光学膜的制作方法

1.本发明涉及一种光学膜。


背景技术：

2.具有折射率各向异性的光学各向异性层适用于显示装置的防反射膜及液晶显示装置的光学补偿膜等各种用途中。
3.在专利文献1中，作为形成光学各向异性层的方法，公开有对树脂基材实施摩擦处理，并在其表面上涂布包含液晶化合物的组合物而形成光学各向异性层的方法。
4.以往技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2014-182217号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的技术课题
8.另一方面，近年来，要求更进一步提高树脂基材与光学各向异性层之间的密合性。根据本发明人等的研究，发现了在专利文献1中所公开的方式中，树脂基材与光学各向异性层之间的密合性不够充分，需要进一步的改善。
9.并且，也期望抑制在所形成的光学各向异性层中产生由液晶化合物的取向不良引起的光学缺陷。
10.鉴于上述情况，本发明的课题在于，提供一种树脂基材与光学各向异性层之间的密合性优异且抑制在光学各向异性层中产生光学缺陷的光学膜。
11.用于解决技术课题的手段
12.本发明人等对现有技术的问题点进行深入研究的结果，发现通过以下结构能够解决上述课题。
13.(1)一种光学膜，其具备具有取向限制力的树脂基材和配置于树脂基材上的光学各向异性层，
14.光学各向异性层包含液晶化合物和与液晶化合物不同的具有杂原子的化合物，
15.将光学膜的光学各向异性层侧的表面设为第1表面，将光学膜的树脂基材侧的表面设为第2表面，在一边从第1表面朝向第2表面侧照射离子束，一边利用飞行时间型二次离子质谱法分析光学膜的深度方向的成分时，同时满足后述必要条件1及必要条件2。
16.(2)根据(1)所述的光学膜，其中，具有杂原子的化合物具有选自由氨基甲酸酯基、酯基、酰胺基及硼酸基组成的组中的至少1个。
17.(3)根据(1)或(2)所述的光学膜，其中，光学各向异性层为使用组合物而形成的层，所述组合物包含具有聚合性基团的液晶化合物和与具有聚合性基团的液晶化合物不同的具有杂原子且具有聚合性基团的聚合性化合物。
18.(4)根据(3)所述的光学膜，其中，具有杂原子且具有聚合性基团的聚合性化合物
为包含具有聚合性基团的重复单元且具有杂原子的高分子。
19.(5)根据(1)至(4)中任一项所述的光学膜，其中，在将从第1表面至a位置为止的源自具有杂原子的化合物的二次离子强度的平均强度设为平均值iave时，最大值imax和平均值iave满足式(a)的关系。
20.式(a)1.3≤imax/iave
21.(6)根据(5)所述的光学膜，其中，imax/iave为50以上。
22.(7)根据(1)至(6)中任一项所述的光学膜，其中，c位置与d位置之间的距离为50nm以下。
23.(8)根据(1)至(7)中任一项所述的光学膜，其中，树脂基材包含纤维素酰化物。
24.发明效果
25.根据本发明，能够提供一种树脂基材与光学各向异性层之间的密合性优异且抑制在光学各向异性层中产生光学缺陷的光学膜。
附图说明
26.图1是表示光学膜的一例的概略图。
27.图2是用于说明利用飞行时间型二次离子质谱法(tof-sims)分析光学膜的深度方向的成分而检测到的源自各成分的二次离子强度在深度方向上的分布的概略图。
28.图3是用于说明工序a的组合物层的剖视图。
29.图4是用于说明工序b的组合物层的剖视图。
30.图5是标绘了关于手性试剂a及手性试剂b的每一个的螺旋扭转力(htp：helical twisting power)(μm-1
)
×
浓度(质量％)与光照射量(mj/cm2)的关系的图表的示意图。
31.图6是标绘了在同时使用手性试剂a及手性试剂b的体系中加权平均螺旋扭转力(μm-1
)与光照射量(mj/cm2)的关系的图表的示意图。
32.图7是用于说明实施了工序e时的组合物层的剖视图。
具体实施方式
33.以下，对本发明进行详细说明。另外，在本说明书中，用“～”表示的数值范围是指将“～”前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。首先，对本说明书中所使用的术语进行说明。
34.本说明书中的“光”表示活化光线或放射线，例如表示汞灯的明线光谱、以准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线(euv光：extreme ultraviolet)、x射线、紫外线及电子束(eb：electron beam)等。其中，优选紫外线。
35.在本说明书中，“可见光”是指380～780nm的光。并且，在本说明书中，在对测量波长没有特别描述的情况下，测量波长为550nm。
36.在本说明书中，在光学各向异性层中液晶化合物扭曲取向的情况下，其扭曲角优选超过0
°
且小于360
°
。
37.在本说明书中，“(甲基)丙烯酸”为丙烯酸及甲基丙烯酸的总称，“(甲基)丙烯酸酯”为丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的总称。
38.在本发明中，re(λ)及rth(λ)分别表示波长λ下的面内的延迟及厚度方向上的延
迟。除非另有说明，则波长λ设为550nm。
39.在本发明中，re(λ)及rth(λ)为利用axoscan(axometrics公司制)在波长λ下进行测量而获得的值。通过在axoscan中输入平均折射率((nx ny nz)/3)和膜厚(d(μm))来计算
40.慢轴方向(
°
)
41.re(λ)＝r0(λ)
42.rth(λ)＝((nx ny)/2-nz)
×
d。
43.另外，r0(λ)显示为利用axoscan计算的数值，但是表示re(λ)。
44.在本说明书中，关于折射率nx、ny及nz，使用阿贝折射仪(nar-4t、atago co.,ltd.制)，并使用钠灯(λ＝589nm)作为光源进行测量。并且，在测量波长依赖性的情况下，能够利用多波长阿贝折射仪dr-m2(atago co.,ltd.制)与干涉滤光器组合而进行测量。
45.并且，能够使用聚合物手册(john wiley&sons,inc)及各种光学膜的目录的值。将主要光学膜的平均折射率的值例示于以下：纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)及聚苯乙烯(1.59)。
46.作为本发明的光学膜的特征点，可以举出在光学膜的深度方向上后述具有杂原子的化合物(以下，也简称为“特定化合物”。)分布在规定的深度位置上。
47.后述必要条件1表示特定化合物在光学各向异性层中不均匀地分布在树脂基材侧，通过满足必要条件1来提高树脂基材与光学各向异性层之间的密合性。
48.后述必要条件2表示特定化合物的不均匀分布量，通过满足必要条件2,确保液晶化合物的取向性，从而抑制产生光学缺陷。
49.以下，使用附图对光学膜的一实施方式进行说明。
50.图1是表示光学膜的一例的概略图。光学膜10依次具有树脂基材12和光学各向异性层14。如图1所示，树脂基材12与光学各向异性层14直接接触。
51.以下，对构成光学膜的各部件进行详细叙述。
52.＜树脂基材＞
53.光学膜具有树脂基材。
54.树脂基材具有取向限制力。树脂基材具有取向限制力表示在树脂基材的表面上配置有液晶化合物时具有使液晶化合物取向的力。即，树脂基材对液晶化合物具有取向限制力。
55.作为上述具有取向限制力的树脂基材，例如可以举出已实施摩擦处理的树脂基材及已实施延伸处理的树脂基材，优选为已实施摩擦处理的树脂基材。
56.摩擦处理的方向并无特别限制，根据欲使液晶化合物取向的方向，适当选择最佳的方向。
57.摩擦处理能够适用作为lcd(liquid crystal display：液晶显示器)的液晶取向处理工序而被广泛采用的处理方法。即，能够使用通过使用纸、纱布、毛毡、橡胶、尼龙纤维或聚酯纤维等向一定方向摩擦树脂基材的表面而获得取向的方法。
58.作为树脂基材，优选为透明基材。另外，透明基材是指可见光的透射率为60％以上的基材，其透射率优选为80％以上，更优选为90％以上。
59.作为构成树脂基材的树脂，优选为光学性能透明性、机械的强度、热稳定性、水分屏蔽性及各向同性等优异的聚合物。
60.作为树脂基材，例如可以举出纤维素酰化物膜(例如，三醋酸纤维素膜(折射率1.48)、二醋酸纤维素膜、醋酸丁酸纤维素膜、醋酸丙酸纤维素膜)、聚烯烃膜(例如，聚乙烯膜及聚丙烯膜)、聚酯膜(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜及聚萘二甲酸乙二醇酯膜)、聚丙烯膜(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚醚砜膜、聚氨酯膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚醚膜、聚甲基戊烯膜、聚醚酮膜、(甲基)丙烯腈膜及具有脂环式结构的聚合物的膜(降冰片烯系树脂(arton：产品名称、jsr corporation.制、非晶质聚烯烃(zeonex：产品名称、zeon corporation制)))。
61.其中，作为构成树脂基材的树脂，从可以获得树脂基材与光学各向异性层的密合性更优异的观点及进一步抑制产生光学各向异性层的光学缺陷的观点中的至少一个效果的观点而言(以下，也简称为“本发明的效果更优异的观点”。)，优选为纤维素酰化物、聚(甲基)丙烯酸酯、具有脂环式结构的聚合物、聚苯乙烯或聚碳酸酯，更优选为纤维素酰化物。
62.树脂基材可以包含各种添加剂(例如，光学的各向异性调整剂、波长色散调整剂、微粒、增塑剂、防紫外线剂、劣化抑制剂及剥离剂等)。
63.树脂基材的波长550nm下的面内延迟并无特别限制，但是从更容易发挥光学各向异性层的光学特性的观点而言，优选为10nm以下。下限并无特别限制，但是可以举出0。
64.树脂基材的sp(solubility parameter：溶度参数)值并无特别限制，但是优选为19.0～25.0mpa
1/2
，更优选为20.0～23.0mpa
1/2
。
65.另外，树脂基材的sp值对应于构成树脂基材的树脂的sp值。
66.在本说明书中，sp值是指通过hoy等的方法计算的sp值(参考van krevelen，d.w.著、“properties of polymers(ed.3)”elsevier出版(1990))的非分散力成分δa。
67.即，关于δa值，能够使用通过hoy等的方法计算的三维sp值(δd、δp、δh)，并通过下述式(x)进行计算。
68.δa＝(δp2 δh2)
0.5
式(x)
69.若按照hoy等的方法，则根据欲求出的化合物的化学结构式，能够计算δd、δp及δh各自的值。
70.另外，在由多个重复单元构成的共聚物的情况下，通过各重复单元的三维sp值的平方值(δd2、δp2、δh2)乘以各重复单元的体积分率而求出和来计算共聚物的三维sp值的平方值(δd2、δp2、δh2)，并通过将其代入上述式(x)中，能够求出共聚物的δa值。
71.树脂基材的厚度并无特别限制，但是优选为10～200μm，更优选为10～100μm，进一步优选为20～90μm。
72.＜光学各向异性层＞
73.(液晶化合物)
74.光学各向异性层包含液晶化合物。
75.液晶化合物的种类并无特别限制，可以举出公知的液晶化合物。
76.作为液晶化合物，可以为低分子化合物，也可以为高分子化合物。低分子化合物表示分子量为1000以下的化合物，高分子化合物表示分子量超过1000的化合物。
77.光学各向异性层中所包含的液晶化合物优选为高分子化合物。
78.光学各向异性层中的液晶化合物的含量并无特别限制，但是从本发明的效果更优异的观点而言，相对于光学各向异性层的总质量优选为50质量％以上，更优选为70质量％
以上。上限并无特别限制，但是90质量％以下的情况较多。
79.从本发明的效果更优异的观点而言，光学各向异性层优选使用包含具有聚合性基团的液晶化合物(以下，也称为“聚合性液晶化合物”。)的组合物而形成。换言之，光学各向异性层中所包含的液晶化合物优选为使聚合性液晶化合物聚合而获得的高分子。
80.聚合性液晶化合物的种类并无特别限制。通常，液晶化合物能够根据其形状分类为棒状类型(棒状液晶化合物)和圆盘状类型(盘状液晶化合物)。而且，液晶化合物能够分类为低分子类型和高分子类型。高分子通常是指聚合度为100以上的化合物(高分子物理/相变动力学，土井正男著，2页，岩波书店，1992)。在本发明中，也能够使用任意的液晶化合物，但是优选使用聚合性棒状液晶化合物或聚合性圆盘状液晶化合物，更优选使用聚合性棒状液晶化合物。可以使用2种以上的聚合性棒状液晶化合物、2种以上的聚合性圆盘状液晶化合物或聚合性棒状液晶化合物与聚合性圆盘状液晶化合物的混合物。
81.另外，作为聚合性棒状液晶化合物，例如能够优选使用日本特表平11-513019号公报的权利要求1或日本特开2005-289980号公报的0026～0098段中所记载的棒状液晶化合物。
82.作为聚合性圆盘状液晶化合物，例如能够优选使用日本特开2007-108732号公报的0020～0067段或日本特开2010-244038号公报的0013～0108段中所记载的盘状液晶化合物。
83.聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团的种类并无特别限制，优选为能够进行加成聚合反应的官能团，更优选为聚合性烯属不饱和基团或环聚合性基团，进一步优选为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基或苯乙烯基。
84.(具有杂原子的化合物)
85.光学各向异性层包含与上述液晶化合物不同的具有杂原子的化合物(特定化合物)。如后述，特定化合物在光学膜中分布在规定的位置。
86.特定化合物具有杂原子。通过特定化合物具有杂原子来提高基材与光学各向异性层的密合性。作为杂原子，从本发明的效果更优异的观点而言，优选为氧原子、氮原子、硫原子或硼原子。
87.从本发明的效果更优异的观点而言，特定化合物优选具有选自由氨基甲酸酯基、酯基、酰胺基及硼酸基组成的组中的至少1个。
88.作为特定化合物，可以为低分子化合物，也可以为高分子化合物。低分子化合物表示分子量为1000以下的化合物，高分子化合物表示分子量超过1000的化合物。
89.光学各向异性层中所包含的特定化合物优选为高分子化合物。
90.光学各向异性层中的特定化合物的含量并无特别限制，但是从本发明的效果更优异的观点而言，相对于光学各向异性层的总质量优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为2质量％以下。下限并无特别限制，但是优选为0.1质量％以上，更优选为0.3质量％以上。
91.从本发明的效果更优异的观点而言，光学各向异性层优选使用包含具有杂原子且具有聚合性基团的聚合性化合物的组合物而形成。换言之，光学各向异性层中所包含的特定化合物优选为使具有杂原子且具有聚合性基团的聚合性化合物(以下，也称为“特定聚合性化合物”。)聚合而获得的高分子。
92.特定聚合性化合物具有杂原子。
93.作为杂原子，从本发明的效果更优异的观点而言，优选为氧原子、氮原子、硫原子或硼原子。
94.从本发明的效果更优异的观点而言，特定聚合性化合物优选具有选自包括氨基甲酸酯基、酯基、酰胺基及硼酸基(-b(oh)2)的组中的至少1个。
95.从树脂基材与光学各向异性层的密合性更优异的观点而言，特定聚合性化合物优选为包含具有聚合性基团的重复单元(以下，也称为“单元1”。)且具有杂原子的高分子(以下，也简称为“特定聚合性高分子”。)。
96.特定聚合性高分子所具有的杂原子的种类如上所述。
97.从本发明的效果更优异的观点而言，特定聚合性高分子优选具有选自由氨基甲酸酯基、酯基、酰胺基及硼酸基组成的组中的至少1个。
98.如后述，特定聚合性高分子可以在单元1中具有杂原子。
99.单元1所具有的聚合性基团的种类并无特别限制，优选为能够进行加成聚合反应的官能团，更优选为聚合性烯属不饱和基团或环聚合性基团，进一步优选为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基或苯乙烯基。
100.单元1的主链的结构并无特别限定，可以举出公知的结构，例如优选为选自包括(甲基)丙烯酸系骨架、苯乙烯系骨架、硅氧烷系骨架、环烯烃系骨架、甲基戊烯系骨架、酰胺系骨架及芳香族酯系骨架的组中的骨架。
101.这些之中，更优选为选自包括(甲基)丙烯酸系骨架、硅氧烷系骨架及环烯烃系骨架的组中的骨架，进一步优选为(甲基)丙烯酸系骨架。
102.作为单元1，从本发明的效果更优异的观点而言，优选为式(1)所表示的重复单元。
103.[化学式1]
[0104][0105]
r1表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
[0106]
l1表示单键或n 1价的连结基团。例如，在n为1的情况下，l1表示2价的连结基团，在n为2的情况下，l1表示3价的连结基团。另外，在l1为单键的情况下，n表示1。
[0107]
作为2价的连结基团，可以举出可以具有取代基的2价的脂肪族烃基(例如，亚烷基)、可以具有取代基的亚芳基、可以具有取代基的亚杂芳基(heter oarylene)、-o-、-co-、-nh-或将这些组合2个以上而成的基团。作为上述将这些组合2个以上而成的基团，可以举出-co-o-、-co-nh-、-o-co-nh-、-co-o-可以具有取代基的2价的脂肪族烃基-、-co-nh-可以具有取代基的2价的脂肪族烃基-、-nh-可以具有取代基的2价的脂肪族烃基-、-co-o-可以具有取代基的2价的脂肪族烃基-可以具有取代基的亚芳基-、-co-o-可以具有取代基
的2价的脂肪族烃基-o-、-co-o-可以具有取代基的2价的脂肪族烃基-nh-、-co-o-可以具有取代基的2价的脂肪族烃基-o-co-nh-及-co-o-可以具有取代基的2价的脂肪族烃基-o-co-nh-可以具有取代基的2价的脂肪族烃基-o-。
[0108]
作为3价的连结基团，可以举出可以具有取代基的3价的脂肪族烃基、可以具有取代基的3价的芳香族基、氮原子(＞n-)及将这些基团和上述2价的连结基团组合而成的基团。
[0109]
其中，作为l1，优选为包含杂原子的n 1价的连结基团，更优选为包含杂原子的2价的连结基团或包含杂原子的3价的连结基团，进一步优选为包含选自包括氨基甲酸酯基、酯基及酰胺基的组中的至少1个的2价的连结基团。
[0110]
作为包含选自包括氨基甲酸酯基、酯基及酰胺基的组中的至少1个的2价的连结基团，优选为将选自包括氨基甲酸酯基、酯基及酰胺基的组中的至少1个和脂肪族烃基组合而成的基团，例如可以举出上述2价的连结基团中所说明的“将这些组合2个以上而成的基团”中所例示的基团。
[0111]
p1表示聚合性基团。聚合性基团的定义如上所述。
[0112]
n表示1以上的整数。其中，从本发明的效果更优异的观点而言，作为n，优选为1或2，更优选为1。
[0113]
特定聚合性高分子中的单元1的含量并无特别限制，但是从本发明的效果更优异的观点而言，相对于特定聚合性高分子的所有重复单元优选为20质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为70质量％以上。上限并无特别限制，但是可以举出100质量％，95质量％以下的情况较多。
[0114]
作为单元1，例如可以举出以下表1所示的重复单元。
[0115]
[表1]
[0116][0117]
特定聚合性高分子可以包含除了单元1以外的其他重复单元(以下，也称为“单位2”。)。
[0118]
单位2并无特别限制，但是从本发明的效果更优异的观点而言，可以举出式(2)所表示的重复单元。
[0119]
[化学式2]
[0120][0121]
r2表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
[0122]
l2表示单键或2价的连结基团。作为2价的连结基团，可以举出作为上述l1所表示的2价的连结基团例示的基团。
[0123]
r3表示可以具有取代基的烃基。其中，从本发明的效果更优异的观点而言，优选为可以具有取代基的脂肪族烃基或芳香族烃基(优选为苯环)。
[0124]
上述脂肪族烃基中所包含的碳原子数并无特别限制，但是优选为1～20，更优选为1～10。
[0125]
脂肪族烃基可以为直链状，也可以为支链状。并且，脂肪族烃基可以具有环状结构。
[0126]
取代基并无特别限制，但是例如可以举出烷基、烷氧基、烷基取代烷氧基、环状烷基、芳基(例如，苯基及萘基)、氰基、氨基、硝基、烷基羰基、磺基及羟基。
[0127]
在特定聚合性高分子包含其他重复单元的情况下，单位2(例如，上述式(2)所表示的重复单元)的含量并无特别限制，但是相对于特定聚合性高分子的所有重复单元优选为80质量％以下，更优选为50质量％以下，进一步优选为30质量％以下。下限并无特别限制，但是可以举出10质量％以上。
[0128]
特定聚合性高分子的重均分子量并无特别限制，但是从本发明的效果更优异的观点而言，优选为5000以上。上限并无特别限制，但是从本发明的效果更优异的观点而言，优选为50000以下。
[0129]
本发明中的重均分子量及数均分子量为利用凝胶渗透色谱(gpc)法在以下所示的条件下进行测量而获得的值。
[0130]
·
溶剂(洗脱液)：thf(四氢呋喃)
[0131]
·
装置名称：tosoh hlc-8320gpc
[0132]
·
管柱：连接3根tosoh tskgel super hzm-h(4.6mm
×
15cm)而使用
[0133]
·
管柱温度：40℃
[0134]
·
试样浓度：0.1质量％
[0135]
·
流速：1.0ml/min
[0136]
·
校准曲线：使用基于直至tosoh制tsk标准聚苯乙烯mw＝2800000～1050(mw/mn＝1.03～1.06)的7个样品的校准曲线
[0137]
作为特定聚合性化合物，除了上述聚合性化合物以外，也优选为式(3)所表示的化合物。
[0138]
式(3)r
4-l
3-r5[0139]
r4表示聚合性基团。聚合性基团的定义如上所述。
[0140]
l3表示单键或2价的连结基团。作为2价的连结基团，可以举出作为上述l1所表示的2价的连结基团例示的基团。
[0141]
r5表示硼酸基或羟基。
[0142]
特定聚合性化合物的sp值与上述树脂基材的sp值之差的绝对值并无特别限制，但是从本发明的效果更优异的观点而言，优选为2.7mpa
1/2
以下，进一步优选为2.0mpa
1/2
以下。下限并无特别限制，但是可以举出0。
[0143]
(其他成分)
[0144]
光学各向异性层可以包含除了上述液晶化合物及特定化合物以外的其他成分。
[0145]
作为其他成分，可以举出用于形成后述光学各向异性层的组合物中能够包含的其他成分(例如，手性试剂)。
[0146]
并且，如后述，光学各向异性层可以包含构成树脂基材的树脂。尤其，可以在光学各向异性层的树脂基材侧的表面附近包含构成树脂基材的树脂。
[0147]
(必要条件1及必要条件2)
[0148]
将光学膜的光学各向异性层侧的表面设为第1表面，将光学膜的树脂基材侧的表面设为第2表面，在一边从第1表面朝向第2表面侧照射离子束，一边利用飞行时间型二次离子质谱法分析光学膜的深度方向的成分时，本发明的光学膜同时满足下述必要条件1及必要条件2。
[0149]
必要条件1：在将显示成为源自液晶化合物的二次离子强度的最大强度的80％的二次离子强度的位于最靠第2表面侧的深度位置设为a位置，且将显示成为源自构成树脂基材的树脂的二次离子强度的最大强度的80％的二次离子强度的位于最靠第1表面侧的深度位置设为b位置时，在a位置与b位置之间的任一深度位置上显示源自具有杂原子的化合物的二次离子强度的最大值imax。
[0150]
必要条件2：在将显示源自具有杂原子的化合物的二次离子强度的最大值imax的深度位置设为峰值位置，将显示最大值imax的二次离子强度的比峰值位置更靠第1表面侧且最靠峰值位置的深度位置设为c位置，将显示最大值imax的一半的二次离子强度的比峰值位置更靠第2表面侧且最靠峰值位置的深度位置设为d位置时，c位置与d位置之间的距离为100nm以下。
[0151]
以下，使用附图对上述必要条件进行详细叙述。另外，在以下所示的图中，为了容易理解而以比例尺等与实际数据不同的形式记载有发明内容。
[0152]
将一边从图1的光学各向异性层的第1表面10a朝向第2表面10b溅射离子，一边利用tof-sims分析各层中的深度方向的成分而获得的分布的一例示于图2中。
[0153]
另外，在本说明书中，深度方向是指以光学各向异性层的第1表面为基准，朝向第2表面的方向。
[0154]
如图1所示，将光学膜10的光学各向异性层14侧的表面设为第1表面10a，将光学膜10的树脂基材12侧的表面设为第2表面10b。
[0155]
在图2中所记载的深度方向上的分布中，横轴(图2中，沿纸面的左右方向延伸的轴)表示以第1表面为基准的深度，纵轴(图2中，沿纸面的上下方向延伸的轴)表示各成分的
二次离子强度。
[0156]
另外，关于tof-sims法，具体而言，记载于the japan society of vacuum and surface science编辑“表面分析技术选书二次离子质谱法”maruzen group(1999年出版)中。
[0157]
另外，在一边照射离子束一边利用tof-sims分析光学膜的深度方向的成分时，重复在进行表面深度区域1～2nm的成分分析之后，进一步在深度方向上挖掘1nm至几百nm并进行下一个表面深度区域1～2nm的成分分析的一系列操作。
[0158]
在图2所示的深度方向上的分布中示出源自液晶化合物的二次离子强度的结果(图中的c1)、源自构成树脂基材的树脂的二次离子强度的结果(图中的c2)及源自特定化合物的二次离子强度的结果(图中的c3)。
[0159]
另外，在本说明书中，通过利用tof-sims分析光学膜的深度方向的成分而检测到的深度方向上的分布所求出的“源自液晶化合物的二次离子强度”是指源自液晶化合物的碎片离子的强度，“源自树脂的二次离子强度”是指源自构成树脂基材的树脂的碎片离子的强度，“源自特定化合物的二次离子强度”是指源自特定化合物的碎片离子的强度。
[0160]
如图2所示，若一边从光学膜10的第1表面10a侧朝向第2表面10b侧(朝向图1中的白色箭头的方向)照射离子束，一边利用tof-sims法分析光学膜10的深度方向的成分，则首先观测到光学各向异性层14中的源自液晶化合物的二次离子强度高，若进一步朝向深度方向照射离子束，则源自液晶化合物的二次离子强度逐渐降低。这表示从光学各向异性层14向树脂基材12靠近。若一边进一步朝向深度方向照射离子束，一边进行深度方向的成分的分析，则到达树脂基材12，没有观察到源自液晶化合物的二次离子强度。
[0161]
并且，如图2所示，若从第1表面10a侧朝向第2表面10b侧进行成分的分析，则源自构成树脂基材12的树脂的二次离子强度随着朝向第2表面10b侧而增加。而且，若朝向深度方向进行成分的分析，则到达树脂基材12，源自构成树脂基材12的树脂的二次离子强度最高。
[0162]
在图2中示出源自特定化合物的二次离子强度的结果(图中的c3)。如图2所示，主要在观测到源自液晶化合物的二次离子及源自树脂的二次离子这两者的区域中强烈地观察到源自特定化合物的二次离子。
[0163]
更具体而言，首先，在图2所示的深度方向上的分布中，将显示成为源自液晶化合物的二次离子强度的最大强度的80％的二次离子强度的位于最靠第2表面侧的深度位置设为a位置，将显示成为源自构成树脂基材的树脂的二次离子强度的最大强度的80％的二次离子强度的位于最靠第1表面侧的深度位置设为b位置。
[0164]
在图2中，源自液晶化合物的二次离子强度的最大强度对应于m1，因此将显示m1的80％的二次离子强度的位于最靠第2表面侧的深度位置(最靠第2表面的位置)设为a位置。因此，例如在存在多个显示m1的80％的二次离子强度的深度位置的情况下，将位于最靠第2表面侧的深度位置设为a位置。
[0165]
并且，在图2中，源自树脂的二次离子强度的最大强度对应于m2，因此将显示m2的80％的强度的位于最靠第1表面侧的深度位置(最靠第1表面的位置)设为b位置。因此，例如在存在多个显示m2的80％的二次离子强度的深度位置的情况下，将位于最靠第1表面侧的深度位置设为b位置。
[0166]
另外，在上述第1表面附近及上述第2表面附近有时产生由异物引起的噪声，因此在计算上述最大强度时，不考虑在从第1表面朝向第2表面侧50nm之间的区域(以下，也称为第1表面区域。)及从第2表面朝向第1表面侧50nm之间的区域(以下，也称为第2表面区域。)中的各成分的二次离子强度。更具体而言，关于上述源自液晶化合物的二次离子强度的最大强度，在所获得的源自液晶化合物的二次离子强度的分布中，将在去除了上述第1表面区域及第2表面区域的区域中的源自液晶化合物的二次离子强度中最大的强度作为最大强度进行计算。并且，关于上述源自树脂的二次离子强度的最大强度，在所获得的源自树脂的二次离子强度的分布中，将在去除了上述第1表面区域及第2表面区域的区域中的源自树脂的二次离子强度中最大的强度作为最大强度进行计算。
[0167]
在必要条件1中，在以上述方式确定的a位置与b位置之间的任一深度位置上显示源自特定化合物的二次离子强度的最大值imax。在图2中，在峰值位置pp上显示最大值imax。即，在a位置与b位置之间观测到源自特定化合物的二次离子强度的最大值imax。
[0168]
在满足必要条件1的光学膜中，特定化合物在光学各向异性层中不均匀地分布在树脂基材侧。通过满足这种必要条件1，树脂基材与光学各向异性层之间的密合性变得良好。
[0169]
另外，如图2所示，在光学膜中，优选观测到在位于a位置与b位置之间的峰值位置pp上显示最大值imax的峰值。
[0170]
并且，如图2所示，在将显示最大值imax的一半的二次离子强度(imax/2)的比峰值位置更靠第1表面侧且最靠峰值位置的深度位置设为c位置，将显示最大值imax的一半的二次离子强度(imax/2)的比峰值位置更靠第2表面侧且最靠峰值位置的深度位置设为d位置时，由白色箭头表示的c位置与d位置之间的距离(以下，也称为iwid。)为100nm以下。
[0171]
在满足必要条件2的光学膜中，不均匀地分布的特定化合物的量为规定量以下。即，在不均匀地分布的特定化合物的量过多的情况下，上述iwid超过100nm。通过满足这种必要条件2，光学各向异性层中的液晶化合物的取向性变得良好，从而抑制产生光学各向异性层中的光学缺陷。在不满足必要条件2的情况下，特定化合物的量过多，因此树脂基材的取向限制力变弱，导致液晶化合物的取向性劣化。
[0172]
其中，从进一步抑制产生光学各向异性层中的光学缺陷的观点而言，上述iwid优选为50nm以下。下限并无特别限制，但是1nm以上的情况较多，5nm以上的情况更多。
[0173]
其中，从本发明的效果更优异的观点而言，在将从第1表面至a位置为止的源自特定化合物的二次离子强度的平均强度设为平均值iave时，最大值imax和平均值iave优选满足式(a)的关系。
[0174]
式(a)1.3≤imax/iave
[0175]
其中，从本发明的效果更优异的观点而言，imax/iave优选为50以上，更优选为100以上。上限并无特别限制，但是imax/iave为1000以下的情况较多，500以下的情况更多。
[0176]
其中，在上述第1表面附近有时产生由异物引起的噪声，因此在计算上述iave时，不考虑在从第1表面朝向第2表面侧50nm之间的区域(第1表面区域)中的源自特定化合物的二次离子强度。更具体而言，iave设为在所获得的源自特定化合物的二次离子强度的分布中，从第1表面至a位置为止的区域中去除了上述第1表面区域的区域中的、源自特定化合物的二次离子强度的平均强度。
[0177]
＜制造方法＞
[0178]
本发明的光学膜的制造方法并无特别限制，但是从能够生产率良好地制造光学膜的观点而言，优选为使用包含聚合性液晶化合物及特定聚合性化合物的组合物(以下，也简称为“特定组合物”。)的方法。更具体而言，优选为在具有取向限制力的树脂基材上涂布特定组合物而形成组合物层，使组合物层中的聚合性液晶化合物取向之后，将聚合性液晶化合物的取向状态固定化，从而制造具有树脂基材和形成于树脂基材上的光学各向异性层的光学膜的方法。
[0179]
以下，对上述方法的步骤进行详细叙述。
[0180]
上述制造方法中所使用的具有取向限制力的树脂基材如上所述。
[0181]
特定组合物中所包含的聚合性液晶化合物及特定聚合性化合物(优选为特定聚合性高分子)如上所述。
[0182]
特定组合物中的聚合性液晶化合物的含量并无特别限制，但是相对于特定组合物中的总固体成分优选为50质量％以上，更优选为70质量％以上。上限并无特别限制，但是90质量％以下的情况较多。
[0183]
特定组合物中的特定聚合性化合物的含量相对于聚合性液晶化合物的总质量优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为2质量％以下。下限并无特别限制，但是优选为0.1质量％以上，更优选为0.3质量％以上。
[0184]
另外，固体成分表示能够形成去除了特定组合物中的溶剂的光学各向异性层的成分，其性状即使为液体状，也设为固体成分。
[0185]
特定组合物可以包含除了上述聚合性液晶化合物及特定聚合性化合物以外的其他成分。
[0186]
例如，特定组合物可以包含溶剂。
[0187]
作为溶剂，例如可以举出酯系溶剂、醚系溶剂、酰胺系溶剂、碳酸酯系溶剂、酮系溶剂、脂肪族烃系溶剂、脂环式烃系溶剂、芳香族烃系溶剂、卤化碳系溶剂、水及醇系溶剂。其中，优选为酯系溶剂、醚系溶剂、酰胺系溶剂、碳酸酯系溶剂或酮系溶剂。
[0188]
并且，溶剂可以仅使用1种，也可以混合使用2种以上。
[0189]
特定组合物可以包含聚合引发剂。在特定组合物包含聚合引发剂的情况下，更有效地进行聚合性液晶化合物的聚合。
[0190]
作为聚合引发剂，可以举出公知的聚合引发剂，可以举出光聚合引发剂及热聚合引发剂，优选为光聚合引发剂。
[0191]
特定组合物中的聚合引发剂的含量并无特别限制，但是相对于特定组合物中的总固体成分优选为0.01～20质量％，更优选为0.5～10质量％。
[0192]
特定组合物可以包含表面活性剂。作为表面活性剂，可以举出以往公知的化合物，优选为氟系化合物。具体而言，例如可以举出日本特开2001-330725号公报中的0028～0056段中所记载的化合物及日本特开2005-062673号公报中的0069～0126段中所记载的化合物。
[0193]
特定组合物可以包含聚合物。作为聚合物，可以举出纤维素酯。作为纤维素酯，可以举出日本特开2000-155216号公报中的0178段中所记载的纤维素酯。
[0194]
特定组合物中的聚合物的含量并无特别限制，但是相对于聚合性液晶化合物总质
量优选为0.1～10质量％，更优选为0.1～8质量％。
[0195]
特定组合物可以包含促进水平取向或垂直取向的添加剂(取向控制剂)以使聚合性液晶化合物成为水平取向状态或垂直取向状态。
[0196]
特定组合物可以进一步包含手性试剂。通过特定组合物包含手性试剂，能够使聚合性液晶化合物沿螺旋轴扭曲取向。
[0197]
手性试剂的种类并无特别限制。也能够使用公知的手性试剂(例如，japan society for the promotion of science第142委员会编辑“液晶器件手册”，第3章4-3项，tn、stn用手性试剂，199页，1989年中记载)中的任一个。
[0198]
另外，手性试剂的螺旋扭转力(htp)为表示下述式(x)所表示的螺旋取向能力的因子。
[0199]
式(x)htp＝1/(螺旋节距的长度(单位：μm)
×
手性试剂相对于液晶化合物的浓度(质量％))[μm-1
]
[0200]
螺旋节距的长度是指胆甾醇型液晶相的螺旋结构的节距p(＝螺旋的周期)的长度，能够利用液晶便览(maruzen group出版)的196页中所记载的方法进行测量。
[0201]
作为手性试剂，可以为通过光照射而螺旋扭转力发生变化的感光性手性试剂(以下，也简称为“手性试剂a”。)。手性试剂a可以为液晶性，也可以为非液晶性。手性试剂a通常包含不对称碳原子的情况较多。另外，手性试剂a可以为不包含不对称碳原子的轴向不对称化合物或表面不对称化合物。
[0202]
手性试剂a可以具有聚合性基团。
[0203]
手性试剂a可以为通过光照射而螺旋扭转力增加的手性试剂，也可以为螺旋扭转力减少的手性试剂。其中，优选为通过光照射而螺旋扭转力减少的手性试剂。
[0204]
另外，在本说明书中，“螺旋扭转力的增加及减少”表示将手性试剂a的初始(光照射前)的螺旋方向设为“正”时的增减。因此，在通过光照射而螺旋扭转力不断减少且超过0而螺旋方向成为“负”的情况下(即，扭转与初始(光照射前)的螺旋方向相反的螺旋方向的螺旋的情况下)，也对应于“螺旋扭转力减少的手性试剂”。
[0205]
作为手性试剂a，可以举出所谓的光反应型手性试剂。光反应型手性试剂为如下化合物：具有手性部位和通过光照射而结构发生变化的光反应部位，例如，根据照射量使液晶化合物的扭曲力显著变化。
[0206]
作为手性试剂a，其中，优选为至少具有光异构化部位的化合物，光异构化部位更优选具有能够进行光异构化的双键。作为上述具有能够进行光异构化的双键的光异构化部位，从容易发生光异构化且光照射前后的螺旋扭转力差大等的观点而言，优选为肉桂酰部位、查耳酮部位、偶氮苯部位或芪部位，进一步从可见光的吸收小等的观点而言，更优选为肉桂酰部位、查耳酮部位或芪部位。另外，光异构化部位对应于上述通过光照射而结构发生变化的光反应部位。
[0207]
并且，手性试剂a优选具有选自联萘部分结构、异山梨醇部分结构(源自异山梨醇的部分结构)及异甘露糖醇部分结构(源自异甘露糖醇的部分结构)中的任一部分结构。另外，联萘部分结构、异山梨醇部分结构及异甘露糖醇部分结构分别是指以下结构。
[0208]
联萘部分结构中的实线和虚线平行的部分表示单键或双键。另外，在以下所示的结构中，*表示键合位置。
[0209]
[化学式3]
[0210][0211]
特定组合物可以包含2种以上的手性试剂a，也可以包含至少1种手性试剂a和至少1种通过光照射而螺旋扭转力不会发生变化的手性试剂(以下，也简称为“手性试剂b”。)。
[0212]
手性试剂b可以为液晶性，也可以为非液晶性。手性试剂b通常包含不对称碳原子的情况较多。另外，手性试剂b可以为不包含不对称碳原子的轴向不对称化合物或表面不对称化合物。
[0213]
手性试剂b可以具有聚合性基团。
[0214]
作为手性试剂b，能够使用公知的手性试剂。
[0215]
手性试剂b优选为扭转与上述手性试剂a相反方向的螺旋的手性试剂。即，例如在通过手性试剂a扭转的螺旋向右的情况下，通过手性试剂b扭转的螺旋向左。
[0216]
手性试剂的加权平均螺旋扭转力的绝对值优选为0.0～1.9μm-1
，更优选为0.0～1.5μm-1
，进一步优选为0.0～1.0μm-1
，尤其优选为0.0～0.5μm-1
，最优选为零。
[0217]
在手性试剂的加权平均螺旋扭转力的绝对值在上述范围内的情况下，如后述，根据光学各向异性层的制造条件，容易形成沿厚度方向具有2个以上的光学特性不同的层的光学各向异性层。
[0218]
另外，手性试剂的加权平均螺旋扭转力表示在特定组合物中包含2种以上的手性试剂的情况下，各手性试剂的螺旋扭转力与各手性试剂相对于聚合性液晶化合物的浓度(质量％)之积除以手性试剂相对于聚合性液晶化合物的合计浓度(质量％)而获得的值的合计值。例如，在同时使用2种类的手性试剂(手性试剂x及手性试剂y)的情况下，由下述式(y)表示。
[0219]
式(y)加权平均螺旋扭转力(μm-1
)＝(手性试剂x的螺旋扭转力(μm-1
)
×
手性试剂x相对于聚合性液晶化合物的浓度(质量％) 手性试剂y的螺旋扭转力(μm-1
)
×
手性试剂y相对于聚合性液晶化合物的浓度(质量％))/(手性试剂x相对于聚合性液晶化合物的浓度(质量％) 手性试剂y相对于聚合性液晶化合物的浓度(质量％))
[0220]
其中，在上述式(y)中，在手性试剂的螺旋方向右旋的情况下，其螺旋扭转力设为正的值。并且，在手性试剂的螺旋方向左旋的情况下，其螺旋扭转力设为负的值。即，例如在螺旋扭转力为10μm-1
的手性试剂的情况下，在通过上述手性试剂扭转的螺旋的螺旋方向右旋时，将螺旋扭转力表示为10μm-1
。另一方面，在通过上述手性试剂扭转的螺旋的螺旋方向左旋时，螺旋扭转力表示为-10μm-1
。
[0221]
特定组合物中的上述手性试剂a的含量并无特别限制，但是从聚合性液晶化合物容易均匀取向的观点而言，相对于聚合性液晶化合物的总质量优选为5.0质量％以下，更优选为3.0质量％以下，进一步优选为2.0质量％以下。下限并无特别限制，但是优选为0.01质量％以上，更优选为0.02质量％以上。
[0222]
另外，上述手性试剂a可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。在同时使用2种以上的上述手性试剂a的情况下，合计含量优选在上述范围内。
[0223]
特定组合物中的上述手性试剂b的含量并无特别限制，但是从聚合性液晶化合物容易均匀取向的观点而言，相对于聚合性液晶化合物的总质量优选为5.0质量％以下，更优选为3.0质量％以下，进一步优选为2.0质量％以下。下限并无特别限制，但是优选为0.01质量％以上，更优选为0.02质量％以上。
[0224]
另外，上述手性试剂b可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。在同时使用2种以上的上述手性试剂b的情况下，合计含量优选在上述范围内。
[0225]
特定组合物中的手性试剂的合计含量(所有手性试剂的总含量)相对于聚合性液晶化合物的总质量优选为5.0质量％以下，更优选为4.0质量％以下，进一步优选为2.0质量％以下。下限并无特别限制，但是优选为0.01质量％以上，更优选为0.02质量％以上。
[0226]
(步骤)
[0227]
在制造光学膜时，在树脂基材上涂布特定组合物而形成组合物层。特定组合物直接涂布于树脂基材上。换言之，涂布特定组合物以使树脂基材表面与特定组合物接触。
[0228]
涂布方法并无特别限制，例如可以举出线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法及模涂法。
[0229]
另外，根据需要，在涂布特定组合物之后，可以实施将涂布于树脂基材上的组合物层进行干燥的处理。通过实施干燥处理，能够从组合物层中去除溶剂。
[0230]
组合物层的膜厚并无特别限制，但是优选为0.1～20μm，更优选为0.2～15μm，进一步优选为0.5～10μm。
[0231]
接着，使组合物层中的聚合性液晶化合物取向。
[0232]
使聚合性液晶化合物取向的处理并无特别限制，但是优选为加热处理。
[0233]
作为加热处理的条件，根据所使用的聚合性液晶化合物选择最佳的条件。
[0234]
其中，作为加热温度，10～250℃的情况较多，40～150℃的情况更多，50～130℃的情况更多。
[0235]
作为加热时间，0.1～60分钟的情况较多，0.2～5分钟的情况更多。
[0236]
聚合性液晶化合物的取向状态根据组合物层中的材料而不同。作为取向状态，例如可以举出均匀取向。并且，在组合物层包含手性试剂的情况下，聚合性液晶化合物沿着沿组合物层的厚度方向延伸的螺旋轴扭曲取向。
[0237]
接着，将聚合性液晶化合物的取向状态固定化而形成光学各向异性层。
[0238]
将取向状态固定化的方法并无特别限制，可以举出对组合物层实施固化处理以使聚合性液晶化合物中的聚合性基团进行反应而形成光学各向异性层(固化层)的方法。
[0239]
固化处理的方法并无特别限制，可以举出光固化处理及热固化处理。其中，优选为光照射处理，更优选为紫外线照射处理。
[0240]
紫外线照射利用紫外线灯等光源。
[0241]
光(例如，紫外线)的照射量并无特别限制，但是通常优选为100～800mj/cm2左右。
[0242]
在实施固化处理而获得的光学各向异性层中，聚合性液晶化合物的取向状态被固定。
[0243]
例如，作为光学各向异性层，可以举出将均匀取向的聚合性液晶化合物固定而成的层。并且，作为光学各向异性层，也可以举出将以厚度方向为螺旋轴扭曲取向的聚合性液
晶化合物固定而成的层。
[0244]
另外，“已固定”的状态表示液晶化合物的取向被保持的状态。并不限于此，具体而言，优选为在通常为0～50℃、更严酷的条件下为-30～70℃的温度范围内，在层中没有流动性，并且在不会因外场或外力而使取向形态发生变化的情况下能够稳定地保持被固定的取向形态的状态。
[0245]
另外，在光学各向异性层中，最终层中的组合物不再需要显示液晶性。
[0246]
光学各向异性层可以为单层结构，也可以为多层结构。多层结构表示将光学特性不同的层层叠了2个以上的结构。
[0247]
例如，在特定组合物包含手性试剂a的情况下，通过实施以下的工序a～工序e，能够在1次的涂布工序中制造具有光学特性不同的2个层的光学各向异性层。
[0248]
工序a：将包含手性试剂a的特定组合物涂布于树脂基材上而形成组合物层的工序
[0249]
工序b：对组合物层实施加热处理以使组合物层中的聚合性液晶化合物取向的工序
[0250]
工序c：在工序b之后，在氧浓度为1体积％以上的条件下，对组合物层进行光照射的工序
[0251]
工序d：在工序c之后，对组合物层实施加热处理的工序
[0252]
工序e：在工序d之后，对组合物层实施固化处理而固定聚合性液晶化合物的取向状态以形成光学各向异性层的工序
[0253]
以下，对上述各工序的步骤进行详细叙述。
[0254]
(工序a)
[0255]
作为工序a的步骤，可以举出涂布特定组合物的上述步骤。
[0256]
另外，除了上述聚合性液晶化合物及特定聚合性化合物以外，工序a中所使用的特定组合物还包含手性试剂a。如后述，特定组合物也可以包含手性试剂b。
[0257]
(工序b)
[0258]
工序b的步骤并无特别限制，但是可以举出上述使聚合性液晶化合物取向的方法。
[0259]
(工序c)
[0260]
使用以下附图对工序c进行说明。
[0261]
在以下说明中，特定组合物包含手性试剂a及手性试剂b这2种手性试剂，并对通过工序a形成的组合物层中的手性试剂的加权平均螺旋扭转力的绝对值为0的情况代表性地进行说明。
[0262]
如图3所示，通过工序b，可以在树脂基材12上形成聚合性液晶化合物lc均匀取向的组合物层16。另外，图3是树脂基材12和组合物层16的截面的概略图。另外，在图3所示的组合物层16中，手性试剂a和手性试剂b以相同浓度存在，通过手性试剂a扭转的螺旋方向为左旋，通过手性试剂b扭转的螺旋方向为右旋。并且，手性试剂a的螺旋扭转力的绝对值与手性试剂b的螺旋扭转力的绝对值相同。
[0263]
如图4所示，在上述工序c中，在氧浓度为1体积％以上的条件下，从树脂基材12的与组合物层16侧相反的一侧的方向(图4中的白色箭头的方向)进行光照射。另外，在图4中，光照射从树脂基材12侧实施，但是也可以从组合物层16侧实施。
[0264]
此时，若将组合物层16的树脂基材12侧的下侧区域16a和与树脂基材12侧相反的一侧的上侧区域16b进行比较，则上侧区域16b的表面在空气侧，因此上侧区域16b中的氧浓
度高，下侧区域16a中的氧浓度低。因此，若对组合物层16进行光照射，则在下侧区域16a中容易进行聚合性液晶化合物的聚合，聚合性液晶化合物的取向状态被固定。另外，在下侧区域16a中也存在手性试剂a，手性试剂a也感光而螺旋扭转力发生变化。然而，由于在下侧区域16a中聚合性液晶化合物的取向状态被固定，因此即使实施后述对被光照射的组合物层实施加热处理的工序d，也不会发生液晶化合物的取向状态的变化。
[0265]
并且，由于在上侧区域16b中氧浓度高，因此即使进行光照射，聚合性液晶化合物的聚合也被氧阻碍而难以进行聚合。而且，在上侧区域16b中也存在手性试剂a，因此手性试剂a感光而螺旋扭转力发生变化。因此，若实施后述工序d(加热处理)，则聚合性液晶化合物的取向状态沿发生变化的螺旋扭转力而变化。
[0266]
即，通过实施工序c，在组合物层的树脂基材侧的区域(下侧区域)中容易进行聚合性液晶化合物的取向状态的固定化。并且，在组合物层的与树脂基材侧相反的一侧的区域(上侧区域)中难以进行聚合性液晶化合物的取向状态的固定化，成为螺旋扭转力根据感光的手性试剂a而变化的状态。
[0267]
工序c在氧浓度为1体积％以上的条件下实施。其中，在光学各向异性层中，从容易形成聚合性液晶化合物的取向状态不同的层的观点而言，氧浓度优选为2体积％以上，更优选为5体积％以上。上限并无特别限制，但是可以举出100体积％。
[0268]
工序c中的光照射的照射强度并无特别限制，能够根据手性试剂a的螺旋扭转力适当确定。工序c中的光照射的照射量并无特别限制，但是从容易形成规定的光学各向异性层的观点而言，优选为300mj/cm2以下，更优选为200mj/cm2以下。作为下限，从容易形成规定的光学各向异性层的观点而言，优选为10mj/cm2以上，更优选为30mj/cm2以上。
[0269]
另外，工序c中的光照射优选在15～70℃(优选为15～50℃)下实施。
[0270]
用于光照射的光只要为手性试剂a感光的光即可。即，用于光照射的光只要为使手性试剂a的螺旋扭转力发生变化的活化光线或放射线，则并无特别限制，例如可以举出汞灯的明线光谱、以准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线、x射线、紫外线及电子束。其中，优选紫外线。
[0271]
(工序d)
[0272]
工序d为在工序c之后，对组合物层实施加热处理的工序。通过实施本工序，在已实施光照射的组合物层中的手性试剂a的螺旋扭转力发生变化的区域中，液晶化合物的取向状态发生变化。
[0273]
以下，使用附图对本工序的机构进行说明。
[0274]
如上所述，若对图3所示的组合物层16实施工序c，则如图4所示，在下侧区域16a中聚合性液晶化合物的取向状态被固定而在上侧区域16b中难以进行聚合性液晶化合物的聚合，聚合性液晶化合物的取向状态未被固定。并且，在上侧区域16b中，手性试剂a的螺旋扭转力发生变化。若这种手性试剂a的螺旋扭转力发生变化，则与光照射前的状态进行比较，在上侧区域16b中扭曲聚合性液晶化合物的力发生变化。对这一点进行更详细说明。
[0275]
如上所述，在图3所示的组合物层16中，手性试剂a和手性试剂b以相同浓度存在，通过手性试剂a扭转的螺旋方向为左旋，通过手性试剂b扭转的螺旋方向为右旋。并且，手性试剂a的螺旋扭转力的绝对值与手性试剂b的螺旋扭转力的绝对值相同。因此，进行光照射之前的组合物层中的手性试剂的加权平均螺旋扭转力为0。
[0276]
将上述方式示于图5中。在图5中，纵轴表示“手性试剂的螺旋扭转力(μm-1
)
×
手性试剂的浓度(质量％)”，其值离零越远，螺旋扭转力越大。横轴表示“光照射量(mj/cm2)”。
[0277]
首先，进行光照射之前的组合物层中的手性试剂a与手性试剂b的关系对应于光照射量为0的时点，并且对应于“手性试剂a的螺旋扭转力(μm-1
)
×
手性试剂a的浓度(质量％)”的绝对值与“手性试剂b的螺旋扭转力(μm-1
)
×
手性试剂b的浓度(质量％)”的绝对值相等的状态。即，引起左旋的手性试剂a和引起右旋的手性试剂b这两者的螺旋扭转力相互抵消。
[0278]
在这种状态的上侧区域16b中进行光照射，如图5所示，在根据光照射量而手性试剂a的螺旋扭转力减少的情况下，如图6所示，上侧区域16b中的手性试剂的加权平均螺旋扭转力变大，右旋的螺旋扭转力变强。即，关于扭转聚合性液晶化合物的螺旋的螺旋扭转力，照射量越大，在手性试剂b扭转的螺旋的方向( )上螺旋扭转力越大。
[0279]
因此，若对这种加权平均螺旋扭转力发生变化的工序c之后的组合物层16实施加热处理以促进液晶化合物的再取向，则如图4所示，在上侧区域16b中，聚合性液晶化合物lc沿着沿组合物层16的厚度方向延伸的螺旋轴扭曲取向。
[0280]
另一方面，如上所述，在组合物层16的下侧区域16a中，在工序c时进行聚合性液晶化合物的聚合而聚合性液晶化合物的取向状态被固定，因此不进行聚合性液晶化合物的再取向。
[0281]
如上所述，通过实施工序d，沿组合物层的厚度方向形成多个聚合性液晶化合物的取向状态不同的区域。
[0282]
上述聚合性液晶化合物lc的扭曲程度能够根据所使用的手性试剂a的种类及工序c的曝光量等适当调整。
[0283]
另外，在上述图3及图4中，对使用通过光照射而螺旋扭转力减少的手性试剂作为手性试剂a的方式进行了说明，但是并不限定于该方式。例如，可以使用通过光照射而螺旋扭转力增加的手性试剂作为手性试剂a。此时，通过光照射而手性试剂a扭转的螺旋扭转力变大，液晶化合物沿手性试剂a扭转的旋转方向扭曲取向。
[0284]
并且，在上述图3及图4中，对同时使用手性试剂a和手性试剂b的方式进行了说明，但是并不限定于该方式。例如，也可以为使用2种手性试剂a的方式。具体而言，也可以为同时使用引起左旋的手性试剂a1和引起右旋的手性试剂a2的方式。手性试剂a1及手性试剂a2可以分别独立地为螺旋扭转力增加的手性试剂，也可以为螺旋扭转力减少的手性试剂。例如，可以同时使用引起左旋且通过光照射而螺旋扭转力增加的手性试剂和引起右旋且通过光照射而螺旋扭转力减少的手性试剂。
[0285]
作为加热处理的条件，根据所使用的液晶化合物选择最佳的条件。
[0286]
其中，作为加热温度，优选为从工序c的状态进行加热的温度，35～250℃的情况较多，50～150℃的情况更多，超过50℃且150℃以下的情况更多，60～130℃的情况尤其多。
[0287]
作为加热时间，0.01～60分钟的情况较多，0.03～5分钟的情况更多。
[0288]
并且，光照射后的组合物层中的手性试剂的加权平均螺旋扭转力的绝对值并无特别限制，但是光照射后的组合物层中的手性试剂的加权平均螺旋扭转力与光照射前的加权平均螺旋扭转力之差的绝对值优选为0.05μm-1
以上，更优选为0.05～10.0μm-1
，进一步优选为0.1～10.0μm-1
。
[0289]
(工序e)
[0290]
工序e的步骤并无特别限制，但是可以举出上述固化处理。
[0291]
在对图7所示的组合物层实施固化处理的情况下，所形成的光学各向异性层从树脂基材侧包括将均匀取向的聚合性液晶化合物的取向状态固定而成的层和将沿着沿厚度方向延伸的螺旋轴扭曲取向的聚合性液晶化合物的取向状态固定而成的层这2层。即，所形成的光学各向异性层具有多层结构。
[0292]
＜光学膜＞
[0293]
所获得的光学膜能够适用于各种用途，例如可以举出用于对液晶单元进行光学补偿的光学补偿膜及用于有机电致发光显示装置等显示装置的防反射膜。
[0294]
＜圆偏振片＞
[0295]
上述光学膜可以与偏振器组合而用作圆偏振片。
[0296]
偏振器只要为具有将自然光转换成特定的直线偏振光的功能的部件即可，例如可以举出吸收型偏振器。
[0297]
偏振器的种类并无特别限制，能够利用通常使用的偏振器，例如可以举出碘系偏振器、利用了二色性染料的染料系偏振器及多烯系偏振器。碘系偏振器及染料系偏振器通常通过使碘或二色性染料吸附于聚乙烯醇上并延伸来制作。
[0298]
另外，在偏振器的单面或两面上可以配置有保护膜。
[0299]
圆偏振片的制造方法并无特别限制，能够采用公知的方法。
[0300]
例如，可以举出经由密合层贴合光学膜及偏振器的方法。
[0301]
上述圆偏振片能够优选用作有机el显示装置的防反射膜。
[0302]
实施例
[0303]
以下举出实施例和比较例对本发明的特征进一步进行具体地说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等，只要不脱离本发明的宗旨，则能够适当变更。因此，本发明的范围不应被以下所示的具体例做限制性解释。
[0304]
＜实施例1＞
[0305]
(纤维素酰化物膜(基板)的制作)
[0306]
将下述成分投入至混合罐中并进行搅拌，在90℃下加热10分钟之后，利用平均孔径34μm的滤纸及平均孔径10μm的烧结金属过滤器进行过滤，从而制造了纤维素酰化物掺杂液(以下，也简称为“掺杂液”。)。所获得的掺杂液的固体成分浓度为23.5质量％，溶剂的质量比例为二氯甲烷/甲醇/丁醇＝81/18/1。
[0307][0308]
[0309]
[化学式4]
[0310][0311]
[化学式5]
[0312][0313]
使用滚筒制膜机流延了上述掺杂液。从模具共流延用于形成芯层的上述掺杂液和用于在芯层上形成表层的上述掺杂液以使其与冷却至0℃的金属基板接触之后，剥离了所获得的膜。另外，滚筒为sus(steel use stainless：钢用不锈钢)制。
[0314]
在使用用夹子夹住膜的两端并进行输送的拉幅机装置输送从滚筒剥离的膜时，在30～40℃下干燥了20分钟。接着，一边辊输送所获得的膜一边通过区域加热而进行了后干燥。之后，对所获得的膜实施滚花处理之后，进行了卷取。
[0315]
所获得的长条状的纤维素酰化物膜的膜厚为40μm，波长550nm下的面内延迟re(550)为1nm，波长550nm下的厚度方向的延迟rth(550)为26nm，sp值为22mpa
1/2
。
[0316]
(光学各向异性层的形成)
[0317]
对以上述方式制作的纤维素酰化物膜连续地实施了摩擦处理。此时，长条状的膜的长度方向与输送方向平行，膜的长度方向(输送方向)与摩擦辊的旋转轴所形成的角度为72
°
。另外，将膜的长度方向(输送方向)设为90
°
，从纤维素酰化物膜侧观察，若以纤维素酰化物膜的宽度方向为基准(0
°
)逆时针方向表示正的值，则摩擦辊的旋转轴为18
°
。换言之，摩擦辊的旋转轴的位置为以纤维素酰化物膜的长度方向为基准顺时针旋转72
°
的位置。
[0318]
使用模头涂布机将包含下述棒状液晶化合物的光学各向异性层形成用组合物(a)涂布于经上述摩擦处理的膜上，并将形成有组合物层的膜在100℃下加热了80秒钟。之后，在空气(氧浓度：约20体积％)下，在40℃下，对组合物层以照射量13mj/cm2照射了365nm的led灯(acroedge co.,ltd.制)的光。
[0319]
而且，将所获得的组合物层在90℃下加热了10秒钟。
[0320]
之后，通过在氮气环境下，在55℃下，对组合物层照射(照射量：500mj/cm2)金属卤化物灯(eye graphics co.,ltd.制)的光而形成固定了液晶化合物的取向的光学各向异性层1，从而制作了光学膜1。
[0321][0322][0323]
棒状液晶化合物(a)(以下，对应于液晶化合物的混合物)
[0324]
[化学式6]
[0325][0326]
棒状液晶化合物(b)
[0327]
[化学式7]
[0328][0329]
棒状液晶化合物(c)
[0330]
[化学式8]
[0331][0332]
手性试剂(a)
[0333]
[化学式9]
[0334][0335]
手性试剂(b)
[0336]
[化学式10]
[0337][0338]
聚合性聚合物(b-1)(sp值：23.2mpa
1/2
)(式中，各重复单元中所记载的数值表示各重复单元相对于所有重复单元的含量(质量％)。)
[0339]
[化学式11]
[0340][0341]
聚合物(a)(式中，各重复单元中所记载的数值表示各重复单元相对于所有重复单元的含量(质量％)。)
[0342]
[化学式12]
[0343][0344]
＜实施例2＞
[0345]
将聚合物(b-1)变更为聚合性聚合物(b-2)，除此以外，按照与实施例1相同的步骤制作了光学膜2。
[0346]
聚合性聚合物(b-2)(sp值：23.7mpa
1/2
)(式中，各重复单元中所记载的数值表示各重复单元相对于所有重复单元的含量(质量％)。)
[0347]
[化学式13]
[0348][0349]
＜实施例3＞
[0350]
将聚合物(b-1)变更为聚合性聚合物(b-3)，除此以外，按照与实施例1相同的步骤制作了光学膜3。
[0351]
聚合性聚合物(b-3)(sp值：21.2mpa
1/2
)(式中，各重复单元中所记载的数值表示各重复单元相对于所有重复单元的含量(质量％)。)
[0352]
[化学式14]
[0353][0354]
＜实施例4＞
[0355]
将纤维素酰化物膜变更为改性甲基丙烯酸甲酯系树脂膜(toyo kohan co.,ltd.制产品名称“fine cast film rz-30na-s”)(sp值：20.5mpa
1/2
)，除此以外，按照与实施例1相同的步骤制作了光学膜4。
[0356]
＜实施例5＞
[0357]
将纤维素酰化物膜变更为热塑性降冰片烯系树脂膜(zeon corporation制的“zeonor”)(sp值：21mpa
1/2
)，除此以外，按照与实施例1相同的步骤制作了光学膜5。
[0358]
＜实施例6＞
[0359]
将聚合物(b-1)变更为硼酸单体(b-4)，除此以外，按照与实施例1相同的步骤制作了光学膜6。
[0360]
硼酸单体(b-4)(sp值：24.1mpa
1/2
)
[0361]
[化学式15]
[0362][0363]
＜比较例1＞
[0364]
去除了光学各向异性层形成用组合物(a)的组成中的聚合物(b-1)，除此以外，按照与实施例1相同的步骤制作了光学膜c1。
[0365]
＜比较例2＞
[0366]
使用丙烯酸酰胺单体(b-5)来代替聚合物(b-1)，除此以外，按照与实施例1相同的步骤制作了光学膜c2。
[0367]
丙烯酸酰胺单体(b-5)(sp值：24.8mpa
1/2
)
[0368]
[化学式16]
[0369][0370]
＜比较例3＞
[0371]
将光学各向异性层形成用组合物(a)的组成中的聚合物(x1)的添加量变更为11质量份，除此以外，按照与实施例1相同的步骤制作了光学膜c3。
[0372]
＜评价＞
[0373]
(取向性)
[0374]
在偏振光显微镜中观察以正交尼科耳状态获得的光学膜中的光学各向异性层，并按照以下基准进行了评价。
[0375]“a”：没有观察到光学缺陷。
[0376]“b”：轻微观察到光学缺陷，但是实际使用上没有问题的水平。
[0377]“c”：观察到很多光学缺陷，实际使用上存在问题的水平。
[0378]
(tof-sims的测量方法)
[0379]
装置及条件
[0380]
·
装置：tof-simsv(ion-tof公司制)
[0381]
·
深度方向分析：同时使用ar离子溅射
[0382]
·
测量范围：在一个方向及其正交方向上分别各光栅扫描128点
[0383]
·
极性：posi(正)、nega(负)
[0384]
按照上述方法计算出imax、iave及iwid。并且，按照上述步骤，确认了是否满足必要条件1及必要条件2。
[0385]
(交叉切割试验)
[0386]
对所获得的光学膜的光学各向异性层实施了基于jis d0202-1988的交叉切割试验(棋盘格胶带剥离试验)。在光学各向异性层中由格子状的切割形成的100格中通过透明胶带(“ct24”，nichiban co.,ltd.制)的粘贴及剥离来计数剥离的网格的个数，并按照以下基准进行了评价。
[0387]“s”：剥离的网格的个数为0个
[0388]“a”：剥离的网格的个数为1～30个
[0389]“b”：剥离的网格的个数为31～50个
[0390]“c”：剥离的网格的个数为51个以上
[0391]
在表2中，在“必要条件1”一栏中，将满足必要条件1的情况设为“a”，将不满足必要条件1的情况设为“b”。
[0392]
[表2]
[0393][0394]
如上述表所示，确认了本发明的光学膜显示所期望的效果。
[0395]
根据实施例1、实施例4及实施例5的比较，确认了在使用纤维素酰化物膜作为树脂基材的情况下，效果更优异。
[0396]
根据实施例1～实施例3及实施例6的比较，确认了在使用特定聚合性高分子作为特定化合物的情况下，效果更优异。
[0397]
根据实施例1～实施例3的比较，确认了在imax/iave为50以上的情况下，效果更优异。
[0398]
符号说明
[0399]
10-光学膜，12-树脂基材，14-光学各向异性层，16-组合物层。