贴合光学部件及其制造方法_2

文档序号:9510051阅读:来源:国知局
合取向图案而取向的工序;以及使涂膜中含有的聚合性液晶组合物聚合,形成液晶层6的 工序。
[0057] 光取向层5中可以使用感光性树脂。作为感光性树脂,例如,可举出偶氮苯结构、 螺吡喃结构、螺苯吡喃结构、醇酸结构等的通过光照射而异构化的感光性树脂。此外,作 为感光性树脂,例如可举出马来酰亚胺结构、查耳酮型结构、桂皮酸型结构、1,2-亚乙烯基 (vinylene)结构、1,2-双亚乙基(acetylene)结构等通过光照射而交联的感光性树脂。
[0058] 其中,光取向层5中优选使用通过光照射而交联的感光性树脂。具体而言,优选使 用查耳酮型结构(由下述式(a)表示的结构)、桂皮酸型结构(由下述式(b)表示的结构)、 马来酰亚胺结构、1,2-亚乙烯基结构、1,2-双亚乙基结构的感光性树脂,进一步优选使用 查耳酮结构、桂皮酸结构的感光性树脂。对于能够形成交联结构的感光性树脂而言,交联反 应所需的能量少。此外,交联反应是非可逆反应,因此即使在进行多次光照射的情况下,也 可以稳定地保持在最初的曝光中被赋予的取向限制力。
[0060] 应予说明,式(a)、(b)中,"Ar"互相独立地表示亚苯基、萘二基或亚联苯基。" " 表示结合位点。
[0061] 作为光取向层5,例如,可以使用将上述感光性树脂与具有1个以上的自由基聚合 性基团(优选为乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等)的单体进行自由基聚合而成的物质、 将上述感光性树脂与具有2个以上的氨基的单体与二羧酸化合物进行聚合而成的物质、将 上述感光性树脂与具有2个以上的羧基的单体与二胺化合物进行聚合而成的物质等。
[0062] 作为光取向层5,除此之外,也可以使用将感光性树脂与单体的混合物通过阴离子 聚合、阳离子聚合等链式聚合、配位聚合、开环聚合等进行聚合而成的物质。其中,优选使用 将感光性树脂与具有1个以上的自由基聚合性基团的单体进行自由基聚合而成的物质。
[0063] 在使用将感光性树脂与具有1个自由基聚合性基团的单体进行自由基聚合而成 的物质作为光取向层5时,优选在该单体中感光性树脂与自由基聚合性基团介由亚烷基而 键合。亚烷基的碳原子数优选为3~20,更优选为5~10。此外,感光性树脂与自由基聚 合性基团也可以介由酯键(-C0-0-或-0-C0-)、醚键(-0-)而键合。
[0064] 光取向层5也可以是通过将不同的感光性树脂和多种单体进行聚合而得到的共 聚物。此外,光取向层5也可以含有来自不具有感光性树脂的单体的构成成分(结构单元)。 在这种情况下,光取向层5的全部构成成分中,来自具有感光性树脂的单体的构成成分(结 构单元)的含量优选为50mol %~95mol %,更优选为60mol %~90mol %,进一步优选为 70mol % ~80mol %。
[0065] 光取向层5中含有的感光性树脂的数均分子量优选为20000~100000,更优选为 25000~80000,进一步优选为30000~50000。若为上述范围内,则在后面的工序中使聚合 液晶组合物取向时,取向性变得更加良好。
[0066] 此外,作为光取向层5,例如,可以使用日本专利第4450261号公报、日本专利 第4011652号公报、日本特开2010-49230号公报、日本专利第440490号公报、日本特开 2007-156439号公报、日本特开2007-232934号公报中记载的材料。这些材料可以单独使 用,也可以并用2种以上。
[0067] 液晶层6优选含有2种以上的液晶化合物(优选为聚合性液晶)作为聚合性液晶 组合物。具体而言,作为聚合性液晶组合物,可举出含有由下述式(X)表示的官能团的化合 物(以下有时称为"化合物(X) ")。
[0068] Pii-Bii-E11-B12-A11-B 13-- (X)
[0069] 式⑴中,"P11"表示聚合性基团。
[0070] "A11"表示2价的脂环式烃基或2价的芳香族烃基。2价的脂环式烃基和2价的芳 香族烃基中含有的氢原子可以被卤素原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧 基、氰基或硝基取代。碳原子数1~6的烷基和碳原子数1~6烷氧基中含有的氢原子可 以被氟原子取代。
[0071 ] "B11 " 表示-0-、-S-、-C0-0-、-0-C0-、-0-C0-0-、-C0-NR16-、-NR16-CO-' -CO-、-CS-、 或单键。R16表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。
[0072] "B12" 和 "B13" 各自独立地表示-C E c-、-CH = CH-、-CH2-CH2' -0-、-S-、-C(= 0)-、-c( = 0)-0-、-0_c( = 0)-、-0_c( = 0)-0-、-CH = N-、-N = CH-、-N = N-、-c(= 0) -NR16-、-NR16-C ( = 0) -、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、-CF2O-、-CH = CH-C ( = 0) -0-、-O-C (= 0)-CH = CH-、或单键。
[0073] "E11"表示碳原子数I~12的链烷二基。链烷二基中含有的氢原子可以被碳原子 数1~5的烷氧基取代。烷氧基中含有的氢原子可以被卤素原子取代。此外,构成链烷二 基的-CH 2-可取代为-0-或-C0-。
[0074] A11的芳香族烃基和脂环式烃基的碳原子数优选为3~18的范围,更优选为5~ 12的范围,特别优选为5或6。A 11优选为环己烧-1,4-二基、1,4-亚苯基。
[0075] E11优选为直链状的碳原子数1~12的链烷二基。此外,构成链烷二基的-CH2-可 被取代为-0-。具体而言,作为E 11,例如可举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丁 烧_1,4_二基、戊烧_1,5_二基、己烧_1,6_二基、庚烧_1,7_二基、辛烧_1,8_二基、壬 烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、^^一烷-1,11-二基、十二烷-1,12-二基等碳原子数1~ 12 的直链状链烷二基。此外,作为 e11,可举出-ch2-ch2-o-ch2-ch 2-、-ch2-ch2-o-ch2-ch2-o-c H 2-CH2-' -CH2-CH2-0-CH2-CH2-0-CH 2-CH2-0-CH2-CH2-等。
[0076] 作为由Pn表示的聚合性基团,从聚合反应性,尤其是光聚合反应性高的方面考 虑,优选为自由基聚合性基团或阳离子聚合性基团。此外,从容易处理且液晶化合物的制造 自身也容易的方面出发,聚合性基团优选为由下述的式(P-Il)~式(P-15)表示的基团。
[0078] 另外,式(P-Il)~(P-15)中,R17~R21各自独立地表示碳原子数1~6的烷基或 氢原子。
[0079] 作为由式(P-Il)~式(P-15)表示的基团的具体例,可举出由下述式(P-16)~式 (P-20)表示的基团。
[0081] Pn优选为由式(P-14)~式(P-20)表示的基团,更优选为乙烯基、对二苯乙烯基、 环氧基或氧杂环丁烷基、由P 11-Bn-表示的基团进一步优选为丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧 基。
[0082] 作为化合物(X),可举出由下述式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)或式(VI) 表不的化合物。
[0083] Pii-Bii-Eii-Bi2-Aii-B i3-Ai2-Bi4-Ai3-B15-A 14-B16-E12-B17-P12- (I)
[0084] Pii-Bii-Eii-Bi2-Aii-B i3-A12-B14-A13-B15-A 14-F11 …(II)
[0085] Pii-Bii-Eii-Bi2-Aii-B i3-Ai2-B14-A13-B15-E 12-B17-P12- (III)
[0086] Pii-Bii-Eii-Bi2-Aii-B 13-A12-B14-A13-F11- (IV)
[0087] Pii-Bii-Eii-Bi2-Aii-B 13-A12-B14-E12-B17-P 12- (V)
[0088] Pii-Bii-Eii-B12-A11-B 13-A12-F11- (VI)
[0089] 式(I)~(VI)中,"A12"~"A14"各自独立地与上述式⑴中的"A 11"同义。
[0090] "A14"~"A15"各自独立地与上述式⑴中的"B 12"同义。
[0091] "B17"各自独立地与上述式⑴中的"B11"同义。
[0092] "E12"与上述式⑴中的"E11"同义。
[0093] "F11"表示氢原子、碳原子数1~13的烷基、碳原子数1~13的烷氧基、氰基、硝 基、三氟甲基、二甲基氨基、羟基、羟甲基、甲酰基、磺酸基(-SO 3H)、羧基、碳原子数1~10的 烷氧基羰基或卤素原子。构成烷基和烷氧基的-CH2-可以被取代为-0-。
[0094] 作为聚合性液晶组合物的具体例,可举出液晶便览(液晶便览编集委员会编,丸 善株式会社平成12年10月30日发行)的"3. 8. 6 Network (完全交联型)"、"6. 5. 1液晶 材料b.聚合性向列型液晶材料"中记载的化合物中具有聚合性基团的化合物、日本特开 2010- 31223号公报、日本特开2010-270108号公报、日本特开2011-6360号公报、日本特开 2011- 207765号公报中记载的聚合性液晶组合物。
[0095] 作为化合物(X)的具体例,可举出由下述式(I-I)~式(1-4)、式(II-I)~式 (11-4)、式(III-I)~式(111-26)、式(IV-I)~式(IV-19)、式(V-I)~式(V-2)和式 (VI-I)~式(VI-6)表示的化合物。






[0103] 另外,各式中,"kl"和"k2"各自独立地表示2~12的整数。从其合成的容易性 或获得的容易性的方面考虑,优选这些化合物(X)。
[0104] 液晶层6除上述聚合性液晶组合物以外,还可含有聚合引发剂、阻聚剂、光增感 剂、流平剂、手性剂、溶剂等。液晶层6含有聚合性液晶组合物时,优选含有聚合引发剂。
[0105] 构成偏振膜3的偏振片层8是使线偏振光的光透射的层。偏振片层8通常可以通 过经过以下工序制造:将聚乙烯醇系树脂膜单轴拉伸的工序、通过以二色性色素将聚乙烯 醇系树脂膜染色而使二色性色素吸附的工序、以硼酸水溶液对吸附有二色性色素的聚乙烯 醇系树脂膜进行处理的工序、以及在利用硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序。
[0106] 聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。聚乙酸乙烯酯系树 脂除了是乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯以外,也可以是乙酸乙烯酯与可与其共聚的 其它单体的共聚物。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其它单体,例如,可举出不饱和羧酸类、烯 烃类、乙烯醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
[0107] 聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%左右,优选为98摩尔%以上。聚 乙烯醇系树脂也可以被改性,例如,可以使用被醛类所改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩 乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000左右。
[0108] 制造聚乙烯醇系树脂膜的方法没有特别限定,可以以公知的方法制造聚乙烯醇系 树脂膜。聚乙烯醇系树脂膜的厚度例如为10~150 μ m左右,优选为10~100 μ m左右。
[0109] 聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可以在利用二色性色素染色之前、与染色同时、或 染色之后进行。在染色之后进行单轴拉伸时,该单轴拉伸可以在硼酸处理之前进行,也可以 在硼酸处理的过程中进行。进而,可以在上述多个阶段进行单轴拉伸。
[0110] 对于单轴拉伸,可以采用在周速不同的辊间进行单轴拉伸的方法、使用热辊进行 单轴拉伸的方法等。此外,单轴拉伸可以通过在大气中进行拉伸的干式拉伸而进行,也可以 通过在使用水等溶剂使聚乙烯醇系树脂膜膨润的状态下进行拉伸的湿式拉伸而进行。拉伸 倍率通常为3~8倍左右。
[0111] 聚乙烯醇系树脂膜的利用二色性色素进行的染色例如可以通过在含有二色性色 素的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜的方法而进行。具体而言,作为二色性色素,可以使用 碘、二色性有机染料。另外,聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理之前施行浸渍于水中而使其 膨润的处理。
[0112] 使用碘作为二色性色素时,通常采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有碘和碘化钾 的水溶液中而染色的方法。该水溶液中的碘的含量相对于水100重量份通常为〇. 01~1 重量份左右。碘化钾的含量相对于水100重量份通常为0.5~20重量份左右。染色中使 用的水溶液的温度通常为20~40°C左右。此外,向该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通 常为20~1800秒左右。
[0113] 另一方面,使用二色性的有机染料作为二色性色素时,通常采用将聚乙烯醇系树 脂膜浸渍于含有水溶性的二色性有机染料的水溶液中而染色的方法。该水溶液中的二色性 有机染料的含量相对于水100重量份通常为〇. 0001~10重量份左右,优选为〇. 001~1 重量份。该染料水溶液可以含有如硫酸钠的无机盐作为染色助剂。染色中使用的二色性有 机染料水溶液的温度通常为20~80°C左右。此外,向该水溶液中的浸渍时间(染色时间) 通常为10~1800秒左右。
[0114] 利用二色性色素的染色后的硼酸处理可以通过将被染色的聚乙烯醇系树脂膜浸 渍于含硼酸水溶液的方法而进行。含硼酸水溶液中的硼酸的含量相对于水100重量份通常 为2~15重量份左右,优选为5~12重量份。使用碘作为二色性色素时,该含硼酸水溶液 优选含有碘化钾。含硼酸水溶液中的碘化钾的含量相对于水100重量份通常为〇. 1~15 重量份左右,优选为5
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