JP2023032330A - 長尺フィルム積層体の製造方法、画像表示装置の製造方法、および、長尺フィルム積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
このような問題を解決する目的で、例えば、特許文献1には、配向が固定された吸収二色性物質を含有するフィルム状の、第1偏光子および第2偏光子を有する視角制御システムが開示されている。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
光吸収異方性フィルムが、長尺のフィルム支持体と長尺の光吸収異方性層とを有し、
偏光フィルムが、長尺のフィルム支持体と長尺の偏光子層とを有し、
光吸収異方性層の透過率中心軸と、光吸収異方性層の表面の法線方向とのなす角度が5°~60°であり、
光吸収異方性層の透過率中心軸を光吸収異方性層の表面に投影した投影軸と、光吸収異方性層の長手方向とのなす角度が35°~55°または125°~145°であり、
偏光子層の吸収軸と、偏光子層の長手方向とのなす角度が35°~55°または125°~145°であり、
光吸収異方性層の透過率中心軸の投影軸と、偏光子層の吸収軸とのなす角度が70°~110°となるように、光吸収異方性フィルムと偏光フィルムとを貼り合わせる貼合工程を有する、長尺フィルム積層体の製造方法。
[2] 偏光フィルムのフィルム支持体と偏光子層との間に配向膜を有し、配向膜が光配向膜である、[1]に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
[3] 光吸収異方性フィルムのフィルム支持体と光吸収異方性層との間に、配向膜を有し、配向膜がハイブリッド配向した液晶層である、[1]または[2]に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
[4] 光吸収異方性フィルムのフィルム支持体と配向膜の間に、配向補助層を有し、配向補助層がラビング処理を施した樹脂層である、[3]に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
[5] 光吸収異方性フィルムと偏光フィルムとの間に、Bプレートを有する、[1]~[4]のいずれかに記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
[6] Bプレートの波長550nmにおける面内位相差Reが60nmよりも大きい、[5]の記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
[7] 光吸収異方性層および偏光子層の少なくとも一方が、液晶性化合物および二色性物質を含有する層である、[1]~[6]のいずれかに記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
[8] 液晶性化合物および二色性物質を含有する層中の、二色性物質の含有量が、液晶性化合物および二色性物質を含有する層の全固形分質量に対して10質量%以上である、[7]に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
[9] [1]~[8]のいずれかに記載の長尺フィルム積層体の製造方法で製造された長尺フィルム積層体を打ち抜き、フィルム積層体を形成する打ち抜き工程と、
フィルム積層体を画像表示素子に貼り合わせる貼合工程とを有する、画像表示装置の製造方法。
[10] 貼合工程が、フィルム積層体が有する2個のフィルム支持体の一方を剥離して露出させた面を貼り合わせる工程である、[9]に記載の画像表示装置の製造方法。
[11] 長尺のフィルム支持体と、長尺の光吸収異方性層と、長尺の偏光子層とを有する長尺フィルム積層体であって、
光吸収異方性層の透過率中心軸と、光吸収異方性層の表面の法線方向とのなす角度が5°~60°であり、
光吸収異方性層の透過率中心軸を光吸収異方性層の表面に投影した投影軸と、光吸収異方性層の長手方向とのなす角度が35°~55°または125°~145°であり、
偏光子層の吸収軸と、偏光子層の長手方向とのなす角度が35°~55°または125°~145°であり、
光吸収異方性層の透過率中心軸の投影軸と、偏光子層の吸収軸とのなす角度が70°~110°である、長尺フィルム積層体。
[12] 偏光子層と光吸収異方性層との間に、Bプレートを有する、[11]に記載の長尺フィルム積層体。
[13] Bプレートの波長550nmにおける面内位相差Reが60nmよりも大きい、[12]の記載の長尺フィルム積層体。
[14] 偏光子層に隣接する配向膜を有し、配向膜が光配向膜である、[11]~[13]のいずれかに記載の長尺フィルム積層体。
[15] 光吸収異方性層に隣接する配向膜を有し、配向膜がハイブリッド配向した液晶層である、[11]~[14]のいずれかに記載の長尺フィルム積層体。
[16] 偏光子層および光吸収異方性層の少なくとも一方が、液晶性化合物および二色性物質を含有する層である、[11]~[15]のいずれかに記載の長尺フィルム積層体。
[17] 液晶性化合物および二色性物質を含有する層中の、二色性物質の含有量が、液晶性化合物および二色性物質を含有する層の全固形分質量に対して10質量%以上である、[16]に記載の長尺フィルム積層体。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、平行および直交とは、それぞれ厳密な意味での平行および直交を意味するのではなく、それぞれ、平行±5°の範囲、および、直交±5°の範囲を意味する。
また、本明細書において、液晶性組成物および液晶性化合物は、いずれも、硬化等により、もはや液晶性を示さなくなったものも概念として含まれる。
また、本明細書において、各成分は、各成分に該当する物質を1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」または「メタクリレート」を表す表記であり、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を表す表記であり、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」または「メタクリロイル」を表す表記である。
また、本明細書において、Re(λ)およびRth(λ)は、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)において、波長λで測定した値である。
具体的には、AxoScan OPMF-1にて、平均屈折率((nx+ny+nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
遅相軸方向(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d
が算出される。
なお、R0(λ)は、AxoScan OPMF-1で算出される数値として表示されるものであるが、Re(λ)を意味している。
本明細書で用いられる置換基Wは、以下の基を表す。
置換基Wとしては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のシクロアルキル基、炭素数1~10のアルキルカルボニル基、炭素数1~10のアルキルオキシカルボニル基、炭素数1~10のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数1~10のアルキルアミノ基、アルキルアミノカルボニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルキニル基、炭素数1~20のアリール基、複素環基(ヘテロ環基といってもよい)、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む)、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル又はアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル又はアリールスルフィニル基、アルキル又はアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基(-B(OH)2)、ホスファト基(-OPO(OH)2)、スルファト基(-OSO3H)、その他の公知の置換基などが挙げられる。
なお、置換基の詳細については、特開2007-234651号公報の段落[0023]に記載される。
また、置換基Wは、下記式(W1)で表される基であってもよい。
上記アルキレン基、複素環基の炭素原子は、-O-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-(gは1~10の整数を表す。)、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-(Z、Z’、Z”は独立に、水素、炭素数1~4のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基、又は、ハロゲン原子を表す。)、-C≡C-、-N=N-、-S-、-C(S)-、-S(O)-、-SO2-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-、及び、-C(O)S-、これらの基を2つ以上組み合わせた基で置換されていてもよい(以下「SP-C」とも省略する)。
上記アルキレン基の水素原子、及び、複素環基の水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、-ZH、-OH、-OZH、-COOH、-C(O)ZH、-C(O)OZH、-OC(O)ZH、-OC(O)OZH、-NZHZH’、-NZHC(O)ZH’、-NZHC(O)OZH’、-C(O)NZHZH’、-OC(O)NZHZH’、-NZHC(O)NZH’OZH’’、-SH、-SZH、-C(S)ZH、-C(O)SZH、-SC(O)ZH、で置換されていてもよい(以下、「SP-H」とも省略する)。ここで、ZH、ZH’は炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、-L-CL(Lは単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基の具体例は、上述したLW及びSPWと同じである。CLは架橋性基を表し、後述の式(LC)におけるQ1又はQ2で表される基が挙げられ、後述の式(P1)~(P30)で表される架橋性基が好ましい。)を表す。
本発明の長尺フィルム積層体の製造方法(以下、「本発明の製造方法」とも略す。)は、長尺の光吸収異方性フィルムと長尺の偏光フィルムとを有する長尺フィルム積層体の製造方法である。
ここで、上記光吸収異方性フィルムは、長尺のフィルム支持体と長尺の光吸収異方性層とを有する。
また、上記偏光フィルムは、長尺のフィルム支持体と長尺の偏光子層とを有する。
また、上記光吸収異方性層の透過率中心軸と、上記光吸収異方性層の表面の法線方向とのなす角度(以下、「透過率中心軸角度θ」とも略す。)が5°~60°である。
また、上記光吸収異方性層の透過率中心軸を上記光吸収異方性層の表面に投影した投影軸(以下、「透過率中心軸の投影軸」とも略す。)と、上記光吸収異方性層の長手方向とのなす角度(以下、「角度θ1」とも略す。)が35°~55°または125°~145°である。
また、上記偏光子層の吸収軸と、上記偏光子層の長手方向とのなす角度(以下、「角度θ2」とも略す。)が35°~55°または125°~145°である。
そして、本発明の製造方法においては、上記光吸収異方性層の透過率中心軸の上記投影軸と、上記偏光子層の上記吸収軸とのなす角度(以下、「角度θ3」とも略す。)が70°~110°となるように、上記長尺光吸収異方性フィルムと上記長尺偏光フィルムとを貼り合わせる貼合工程を有する。
具体的には、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用いて、波長550nmにおけるミュラーマトリックスを実測する。より具体的には、測定の際には、透過率中心軸が傾いている方位角を最初に探し、次に、その方位角に沿った光吸収異方性層の法線方向を含む面(透過率中心軸を含み、層表面に直交する平面)内で、光吸収異方性層表面の法線方向に対する角度である極角を-70~70°まで1°毎に変更しつつ、波長550nmのミュラーマトリックスを実測し、光吸収異方性層の透過率を導出する。この結果、最も透過率の高い方向を透過率中心軸とする。
図1に示す光吸収異方性層2においては、透過率中心軸角度θが、透過率中心軸vと光学異方性層表面の法線方向(z軸方向)とのなす角度として表されている。また、透過率中心軸vを光学異方性層表面に投影した投影軸が、v(xy)として表されている。更に、投影軸v(xy)と光吸収異方性層2の長手方向(x軸方向)とのなす角度が、θ1で表されている。
また、図1に示す偏光子層12においては、偏光子層12の面内に存在している吸収軸wと偏光子層12の長手方向(破線)とのなす角度が、θ2で表されている。
また、図2においては、図1中の白矢印の方向から観察した際の、光吸収異方性層2の透過率中心軸vの投影軸v(xy)と偏光子層12の吸収軸wとのなす角度が、θ3で表されている。
そして、本発明の製造方法は、上述した通り、透過率中心軸角度θが5°~60°を満たし、角度θ1が35°~55°または125°~145°を満たし、角度θ2が35°~55°または125°~145°を満たし、角度θ3が70°~110°を満たす。
本発明の製造方法は、このような角度関係を満たしているため、長尺の光吸収異方性フィルムと長尺の偏光フィルムとを貼り合わせることにより、視野角制御システムに用いることができる長尺フィルム積層体を容易に製造できる。
また、角度θ1は、35°~55°または125°~145°であり、40°以上50°以下または130°以上140°以下であることが好ましく、40°超50°未満または130°超140°未満であることがより好ましく、42°以上48°以下または132°以上138°以下であることが更に好ましく、44°以上46°以下または134°以上136°以下であることが特に好ましく、45°または135°であることが最も好ましい。
また、角度θ2は、35°~55°または125°~145°であり、40°以上50°以下または130°以上140°以下であることが好ましく、40°超50°未満または130°超140°未満であることがより好ましく、42°以上48°以下または132°以上138°以下であることが更に好ましく、44°以上46°以下または134°以上136°以下であることが特に好ましく、45°または135°であることが最も好ましい。
また、角度θ3は、70°~110°であり、80°以上100°以下であることが好ましく、80°超100°未満であることがより好ましく、82°以上98°以下であることが更に好ましく、89°以上91°以下であることが特に好ましく、90°であることが最も好ましい。
図3に示す長尺フィルム積層体100は、長尺の光吸収異方性フィルム10と長尺の偏光フィルム20とを有する。また、長尺の光吸収異方性フィルム10は、長尺のフィルム支持体1と長尺の光吸収異方性層2とを有し、長尺の偏光フィルム20は、長尺のフィルム支持体11と長尺の偏光子層12とを有する。
図4に示す長尺フィルム積層体200は、長尺の光吸収異方性フィルム10が有する長尺のフィルム支持体1と長尺の光吸収異方性層2との位置が異なる以外は、図3に示す長尺フィルム積層体100と同じ積層体である。
図5に示す長尺フィルム積層体300は、長尺の光吸収異方性フィルム10と長尺の偏光フィルム20とを有する。また、長尺の光吸収異方性フィルム10は、長尺の、フィルム支持体1と配向補助層3と配向膜4と光吸収異方性層2とバリア層5とを有し、長尺の偏光フィルム20は、長尺の、フィルム支持体11と光配向膜13と偏光子層12と酸素遮断層14とを有する。
本発明の製造方法で用いる長尺の光吸収異方性フィルムは、長尺のフィルム支持体と長尺の光吸収異方性層とを有する。
フィルム支持体としては、透明フィルム基材であることが好ましい。
ここで、透明とは、可視光の透過率が60%以上であることを示す。本発明では、透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上の透過率がより好ましい。
透明樹脂フィルムとしては、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム(屈折率1.48)、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルム等が使用できる。
透明フィルム基材の厚みは、通常20μm~100μmである。
本発明においては、フィルム支持体がセルロースエステル系フィルムであり、かつ、その厚みが20~70μmであるのが特に好ましい。
光吸収異方性層は、透過率中心軸角度θが5°~60°を満たし、かつ、透過率中心軸の投影軸と光吸収異方性層の長手方向とのなす角度θ1が35°~55°または125°~145°を満たすものであれば、特に限定されない。
本発明の製造方法で用いる長尺の光吸収異方性フィルムは、上述したフィルム支持体と光吸収異方性層との間に配向膜を有していてもよい。
配向膜は、光吸収性異方性層の配向方向を制御するために設けている。
配向膜としては、具体的には、ラビング処理が施してある又は施していない、ポリビニルアルコールおよびポリイミドなどの層;偏光露光処理が施してある又は施してない、ポリビニルシンナメートおよびアゾ系染料などの光配向膜;などが挙げられる。
また、配向膜としては、例えば、フィルム支持体側から光吸収異方性層側に向かって液晶分子の配向方向が連続的に変化するハイブリッド配向した液晶層も好適に挙げられる。ハイブリッド配向した液晶層を用いると、ハイブリッド配向した液晶層の表面における液晶分子のチルト角に合わせて光吸収異方性層の透過率中心軸がチルトするため、光吸収異方性層の透過率中心軸を斜め方向にチルトさせることができるようになる。
本発明の製造方法で用いる長尺の光吸収異方性フィルムは、上述した配向膜としてハイブリッド配向した液晶層を有する場合、上述したフィルム支持体と配向膜(ハイブリッド配向した液晶層)との間に、配向補助層を有していることが好ましい。
配向補助層としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリイミド、多官能アクリレート化合物などから形成される層にラビング処理を施した層などが挙げられる。
これらのうち、ラビング処理した、ポリビニルアルコール又はポリイミドから形成される層が好ましい。
また、配向補助層としては、配向層の法線方向に対して直線偏光によりUV露光したポリビニルシンナメートやアゾベンゼン系化合物などの光配向膜を設けることも可能である。
本発明の製造方法で用いる長尺の偏光フィルムは、長尺のフィルム支持体と長尺の偏光子層とを有する。
フィルム支持体としては、上述した光吸収異方性フィルムにおいて説明したものと同様のものが挙げられる。
偏光層は、吸収軸と偏光子層の長手方向とのなす角度θ2が35°~55°または125°~145°を満たすものであれば、特に限定されない。
また、偏光子層は、本発明の製造方法により製造される長尺フィルム積層体を画像表示装置に利用する場合は、液晶表示装置が有する視認側の偏光子や、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示装置が有する円偏光板に含まれる偏光子を含む層であってもよい。
長尺の偏光フィルムにおいて、偏光子層の吸収軸と、偏光子層の長手方向とのなす角度を35°~55°または125°~145°にするためには、偏光フィルムの光配向膜に対して偏光紫外線露光する角度を調整するなどの手段により、吸収軸の方向を変更しやすい理由より、塗布型偏光子を用いることが好ましい。
また、基材上にポリビニルアルコール層を形成した積層フィルムの状態で延伸および染色を施すことで偏光子を得る方法として、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第5048120号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、特許第4751486号公報を挙げることができ、これらの偏光子に関する公知の技術も好ましく利用することができる。
本発明の製造方法で用いる長尺の偏光フィルムは、上述したフィルム支持体と偏光子層との間に配向膜を有していてもよい。
配向膜としては、上述した光吸収異方性フィルムにおいて説明したものと同様のものが挙げられるが、偏光フィルムが有する任意の配向膜としては、配向の均一性の観点から、光照射により形成する光配向膜が好ましい。
光照射により形成される光配向膜に用いられる光配向化合物としては、多数の文献等に記載がある。本発明においては、例えば、特開2006-285197号公報、特開2007-76839号公報、特開2007-138138号公報、特開2007-94071号公報、特開2007-121721号公報、特開2007-140465号公報、特開2007-156439号公報、特開2007-133184号公報、特開2009-109831号公報、特許第3883848号、特許第4151746号に記載のアゾ化合物、特開2002-229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002-265541号公報、特開2002-317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミド及び/又はアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号、特許第4205198号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003-520878号公報、特表2004-529220号公報、または、特許第4162850号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミドもしくはエステルが好ましい例として挙げられる。より好ましくは、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、または、エステルである。
ここで、液晶性化合物は、低分子液晶、高分子液晶の種々の化合物を使うことが可能であるが、二色性物質を光吸収性異方性層の中で良好な配向状態を得るには高分子液晶を少なくとも一部含有していることが好ましい。また、高分子液晶を用いることにより、光吸収異方性層の空気側界面と支持体側界面における液晶性化合物のチルト角の差を比較的小さく抑えることが可能であり、良好な視野角特性を得る上でも好ましい。
また、二色性物質含有層形成用組成物は、溶媒、重合開始剤、重合性化合物、界面改良剤、および、その他の添加剤を含有していてもよい。
以下、各成分について説明する。
二色性物質含有層形成用組成物は、液晶性化合物を含有する。
液晶性化合物は、一般的に、その形状から棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。
また、液晶性化合物は、可視領域で二色性を示さない液晶性化合物が好ましい。
なお、以下の説明において、「形成される二色性物質含有層の配向度がより高くなる」ことを「本発明の効果がより優れる」ともいう。
ここで、「低分子液晶性化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶性化合物のことをいう。
また、「高分子液晶性化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶性化合物のことをいう。
低分子液晶性化合物としては、例えば、特開2013-228706号公報に記載されている液晶性化合物が挙げられる。
高分子液晶性化合物としては、例えば、特開2011-237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶性高分子が挙げられる。また、高分子液晶性化合物は、末端に架橋性基(例えば、アクリロイル基及びメタクリロイル基)を有していてもよい。
液晶性化合物は、本発明の効果がより優れる点から高分子液晶性化合物を含むことが好ましく、高分子液晶性化合物及び低分子液晶性化合物の両方を含むことが特に好ましい。
式(LC)で表される液晶性化合物が低分子液晶性化合物の場合、メソゲン基MGの環状構造の好ましい態様としては、シクロへキシレン基、シクロペンチレン基、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレン-ジイル基、ピリジン-ジイル基、ピリダジン-ジイル基、チオフェン-ジイル基、オキサゾール-ジイル基、チアゾール-ジイル基、チエノチオフェン-ジイル基、等が挙げられ、環状構造の個数は、2~10個が好ましく、3~7個が更に好ましい。
高分子液晶性化合物は、後述する繰り返し単位を含むホモポリマー又はコポリマーであることが好ましく、ランダムポリマー、ブロックポリマー、グラフトポリマー、スターポリマーなど、いずれのポリマーであってもよい。
高分子液晶性化合物は、式(1)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(1)」ともいう。)を含むことが好ましい。
式(1)において、PC1、L1及びSP1のlogP値(以下、「logP1」ともいう。)と、MG1のlogP値(以下、「logP2」ともいう。)との差(|logP1-logP2|)が4以上であり、光学異方性層の配向度がより向上する観点から、4.25以上が好ましく、4.5以上がより好ましい。また、上記差の上限値は、液晶相転移温度の調整及び合成適性という観点から、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下が更に好ましい。ここで、logP値は、化学構造の親水性及び疎水性の性質を表現する指標であり、親疎水パラメータと呼ばれることがある。logP値は、ChemBioDraw Ultra又はHSPiP(Ver.4.1.07)などのソフトウェアを用いて計算できる。また、OECD Guidelines for the Testing of Chemicals,Sections 1,Test No.117の方法などにより、実験的に求めることもできる。本発明では特に断りのない限り、HSPiP(Ver.4.1.07)に化合物の構造式を入力して算出される値をlogP値として採用する。
配向度を向上させる観点から、高分子液晶性化合物は、末端に電子供与性及び/又は電子吸引性を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。より具体的には、メソゲン基とこれの末端に存在するσp値が0より大きい電子吸引性基とを有する繰り返し単位(21)と、メソゲン基とこれの末端に存在するσp値が0以下の基とを有する繰り返し単位(22)と、を含むことがより好ましい。このように、高分子液晶性化合物が繰り返し単位(21)と繰り返し単位(22)を含む場合、上記繰り返し単位(21)又は上記繰り返し単位(22)のいずれかのみを含む場合と比べて、これを用いて形成される光学異方性層の配向度が向上する。この理由の詳細は明らかではないが、概ね以下のように推定している。すなわち、繰り返し単位(21)と繰り返し単位(22)に発生する逆向きの双極子モーメントが、分子間相互作用をすることによって、メソゲン基の短軸方向への相互作用が強くなって、液晶の配向する向きがより均一となると推察され、その結果、液晶の秩序度が高くなると考えられる。これにより、二色性物質の配向性も良好になるので、形成される光学異方性層の配向度が高くなると推測される。なお上記繰り返し単位(21)及び(22)は、上記式(1)で表される繰り返し単位であってもよい。
本発明において、高分子液晶性化合物に含まれる各繰り返し単位の含有量は、各繰り返し単位を得るために使用される各単量体の仕込み量(質量)に基づいて算出される。繰り返し単位(21)は、高分子液晶性化合物中において、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。高分子液晶性化合物が繰り返し単位(21)を2種以上含むと、高分子液晶性化合物の溶媒に対する溶解性が向上すること、及び、液晶相転移温度の調整が容易になることなどの利点がある。繰り返し単位(21)を2種以上含む場合には、その合計量が上記範囲内であることが好ましい。
高分子液晶性化合物は、汎用溶媒に対する溶解性を向上させる観点から、メソゲンを含有しない繰り返し単位(3)を含むことができる。特に配向度の低下を抑えながら溶解性を向上させるためには、このメソゲンを含有しない繰り返し単位(3)として、分子量280以下の繰り返し単位であることが好ましい。このように、メソゲンを含有しない分子量280以下の繰り返し単位を含むことで配向度の低下を抑えながら溶解性を向上させられる理由としては以下のように推定している。すなわち、高分子液晶性化合物がその分子鎖中にメソゲンを持たない繰り返し単位(3)を含むことで、高分子液晶性化合物中に溶媒が入り込みやすくなるために溶解性は向上するが、非メソゲン性の繰り返し単位(3)は配向度を低下させると考えられる。しかしながら、上記繰り返し単位の分子量が小さいことで、上記メソゲン基を含む繰り返し単位(1)、繰り返し単位(21)又は繰り返し単位(22)の配向が乱されにくく、配向度の低下を抑えられる、と推定される。
繰り返し単位(3-1)の重合に使用されるモノマーの具体例としては、アクリル酸[72.1]、α-アルキルアクリル酸類(例えば、メタクリル酸[86.1]、イタコン酸[130.1])、それらから誘導されるエステル類及びアミド類(例えば、N-i-プロピルアクリルアミド[113.2]、N-n-ブチルアクリルアミド[127.2]、N-t-ブチルアクリルアミド[127.2]、N,N-ジメチルアクリルアミド[99.1]、N-メチルメタクリルアミド[99.1]、アクリルアミド[71.1]、メタクリルアミド[85.1]、ジアセトンアクリルアミド[169.2]、アクリロイルモルホリン[141.2]、N-メチロールアクリルアミド[101.1]、N-メチロールメタクリルアミド[115.1]、メチルアクリレート[86.0]、エチルアクリレート[100.1]、ヒドロキシエチルアクリレート[116.1]、n-プロピルアクリレート[114.1]、i-プロピルアクリレート[114.2]、2-ヒドロキシプロピルアクリレート[130.1]、2-メチル-2-ニトロプロピルアクリレート[173.2]、n-ブチルアクリレート[128.2]、i-ブチルアクリレート[128.2]、t-ブチルアクリレート[128.2]、t-ペンチルアクリレート[142.2]、2-メトキシエチルアクリレート[130.1]、2-エトキシエチルアクリレート[144.2]、2-エトキシエトキシエチルアクリレート[188.2]、2,2,2-トリフルオロエチルアクリレート[154.1]、2,2-ジメチルブチルアクリレート[156.2]、3-メトキシブチルアクリレート[158.2]、エチルカルビトールアクリレート[188.2]、フェノキシエチルアクリレート[192.2]、n-ペンチルアクリレート[142.2]、n-ヘキシルアクリレート[156.2]、シクロヘキシルアクリレート[154.2]、シクロペンチルアクリレート[140.2]、ベンジルアクリレート[162.2]、n-オクチルアクリレート[184.3]、2-エチルヘキシルアクリレート[184.3]、4-メチル-2-プロピルペンチルアクリレート[198.3]、メチルメタクリレート[100.1]、2,2,2-トリフルオロエチルメタクリレート[168.1]、ヒドロキシエチルメタクリレート[130.1]、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート[144.2]、n-ブチルメタクリレート[142.2]、i-ブチルメタクリレート[142.2]、sec-ブチルメタクリレート[142.2]、n-オクチルメタクリレート[198.3]、2-エチルヘキシルメタクリレート[198.3]、2-メトキシエチルメタクリレート[144.2]、2-エトキシエチルメタクリレート[158.2]、ベンジルメタクリレート[176.2]、2-ノルボルニルメチルメタクリレート[194.3]、5-ノルボルネン-2-イルメチルメタクリレート[194.3]、ジメチルアミノエチルメタクリレート[157.2])、ビニルエステル類(例えば、酢酸ビニル[86.1])、マレイン酸又はフマル酸から誘導されるエステル類(例えば、マレイン酸ジメチル[144.1]、フマル酸ジエチル[172.2])、マレイミド類(例えば、N-フェニルマレイミド[173.2])、マレイン酸[116.1]、フマル酸[116.1]、p-スチレンスルホン酸[184.1]、アクリロニトリル[53.1]、メタクリロニトリル[67.1]、ジエン類(例えば、ブタジエン[54.1]、シクロペンタジエン[66.1]、イソプレン[68.1])、芳香族ビニル化合物(例えば、スチレン[104.2]、p-クロルスチレン[138.6]、t-ブチルスチレン[160.3]、α-メチルスチレン[118.2])、N-ビニルピロリドン[111.1]、N-ビニルオキサゾリドン[113.1]、N-ビニルサクシンイミド[125.1]、N-ビニルホルムアミド[71.1]、N-ビニル-N-メチルホルムアミド[85.1]、N-ビニルアセトアミド[85.1]、N-ビニル-N-メチルアセトアミド[99.1]、1-ビニルイミダゾール[94.1]、4-ビニルピリジン[105.2]、ビニルスルホン酸[108.1]、ビニルスルホン酸ナトリウム[130.2]、アリルスルホン酸ナトリウム[144.1]、メタリルスルホン酸ナトリウム[158.2]、ビニリデンクロライド[96.9]、ビニルアルキルエーテル類(例えば、メチルビニルエーテル[58.1])、エチレン[28.0]、プロピレン[42.1]、1-ブテン[56.1]、並びに、イソブテン[56.1]が挙げられる。なお、[ ]内の数値は、モノマーの分子量を意味する。上記モノマーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。上記モノマーの中でも、アクリル酸、α-アルキルアクリル酸類、それらから誘導されるエステル類及びアミド類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、並びに、芳香族ビニル化合物が好ましい。上記以外のモノマーとしては、例えば、リサーチディスクロージャーNo.1955(1980年、7月)に記載の化合物を使用できる。
繰り返し単位(3-2)において、架橋性基の具体例としては、上記P1~P30で表される基が挙げられ、ビニル基、ブタジエン基、(メタ)アクリル基、(メタ)アクリルアミド基、酢酸ビニル基、フマル酸エステル基、スチリル基、ビニルピロリドン基、無水マレイン酸、マレイミド基、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基、がより好ましい。繰り返し単位(3-2)は、重合が容易である点から、下記式(3)で表される繰り返し単位であることが好ましい。
高分子液晶性化合物は、密着性や面状均一性を向上させる点から、分子鎖の長い柔軟な構造(後述の式(4)のSP4)をもつ繰り返し単位(4)を含むことができる。この理由については以下のように推定している。すなわち、このような分子鎖の長い柔軟な構造を含むことで、高分子液晶性化合物を構成する分子鎖同士の絡まりが生じやすくなり、光学異方性層の凝集破壊(具体的には、光学異方性層自体が破壊すること)が抑制される。その結果、光学異方性層と、下地層(例えば、基材又は配向膜)との密着性が向上すると推測される。また、面状均一性の低下は、二色性物質と高分子液晶性化合物との相溶性が低いために生じると考えられる。すなわち、二色性物質と高分子液晶性化合物は相溶性が不十分であると、析出する二色性物質を核とする面状不良(配向欠陥)が発生すると考えられる。これに対して、高分子液晶性化合物が分子鎖の長い柔軟な構造を含むことで、二色性物質の析出が抑制されて、面状均一性に優れた光学異方性層が得られたと推測される。ここで、面状均一性に優れるとは、高分子液晶性化合物を含む二色性物質含有層形成用組成物が下地層(例えば、基材又は配向膜)上ではじかれて生じる配向欠陥が少ないことを意味する。
高分子液晶性化合物は、面状均一性の観点から、多官能モノマーを重合して導入される繰り返し単位(5)を含むことができる。特に配向度の低下を抑えながら面状均一性を向上させるためには、この多官能モノマーを重合して導入される繰り返し単位(5)を10質量%以下含むことが好ましい。このように、繰り返し単位(5)を10質量%以下含むことで配向度の低下を抑えながら面状均一性を向上させられる理由としては以下のように推定している。繰り返し単位(5)は、多官能モノマーを重合して、高分子液晶性化合物に導入される単位である。そのため、高分子液晶性化合物には、繰り返し単位(5)によって3次元架橋構造を形成した高分子量体が含まれていると考えられる。ここで、繰り返し単位(5)の含有量は少ないため、繰り返し単位(5)を含む高分子量体の含有率はわずかであると考えられる。
高分子液晶性化合物は、星型ポリマーであってもよい。本発明における星型ポリマーとは、核を起点として延びるポリマー鎖を3つ以上有するポリマーを意味し、具体的には、下記式(6)で表される。高分子液晶性化合物として式(6)で表される星型ポリマーは、高溶解性(溶媒に対する溶解性が優れること)でありながら、配向度の高い光学異方性層を形成できる。
サーモトロピック性液晶とは、温度変化によって液晶相への転移を示す液晶である。特定化合物は、サーモトロピック性液晶であり、ネマチック相及びスメクチック相のいずれを示してもよいが、光学異方性層の配向度がより高くなり、且つ、ヘイズがより観察され難くなる(ヘイズがより良好になる)理由から、少なくともネマチック相を示すことが好ましい。ネマチック相を示す温度範囲は、光学異方性層の配向度がより高くなり、かつ、ヘイズがより観察され難くなることから、室温(23℃)~450℃であることが好ましく、取り扱いや製造適性の観点から、40℃~400℃であることがより好ましい。
結晶性高分子とは、温度変化によって結晶層への転移を示す高分子である。結晶性高分子は結晶層への転移の他にガラス転移を示すものであってもよい。結晶性高分子は、光学異方性層の配向度がより高くなり、かつ、ヘイズがより観察され難くなることから、加熱した時に結晶相から液晶相への転移を持つ(途中にガラス転移があってもよい)高分子液晶性化合物、又は、加熱により液晶状態した後で温度を下降させた時に結晶相への転移(途中にガラス転移があってもよい)を持つ高分子液晶性化合物であることが好ましい。
高分子液晶性化合物の結晶化温度は、光学異方性層の配向度がより高くなり、かつ、ヘイズがより観察され難くなることから、-50℃以上150℃未満であることが好ましく、なかでも120℃以下であることがより好ましく、-20℃以上120℃未満であることが更に好ましく、なかでも95℃以下であることが特に好ましい。上記高分子液晶性化合物の結晶化温度は、ヘイズを減らす観点から、150℃未満であることが好ましい。なお、結晶化温度は、上述したDSCにおける結晶化による発熱ピークの温度である。
高分子液晶性化合物の重量平均分子量(Mw)は、本発明の効果がより優れる点から、1000~500000が好ましく、2000~300000がより好ましい。高分子液晶性化合物のMwが上記範囲内にあれば、高分子液晶性化合物の取り扱いが容易になる。
特に、塗布時のクラック抑制の観点から、高分子液晶性化合物の重量平均分子量(Mw)は、10000以上が好ましく、10000~300000がより好ましい。
また、配向度の温度ラチチュードの観点から、高分子液晶性化合物の重量平均分子量(Mw)は、10000未満が好ましく、2000以上10000未満が好ましい。
ここで、本発明における重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)法により測定された値である。
・装置名:TOSOH HLC-8220GPC
・カラム:TOSOH TSKgelSuperAWM-H(6mm×15cm)を3本接続して使用
・カラム温度:25℃
・試料濃度:0.1質量%
・流速:0.35mL/min
・校正曲線:TOSOH製TSK標準ポリスチレン Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)までの7サンプルによる校正曲線を使用
二色性物質含有層形成用組成物は、更に二色性物質を含有する。
本発明において、二色性物質とは、方向によって吸光度が異なる色素を意味する。二色性物質は、液晶性を示してもよいし、液晶性を示さなくてもよい。
二色性物質は、特に限定されず、可視光吸収物質(二色性色素、二色性アゾ化合物)、発光物質(蛍光物質、燐光物質)、紫外線吸収物質、赤外線吸収物質、非線形光学物質、カーボンナノチューブ、無機物質(例えば量子ロッド)、などが挙げられ、従来公知の二色性物質(二色性色素)を使用することができる。
第1の二色性アゾ色素化合物は、核である発色団と、発色団の末端に結合する側鎖と、を有する化合物であることが好ましい。発色団の具体例としては、芳香族環基(例えば、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基)、アゾ基などが挙げられ、芳香族環基およびアゾ基の両方を有する構造が好ましく、芳香族複素環基(好ましくはチエノチアゾール基)と2つのアゾ基を有するビスアゾ構造がより好ましい。側鎖としては、特に限定されず、後述の式(1)のL3、R2またはL4で表される基が挙げられる。
第2の二色性アゾ色素化合物は、第1の二色性アゾ色素化合物異なる化合物であり、具体的にはその化学構造が異なっている。第2の二色性アゾ色素化合物は、二色性アゾ色素化合物の核である発色団と、発色団の末端に結合する側鎖と、を有する化合物であることが好ましい。発色団の具体例としては、芳香族環基(例えば、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基)、アゾ基などが挙げられ、芳香族炭化水素基およびアゾ基の両方を有する構造が好ましく、芳香族炭化水素基と2または3つのアゾ基とを有するビスアゾまたはトリスアゾ構造がより好ましい。側鎖としては、特に限定されず、後述の式(2)のR4、R5またはR6で表される基が挙げられる。
logP値は、化学構造の親水性および疎水性の性質を表現する指標である。第1の二色性アゾ色素化合物の側鎖のlogP値と、第2の二色性アゾ色素化合物の側鎖のlogP値と、の差の絶対値(以下、「logP差」ともいう。)は、2.30以下が好ましく、2.0以下がより好ましく、1.5以下がさらに好ましく、1.0以下が特に好ましい。logP差が2.30以下であれば、第1の二色性アゾ色素化合物と第2の二色性アゾ色素化合物との親和性が高まって、配列構造をより形成しやすくなるため、二色性物質含有層の配向度がより向上する。
第3の二色性アゾ色素化合物は、第1の二色性アゾ色素化合物および第2の二色性アゾ色素化合物以外の二色性アゾ色素化合物であり、具体的には、第1の二色性アゾ色素化合物および第2の二色性アゾ色素化合物とは化学構造が異なっている。二色性物質含有層形成用組成物が第3の二色性アゾ色素化合物を含有すれば、二色性物質含有層の色味の調整が容易になるという利点がある。第3の二色性アゾ色素化合物の最大吸収波長は、380nm以上455nm未満であり、385~454nmが好ましい。
二色性物質の含有量は、二色性物質含有層において二色性物質の配向度が高くなる理由から、二色性物質含有層の全固形分質量に対して10質量%以上が好ましく、10~30質量%がより好ましく、15~25質量%が更に好ましい。
二色性物質含有層形成用組成物は、界面改良剤を含有していてもよい。
界面改良剤としては、後述する実施例欄に記載の界面改良剤を用いることができる。二色性物質含有層形成用組成物が界面改良剤を含む場合、界面改良剤の含有量は、二色性物質含有層形成用組成物中の上記二色性物質と上記液晶性化合物との合計100質量部に対し、0.001~5質量部が好ましい。
二色性物質含有層形成用組成物は、重合性化合物を含有していてもよい。
重合性化合物としては、アクリレートを含む化合物(例えば、アクリレートモノマー)が挙げられる。この場合、二色性物質含有層は、上記アクリレートを含む化合物を重合させて得られるポリアクリレートを含む。重合性化合物としては、例えば、特開2017-122776号公報の段落0058に記載の化合物が挙げられる。二色性物質含有層形成用組成物が重合性化合物を含む場合、重合性化合物の含有量は、二色性物質含有層形成用組成物中の上記二色性物質と上記液晶性化合物との合計100質量部に対し、3~20質量部が好ましい。
二色性物質含有層形成用組成物は、必要に応じて垂直配向剤を含有することもできる。垂直配向剤としては、ボロン酸化合物、及び、オニウム塩が挙げられる。
二色性物質含有層形成用組成物は、以下のレベリング剤を含むことが好ましい。二色性物質含有層形成用がレベリング剤を含むと、二色性物質含有層の表面にかかる乾燥風による面状の荒れを抑制し、二色性物質含有層においては二色性物質がより均一に配向する。レベリング剤は特に制限されず、フッ素原子を含むレベリング剤(フッ素系レベリング剤)、又は、ケイ素原子を含むレベリング剤(ケイ素系レベリング剤)が好ましく、フッ素系レベリング剤がより好ましい。
二色性物質含有層形成用組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。
重合開始剤としては特に制限はないが、感光性を有する化合物、すなわち光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤としては、各種の化合物を特に制限なく使用できる。光重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号および同2951758号の各明細書)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報および米国特許第4239850号明細書)、オキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書)、o-アシルオキシム化合物(特開2016-27384明細書[0065])および、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報および特開平10-29997号公報)などが挙げられる。
二色性物質含有層形成用組成物は、作業性等の観点から、溶媒を含有するのが好ましい。溶媒としては、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2-ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペタンタノン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロピラン、ジオキソランなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチルなど)、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、イソペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、ジアセトンアルコール、ベンジルアルコールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、1,2-ジメトキシエタンなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンなど)、および、ヘテロ環化合物(例えば、ピリジン、N-メチルイミダゾールなど)などの有機溶媒、ならびに、水が挙げられる。これの溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの溶媒のうち、溶解性に優れるという効果を活かす観点から、ケトン類(特にシクロペンタノン、シクロヘキサノン)、エーテル類(特にテトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロピラン、ジオキソラン)、および、アミド類(特に、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン)が好ましい。
二色性物質含有層の形成方法は特に限定されず、上述した二色性物質含有層形成用組成物を塗布して塗布膜を形成する工程(以下、「塗布膜形成工程」ともいう。)と、塗布膜に含まれる液晶性成分や二色性物質を配向させる工程(以下、「配向工程」ともいう。)と、をこの順に含む方法が挙げられる。なお、液晶性成分とは、上述した液晶性化合物だけでなく、上述した二色性物質が液晶性を有している場合は、液晶性を有する二色性物質も含む成分である。
塗布膜形成工程は、二色性物質含有層形成用組成物を塗布して塗布膜を形成する工程である。上述した溶媒を含有する二色性物質含有層形成用組成物を用いたり、二色性物質含有層形成用組成物を加熱などによって溶融液などの液状物としたものを用いたりすることにより、二色性物質含有層形成用組成物を塗布することが容易になる。二色性物質含有層形成用組成物の塗布方法としては、具体的には、例えば、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
配向工程は、塗布膜に含まれる液晶性成分を配向させる工程である。これにより、二色性物質含有層が得られる。配向工程は、乾燥処理を有していてもよい。乾燥処理によって、溶媒などの成分を塗布膜から除去することができる。乾燥処理は、塗布膜を室温下において所定時間放置する方法(例えば、自然乾燥)によって行われてもよいし、加熱および/または送風する方法によって行われてもよい。ここで、二色性物質含有層形成用組成物に含まれる液晶性成分は、上述した塗布膜形成工程または乾燥処理によって、配向する場合がある。例えば、二色性物質含有層形成用組成物が溶媒を含む塗布液として調製されている態様では、塗布膜を乾燥して、塗布膜から溶媒を除去することで、光吸収異方性を持つ塗布膜(すなわち、光吸収異方性膜)が得られる。乾燥処理が塗布膜に含まれる液晶性成分の液晶相への転移温度以上の温度により行われる場合には、後述する加熱処理は実施しなくてもよい。
二色性物質含有層の形成方法は、上記配向工程後に、二色性物質含有層を硬化させる工程(以下、「硬化工程」ともいう。)を有していてもよい。硬化工程は、例えば、二色性物質含有層が架橋性基(重合性基)を有している場合には、加熱および/または光照射(露光)によって実施される。このなかでも、硬化工程は光照射によって実施されることが好ましい。硬化に用いる光源は、赤外線、可視光または紫外線など、種々の光源を用いることが可能であるが、紫外線であることが好ましい。また、硬化時に加熱しながら紫外線を照射してもよいし、特定の波長のみを透過するフィルタを介して紫外線を照射してもよい。露光が加熱しながら行われる場合、露光時の加熱温度は、液晶膜に含まれる液晶性成分の液晶相への転移温度にもよるが、25~140℃であることが好ましい。また、露光は、窒素雰囲気下で行われてもよい。ラジカル重合によって液晶膜の硬化が進行する場合において、酸素による重合の阻害が低減されるため、窒素雰囲気下で露光することが好ましい。
本発明に用いられる二色性物質含有層は、面内に領域Aと領域Bを有し、それぞれの領域において透過率中心軸が異なる二色性物質含有層とすることができる。液晶の画素毎にパターニングすることで発光画素を制御すれば、狭視野の視野中心の切り替えが可能になる。
また、本発明に用いられる二色性物質含有層は、面内に領域Cと領域Dを有し、領域Cと領域Dで、透過率中心軸と二色性物質含有層表面の法線とを包含する平面において、透過率中心軸から法線方向に30°傾けた透過率が異なる、二色性物質含有層とすることができる。この場合、領域Cの透過率中心軸から法線方向に30°傾けた透過率が50%以下であり、領域Dの透過率中心軸から法線方向に30°傾けた透過率が80%以上である、二色性物質含有層であることが好ましい。
上記パターニングを行うことで、一部の領域で視野角依存性を強めたり弱めたりすることが可能となる。これにより、視野角依存性を強めた領域にのみ機密度の高い情報を表示したりすることもできる。また、表示装置として視野角依存性を表示位置別に制御することにより、意匠性に優れた設計も可能となる。さらに、液晶の画素毎にパターニングすることで発光画素を制御すれば、狭視野角/広視野角の切り替えが可能になる。
このように面内で異なる2つ以上の領域を有するパターン二色性物質含有層の形成方法には、制限はなく、例えばWO2019/176918号公報に記載されているような公知の各種の方法が利用可能である。一例として、光配向膜に照射する紫外光の照射角度を変化させてパターンを形成させる方法、パターン二色性物質含有層の厚さを面内で制御する方法、パターン二色性物質含有層中の二色性色素化合物を偏在させる方法、光学的に均一なパターン二色性物質含有層を後加工する方法などが挙げられる。
パターン二色性物質含有層の厚さを面内で制御する方法としては、リソグラフィを利用する方法、インプリントを利用する方法、および、凹凸構造を有する基材にパターン二色性物質含有層を形成する方法等が挙げられる。パターン二色性物質含有層中の二色性色素化合物を偏在させる方法としては、溶剤浸漬により二色性色素を抽出する方法(ブリーチング)が挙げられる。さらに、光学的に均一なパターン二色性物質含有層を後加工する方法としては、レーザー加工等によって、平坦な二色性物質含有層の一部を裁断する方法が挙げられる。
本発明の製造方法においては、上述した光吸収異方性フィルムと偏光フィルムとの間に、偏光子層および光吸収異方性層とは異なる位相差層を有していてもよい。
このような位相差層を積層させると、位相差値および光軸方向を制御することで、透過・遮光性能を制御することができる。
位相差層としては、正のAプレート、負のAプレート、正のCプレート、負のCプレート、Bプレート、Oプレートなどを用いることができる。
位相差層の厚みは、視角制御システムを薄型化する観点で、光学特性、機械物性、及び、製造適性を損ねない限りは薄いことが好ましく、具体的には、1~150μmが好ましく、1~70μmがより好ましく、1~30μmがさらに好ましい。
ここで、Bプレートとは、屈折率nx、ny、およびnzが互いに異なる値である二軸性の光学部材を意味する。
また、Bプレートの波長550nmにおける面内位相差(面内レタデーション)Reは特に制限されないが、斜め方向の光漏れをより効果的に抑制できる理由から、60nmより大きいことが好ましく、100~250nmがより好ましく、150~200nmが更に好ましい。
本発明の製造方法においては、耐久性向上の観点から、上述した光吸収異方性フィルムおよび偏光フィルムは、保護層を有していてもよい。
保護層としては、公知の材質の層であればよいが、樹脂フィルムが好ましく挙げられる。樹脂フィルムとしては、例えば、アクリル樹脂フィルム、セルロースエステル樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタラート樹脂フィルム、ポリビニルアルコール樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、および、これらの変性樹脂フィルムなどが挙げられる。
本発明の製造方法においては、上述した光吸収異方性フィルムおよび偏光フィルムは、バリア層を有していてもよい。
ここで、バリア層は、ガス遮断層(酸素遮断層)とも呼ばれ、大気中の酸素等のガス、水分、または、隣接する層に含まれる化合物等から本発明の偏光素子を保護する機能を有する。
バリア層については、例えば、特開2014-159124号公報の[0014]~[0054]段落、特開2017-121721号公報の[0042]~[0075]段落、特開2017-115076号公報の[0045]~[0054]段落、特開2012-213938号公報の[0010]~[0061]段落、特開2005-169994号公報の[0021]~[0031]段落の記載を参照できる。
本発明の製造方法においては、上述した光吸収異方性フィルムおよび偏光フィルムは、必要に応じて、屈折率調整層を有していてもよい。
屈折率調整層は、光吸収異方性層に接するように配置される層であることが好ましく、波長550nmにおける面内平均屈折率が1.55以上1.70以下である。いわゆるインデックスマッチングを行うための屈折率調整層であることが好ましい。
本発明の製造方法が有する貼合工程は、上述した光吸収異方性層の透過率中心軸の投影軸と、上述した偏光子層の吸収軸とのなす角度θ3が70°~110°となるように、上述した光吸収異方性フィルムと上述した偏光フィルムとを貼り合わせる工程である。
ここで、上述した光吸収異方性フィルムと上述した偏光フィルムとを貼合する手段は特に限定されないが、長尺フィルム積層体をより容易に製造できる理由から、ロールトゥロールを用いて貼合する方法が好適に挙げられる。
粘着層は、通常の画像表示装置に使用されるものと同様の透明で光学的に等方性の接着剤であることが好ましく、通常は感圧型接着剤が使用される。
粘着層には、母材(粘着剤)、導電性粒子、及び必要に応じて用いられる熱膨張性粒子の他に、架橋剤(例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤など)、粘着付与剤(例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂など)、可塑剤、充填剤、老化防止剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等の適宜な添加剤を配合してもよい。
本発明の画像表示装置の製造方法は、上述した本発明の製造方法で製造された長尺フィルム積層体を打ち抜き、フィルム積層体を形成する打ち抜き工程と、フィルム積層体を画像表示素子に貼り合わせる貼合工程とを有する。
本発明の画像表示装置の製造方法が有する打ち抜き工程は、貼り合わせる画像表示素子のサイズに応じて、長尺フィルム積層体を打ち抜き、フィルム積層体を形成する工程である。
本発明の画像表示装置の製造方法が有する貼合工程は、フィルム積層体を画像表示素子に貼り合わせる工程である。
また、上記貼合工程は、フィルム積層体が有する2個のフィルム支持体の一方を剥離して露出させた面を画像表示素子に貼り合わせる工程であることが好ましい。
画像表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機EL表示パネル、および、プラズマディスプレイパネルなどが挙げられる。
これらのうち、液晶セルまたは有機EL表示パネルであるのが好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましい。
本発明の長尺フィルム積層体は、長尺のフィルム支持体と、長尺の光吸収異方性層と、長尺の偏光子層とを有する長尺フィルム積層体である。
ここで、上記光吸収異方性層の透過率中心軸と、上記光吸収異方性層の表面の法線方向とのなす角度(すなわち、上述した透過率中心軸角度θ)が5°~60°である。
また、上記光吸収異方性層の透過率中心軸を上記光吸収異方性層の表面に投影した投影軸と、上記光吸収異方性層の長手方向とのなす角度(すなわち、上述した角度θ1)が35°~55°または125°~145°であり、
また、上記偏光子層の吸収軸と、上記偏光子層の長手方向とのなす角度(すなわち、上述した角度θ2)が35°~55°または125°~145°である。
また、上記光吸収異方性層の透過率中心軸の投影軸と、上記偏光子層の吸収軸とのなす角度(すなわち、上述した角度θ3)が70°~110°である。
すなわち、本発明の長尺フィルム積層体は、上述した本発明の製造方法で製造される長尺フィルム積層体から、光吸収異方性フィルムおよび偏光フィルムのいずれか一方に含まれる長尺のフィルム支持体を剥離した構成を有するものである。
そのため、本発明の長尺フィルム積層体は、上述した本発明の製造方法において説明した配向膜、配向補助層、Bプレートなどの任意の構成を有していることが好ましく、保護層、バリア層(酸素遮断層)、屈折率調整層などを有していてもよい。
〔長尺の偏光フィルムの作製〕
<フィルム支持体の作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、コア層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
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コア層セルロースアシレートドープ
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・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
・特開2015-227955号公報の作成例に
記載されたポリエステル化合物B 12質量部
・下記化合物F 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 430質量部
・メタノール(第2溶媒) 64質量部
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マット剤溶液
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製) 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 76質量部
・メタノール(第2溶媒) 11質量部
・上記のコア層セルロースアシレートドープ 1質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
次いで、フィルム中の溶媒含有率が略20質量%の状態でドラム上のフィルムを剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率1.1倍でフィルムを延伸しつつ乾燥した。
その後、得られたフィルムを熱処理装置のロール間を搬送することにより、更に乾燥し、厚さ40μmの長尺のフィルム支持体を作製し、これをセルロースアシレートフィルムA1とした。
後述する光配向膜形成用組成物を、ワイヤーバーで連続的に上記セルロースアシレートフィルムA1上に塗布した。塗膜が形成された支持体を140℃の温風で120秒間乾燥した。
次いで、塗膜に対し、ワイヤーグリッド偏光子を用いて、電場の振動方向が支持体の長手方向に対して135°の角度を有する偏光紫外線を照射(10mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)することで、光配向膜B1を形成し、光配向膜付きTAC(トリアセチルセルロース)フィルムを得た。光配向膜B1の膜厚は0.25μmであった。
なお、電場の振動方向が135°である偏光紫外線を照射することにより、光配向膜上に塗布する偏光子層は、偏光子層の吸収軸と偏光子層の長手方向とのなす角度が45°となるように配向することになる。
光配向膜形成用組成物
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・下記重合体PA-1 100.00質量部
・下記酸発生剤PAG-1 8.25質量部
・下記安定化剤DIPEA 0.6質量部
・キシレン 1126.60質量部
・メチルイソブチルケトン 125.18質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
得られた光配向膜B1上に、下記組成の偏光子層形成用組成物C1をワイヤーバーで連続的に塗布し、塗膜を形成した。
次に、塗膜を140℃で15秒間加熱し、続けて80℃5秒間加熱処理し、塗膜を室温(23℃)になるまで冷却した。次に、塗膜を75℃で60秒間加熱し、再び室温になるまで冷却した。
その後、LED(light emitting diode)灯(中心波長365nm、半値幅10nm)を用いて照度200mW/cm2の照射条件で2秒間照射することにより、光配向膜B1上に偏光子層C1(偏光子)(厚さ:2.0μm)を作製した。
偏光子層形成用組成物C1の組成
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・下記第1の二色性物質Dye-C1 0.59質量部
・下記第2の二色性物質Dye-M1 0.14質量部
・下記第3の二色性物質Dye-Y1 0.25質量部
・下記液晶性化合物L-1 3.27質量部
・下記液晶性化合物L-2 1.44質量部
・下記密着改良剤A-1 0.06質量部
・重合開始剤
IRGACUREOXE-02(BASF社製) 0.18質量部
・下記界面活性剤F-1 0.030質量部
・シクロペンタノン 91.70質量部
・ベンジルアルコール 2.35質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
偏光子層C1上に、下記組成の塗布液D1をワイヤーバーで連続的に塗布した。その後、80℃の温風で5分間乾燥し、紫外線照射(300mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)して、厚さ1.0μmのポリビニルアルコール(PVA)からなる酸素遮断層D1が形成された積層体、すなわち、セルロースアシレートフィルムA1(フィルム支持体)、光配向膜B1、偏光子層C1、および、酸素遮断層D1をこの順に隣接して備える長尺の偏光フィルムCP1を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
酸素遮断層形成用塗布液D1の組成
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・下記の変性ポリビニルアルコール 3.30質量部
・開始剤Irg2959 0.20質量部
・下記界面活性剤F-2 0.0018質量部
・水 74.1質量部
・メタノール 22.4質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
<フィルム支持体の作製>
長尺のフィルム支持体としてセルロースアシレートフィルム1(厚み40μmのTAC基材;TG40 富士フィルム社)を用い、その表面をアルカリ液で鹸化し、その上にワイヤーバーで下記の配向層形成用塗布液1を塗布した。塗膜が形成された支持体を60℃の温風で60秒間、さらに100℃の温風で120秒間乾燥し、配向補助層1を形成し、配向補助層付きTACフィルムを得た。
配向補助層の膜厚は0.5μmであった。
さらに作製した配向補助層付きTACフィルムは、配向補助層の表面にラビング処理を施して使用した。この時、TACフィルムの長尺方向に対するラビング処理用ロールの傾き角度と、ラビング処理時のTACフィルムの搬送速度V1を調整することにより、セルロースアセテートフィルムの長手方向に対して、45°の角度でラビング処理を行えるように調整した。最終的に行われたラビング方向の角度は、作製した光吸収異方性層の透過率中心軸の投影軸がセルロースアセテートフィルムの長手方向に対して45°の角度となっていることをもって確認した。
(配向補助層形成用塗布液1)
――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記の変性ポリビニルアルコール 3.80質量部
・開始剤Irg2959 0.20質量部
・水 70質量部
・メタノール 30質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
作製した配向補助層付きTACフィルムの配向膜上に、ワイヤーバーを用いて下記の組成の配向膜用液晶層形成用組成物T1を塗布し塗布層T1を作製した。
次いで、配向膜用液晶層塗布層T1を120℃で30秒間加熱し、塗布層T1を室温(23℃)になるまで冷却した。さらに80℃で60秒間加熱し、再び室温になるまで冷却した。
その後、LED灯(中心波長365nm)を用いて照度200mW/cm2の照射条件で、かつ窒素ガスによるパージ処理を行い残留酸素濃度が約30ppmの条件下で、1秒間紫外線照射することにより、配向補助層1上に配向膜(ハイブリッド配向した液晶層)T1を作製した。
配向膜T1の膜厚は0.25μm、表面エネルギーは35.0mN/mであった。
配向膜用液晶層形成用組成物T1の組成
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・下記高分子液晶性化合物P-1 55.20質量部
・下記低分子液晶性化合物M-1 40.49質量部
・重合開始剤
IRGACUREOXE-02(BASF社製) 4.049質量部
・下記界面活性剤F-1 0.2620質量部
・シクロペンタノン 660.6質量部
・テトラヒドロフラン 660.6質量部
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得られた配向膜T1上に、下記の光吸収異方性層形成用組成物P1をワイヤーバーで塗布し、塗布層P1を形成した。
次いで、塗布層P1を120℃で30秒間加熱し、塗布層P1を室温(23℃)になるまで冷却した。
次いで、80℃で60秒間加熱し、再び室温になるまで冷却した。
その後、LED灯(中心波長365nm)を用いて照度200mW/cm2の照射条件で1秒間照射することにより、配向膜T1上に光吸収異方性層P1を作製した。
光吸収異方性層P1の膜厚は1.4μm、表面エネルギーは26.5mN/mであった。
光吸収異方性層形成用組成物P1の組成
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・下記二色性物質D-1 7.356質量部
・下記二色性物質D-2 3.308質量部
・下記二色性物質D-3 11.02質量部
・高分子液晶性化合物P-1 43.29質量部
・低分子液晶性化合物M-1 31.75質量部
・重合開始剤
IRGACUREOXE-02(BASF社製) 3.175質量部
・下記界面活性剤F-2 0.1027質量部
・シクロペンタノン 514.4質量部
・テトラヒドロフラン 514.4質量部
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作製した光吸収異方性層P1の上に、下記のバリア層形成用組成物B1をワイヤーバーで塗布し、80℃5分間乾燥してバリア塗布層B1を形成した。
次いで、バリア塗布層B1を酸素濃度100ppm、温度60℃環境にて、LED灯(中心波長365nm)を用いて照度150mW/cm2の照射条件で2秒間照射することにより光吸収異方性層P1の上に、バリア層B1を形成した。バリア層B1の厚みは、1.0μmであった。これを光吸収異方性フィルムP1とした。
(バリア層形成用組成物B1)
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・下記の変性ポリビニルアルコール 3.80質量部
・開始剤Irg2959 0.20質量部
・水 70質量部
・メタノール 30質量部
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作製した光吸収異方性フィルムP1を無色のガラス板(厚み0.5mm、縦横5cm)上に、光学用粘着材(綜研化学株式会社製)を用いて全面を貼り付けた後、配向膜、配向補助層ごとフィルム支持体を剥離し、光吸収異方性層をバリア層とともにガラス板上に転写し、サンプル片1を作製した。
作製したサンプル片1について、上述した方法で透過率中心軸角度θを測定した。なお、サンプル片1が有する光吸収異方性層以外の層構成は、いずれも吸収異方性がないため、上記で算出した透過率中心軸角度θは、サンプル片1が有する光吸収異方性層の値と読み替えることができる。また、透過率中心軸の方向の解釈は、ガラス板上に転写した際の方向の反転を考慮して行った。
作製した長尺の偏光フィルムと長尺の光吸収異方性フィルムとの長尺方向を揃えて、±1°以内の貼り合わせ精度により、ロールトゥロール方式により光学用粘着材(総研化学、SKダイン)を用いて、偏光フィルムの酸素遮断層と光吸収異方性フィルムのバリア層とが対面するように貼合した。
その後、偏光フィルムのフィルム支持体を剥離して、長尺フィルム積層体を作製した。
偏光フィルムの作製に関して、光配向膜B1に代えて、以下に記載するPVA配向膜を形成し、ラビング処理を施した以外は、実施例1と同様の方法で、長尺フィルム積層体を作製した。
<PVA配向膜>
上記セルロースアシレートフィルムA1の表面をアルカリ液で鹸化し、その上にワイヤーバーで下記の配向膜形成用塗布液1を塗布した。塗膜が形成された支持体を60℃の温風で60秒間、さらに100℃の温風で120秒間乾燥し、配向膜1を形成し、配向膜付きTACフィルムを得た。
膜厚は0.5μmであった。
さらに作製した配向膜付きTACフィルムは配向膜面をラビング処理して使用した。
(配向膜形成用塗布液1)
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・下記の変性ポリビニルアルコール 3.80質量部
・開始剤Irg2959 0.20質量部
・水 70質量部
・メタノール 30質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
光吸収異方性フィルムの作製に関して、配向補助層1および配向膜(ハイブリッド配向した液晶層)を設けず、長尺のフィルム支持体としてのセルロースアシレートフィルム1(厚み40μmのTAC基材;TG40 富士フィルム社)上に、下記の光配向膜形成用組成物を塗布したのち90℃で1分間乾燥し光配向膜1を形成し、光配向膜1の法線に対して30°の角度で光配向膜の斜め上方より傾斜紫外線露光を行った以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性フィルムを作製し、長尺フィルム積層体を作製した。
光配向膜形成用組成物の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記光配向材料E-1 0.3質量部
・2-ブトキシエタノール 41.6質量部
・ジプロピレングリコールモノメチルエーテル 41.6質量部
・純水 16.5質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
長尺フィルム積層体を作製する際に、以下に記載する方法で作製したBプレート(Re=160nm、Rth=390nm)を、Bプレートの遅相軸と偏光子の吸収軸が平行になるように、光学用粘着材を用いて貼り合わせた以外は、実施例1と同様の方法で、長尺フィルム積層体を作製した。
<押出成形>
シクロオレフィン樹脂 ARTON G7810(JSR社)を、100℃において2時間以上乾燥し、2軸混練押し出し機を用いて、280℃で溶融押し出しした。このとき押し出し機とダイの間にスクリーンフィルター、ギアポンプ、リーフディスクフィルターをこの順に配置し、これらをメルト配管で連結し、幅1000mm、リップギャップ1mmのTダイから押し出し、180℃、175℃、170℃に設定した3連のキャストロール上にキャストし、幅900mm、厚み320μmの未延伸フィルム1を得た。
搬送されている上記未延伸フィルム1に対し、以下の方法で、延伸工程および熱固定工程を施した。
未延伸フィルム1に対し、縦横比(L/W)が0.2であるロール間縦延伸機を用いて搬送しながら下記条件にて縦延伸した。
<条件>
予熱温度:170℃、延伸温度:170℃、延伸倍率:155%
(b)横延伸
縦延伸したフィルムに対し、テンターを用いて搬送しながら下記条件にて横延伸した。
<条件>
予熱温度:170℃、延伸温度:170℃、延伸倍率:80%
延伸工程の後に続いて、延伸フィルムをテンタークリップで端部を把持して幅が一定(3%以内の拡大または縮小の範囲)となるように延伸フィルム両端部を保持しながら、下記条件にて熱処理して、熱固定を行った。
熱固定温度:165℃、熱固定時間:30秒
なお、予熱温度、延伸温度および熱固定温度は、放射温度計を用いて、幅方向に5点で測定した値の平均値である。
熱固定の後、両端をトリミングし、張力25kg/mで巻き取り、幅は1340mm、巻長は2000mのフィルムロールを得た。得られた延伸フィルムのReは160nm、Rthは390nm、Nz係数は2.9、遅相軸はMD方向、膜厚は80μmであった。これを、Bプレートとした。
〔偏光度〕
作製した長尺の偏光フィルムについて、以下の方法で偏光度を測定した。
具体的には、自動偏光フィルム測定装置(日本分光株式会社製、商品名VAP-7070)を用いて、光吸収異方性膜の透過率を測定し、以下の式により偏光度を算出した。結果を下記表1に示す。
偏光度[%]=[(MD-TD)/(MD+TD)]×100
MD:光吸収異方性膜のy軸方向の偏光に対する透過率
TD:光吸収異方性膜のx軸方向の偏光に対する透過率
作製した長尺フィルム積層体より、横310mm×縦185mmのサイズのサンプルを切り出した。この時、偏光子層の吸収軸が長辺(310mm)と平行になるように切り出しを行った。
次いで、ノートパソコン(Lenovo社製、ThinkPad T490S 14型)のフロント側偏光板を剥離し、作製した長尺フィルム積層体を、偏光子層がバックライト側を向くように、光学用粘着材(総研化学、SKダイン)を用いて積層し、画像表示装置を作製した。この時、偏光子層の吸収軸がディスプレイの水平方向を向くように貼り合わせした。
作製した画像表示装置を用いて、アクリル板に対する映り込み像を評価するために、図6および図7のような映り込み画像評価装置を作製した。
画像表示装置30の全面に白色の画像(R256、G256、B256)を背景に、20ポイントで黒色の任意のアルファベット文字を表示させた状態で、アクリル板32表面に映り込んだ画像の明るさを評価した。同様にして、画像表示装置30を直接目視にて観察した画像の視認性についても同時に評価した。これらの結果を下記表1に示す。
この時、映り込み像を観察する方向は、図6および図7に示すように、画像表示装置30の中心からアクリル板32の正面方向に伸ばした直線に対して約30°の角度(θ4)をつけた斜め方向で、かつ、アクリル板32の平面に対して約20°の角度(θ5)をつけた斜め上方から観察を行うようにした。
なお、アクリル板32は、画像表示装置30の表面に対して45°傾いていた。つまり、θ6は45°であった。
<映り込み画像の評価基準>
A:アクリル板に画像が明るく映り込んでしまい、アクリル板の向こう側の風景を視認しづらくなっている。
B:アクリル板に対する画像の映り込みは少なく、アクリル板の向こう側の風景も十分に視認できる
<直接目視の視認性>
A:画像を直接視認した時に、画面の明るさが充分であり画像の内容も視認しやすい
また、実施例1~4で作製した長尺フィルム積層体を利用した画像表示装置は、いずれも、直接目視した場合の画像は視認し易く、また、映り込み画像を抑制できることが分かった。
v(xy) 透過率中心軸の投影軸
w 偏光子層の吸収軸
θ 光吸収異方性層の透過率中心軸と、光吸収異方性層の表面の法線方向とのなす角度
θ1 光吸収異方性層の透過率中心軸の投影軸と、光吸収異方性層の長手方向とのなす角度
θ2 偏光子層の吸収軸と、偏光子層の長手方向とのなす角度
θ3 光吸収異方性層の透過率中心軸の投影軸と、偏光子層の吸収軸とのなす角度
1 長尺のフィルム支持体
2 長尺の光吸収異方性層
3 長尺の配向補助層
4 長尺の配向膜
5 長尺のバリア層
10 長尺の光吸収異方性フィルム
11 長尺のフィルム支持体
12 長尺の偏光子層
13 長尺の光配向膜
14 長尺の酸素遮断層
20 長尺の偏光フィルム
30 画像表示装置
32 アクリル板
100、200、300 長尺フィルム積層体
Claims (17)
- 長尺の光吸収異方性フィルムと長尺の偏光フィルムとを有する長尺フィルム積層体の製造方法であって、
前記光吸収異方性フィルムが、長尺のフィルム支持体と長尺の光吸収異方性層とを有し、
前記偏光フィルムが、長尺のフィルム支持体と長尺の偏光子層とを有し、
前記光吸収異方性層の透過率中心軸と、前記光吸収異方性層の表面の法線方向とのなす角度が5°~60°であり、
前記光吸収異方性層の透過率中心軸を前記光吸収異方性層の表面に投影した投影軸と、前記光吸収異方性層の長手方向とのなす角度が35°~55°または125°~145°であり、
前記偏光子層の吸収軸と、前記偏光子層の長手方向とのなす角度が35°~55°または125°~145°であり、
前記光吸収異方性層の透過率中心軸の前記投影軸と、前記偏光子層の前記吸収軸とのなす角度が70°~110°となるように、前記光吸収異方性フィルムと前記偏光フィルムとを貼り合わせる貼合工程を有する、長尺フィルム積層体の製造方法。 - 前記偏光フィルムの前記フィルム支持体と前記偏光子層との間に配向膜を有し、前記配向膜が光配向膜である、請求項1に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
- 前記光吸収異方性フィルムの前記フィルム支持体と前記光吸収異方性層との間に、配向膜を有し、前記配向膜がハイブリッド配向した液晶層である、請求項1または2に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
- 前記光吸収異方性フィルムの前記フィルム支持体と前記配向膜の間に、配向補助層を有し、前記配向補助層がラビング処理を施した樹脂層である、請求項3に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
- 前記光吸収異方性フィルムと前記偏光フィルムとの間に、Bプレートを有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
- 前記Bプレートの波長550nmにおける面内位相差Reが60nmよりも大きい、請求項5の記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
- 前記光吸収異方性層および前記偏光子層の少なくとも一方が、液晶性化合物および二色性物質を含有する層である、請求項1~6のいずれか1項に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
- 前記液晶性化合物および前記二色性物質を含有する層中の、前記二色性物質の含有量が、前記液晶性化合物および前記二色性物質を含有する層の全固形分質量に対して10質量%以上である、請求項7に記載の長尺フィルム積層体の製造方法。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の長尺フィルム積層体の製造方法で製造された長尺フィルム積層体を打ち抜き、フィルム積層体を形成する打ち抜き工程と、
前記フィルム積層体を画像表示素子に貼り合わせる貼合工程とを有する、画像表示装置の製造方法。 - 前記貼合工程が、前記フィルム積層体が有する2個のフィルム支持体の一方を剥離して露出させた面を貼り合わせる工程である、請求項9に記載の画像表示装置の製造方法。
- 長尺のフィルム支持体と、長尺の光吸収異方性層と、長尺の偏光子層とを有する長尺フィルム積層体であって、
前記光吸収異方性層の透過率中心軸と、前記光吸収異方性層の表面の法線方向とのなす角度が5°~60°であり、
前記光吸収異方性層の透過率中心軸を前記光吸収異方性層の表面に投影した投影軸と、前記光吸収異方性層の長手方向とのなす角度が35°~55°または125°~145°であり、
前記偏光子層の吸収軸と、前記偏光子層の長手方向とのなす角度が35°~55°または125°~145°であり、
前記光吸収異方性層の透過率中心軸の前記投影軸と、前記偏光子層の前記吸収軸とのなす角度が70°~110°である、長尺フィルム積層体。 - 前記偏光子層と前記光吸収異方性層との間に、Bプレートを有する、請求項11に記載の長尺フィルム積層体。
- 前記Bプレートの波長550nmにおける面内位相差Reが60nmよりも大きい、請求項12の記載の長尺フィルム積層体。
- 前記偏光子層に隣接する配向膜を有し、前記配向膜が光配向膜である、請求項11~13のいずれか1項に記載の長尺フィルム積層体。
- 前記光吸収異方性層に隣接する配向膜を有し、前記配向膜がハイブリッド配向した液晶層である、請求項11~14のいずれか1項に記載の長尺フィルム積層体。
- 前記偏光子層および前記光吸収異方性層の少なくとも一方が、液晶性化合物および二色性物質を含有する層である、請求項11~15のいずれか1項に記載の長尺フィルム積層体。
- 前記液晶性化合物および前記二色性物質を含有する層中の、前記二色性物質の含有量が、前記液晶性化合物および前記二色性物質を含有する層の全固形分質量に対して10質量%以上である、請求項16に記載の長尺フィルム積層体。
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|---|---|---|---|---|
| JP2009145776A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Nitto Denko Corp | 視角制御システムならびに画像表示装置 |
| WO2010101141A1 (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | 林テレンプ株式会社 | 車載用表示装置 |
| JP2010266723A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Nippon Zeon Co Ltd | 位相差フィルムの製造方法、位相差フィルム、円偏光フィルム、円偏光板、および液晶表示装置 |
| JP2012256071A (ja) * | 2012-09-03 | 2012-12-27 | Hayashi Telempu Co Ltd | 光制御素子 |
| WO2015166930A1 (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-05 | 日東電工株式会社 | 有機el表示装置用円偏光板および有機el表示装置 |
| WO2018225542A1 (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 日東電工株式会社 | 位相差層付偏光板および画像表示装置 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009145776A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Nitto Denko Corp | 視角制御システムならびに画像表示装置 |
| WO2010101141A1 (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | 林テレンプ株式会社 | 車載用表示装置 |
| JP2010266723A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Nippon Zeon Co Ltd | 位相差フィルムの製造方法、位相差フィルム、円偏光フィルム、円偏光板、および液晶表示装置 |
| JP2012256071A (ja) * | 2012-09-03 | 2012-12-27 | Hayashi Telempu Co Ltd | 光制御素子 |
| WO2015166930A1 (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-05 | 日東電工株式会社 | 有機el表示装置用円偏光板および有機el表示装置 |
| WO2018225542A1 (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 日東電工株式会社 | 位相差層付偏光板および画像表示装置 |
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