 of the laminate (B) was laminated thereon, and the adhesive layer 3 was cured by UV irradiation of about 600 mJ. By peeling the PET film 2 from this laminate, a laminate composed of a TAC film 1 adhesive layer 1 liquid crystal material layer 1 Z adhesive layer 3 / liquid crystal material layer 2 adhesive layer 2 was obtained.
  • a polarizing plate (thickness: about 105 m; Sumitomo Chemical Co., Ltd. 50 ⁇ ⁇ -062) having a 25 / m-thick pressure-sensitive adhesive layer previously formed on one side of the adhesive layer 2 of the laminate is pasted.
  • a circularly polarizing plate of the present invention comprising the polarizing plate adhesive layer Z adhesive layer 2 liquid crystal material layer 2 adhesive layer 3 liquid crystal material layer 1 Z adhesive layer 1 ZTAC film 1 was obtained.
  • the total thickness of the circularly polarizing plate was 195 ⁇ m.
  • a commercially available uniaxially stretched polycarbonate film 1 (thickness 60 ⁇ , ⁇ nd 1 35 nm) and polycarbonate film 2 (thickness 60 ⁇ , And 270 nm) are bonded together using a 25 ⁇ m adhesive to form a polycarbonate film.
  • a laminate composed of 1 pressure-sensitive adhesive layer / polycarbonate film 2 was obtained.
  • a polarizing plate (thickness: about 105 ⁇ ; SQW-062 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having a 25 ⁇ m pressure-sensitive adhesive layer formed on one surface in advance on two sides of the polycarbonate of the laminate, is laminated.
  • One side of a commercially available uniaxially stretched norbornene-based film 1 was coated with a 25 ⁇ m-thick adhesive layer previously formed on a silicone-treated PET film. Pasted. Subsequently, a polarizing plate (thickness: about 105; SQW-062 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) in which a 25 ⁇ m-thick adhesive layer was previously formed on one side of the surface of the film on which the adhesive was not bonded was used. By laminating, a laminate composed of a polarizing plate Z adhesive layer / norbornene-based film 1 adhesive layer silicone-treated PET film was obtained.
  • the silicone-treated PET film of the laminate is peeled off, and a commercially available uniaxially stretched norbornene-based film 2 (thickness 8 ⁇ , Andl 30 nm; one ton manufactured by JSR Corporation) is bonded.
  • a circularly polarizing plate composed of the pressure-sensitive adhesive layer Z-norbornene-based film 1 and the pressure-sensitive adhesive layer Z-norbornene-based film 2 was obtained.
  • the total thickness of the circularly polarizing plate was as thick as 315 / m.
  • the circularly polarizing plate obtained in Example 1 was bonded to the upper and lower sides of a liquid crystal cell of a commercially available transflective TFT liquid crystal display using an adhesive, and the display characteristics were evaluated. Also, the display was good in both the reflection mode and the transmission mode. Further, the display device is 1 Two types of durability tests were performed: 600 ° C, 90% RH for 50,000 hours, 2 800 ° C, dry for 50,000 hours. Both appearance abnormalities such as peeling and cracking were observed. Not at all.
  • the present invention it is possible to establish an industrial production method in which at least two or more liquid crystal material layers are laminated on one supporting substrate film. Conventionally, it has been difficult to form a laminate using only a stretched polymer film. It has extremely high industrial value, such as the ability to obtain a new optical laminated body that achieves both high functionality of optical characteristics and significant thinning.

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Abstract

(1)等方性基板/接着剤層1/液晶物質層1からなる積層体(A)を得る第1工程、(2)再剥離性基板/接着剤層2/液晶物質層2からなる積層体(B)を得る第2工程、(3)前記積層体(A)と積層体(B)を粘・接着剤層を介して貼り合わせ、再剥離性基板/接着剤層2/液晶物質層2/粘着剤(接着剤)層/液晶物質層1/接着剤層1/等方性基板からなる積層体(C)を得る第3工程、および(4)前記積層体(C)の再剥離性基板を剥離し、接着剤層2に偏光板を貼合するまたは前記積層体の等方性基板に偏光板を貼合し、再剥離性基板を剥離する第4工程、の各工程を少なくとも経ることにより支持基板フィルムの無い液晶物質層からなる光学素子を積層するための製造方法を提供する。

Description

明 細 書 光学積層体の製造方法、 当該積層体からなる楕円偏光板、 円偏光板および
[技術分野]
本発明は、 各種光学素子に有用な光学積層体の製造方法に関する。 また本発明 は、 かかる製造方法で得られた光学積層体からなる楕円偏光板または円偏光板に 関し、 さらには該楕円偏光板または円偏光板を具備する液晶表示装置に関する。
[背景技術]
液晶化合物の配向層からなる薄膜 (フィルム) 、 とりわけネマチック構造、 ね じれネマチック構造、 あるいはハイプリッドネマチック構造を固定化した液晶物 質からなるフィルムは、 液晶表示素子用の色補償や視野角補償用の素子として、 また旋光性光学素子等として優れた性能を有し、 各種表示素子の高性能化、 軽量 化に寄与している。 これらのフィルムの製造法としては、 配向性基板上に形成さ れた液晶物質からなる層を支持基板を兼ねる透光性基板上に転写する方法が提案 されている (例えば、 特開平 4— 5 7 0 1 7号公報、 特開平 4— 1 7 7 2 1 6号 公報) 。 さらに、 より一層の薄型化、 軽量化のために、 支持基板フィルムを用い ない液晶物質からなる光学素子の製造方法も提案されている (例えば、 特開平 8 - 2 7 8 4 9 1号公報) 。 かかる製造法によれば、 配向性基板上に配向形成され た液晶物質よりなる層を、 接着剤を介して一旦再剥離性基板に転写させた後に、 該再剥離性基板を剥離することにより、 支持基板フィルムのない液晶物質層から なる光学素子の製造が可能になった。
一方、 近年、 液晶表示装置をはじめとする各種表示装置に用いられる光学フィ ルムに対しては、 より高機能な光学性能が要求されており、 光学フィルムを 1枚 使用するだけでは要求を満足できず、 積層して用いられることが多くなっている。 例えば、 S T N液晶表示装置の色補償用位相差フィルムにおけるポリカーボネー トに代表される高分子延伸フィルムの積層、 半透過反射型液晶表示装置用円偏光 板における 1ノ4波長板と 1ノ 2波長板との積層による広帯域 1 Z 4波長板、 あ るいは、 異なる選択波長領域を有するコレステリックフィルムを積層することに よる広帯域円偏光板などが挙げられる。 このような光学フィルムの積層による高 機能化の一方で、 近年大幅に普及している携帯電話や携帯型情報端末機器に代表 されるように、 薄型化 ·軽量化の要望も非常に高まっている。 それに伴い、 表示 装置に用いられる光学フィルムについても、 薄型化 ·軽量化が切望されている。 そのために高分子延伸フィルムなどをより薄く製造する試みもなされているが、 光学特性や製造工程上の制約から高分子延伸フィルムを薄くするのには限界があ り、 積層して用いた場合には厚みが厚いという問題があった。
こうした問題を解決するためには、 先述の特開平 8— 2 7 8 4 9 1号公報のよ うな支持基板フィルムを用いない液晶物質からなる光学素子を用レ、るのが有効と 考えられるが、 該光学素子を積層する場合、 支持基板フィルムのない積層体は取 り极ぃ性、 耐久性等に不安がある。 一方、 1つの支持基板フィルム上に少なくと も 2層以上の液晶物質からなる光学素子を積層することができれば耐久性等に非 常に優れたフィルムが達成できるが、 該光学素子を積層するため工業的な製造方 法については未確立であった。
本発明は、 高分子延伸フィルムだけでは困難であつた光学特性面の高機能化と 高耐久性、 大幅な薄肉化の両立の実現を目的とする。 すなわち、 より薄肉で優れ た光学機能を発現できる液晶物質層からなる光学フィルムに着目し、 1つの支持 基板フィルム上に少なく とも 2 層以上の液晶物質層からなる光学素子を積層す るための製造方法について鋭意検討した結果、 ついに本発明を完成するに至った。 すなわち、 本発明の第 1は、 (1 ) 配向基板上に形成された液晶配向が固定化 された液晶物質層 1を、 接着剤層 1を介して等方性基板と接着せしめた後、 配向 基板を剥離して液晶物質層 1を等方性基板に転写し、 等方性基板 Z接着剤層 1 Z 液晶物質層 1からなる積層体 (A) を得る第 1工程、
( 2 ) 配向基板上に形成された液晶配向が固定化された液晶物質層 2を、 接着 剤層 2を介して再剥離性基板と接着せしめた後、 配向基板を剥離して液晶物質層 2を再剥離性基板に転写し、 再剥離性基板 接着剤層 2 /液晶物質層 2からなる 積層体 (B ) を得る第 2工程、
( 3 ) 前記積層体 (A) と積層体 (B ) を粘 ·接着剤層を介して貼り合わせ、 再剥離性基板 Z接着剤層 2 Z液晶物質層 2 /粘着剤 (接着剤) 層 液晶物質層 1 /接着剤層 1ノ等方性基板からなる積層体 (C ) を得る第 3工程、
および
( 4 ) 前記積層体 (C ) の再剥離性基板を剥離し、 接着剤層 2に偏光板を貼合 する、 または前記積層体 (C ) の等方性基板に偏光板を貼合し、 再剥離性基板を 剥離する第 4工程、
の各工程を少なくとも経ることを特徴とする光学積層体の製造方法に関する。 本発明の第 2は、 前記記載の光学積層体の製造方法において、 前記液晶物質層 1と液晶物質層 2とが同一または異なる光学パラメーターを有することを特徴と する光学積層体の製造方法に関する。
本発明の第 3は、 前記記載の光学積層体の製造方法において、 前記液晶物質層 1と液晶物質層 2のうち少なくとも一方が、 光学的に正の一軸性を示す液晶物質 が液晶状態において形成したネマチック配向を固定化した液晶物質層から構成さ れることを特徴とする光学積層体の製造方法に関する。
本発明の第 4は、 前記記載の光学積層体の製造方法において、 前記液晶物質層 1と液晶物質層 2のうち少なくとも一方が、 光学的に正の一軸性を示す液晶物質 が液晶状態において形成したハイプリッドネマチック配向を固定化した液晶物質 層から構成されることを特徴とする光学積層体の製造方法に関する。
本発明の第 5は、 前記記載の光学積層体の製造方法において、 前記液晶物質層 1と液晶物質層 2のうち少なくとも一方が、 光学的に正の一軸性を示す液晶物質 が液晶状態において形成したねじれネマチック配向を固定化した液晶物質層から 構成されることを特徴とする光学積層体の製造方法に関する。
本発明の第 6は、 前記記載の製造方法で得られた光学積層体からなることを特 徴とする楕円偏光板に関する。
本発明の第 7は、 前記記載の製造方法で得られた光学積層体からなることを特 徴とする円偏光板に関する。 本発明の第 8は、 前記記載の楕円偏光板または円偏光板を少なくとも具備する ことを特徴とする液晶表示装置に関する。
なお、 上記記載において、 「 」 は各層の界面を表すものであり、 以下同様に 表記するものとする。 以下、 本発明を詳細に説明する。
本発明で用いられる液晶の配向が固定化された液晶物質層は、 配向状態にある 液晶物質を固定化する手段を用いることにより固定化された層であり、 固定化す る手段としては、 高分子液晶物質の場合は配向状態から急冷してガラス化状態に して固定する方法、 反応性官能基を有する低分子または高分子液晶物質を配向さ せた後、 前記官能基を反応せしめ (硬化 ·架橋等) 固定化する方法などが挙げら れる。
前記反応性官能基としては、 ビュル基、 (メタ) ァクリロイル基、 ビニルォキ シ基、 エポキシ基、 ォキセタニル基、 カルボキシル基、 水酸基、 アミノ基、 イソ シアナ一ト基、 酸無水物等が挙げられ、 それぞれの基に適した方法で反応が行わ れる。
液晶物質層に使用することのできる液晶物質は、 液晶フィルムが目的とする用 途ゃ製造方法により、 低分子液晶物質、 高分子液晶物質を問わず広い範囲から選 定することができるが、 高分子液晶物質が好ましい。 さらに液晶物質の分子形状 は、 棒状であるか円盤状であるかを問わない。 例えばディスコティックネマチッ ク液晶性を示すデイスコティック液晶化合物も使用することができる。
固定化前の液晶物質層の液晶相としては、 ネマチック相、 ねじれネマチック相、 コレステリック相、 ハイブリッドネマチック相、 ハイブリッドねじれネマチック 相、 ディスコティックネマチック相、 スメクチック相等が挙げられる。
前記高分子液晶物質としては、 各種の主鎖型高分子液晶物質、 側鎖型高分子液 晶物質、 またはこれらの混合物を用いることができる。 主鎖型高分子液晶物質と しては、 ポリエステル系、 ポリアミ ド系、 ポリカーボネート系、 ポリイミ ド系、 ポリウレタン系、 ポリべンズイミダゾール系、 ポリべンズォキサゾール系、 ポリ ベンズチアゾ一ル系、 ポリアゾメチン系、 ポリエステルアミ ド系、 ポリエステル カーボネート系、 ポリエステルイミ ド系等の高分子液晶物質、 またはこれらの混 合物等が挙げられる。 また、 側鎖型高分子液晶物質としては、 ポリアクリ レート 系、 ポリメタタ リ レート系、 ポリ ビュル系、 ポリシロキサン系、 ポリエーテル系、 ポリマロネート系、 ポリエステル系等の直鎖状または環状構造の骨格鎖を有する 物質に側鎖としてメソゲン基が結合した高分子液晶物質、 またはこれらの混合物 が挙げられる。 これらのなかでも合成や配向の容易さなどから、 主鎖型高分子液 晶物質のポリエステル系が好ましい。
低分子液晶物質としては、 飽和ベンゼンカルボン酸類、 不飽和ベンゼンカルボ ン酸類、 ビフヱ二ルカルボン酸類、 芳香族ォキシカルボン酸類、 シッフ塩基型類、 ビスァゾメチン化合物類、 ァゾ化合物類、 ァゾキシ化合物類、 シクロへキサンェ ステル化合物類、 ステロール化合物類などの末端に前記反応性官能基を導入した 液晶性を示す化合物や前記化合物類のなかで液晶性を示す化合物に架橋性化合物 を添加した組成物などが挙げられる。 また、 ディスコティック液晶化合物として は、 トリフエ二レン系、 トルクセン系等が挙げられる。
さらに、 液晶物質中に熱または光等によって架橋反応しうる官能基または部位 を有している各種化合物を液晶性の発現を妨げなレ、範囲で配合しても良い。 架橋 反応しうる官能基としては、 前述の各種の反応性官能基などが挙げられる。
液晶の配向が固定化された液晶物質層は、 前記液晶物質や必要に応じて添加さ れる各種の化合物を含む組成物を溶融状態で配向基板上に塗布する方法や、 該組 成物の溶液を配向基板上に塗布する方法等により形成し、 配向基板上に塗布され た塗膜は乾燥、 熱処理 (液晶の配向) を経て、 必要により光照射およびノまたは 加熱処理 (重合,架橋) 等の前述の配向を固定化する手段を用いて配向を固定化 することにより形成される。
前記溶液の調製に用いる溶媒に関しては、 本発明に使用される液晶物質や組成 物を溶解でき、 適当な条件で留去できる溶媒であれば特に制限は無く、 一般的に アセ トン、 メチルェチルケ トン、 イソホロンなどのケトン類、 ブトキシェチルァ ノレコール、 へキシルォキシエチルアルコール、 メ トキシ一 2—プロノくノーノレなど のェ一テルアルコール類、 エチレングリコールジメチルエーテル、 ジエチレング リコー/レジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類、 酢酸ェチル、 酢酸メ ト キシプロピル、 乳酸ェチルなどのエステル系、 フエノール、 クロ口フエノールな どのフエノール類、 N , N—ジメチルホルムアミ ド、 N, N—ジメチルァセトァ ミ ド、 N—メチルピロリ ドンなどのアミ ド系、 クロ口ホルム、 テトラクロ口エタ ン、 ジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類などやこれらの混合系が好ま しく用いられる。 また、 配向基板上に均一な塗膜を形成するために、 界面活性剤、 消泡剤、 レべリング剤等を溶液に添加しても良い。 さらに、 着色を目的として液 晶性の発現を妨げない範囲内で二色性染料や通常の染料や顔料等を添加すること もできる。
塗布方法については、 塗膜の均一性が確保される方法であれば、 特に限定され ることはなく公知の方法を採用することができる。 例えば、 ロールコート法、 ダ ィコート法、 ディップコート法、 カーテンコート法、 スピンコート法などを挙げ ることができる。 塗布の後に、 ヒーターや温風吹きつけなどの方法による溶媒除 去 (乾燥) 工程を入れても良い。 塗布された膜の乾燥状態における膜厚は、 0 . ΐ Πΐ〜5 0 μ πι、 好ましくは 0 . 2 μ πι〜2 0 μ ηι、 さらに好ましくは 0 . 3 μ ηι〜1 0 μ ιηである。 この範囲外では、 得られる液晶物質層の光学性能が不足 したり、 液晶物質の配向が不十分になるなどして好ましくない。
続いて、 必要なら熱処理などにより液晶の配向を形成した後、 配向の固定化を 行う。 熱処理は液晶相発現温度範囲に加熱することにより、 液晶物質が本来有す る自己配向能により液晶を配向させるものである。 熱処理の条件としては、 用い る液晶物質の液晶相挙動温度 (転移温度) により最適条件や限界値が異なるため 一概には言えないが、 通常 1 0〜3 0 0 °C、 好ましくは 3 0〜2 5 0 °Cの範囲で ある。 あまり低温では、 液晶の配向が十分に進行しないおそれがあり、 また高温 では、 液晶物質が分解したり配向基板に悪影響を与えるおそれがある。 また、 熱 処理時間については、 通常 3秒〜 6 0分、 好ましくは 1 0秒〜 3 0分の範囲であ る。 3秒よりも短い熱処理時間では、 液晶の配向が十分に完成しないおそれがあ り、 また 6 0分を超える熱処理時間では、 生産性が極端に悪くなるため、 どちら の場合も好ましくない。 液晶物質が熱処理などにより液晶の配向が完成したのち、 そのままの状態で配向基板上の液晶物質層を、 使用した液晶物質に適した手段を 用いて固定化する。 前記配向基板としては、 ポリイミ ド、 ポリアミ ド、 ポリアミ ドイミ ド、 ポリフ ヱ二レンスルフイ ド、 ポリフエ二レンォキシド、 ポリエーテルケトン、 ポリエ一 テルエーテルケ トン、 ポリエーテルスルフォン、 ポリスルフォン、 ポリエチレン テレフタレ一ト、 ポリエチレンナフタレート、 ポリアリ レート、 トリァセチルセ ルロース、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂等のフィルムが例示できる。
これらのフィルムは製造方法によっては改めて配向能を発現させるための処理 を行わなくとも本発明に使用される液晶物質に対して十分な配向能を示すものも あるが、 配向能が不十分、 または配向能を示さない等の場合には、 これらのフィ ルムを適度な加熱下に延伸する、 フィルム面をレーヨン布等で一方向に擦るいわ ゆるラビング処理を行う、 フィルム上にポリイミ ド、 ポリビニルアルコール、 シ ラン力ップリング剤等の公知の配向剤からなる配向膜を設けてラビング処理を行 う、 酸化珪素等の斜方蒸着処理、 あるいはこれらを適宜組み合わせるなどして配 向能を発現させたフィルムを用いても良い。
また配向基板として、 表面に規則的な微細溝を多数設けたアルミニウム、 鉄、 銅などの金属板や各種ガラス板等も使用することができる。
ここで、 配向基板フィルムの配向処理方向としては特に限定されず、 上記の各 処理を任意の方向に行うことにより適宜選択できる。 とりわけ、 長尺の配向基板 上に形成された液晶フィルムを极ぅ場合には、 その長尺な連続フィルムの MD方 向に対して所定の角度を選択し、 必要に応じて斜め方向に配向処理されることが 望ましい。 所定の角度方向に配向処理することにより、 液晶フィルムを最適な光 学特性が発揮できるような軸配置で積層する際に、 長尺フィルムの MDを揃えた 状態での貼合 (いわゆるロール to ロール貼合) が可能になる、 あるいは製品の 取り効率が高まるなどの点から極めてメリッ卜がある。
本発明において用いる接着剤としては、 液晶物質層、 等方性基板および再剥離 性基板に対して十分な接着力を有し、 かつ後の工程で再剥離性基板を剥離するこ とが可能であり、 液晶物質層の光学的特性を損なわないものであれば、 特に制限 はなく、 例えば、 アクリル樹脂系、 メタクリル樹脂系、 エポキシ樹脂系、 ェチレ ン—酢酸ビニル共重合体系、 ゴム系、 ウレタン系、 ポリビニルエーテル系および これらの混合物系や、 熱硬化型および Zまたは光硬化型、 電子線硬化型等の各種 反応性のものを挙げることができる。 これらの接着剤層は、 液晶物質層を保護す る透明保護層の機能を兼ね備えたものも含まれる。 なお、 上記接着剤として粘着 剤を用いることもできる。
前記反応性のものの反応 (硬化) 条件は、 接着剤を構成する成分、 粘度や反応 温度等の条件により変化するため、 それぞれに適した条件を選択して行えばよい。 例えば、 光硬化型の場合は、 好ましくは各種の公知の光開始剤を添加し、 メタル ハライ ドランプ、 高圧水銀灯、 低圧水銀灯、 キセノンランプ、 アークランプ、 レ 一ザ一、 シンクロ トロン放射光源などの光源からの光を照射し、 反応を行わせれ ばよい。 単位面積 (1平方センチメートル) 当たりの照射量としては、 積算照射 量として通常 l〜2 0 0 0 m j、 好ましくは 1 0〜1 0 0 0 m Jの範囲である。 ただし、 光開始剤の吸収領域と光源のスペク トルが著しく異なる場合や、 あるい は反応性の化合物自身に光源波長の吸収能がある場合などはこの限りではなレ、。 これらの場合には、 適当な光増感剤や、 あるいは吸収波長の異なる 2種以上の光 開始剤を混合して用いるなどの方法を採ることも出来る。 電子線硬化型の場合の 加速電圧は、 通常 1 0 k V〜2 0 0 k V、 好ましくは 5 0 k V〜l 0 0 k Vであ る。
接着剤層の厚みは、 前述のように接着剤を構成する成分、 接着剤の強度や使用 温度などにより異なるが、 通常 l〜5 0 /z m、 好ましくは 2〜 3 0 / m、 さらに 好ましくは 3〜 1 0 μ mである。 この範囲外では接着強度が不足したり、 端部よ りの滲み出しなどがあったりして好ましくない。
また、 これらの接着剤はその特性を損なわない範囲で、 光学特性の制御あるい は基板の剥離性や浸食性を制御する目的として、 各種微粒子等や表面改質剤を添 加することもできる。
前記微粒子としては、 接着剤を構成する化合物とは屈折率の異なる微粒子、 透 明性を損なわず帯電防止性能向上のための導電性微粒子、 耐摩耗性向上のための 微粒子等が例示でき、 より具体的には、 微細シリカ、 微細アルミナ、 I T O (Indium Tin Oxide)微粒子、 銀微粒子、 各種合成樹脂微粒子などが挙げられる。 また、 前記表面改質剤としては、 接着剤との相溶性がよく接着剤の硬化性や硬 化後の光学性能に影響を及ぼさない限り特に限定されず、 イオン性、 非イオン性 の水溶性界面活性剤、 油溶性界面活性剤、 高分子界面活性剤、 フッ素系界面活性 剤、 シリ コーン等の有機金属系界面活性剤、 反応性界面活性剤等が使用できる。 とりわけ、 パーフルォロアルキル化合物、 パーフルォロポリエーテル化合物など のフッ素系界面活性剤、 あるいはシリコーン等の有機金属系界面活性剤は表面改 質効果が大きいため、 特に望ましい。 表面改質剤の添加量は、 接着剤に対し 0 . 0 1〜 1 0質量%の範囲が望ましく、 より望ましくは 0 . 0 5〜5質量%、 さら に望ましくは 0 . 1〜3質量%である。 この範囲よりも添加量が少なすぎると添 加効果が不十分となり、 一方多すぎると接着強度が下がりすぎるなどの弊害を生 じる恐れがある。 なお、 表面改質剤は、 単独で用いても良いし、 必要に応じて複 数種類を併用しても良い。
さらに本発明の効果を損なわない範囲で、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤などの各 種添加剤を配合しても良い。
本発明に使用される等方性基板としては、 4—メチルペンテン一 1、 ポリメチ ノレメタクリレート、 ポリスチレン、 ポリカーボネート、 ポリエーテノレスノレホン、 ポリフエ二レンサルファイ ド、 ポリアリ レート、 アモルファスポリオレフイン、 ノルボルネン系樹脂、 トリァセチルセルロース、 あるいはエポキシ樹脂などの各 フィルムが使用できる。
また、 本発明に使用される再剥離性基板としては、 ポリエチレン、 ポリプロピ レン、 4—メチルペンテン一 1樹脂等のォレフィン系樹脂、 ポリアミ ド、 ポリイ ミ ド、 ポリアミ ドィミ ド、 ポリエーテルィミ ド、 ポリエーテルケトン、 ポリエー テルエーテルケトン、 ポリエーテルスルホン、 ポリケトンサノレファイ ド、 ポリス ノレホン、 ポリスチレン、 ポリフエ二レンサルファイ ド、 ポリフエ二レン才キサイ ド、 ポリエチレンテレフタレート、 ポリブチレンテレフタレート、 ポリアリ レー ト、 ポリアセタール、 一軸延伸ポリエステル、 ポリカーボネート、 ポリ ビュルァ ルコール、 ポリメチルメタタリ レート、 ポリアリ レ一ト、 アモルファスポリオレ フィン、 ノルボルネン系樹脂、 トリァセチルセルロース、 あるいはエポキシ樹脂 等のフィルムが使用できる。
とりわけ、 光学的欠陥の検査性に優れる透明性で光学的に等方性のフィルムが 好ましく、 等方性基板として例示した 4ーメチルペンテン一 1、 ポリメチルメタ ク リ レート、 ポリスチレン、 ポリカーボネート、 ポリエーテルスルホン、 ポリフ ェニレンサルフアイ ド、 ポリアリ レ一ト、 ァモノレファスポリォレフィン、 ノルボ ルネン系樹脂、 トリァセチルセルロース、 あるいはエポキシ樹脂などが好ましい。 これらのプラスチックフィルムには、 適度な再剥離性を持たせるために、 予め その表面にシリコーンをコ一トしておくことができ、 あるいは有機薄膜又は無機 薄膜を形成しておくことができる。 また、 同様な目的で、 プラスチックフィルム の表面にけん化処理などの化学処理を施すか、 あるいはコロナ処理のような物理 的処理を施しておくこともできる。
また、 再剥離性基板の剥離性を調整するために、 上記のプラスチックフィルム に滑剤や表面改質剤を含有させることもできる。 前記滑剤としては、 光学的欠陥 の検査性や剥離性に悪影響を及ぼさない範囲であれば、 種類、 添加量に特に制限 は無い。 滑剤の具体例としては、 微細シリカ、 微細アルミナ等が挙げられ、 添加 量の指標としては、 再剥離性基板のヘイズ値が通常 5 0 %以下、 好ましくは 3 0 %以下となるようにすればよい。 添加量が少なすぎると添加効果が認められず、 一方、 多すぎる場合には、 光学的欠陥の検査性が悪化し好ましくない。
また、 必要に応じてその他の公知の各種添加剤、 例えば、 ブロッキング防止剤、 酸化防止剤、 帯電防止剤、 熱安定剤、 耐衝撃性改良剤などを含有させてもよい。 再剥離性基板の剥離力に関しては、 同一材料から製造される再剥離性基板であ つても製造方法、 表面状態や使用される接着剤との濡れ性などにより変化するた め一概には決定できないが、 接着剤との界面での剥離力 (1 8 0 ° 剥離、 剥離速 度 3 0 c mZ分、 室温下測定) は、 通常 0 . 3 8〜 1 2 NZm、 好ましくは 0 . 3 8〜 8 . 0 N/mであることが望ましい。 剥離力がこの値より低い場合には、 配向基板上の液晶物質層を再剥離性基板と接着後、 配向基板を剥離する際、 剥離 力が低すぎ再剥離性基板に浮きが見られたりして所望する界面での良好な剥離状 態が得られず、 再剥離性基板への液晶物質層の転写が不十分になる、 また剥離力 が高すぎる場合には、 再剥離性基板を剥離する際、 液晶物質層の破壊、 あるいは、 所望する層との界面で剥離ができないなどして好ましくない。
また、 再剥離性基板の厚みも剥離性に影響する場合があり、 望ましくは 1 6〜 1 0 0 m、 特に望ましくは 2 5〜 5 0 / mがよレ、。 厚みが厚すぎると剥離ポィ ントが安定せず剥離性が悪化する恐れがあり、 一方薄すぎるとフィルムの機械強 度が保てなくなるため、 製造中に引き裂かれるなどのトラブルが生じる恐れがあ る。
本発明で用いられる偏光板は、 本発明の目的が達成し得るもので有れば特に限 定されず、 液晶表示装置に通常用いられる偏光板を適宜使用することができるが、 好ましくは近年開発上市された薄膜型のものが望ましい。 具体的には、 ポリビニ ルアルコール (P V A) や部分ァセタ一ル化 P V Aのような P V A系偏光フィル ム、 エチレン一酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物等からなる親水性高分子フィ ルムにョゥ素および/または 2色性色素を吸着して延伸した偏光フィルム、 P V Aの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物のようなポリェン配向フィルム などからなる偏光フィルムなどを使用することができる。 また、 反射型の偏光フ イルムも使用することができる。
前記偏光板は、 偏光フィルム単独で使用しても良いし、 強度向上、 耐湿性向上、 耐熱性の向上等の目的で偏光フィルムの片面または両面に透明な保護層等を設け たものであっても良い。 透明な保護層としては、 ポリエステルやトリァセチルセ ルロース等の透明プラスチックフィルムを直接または接着剤層を介して積層した もの、 樹脂の塗布層、 アクリル系やエポキシ系等の光硬化型樹脂層などが挙げら れる。 これら透明な保護層を偏光フィルムの両面に被覆する場合、 両面に同じ透 明な保護層を設けても良いし、 また異なる透明な保護層を設けても良い。 次に、 本発明の光学積層体の製造方法について具体的に説明する。
まず、 本発明の等方性基板上に接着剤層を介して形成された液晶物質層 1から なる積層体 (A) を製造する第 1工程について説明する。
まず、 配向基板上に、 液晶物質の塗膜を適切な方法で形成し、 必要に応じて 溶媒等を除去し、 加熱等により液晶の配向を完成せしめ、 用いた液晶物質に適し た手段により液晶物質層 1の配向を固定化する。 次いで、 配向が固定化された液 晶物質層 1上に、 接着剤層 1を形成し、 接着剤層 1を介して液晶物質層 1 と等方 性基板を密着した後、 必要により接着剤層 1を反応 (硬化) させた後、 配向基板 を剥離する。 このようにして、 配向の固定化された液晶物質層 1を等方性基板に転写させる ことができる。 かく して等方性基板上に接着剤層 1を介し接着された液晶物質層 1からなる積層体 (A) を得ることができる。
積層体 (A) における液晶物質層 1は、 液晶物質層の表面保護のため、 露出し ている液晶物質層に透明保護層を設けたり、 表面保護フィルムを貼合しても良レ、。 ここで透明保護層の材料としては、 前述の接着剤から選定することもできる。
すなわち、 本発明の等方性基板上に接着剤層 1を介して形成された液晶物質 層 1からなる積層体 (A) の層構造は、
① 等方性基板 接着剤層 1 Z液晶物質層 1
② 等方性基板 Z接着剤層 1 液晶物質層 1 接着剤層 1 '
などが挙げられる。 なお、 上記記載において、 「z」 は各層の界面を表すもので あり、 以下同様に表記するものとする。 次に第 2工程として、 第 1工程と同様に、 配向基板上に、 液晶物質の塗膜を 適切な方法で形成し、 必要に応じて溶媒等を除去し、 加熱等により液晶の配向を 完成せしめ、 用いた液晶物質に適した手段により液晶物質層 2の配向を固定化す る。 次いで、 配向が固定化された液晶物質層 2上に、 接着剤層 2を形成し、 接着 剤層 2を介して液晶物質層 2と再剥離性基板を密着した後、 必要により接着剤層 2を反応 (硬化) させた後、 配向基板を剥離する。
このようにして、 配向の固定化された液晶物質層 2を再剥離性基板に転写させ ることができる。 かく して再剥離性基板上に接着剤層 2を介し接着された液晶物 質層 2からなる積層体 (B ) を得ることができる。
積層体 (B ) における液晶物質層 2は、 液晶物質層の表面保護のため、 露出 している液晶物質層に透明保護層を設けたり、 表面保護フィルムを貼合しても良 レ、。 ここで透明保護層の材料としては、 前述の接着剤から選定することもできる。 すなわち、 本発明の再剥離性基板上に接着剤層を介して形成された液晶物質 層 2からなる積層体 (B ) の層構造は、
① 再剥離性基板 Z接着剤層 2ノ液晶物質層 2
② 再剥離性基板 Z接着剤層 2ノ液晶物質層 2 接着剤層 2 ' などが挙げられる。
なお、 液晶物質層 1と液晶物質層 2は同一または異なる光学パラメーターを有 するものであっても構わない。 すなわち、 光学特性等の観点から必要とされる液 晶物質層の組合せを選択できる。 光学パラメータ一としては、 液晶物質層の層厚、 液晶物質固有または見かけの複屈折、 レターデーシヨン、 配向固定化状態、 ねじ れの有無、 ねじれ角等が挙げられる。 また、 接着剤層 1, 2についても剥離性や 要求特性に応じて任意に選択でき、 同一でも異なっていても構わない。 次に第 3工程で、 上記積層体 (A) と積層体 (B ) とを粘 ·接着剤 (粘着剤ま たは接着剤) 層を介して貼り合わせ、 再剥離性基板 Z接着剤層 2 Z液晶物質層 2 /粘着剤 (接着剤) 層 液晶物質層 1ノ接着剤層 1 /等方性基板からなる積層体 ( C ) を得る。
さらに第 4工程で、 上記積層体 (C ) の再剥離性基板を剥離し、 剥離面に粘 · 接着剤層を介して偏光板を貼合するか、 あるいは積層体 (C ) の等方性基板に 粘 ·接着剤層を介して偏光板を貼合し、 積層体 (C ) の再剥離性基板を剥離する ことにより、 本発明の光学積層体を得ることができる。
ここで、 等方性基板側に偏光板を貼合する場合は、 再剥離性基板を剥がした 後に偏光板を貼合してもよいし、 偏光板を貼合した後、 再剥離性基板を剥離して もよい。 こうして、 特に限定はされないが、 少なくとも前記各工程を経ることにより例 えば、 以下のような構成を有する光学積層体を得ることができる。
① 偏光板 粘着剤 (接着剤) 層 Z接着剤層 2ノ液晶物質層 2 粘着剤 (接着 剤) 層/液晶物質層 1 接着剤層 1 /等方性基板
② 偏光板 粘着剤 (接着剤) 層ノ接着剤層 2 /液晶物質層 2 /接着剤層 2 ' / 粘着剤 (接着剤) 層 液晶物質層 1 接着剤層 1 Z等方性基板
③ 偏光板 粘着剤 (接着剤) 層ノ接着剤層 2 液晶物質層 2 /粘着剤 (接着 剤) 層 Z接着剤層 1 ' 液晶物質層 1 /接着剤層 1 等方性基板
④ 偏光板 粘着剤 (接着剤) 層 接着剤層 2 Z液晶物質層 2 Z接着剤層 2 ' / 粘着剤 (接着剤) 層ノ接着剤層 1 ' Z液晶物質層 1 Z接着剤層 1ノ等方性基板
⑤ 偏光板ノ粘着剤 (接着剤) 層 等方性基板ノ接着剤層 1 Z液晶物質層 1 粘 着剤 (接着剤) 層 液晶物質層 2 接着剤層 2
⑥ 偏光板/粘着剤 (接着剤) 層 等方性基板 Z接着剤層 1 液晶物質層 1 Z粘 着剤 (接着剤) 層 接着剤層 2 ' 液晶物質層 2 接着剤層 2
⑦ 偏光板/粘着剤 (接着剤) 層 Z等方性基板 接着剤層 1 Z液晶物質層 1 接 着剤層 1 ' / 粘着剤 (接着剤) 層 液晶物質層 2 接着剤層 2
⑧ 偏光板/粘着剤 (接着剤) 層 Z等方性基板 Z接着剤層 1 液晶物質層 1 /"接 着剤層 1 ' Z 粘着剤 (接着剤) 層ノ液晶物質層 2 ' ノ液晶物質層 2 接着剤層 2 また本発明では、 配向基板上に配向が固定化された液晶物質層、 あるいは再剥 離性基板上に転写された液晶物質層を粘着剤層もしくは接着剤層を介して積層し たのち配向基板を剥離する操作を繰り返すことにより、 液晶物質層を複数枚積層 することも可能である。
また本発明の製造工程中において、 片面に配向性基板や再剥離性基板が残存す る形態で、 該配向基板の反対面、 もしくは該再剥離性基板の反対面に離型フィル ム付き粘着剤を貼合し、 該配向基板、 もしくは再剥離性基板を剥離することによ り、 粘着剤の離型フィルムを新たな再剥離性の支持基板として扱うことができる。 この手法を用いれば、 該粘着剤が、 本発明の光学積層体を積層するための、 ある いは液晶セルや他の光学部材と積層するための粘着剤として利用できるだけでな く、 貼合面を任意に上下反転させることもできるなど製造の自由度がさらに広が る。
また本発明では、 再剥離性基板面に予め該基板上から剥離可能な離型層を形成 した再剥離性基板を使用することにより、 液晶物質層と他の層との間に離型層を 形成することも可能である。 離型層を形成することにより、 製造時や環境試験時 における薄膜の液晶物質層の外観変化 (例えば、 波うちなど) を抑えるための応 力遮断効果が得られる。 なお、 ここで離型層としては、 特に限定されないが光学 的に等方性の透明層が好ましく、 例えばアクリル系、 メタクリル系、 ニトロセル ロース系、 エポキシ系化合物等の重合体およびこれらの混合物を挙げることがで きる。 離型層の膜厚としては 0 . 3 ^u m以上 4 0 μ πι以下、 好ましくは 0 . 5 μ m以上 1 0 μ m以下であり、 ガラス転移点 (T g ) が 2 0 °C以上、 好ましくは 5 0 °C以上の光学的に等方性の透明層であって、 液晶物質層の光学的特性を著しく 損なわなければ、 材質に特に限定はない。 膜厚及びガラス転移点がこの範囲外で はその効果が不足したり、 本発明の目的の一部である薄膜化の主旨に沿わなくな るなどから好ましくない。
また前記離型層は、 架橋成分の添加による部分架橋、 可塑剤の添加、 滑剤の添 加等により、 物性の制御を行っても良い。
さらに離型層の形成方法についても特に限定されるものではないが、 例えば、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリエチレンテレフタレート等の再剥離性基板 フィルム上に予め上記膜厚を有する離型層となる材料を、 塗布、 押し出し等の方 法により形成しておき、 この層を粘 ·接着剤層や透明保護層を介して密着し、 そ の後再剥離性基板フィルムを剥離する転写法などが挙げられる。
本発明の光学積層体は、 偏光板および液晶物質層の他に、 反射防止層、 防眩処 理層、 ハードコート層、 光拡散層を 1層または複数層含んでいても良い。 偏光板 と貼合あるいは接着に使用される接着剤等は光学グレードであれば特に制限はな く、 例えば上述の接着剤から適するものを用いることができる。
以上のようにして製造される本発明の光学積層体の総厚みは、 4 5 0 μ m以下、 好ましくは 3 5 0 μ m以下、 より好ましくは 3 0 0 m以下である。 この範囲外 では本発明の目的の一つである薄膜化の主旨に沿わなくなるため好ましくない。 本発明の光学積層体は、 液晶物質層の光学パラメーターに応じて、 各種液晶表 示装置の補償部材、 楕円偏光板、 円偏光板として機能することができる。
すなわち光学積層体を構成する液晶物質層が、 例えばネマチック配向、 ねじれ ネマチック配向を固定化した液晶物質層は位相差板として機能することから、 当 該液晶物質層を構成部材とする本発明の光学積層体は、 S T N型、 T N型、 O C B型、 H A N、 ホモジニァス型、 V A型、 I P S型等の透過または反射型液晶表 示装置の補償板として使用することができる。
またハイプリッ ドネマチック配向を固定化した液晶物質層は、 正面から見たと きのリタ一デーシヨンを利用して、 位相差フィルムや波長板として利用すること ができ、 またリタ一デーシヨン値の向き (フィルム厚さ方向の分子軸の傾き) に よる非対称性を生かして T N型液晶表示装置の視野角改善部材などにも利用する ことができる。
また 1 4波長板機能を有する液晶物質層は、 本発明の如く偏光板と組み合わ せることにより、 円偏光板や反射型の液晶表示装置や E L表示装置の反射防止フ ィルター等として用いることができる。 とりわけ、 可視光領域の広帯域にわたつ て機能する広帯域 1 4波長板を得る為には、 5 5 0 n mの単色光での複屈折光 の位相差が略 1 4波長である 1 4波長板と 5 5 0 n mの単色光での複屈折光 の位相差が略 1 Z 2波長である 1 Z 2波長板とを、 それらの遅相軸が交差した状 態で積層することが有効であることが一般に知られており、 実際に反射型の液晶 表示装置などで広く用いられている。 すなわち、 本発明の製造方法のように薄肉 の光学積層体を得る技術を用いれば、 従来の高分子延伸フィルムだけでは困難で あった薄型の広帯域 1 4波長板が得られることになる。 ここで、 1 Z 4波長板 のリターデーション値は、 通常 5 0 n m〜 1 8 0 n m、 好ましくは 7 0 n m〜 1 6 0 n m、 特に好ましくは 9 0 n m〜: I 5 0 n mの範囲である。 また、 1 2波 長板のリターデーション値は、 通常 1 8 0 n m〜3 2 0 n m、 好ましくは 2 0 0 η π!〜 3 0 0 n m、 特に好ましくは 2 2 0 n n!〜 2 8 0 n mの範囲である。 1 4波長板と 1ノ2波長板のリタ一デーシヨン範囲が上記から外れた場合、 液晶表 示装置に不必要な色付きが生じる恐れがある。 なお、 リタ一デーシヨン値とは複 屈折 Δ nと膜厚 dとの積を表わす。
さらに本発明の光学積層体においては、 当該積層体を構成する液晶物質層がコ レステリ ック配向やスメクチック配向を固定化したものであれば、 輝度向上用の 偏光反射フィルム、 反射型のカラーフィルター、 選択反射能に基因する視角によ る反射光の色変化を生かした各種偽造防止素子や装飾フィルムなどに利用するこ とができる。
[発明を実施するための最良の形態]
以下、 本発明を円偏光板の製造を例に、 実施例および比較例によりさらに具体 的に説明するが、 本発明はこれらに限定されるものではない。 なお、 本実施例に おけるリタ一デーシヨン (複屈折 Δ nと膜厚 dとの積) は特に断りのない限り波 長 5 50 nmにおける値である。
(調製例)
テレフタル酸 5 Ommo 1、 2, 6—ナフタレンジカルボン酸 5 0 mm o 1、 メチ ヒ ドロキノンジァセテート 4 Ommo 1、 カテコー^ /ジァセテート 6 0 m mo 1および N—メチルイミダゾール 6 Omgを用いて窒素雰囲気下、 2 7 0°C で 1 2時間重縮合を行った。 次に得られた反応生成物をテトラクロロェタンに溶 解した後、 メタノールで再沈殿を行って精製し、 液晶性ポリエステル 1 4. 6 g を得た。 この液晶性ポリエステル (ポリマー 1 ) の対数粘度 (フエノール テト ラクロロェタン (6 4 質量比) 混合溶媒: 3 0 °C) は 0. 1 6 d 1 Z g、 液 晶相としてネマチック相を持ち、 等方相—液晶相転移温度は 2 5 0°C以上、 示差 走査熱量計 (D S C) によるガラス転移温度は 1 1 2°Cであった。
2 0 gのポリマー 1を 8 0 gの N—メチルー 2—ピロリ ドンに溶解させ溶液を 調製した。 この溶液を、 レーヨン布にてラビング処理したポリイミ ドフィルム (商品名 「カプトン」 、 デュポン社製) 上にスピナ一にて塗布し、 溶媒を乾燥除 去した後、 2 1 0°Cで 2 0分熱処理することでネマチック配向構造を形成させた。 熱処理後、 室温下まで冷却してネマチック配向構造を固定化し、 ポリイミ ドフィ ルム上に実膜厚 0. Ί μ mの均一に配向した液晶物質層 (液晶物質層 1 ) を得た。 実膜厚は触針式膜厚計を用いて測定した。
次に、 上記と同様の条件でスピナ一での塗布時の厚みだけを変えることにより、 ポリマー 1のネマチック配向構造をポリイミ ドフィルム上に固定化した実膜厚 1. 4 μ mの均一に配向した液晶物質層 (液晶物質層 2 ) を得た。
(実施例 1 )
調製例で得られた液晶物質層 1の上 (ポリイミ ドフィルムと反対側の面) に市 販の UV硬化型接着剤 (UV— 34 00、 東亞合成 (株) 製) を 5 i mの厚さに 接着剤層 1として塗布し、 この上に厚さ 4 0 μ mの等方性基板であるトリァセチ ルセルロース (TAC) フィルム 1 (富士写真フィルム (株) 製) をラミネート し、 約 60 Om Jの UV照射により該接着剤層 1を硬化させた。 この後、 TAC フィルム 1 接着剤層 1 Z液晶物質層 1 Zポリイミ ドフィルムが一体となった積 層体からポリイミ ドフィルムを剥離することにより液晶物質層 1を等方性基板で ある T ACフィルム 1上に転写し、 T ACフィルム 1/接着剤層 1ノ液晶物質層 1からなる積層体 (A) を得た。 ここで、 積層体 (A) の A n dは 140 nmで めった。
次いで、 調製例で得られた液晶物質層 2の上 (ポリイミ ドフィルムと反対側の 面) に市販の UV硬化型接着剤 (UV— 3400、 東亞合成 (株) 製) を 5 /zm の厚さに接着剤層 2として塗布し、 この上に厚さ 25 mの再剥離性基板である ポリエチレンテレフタレート (PET) フィルム 2 (S 1 0、 東レ (株) 製) を ラミネートし、 約 60 Om Jの UV照射により該接着剤層 2を硬化させた。 この 後、 PETフィルム 2Z接着剤層 2 液晶物質層 2ノポリイミ ドフィルムが一体 となった積層体からポリイミ ドフィルムを剥離することにより液晶物質層 2を再 剥離性基板である P E Tフィルム 2上に転写し、 P E Tフィルム 2ノ接着剤層 2 Z液晶物質層 2からなる積層体 (B) を得た。 ここで、 PETフィルム 2を剥離 した時の積層体 (B) の Δ n dは 280 nmであった。
さらに、 積層体 (A) の液晶物質層 1の上 (T ACフィルム 1と反対側の面) に市販の UV硬化型接着剤 (UV— 3400) を 5 μ mの厚さに接着剤層 3とし て塗布し、 この上に積層体 (B) の液晶物質層 2の面をラミネートし、 約 600 m Jの UV照射により該接着剤層 3を硬化させた。 この積層体から P ETフィル ム 2を剥離することにより、 TACフィルム 1ノ接着剤層 1 液晶物質層 1 Z接 着剤層 3 /液晶物質層 2 接着剤層 2からなる積層体を得た。
該積層体の接着剤層 2の面に予め片面に厚み 25 / mの粘着剤層を形成した偏 光板 (厚み約 1 05 m;住友化学工業 (株) 製50\¥—062) を貼合するこ とにより、 偏光板 粘着剤層 Z接着剤層 2ノ液晶物質層 2ノ接着剤層 3ノ液晶物 質層 1Z接着剤層 1ZTACフィルム 1からなる本発明の円偏光板を得た。 該円 偏光板の総厚みは、 1 95 μ mであった。 (比較例 1)
市販の一軸延伸されたポリカーボネートフィルム 1 (厚み 60 μπι、 Δ n d 1 35 nm) とポリカーボネートフィルム 2 (厚み 60 μιη、 A n d 270 nm) を 25 μ mの粘着剤を用いて貼合し、 ポリカーボネートフィルム 1ノ粘着剤層/ ポリカーボネートフィルム 2からなる積層体を得た。
該積層体のポリカーボネート 2面に予め片面に 25 μ mの粘着剤層を形成した 偏光板 (厚み約 105 μπι;住友化学工業 (株) 製 SQW— 062) を貼合して、 偏光板 粘着剤層ノポリカーボネートフイルム 2 /粘着剤層 ポリカーボネート フィルム 1からなる円偏光板を得た。 該円偏光板の総厚みは、 275 mと厚か つた。
(比較例 2 )
市販の一軸延伸されたノルボルネン系フィルム 1 (厚み 80 μπι、 A n d 27 5 nm; J S R (株) 製ァートン) の片面に予めシリコーン処理 P ETフィルム 上に形成した厚み 25 μ mの粘着剤層を貼合した。 続いて、 該フィルムの粘着剤 の貼合されていない面に予め片面に厚み 25 μ mの粘着剤層を形成した偏光板 (厚み約 1 05 ;住友化学工業 (株) 製 SQW— 062) を貼合して、 偏光 板 Z粘着剤層/ノルボルネン系フィルム 1ノ粘着剤層 シリコ一ン処理 PETフ イルムからなる積層体を得た。
該積層体のシリコーン処理 P ETフィルムを剥離し、 市販の一軸延伸されたノ ルボルネン系フィルム 2 (厚み 8 Ο μιη、 A n d l 30 nm ; J SR (株) 製ァ 一トン) を貼合することにより、 偏光板 粘着剤層 Zノルボルネン系フィルム 1 粘着剤層 Zノルボルネン系フィルム 2からなる円偏光板を得た。 該円偏光板の 総厚みは、 3 1 5 / mと厚かった。
(実施例 2 )
実施例 1で得られた円偏光板を、 市販の半透過反射型 T FT液晶表示装置の液 晶セルの上下に粘着剤を用いて貼合し表示特性を評価したところ、 いずれの円偏 光板も反射モード、 透過モードともに良好な表示であった。 また、 該表示装置を ① 6 0 °C、 9 0 % R Hで5 0 0時間、 ② 8 0 °C、 ドライで 5 0 0時間の 2種類の 耐久性試験を実施したところ、 剥がれ、 クラックなどの外観異常はいずれも全く 認められなかった。
[産業上の利用可能性]
本発明によって、 1つの支持基板フィルム上に少なくとも 2層以上の液晶物質 層を積層する工業的な製造方法を確立することができ、 従来、 高分子延伸フィル ムのみの積層体だけでは困難であった光学特性面の高機能化と大幅な薄肉化の両 立を実現した新たな光学積層体を得ることができる等、 極めて工業的価値が高い。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ( 1 ) 配向基板上に形成された液晶配向が固定化された液晶物質層 1を、 接着剤層 1を介して等方性基板と接着せしめた後、 配向基板を剥離して液 晶物質層 1を等方性基板に転写し、 等方性基板 接着剤層 1 液晶物質層 1から なる積層体 (A) を得る第 1工程、
( 2 ) 配向基板上に形成された液晶配向が固定化された液晶物質層 2を、 接着 剤層 2を介して再剥離性基板と接着せしめた後、 配向基板を剥離して液晶物質層 2を再剥離性基板に転写し、 再剥離性基板 接着剤層 2 Z液晶物質層 2からなる 積層体 (B ) を得る第 2工程、
( 3 ) 前記積層体 (A) と積層体 (B ) を粘 ·接着剤層を介して貼り合わせ、 再剥離性基板 Z接着剤層 2 液晶物質層 2 粘着剤 (接着剤) 層 Z液晶物質層 1 Z接着剤層 1ノ等方性基板からなる積層体 (C ) を得る第 3工程、
および
( 4 ) 前記積層体 (C ) の再剥離性基板を剥離し、 接着剤層 2に偏光板を貼合 するまたは前記積層体 (C ) の等方性基板に偏光板を貼合し、 再剥離性基板を剥 離する第 4工程、
の各工程を少なくとも経ることを特徴とする光学積層体の製造方法。
2 . 前記液晶物質層 1と液晶物質層 2とが同一または異なる光学パラメ ータ一を有することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の光学積層体の製造方 法。
3 . 前記液晶物質層 1と液晶物質層 2のうち少なくとも一方が、 光学的 に正の一軸性を示す液晶物質が液晶状態において形成したネマチック配向を固定 化した液晶物質層から構成されることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2 項に記載の光学積層体の製造方法。
4 . 前記液晶物質層 1と液晶物質層 2のうち少なくとも一方が、 光学的 に正の一軸性を示す液晶物質が液晶状態において形成したハイプリッドネマチッ ク配向を固定化した液晶物質層から構成されることを特徴とする請求の範囲第 1 項または第 2項に記載の光学積層体の製造方法。
5 . 前記液晶物質層 1と液晶物質層 2のうち少なくとも一方が、 光学的 に正の一軸性を示す液晶物質が液晶状態において形成したねじれネマチック配向 を固定化した液晶物質層から構成されることを特徴とする請求の範囲第 1項また は第 2項記載の光学積層体の製造方法。
6 . 請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれかに記載の製造方法で得られ た光学積層体からなることを特徴とする楕円偏光板。
7 . 請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれかに記載の製造方法で得られ た光学積層体からなることを特徴とする円偏光板。
8 . 請求の範囲第 6項または第 7項に記載の楕円偏光板または円偏光板 を少なくとも具備することを特徴とする液晶表示装置。
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