JP2004170545A

JP2004170545A - Optical element manufacturing method

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Publication number: JP2004170545A
Application number: JP2002334209A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Hirai; 知生平井; Toshihiro Ichizuka; 敏博市塚
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2004-06-17
Also published as: CN1311258C; CN1501105A

Abstract

【課題】長尺の積層フィルムから配向基板フィルム上に形成した液晶性高分子層を透光性基板フィルム上に転写して光学素子を製造する方法における液晶性高分子の転写残り、クラック、剥がれなどの欠陥やフィルムのしわ等を発生させずに、剥離する方法を提供する。
【解決手段】配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる長尺積層フィルムから、配向基板フィルム側に設けた剥離バーに沿わせて配向基板フィルムを剥離して透光性基板フィルム上に転写された液晶性高分子層を有する光学素子を製造する。
【選択図】図１The present invention relates to a method for producing an optical element by transferring a liquid crystalline polymer layer formed on an oriented substrate film from a long laminated film to a light-transmitting substrate film, and the transfer residue, cracks and peeling of the liquid crystalline polymer. The present invention provides a method of peeling without causing defects such as defects and wrinkles of a film.
An oriented substrate film is peeled from a long laminated film composed of an oriented substrate film / a liquid crystal polymer layer / a cured adhesive layer / a translucent substrate film along a peeling bar provided on the oriented substrate film side. Then, an optical element having a liquid crystalline polymer layer transferred onto a light transmitting substrate film is manufactured.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶表示素子用色補償板、液晶表示素子用視野角改良板、光学的位相差板、輝度向上板、反射防止板、カラー偏光板、１／２波長板、１／４波長板、旋光性光学素子などの光学素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶性高分子、とりわけ液晶固有の配向構造を固定化した液晶性高分子からなる光学素子は、各種ディスプレイの光学用途に、例えば液晶表示用色補償板や液晶表示用視野角改良板として画期的な性能を示し、ディスプレイの高性能化、軽量化および薄型化に寄与している。この光学素子の製造法として、配向基板上に形成された液晶性高分子からなる層を透光性基板上に転写する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。かかる製造法によって、配向基板と透光性基板の役割を分離することが可能になったために、種々の製品形態の光学素子を製造することができるようになり、とりわけフィルムタイプの液晶性高分子からなる光学素子への道が開かれた。
【０００３】
しかしながら、光学素子とりわけ液晶表示素子用の光学素子に対する要求性能は極めて厳しいものがあり、特に長尺の光学素子を連続的に製造しようとする際に種々の困難な問題に遭遇する。すなわち、液晶性高分子層の直径わずか１００μｍ程度の欠けた部分は光学的に欠陥とされるので、微小の転写残りも許されない。また、長尺の液晶性高分子層からなる光学素子フィルムは、製造工程において巻取り工程が不可欠であるが、塑性変形の大きい粘接着層では変形による光学的な歪みのために製品が不良となる。反対に粘接着層が硬すぎると、転写時や巻取り時にクラックが発生する。また、これらの転写工程は、液晶性高分子の光学性能を維持するために、液晶性高分子のＴｇ以下の温度で行う必要がある。さらに、これらの光学素子は、ヒートサイクル試験、高温試験、低温試験、高温高湿試験などの過酷な信頼性試験を満足させるものでなければならない。光学素子の使用される製品に対する品質要求がますます厳しくなっており、更なる改良が求められている。また、品質の向上と同時に生産性を高めることも要求されている。
【０００４】
これら光学素子に用いられる液晶性高分子は、非常に薄い膜であることおよび配向性を重視するために分子量としては比較的小さいものが使用されている。そのため配向基板フィルム上に形成された薄膜の液晶性高分子層を接着剤を用いることによって、透光性基板フィルムと貼合わせて積層フィルムとし、接着剤を硬化させて得られた、配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる層構成を有する積層フィルムから、配向基板フィルムのみを連続的に剥離する連続転写プロセスにおいて、特に最後の連続剥離工程はとりわけ細心の注意を払う必要のある難易度の高い工程である。すなわちこの連続剥離プロセスは、配向基板フィルムと薄膜の液晶性高分子層の間の界面剥離を行う最も重要な部分で、その剥離手段および条件が最適化されないと、液晶性高分子層の転写残りやクラック、剥がれ等の致命的な欠陥を生じる。
【０００５】
上記のような欠点を解決する方法として、本発明者らは先に、この積層フィルムをニップロールとバックロールの間を、配向基板フィルムがニップロールに、透光性基板フィルムがバックロールにそれぞれ接触するように通過させながら、配向基板フィルムのみをニップロールに沿わせて搬送することによって剥離して、透光性基板フィルムに液晶性高分子層を連続転写する方法を提案した（特許文献１参照）。しかし、光学フィルムに要求される品質上の要求が厳しくなり、わずかな欠陥も品質不良とされるようになった。バックロール上にごみや異物があると、ニップ時の圧力で接着剤層や液晶性高分子層が損傷を受け、剥離時に液晶性高分子層が一部配向基板フィルム側に残ってしまうことが生じる。また、ニップロールの表面精度や摩擦の影響で、配向基板フィルムがニップから開放されるときに、該フィルムの微細なしわの影響で不規則な剥離不良が発生する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１１３９１１号公報（特許請求の範囲、図１、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような現状に鑑み、長尺配向基板フィルム上に液晶性高分子層を形成し、接着剤により該液晶性高分子層と透光性基板フィルムとを接着して得られた配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる長尺積層フィルムから配向基板フィルムを剥離して透光性基板フィルム上に転写された液晶性高分子層を有する光学素子を製造する方法において、液晶性高分子の転写残り、クラック、剥がれなどの欠陥やフィルムのしわ等を発生させずに、剥離する方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、長尺配向基板フィルム上に液晶性高分子層を形成し、接着剤により該液晶性高分子層と透光性基板フィルムとを接着して得られた配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる長尺積層フィルムから、配向基板フィルム側に設けた剥離バーに沿わせて配向基板フィルムを剥離することを特徴とする透光性基板フィルム上に転写された液晶性高分子層を有する光学素子を製造する方法に関する。
【０００９】
本発明の第２は、本発明の第１において剥離後の配向基板フィルムが長尺積層フィルムとなす角度が９０°以下であることを特徴とする光学素子の製造方法に関するものである。
【００１０】
本発明の第３は、本発明の第１または第２において、剥離バーの直径が５ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とする光学素子の製造方法に関するものである。
【００１１】
以下に本発明をさらに説明する。本発明において、転写すべき物質は液晶性を示す高分子であって、溶融時に液晶性を示すサーモトロピック液晶ポリマーである。光学素子としては、好ましくは均一でモノドメインなネマチック液晶相またはねじれネマチック液晶相を示すものである。ここで選択されるサーモトロピック液晶ポリマーは、液晶状態ではネマチック配向またはねじれネマチック配向し、液晶転移温度以下の温度領域ではガラス状態となる液晶性高分子である。
【００１２】
液晶性高分子としては、カルボン酸基、アルコール基、フェノール基、アミノ基、チオール基などを有する化合物を縮合させて成る縮合系液晶性高分子、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基など二重結合を有する液晶性化合物などを原料として得られる液晶性ビニルポリマー、アルコキシシラン基を有する液晶化合物などから合成される液晶性ポリシロキサン、エポキシ基を有する液晶性化合物などから合成される液晶性エポキシ樹脂および上記液晶性高分子の混合物などが例示できる。これらの各種液晶性高分子の中でも、得られるフィルムの光学特性などの点から縮合系液晶性高分子が最も好ましい。
【００１３】
縮合系液晶性高分子は、通常二官能性モノマーを適当な方法で縮合して得ることができる。当該二官能性モノマーとしては、芳香族またはシクロヘキサン環を有する二官能性モノマーが望ましく、具体的には、フェニレンジアミン等のジアミン類、ハイドロキノン、２−メチルハイドロキノン、レゾルシノール、カテコール、４−メチルカテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、２，３−ジヒドロキシナフタレン等のジオール類、１，４−フェニレンジチオール、１，２−フェニレンジチオール等のジチオール類、サリチル酸、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、７−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸等のヒドロキシカルボン酸類、２−アミノ安息香酸、３−アミノ安息香酸、４−アミノ安息香酸等のアミノ酸類、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ビフィニルジカルボン酸、４，４’−スチルベンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボン酸類などを例示できる。なかでもヒドロキシ基を持つ成分としてカテコール単位を必須構造単位として含有する縮合系液晶性高分子が最も好ましい。
【００１４】
縮合系液晶性高分子を調製する際の原料モノマーには、液晶性を破壊しない程度において、例えば、シュウ酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール等の脂肪族ジオール類、ジアミノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン、ジアミノヘプタン、ジアミノオクタン、ジアミノノナン、ジアミノデカン等の脂肪族ジアミン類、ヒドロキシ酢酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシヘキサン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸、ヒドロキシノナン酸、ヒドロキシデカン酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸類などが添加可能である。
【００１５】
また、必要に応じて液晶性高分子の主鎖末端を修飾するために、一官能性モノマーや三官能性モノマー等を原料モノマー中に添加することもできる。一官能性モノマーとしては、カルボン酸基、アミン基、アルコール基、フェノール基、チオール基などを一分子中に一個有する例えば芳香族カルボン酸類、脂肪族カルボン酸類、芳香族アミン類、脂肪族アミン類、フェノール類、脂肪族フェノール類が挙げられる。また三官能性モノマーとしては、例えばトリメリット酸、ジヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシベンゼンカルボン酸、ベンゼントリカルボン酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
【００１６】
これらのモノマーを縮合して縮合系液晶性高分子、具体的には液晶性ポリエステルを得る方法は、特に制限されるものではなく、当該分野で公知の如何なる方法も適宜採用することができる。例えば、カルボン酸を酸ハロゲン化物としたり、ジシクロヘキシルカルボジイミド等を存在させることによってカルボン酸を活性化した後、アルコール、アミン等と反応させる方法、フェノールを酢酸エステル化した後、カルボン酸と反応させ脱酢酸反応により合成する方法、カルボン酸をメチルエステルのようなエステル化物とした後、必要であれば適当な触媒の存在下、アルコールと反応させ脱アルコール反応により合成する方法などが任意に採用できる。
【００１７】
本発明の液晶性高分子には、上記したような縮合系液晶性高分子を単独で用いることもでき、また、２種類または３種類以上の縮合系液晶性高分子の混合物を用いることもできる。さらに、本発明の効果を損なわない範囲において光学活性な液晶性高分子、液晶性ビニルポリマー、液晶性ポリシロキサン、液晶性エポキシ樹脂等の各種液晶性高分子や非液晶性高分子などを適宜混合して用いることもできる。
【００１８】
これらのポリマーの分子量は、各種溶媒、例えばフェノール／テトラクロロエタン（重量比：６０／４０）混合溶媒中において、３０℃で測定した対数粘度が０．０５から３．０に相当するものが好ましく、さらに好ましくは０．０７から２．０の範囲である。対数粘度が０．０５より小さい場合は、得られた液晶性高分子の強度が弱くなり好ましくない。また３．０より大きい場合は、液晶形成時の粘性が高すぎて、配向性の低下や配向に要する時間の増加などの点で問題が生じる。
【００１９】
また、上記光学活性な高分子化合物の分子量は、例えばフェノール／テトラクロロエタン中、３０℃で測定した対数粘度が０．０５から５．０の範囲に相当するものが好ましい。対数粘度が５．０より大きい場合は、粘性が高すぎて結果的に配向性の低下を招き、また０．０５より小さい場合は、組成の調整が難しくなるため、いずれも好ましくない。
【００２０】
液晶性高分子として上記ポリエステル系ポリマーを採用すれば、接着剤層として使用するアクリル系樹脂との接着性がよく好ましいものである。液晶性高分子は、配向基板により配向が規制される。配向基板は、適宜の基材上に形成された高分子フィルムであることもできる。
【００２１】
本発明において用いることができる配向基板フィルムは、長尺の連続延伸フィルムをそのまま用いるか、あるいは長尺の連続フィルムのＭＤ（長手）方向に対して平行または所定の角度で斜め方向にラビング処理し、このラビング処理面と接触した液晶性高分子がラビング処理の方向に対応して配向し得るものである。このような配向基板フィルムとしては、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂；ナイロンなどのポリアミド；ポリエーテルイミド；ポリエーテルケトン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリケトン；ポリエーテルスルホン；ポリフェニレンサルファイド；ポリフェニレンオキサイド；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル；ポリアセタール；ポリカーボネート；ポリアクリレート、ポリメタクリレート；トリアセテートセルロースなどのセルロース系樹脂；ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂などが例示される。
【００２２】
上記高分子フィルムは、それ自体にラビング処理を施すことができ、またこれらの高分子フィルムを基材として、その表面に上記のような他の高分子からなる有機薄膜を形成してなるものでもよい。また、このような基材上に形成される有機薄膜の基材としては、上記高分子フィルムの他に、銅、ステンレス鋼、鋼などの金属箔とすることもできる。その他、前記配向基板それ自体を、銅、ステンレス鋼、鋼などの金属箔で形成することもできる。本発明において特に好ましい配向基板フィルムは、長尺の自立性のある高分子フィルムそれ自体をラビング処理してなり、特に積層すべき基材などを使用しないものである。かかる目的に好適な長尺フィルムとしては、上記のフィルムのうち、熱可塑性樹脂からなるフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂である。熱硬化性樹脂フィルムとしては、ポリイミドが好適に用いられる。
【００２３】
ここで、長尺フィルムとは、一定の長さを有する連続したフィルムを意味し、工業的にはロール巻きされた形態で供給され得るような連続フィルムをいう。もちろん、ロール巻の形態が必須ではなく、適宜に折り畳まれた連続フィルムでもよい。長尺フィルムの長さは、場合により１０，０００ｍの長さに達することもある。
【００２４】
長尺の配向基板フィルム上へ長尺の液晶性高分子層を形成する操作は任意の方法で行うことができる。すなわち、液晶性高分子を適宜の溶剤に溶解させ、ロールコーターなどの塗工設備を用いて塗布、乾燥させて液晶性高分子層を形成する方法、あるいは、Ｔダイなどにより高分子液晶を溶融押出しするなどの方法を用いることができる。また、膜厚などの品質の観点から、溶液塗布および乾燥による方法が適当である。塗布方法は特に限定されず、例えば、ロールコート法、カーテンコート法やスロットコート法などのダイコート法などを採用することができる。塗工幅としては、通常１０〜２，０００ｍｍ、好ましくは１００〜１，０００ｍｍの範囲で選択される。塗布後、溶剤を乾燥により除去する。
【００２５】
ＭＤ方向に対し平行に、またはＭＤ方向に対し所定の角度で斜めの方向にラビング処理してなる長尺の配向基板フィルム上に、液晶性高分子層が形成された後に、所定の温度で所定時間加熱することにより、液晶性高分子を配向させ、次にＴｇ（ガラス転移温度）以下の温度に冷却することによって液晶構造を固定化する。ここで固定化される液晶構造としては、用いられる液晶性高分子の種類、組成比等が異なることから一概には言えないが、例えばネマチック配向、ネマチックハイブリッド配向、ねじれネマチック配向、コレステリック配向等が挙げられる。ただし、これら液晶構造は、例示であり、本発明はこれら液晶構造になんら限定されるものではない。固定化後の液晶性高分子層の膜厚は、特に制限はない。光の波長によって異なるが、例えば、ディスプレイ用途などの可視光が重要である分野においては、０．１μｍ以上、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上である。０．１μｍ未満では精度よく膜厚を調整することが困難となるので好ましくない。また、あまり厚くなると光学素子としての規制力が弱まり好ましくなく、この観点から１，０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下の範囲が適当である。本発明においては、下の配向基板フィルムが所定の角度でラビング処理された長尺配向基板フィルムであるから、このラビング処理に対応した角度に配向した長尺液晶性高分子フィルムが得られる。
【００２６】
透光性基板用フィルムとしては、透明性を有し、液晶性高分子層を支持できるものであれば特に限定されないが、長尺のものを必要とするところから、プラスチックフィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエチレンサルファイド、アモルファスポリエチレン、トリアセチルセルロースなどを挙げることができる。また、基板用フィルムの厚さは０．５〜２００μｍ、好ましくは１〜１００μｍの範囲である。
【００２７】
本発明において用いることができる接着剤は特に限定されないが、連続転写に必須の極めて短時間に硬化が可能であること、液晶性高分子のＴｇ温度以下で硬化が可能であることを考慮して、光硬化型または電子線硬化型が好ましい。とりわけアクリル系オリゴマーを主成分とする接着剤は、液晶性高分子層の転写ミスを皆無にし、巻取りなどの操作の際にトラブルが生ずることがなく、製品となった光学素子の信頼性も高いという点から好適である。さらにこのアクリル系オリゴマーに対して、Ｎ−ビニルピロリドンのような極性ビニルモノマーを配合することも可能である。
【００２８】
次に、これらの光または電子線硬化型の接着剤を用いて、配向基板フィルム上に形成された液晶性高分子層を透光性基板フィルムに連続転写するプロセスを説明する。すなわち（１）長尺の配向基板フィルム上に形成された液晶性高分子層または長尺の透光性基板フィルムの少なくとも一方への接着剤の塗布、（２）接着剤塗布後の長尺の両基板フィルムの貼合わせ、（３）貼合わせ後の積層フィルムへの光または電子線の照射による接着剤の硬化、（４）接着剤の硬化後に配向基板フィルムのみの剥離、（５）長尺の透光性基板フィルム側に転写された液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる長尺の光学素子フィルムの巻取りなどの工程からなる。これらの工程を０．５〜１００ｍ／ｍｉｎの範囲の速度で連続的に行う。
【００２９】
長尺の配向基板フィルム上に形成された液晶性高分子層、または長尺の透光性基板フィルムの少なくとも一方への接着剤の塗布方法としては、一般に行われている連続フィルムへの塗布手段であるロールコート法、カーテンコート法、スロットコート法などのダイコート法、スプレーコート法などを用いることができ、特に限定されない。塗布する接着剤の厚みは０．５〜２００μｍ、好ましくは１〜１００μｍであり、２００μｍ以上に厚いと接着剤の硬化速度が減少するため硬化が不十分となることもあるので好ましくない。接着剤を塗布した後の両基板フィルムの貼合わせは、一般に行われているラミネート手段により行うことができるが、貼合わせ時に気泡の混入を徹底的に排除するようにして行う。塗布および貼合わせ後の接着剤層の硬化は、用いる接着剤に応じて適宜の条件により、光または電子線を長尺の貼合わせフィルムの幅方向に均一に照射することにより行うことができる。
【００３０】
接着剤層の硬化後、配向基板フィルムのみを連続的に剥離することにより、配向基板フィルム上に形成された液晶性高分子層を硬化接着剤層を介して透光性基板フィルム側に連続的に転写し、巻取りロールに巻取る。この最後の連続剥離工程においては、液晶性高分子の配向基板フィルム側への転写残りが全くないこと、転写液晶性高分子層にクラックや剥がれを全く発生させないこと、さらには透光性基板フィルム、配向基板フィルム自体に傷やしわを生じさせないことなどが必須条件として挙げられ、この工程は特に重要でかつ難易度の高い工程である。
【００３１】
以下、図面に沿って本発明の剥離方法を説明する。図１は、本発明の剥離方法の一実施態様を示すものである。本発明の配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる長尺の積層フィルム１をニップロール３（配向基板フィルムに接触）およびバックロール２（透光性基板フィルムに接触）の間に通過させ、ついで該積層フィルムを剥離バー５へ搬送する。ニップロール３およびバックロール２の材質に特に制限はなく、金属もしくはゴムまたは両者の組み合わせも可能である。好ましくは、ニップロールをゴムのような弾性材料とし、バックロールを金属とする。積層フィルム１をニップする際、ニップ圧はロール幅方向に偏りがないことが必要である。ニップ圧としては０．０１〜１００ｋｇｆ／ｍｍが好ましい。図１では積層フィルムをバックロールに沿わせて搬送しているが、沿わせることなく搬送しても良い。また、図中ではニップロールとバックロールの径が異なっているが、両者は同径、でも良い。
【００３２】
搬送された積層フィルムは、配向基板フィルム側を剥離バーに接触させ、配向基板フィルムのみを剥離バーに沿わせて搬送することにより、配向基板フィルムと残りの液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる光学素子製品フィルムとに分離される。光学素子製品フィルムは、搬送ロール、巻取りロールにより、搬送される。
【００３３】
剥離バーの形状は丸棒状であり、径は５〜３０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜２０ｍｍである。径が５ｍｍ未満では、剥離バーがたわみフィルムにしわが生じる場合があるので好ましくない。また、径が３０ｍｍを超えると剥離角度が小さくなり、配向基板フィルムの側に液晶性高分子層が部分的に残る危険があるので好ましくない。剥離バーの材質に特に制限はないが、平滑性に優れ発塵の恐れのないプラスチックや金属が好ましい。剥離バー近傍における、剥離バーを離脱した配向基板フィルムと、剥離バーへ進行する積層フィルムとがなす角度は、９０度以下が好ましい。９０度を越えると剥離状態が不安定になり配向基板フィルムの側に液晶性高分子層が部分的に残る危険があるので好ましくない。
【００３４】
積層シートを連続剥離する速度に特に制限はなく、装置の実用領域で自由に変えることができる。通常、０．１〜２００ｍ／ｍｉｎ、好ましくは０．５〜１００ｍ／ｍｉｎの範囲で実施する。フィルムにかける張力に特に制限はないが、フィルムにしわやたるみがない状態にする程度の張力であることが好ましい。張力の好ましい範囲は０．０５〜０．５０ｋｇｆ／ｍｍ^２である。剥離前後で張力をほぼ等しく保つことが好ましい。配向性基板フィルムの剥離部は、大きな剥離帯電を生じ、剥離性を低下させたり液晶性高分子の薄膜に塵埃を付着させるなどの悪影響を及ぼしたり、作業環境上危険を伴うので、イオン化エアなどにより除電することが有効である。また、剥離バー自体のアースを取ることも有効である。
【００３５】
以上のように、配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる４層の積層フィルム１から配向基板フィルム４のみを剥離して転写フィルム６を得るにあたり、積層フィルム１を剥離バー５に沿わせて剥離を行えば、液晶性高分子の僅かな転写残りやクラック、剥がれなどを防ぎ、両基板フィルムに微小の傷も発生させずに安定した連続的な剥離が可能となるなど極めて工業的な価値が大きい。
【００３６】
【実施例】
以下に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお参考例および実施例で用いた各分折法は以下のとおりである。
（１）光学パラメータの測定
液晶フィルムの光学パラメータであるねじれ角およびリターデーション（Δｎ・ｄ）は偏光解析法により測定した。
（Δｎ：複屈折、ｄ：液晶フィルムの液晶層の厚み；単位ｎｍ）
（２）対数粘度の測定
ウッベローデ型粘度計を用いて、フェノール／テトラクロロエタン（６０／４０重量比）混合溶媒中、３０℃で測定した。
（３）液晶性高分子の組成の決定
液晶性ポリエステルを重水素化クロロホルムに溶解し、４００ＭＨｚの^１Ｈ−ＮＭＲ（日本電子製ＪＮＭ−ＧＸ４００）で測定し組成を決定した。
【００３７】
（参考例１）
式（１）の液晶性高分子物質（対数粘度＝０．２２ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝６１℃）、及び式（２）の（Ｒ）−３−メチルヘキサン−１，６−ジオール単位を含む光学活性な液晶性高分子物質（対数粘度＝０．１７ｄｌ／ｇ）を合成した。
これらの高分子材料の合成は、オルトジクロルベンゼン溶媒中、トリエチルアミンの共存下で、ジカルボン酸単位に対応する酸塩化物とジオール化合物とを反応させることによって行った。
得られた式（１）の液晶性高分子物質１８．１ｇ及び式（２）の液晶性高分子物質１．９ｇの混合物を８０ｇのＮ−メチルピロリドンに溶解させて液晶性高分子物質溶液−１を調製した。
【００３８】
【化１】

【００３９】
【化２】

【００４０】
（参考例２）
テレフタル酸８０ｍｍｏｌ、ピメリン酸２３ｍｍｏｌ、ヒドロキノンジアセテート５５ｍｍｏｌ、イソプロピルカテコールジアセテート５０ｍｍｏｌおよび触媒として酢酸ナトリウムを用いて窒素雰囲気下で、２８０℃で２時間、３００℃で２時間重合を行い、式（３）の液晶性高分子物質を合成した。
次に得られた液晶性高分子物質をテトラクロロエタンに溶解したのち、メタノールで再沈殿を行って精製した液晶性高分子物質２６ｇを得た。この液晶性高分子物質の対数粘度は０．３１ｄｌ／ｇであり、ＤＳＣ測定および偏光顕微鏡観察の結果液晶相はネマチックであり、液晶相より低温部に結晶相を持たずガラス相を有し、Ｔｇは１１７℃であった。
この液晶性高分子物質１５ｇを８５ｇのテトラクロロエタンへ溶解させて液晶性高分子物質溶液−２を調製した
【００４１】
【化３】

【００４２】
（参考例３）
式（４）の液晶性高分子物質（対数粘度＝０．２１ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝６０℃）、及び式（５）の（Ｒ）−３−メチルヘキサン−１，６−ジオール単位を含む光学活性な液晶性高分子物質（対数粘度＝０．１８ｄｌ／ｇ）を合成した。
これらの高分子材料の合成は、オルトジクロルベンゼン溶媒中、トリエチルアミンの共存下で、ジカルボン酸単位に対応する酸塩化物とジオール化合物とを反応させることによって行った。
得られた式（４）の液晶性高分子物質９．２ｇ及び式（５）の液晶性高分子物質０．８ｇの混合物を９０ｇのＮ−メチルピロリドンに溶解させて液晶性高分子物質溶液−３を調製した。
【００４３】
【化４】

【００４４】
【化５】

【００４５】
＜長尺の積層フィルムの製造例＞
ＭＤ方向に対し平行または斜め方向にラビングした５００ｍｍ幅、厚み１０μｍの長尺のポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイドの各フィルムのラビング処理面上に、ロールコーターを使用して液晶性高分子物質溶液１〜３を４００ｍｍ幅で塗布した。乾燥後２２０℃×１５分間加熱処理して液晶性高分子を配向させ、次に室温まで冷却して液晶構造を固定化した。紫外線照射設備を備えたコーターラミネーター装置を使用して各配向基板フィルム上の液晶性高分子面にアクリル系オリゴマーを主成分とする紫外線硬化型接着剤（市販品Ａ、粘度３２０ｃｐ）をグラビアコーターにより４００ｍｍ幅、厚み１０μｍで連続塗布を行い、次いで５００ｍｍ幅、厚み１００μｍのトリアセチルセルロースあるいはポリエーテルスルホンの各フィルムを気泡を巻き込まないように注意しながら貼合わせた。次いで紫外線を照射することによって、表１に示す長尺の配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる積層フィルムＬ−１からＬ−６を製造した。
【００４６】
【表１】

【００４７】
＜実施例１〜６＞
図１に示すニップロール、バックロール、剥離バーからなる剥離装置を使用して、製造例Ｌ−１からＬ−６の配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる長尺の積層フィルム１から、配向基板フィルム４のみを連続的に剥離することによって光学素子としての転写フィルム６の製造を行った。長尺の積層フィルム１をニップロール２、３の間に通過させ、ついで剥離バー５に沿わせて配向基板フィルム４を剥離した。配向基板フィルム４の側に７０ｍｍφゴム製フリーロールからなるニップロール３を、透光性基板フィルム側のバックロール２に３００ｍｍφＳＵＳ製駆動ロールを用いた。ニップ圧は０．５ｋｇｆ／ｍｍとした。剥離バーとして、直径１５ｍｍφＳＵＳ製丸棒を用いた。フィルムの搬送テンションは繰り出しから巻取りまで０．１ｋｇｆ／ｍｍ^２と一定にした。剥離後の配向基板フィルム４が剥離前の長尺積層フィルムとなす角度（Θ）を変化させ、剥離後、配向基板フィルムの未転写液晶性高分子の有無、および転写された液晶性高分子のクラック、剥がれ等の欠陥の有無および両基板の傷の有無を調べた。結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】

【００４９】
＜比較例１および２＞
製造例Ｌ−１（比較例１）およびＬ−５（比較例２）の長尺の積層フィルムおよび実施例１の装置から剥離バーを取り除いた装置を用いて、配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる長尺の積層フィルム１をニップロール２、３の間に通過させ、配向基板フィルム４のみをニップロール３に沿わせて連続的に剥離することによって光学素子としての転写フィルムの製造を行った。ニップロールとしては、配向基板フィルム４の側に７０ｍｍφゴム製フリーロールからなるニップロール３を、透光性基板フィルム側のバックロール２に３００ｍｍφＳＵＳ製駆動ロールを用いた。ニップ圧は０．５ｋｇｆ／ｍｍ、フィルムの搬送テンションは繰り出しから巻取りまで０．１ｋｇｆ／ｍｍ^２と一定にした。剥離速度は実施例１と同一にした。配向基板フィルムのニップロール３の全周に対する接触長さを１／４周（比較例１）および１／２周（比較例２）に変え、剥離後、配向基板フィルムの未転写液晶性高分子の有無、および転写された液晶性高分子のクラック、剥がれ等の欠陥の有無および両基板の傷の有無を調べた。結果を表３に示す。
【００５０】
【表３】

【００５１】
【発明の効果】
本発明により、長尺の配向基板フィルム上に形成された液晶性高分子層を長尺の透光性基板フィルム上に連続的に転写して光学素子を製造するにあたり、配向基板フィルム／液晶性高分子層／硬化接着剤層／透光性基板フィルムからなる長尺の積層フィルムから配向基板フィルムのみを連続的に剥離する技術を確立することができた。これによって光学素子の歩留りが向上し、生産性および経済性が飛躍的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法による光学素子製造装置の剥離部の略示側面図である。
【符号の説明】
１積層フィルム
２バックロール
３ニップロール
４配向基板フィルム
５剥離バー
６転写フィルム[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a color compensator for a liquid crystal display device, a viewing angle improving plate for a liquid crystal display device, an optical retardation plate, a brightness improving plate, an antireflection plate, a color polarizing plate, a half-wave plate, and a quarter-wave plate. And a method for manufacturing an optical element such as an optical rotatory optical element.
[0002]
[Prior art]
Optical elements made of liquid crystalline polymers, especially liquid crystalline polymers with a fixed alignment structure unique to liquid crystals, are used for various display optical applications, for example, as color compensating plates for liquid crystal displays and viewing angle improving plates for liquid crystal displays. And contributes to higher performance, lighter and thinner displays. As a method for manufacturing this optical element, a method has been proposed in which a layer composed of a liquid crystalline polymer formed on an alignment substrate is transferred onto a translucent substrate (for example, see Patent Document 1). By this manufacturing method, the roles of the alignment substrate and the light-transmitting substrate can be separated, so that optical elements in various product forms can be manufactured, and in particular, a film type liquid crystal polymer The way to an optical element consisting of
[0003]
However, the performance requirements for optical elements, particularly for optical elements for liquid crystal display elements, are extremely severe, and various difficult problems are encountered, especially when attempting to continuously manufacture long optical elements. That is, since a chipped portion of the liquid crystal polymer layer having a diameter of only about 100 μm is regarded as an optical defect, a minute transfer residue is not allowed. In addition, a winding process is indispensable in the manufacturing process of an optical element film consisting of a long liquid crystal polymer layer, but the product is defective due to optical distortion due to deformation in the adhesive layer with large plastic deformation. It becomes. Conversely, if the adhesive layer is too hard, cracks will occur during transfer and winding. In addition, these transfer steps need to be performed at a temperature equal to or lower than the Tg of the liquid crystalline polymer in order to maintain the optical performance of the liquid crystalline polymer. Further, these optical elements must satisfy severe reliability tests such as a heat cycle test, a high temperature test, a low temperature test, and a high temperature and high humidity test. Quality requirements for products in which optical elements are used are becoming increasingly severe, and further improvements are required. In addition, it is required to improve the productivity while improving the quality.
[0004]
The liquid crystalline polymer used in these optical elements has a relatively small molecular weight in order to emphasize a very thin film and the orientation. Therefore, by using an adhesive, a thin liquid crystal polymer layer formed on an oriented substrate film is laminated with a translucent substrate film to form a laminated film, and the oriented substrate film obtained by curing the adhesive is obtained. In the continuous transfer process of continuously peeling only the oriented substrate film from the laminated film having the layer structure of / liquid crystalline polymer layer / cured adhesive layer / translucent substrate film, the last continuous peeling step is particularly This is a very difficult process that requires careful attention. In other words, this continuous peeling process is the most important part of the interfacial peeling between the oriented substrate film and the thin film of the liquid crystalline polymer layer. Fatal defects such as cracks, peeling, etc. occur.
[0005]
As a method for solving the above-mentioned drawbacks, the present inventors first, the laminated film between the nip roll and the back roll, the oriented substrate film is in contact with the nip roll, the translucent substrate film is in contact with the back roll, respectively. A method of continuously transferring a liquid crystalline polymer layer to a light-transmitting substrate film has been proposed (see Patent Document 1). However, the quality requirements for optical films have become strict, and even small defects have become poor quality. If there is dust or foreign matter on the back roll, the adhesive layer and the liquid crystalline polymer layer may be damaged by the nip pressure, and part of the liquid crystalline polymer layer may remain on the oriented substrate film when peeled off. Occurs. Further, when the oriented substrate film is released from the nip due to the influence of the surface accuracy and friction of the nip roll, irregular peeling failure occurs due to the influence of fine wrinkles of the film.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-113911 (claims, FIGS. 1 and 2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above situation, the present invention is obtained by forming a liquid crystal polymer layer on a long oriented substrate film and bonding the liquid crystal polymer layer and the light transmitting substrate film with an adhesive. Liquid crystalline polymer layer transferred from a long laminated film consisting of oriented substrate film / liquid crystalline polymer layer / cured adhesive layer / translucent substrate film and transferred onto translucent substrate film An object of the present invention is to provide a method for producing an optical element having a method for removing a liquid crystalline polymer without causing defects such as transfer residue, cracks and peeling, and wrinkles of the film.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is to form an oriented substrate film obtained by forming a liquid crystalline polymer layer on a long oriented substrate film and bonding the liquid crystalline polymer layer and a light transmitting substrate film with an adhesive. The translucent film is characterized in that the oriented substrate film is peeled from a long laminated film composed of a liquid crystalline polymer layer / cured adhesive layer / translucent substrate film along a peeling bar provided on the oriented substrate film side. The present invention relates to a method for producing an optical element having a liquid crystalline polymer layer transferred onto a conductive substrate film.
[0009]
The second aspect of the present invention relates to a method for producing an optical element, wherein the angle between the oriented substrate film after peeling and the long laminated film in the first aspect of the present invention is 90 ° or less.
[0010]
A third aspect of the present invention relates to the optical element manufacturing method according to the first or second aspect of the present invention, wherein the diameter of the peeling bar is 5 mm to 30 mm.
[0011]
Hereinafter, the present invention will be further described. In the present invention, the substance to be transferred is a polymer having liquid crystallinity, and is a thermotropic liquid crystal polymer having liquid crystallinity upon melting. The optical element preferably exhibits a uniform monodomain nematic liquid crystal phase or a twisted nematic liquid crystal phase. The thermotropic liquid crystal polymer selected here is a liquid crystalline polymer which is in a nematic alignment or a twisted nematic alignment in a liquid crystal state, and is in a glass state in a temperature region below a liquid crystal transition temperature.
[0012]
Examples of the liquid crystalline polymer include a condensed liquid crystalline polymer obtained by condensing a compound having a carboxylic acid group, an alcohol group, a phenol group, an amino group, a thiol group, and the like, an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, an allyl group, and the like. Liquid crystalline vinyl polymers obtained from liquid crystalline compounds having double bonds as raw materials, liquid crystalline polysiloxanes synthesized from liquid crystal compounds having alkoxysilane groups, liquid crystalline properties synthesized from liquid crystal compounds having epoxy groups, etc. Examples thereof include a mixture of an epoxy resin and the above liquid crystalline polymer. Among these various liquid crystalline polymers, a condensed liquid crystalline polymer is most preferable in view of the optical characteristics of the obtained film.
[0013]
The condensed liquid crystalline polymer can be usually obtained by condensing a bifunctional monomer by an appropriate method. As the bifunctional monomer, a bifunctional monomer having an aromatic or cyclohexane ring is desirable, and specifically, diamines such as phenylenediamine, hydroquinone, 2-methylhydroquinone, resorcinol, catechol, 4-methylcatechol, Diols such as 4-tert-butylcatechol and 2,3-dihydroxynaphthalene, dithiols such as 1,4-phenylenedithiol and 1,2-phenylenedithiol, salicylic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, Hydroxycarboxylic acids such as 3-hydroxy-2-naphthoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 7-hydroxy-2-naphthoic acid, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, 4-aminobenzoic acid and the like Amino acids, phthalic acid, isophthalic acid, Phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-bifinyldicarboxylic acid, 4,4′-stilbenedicarboxylic acid, 1,4 And dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid. Among them, a condensed liquid crystalline polymer containing a catechol unit as an essential structural unit as a component having a hydroxy group is most preferable.
[0014]
The raw material monomer when preparing the condensation type liquid crystalline polymer, to the extent that the liquid crystallinity is not destroyed, for example, oxalic acid, fumaric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, aliphatic diols such as octanediol, nonanediol, decanediol, diaminoethane, diaminopropane, diaminobutane , Diaminopentane, diaminohexane, diaminoheptane, diaminooctane, diaminononane, aliphatic diamines such as diaminodecane, hydroxyacetic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxyhexane , Hydroxy heptanoic acid, hydroxy octanoic acid, hydroxy nonanoic acid, and aliphatic hydroxycarboxylic acids such as hydroxy decanoic acid can be added.
[0015]
If necessary, a monofunctional monomer or a trifunctional monomer can be added to the raw material monomer in order to modify the main chain terminal of the liquid crystalline polymer. Examples of the monofunctional monomer include a carboxylic acid group, an amine group, an alcohol group, a phenol group, and a thiol group in one molecule such as aromatic carboxylic acids, aliphatic carboxylic acids, aromatic amines, and aliphatic amines. Phenols and aliphatic phenols. Examples of the trifunctional monomer include trimellitic acid, dihydroxybenzoic acid, hydroxybenzenecarboxylic acid, benzenetricarboxylic acid, and pyromellitic acid.
[0016]
The method for condensing these monomers to obtain a condensed liquid crystalline polymer, specifically, a liquid crystalline polyester is not particularly limited, and any method known in the art can be appropriately employed. For example, a method in which a carboxylic acid is activated by making the carboxylic acid an acid halide or in the presence of dicyclohexylcarbodiimide or the like, followed by a reaction with an alcohol, an amine, or the like, a method of reacting a phenol with carboxylic acid, followed by a reaction with the carboxylic acid and removing the phenol. A method of synthesizing by an acetic acid reaction, a method of converting an carboxylic acid into an esterified product such as a methyl ester, and then, if necessary, reacting with an alcohol in the presence of an appropriate catalyst to synthesize by a dealcoholation reaction can be arbitrarily adopted.
[0017]
As the liquid crystalline polymer of the present invention, the above-mentioned condensed liquid crystalline polymer can be used alone, or a mixture of two or more kinds of condensed liquid crystalline polymers can be used. . Furthermore, various liquid crystal polymers such as liquid crystal polymers, liquid crystal vinyl polymers, liquid crystal polysiloxanes, liquid crystal epoxy resins, and other liquid crystal polymers and non-liquid crystal polymers that are optically active are mixed as long as the effects of the present invention are not impaired. It can also be used.
[0018]
The molecular weight of these polymers is preferably such that the logarithmic viscosity measured at 30 ° C. in various solvents, for example, a phenol / tetrachloroethane (weight ratio: 60/40) mixed solvent, corresponds to 0.05 to 3.0, More preferably, it is in the range of 0.07 to 2.0. When the logarithmic viscosity is smaller than 0.05, the strength of the obtained liquid crystalline polymer becomes weak, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 3.0, the viscosity at the time of forming the liquid crystal is too high, which causes problems such as a decrease in alignment and an increase in the time required for alignment.
[0019]
The molecular weight of the optically active polymer compound is preferably such that the logarithmic viscosity measured at 30 ° C. in phenol / tetrachloroethane falls within a range of 0.05 to 5.0. When the logarithmic viscosity is larger than 5.0, the viscosity is too high, resulting in a decrease in orientation. On the other hand, when the logarithmic viscosity is smaller than 0.05, it becomes difficult to adjust the composition, and thus both are not preferred.
[0020]
If the polyester-based polymer is used as the liquid crystalline polymer, the adhesiveness to the acrylic resin used as the adhesive layer is good, which is preferable. The alignment of the liquid crystalline polymer is regulated by the alignment substrate. The alignment substrate may be a polymer film formed on an appropriate substrate.
[0021]
As the oriented substrate film that can be used in the present invention, a long continuous stretched film may be used as it is, or may be subjected to a rubbing treatment parallel or at a predetermined angle to the MD (longitudinal) direction of the long continuous film. The liquid crystalline polymer in contact with the rubbed surface can be oriented according to the direction of the rubbing process. Examples of such an oriented substrate film include thermosetting resins such as polyimide, epoxy resin, and phenolic resin; polyamides such as nylon; polyetherimide; polyetherketone; polyetheretherketone; polyketone; polyethersulfone; Polyphenylene oxide; polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polyacetals; polycarbonates; polyacrylates, polymethacrylates; cellulose-based resins such as triacetate cellulose; and thermoplastic resins such as polyvinyl alcohol.
[0022]
The above-mentioned polymer film can be subjected to a rubbing treatment itself, or even if these polymer films are used as a base material and an organic thin film made of another polymer as described above is formed on the surface thereof. Good. In addition, as the base material of the organic thin film formed on such a base material, a metal foil such as copper, stainless steel, and steel can be used in addition to the polymer film. In addition, the orientation substrate itself can be formed of a metal foil such as copper, stainless steel, and steel. In the present invention, a particularly preferred oriented substrate film is obtained by subjecting a long self-supporting polymer film itself to a rubbing treatment, and does not particularly use a substrate to be laminated. The long film suitable for this purpose is a film made of a thermoplastic resin among the above-mentioned films, for example, a thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, and polyvinyl alcohol. As the thermosetting resin film, polyimide is preferably used.
[0023]
Here, the long film means a continuous film having a certain length, and industrially refers to a continuous film that can be supplied in a roll-wound form. Of course, the form of roll winding is not essential, and a continuous film appropriately folded may be used. The length of the long film may reach 10,000 m in some cases.
[0024]
The operation of forming a long liquid crystalline polymer layer on a long oriented substrate film can be performed by any method. That is, a liquid crystalline polymer is dissolved in an appropriate solvent, and coated and dried using a coating equipment such as a roll coater to form a liquid crystalline polymer layer, or a polymer liquid crystal is melted by a T-die or the like. A method such as extrusion can be used. Further, from the viewpoint of quality such as film thickness, a method based on solution application and drying is appropriate. The application method is not particularly limited, and for example, a roll coating method, a curtain coating method, a slot coating method, or another die coating method can be employed. The coating width is selected in the range of usually 10 to 2,000 mm, preferably 100 to 1,000 mm. After application, the solvent is removed by drying.
[0025]
After a liquid crystalline polymer layer is formed on a long oriented substrate film formed by rubbing in a direction parallel to the MD direction or at a predetermined angle to the MD direction, a predetermined temperature is applied at a predetermined temperature. The liquid crystal polymer is oriented by heating for a time, and then cooled to a temperature equal to or lower than Tg (glass transition temperature) to fix the liquid crystal structure. As the liquid crystal structure to be fixed here, it cannot be said unconditionally because the type of liquid crystalline polymer used, the composition ratio, and the like are different, but, for example, nematic alignment, nematic hybrid alignment, twisted nematic alignment, cholesteric alignment, and the like. No. However, these liquid crystal structures are examples, and the present invention is not limited to these liquid crystal structures at all. The thickness of the liquid crystalline polymer layer after immobilization is not particularly limited. Although it differs depending on the wavelength of light, for example, in a field where visible light is important, such as a display application, the thickness is 0.1 μm or more, preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more. When the thickness is less than 0.1 μm, it is difficult to adjust the film thickness with high accuracy, which is not preferable. On the other hand, if the thickness is too large, the regulating force of the optical element is weakened, which is not preferable. In the present invention, since the lower oriented substrate film is a long oriented substrate film rubbed at a predetermined angle, a long liquid crystalline polymer film oriented at an angle corresponding to the rubbing process is obtained.
[0026]
The light-transmitting substrate film is not particularly limited as long as it has transparency and can support a liquid crystalline polymer layer, but since a long film is required, a plastic film, for example, polyethylene terephthalate , Polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyethylene sulfide, amorphous polyethylene, triacetyl cellulose and the like. The thickness of the substrate film is in the range of 0.5 to 200 μm, preferably 1 to 100 μm.
[0027]
The adhesive that can be used in the present invention is not particularly limited, but considering that it can be cured in an extremely short time, which is essential for continuous transfer, and that it can be cured below the Tg temperature of the liquid crystalline polymer. A photo-curing type or an electron beam-curing type is preferred. In particular, adhesives mainly composed of acrylic oligomers eliminate transfer errors of the liquid crystalline polymer layer, prevent troubles during winding and other operations, and improve the reliability of the optical element that has become a product. It is preferable because it is expensive. Further, a polar vinyl monomer such as N-vinylpyrrolidone can be blended with the acrylic oligomer.
[0028]
Next, a process of continuously transferring a liquid crystalline polymer layer formed on an alignment substrate film to a light transmitting substrate film by using these light or electron beam curing adhesives will be described. That is, (1) application of an adhesive to at least one of the liquid crystalline polymer layer or the long translucent substrate film formed on the long oriented substrate film, and (2) the long adhesive after the adhesive is applied. Lamination of both substrate films, (3) curing of adhesive by irradiation of light or electron beam to laminated film after lamination, (4) peeling of oriented substrate film only after curing of adhesive, (5) long And a step of winding a long optical element film composed of a liquid crystalline polymer layer / cured adhesive layer / translucent substrate film transferred to the transparent substrate film side. These steps are performed continuously at a speed in the range of 0.5 to 100 m / min.
[0029]
As a method of applying an adhesive to at least one of a liquid crystalline polymer layer formed on a long oriented substrate film, or a long translucent substrate film, there is generally used a method of applying to a continuous film. And a die coating method such as a roll coating method, a curtain coating method, and a slot coating method, and a spray coating method. The thickness of the adhesive to be applied is 0.5 to 200 μm, preferably 1 to 100 μm. If the thickness is more than 200 μm, the curing speed of the adhesive decreases, and thus the curing may be insufficient. The lamination of the two substrate films after the application of the adhesive can be performed by a commonly used laminating means, but is performed in such a manner as to thoroughly eliminate the inclusion of bubbles at the time of lamination. The curing of the adhesive layer after application and lamination can be performed by uniformly irradiating light or an electron beam in the width direction of the long laminated film under appropriate conditions according to the adhesive to be used.
[0030]
After the adhesive layer is cured, the liquid crystalline polymer layer formed on the oriented substrate film is continuously peeled off through the cured adhesive layer to the transparent substrate film side by continuously peeling only the oriented substrate film. And wound on a take-up roll. In this last continuous peeling step, there is no transfer residue of the liquid crystalline polymer to the alignment substrate film side, no cracks or peeling occurs in the transferred liquid crystalline polymer layer, and furthermore, the light transmitting substrate film The essential condition is that scratches and wrinkles are not generated on the oriented substrate film itself, and this step is particularly important and highly difficult.
[0031]
Hereinafter, the peeling method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of the peeling method of the present invention. A long laminated film 1 composed of the oriented substrate film / liquid crystalline polymer layer / cured adhesive layer / translucent substrate film of the present invention is applied to a nip roll 3 (to contact the oriented substrate film) and a back roll 2 (translucent substrate). (Contact with the film), and then transport the laminated film to the release bar 5. The material of the nip roll 3 and the back roll 2 is not particularly limited, and metal or rubber or a combination of both can be used. Preferably, the nip roll is made of an elastic material such as rubber, and the back roll is made of metal. When nipping the laminated film 1, it is necessary that the nip pressure is not biased in the roll width direction. The nip pressure is preferably 0.01 to 100 kgf / mm. In FIG. 1, the laminated film is transported along the back roll, but may be transported without being extended. Although the nip roll and the back roll have different diameters in the drawing, they may have the same diameter.
[0032]
The transported laminated film is brought into contact with the alignment substrate film side with the release bar, and only the alignment substrate film is transported along the release bar, so that the alignment substrate film and the remaining liquid crystalline polymer layer / cured adhesive layer / Optical element product film composed of a translucent substrate film. The optical element product film is transported by a transport roll and a take-up roll.
[0033]
The shape of the peeling bar is a round bar shape, and the diameter is 5 to 30 mm, preferably 10 to 20 mm. When the diameter is less than 5 mm, the peeling bar is not preferable because the flexible film may be wrinkled. On the other hand, if the diameter exceeds 30 mm, the peel angle becomes small, and there is a risk that the liquid crystalline polymer layer may partially remain on the side of the oriented substrate film, which is not preferable. There is no particular limitation on the material of the peeling bar, but plastics and metals which are excellent in smoothness and do not generate dust are preferable. In the vicinity of the peeling bar, the angle formed by the oriented substrate film released from the peeling bar and the laminated film proceeding to the peeling bar is preferably 90 degrees or less. If the angle exceeds 90 degrees, the peeling state becomes unstable, and there is a risk that the liquid crystalline polymer layer may partially remain on the side of the oriented substrate film.
[0034]
The speed at which the laminated sheet is continuously peeled is not particularly limited, and can be freely changed in a practical area of the apparatus. Usually, it is carried out in the range of 0.1 to 200 m / min, preferably 0.5 to 100 m / min. There is no particular limitation on the tension applied to the film, but it is preferable that the tension is such that the film does not wrinkle or sag. The preferable range of the tension is 0.05 to 0.50 kgf / mm. ² It is. It is preferable to keep the tension approximately equal before and after peeling. The peeled part of the oriented substrate film generates a large peeling charge, which has an adverse effect such as lowering the peelability and adhering dust to the thin film of the liquid crystalline polymer, and also involves a danger in the working environment. It is effective to eliminate static electricity by using It is also effective to ground the peeling bar itself.
[0035]
As described above, when only the oriented substrate film 4 is peeled from the four-layer laminated film 1 composed of the oriented substrate film / the liquid crystalline polymer layer / the cured adhesive layer / the translucent substrate film, the transfer film 6 is obtained. If the laminated film 1 is peeled along the peeling bar 5, a slight transfer residue of the liquid crystalline polymer, cracks, peeling, etc. can be prevented, and stable continuous peeling without generating minute scratches on both substrate films. It is extremely industrially valuable, for example.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
In addition, each analysis method used in the reference example and the example is as follows.
(1) Measurement of optical parameters
The torsion angle and retardation (Δn · d), which are optical parameters of the liquid crystal film, were measured by ellipsometry.
(Δn: birefringence, d: thickness of liquid crystal layer of liquid crystal film; unit: nm)
(2) Measurement of logarithmic viscosity
It measured at 30 degreeC in the phenol / tetrachloroethane (60/40 weight ratio) mixed solvent using the Ubbelohde viscometer.
(3) Determination of composition of liquid crystalline polymer
Dissolve the liquid crystalline polyester in deuterated chloroform, 400MHz ¹ The composition was determined by measuring with H-NMR (JNM-GX400, manufactured by JEOL Ltd.).
[0037]
(Reference Example 1)
A liquid crystal polymer of the formula (1) (logarithmic viscosity = 0.22 dl / g, Tg = 61 ° C.), and an optical system containing (R) -3-methylhexane-1,6-diol unit of the formula (2) An active liquid crystalline polymer substance (logarithmic viscosity = 0.17 dl / g) was synthesized.
The synthesis of these polymer materials was carried out by reacting an acid chloride corresponding to a dicarboxylic acid unit with a diol compound in an orthodichlorobenzene solvent in the presence of triethylamine.
A mixture of 18.1 g of the obtained liquid crystalline polymer substance of the formula (1) and 1.9 g of the liquid crystal polymer substance of the formula (2) is dissolved in 80 g of N-methylpyrrolidone to obtain a liquid crystalline polymer substance solution. 1 was prepared.
[0038]
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[0039]
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[0040]
(Reference Example 2)
Using terephthalic acid 80 mmol, pimelic acid 23 mmol, hydroquinone diacetate 55 mmol, isopropyl catechol diacetate 50 mmol and sodium acetate as a catalyst, under nitrogen atmosphere, polymerization was carried out at 280 ° C. for 2 hours and at 300 ° C. for 2 hours to obtain the formula (3) Was synthesized.
Next, the obtained liquid crystalline polymer was dissolved in tetrachloroethane, and then reprecipitated with methanol to obtain 26 g of a purified liquid crystalline polymer. The logarithmic viscosity of this liquid crystalline polymer substance is 0.31 dl / g, and as a result of DSC measurement and observation with a polarizing microscope, the liquid crystal phase is nematic and has a glass phase without a crystal phase in a lower temperature part than the liquid crystal phase, Tg was 117 ° C.
15 g of this liquid crystalline polymer was dissolved in 85 g of tetrachloroethane to prepare a liquid crystalline polymer solution-2.
[0041]
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[0042]
(Reference Example 3)
A liquid crystal polymer of the formula (4) (logarithmic viscosity = 0.21 dl / g, Tg = 60 ° C.), and an optical system containing (R) -3-methylhexane-1,6-diol unit of the formula (5) An active liquid crystalline polymer substance (logarithmic viscosity = 0.18 dl / g) was synthesized.
The synthesis of these polymer materials was carried out by reacting an acid chloride corresponding to a dicarboxylic acid unit with a diol compound in an orthodichlorobenzene solvent in the presence of triethylamine.
A mixture of 9.2 g of the obtained liquid crystalline polymer material of the formula (4) and 0.8 g of the liquid crystal polymer material of the formula (5) was dissolved in 90 g of N-methylpyrrolidone to obtain a liquid crystalline polymer solution. 3 was prepared.
[0043]
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[0044]
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[0045]
<Production example of long laminated film>
Using a roll coater, a liquid crystalline polymer substance on a rubbed surface of a long film of 500 mm wide and 10 μm thick rubbed in a direction parallel or oblique to the MD direction. Solutions 1 to 3 were applied in a width of 400 mm. After drying, heat treatment was performed at 220 ° C. for 15 minutes to align the liquid crystalline polymer, and then cooled to room temperature to fix the liquid crystal structure. Using a coater laminator device equipped with ultraviolet irradiation equipment, a UV curable adhesive (commercial product A, viscosity 320 cp) containing an acrylic oligomer as a main component is applied to the liquid crystalline polymer surface on each alignment substrate film by a gravure coater. Continuous coating was performed with a width of 400 mm and a thickness of 10 μm, and then, a film of triacetyl cellulose or polyethersulfone having a width of 500 mm and a thickness of 100 μm was attached with care so as not to entrap bubbles. Next, by irradiating with ultraviolet rays, laminated films L-1 to L-6 composed of a long oriented substrate film / liquid crystalline polymer layer / cured adhesive layer / translucent substrate film shown in Table 1 were produced.
[0046]
[Table 1]

[0047]
<Examples 1 to 6>
Using the peeling device including the nip roll, the back roll, and the peeling bar shown in FIG. 1, the oriented substrate films / liquid crystalline polymer layers / cured adhesive layers / translucent substrate films of Production Examples L-1 to L-6 The transfer film 6 as an optical element was manufactured by continuously peeling only the oriented substrate film 4 from the long laminated film 1 made of. The long laminated film 1 was passed between the nip rolls 2 and 3, and the oriented substrate film 4 was peeled off along the peeling bar 5. A nip roll 3 made of a 70 mmφ rubber free roll was used on the side of the oriented substrate film 4, and a 300 mmφ SUS drive roll was used as the back roll 2 on the transparent substrate film side. The nip pressure was 0.5 kgf / mm. A SUS round bar having a diameter of 15 mm was used as a peeling bar. Film transport tension is 0.1kgf / mm from unwinding to winding ² And constant. The angle (Θ) that the oriented substrate film 4 after peeling forms with the long laminated film before peeling is changed, and after peeling, the presence or absence of the untransferred liquid crystalline polymer of the oriented substrate film and the presence of the transferred liquid crystalline polymer. The presence or absence of defects such as cracks and peeling, and the presence or absence of scratches on both substrates were examined. Table 2 shows the results.
[0048]
[Table 2]

[0049]
<Comparative Examples 1 and 2>
Using a long laminated film of Production Examples L-1 (Comparative Example 1) and L-5 (Comparative Example 2) and an apparatus obtained by removing the peeling bar from the apparatus of Example 1, an oriented substrate film / liquid crystalline polymer was used. By passing a long laminated film 1 composed of a layer / cured adhesive layer / a light-transmitting substrate film between nip rolls 2 and 3 and continuously peeling only the oriented substrate film 4 along the nip roll 3 A transfer film as an optical element was manufactured. As the nip roll, a nip roll 3 made of a 70 mmφ rubber free roll was used on the side of the oriented substrate film 4, and a 300 mmφ SUS drive roll was used as the back roll 2 on the transparent substrate film side. The nip pressure is 0.5 kgf / mm, and the film transport tension is 0.1 kgf / mm from unwinding to winding. ² And constant. The peeling speed was the same as in Example 1. The contact length of the oriented substrate film with respect to the entire periphery of the nip roll 3 was changed to ４ (Comparative Example 1) and 周 (Comparative Example 2), and after peeling, the untransferred liquid crystalline polymer of the oriented substrate film was removed. The presence and absence of defects such as cracks and peeling of the transferred liquid crystalline polymer and the presence or absence of scratches on both substrates were examined. Table 3 shows the results.
[0050]
[Table 3]

[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, when an optical element is manufactured by continuously transferring a liquid crystalline polymer layer formed on a long oriented substrate film onto a long translucent substrate film, an oriented substrate film / liquid crystalline A technique for continuously peeling only the oriented substrate film from a long laminated film composed of a polymer layer / a cured adhesive layer / a light-transmitting substrate film could be established. As a result, the yield of optical elements is improved, and productivity and economic efficiency are dramatically improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a peeling section of an optical element manufacturing apparatus according to a method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 laminated film
2 Back roll
3 Nip roll
4 Oriented substrate film
5 Peeling bar
6 Transfer film

Claims

A liquid crystalline polymer layer is formed on a long oriented substrate film, and the liquid crystalline polymer layer and the translucent substrate film are bonded with an adhesive to obtain an oriented substrate film / liquid crystalline polymer layer / cured. The oriented substrate film is peeled from the long laminated film composed of the adhesive layer / light-transmitting substrate film along the peeling bar provided on the oriented substrate film side, and is transferred onto the light-transmitting substrate film. For producing an optical element having a liquid crystalline polymer layer.

The method for manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the angle between the oriented substrate film after peeling and the long laminated film is 90 ° or less.

3. The method for manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the diameter of the peeling bar is 5 mm to 30 mm.