JP7355928B2 - Composition, composition layer, optical laminate, and image display device - Google Patents
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Description
本発明は、組成物、組成物層、光学積層体および画像表示装置に関する。 The present invention relates to a composition, a composition layer, an optical laminate, and an image display device.
光学補償シートおよび位相差フィルムなどの光学フィルムは、画像着色解消および視野角拡大などの点から、様々な画像表示装置で用いられている。
光学フィルムとしては延伸複屈折フィルムが使用されていたが、近年、延伸複屈折フィルムに代えて、液晶化合物を用いて形成される光学異方性層が提案されている。Optical films such as optical compensatory sheets and retardation films are used in various image display devices from the viewpoint of eliminating image coloration and expanding viewing angles.
A stretched birefringent film has been used as an optical film, but in recent years, an optically anisotropic layer formed using a liquid crystal compound has been proposed in place of the stretched birefringent film.
このような光学異方性層を形成する際には、液晶化合物を配向させるために、光配向処理を施して得られる光配向膜が用いられる場合がある。
例えば、特許文献1には、光、熱、酸および塩基からなる群から選択される少なくとも1種の作用により分解して極性基を生じる開裂基を含む繰り返し単位を有する所定の光配向性ポリマーを用いてバインダー層を形成し、その上層に光学異方性層を設ける態様が記載されている([請求項1]、[請求項7]~[請求項9]など参照)。When forming such an optically anisotropic layer, a photo-alignment film obtained by photo-alignment treatment may be used in order to align the liquid crystal compound.
For example, Patent Document 1 discloses that a predetermined photo-alignable polymer having a repeating unit containing a cleavage group that decomposes to produce a polar group by the action of at least one selected from the group consisting of light, heat, acid, and base. An embodiment is described in which a binder layer is formed using a binder layer, and an optically anisotropic layer is provided on top of the binder layer (see [Claim 1], [Claim 7] to [Claim 9], etc.).
本発明者らは、特許文献1に記載された光配向性ポリマーについて検討を行ったところ、この光配向性ポリマーを用いて形成される層(以下、「下層」とも略す。)の上層に設けられる光学異方性層の配向性(以下、「液晶配向性」とも略す。)は良好であったが、下層の形成時に、膜厚ムラを抑制する観点から、冷却板とヒーターを用いた無風乾燥を行ったところ、ハジキが発生する場合があることを明らかとした。 The present inventors investigated the photo-alignable polymer described in Patent Document 1, and found that the upper layer (hereinafter also referred to as "lower layer") formed using the photo-alignable polymer The orientation of the optically anisotropic layer (hereinafter also abbreviated as "liquid crystal orientation") was good, but from the viewpoint of suppressing film thickness unevenness during the formation of the lower layer, a windless method using a cooling plate and a heater was used. When drying, it was found that cissing may occur.
そこで、本発明は、下層形成時のハジキの発生を抑制し、その上層に形成される光学異方性層の液晶配向性が良好となる下層形成用の組成物およびそれを用いて形成した組成物層、ならびに、組成物層を有する光学積層体および画像表示装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a composition for forming a lower layer that suppresses the occurrence of repellency during the formation of the lower layer and improves the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed on the upper layer, and a composition formed using the same. An object of the present invention is to provide an optical laminate and an image display device having a material layer and a composition layer.
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、特定の光配向性ポリマーと界面活性剤を含有し、これらの液表面張力が所定の関係を満たす組成物を用いると、下層形成時のハジキの発生を抑制し、その上層に形成される光学異方性層の液晶配向性が良好となることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors found that when a composition containing a specific photo-alignable polymer and a surfactant and whose liquid surface tensions satisfy a predetermined relationship is used, it is possible to prevent the formation of an underlayer. The present invention has been completed based on the discovery that the optically anisotropic layer formed on the optically anisotropic layer can improve the liquid crystal orientation by suppressing the occurrence of repelling during the process.
That is, the present inventors discovered that the above-mentioned problem can be achieved by the following configuration.
[1] 光配向性ポリマーおよび界面活性剤を含有する組成物であって、
光配向性ポリマーが、光配向性基と、フッ素原子またはケイ素原子とを有し、
界面活性剤が、フッ素原子またはケイ素原子を有し、かつ、重量平均分子量が10000以下であり、
界面活性剤の液表面張力A1と、光配向性ポリマーの液表面張力A2とが、下記式(IA)を満たす、組成物。
A2-A1≧0.5mN/m ・・・(IA)[1] A composition containing a photoalignable polymer and a surfactant,
The photo-alignable polymer has a photo-alignable group and a fluorine atom or a silicon atom,
The surfactant has a fluorine atom or a silicon atom, and has a weight average molecular weight of 10,000 or less,
A composition in which the liquid surface tension A1 of the surfactant and the liquid surface tension A2 of the photoalignable polymer satisfy the following formula (IA).
A 2 -A 1 ≧0.5mN/m...(IA)
[2] 界面活性剤の液表面張力A1と、光配向性ポリマーの液表面張力A2とが、下記式(IB)を満たす、[1]に記載の組成物。
A2-A1≧2.0mN/m ・・・(IB)
[3] 光配向性ポリマーの重量平均分子量が25000以上である、[1]または[2]に記載の組成物。
[4] 光配向性ポリマーが、光、熱、酸および塩基からなる群から選択される少なくとも1種の作用により分解して極性基を生じる開裂基を含む繰り返し単位Aを有し、
繰り返し単位Aが、側鎖に開裂基を有し、かつ、側鎖の開裂基よりも末端側にフッ素原子またはケイ素原子を有する、[1]~[3]のいずれかに記載の組成物。
[5] 光配向性基が、光の作用により二量化および異性化の少なくとも一方が生じる光配向性基である、[1]~[4]のいずれかに記載の組成物。
[6] 光配向性基が、シンナモイル基、アゾベンゼン基、カルコニル基、および、クマリン基からなる群から選択される、[1]~[5]のいずれかに記載の組成物。
[7] 界面活性剤が、パーフルオロポリエーテル構造を有する、[1]~[6]のいずれかに記載の組成物。
[8] 界面活性剤中のパーフルオロポリエーテル構造が、下記式(II)で表される構造である、[7]に記載の組成物。
-(OCF2)m(OCF2CF2)n(OCF2CF2CF2)p(OCF2CF2CF2CF2)q(OCF(CF3)CF2)r- ・・・(II)
ここで、式(II)中、m、n、p、qおよびrは、それぞれ独立に、0~60の整数を表し、m、n、p、qおよびrの少なくとも1つは、2~60の整数を表す。
[9] 界面活性剤の含有量が、光配向性ポリマーの質量に対して0.1~100質量%である、[1]~[8]のいずれかに記載の組成物。
[10] 更に、バインダーを含有する、[1]~[9]のいずれかに記載の組成物。[2] The composition according to [1], wherein the liquid surface tension A 1 of the surfactant and the liquid surface tension A 2 of the photoalignable polymer satisfy the following formula (IB).
A 2 -A 1 ≧2.0mN/m...(IB)
[3] The composition according to [1] or [2], wherein the photoalignable polymer has a weight average molecular weight of 25,000 or more.
[4] The photo-alignable polymer has a repeating unit A containing a cleavage group that decomposes to produce a polar group by the action of at least one selected from the group consisting of light, heat, acid and base,
The composition according to any one of [1] to [3], wherein the repeating unit A has a cleavage group in the side chain and a fluorine atom or a silicon atom on the terminal side of the cleavage group in the side chain.
[5] The composition according to any one of [1] to [4], wherein the photo-alignable group is a photo-alignable group that undergoes at least one of dimerization and isomerization by the action of light.
[6] The composition according to any one of [1] to [5], wherein the photoalignable group is selected from the group consisting of a cinnamoyl group, an azobenzene group, a chalconyl group, and a coumarin group.
[7] The composition according to any one of [1] to [6], wherein the surfactant has a perfluoropolyether structure.
[8] The composition according to [7], wherein the perfluoropolyether structure in the surfactant is a structure represented by the following formula (II).
-(OCF 2 ) m (OCF 2 CF 2 ) n (OCF 2 CF 2 CF 2 ) p (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 ) q (OCF(CF 3 )CF 2 ) r - ...(II)
Here, in formula (II), m, n, p, q and r each independently represent an integer of 0 to 60, and at least one of m, n, p, q and r represents an integer of 2 to 60. represents an integer.
[9] The composition according to any one of [1] to [8], wherein the content of the surfactant is 0.1 to 100% by mass based on the mass of the photoalignable polymer.
[10] The composition according to any one of [1] to [9], further containing a binder.
[11] [1]~[10]のいずれかに記載の組成物を用いて形成され、その表面が配向制御能を有する組成物層。
[12] [11]に記載の組成物層と、組成物層上に設けられる光学異方性層とを有する光学積層体であって、
光学異方性層が、液晶化合物の重合体を含有し、
組成物層と光学異方性層とが互いに隣接して積層されている、光学積層体。
[13] [11]に記載の組成物層または[12]に記載の光学積層体を有する、画像表示装置。[11] A composition layer formed using the composition according to any one of [1] to [10], the surface of which has an ability to control orientation.
[12] An optical laminate comprising the composition layer according to [11] and an optically anisotropic layer provided on the composition layer,
the optically anisotropic layer contains a polymer of a liquid crystal compound,
An optical laminate in which a composition layer and an optically anisotropic layer are stacked adjacent to each other.
[13] An image display device comprising the composition layer according to [11] or the optical laminate according to [12].
本発明によれば、下層形成時のハジキの発生を抑制し、その上層に形成される光学異方性層の液晶配向性が良好となる下層形成用の組成物およびそれを用いて形成した組成物層、ならびに、組成物層を有する光学積層体および画像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, a composition for forming a lower layer that suppresses the occurrence of repellency during formation of the lower layer and improves the liquid crystal orientation of an optically anisotropic layer formed on the upper layer, and a composition formed using the same. An optical laminate and an image display device having a material layer and a composition layer can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。
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、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)アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を表す表記である。
また、本明細書において表記される2価の基(例えば、-O-CO-)の結合方向は特に限定されず、例えば、「L1-L2-L3」の結合においてL2が-O-CO-である場合、L1側に結合している位置を*1、L3側に結合している位置を*2とすると、L2は*1-O-CO-*2であってもよく、*1-CO-O-*2であってもよい。The present invention will be explained in detail below.
Although the description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, the present invention is not limited to such embodiments.
Note that in this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as the lower limit and upper limit.
Moreover, in this specification, each component may be a substance corresponding to each component, which may be used alone or in combination of two or more. Here, when two or more types of substances are used together for each component, the content of the component refers to the total content of the substances used in combination, unless otherwise specified.
Further, in this specification, "(meth)acrylic" is a notation representing "acrylic" or "methacrylic".
Further, the bonding direction of the divalent group (for example, -O-CO-) described in this specification is not particularly limited. For example, in the bond "L 1 -L 2 -L 3 ", L 2 is - In the case of O-CO-, if the position bonded to the L1 side is *1 and the position bonded to the L3 side is *2, then L2 is *1-O-CO-*2. or *1-CO-O-*2.
[組成物]
本発明の組成物は、光配向性ポリマーおよび界面活性剤を含有する組成物である。
また、本発明の組成物においては、光配向性ポリマーが、光配向性基と、フッ素原子またはケイ素原子とを有し、界面活性剤が、フッ素原子またはケイ素原子を有し、かつ、重量平均分子量が10000以下である。
更に、本発明の組成物においては、界面活性剤の液表面張力A1と、光配向性ポリマーの液表面張力A2とが、下記式(IA)を満たす。
A2-A1≧0.5mN/m ・・・(IA)[Composition]
The composition of the present invention is a composition containing a photoalignable polymer and a surfactant.
Further, in the composition of the present invention, the photoalignable polymer has a photoalignable group and a fluorine atom or a silicon atom, and the surfactant has a fluorine atom or a silicon atom, and the weight average The molecular weight is 10,000 or less.
Furthermore, in the composition of the present invention, the liquid surface tension A 1 of the surfactant and the liquid surface tension A 2 of the photoalignable polymer satisfy the following formula (IA).
A 2 -A 1 ≧0.5mN/m...(IA)
ここで、界面活性剤および光配向性ポリマーの液表面張力は、下記表面張力測定用組成物について、自動表面張力計CBVP?Z(協和界面科学社製)を用いて、25℃の条件で表面張力を測定した値を採用する。なお、下記素材Xが、界面活性剤の場合の液表面張力を界面活性剤の液表面張力A1とし、光配向ポリマーの場合の液表面張力を光配向ポリマーの液表面張力A2とする。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
表面張力測定用組成物
―――――――――――――――――――――――――――――――――
素材X 0.18質量部
メチルエチルケトン 59.82質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――Here, the liquid surface tension of the surfactant and photo-alignable polymer was measured using an automatic surface tensiometer CBVP-Z (manufactured by Kyowa Kaimen Kagaku Co., Ltd.) for the following surface tension measuring composition at 25°C. Adopt the measured tension value. In addition, when the following material X is a surfactant, the liquid surface tension of the surfactant is defined as the liquid surface tension of the surfactant A1 , and when the material X is a photo-aligned polymer, the liquid surface tension is defined as the liquid surface tension of the photo-aligned polymer A2 .
――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition for surface tension measurement――――――――――――――――――――――――――――――――
Material X 0.18 parts by mass Methyl ethyl ketone 59.82 parts by mass ------------------
本発明においては、上述した界面活性剤の液表面張力A1と、上述した光配向性ポリマーの液表面張力A2とが、上記式(IA)を満たす組成物を用いると、下層形成時のハジキの発生を抑制し、その上層に形成される光学異方性層の液晶配向性が良好となる。
これは、詳細には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
まず、本発明者らは、フッ素原子またはケイ素原子を有し、かつ、重量平均分子量が10000以下となる界面活性剤が、適度に低い液表面張力を発現できると推察している。
その上で、界面活性剤の液表面張力A1と、光配向性ポリマーの液表面張力A2とが、上記式(IA)を満たすことにより、下層形成時の塗膜表面において、光配向性ポリマーよりも界面活性剤が多く偏在し、界面活性剤に起因した液表面張力の低下により、ハジキの発生が抑制されると考えられる。
また、上記式(IA)を満たすことにより、界面活性剤と光配向ポリマーとの分離性が高まり、界面活性剤の重量平均分子量が上述した範囲であるため、上層形成時の溶媒に界面活性剤が抽出されやすくなる。その結果、下層に存在する光配向性ポリマーの光配向性基と上層に存在する液晶化合物との相互作用が良好となり、液晶配向性が良好になったと考えられる。In the present invention, when a composition is used in which the liquid surface tension A1 of the surfactant described above and the liquid surface tension A2 of the photoalignable polymer satisfy the above formula (IA), it is possible to The occurrence of repellency is suppressed, and the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed thereover is improved.
Although this is not clear in detail, the present inventors speculate as follows.
First, the present inventors conjecture that a surfactant having a fluorine atom or a silicon atom and having a weight average molecular weight of 10,000 or less can exhibit a suitably low liquid surface tension.
On top of that, when the liquid surface tension A1 of the surfactant and the liquid surface tension A2 of the photo-alignable polymer satisfy the above formula (IA), the photo-alignable It is thought that the surfactant is more unevenly distributed than the polymer, and the occurrence of cissing is suppressed due to the decrease in liquid surface tension caused by the surfactant.
In addition, by satisfying the above formula (IA), the separability between the surfactant and the photoalignment polymer increases, and since the weight average molecular weight of the surfactant is within the above range, the surfactant is used in the solvent when forming the upper layer. becomes easier to extract. As a result, it is considered that the interaction between the photo-alignable groups of the photo-alignable polymer present in the lower layer and the liquid crystal compound present in the upper layer became good, resulting in good liquid crystal alignment.
本発明においては、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、界面活性剤の液表面張力A1と、光配向性ポリマーの液表面張力A2とが、下記式(IB)を満たすことが好ましく、下記式(IC)を満たすことがより好ましい。
A2-A1≧2.0mN/m ・・・(IB)
20.0mN/m≧A2-A1≧2.0mN/m ・・・(IC)In the present invention, the liquid surface tension A 1 of the surfactant and the liquid surface tension A 2 of the photoalignable polymer are adjusted to improve the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed as an upper layer. , it is preferable that the following formula (IB) is satisfied, and it is more preferable that the following formula (IC) is satisfied.
A 2 -A 1 ≧2.0mN/m...(IB)
20.0mN/m≧A 2 -A 1 ≧2.0mN/m (IC)
〔光配向性ポリマー〕
本発明の組成物が含有する光配向性ポリマー(以下、形式的に「本発明の光配向性ポリマー」とも略す。)は、光配向性基と、フッ素原子またはケイ素原子とを有するポリマーである。[Photoalignable polymer]
The photo-alignable polymer contained in the composition of the present invention (hereinafter also formally abbreviated as "photo-alignable polymer of the present invention") is a polymer having a photo-alignable group and a fluorine atom or a silicon atom. .
本発明の光配向性ポリマーが有する光配向性基とは、異方性を有する光(例えば、平面偏光など)の照射により、再配列または異方的な化学反応が誘起される光配向機能を有する基をいい、配向の均一性に優れ、熱的安定性および化学的安定性も良好となる理由から、光の作用により二量化および異性化の少なくとも一方が生じる光配向性基が好ましい。 The photoalignable group possessed by the photoalignable polymer of the present invention has a photoalignment function that induces rearrangement or anisotropic chemical reaction upon irradiation with anisotropic light (for example, plane polarized light, etc.). A photo-alignable group that undergoes at least one of dimerization and isomerization by the action of light is preferable because it has excellent alignment uniformity and good thermal and chemical stability.
光の作用により二量化する基としては、具体的には、例えば、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、カルコン誘導体、マレイミド誘導体、および、ベンゾフェノン誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の誘導体の骨格を有する基などが好適に挙げられる。
一方、光の作用により異性化する基としては、具体的には、例えば、アゾベンゼン化合物、スチルベン化合物、スピロピラン化合物、桂皮酸化合物、および、ヒドラゾノ-β-ケトエステル化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物の骨格を有する基などが好適に挙げられる。Specifically, the group dimerized by the action of light includes, for example, a skeleton of at least one derivative selected from the group consisting of cinnamic acid derivatives, coumarin derivatives, chalcone derivatives, maleimide derivatives, and benzophenone derivatives. Preferred examples include groups having
On the other hand, the group that isomerized by the action of light is specifically, for example, at least one selected from the group consisting of an azobenzene compound, a stilbene compound, a spiropyran compound, a cinnamic acid compound, and a hydrazono-β-ketoester compound. Preferred examples include groups having a skeleton of a species of compound.
これらの光配向性基のうち、少ない露光量でも上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、シンナモイル基、アゾベンゼン基、カルコニル基、および、クマリン基からなる群から選択される基であることが好ましい。 Among these photo-alignable groups, cinnamoyl, azobenzene, chalconyl, and coumarin groups are used because the optically anisotropic layer formed on the upper layer has better liquid crystal alignment even with a small amount of exposure. Preferably, it is a group selected from the group.
本発明の光配向性ポリマーは、光配向性基を有する繰り返し単位と、フッ素原子またはケイ素原子とを有する繰り返し単位を含む光配向性ポリマーであることが好ましい。
また、本発明の光配向性ポリマーは、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、光、熱、酸および塩基からなる群から選択される少なくとも1種の作用により分解して極性基を生じる開裂基を含む繰り返し単位Aを有し、繰り返し単位Aが、側鎖に開裂基を有し、かつ、側鎖の開裂基よりも末端側にフッ素原子またはケイ素原子を有する光配向性ポリマー(以下、「開裂型光配向性ポリマー」とも略す。)であることが好ましい。
ここで、繰り返し単位Aが含む「極性基」とは、ヘテロ原子またはハロゲン原子を少なくとも1原子以上有する基をいい、具体的には、例えば、水酸基、カルボニル基、カルボキシ基、アミノ基、ニトロ基、アンモニウム基、シアノ基などが挙げられる。なかでも、水酸基、カルボニル基、カルボキシ基が好ましい。
また、「極性基を生じる開裂基」とは、開裂によって上述した極性基を生じる基をいうが、本発明においては、ラジカル開裂後に酸素分子と反応し、極性基を生成する基も含む。The photo-alignable polymer of the present invention is preferably a photo-alignable polymer containing a repeating unit having a photo-alignable group and a repeating unit having a fluorine atom or a silicon atom.
In addition, the photo-alignable polymer of the present invention is composed of at least one member selected from the group consisting of light, heat, acid, and base, since the optically anisotropic layer formed as an upper layer has better liquid crystal alignment. The repeating unit A has a cleavage group that decomposes to produce a polar group by the action of A photo-alignable polymer having silicon atoms (hereinafter also abbreviated as "cleavable photo-alignable polymer") is preferable.
Here, the "polar group" contained in the repeating unit A refers to a group having at least one hetero atom or halogen atom, and specifically includes, for example, a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxy group, an amino group, a nitro group. , ammonium group, cyano group, etc. Among these, hydroxyl group, carbonyl group, and carboxy group are preferred.
Further, the term "cleavable group that produces a polar group" refers to a group that produces the above-mentioned polar group upon cleavage, but in the present invention, it also includes a group that reacts with oxygen molecules to produce a polar group after radical cleavage.
このような開裂型光配向性ポリマーとしては、例えば、特許文献1(国際公開第2018/216812号)の段落[0014]~[0049]に記載された光配向性ポリマーが挙げられ、これらの段落の記載内容は本明細書に取り込まれる。 Examples of such cleavable photo-alignable polymers include the photo-alignable polymers described in paragraphs [0014] to [0049] of Patent Document 1 (International Publication No. 2018/216812), and these paragraphs The contents of this document are incorporated into this specification.
フッ素原子またはケイ素原子を有する繰り返し単位を含む光配向性ポリマーの他の例としては、下記式(1)で表される基を有する繰り返し単位と、光配向性基を有する繰り返し単位とを有する共重合体(以下、「特定共重合体」とも略す。)が好適に挙げられる。 Other examples of photo-alignable polymers containing repeating units having a fluorine atom or silicon atom include a polymer having a repeating unit having a group represented by the following formula (1) and a repeating unit having a photo-alignable group. Preferred examples include polymers (hereinafter also abbreviated as "specific copolymers").
<下記式(1)で表される基を有する繰り返し単位>
上記式(1)中、LBは、n+1価の炭素数1以上の脂肪族炭化水素基を表す。
Xは、単結合または酸の作用により分解して水酸基を生じる開裂基を表す。
Yは、フッ素原子またはケイ素原子を含む基を表す。
nは、1以上の整数を表す。
*は、結合位置を表す。In the above formula (1), LB represents an n+1-valent aliphatic hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms.
X represents a single bond or a cleavable group that is decomposed by the action of an acid to produce a hydroxyl group.
Y represents a group containing a fluorine atom or a silicon atom.
n represents an integer of 1 or more.
* represents the bonding position.
上記式(1)中、LBは、n+1価の炭素数1以上の脂肪族炭化水素基を表すが、脂肪族炭化水素基を構成する-CH2-の一部または全部が-CO-または-O-で置換されていてもよい。
脂肪族炭化水素基中の炭素数は1以上であり、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、1~3がさらに好ましい。
脂肪族炭化水素基はn+1価であり、例えば、nが1の場合は2価の脂肪族炭化水素基(いわゆるアルキレン基)を、nが2の場合は3価の脂肪族炭化水素基を、nが3の場合は4価の脂肪族炭化水素基を表す。
脂肪族炭化水素基は、直鎖状でも、分岐鎖状でもよい。また、脂肪族炭化水素基は環状構造を有していてもよい。なかでも、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、直鎖状が好ましい。
また、「脂肪族炭化水素基を構成する-CH2-の一部または全部が-CO-または-O-で置換されていてもよい」とは、例えば、脂肪族炭化水素基が2価の脂肪族炭化水素基(アルキレン基)である場合、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基など)を構成する-CH2-の一部または全部が-CO-または-O-で置換されていてもよいことを意味する。すなわち、n+1価の炭素数1以上の脂肪族炭化水素基としては、例えば、-CO-、-O-CO-O-、-CH2-O-、-CH2-CH2-O-、-CH2-CH2-O-CO-、-CH2-CH2-O-CO-O-なども含まれる。In the above formula (1), L B represents an n+1-valent aliphatic hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms, but part or all of -CH 2 - constituting the aliphatic hydrocarbon group is -CO- or It may be substituted with -O-.
The number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group is 1 or more, and the number of carbon atoms is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, because the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed as an upper layer is better. 1 to 3 are more preferred.
The aliphatic hydrocarbon group has a valence of n+1, for example, when n is 1, it is a divalent aliphatic hydrocarbon group (so-called alkylene group), and when n is 2, it is a trivalent aliphatic hydrocarbon group. When n is 3, it represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group may be linear or branched. Further, the aliphatic hydrocarbon group may have a cyclic structure. Among these, a linear one is preferable because the optically anisotropic layer formed as an upper layer has better liquid crystal orientation.
Furthermore, "part or all of -CH 2 - constituting the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with -CO- or -O-" means, for example, that the aliphatic hydrocarbon group is divalent. When it is an aliphatic hydrocarbon group (alkylene group), part or all of -CH 2 - constituting the alkylene group (e.g., methylene group, ethylene group, propylene group, etc.) is substituted with -CO- or -O-. This means that it may have been done. That is, examples of n+1-valent aliphatic hydrocarbon groups having 1 or more carbon atoms include -CO-, -O-CO-O-, -CH 2 -O-, -CH 2 -CH 2 -O-, - Also included are CH 2 -CH 2 -O-CO-, -CH 2 -CH 2 -O-CO-O-, and the like.
Xは単結合または酸の作用により分解して水酸基を生じる開裂基を表す。上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、Xは酸の作用により分解して水酸基を生じる開裂基が好ましい。このような開裂基としては、例えば、下記式(B1)~(B5)で表される開裂基が挙げられる。
なお、下記式(B1)~式(B5)中の*は、結合位置を表す。X represents a single bond or a cleavable group that is decomposed by the action of an acid to produce a hydroxyl group. Since the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed as an upper layer is improved, X is preferably a cleavable group that decomposes to produce a hydroxyl group under the action of an acid. Examples of such cleavage groups include cleavage groups represented by the following formulas (B1) to (B5).
Note that * in the following formulas (B1) to (B5) represents the bonding position.
上記式(B1)中、RB1は、それぞれ独立に水素原子または置換基を表す。ただし、2個のRB1の少なくとも一方は置換基を表し、2個のRB1が互いに結合して環を形成してもよい。置換基としては、例えば、1価の脂肪族炭化水素基、および、1価の芳香族炭化水素基が挙げられ、より具体的には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、芳香族ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、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、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、芳香族ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(例えば、ヘテロアリール基)、シリル基、および、これらを組み合わせた基が挙げられる。なお、上記置換基は、さらに置換基で置換されていてもよい。
上記式(B2)中、RB2は、それぞれ独立に置換基を表す。ただし、2個のRB2が互いに結合して環を形成してもよい。
上記式(B3)中、RB3は、置換基を表し、mは、0~3の整数を表す。mが2または3である場合、複数のRB3は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
上記式(B4)中、RB4は、水素原子または置換基を表す。
上記式(B5)中、RB5は、置換基を表す。In the above formula (B1), R B1 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. However, at least one of the two R B1 's may represent a substituent, and the two R B1 's may be bonded to each other to form a ring. Examples of the substituent include a monovalent aliphatic hydrocarbon group and a monovalent aromatic hydrocarbon group, more specifically, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and an amino group. , alkoxy group, aryloxy group, aromatic heterocyclic oxy group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, acyloxy group, acylamino group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, sulfonylamino group, sulfamoyl group , carbamoyl group, alkylthio group, arylthio group, aromatic heterocyclic thio group, sulfonyl group, sulfinyl group, ureido group, phosphoric acid amide group, hydroxy group, mercapto group, halogen atom, cyano group, sulfo group, carboxyl group, nitro group group, a hydroxamic acid group, a sulfino group, a hydrazino group, an imino group, a heterocyclic group (eg, a heteroaryl group), a silyl group, and a combination thereof. Note that the above substituent may be further substituted with a substituent.
In the above formula (B2), R B2 each independently represents a substituent. However, two R B2 may be bonded to each other to form a ring.
In the above formula (B3), R B3 represents a substituent, and m represents an integer of 0 to 3. When m is 2 or 3, the plurality of R B3s may be the same or different.
In the above formula (B4), R B4 represents a hydrogen atom or a substituent.
In the above formula (B5), R B5 represents a substituent.
nは、1以上の整数を表す。なかでも、液晶配向性がより良好となる理由から、1~10の整数が好ましく、1~5の整数がより好ましく、1~3の整数がさらに好ましい。 n represents an integer of 1 or more. Among these, an integer of 1 to 10 is preferable, an integer of 1 to 5 is more preferable, and an integer of 1 to 3 is even more preferable, since the liquid crystal alignment becomes better.
Yで表されるフッ素原子またはケイ素原子を含む基としては、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、式(2)で表される基が好ましい。
式(2) *-LB2-Cf
LB2は、単結合または2価の連結基を表し、単結合または炭素数1~10の2価の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。Cfは、フッ素原子含有アルキル基を表す。フッ素原子含有アルキル基とは、フッ素原子を含むアルキル基を表し、パーフルオロアルキル基が好ましい。フッ素原子含有アルキル基の炭素数は特に限定されず、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、1~30が好ましく、3~20がより好ましい。As the group containing a fluorine atom or a silicon atom represented by Y, a group represented by formula (2) is preferable because the optically anisotropic layer formed as an upper layer has better liquid crystal orientation.
Formula (2) *-L B2 -Cf
L B2 represents a single bond or a divalent linking group, and is preferably a single bond or a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Cf represents a fluorine atom-containing alkyl group. The fluorine atom-containing alkyl group refers to an alkyl group containing a fluorine atom, and a perfluoroalkyl group is preferable. The number of carbon atoms in the fluorine atom-containing alkyl group is not particularly limited, and is preferably from 1 to 30, more preferably from 3 to 20, since the optically anisotropic layer formed as an upper layer has better liquid crystal orientation.
上記式(1)で表される基を有する繰り返し単位としては、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、下記式(B)で表される繰り返し単位が好ましい。 As the repeating unit having the group represented by the above formula (1), the repeating unit represented by the following formula (B) is used because it improves the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed as the upper layer. is preferred.
上記式(B)中、RBは、水素原子または置換基を表し、Aは、-O-または-NRZ-を表し、RZは、水素原子または置換基を表す。
ここで、RBで表される置換基の種類は特に限定されず、公知の置換基が挙げられ、上記RB1で表される置換基で例示した基が挙げられる。なかでも、アルキル基が好ましい。
また、RZで表される置換基の種類は特に限定されず、公知の置換基が挙げられ、上記RB1で表される置換基で例示した基が挙げられる。なかでも、アルキル基が好ましい。
また、上記式(B)中のLB、X、Yおよびnの定義は、上記式(1)中のLB、X、Yおよびnのそれぞれの定義と同じである。In the above formula (B), R B represents a hydrogen atom or a substituent, A represents -O- or -NR Z -, and R Z represents a hydrogen atom or a substituent.
Here, the type of substituent represented by R B is not particularly limited, and examples thereof include known substituents, including the groups exemplified for the substituent represented by R B1 above. Among these, alkyl groups are preferred.
Further, the type of substituent represented by R Z is not particularly limited, and examples thereof include known substituents, including the groups exemplified for the substituent represented by R B1 above. Among these, alkyl groups are preferred.
Furthermore, the definitions of L B , X, Y, and n in the above formula (B) are the same as the respective definitions of L B , X, Y, and n in the above formula (1).
上記式(1)で表される基を有する繰り返し単位の具体例としては、以下が挙げられる。 Specific examples of the repeating unit having the group represented by the above formula (1) include the following.
光配向性ポリマー中における式(1)で表される基を有する繰り返し単位の含有量は特に限定されず、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、光配向性ポリマーの全繰り返し単位に対して、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましく、95質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましく、60質量%以下が特に好ましく、50質量%以下が最も好ましい。 The content of the repeating unit having the group represented by formula (1) in the photoalignable polymer is not particularly limited, and the reason is that the optically anisotropic layer formed as an upper layer has better liquid crystal alignment. Based on all the repeating units of the photo-alignable polymer, it is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, particularly preferably 20% by mass or more, and preferably 95% by mass or less. The content is more preferably 80% by mass or less, even more preferably 70% by mass or less, particularly preferably 60% by mass or less, and most preferably 50% by mass or less.
<光配向性基を有する繰り返し単位>
光配向性基を有する繰り返し単位の主鎖の構造は特に限定されず、公知の構造が挙げられ、例えば、(メタ)アクリル系、スチレン系、シロキサン系、シクロオレフィン系、メチルペンテン系、アミド系、および、芳香族エステル系からなる群から選択される骨格が好ましい。
これらのうち、(メタ)アクリル系、シロキサン系、および、シクロオレフィン系からなる群から選択される骨格がより好ましく、(メタ)アクリル系骨格がさらに好ましい。<Repeating unit with photo-alignable group>
The structure of the main chain of the repeating unit having a photo-alignable group is not particularly limited, and examples include known structures such as (meth)acrylic, styrene, siloxane, cycloolefin, methylpentene, and amide. , and aromatic ester systems.
Among these, skeletons selected from the group consisting of (meth)acrylic, siloxane, and cycloolefin systems are more preferred, and (meth)acrylic skeletons are even more preferred.
光配向性基を有する繰り返し単位の具体例としては、以下が挙げられる。 Specific examples of the repeating unit having a photo-alignable group include the following.
光配向性ポリマー中における光配向性基を有する繰り返し単位の含有量は特に限定されず、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、光配向性ポリマーの全繰り返し単位に対して、5~60質量%が好ましく、10~50質量%がより好ましく、15~40質量%がさらに好ましい。 The content of the repeating unit having a photoalignable group in the photoalignable polymer is not particularly limited, and the content of the repeating unit having a photoalignable group in the photoalignable polymer is not particularly limited. It is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, and even more preferably 15 to 40% by weight, based on all repeating units.
<架橋性基を有する繰り返し単位>
特定共重合体は、上述した式(1)で表される基を有する繰り返し単位および光配向性基を有する繰り返し単位の他に、架橋性基を有する繰り返し単位を更に有していてもよい。
架橋性基の種類は特に限定されず、公知の架橋性基が挙げられる。なかでも、エポキシ基、エポキシシクロヘキシル基、オキセタニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、スチリル基、および、アリル基が挙げられる。<Repeating unit with crosslinkable group>
In addition to the repeating unit having the group represented by formula (1) and the repeating unit having the photo-alignable group, the specific copolymer may further have a repeating unit having a crosslinkable group.
The type of crosslinkable group is not particularly limited, and examples thereof include known crosslinkable groups. Among them, epoxy group, epoxycyclohexyl group, oxetanyl group, acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group, styryl group, and allyl group are mentioned.
架橋性基を有する繰り返し単位の主鎖の構造は特に限定されず、公知の構造が挙げられ、例えば、(メタ)アクリル系、スチレン系、シロキサン系、シクロオレフィン系、メチルペンテン系、アミド系、および、芳香族エステル系からなる群から選択される骨格が好ましい。
これらのうち、(メタ)アクリル系、シロキサン系、および、シクロオレフィン系からなる群から選択される骨格がより好ましく、(メタ)アクリル系骨格がさらに好ましい。The structure of the main chain of the repeating unit having a crosslinkable group is not particularly limited, and examples include known structures such as (meth)acrylic, styrene, siloxane, cycloolefin, methylpentene, amide, and a skeleton selected from the group consisting of aromatic ester systems.
Among these, skeletons selected from the group consisting of (meth)acrylic, siloxane, and cycloolefin systems are more preferred, and (meth)acrylic skeletons are even more preferred.
架橋性基を有する繰り返し単位の具体例としては、以下が挙げられる。 Specific examples of the repeating unit having a crosslinkable group include the following.
特定共重合体における架橋性基を有する繰り返し単位の含有量は特に限定されず、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、光配向性ポリマーの全繰り返し単位に対して、10~60質量%が好ましく、20~50質量%がより好ましい。 The content of repeating units having a crosslinkable group in the specific copolymer is not particularly limited, and since the optically anisotropic layer formed as an upper layer has better liquid crystal alignment, all repeats of the photoalignable polymer can be used. It is preferably 10 to 60% by weight, more preferably 20 to 50% by weight, based on the unit.
上記以外の他の繰り返し単位を形成するモノマー(ラジカル重合性単量体)としては、例えば、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、アクリルアミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物、および、ビニル化合物が挙げられる。 Monomers (radically polymerizable monomers) forming repeating units other than those mentioned above include, for example, acrylic ester compounds, methacrylic ester compounds, maleimide compounds, acrylamide compounds, acrylonitrile, maleic anhydride, styrene compounds, and vinyl compounds.
本発明の光配向性ポリマーの合成法は特に限定されず、例えば、上述した式(1)で表される基を有する繰り返し単位を形成するモノマー、上述した光反応性基を有する繰り返し単位を形成するモノマー、および、任意の他の繰り返し単位を形成するモノマーを混合し、有機溶剤中で、ラジカル重合開始剤を用いて重合することにより合成できる。 The method for synthesizing the photo-alignable polymer of the present invention is not particularly limited, and includes, for example, a monomer forming a repeating unit having a group represented by formula (1) described above, and a repeating unit having a photoreactive group described above. It can be synthesized by mixing a monomer for forming a repeating unit and a monomer for forming any other repeating unit, and polymerizing the mixture in an organic solvent using a radical polymerization initiator.
本発明の光配向性ポリマーの重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、25000以上であることが好ましく、25000~500000がより好ましく、25000~300000が更に好ましく、30000~150000が特に好ましい。
ここで、光配向性ポリマーおよび後述する界面活性剤における重量平均分子量は、以下に示す条件で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。
・溶媒(溶離液):THF(テトラヒドロフラン)
・装置名:TOSOH HLC-8320GPC
・カラム:TOSOH TSKgel Super HZM-H(4.6mm×15cm)を3本接続して使用
・カラム温度:40℃
・試料濃度:0.1質量%
・流速:1.0ml/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The weight average molecular weight (Mw) of the photoalignable polymer of the present invention is not particularly limited, but it is preferably 25,000 or more because the optically anisotropic layer formed as an upper layer has better liquid crystal orientation. More preferably 25,000 to 500,000, even more preferably 25,000 to 300,000, particularly preferably 30,000 to 150,000.
Here, the weight average molecular weights of the photoalignable polymer and the surfactant described below are values measured by gel permeation chromatography (GPC) under the conditions shown below.
・Solvent (eluent): THF (tetrahydrofuran)
・Device name: TOSOH HLC-8320GPC
・Column: 3 TOSOH TSKgel Super HZM-H (4.6 mm x 15 cm) connected together ・Column temperature: 40°C
・Sample concentration: 0.1% by mass
・Flow rate: 1.0ml/min
・Calibration curve: Use the calibration curve of 7 samples of TOSOH TSK standard polystyrene Mw=2800000 to 1050 (Mw/Mn=1.03 to 1.06)
〔界面活性剤〕
本発明の組成物が含有する界面活性剤(以下、形式的に「本発明の界面活性剤」とも略す。)は、フッ素原子またはケイ素原子を有し、かつ、重量平均分子量が10000以下となる界面活性剤である。[Surfactant]
The surfactant contained in the composition of the present invention (hereinafter also formally abbreviated as "surfactant of the present invention") has a fluorine atom or a silicon atom, and has a weight average molecular weight of 10,000 or less. It is a surfactant.
フッ素原子を有する界面活性剤としては、例えば、従来公知のフッ素系界面活性剤のうち、重量平均分子量が10000以下のものが挙げられる。
また、ケイ素原子を有する界面活性剤としては、例えば、従来公知のシリコーン系界面活性剤のうち、重量平均分子量が10000以下のものが挙げられる。Examples of the surfactant having a fluorine atom include those having a weight average molecular weight of 10,000 or less among conventionally known fluorine-based surfactants.
Further, examples of the surfactant having a silicon atom include those having a weight average molecular weight of 10,000 or less among conventionally known silicone surfactants.
本発明の界面活性剤の重量平均分子量(Mw)は、下層形成時のハジキの発生をより抑制でき、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、1000~8000が好ましく、1000~6000がより好ましく、1300~4000が更に好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the surfactant of the present invention is 1000% because it can further suppress the occurrence of repelling during formation of the lower layer and improves the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed as the upper layer. -8000 is preferable, 1000-6000 is more preferable, and 1300-4000 is still more preferable.
本発明の界面活性剤は、下層形成時のハジキの発生をより抑制できる理由から、パーフルオロポリエーテル構造を有していることが好ましく、下記式(II)で表される構造を有していることがより好ましい。
-(OCF2)m(OCF2CF2)n(OCF2CF2CF2)p(OCF2CF2CF2CF2)q(OCF(CF3)CF2)r- ・・・(II)
ここで、式(II)中、m、n、p、qおよびrは、それぞれ独立に、0~60の整数を表し、m、n、p、qおよびrの少なくとも1つは、2~60の整数を表す。The surfactant of the present invention preferably has a perfluoropolyether structure, and has a structure represented by the following formula (II), because it can further suppress the occurrence of repellency during formation of the lower layer. It is more preferable to be present.
-(OCF 2 ) m (OCF 2 CF 2 ) n (OCF 2 CF 2 CF 2 ) p (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 ) q (OCF(CF 3 )CF 2 ) r - ...(II)
Here, in formula (II), m, n, p, q and r each independently represent an integer of 0 to 60, and at least one of m, n, p, q and r represents an integer of 2 to 60. represents an integer.
本発明の界面活性剤は、更に、ホスファゼン基を有していることが好ましい。例えば、特開2019-19278号公報に記載のホスファゼン基含有パーフルオロポリエーテル化合物を好適に用いることができる。 It is preferable that the surfactant of the present invention further has a phosphazene group. For example, a phosphazene group-containing perfluoropolyether compound described in JP-A-2019-19278 can be suitably used.
本発明においては、上記界面活性剤の含有量は、上記光配向性ポリマーの質量に対して0.1~100質量%であることが好ましく、1.5~50質量%であることがより好ましく、2.5~25質量%であることが更に好ましい。 In the present invention, the content of the surfactant is preferably 0.1 to 100% by mass, more preferably 1.5 to 50% by mass, based on the mass of the photoalignable polymer. , more preferably 2.5 to 25% by mass.
〔バインダー〕
本発明の組成物は、更に、バインダーを含有していることが好ましい。
上記バインダーの種類は特に限定されず、それ自体は重合反応性のない樹脂のみから構成されるような単に乾燥固化する樹脂(以下、「樹脂バインダー」ともいう。)であってもよく、重合性化合物であってもよい。〔binder〕
It is preferable that the composition of the present invention further contains a binder.
The type of the binder is not particularly limited, and it may be a resin that simply dries and solidifies (hereinafter also referred to as a "resin binder"), such as a resin that itself has no polymerization reactivity. It may also be a compound.
<樹脂バインダー>
樹脂バインダーとしては、例えば、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アイオノマー樹脂、エチレンエチルアクリレート樹脂、アクリロニトリルアクリレートスチレン共重合樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、アクリロニトリル塩化ポリエチレンスチレン共重合樹脂、エチレン酢ビ樹脂、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、酢酸セルロース樹脂、フッ素樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ポリスチレンマレイン酸共重合樹脂、ポリスチレンアクリル酸共重合樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート樹脂、ブチラール樹脂、ホルマール樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、および、これらの共重合樹脂が挙げられる。<Resin binder>
Examples of the resin binder include epoxy resin, diallyl phthalate resin, silicone resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, polyimide resin, polyurethane resin, melamine resin, urea resin, ionomer resin, ethylene ethyl acrylate resin, acrylonitrile acrylate styrene copolymer. Resin, acrylonitrile styrene resin, acrylonitrile chloride polyethylene styrene copolymer resin, ethylene vinyl acetate resin, ethylene vinyl alcohol copolymer resin, acrylonitrile butadiene styrene copolymer resin, vinyl chloride resin, chlorinated polyethylene resin, polyvinylidene chloride resin, cellulose acetate resin , fluororesin, polyoxymethylene resin, polyamide resin, polyarylate resin, thermoplastic polyurethane elastomer, polyetheretherketone resin, polyethersulfone resin, polyethylene, polypropylene, polycarbonate resin, polystyrene, polystyrene maleic acid copolymer resin, polystyrene acrylic Acid copolymer resin, polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide resin, polybutadiene resin, polybutylene terephthalate resin, acrylic resin, methacrylic resin, methylpentene resin, polylactic acid, polybutylene succinate resin, butyral resin, formal resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl Examples include pyrrolidone, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, gelatin, and copolymer resins thereof.
<重合性化合物>
重合性化合物としては、例えば、エポキシ系モノマー、(メタ)アクリル系モノマー、オキセタニル系モノマーが挙げられ、エポキシ系モノマーまたは(メタ)アクリル系モノマーが好ましい。
また、重合性化合物として、重合性液晶化合物を用いてもよい。<Polymerizable compound>
Examples of the polymerizable compound include epoxy monomers, (meth)acrylic monomers, and oxetanyl monomers, with epoxy monomers and (meth)acrylic monomers being preferred.
Furthermore, a polymerizable liquid crystal compound may be used as the polymerizable compound.
エポキシ系モノマーであるエポキシ基含有モノマーとしては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA含核ポリオール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、および、複素環型エポキシ樹脂が挙げられる。 Examples of epoxy group-containing monomers that are epoxy monomers include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, brominated bisphenol A epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, diphenyl ether epoxy resin, hydroquinone epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, orthocresol novolac type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, trifunctional type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, Dicyclopentadiene phenol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A core-containing polyol type epoxy resin, polypropylene glycol type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, glyoxal type epoxy resin, alicyclic resin type epoxy resins and heterocyclic type epoxy resins.
(メタ)アクリル系モノマーである、アクリレート系モノマーおよびメタクリレート系モノマーとしては、3官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンPO(プロピレンオキサイド)変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンEO(エチレンオキサイド)変性トリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、および、ペンタエリスリトールトリアクリレートが挙げられる。また、4官能以上のモノマーとしては、例えば、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートが挙げられる。 Acrylate monomers and methacrylate monomers that are (meth)acrylic monomers include trifunctional monomers such as trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane PO (propylene oxide) modified triacrylate, and trimethylolpropane EO (ethylene oxide). ) modified triacrylates, trimethylolpropane trimethacrylate, and pentaerythritol triacrylate. Further, examples of monomers having four or more functional groups include pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and dipentaerythritol hexamethacrylate. .
重合性液晶化合物は特に限定されず、例えば、ホメオトロピック配向、ホモジニアス配向、ハイブリッド配向およびコレステリック配向のいずれかの配向が可能な化合物が挙げられる。
ここで、一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプとに分類できる。さらに、それぞれ低分子と高分子タイプとがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできるが、棒状液晶化合物またはディスコティック液晶化合物(円盤状液晶化合物)が好ましい。また、モノマーであるか、重合度が100未満の比較的低分子量な液晶化合物が好ましい。
また、重合性液晶化合物が有する重合性基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、および、ビニル基が挙げられる。
このような重合性液晶化合物を重合させることにより、液晶化合物の配向を固定することができる。なお、液晶化合物が重合によって固定された後においては、もはや液晶性を示す必要はない。The polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited, and includes, for example, a compound capable of homeotropic alignment, homogeneous alignment, hybrid alignment, and cholesteric alignment.
Generally, liquid crystal compounds can be classified into rod-like types and disc-like types based on their shapes. Furthermore, there are low-molecular and high-molecular types, respectively. Polymers generally refer to those with a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics/Phase Transition Dynamics, Masao Doi, p. 2, Iwanami Shoten, 1992). In the present invention, any liquid crystal compound can be used, but a rod-like liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound (discotic liquid crystal compound) is preferable. Further, a monomer or a relatively low molecular weight liquid crystal compound having a degree of polymerization of less than 100 is preferable.
Furthermore, examples of the polymerizable group that the polymerizable liquid crystal compound has include an acryloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and a vinyl group.
By polymerizing such a polymerizable liquid crystal compound, the orientation of the liquid crystal compound can be fixed. Note that after the liquid crystal compound is fixed by polymerization, it is no longer necessary to exhibit liquid crystallinity.
棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1または特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載のものを好ましく、ディスコティック液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落[0020]~[0067]または特開2010-244038号公報の段落[0013]~[0108]に記載のものを好ましい。 As the rod-shaped liquid crystal compound, for example, those described in claim 1 of Japanese Patent Publication No. 11-513019 or paragraphs [0026] to [0098] of JP-A-2005-289980 are preferable, and as the discotic liquid crystal compound, For example, those described in paragraphs [0020] to [0067] of JP-A-2007-108732 or paragraphs [0013] to [0108] of JP-A-2010-244038 are preferred.
上記重合性液晶化合物として、逆波長分散性の液晶化合物を用いることができる。
ここで、本明細書において「逆波長分散性」の液晶化合物とは、これを用いて作製された位相差フィルムの特定波長(可視光範囲)における面内のレターデーション(Re)値を測定した際に、測定波長が大きくなるにつれてRe値が同等または高くなるものをいう。As the polymerizable liquid crystal compound, a reverse wavelength dispersion liquid crystal compound can be used.
Here, in this specification, a liquid crystal compound with "reverse wavelength dispersion" refers to the in-plane retardation (Re) value measured at a specific wavelength (visible light range) of a retardation film produced using this compound. In other words, as the measurement wavelength becomes larger, the Re value becomes the same or becomes higher.
逆波長分散性の液晶化合物は、上記のように逆波長分散性のフィルムを形成できるものであれば特に限定されず、例えば、特開2008-297210号公報に記載の一般式(I)で表される化合物(特に、段落[0034]~[0039]に記載の化合物)、特開2010-084032号公報に記載の一般式(1)で表される化合物(特に、段落[0067]~[0073]に記載の化合物)、および、特開2016-081035号公報に記載の一般式(1)で表される化合物(特に、段落[0043]~[0055]に記載の化合物)が挙げられる。
さらに、特開2011-006360号公報の段落[0027]~[0100]、特開2011-006361号公報の段落[0028]~[0125]、特開2012-207765号公報の段落[0034]~[0298]、特開2012-077055号公報の段落[0016]~[0345]、WO12/141245号公報の段落[0017]~[0072]、WO12/147904号公報の段落[0021]~[0088]、WO14/147904号公報の段落[0028]~[0115]に記載の化合物が挙げられる。The reverse wavelength dispersion liquid crystal compound is not particularly limited as long as it can form a reverse wavelength dispersion film as described above. (especially the compounds described in paragraphs [0034] to [0039]), the compounds represented by the general formula (1) described in JP-A-2010-084032 (especially the compounds described in paragraphs [0067] to [0073]) ), and the compound represented by the general formula (1) described in JP-A-2016-081035 (particularly the compounds described in paragraphs [0043] to [0055]).
Furthermore, paragraphs [0027] to [0100] of JP2011-006360, paragraphs [0028] to [0125] of JP2011-006361, and paragraphs [0034] to [0034] of JP2012-207765. 0298], paragraphs [0016] to [0345] of JP2012-077055, paragraphs [0017] to [0072] of WO12/141245, paragraphs [0021] to [0088] of WO12/147904, Examples include compounds described in paragraphs [0028] to [0115] of WO14/147904.
〔光酸発生剤〕
本発明の組成物は、光配向性ポリマーとして上述した開裂型光配向性ポリマーを用いる場合には、光酸発生剤を含有していることが好ましい。
光酸発生剤は特に限定されず、波長300nm以上、好ましくは波長300~450nmの活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましい。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光酸発生剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。
光酸発生剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光酸発生剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光酸発生剤がより好ましく、2以下の酸を発生する光酸発生剤がさらに好ましい。なお、本発明において、pKaは、基本的に25℃の水中におけるpKaを指す。水中で測定できないものは、測定に適する溶剤に変更し測定したものを指す。具体的には、化学便覧などに記載のpKaが参考にできる。pKaが3以下の酸としては、スルホン酸またはホスホン酸が好ましく、スルホン酸がより好ましい。[Photoacid generator]
The composition of the present invention preferably contains a photoacid generator when the above-mentioned cleavable photoalignable polymer is used as the photoalignable polymer.
The photoacid generator is not particularly limited, and compounds that are sensitive to actinic light having a wavelength of 300 nm or more, preferably from 300 to 450 nm and generate acid are preferred. In addition, even if a photoacid generator is not directly sensitive to actinic rays with a wavelength of 300 nm or more, if it is a compound that is sensitive to actinic rays with a wavelength of 300 nm or more and generates acid when used in combination with a sensitizer, it can be considered a sensitizer. They can be preferably used in combination.
The photoacid generator is preferably a photoacid generator that generates an acid with a pKa of 4 or less, more preferably a photoacid generator that generates an acid with a pKa of 3 or less, and a photoacid generator that generates an acid with a pKa of 2 or less. More preferred are agents. In the present invention, pKa basically refers to pKa in water at 25°C. Items that cannot be measured in water are measured using a suitable solvent. Specifically, the pKa described in chemical handbooks can be used as a reference. As the acid having a pKa of 3 or less, sulfonic acid or phosphonic acid is preferable, and sulfonic acid is more preferable.
光酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、トリクロロメチル-s-トリアジン類、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、第四級アンモニウム塩類、ジアゾメタン化合物、イミドスルホネート化合物、および、オキシムスルホネート化合物が挙げられる。なかでも、オニウム塩化合物、イミドスルホネート化合物、または、オキシムスルホネート化合物が好ましく、オニウム塩化合物、または、オキシムスルホネート化合物がより好ましい。光酸発生剤は、1種単独または2種類以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the photoacid generator include onium salt compounds, trichloromethyl-s-triazines, sulfonium salts, iodonium salts, quaternary ammonium salts, diazomethane compounds, imidosulfonate compounds, and oxime sulfonate compounds. Among these, onium salt compounds, imidosulfonate compounds, or oxime sulfonate compounds are preferred, and onium salt compounds or oxime sulfonate compounds are more preferred. The photoacid generators can be used alone or in combination of two or more.
〔重合開始剤〕
本発明の組成物は、バインダーとして重合性化合物を用いた場合には、重合開始剤を含有していることが好ましい。
重合開始剤は特に限定されず、重合反応の形式に応じて、熱重合開始剤および光重合開始剤が挙げられる。
重合開始剤としては、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、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号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)、オキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)、および、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-040799号公報、特公平5-029234号公報、特開平10-095788号公報、および、特開平10-029997号公報記載)が挙げられる。[Polymerization initiator]
When a polymerizable compound is used as a binder, the composition of the present invention preferably contains a polymerization initiator.
The polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include thermal polymerization initiators and photopolymerization initiators depending on the type of polymerization reaction.
As the polymerization initiator, a photopolymerization initiator that can initiate a polymerization reaction by ultraviolet irradiation is preferred.
Examples of photopolymerization initiators include α-carbonyl compounds (described in U.S. Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in U.S. Pat. No. 2,448,828), and α-hydrocarbon substituted aromatics. group acyloin compounds (described in U.S. Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (described in U.S. Pat. 3549367), acridine and phenazine compounds (described in JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850), oxadiazole compounds (described in US Pat. No. 4,212,970), and acyl Examples include phosphine oxide compounds (described in Japanese Patent Publication No. 63-040799, Japanese Patent Publication No. 5-029234, Japanese Patent Application Laid-open No. 10-095788, and Japanese Patent Application Publication No. 10-029997).
〔溶媒〕
本発明の組成物は、下層を形成する作業性の点から、溶媒を含有していることが好ましい。
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、シクロペンタノン、および、シクロヘキサノン)、エーテル類(例えば、ジオキサン、および、テトラヒドロフラン)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサン)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサン)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン、および、トリメチルベンゼン)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、および、クロロトルエン)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、および、酢酸ブチル)、水、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、および、シクロヘキサノール)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、および、エチルセロソルブ)、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)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、および、ジメチルアセトアミド)が挙げられる。
溶媒を1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。〔solvent〕
The composition of the present invention preferably contains a solvent from the viewpoint of workability in forming the lower layer.
Examples of solvents include ketones (e.g., acetone, 2-butanone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, and cyclohexanone), ethers (e.g., dioxane, and tetrahydrofuran), aliphatic hydrocarbons (e.g., hexane), cycloaliphatic hydrocarbons (e.g. cyclohexane), aromatic hydrocarbons (e.g. toluene, xylene, and trimethylbenzene), halogenated carbons (e.g. dichloromethane, dichloroethane, dichlorobenzene, and chloro toluene), esters (e.g. methyl acetate, ethyl acetate, and butyl acetate), water, alcohols (e.g. ethanol, isopropanol, butanol, and cyclohexanol), cellosolves (e.g. methyl cellosolve, and ethyl cellosolve), cellosolve acetates, sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), amides (eg, dimethylformamide, and dimethylacetamide).
One type of solvent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
[組成物層]
本発明の組成物層、すなわち下層は、上述した本発明の組成物を用いて形成され、その表面が配向制御能を有する層である。
具体的には、本発明の組成物層は、上述した本発明の組成物を塗布した後、光配向処理を施して形成される層である。つまり、本発明の組成物層を形成する方法は、上述した本発明の組成物を塗布して得られた塗膜に対して光配向処理を施して、組成物層を形成する工程(工程1)を有することが好ましい。
なお、配向制御能を有するとは、組成物層上に配置される液晶化合物を所定の方向に配向させる機能を有することを意味する。
本発明の組成物が、光配向性ポリマーとして開裂型光配向性ポリマーを用いる場合、上記工程1においては、上述した本発明の組成物を用いて得られる塗膜に対して、塗膜中の光酸発生剤から酸を発生させる処理(以後、単に「酸発生処理」ともいう。)を実施した後、光配向処理を施して、組成物層を形成することが好ましい。
また、本発明の組成物が重合性化合物を含む場合、上記工程1においては、上述した本発明の組成物を用いて得られる塗膜に対して、硬化処理を施した後、光配向処理を施して、組成物層を形成することが好ましい。
なお、硬化処理と、酸発生処理とは同時に実施してもよい。[Composition layer]
The composition layer of the present invention, that is, the lower layer, is formed using the composition of the present invention described above, and the surface thereof has an ability to control orientation.
Specifically, the composition layer of the present invention is a layer formed by applying the above-described composition of the present invention and then subjecting it to photo-alignment treatment. In other words, the method for forming the composition layer of the present invention includes a step (Step 1) of forming a composition layer by subjecting a coating film obtained by applying the composition of the present invention to photo-alignment treatment. ) is preferable.
Note that having the ability to control orientation means having the ability to orient the liquid crystal compound disposed on the composition layer in a predetermined direction.
When the composition of the present invention uses a cleavable photo-alignable polymer as the photo-alignable polymer, in step 1, the coating film obtained using the composition of the present invention described above is After carrying out a process of generating acid from a photoacid generator (hereinafter also simply referred to as "acid generating process"), it is preferable to perform a photoalignment process to form a composition layer.
Further, when the composition of the present invention contains a polymerizable compound, in step 1, the coating film obtained using the composition of the present invention described above is subjected to a curing treatment and then subjected to a photoalignment treatment. Preferably, the composition is applied to form a composition layer.
Note that the curing treatment and the acid generation treatment may be performed simultaneously.
<塗膜の形成>
本発明の組成物の塗膜を形成する方法は特に限定されず、例えば、支持体上に組成物を塗布して、必要に応じて乾燥処理を施す方法が挙げられる。
支持体は、後段で詳述する。
また、支持体上には配向層が配置されていてもよい。
組成物を塗布する方法は特に限定されず、塗布方法としては、例えば、スピンコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、および、ダイコート法が挙げられる。<Formation of coating film>
The method of forming a coating film of the composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying the composition onto a support and subjecting it to a drying treatment if necessary.
The support will be explained in detail later.
Further, an alignment layer may be arranged on the support.
The method for applying the composition is not particularly limited, and examples of the application method include spin coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating, and die coating. Can be mentioned.
<光配向処理>
本発明の組成物の塗膜(硬化処理が施された組成物の硬化膜を含む)に対して、実施される光配向処理の方法は特に限定されず、公知の方法が挙げられる。
光配向処理としては、例えば、本発明の組成物の塗膜(硬化処理が施された、組成物の硬化膜を含む)に対して、偏光または塗膜表面に対して斜め方向から非偏光を照射する方法が挙げられる。<Photoalignment treatment>
The method of photo-alignment treatment performed on the coating film of the composition of the present invention (including the cured film of the composition subjected to curing treatment) is not particularly limited, and known methods may be used.
As a photo-alignment treatment, for example, a coating film of the composition of the present invention (including a cured film of the composition that has been subjected to a curing treatment) is irradiated with polarized light or non-polarized light from an oblique direction with respect to the coating film surface. An example is a method of irradiation.
光配向処理において、照射する偏光は特に限定されず、例えば、直線偏光、円偏光、および、楕円偏光が挙げられ、直線偏光が好ましい。
また、非偏光を照射する「斜め方向」とは、塗膜表面の法線方向に対して極角θ(0<θ<90°)傾けた方向である限り、特に限定されず、目的に応じて適宜選択できるが、θが20~80°が好ましい。In the optical alignment treatment, the polarized light to be irradiated is not particularly limited, and examples thereof include linearly polarized light, circularly polarized light, and elliptically polarized light, with linearly polarized light being preferred.
In addition, the "oblique direction" in which non-polarized light is irradiated is not particularly limited as long as it is a direction tilted at a polar angle θ (0<θ<90°) with respect to the normal direction of the coating surface, and it depends on the purpose. Although θ can be selected as appropriate, it is preferable that θ is 20 to 80°.
偏光または非偏光における波長としては、光配向性基が感光する光であれば特に限定されず、例えば、紫外線、近紫外線、および、可視光線が挙げられ、250~450nmの近紫外線が好ましい。
また、偏光または非偏光を照射するための光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、および、メタルハライドランプが挙げられる。このような光源から得た紫外線または可視光線に対して、干渉フィルタまたは色フィルタなどを用いることで、照射する波長範囲を限定できる。また、これらの光源からの光に対して、偏光フィルタまたは偏光プリズムを用いることで、直線偏光を得ることができる。The wavelength of polarized or non-polarized light is not particularly limited as long as it is light to which the photo-alignable group is sensitive, and includes, for example, ultraviolet rays, near ultraviolet rays, and visible light, with near ultraviolet rays of 250 to 450 nm being preferred.
Furthermore, examples of light sources for irradiating polarized or non-polarized light include xenon lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, and metal halide lamps. By using an interference filter, a color filter, or the like with respect to the ultraviolet rays or visible rays obtained from such a light source, the wavelength range of irradiation can be limited. Furthermore, by using a polarizing filter or a polarizing prism for the light from these light sources, linearly polarized light can be obtained.
偏光または非偏光の積算光量は特に限定されず、1~300mJ/cm2が好ましく、5~100mJ/cm2がより好ましい。
偏光または非偏光の照度は特に限定されず、0.1~300mW/cm2が好ましく、1~100mW/cm2がより好ましい。The cumulative amount of polarized or non-polarized light is not particularly limited, and is preferably 1 to 300 mJ/cm 2 , more preferably 5 to 100 mJ/cm 2 .
The illuminance of polarized or non-polarized light is not particularly limited, and is preferably 0.1 to 300 mW/cm 2 , more preferably 1 to 100 mW/cm 2 .
<硬化処理>
硬化処理としては、光照射処理または加熱処理が挙げられる。
また、硬化処理の条件は特に限定されないが、光照射による重合においては、紫外線を用いることが好ましい。照射量は、10mJ/cm2~50J/cm2が好ましく、20mJ/cm2~5J/cm2がより好ましく、30mJ/cm2~3J/cm2がさらに好ましく、50~1000mJ/cm2が特に好ましい。また、重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。<Curing treatment>
Examples of the curing treatment include light irradiation treatment and heat treatment.
Moreover, although the conditions of the curing treatment are not particularly limited, it is preferable to use ultraviolet rays in polymerization by light irradiation. The irradiation amount is preferably 10 mJ/cm 2 to 50 J/cm 2 , more preferably 20 mJ/cm 2 to 5 J/cm 2 , even more preferably 30 mJ/cm 2 to 3 J/cm 2 , particularly 50 to 1000 mJ/cm 2 preferable. Moreover, in order to promote the polymerization reaction, it may be carried out under heating conditions.
<酸発生処理>
塗膜中の光酸発生剤から酸を発生させる処理とは、本発明の組成物中に含まれている任意の光酸発生剤が感光する光を照射して、酸を発生させる処理である。本処理を実施することにより、開裂型光配向性ポリマーにおいて開裂基での開裂が進行し、フッ素原子またはケイ素原子を含む基が脱離する。
上記処理で実施される光照射処理は、光酸発生剤が感光する処理であればよく、例えば、紫外線を照射する方法が挙げられる。光源としては、高圧水銀ランプおよびメタルハライドランプなどの紫外線を発光するランプを用いることが可能である。また、照射量は、10mJ/cm2~50J/cm2が好ましく、20mJ/cm2~5J/cm2がより好ましく、30mJ/cm2~3J/cm2がさらに好ましく、50~1000mJ/cm2が特に好ましい。<Acid generation treatment>
The treatment for generating acid from the photoacid generator in the coating film is a treatment for generating acid by irradiating light to which any photoacid generator contained in the composition of the present invention is sensitive. . By carrying out this treatment, cleavage at the cleavable group in the cleavable photoalignable polymer progresses, and a group containing a fluorine atom or a silicon atom is eliminated.
The light irradiation treatment carried out in the above treatment may be any treatment that exposes the photoacid generator to light, and includes, for example, a method of irradiating ultraviolet rays. As the light source, it is possible to use a lamp that emits ultraviolet light, such as a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp. Further, the irradiation amount is preferably 10 mJ/cm 2 to 50 J/cm 2 , more preferably 20 mJ/cm 2 to 5 J/cm 2 , even more preferably 30 mJ/cm 2 to 3 J/cm 2 , and even more preferably 50 to 1000 mJ/cm 2 is particularly preferred.
組成物層の厚みは特に限定されず、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となる理由から、0.1~10μmが好ましく、0.3~3μmがより好ましい。 The thickness of the composition layer is not particularly limited, and is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.3 to 3 μm, since the optically anisotropic layer formed as an upper layer has better liquid crystal orientation.
[光学積層体]
本発明の光学積層体は、本発明の組成物層と、組成物層上に設けられる光学異方性層とを有する。
本発明の光学積層体の好適な態様の一つとしては、組成物層上に設けられる光学異方性層が液晶化合物の重合体を含有し、また、組成物層と光学異方性層とが互いに隣接して積層されている態様が挙げられる。
また、本発明の光学積層体は、組成物層を支持する支持体を有していることが好ましい。[Optical laminate]
The optical laminate of the present invention has a composition layer of the present invention and an optically anisotropic layer provided on the composition layer.
In one preferred embodiment of the optical laminate of the present invention, the optically anisotropic layer provided on the composition layer contains a polymer of a liquid crystal compound, and the composition layer and the optically anisotropic layer An example is an embodiment in which these are stacked adjacent to each other.
Moreover, it is preferable that the optical laminate of the present invention has a support that supports the composition layer.
本発明の光学積層体は、円偏光板や液晶表示装置の補償層として利用できる有用性から、光学異方性層がポジティブAプレートであり、組成物層がポジティブCプレートであることが好ましい。ここで、ポジティブAプレート(正のAプレート)とポジティブCプレート(正のCプレート)は以下のように定義される。
フィルム面内の遅相軸方向(面内での屈折率が最大となる方向)の屈折率をnx、面内の遅相軸と面内で直交する方向の屈折率をny、厚み方向の屈折率をnzとしたとき、ポジティブAプレートは式(A1)の関係を満たすものであり、ポジティブCプレートは式(C1)の関係を満たすものである。なお、ポジティブAプレートはRthが正の値を示し、ポジティブCプレートはRthが負の値を示す。
式(A1) nx>ny≒nz
式(C1) nz>nx≒ny
なお、上記「≒」とは、両者が完全に同一である場合だけでなく、両者が実質的に同一である場合も包含する。
「実質的に同一」とは、ポジティブAプレートでは、例えば、(ny-nz)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、-10~10nm、好ましくは-5~5nmの場合も「ny≒nz」に含まれ、(nx-nz)×dが、-10~10nm、好ましくは-5~5nmの場合も「nx≒nz」に含まれる。また、ポジティブCプレートでは、例えば、(nx-ny)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、0~10nm、好ましくは0~5nmの場合も「nx≒ny」に含まれる。In view of the usefulness of the optical laminate of the present invention as a compensation layer for circularly polarizing plates and liquid crystal display devices, it is preferable that the optically anisotropic layer is a positive A plate and the composition layer is a positive C plate. Here, the positive A plate (positive A plate) and the positive C plate (positive C plate) are defined as follows.
The refractive index in the in-plane slow axis direction (direction where the in-plane refractive index is maximum) is nx, the refractive index in the direction orthogonal to the in-plane slow axis is ny, and the refraction in the thickness direction is When the ratio is nz, the positive A plate satisfies the relationship of formula (A1), and the positive C plate satisfies the relationship of formula (C1). Note that the positive A plate has a positive Rth value, and the positive C plate has a negative Rth value.
Formula (A1) nx>ny≒nz
Formula (C1) nz>nx≒ny
Note that the above "≒" includes not only the case where both are completely the same, but also the case where both are substantially the same.
"Substantially the same" means that, for the positive A plate, for example, (ny-nz) x d (where d is the thickness of the film) is -10 to 10 nm, preferably -5 to 5 nm. It is included in "ny≈nz", and a case where (nx-nz)×d is -10 to 10 nm, preferably -5 to 5 nm is also included in "nx≈nz". Furthermore, in the case of a positive C plate, for example, the case where (nx-ny)×d (where d is the thickness of the film) is 0 to 10 nm, preferably 0 to 5 nm is also included in "nx≈ny".
光学異方性層がポジティブAプレートである場合、λ/4板として機能する観点から、Re(550)が100~180nmであることが好ましく、120~160nmであることがより好ましく、130~150nmであることが更に好ましい。
ここで、「λ/4板」とは、λ/4機能を有する板であり、具体的には、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。
以下、本発明の光学積層体の好適態様について詳述する。When the optically anisotropic layer is a positive A plate, from the viewpoint of functioning as a λ/4 plate, Re(550) is preferably 100 to 180 nm, more preferably 120 to 160 nm, and 130 to 150 nm. It is more preferable that
Here, the "λ/4 plate" is a plate that has a λ/4 function, specifically, the function of converting linearly polarized light of a certain wavelength into circularly polarized light (or from circularly polarized light to linearly polarized light). It is a board with
Hereinafter, preferred embodiments of the optical laminate of the present invention will be described in detail.
〔支持体〕
支持体としては、例えば、ガラス基板およびポリマーフィルムが挙げられる。
ポリマーフィルムの材料としては、セルロース系ポリマー;ポリメチルメタクリレート、ラクトン環含有重合体などのアクリル酸エステル重合体を有するアクリル系ポリマー;熱可塑性ノルボルネン系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、および、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系ポリマー;ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン共重合体などのスチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、および、エチレン・プロピレン共重合体などのポリオレフィン系ポリマー;、塩化ビニル系ポリマー;ナイロン、芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー;イミド系ポリマー;スルホン系ポリマー;ポリエーテルスルホン系ポリマー;ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー;ポリフェニレンスルフィド系ポリマー;塩化ビニリデン系ポリマー;ビニルアルコール系ポリマー;ビニルブチラール系ポリマー;アリレート系ポリマー;ポリオキシメチレン系ポリマー;エポキシ系ポリマー;またはこれらのポリマーを混合したポリマーが挙げられる。[Support]
Examples of the support include glass substrates and polymer films.
Materials for the polymer film include cellulose polymers; acrylic polymers containing acrylic ester polymers such as polymethyl methacrylate and lactone ring-containing polymers; thermoplastic norbornene polymers; polycarbonate polymers; polyethylene terephthalate, and polyethylene ester polymers; Polyester polymers such as phthalates; Styrenic polymers such as polystyrene and acrylonitrile styrene copolymers; Polyolefin polymers such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers; Vinyl chloride polymers; Nylon, aromatic polyamides, etc. amide polymers; imide polymers; sulfone polymers; polyether sulfone polymers; polyetheretherketone polymers; polyphenylene sulfide polymers; vinylidene chloride polymers; vinyl alcohol polymers; vinyl butyral polymers; arylate polymers; Examples include polyoxymethylene polymers; epoxy polymers; and polymers obtained by mixing these polymers.
支持体の厚みは特に限定されず、5~200μmが好ましく、10~100μmがより好ましく、20~90μmがさらに好ましい。 The thickness of the support is not particularly limited, and is preferably 5 to 200 μm, more preferably 10 to 100 μm, and even more preferably 20 to 90 μm.
〔組成物層〕
組成物層は、上述した本発明の組成物層である。組成物層がポジティブCプレートである場合、重合性液晶化合物を有することが好ましい。重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、逆波長分散性の液晶化合物であってもよい。[Composition layer]
The composition layer is the composition layer of the present invention described above. When the composition layer is a positive C plate, it preferably contains a polymerizable liquid crystal compound. The polymerizable liquid crystal compound may be a rod-like liquid crystal compound or a reverse wavelength dispersion liquid crystal compound.
〔光学異方性層〕
光学異方性層は、重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物を用いて形成されることが好ましい。
ここで、光学異方性層を形成するための重合性液晶組成物としては、例えば、本発明の組成物において任意成分として記載した重合性液晶化合物、重合開始剤および溶媒などを配合した組成物が挙げられる。光学異方性層がポジティブAプレートである場合、重合性液晶化合物として逆波長分散性の液晶化合物を含むことが好ましい。[Optically anisotropic layer]
The optically anisotropic layer is preferably formed using a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound.
Here, as the polymerizable liquid crystal composition for forming the optically anisotropic layer, for example, a composition containing a polymerizable liquid crystal compound, a polymerization initiator, a solvent, etc. described as optional components in the composition of the present invention. can be mentioned. When the optically anisotropic layer is a positive A plate, it is preferable that the polymerizable liquid crystal compound includes a reverse wavelength dispersion liquid crystal compound.
光学異方性層の厚みは特に限定されず、0.1~10μmが好ましく、0.5~5μmがより好ましい。 The thickness of the optically anisotropic layer is not particularly limited, and is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm.
[画像表示装置]
本発明の画像表示装置は、本発明の組成物層または本発明の光学積層体を有する、画像表示装置である。
本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、および、プラズマディスプレイパネルが挙げられる。
これらのうち、液晶セル、または、有機EL表示パネルが好ましく、液晶セルがより好ましい。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、または、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置が好ましい。[Image display device]
The image display device of the present invention is an image display device having the composition layer of the present invention or the optical laminate of the present invention.
The display element used in the image display device of the present invention is not particularly limited, and includes, for example, a liquid crystal cell, an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as "EL") display panel, and a plasma display panel.
Among these, a liquid crystal cell or an organic EL display panel is preferred, and a liquid crystal cell is more preferred. That is, as the image display device of the present invention, a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element or an organic EL display device using an organic EL display panel as a display element is preferable.
〔液晶表示装置〕
本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置は、上述した本発明の光学異方性層または本発明の光学積層体と、液晶セルとを有する液晶表示装置である。
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、FFS(Fringe-Field-Switching)モード、又はTN(Twisted Nematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。[Liquid crystal display device]
A liquid crystal display device which is an example of the image display device of the present invention is a liquid crystal display device having the above-described optically anisotropic layer of the present invention or the optical laminate of the present invention and a liquid crystal cell.
The liquid crystal cells used in liquid crystal display devices are VA (Vertical Alignment) mode, OCB (Optically Compensated Bend) mode, IPS (In-Plane-Switching) mode, and FFS (Fringe-Field-Switching) mode. mode, or TN (Twisted Nematic) mode is preferable, but is not limited thereto.
〔有機EL表示装置〕
本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、偏光子、本発明の光学異方性層または本発明の光学積層体、および、有機EL表示パネルをこの順で有する態様が好適に挙げられる。[Organic EL display device]
As an organic EL display device which is an example of an image display device of the present invention, for example, a polarizer, an optically anisotropic layer of the present invention, or an optical laminate of the present invention, and an organic EL display panel are attached from the viewing side. Preferable examples include embodiments having the following order:
<偏光子>
上記偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であれば特に限定されず、従来公知の吸収型偏光子および反射型偏光子を利用できる。
吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子が挙げられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子とがあり、いずれも適用できる。
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は、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、および、特許第4751486号公報に記載される方法が挙げられる。
反射型偏光子としては、複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、ワイヤーグリッド型偏光子、および、選択反射域を有するコレステリック液晶と1/4波長板とを組み合わせた偏光子が挙げられる。
これらのうち、密着性がより優れる点で、ポリビニルアルコール系樹脂(-CH2-CHOH-を繰り返し単位として含むポリマー。特に、ポリビニルアルコールおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される少なくとも1つ)を含む偏光子が好ましい。<Polarizer>
The polarizer is not particularly limited as long as it is a member having the function of converting light into a specific linearly polarized light, and conventionally known absorption type polarizers and reflection type polarizers can be used.
Examples of absorption type polarizers include iodine-based polarizers, dye-based polarizers using dichroic dyes, and polyene-based polarizers. There are two types of iodine-based polarizers and dye-based polarizers: coating-type polarizers and stretched-type polarizers, and both are applicable.
In addition, as a method of obtaining a polarizer by stretching and dyeing a laminated film in which a polyvinyl alcohol layer is formed on a base material, Japanese Patent No. 5048120, Japanese Patent No. 5143918, Japanese Patent No. 4691205, Examples include methods described in Japanese Patent No. 4751481 and Japanese Patent No. 4751486.
Examples of reflective polarizers include polarizers in which thin films with different birefringences are laminated, wire grid polarizers, and polarizers in which a cholesteric liquid crystal having a selective reflection region and a quarter-wave plate are combined.
Among these, polyvinyl alcohol-based resins (polymer containing -CH 2 -CHOH- as a repeating unit; in particular, at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers) have better adhesion. 1) is preferred.
偏光子の厚みは特に限定されず、3~60μmが好ましく、5~30μmがより好ましく、5~15μmがさらに好ましい。 The thickness of the polarizer is not particularly limited, and is preferably 3 to 60 μm, more preferably 5 to 30 μm, and even more preferably 5 to 15 μm.
<有機EL表示パネル>
有機EL表示パネルは、陽極、陰極の一対の電極間に発光層または発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した部材であり、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、および、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。<Organic EL display panel>
An organic EL display panel is a member in which a light-emitting layer or a plurality of organic compound thin films including a light-emitting layer are formed between a pair of electrodes, an anode and a cathode. It may have a layer, an electron transport layer, a protective layer, etc., and each of these layers may have other functions. Various materials can be used to form each layer.
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail by giving examples. The materials, usage amounts, proportions, processing details, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the Examples shown below.
〔モノマーmA-1の合成〕
100mLナスフラスコに、1,1-ジメトキシシクロヘキサン5.0g、2-ヒドロキシメタクリレート9.0g、1H,1H,2H,2H-パーフルオロオクタノール25.0g、ピリジニウムパラトルエンスルホナート0.87g、および、トルエン30mLを量りとり、40℃で1時間撹拌した。
次いで、100mmHgの減圧下で40℃で4時間攪拌した。
反応液を室温(23℃)まで冷却した後、飽和炭酸水素ナトリウム水で分液洗浄し、得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを行うことにより、以下に示すモノマーmA-1を無色液体として8.0g得た(収率40%)。
In a 100 mL eggplant flask, 5.0 g of 1,1-dimethoxycyclohexane, 9.0 g of 2-hydroxy methacrylate, 25.0 g of 1H,1H,2H,2H-perfluorooctanol, 0.87 g of pyridinium p-toluenesulfonate, and toluene. 30 mL was weighed out and stirred at 40°C for 1 hour.
Then, the mixture was stirred at 40° C. for 4 hours under a reduced pressure of 100 mmHg.
After cooling the reaction solution to room temperature (23°C), it was separated and washed with saturated sodium bicarbonate water, and the resulting organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, concentrated, and subjected to silica gel column chromatography to produce the following. 8.0 g of monomer mA-1 shown in (yield 40%) was obtained as a colorless liquid.
〔モノマーmA-2の合成〕
国際公開第2018/216812号に記載の方法を参照して、以下に示すモノマーmA-2を合成した。
Monomer mA-2 shown below was synthesized with reference to the method described in International Publication No. 2018/216812.
〔モノマーmB-1の合成〕
撹拌羽根、温度計、滴下ロートおよび還流管を備えた2L三口フラスコに、trans-4-アミノシクロヘキサノール(50.0g)、トリエチルアミン(48.3g)、および、N,N-ジメチルアセトアミド(800g)を入れて、得られた混合液を氷冷下で撹拌した。
次に、滴下ロートを用いてメタクリル酸クロリド(47.5g)を40分かけて上記フラスコ内に滴下し、滴下終了後、反応液を40℃で2時間撹拌した。
反応液を室温(23℃)まで冷却した後、反応液を吸引ろ過して、析出した塩を除去した。得られたろ液を撹拌羽根、温度計、滴下ロートおよび還流管を備えた2L三口フラスコに移し、水冷下で撹拌した。
次いで、フラスコ内に、N,N-ジメチルアミノピリジン(10.6g)およびトリエチルアミン(65.9g)を添加し、滴下ロートを用いて、あらかじめテトラヒドロフラン(125g)に溶解させた4-n-オクチルオキシ桂皮酸クロリド(127.9g)を30分かけて上記フラスコ内に滴下した。滴下終了後、反応液を50℃で6時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水で分液洗浄し、得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ別し、得られた溶液を濃縮することにより黄白色固体を得た。
得られた黄白色固体をメチルエチルケトン(400g)に加熱溶解させ、再結晶を行うことで、以下に示すモノマーmB-1を白色固体として76g得た(収率40%)。
Trans-4-aminocyclohexanol (50.0 g), triethylamine (48.3 g), and N,N-dimethylacetamide (800 g) were placed in a 2L three-necked flask equipped with a stirring blade, thermometer, dropping funnel, and reflux tube. was added, and the resulting mixture was stirred under ice-cooling.
Next, methacrylic acid chloride (47.5 g) was added dropwise into the flask over 40 minutes using a dropping funnel, and after the addition was completed, the reaction solution was stirred at 40° C. for 2 hours.
After the reaction solution was cooled to room temperature (23° C.), the reaction solution was suction-filtered to remove the precipitated salt. The obtained filtrate was transferred to a 2L three-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, a dropping funnel, and a reflux tube, and stirred under water cooling.
Next, N,N-dimethylaminopyridine (10.6 g) and triethylamine (65.9 g) were added to the flask, and using a dropping funnel, 4-n-octyloxy, which had been previously dissolved in tetrahydrofuran (125 g), was added. Cinnamic acid chloride (127.9 g) was added dropwise into the flask over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the reaction solution was stirred at 50° C. for 6 hours. After the reaction solution was cooled to room temperature, it was separated and washed with water, and the resulting organic phase was dried over anhydrous magnesium sulfate. Magnesium sulfate was filtered off, and the resulting solution was concentrated to obtain a yellow-white solid.
The obtained yellow-white solid was heated and dissolved in methyl ethyl ketone (400 g) and recrystallized to obtain 76 g of monomer mB-1 shown below as a white solid (yield 40%).
〔モノマーmC-1cの合成〕
撹拌羽根、温度計、滴下ロート、および、還流管を備えた3L三口フラスコに、ヒドロキシエチルメタクリレート(100.0g)、および、ジメチルアセトアミド(600mL)を添加した後、得られた混合液を0℃で撹拌しながら、3-クロロプロピオン酸クロリド(126.6g)をフラスコ内に滴下し、室温で3時間反応させた。
得られた反応液に酢酸エチル(1L)を加え、1N塩酸、飽和重曹水、イオン交換水、および、飽和食塩水で逐次分液洗浄し、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ別し、有機相を濃縮した後、シリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=3/1)で精製することで、以下に示すモノマーmC-1cを148.8g得た。
Hydroxyethyl methacrylate (100.0 g) and dimethylacetamide (600 mL) were added to a 3L three-necked flask equipped with a stirring blade, thermometer, dropping funnel, and reflux tube, and the resulting mixture was heated to 0°C. While stirring, 3-chloropropionic acid chloride (126.6 g) was added dropwise into the flask, and the mixture was reacted at room temperature for 3 hours.
Ethyl acetate (1 L) was added to the resulting reaction solution, and the mixture was washed successively with 1N hydrochloric acid, saturated sodium bicarbonate solution, ion-exchanged water, and saturated brine, and the resulting organic phase was dried over magnesium sulfate. After filtering off the magnesium sulfate and concentrating the organic phase, it was purified with a silica gel column (hexane/ethyl acetate = 3/1) to obtain 148.8 g of monomer mC-1c shown below.
〔光配向性ポリマーA-1の合成〕
冷却管、温度計、および撹拌機を備えたフラスコに、2-ブタノン(23g)、モノマーmA-1(4.2g)、モノマーmB-1(2.7g)、モノマーmC-1c(3.5g)、および、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(0.075g)を仕込み、フラスコ内に窒素を15mL/min流しながら、得られた溶液を水浴加熱により7時間還流状態を維持したまま撹拌した。
反応終了後、反応液を室温まで放冷し、得られた重合体溶液を大過剰のメタノール中へ投入して重合体を沈殿させた。その後、沈殿物をろ別して回収し、回収した固形分を大量のメタノールで洗浄した後、40℃において6時間真空乾燥することにより、下記式で表される重合体A-1cを得た。
In a flask equipped with a condenser, thermometer, and stirrer, add 2-butanone (23 g), monomer mA-1 (4.2 g), monomer mB-1 (2.7 g), and monomer mC-1c (3.5 g). ), and 2,2'-azobis(isobutyronitrile) (0.075 g) were charged, and while nitrogen was flowing into the flask at 15 mL/min, the resulting solution was kept under reflux for 7 hours by heating in a water bath. I continued to stir.
After the reaction was completed, the reaction solution was allowed to cool to room temperature, and the resulting polymer solution was poured into a large excess of methanol to precipitate the polymer. Thereafter, the precipitate was collected by filtration, and the collected solid content was washed with a large amount of methanol and then vacuum-dried at 40°C for 6 hours to obtain a polymer A-1c represented by the following formula.
続いて、冷却管、温度計、および撹拌機を備えたフラスコに、重合体A-1cを3.3g、4-メトキシフェノール(0.016g)、トリエチルアミン(3.75g)、ジメチルアセトアミド(4.95g)を仕込み、得られた溶液を水浴加熱により60℃で4時間撹拌した。
反応終了後、反応液を室温まで放冷し、得られた反応溶液を大過剰のメタノール/水(1/3)中へ投入して重合体を沈殿させた。沈殿物をろ別して回収して、沈殿物を大量のメタノール/水(1/3)で洗浄した後、40℃において12時間送風乾燥することにより、下記式で表される光配向性ポリマーA-1を得た。
なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から43質量%、27質量%、30質量%であった。
また、上述した方法で測定した光配向性ポリマーA-1の重量平均分子量は69800であった。
After the reaction was completed, the reaction solution was allowed to cool to room temperature, and the resulting reaction solution was poured into a large excess of methanol/water (1/3) to precipitate a polymer. The precipitate was collected by filtration, washed with a large amount of methanol/water (1/3), and then dried with air at 40°C for 12 hours to obtain a photoalignable polymer A- I got 1.
In addition, the numerical value described in each repeating unit in the following structural formula represents the content (mass%) of each repeating unit with respect to all repeating units, and below, from the repeating unit on the left, 43% by mass and 27% by mass , 30% by mass.
Furthermore, the weight average molecular weight of the photoalignable polymer A-1 measured by the method described above was 69,800.
〔重合体A-2の合成〕
モノマーmA-1に代えて、2-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレートを用いた以外は、光配向性ポリマーA-1と同様の方法で、光配向性ポリマーA-2を合成した。
なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から43質量%、27質量%、30質量%であった。
また、上述した方法で測定した光配向性ポリマーA-2の重量平均分子量は60000であった。
Photoalignable polymer A-2 was synthesized in the same manner as photoalignable polymer A-1, except that 2-(perfluorohexyl)ethyl methacrylate was used in place of monomer mA-1.
In addition, the numerical value described in each repeating unit in the following structural formula represents the content (mass%) of each repeating unit with respect to all repeating units, and below, from the repeating unit on the left, 43% by mass and 27% by mass , 30% by mass.
Furthermore, the weight average molecular weight of photoalignable polymer A-2 measured by the method described above was 60,000.
〔光配向性ポリマーA-3の合成〕
モノマーmA-1に代えて、モノマーmA-2を用いた以外は、光配向性ポリマーA-1と同様の方法で、光配向性ポリマーA-3を合成した。
なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から43質量%、27質量%、30質量%であった。
また、上述した方法で測定した光配向性ポリマーA-3の重量平均分子量は63000であった。
Photoalignable polymer A-3 was synthesized in the same manner as photoalignable polymer A-1 except that monomer mA-2 was used instead of monomer mA-1.
In addition, the numerical value described in each repeating unit in the following structural formula represents the content (mass%) of each repeating unit with respect to all repeating units, and below, from the repeating unit on the left, 43% by mass and 27% by mass , 30% by mass.
Furthermore, the weight average molecular weight of photoalignable polymer A-3 measured by the method described above was 63,000.
〔界面活性剤B-1の合成〕
特開2019-19278号公報に記載の方法を参照して、以下に示す界面活性剤B-1(nは4~21の実数)を合成した。
上述した方法で測定した界面活性剤B-1の重量平均分子量は2200であった。
With reference to the method described in JP 2019-19278 A, surfactant B-1 shown below (n is a real number from 4 to 21) was synthesized.
The weight average molecular weight of surfactant B-1 measured by the method described above was 2,200.
〔界面活性剤B-2の合成〕
以下のスキームに従い、以下に示す界面活性剤B-2(mは4~21の実数)を合成した。
また、上述した方法で測定した界面活性剤B-2の重量平均分子量は2150であった。
Surfactant B-2 (m is a real number from 4 to 21) shown below was synthesized according to the scheme below.
Furthermore, the weight average molecular weight of surfactant B-2 measured by the method described above was 2150.
〔界面活性剤B-3の合成〕
攪拌機、温度計、還流冷却管および窒素ガス導入管を備えた200ミリリットル三口フラスコに、シクロヘキサノン25.0gを仕込んで、120℃まで昇温した。次いで、2-(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート(4.19g)、下記構造を有する化合物mD-1(1.32g)、シクロヘキサノン25.0g、および、「V-601」(富士フイルム和光純薬社製)1.8gからなる混合溶液を120分で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、さらに3.5時間攪拌を続け、界面活性剤B-3を得た。
なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から76質量%、24質量%であった。
また、上述した方法で測定した界面活性剤B-3の重量平均分子量は2500であった。
25.0 g of cyclohexanone was charged into a 200 ml three-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas introduction tube, and the temperature was raised to 120°C. Next, 2-(perfluorohexyl)ethyl acrylate (4.19 g), compound mD-1 (1.32 g) having the following structure, 25.0 g of cyclohexanone, and "V-601" (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) A mixed solution consisting of 1.8 g (manufactured by Manufacturer, Inc.) was added dropwise at a uniform rate so that the addition was completed in 120 minutes. After the addition was completed, stirring was continued for an additional 3.5 hours to obtain surfactant B-3.
In addition, the numerical value written in each repeating unit in the following structural formula represents the content (mass%) of each repeating unit with respect to all repeating units, and below, from the repeating unit on the left, 76% by mass, 24% by mass Met.
Furthermore, the weight average molecular weight of surfactant B-3 measured by the method described above was 2,500.
〔界面活性剤B-4の合成〕
「V-601」の添加量を0.11gに変更した以外は、界面活性剤B-3と同様の方法で、界面活性剤B-4を合成した。
また、上述した方法で測定した界面活性剤B-4の重量平均分子量は12000であった。[Synthesis of surfactant B-4]
Surfactant B-4 was synthesized in the same manner as surfactant B-3, except that the amount of "V-601" added was changed to 0.11 g.
Furthermore, the weight average molecular weight of surfactant B-4 measured by the method described above was 12,000.
[実施例1]
〔下層形成用の組成物の調製〕
下記のように下層形成用の組成物1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下層形成用の組成物1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物L-1 83.00質量部
・下記重合性液晶化合物L-2 15.00質量部
・下記重合性液晶化合物L-3 2.00質量部
・重合性モノマー(A-400、新中村化学工業社製) 4.00質量部
・下記重合開始剤S-1(オキシム型) 5.00質量部
・下記光酸発生剤D-1 3.00質量部
・下記重合体M-1 2.00質量部
・下記垂直配向剤S01 2.00質量部
・上記光配向性ポリマーA-1 2.00質量部
・上記界面活性剤B-1 0.20質量部
・メチルエチルケトン 42.30質量部
・メチルイソブチルケトン 627.50質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――[Example 1]
[Preparation of composition for forming lower layer]
Composition 1 for forming a lower layer was prepared as described below.
――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition 1 for forming lower layer
――――――――――――――――――――――――――――――――
- 83.00 parts by mass of the following polymerizable liquid crystal compound L-1 - 15.00 parts by mass of the following polymerizable liquid crystal compound L-2 - 2.00 parts by mass of the following polymerizable liquid crystal compound L-3 - Polymerizable monomer (A-400 , manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 4.00 parts by mass 5.00 parts by mass of the following polymerization initiator S-1 (oxime type) 3.00 parts by mass of the following photoacid generator D-1 3.00 parts by mass of the following polymer M- 1 2.00 parts by mass - 2.00 parts by mass of the following vertical alignment agent S01 - 2.00 parts by mass of the photo-alignable polymer A-1 - 0.20 parts by mass of the surfactant B-1 - 42.30 parts by mass of methyl ethyl ketone・Methyl isobutyl ketone 627.50 parts by mass――――――――――――――――――――――――――――――
重合性液晶化合物L-1
重合性液晶化合物L-2
重合性液晶化合物L-3
重合開始剤S-1
光酸発生剤D-1
重合体M-1
垂直配向剤S01
〔下層(組成物層)の形成〕
セルロースアシレートフィルムとして、特開2012-215689号公報の実施例6と同じものを用いた。このフィルムの片側の面に、上記で調製した組成物1を、#3.0のワイヤーバーで塗布した。その後、フィルムの両端を保持し、フィルムの塗膜が形成された面の側に、フィルムとの距離が5mmとなるように冷却板(9℃)を設置し、フィルムの塗膜が形成された面とは反対側に、フィルムとの距離が5mmとなるようにヒーター(75℃)を設置し、2分間乾燥させた。
次いで、温風にて60℃1分間加熱し、酸素濃度が100ppm以下の雰囲気になるように窒素パージしながら365nmのUV-LEDを用いて、照射量100mJ/cm2の紫外線を照射した。その後、温風にて120℃1分間アニーリングすることで、前駆体層を形成した。
得られた前駆体層に、室温で、ワイヤーグリッド偏光子を通したUV光(超高圧水銀ランプ;UL750;HOYA製)を7.9mJ/cm2(波長:313nm)照射することで、表面に配向制御能を有する組成物層を形成した。
なお、形成した組成物層の膜厚は約0.5μmであった。[Formation of lower layer (composition layer)]
The same cellulose acylate film as in Example 6 of JP-A-2012-215689 was used. Composition 1 prepared above was applied to one side of this film using a #3.0 wire bar. After that, holding both ends of the film, a cooling plate (9°C) was installed on the side where the film coating was formed so that the distance from the film was 5 mm, and the film coating was formed. A heater (75° C.) was installed on the opposite side to the film so that the distance from the film was 5 mm, and the film was dried for 2 minutes.
Next, it was heated with warm air at 60° C. for 1 minute, and irradiated with ultraviolet rays at a dose of 100 mJ/cm 2 using a 365 nm UV-LED while purging with nitrogen so that the atmosphere had an oxygen concentration of 100 ppm or less. Thereafter, a precursor layer was formed by annealing with warm air at 120° C. for 1 minute.
The surface of the obtained precursor layer was irradiated with 7.9 mJ/cm 2 (wavelength: 313 nm) of UV light (ultra high pressure mercury lamp; UL750; manufactured by HOYA) through a wire grid polarizer at room temperature. A composition layer having orientation control ability was formed.
Note that the thickness of the formed composition layer was about 0.5 μm.
〔光学積層体の作製〕
次いで、組成物層上に、下記光学異方性層形成用組成物1を、#7.0のワイヤーバーで塗布した。組成物層上に形成された塗膜を温風にて120℃に加熱し、次に、60℃に冷却した後に、酸素濃度が100ppm以下の雰囲気になるように窒素パージしながら365nmのUV-LEDを用いて、照射量100mJ/cm2の紫外線を照射した。続いて、120℃に加熱し、酸素濃度が100ppm以下の雰囲気になるように窒素パージしながら超高圧水銀ランプ(UL750;HOYA製)を用いて、照射量500mJ/cm2(波長:365nm)の紫外線を塗膜に照射した。上記手順によって、光学異方性層(膜厚2.9μm)を含む実施例1の光学積層体を作製した。得られた積層体のRe(550)は140nmであった。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物1
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物L-4 39.00質量部
・下記重合性液晶化合物L-5 39.00質量部
・上記重合性液晶化合物L-1 17.00質量部
・下記重合性化合物A-1 5.00質量部
・上記重合開始剤S-1(オキシム型) 0.50質量部
・レベリング剤(下記化合物T-1) 0.20質量部
・シクロペンタノン 235.00質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――[Preparation of optical laminate]
Next, the following composition 1 for forming an optically anisotropic layer was applied onto the composition layer using a #7.0 wire bar. The coating film formed on the composition layer was heated to 120°C with hot air, then cooled to 60°C, and then exposed to UV light at 365 nm while purging with nitrogen to create an atmosphere with an oxygen concentration of 100 ppm or less. Using an LED, ultraviolet light was irradiated with an irradiation amount of 100 mJ/cm 2 . Subsequently, the temperature was heated to 120°C, and an ultra-high pressure mercury lamp (UL750; manufactured by HOYA) was used while purging with nitrogen to create an atmosphere with an oxygen concentration of 100 ppm or less . The coating film was irradiated with ultraviolet light. The optical laminate of Example 1 including an optically anisotropic layer (thickness: 2.9 μm) was produced by the above procedure. The obtained laminate had Re(550) of 140 nm.
――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition 1 for forming optically anisotropic layer
――――――――――――――――――――――――――――――――
・The following polymerizable liquid crystal compound L-4 39.00 parts by mass ・The following polymerizable liquid crystal compound L-5 39.00 parts by mass ・The above polymerizable liquid crystal compound L-1 17.00 parts by mass ・The following polymerizable compound A-1 5.00 parts by mass ・The above polymerization initiator S-1 (oxime type) 0.50 parts by mass ・Leveling agent (compound T-1 below) 0.20 parts by mass ・Cyclopentanone 235.00 parts by mass --- ――――――――――――――――――――――――――――
重合性液晶化合物L-4
重合性液晶化合物L-5
重合性化合物A-1
化合物T-1
[実施例2]
実施例1の界面活性剤B-1を、界面活性剤B-2に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Example 2]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that surfactant B-1 in Example 1 was changed to surfactant B-2.
[実施例3]
実施例1の界面活性剤B-1を、界面活性剤B-3に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Example 3]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that surfactant B-1 in Example 1 was changed to surfactant B-3.
[実施例4]
実施例1の光配向性ポリマーA-1を、光配向性ポリマーA-2に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Example 4]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that photo-alignable polymer A-1 in Example 1 was changed to photo-alignable polymer A-2.
[実施例5]
実施例1の光配向性ポリマーA-1を、光配向性ポリマーA-3に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Example 5]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that photo-alignable polymer A-1 in Example 1 was changed to photo-alignable polymer A-3.
[実施例6]
実施例1の下層形成用の組成物1を、以下の下層形成用の組成物6に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下層形成用の組成物6
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合開始剤S-1(オキシム型) 5.00質量部
・上記光酸発生剤D-1 3.00質量部
・上記光配向性ポリマーA-1 100.00質量部
・上記界面活性剤B-1 2.50質量部
・メチルエチルケトン 42.30質量部
・メチルイソブチルケトン 627.50質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――[Example 6]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that Composition 1 for forming a lower layer in Example 1 was changed to Composition 6 for forming a lower layer below.
――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition 6 for forming lower layer
――――――――――――――――――――――――――――――――
- 5.00 parts by mass of the above polymerization initiator S-1 (oxime type) - 3.00 parts by mass of the above photoacid generator D-1 - 100.00 parts by mass of the above photoalignable polymer A-1 - 100.00 parts by mass of the above surfactant B-1 2.50 parts by mass・Methyl ethyl ketone 42.30 parts by mass・Methyl isobutyl ketone 627.50 parts by mass―――――――――――――――――――――――― ――――――――
[実施例7]
実施例1の下層形成用の組成物1を、以下の下層形成用の組成物7に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下層形成用の組成物7
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物L-5 54.00質量部
・上記重合性液晶化合物L-1 28.00質量部
・下記重合性液晶化合物L-6 10.00質量部
・下記重合性液晶化合物L-7 8.00質量部
・重合性モノマー(A-400、新中村化学工業社製) 4.00質量部
・上記重合開始剤S-1(オキシム型) 5.00質量部
・上記光酸発生剤D-1 3.00質量部
・上記重合体M-1 2.00質量部
・上記垂直配向剤S01 2.00質量部
・上記光配向性ポリマーA-1 2.00質量部
・上記界面活性剤B-1 0.20質量部
・トルエン 669.80質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――[Example 7]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that Composition 1 for forming a lower layer in Example 1 was changed to Composition 7 for forming a lower layer below.
――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition 7 for forming lower layer
――――――――――――――――――――――――――――――――
・The following polymerizable liquid crystal compound L-5 54.00 parts by mass ・The above polymerizable liquid crystal compound L-1 28.00 parts by mass ・The following polymerizable liquid crystal compound L-6 10.00 parts by mass ・The following polymerizable liquid crystal compound L- 7 8.00 parts by mass・Polymerizable monomer (A-400, manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 4.00 parts by mass・The above polymerization initiator S-1 (oxime type) 5.00 parts by mass・The above photoacid generator D-1 3.00 parts by mass・The above polymer M-1 2.00 parts by mass・The above vertical alignment agent S01 2.00 parts by mass・The above photoalignable polymer A-1 2.00 parts by mass・The above surfactant B-1 0.20 parts by mass・Toluene 669.80 parts by mass――――――――――――――――――――――――――――――――
重合性液晶化合物L-5
重合性液晶化合物L-6
重合性液晶化合物L-7
[実施例8]
実施例1の界面活性剤B-1の添加量を0.02質量部に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Example 8]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of surfactant B-1 added in Example 1 was changed to 0.02 parts by mass.
[実施例9]
実施例1の界面活性剤B-1の添加量を1.60質量部に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Example 9]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of surfactant B-1 added in Example 1 was changed to 1.60 parts by mass.
[比較例1]
実施例1の下層形成用の組成物1を、以下の下層形成用の組成物10に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下層形成用の組成物10
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L-1 83.00質量部
・上記重合性液晶化合物L-2 15.00質量部
・上記重合性液晶化合物L-3 2.00質量部
・重合性モノマー(A-400、新中村化学工業社製) 4.00質量部
・上記重合開始剤S-1(オキシム型) 5.00質量部
・上記光酸発生剤D-1 3.00質量部
・上記重合体M-1 2.00質量部
・上記垂直配向剤S01 2.00質量部
・上記光配向性ポリマーA-3 2.00質量部
・メチルエチルケトン 42.30質量部
・メチルイソブチルケトン 627.50質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――[Comparative example 1]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that Composition 1 for forming a lower layer in Example 1 was changed to Composition 10 for forming a lower layer below.
――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition 10 for forming lower layer
――――――――――――――――――――――――――――――――
- 83.00 parts by mass of the above polymerizable liquid crystal compound L-1 - 15.00 parts by mass of the above polymerizable liquid crystal compound L-2 - 2.00 parts by mass of the above polymerizable liquid crystal compound L-3 - Polymerizable monomer (A-400 , manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 4.00 parts by mass 5.00 parts by mass of the above polymerization initiator S-1 (oxime type) 3.00 parts by mass of the above photoacid generator D-1 3.00 parts by mass of the above polymer M- 1 2.00 parts by mass - 2.00 parts by mass of the vertical alignment agent S01 - 2.00 parts by mass of the photo-alignable polymer A-3 - 42.30 parts by mass of methyl ethyl ketone - 627.50 parts by mass of methyl isobutyl ketone --- ――――――――――――――――――――――――――――
[比較例2]
実施例1の界面活性剤B-1を、界面活性剤B-4に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Comparative example 2]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that surfactant B-1 in Example 1 was changed to surfactant B-4.
[比較例3]
実施例1の界面活性剤B-1を、メガファックF-554(DIC社製)に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Comparative example 3]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that the surfactant B-1 in Example 1 was changed to Megafac F-554 (manufactured by DIC).
[比較例4]
実施例1の界面活性剤B-1を、メガファックF-447(DIC社製)に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。[Comparative example 4]
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that the surfactant B-1 in Example 1 was changed to Megafac F-447 (manufactured by DIC).
〔評価〕
<ハジキ>
各実施例および比較例で得られた組成物層から幅40mm、長さ40mmのフィルムを切り出した。表面領域を検査し、円形または楕円形に抜けているように見える故障をハジキとみなし、下記の基準で評価した。
A:故障が見られなかった。
B:2~9個の故障が見られた。
C:10個以上の故障が見られた。〔evaluation〕
<Hajiki>
A film having a width of 40 mm and a length of 40 mm was cut out from the composition layer obtained in each Example and Comparative Example. The surface area was inspected, and failures that appeared to be missing in a circular or oval shape were considered to be repellents and evaluated using the following criteria.
A: No failure was observed.
B: 2 to 9 failures were observed.
C: 10 or more failures were observed.
(液晶配向性評価)
各実施例および比較例で得られた光学積層体から幅40mm、長さ40mmのフィルムを切り出した。試料をクロスニコル下の偏光顕微鏡(10倍の対物レンズ使用)で観察し、下記の基準で液晶配向性を評価した。
A:観察視野内で光漏れがなかった。
B:観察視野内で光漏れがわずかにあった。
C:観察視野内で光漏れがあった。(Liquid crystal alignment evaluation)
A film having a width of 40 mm and a length of 40 mm was cut out from the optical laminate obtained in each Example and Comparative Example. The sample was observed with a polarizing microscope under crossed nicols (using a 10x objective lens), and the liquid crystal orientation was evaluated based on the following criteria.
A: There was no light leakage within the observation field.
B: There was slight light leakage within the observation field.
C: There was light leakage within the observation field.
表1に示す結果から、界面活性剤を用いない場合には、下層形成時のハジキの発生を抑制できないことが分かった(比較例1)。
また、界面活性剤の重量平均分子量が10000より大きい場合には、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性が劣ることが分かった(比較例2)。
また、界面活性剤の液表面張力A1と、光配向性ポリマーの液表面張力A2とが、上記式(IA)を満たさない場合には、下層形成時のハジキの発生を抑制できず、その上層に形成される光学異方性層の液晶配向性も劣ることが分かった(比較例3および4)。
これに対し、フッ素原子またはケイ素原子を有する界面活性剤の重量平均分子量が10000以下であり、界面活性剤の液表面張力A1と、光配向性ポリマーの液表面張力A2とが上記式(IA)を満たす組成物を用いると、下層形成時のハジキの発生を抑制し、その上層に形成される光学異方性層の液晶配向性が良好となることが分かった(実施例1~9)。
特に、実施例1~3の対比から、界面活性剤の液表面張力A1と、光配向性ポリマーの液表面張力A2とが上記式(IB)を満たす組成物を用いると、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となることが分かり、界面活性剤がパーフルオロ構造を有していると、下層形成時のハジキの発生がより抑制できることが分かった。
また、実施例1と実施例4との対比から、光配向性ポリマーが、開裂型光配向性ポリマーであると、上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となることが分かった。
更に、実施例1、8および9の対比から、界面活性剤の含有量が、上記光配向性ポリマーの質量に対して1.5~50質量%であると、下層形成時のハジキの発生をより抑制し、その上層に形成される光学異方性層の液晶配向性がより良好となることが分かった。From the results shown in Table 1, it was found that when no surfactant was used, the occurrence of cissing during formation of the lower layer could not be suppressed (Comparative Example 1).
Furthermore, it was found that when the weight average molecular weight of the surfactant was greater than 10,000, the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed as an upper layer was poor (Comparative Example 2).
Furthermore, if the liquid surface tension A 1 of the surfactant and the liquid surface tension A 2 of the photoalignable polymer do not satisfy the above formula (IA), the occurrence of cissing during formation of the lower layer cannot be suppressed, It was found that the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed thereover was also poor (Comparative Examples 3 and 4).
On the other hand, when the weight average molecular weight of a surfactant having a fluorine atom or a silicon atom is 10,000 or less, the liquid surface tension A1 of the surfactant and the liquid surface tension A2 of the photoalignable polymer are expressed by the above formula ( It was found that when a composition satisfying IA) was used, the occurrence of repelling during formation of the lower layer was suppressed, and the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed on the upper layer was improved (Examples 1 to 9). ).
In particular, from the comparison of Examples 1 to 3, when a composition is used in which the liquid surface tension A 1 of the surfactant and the liquid surface tension A 2 of the photoalignable polymer satisfy the above formula (IB), formation of It was found that the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer was improved, and it was found that when the surfactant has a perfluoro structure, the occurrence of repellency during formation of the lower layer can be further suppressed.
Further, from a comparison between Example 1 and Example 4, it was found that when the photo-alignable polymer is a cleavable photo-alignable polymer, the liquid crystal alignment of the optically anisotropic layer formed as an upper layer is better. I understand.
Furthermore, from a comparison of Examples 1, 8, and 9, when the content of the surfactant is 1.5 to 50% by mass based on the mass of the photoalignable polymer, the occurrence of cissing during formation of the lower layer can be suppressed. It has been found that the liquid crystal orientation of the optically anisotropic layer formed thereon is better.
Claims (9)
前記光配向性ポリマーが、光配向性基と、フッ素原子またはケイ素原子とを有する共重合体であって、下記式(B)で表される基を有する繰り返し単位と、シンナモイル基、アゾベンゼン基、カルコニル基、および、クマリン基からなる群から選択される光配向性基を有する繰り返し単位とを有する、重量平均分子量が25000~500000となる共重合体であり、
前記界面活性剤が、フッ素原子またはケイ素原子を有し、かつ、重量平均分子量が10000以下であり、
前記界面活性剤の液表面張力A1と、前記光配向性ポリマーの液表面張力A2とが、下記式(IA)を満たす、組成物。
A2-A1≧0.5mN/m ・・・(IA)
前記式(B)中、
R B は、水素原子または置換基を表す。
Aは、-O-または-NR Z -を表し、R Z は、水素原子または置換基を表す。
L B は、n+1価の炭素数1以上の脂肪族炭化水素基を表す。
Xは、単結合または酸の作用により分解して水酸基を生じる開裂基を表す。
Yは、フッ素原子またはケイ素原子を含む基を表す。
nは、1以上の整数を表す。 A composition comprising a photoalignable polymer and a surfactant, the composition comprising:
The photo-alignable polymer is a copolymer having a photo-alignable group and a fluorine atom or a silicon atom, and a repeating unit having a group represented by the following formula (B), a cinnamoyl group, an azobenzene group. , a chalconyl group, and a repeating unit having a photo-alignable group selected from the group consisting of a coumarin group, and having a weight average molecular weight of 25,000 to 500,000,
The surfactant has a fluorine atom or a silicon atom, and has a weight average molecular weight of 10,000 or less,
A composition in which a liquid surface tension A 1 of the surfactant and a liquid surface tension A 2 of the photoalignable polymer satisfy the following formula (IA).
A 2 -A 1 ≧0.5mN/m...(IA)
In the formula (B),
R B represents a hydrogen atom or a substituent.
A represents -O- or -NR Z -, and R Z represents a hydrogen atom or a substituent.
LB represents an n+1-valent aliphatic hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms .
X represents a single bond or a cleavage group that is decomposed by the action of an acid to produce a hydroxyl group.
Y represents a group containing a fluorine atom or a silicon atom.
n represents an integer of 1 or more.
A2-A1≧2.0mN/m ・・・(IB) The composition according to claim 1, wherein a liquid surface tension A1 of the surfactant and a liquid surface tension A2 of the photoalignable polymer satisfy the following formula (IB).
A 2 -A 1 ≧2.0mN/m...(IB)
-(OCF2)m(OCF2CF2)n(OCF2CF2CF2)p(OCF2CF2CF2CF2)q(OCF(CF3)CF2)r- ・・・(II)
ここで、前記式(II)中、m、n、p、qおよびrは、それぞれ独立に、0~60の整数を表し、m、n、p、qおよびrの少なくとも1つは、2~60の整数を表す。 The composition according to claim 3 , wherein the perfluoropolyether structure in the surfactant is a structure represented by the following formula (II).
-(OCF 2 ) m (OCF 2 CF 2 ) n (OCF 2 CF 2 CF 2 ) p (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 ) q (OCF(CF 3 )CF 2 ) r - ...(II)
Here, in the formula (II), m, n, p, q and r each independently represent an integer of 0 to 60, and at least one of m, n, p, q and r represents an integer of 2 to 60. Represents an integer of 60.
前記光学異方性層が、液晶化合物の重合体を含有し、
前記組成物層と前記光学異方性層とが互いに隣接して積層されている、光学積層体。 An optical laminate comprising the composition layer according to claim 7 and an optically anisotropic layer provided on the composition layer,
The optically anisotropic layer contains a polymer of a liquid crystal compound,
An optical laminate, wherein the composition layer and the optically anisotropic layer are stacked adjacent to each other.
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