JP2020106551A - フィルター、バックライトユニット及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、広い色再現域と高い輝度を両立した液晶表示装置、及び、これに用いるフィルター及びバックライトユニットを提供する。【解決手段】少なくとも一種の色素と、少なくとも一種の特定のバインダーを含むフィルターであって、フィルターの吸収が波長560nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有し、吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差が70nm以下であるフィルター、及び、これを用いたバックライトユニット及び液晶表示装置。【選択図】図2
Description
本発明は、フィルター、バックライトユニット及び液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、消費電力の小さい省スペースの画像表示装置として年々その用途が広がっている。テレビ等の高品位の画像が要求される市場では解像度に加えて色再現性の向上に対する要求が高まっている。
液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネル自体は発光をしない非発光型素子であるため、液晶パネルの背面に配置され、液晶パネルに光を供給するバックライトユニットを備えている。
液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネル自体は発光をしない非発光型素子であるため、液晶パネルの背面に配置され、液晶パネルに光を供給するバックライトユニットを備えている。
近年、バックライトユニット用の光源として白色発光ダイオード(LED)が用いられるようになってきた。白色LEDを用いた発光装置としては、青色LEDから放射される青色光と、黄色蛍光体、又は緑色蛍光体及び赤色蛍光体から放射される光を混色させて白色光を作り出す方式が知られている。しかし、上記方式は次世代ディスプレイとして脚光を浴びている有機発光ダイオード(OLED)等と比較して色再現域が狭いという問題があり、これを克服するための新しい技術が求められている。
これに対して、特許文献1にはバックライトユニット中の拡散フィルム上に染料を含むコーティング層を設けて、白色LEDから発せられる不要な波長の光を遮断する技術が提案されている。また、特許文献2〜4には、特定の置換基を有するスクアリリウム系色素を用いた色調整フィルターが提案されている。
これに対して、特許文献1にはバックライトユニット中の拡散フィルム上に染料を含むコーティング層を設けて、白色LEDから発せられる不要な波長の光を遮断する技術が提案されている。また、特許文献2〜4には、特定の置換基を有するスクアリリウム系色素を用いた色調整フィルターが提案されている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の色素は不要な波長域だけでなく、必要な波長域の光も吸収してしまうため輝度が大きく低下する問題があることが本発明者らの検討でわかった。また、特許文献2〜4に記載の色素を用いると前述の輝度低下は緩和されるものの、依然不十分であった。
本発明の課題は、広い色再現域と高い輝度を両立した液晶表示装置、及び、これに用いるフィルター及びバックライトユニットを提供することにある。
本発明者らは、上述の輝度低下は、色素とバインダーとを含むフィルターにおいて、色素フィルターの吸収を特定の範囲とし、その裾切れを良くすると改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、上記課題は、以下の構成によって解決される。
〔1〕
少なくとも一種の色素と少なくとも一種のバインダーとを含むフィルターであって、波長560nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有する吸収を有し、前記吸収の、前記吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差が70nm以下であり、前記バインダーが下記関係式[A]を満たす、フィルター。
関係式[A]:0.80≦fd≦0.90
ここで、fd値は下記式Iで規定される。
式I: fd=δd/(δd+δp+δh)
式Iにおいて、δd、δp及びδhは、それぞれ、Hoy法により算出される溶解度パラメータδtに対する、London分散力に対応する項、双極子間力に対応する項、及び、水素結合力に対応する項を示す。
〔2〕
フィルターが下記一般式(1)で表される色素を含む〔1〕に記載のフィルター。
一般式(1)中、A及びBはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、又は−CH=G基を表し、Gは置換基を有していてもよい複素環基を表す。
〔3〕
バインダーがシクロオレフィン系ポリマー及び/又はポリスチレンを含む〔1〕又は〔2〕に記載のフィルター。
〔4〕
吸収が波長580nm以上605nm以下の波長域に吸収極大を有する〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のフィルター。
〔5〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のフィルターと、導光板と、光源とを含むバックライトユニットであって、フィルターが、導光板よりも、光源から出射した光の下流側に配置されているバックライトユニット。
〔6〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のフィルターと、偏光子と偏光板保護フィルムを含む偏光板と、偏光板が粘着剤層を介して貼り合わされた液晶セルとを含む液晶表示装置であって、フィルターが偏光板保護フィルム又は粘着剤層を兼ねる、液晶表示装置。
〔7〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のフィルターをバックライトユニットに含む、液晶表示装置。
〔1〕
少なくとも一種の色素と少なくとも一種のバインダーとを含むフィルターであって、波長560nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有する吸収を有し、前記吸収の、前記吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差が70nm以下であり、前記バインダーが下記関係式[A]を満たす、フィルター。
関係式[A]:0.80≦fd≦0.90
ここで、fd値は下記式Iで規定される。
式I: fd=δd/(δd+δp+δh)
式Iにおいて、δd、δp及びδhは、それぞれ、Hoy法により算出される溶解度パラメータδtに対する、London分散力に対応する項、双極子間力に対応する項、及び、水素結合力に対応する項を示す。
〔2〕
フィルターが下記一般式(1)で表される色素を含む〔1〕に記載のフィルター。
〔3〕
バインダーがシクロオレフィン系ポリマー及び/又はポリスチレンを含む〔1〕又は〔2〕に記載のフィルター。
〔4〕
吸収が波長580nm以上605nm以下の波長域に吸収極大を有する〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のフィルター。
〔5〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のフィルターと、導光板と、光源とを含むバックライトユニットであって、フィルターが、導光板よりも、光源から出射した光の下流側に配置されているバックライトユニット。
〔6〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のフィルターと、偏光子と偏光板保護フィルムを含む偏光板と、偏光板が粘着剤層を介して貼り合わされた液晶セルとを含む液晶表示装置であって、フィルターが偏光板保護フィルム又は粘着剤層を兼ねる、液晶表示装置。
〔7〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のフィルターをバックライトユニットに含む、液晶表示装置。
本明細書に記載の化学構造式で表される化合物が、共鳴構造(寄与構造)を採りうる場合、当該化学構造式は、その化合物が採りうる共鳴構造の1つを示すものとする。すなわち、本明細書に記載の化学構造式以外の化学構造式で表される化合物であっても、この化合物が本明細書に記載の化学構造式で表される共鳴構造を取りうる場合、本発明本明細書に記載の化学構造式で表される化合物に包含される。
本発明によれば、色再現域が広く、輝度の高い液晶表示装置、及び、これに用いるフィルター及びバックライトユニットを提供することができる。
本発明において、「〜」で表される数値範囲は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味である。
本発明において、特定の符号で表示された置換基、連結基等(以下、置換基等という)が複数あるとき、又は、複数の置換基等を同時若しくは択一的に規定するときには、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよいことを意味する。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。また、複数の置換基等が近接(特に隣接)するときにはそれらが互いに連結したり縮環したりして環を形成していてもよい意味である。
本発明において、化合物の表示については、化合物そのものの他、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。また、目的の効果を損なわない範囲で、構造の一部を変化させたものを含む意味である。なお、化合物の塩としては、例えば、化合物と無機酸若しくは有機酸とで形成された、化合物の酸付加塩、又は、化合物と無機塩基若しくは有機塩基とで形成された、化合物の塩基付加塩等が挙げられる。また、化合物のイオンとしては、例えば、上述の化合物の塩が水又は溶媒等に溶解して生成するイオンが挙げられる。
本発明において、化合物の表示については、化合物そのものの他、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。また、目的の効果を損なわない範囲で、構造の一部を変化させたものを含む意味である。なお、化合物の塩としては、例えば、化合物と無機酸若しくは有機酸とで形成された、化合物の酸付加塩、又は、化合物と無機塩基若しくは有機塩基とで形成された、化合物の塩基付加塩等が挙げられる。また、化合物のイオンとしては、例えば、上述の化合物の塩が水又は溶媒等に溶解して生成するイオンが挙げられる。
本明細書において、置換、無置換を明記していない置換基(連結基についても同様)については、所望の効果を損なわない範囲で、その基に任意の置換基を有していてもよい意味である。これは置換、無置換を明記していない化合物又は繰り返し単位についても同義である。
本発明において、ある基の炭素原子数を規定する場合、この炭素原子数は、基全体の炭素原子数を意味する。つまり、この基が更に置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素原子数を意味する。
本発明において、ある基が非環状骨格及び環状骨格を形成可能な場合、特段の断りがない限り、ある基は、非環状骨格の基と環状骨格の基を含む。例えば、アルキル基は、特段の断りがない限り、直鎖アルキル基、分岐アルキル基及び環状(シクロ)アルキル基を含む。ある基が環状骨格を形成する場合、環状骨格の基における炭素原子数の下限は、ある基において具体的に記載した炭素原子数の下限にかかわらず、3以上が好ましく、5以上が更に好ましい。
本発明において、ある基の炭素原子数を規定する場合、この炭素原子数は、基全体の炭素原子数を意味する。つまり、この基が更に置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素原子数を意味する。
本発明において、ある基が非環状骨格及び環状骨格を形成可能な場合、特段の断りがない限り、ある基は、非環状骨格の基と環状骨格の基を含む。例えば、アルキル基は、特段の断りがない限り、直鎖アルキル基、分岐アルキル基及び環状(シクロ)アルキル基を含む。ある基が環状骨格を形成する場合、環状骨格の基における炭素原子数の下限は、ある基において具体的に記載した炭素原子数の下限にかかわらず、3以上が好ましく、5以上が更に好ましい。
本発明において、「(メタ)アクリル」との用語は、メタクリル及びアクリルの両方を包含する意味に用いる。
[フィルター]
本発明のフィルター(以下、色素フィルターともいう)は、少なくとも一種の色素と、少なくとも一種のバインダーを含むフィルターであって、波長560nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有する吸収(吸収ピーク)を有し、吸収の吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差(10%値幅)が70nm以下である。
本発明のフィルター(以下、色素フィルターともいう)は、少なくとも一種の色素と、少なくとも一種のバインダーを含むフィルターであって、波長560nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有する吸収(吸収ピーク)を有し、吸収の吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差(10%値幅)が70nm以下である。
前述の吸収極大の波長域は570nm以上610nm以下がより好ましく、580nm以上605nm以下が更に好ましい。
前述のフィルターは波長560nm以上620nm以下の波長域以外の波長域に吸収極大を持たないことが好ましい。
また、前述の10%の吸光度を与える二つの波長の差は65nm以下が更に好ましい。
本発明において、色素フィルターの吸収極大における吸光度とは、吸収ピークの吸光度であり、図2に示すように吸収極大波長における吸光度の測定値(実線)から色素の吸収に由来しない平坦領域(通常、色素を含有しないフィルターを準備して決定する。)の測定値(点線)を差し引いた値(101)を用いるものとする。吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長は、吸収極大における吸光度(101)の10%の吸光度(102)を与える波長であって、吸収極大を示す波長に対して短波長側及び長波長側に存在する二つの波長を意味する。上記10%値幅(103)は、このようにして決定した、10%の吸光度を示す二つの波長の差(絶対値)をいう。
色素フィルターにおいて、2種以上の色素を用いている場合も、上記と同様にして、吸収極大及び10%値幅を求めることができる。
上記10%値幅は、バインダーとなるポリマーの種類と色素との組み合わせにより、調整又は設定できる。例えば、バインダーとして後述するシクロオレフィン系ポリマー又はポリスチレンを使用する場合、一般式(1)で表される色素と組み合わせて用いることが好ましい。
前述のフィルターは波長560nm以上620nm以下の波長域以外の波長域に吸収極大を持たないことが好ましい。
また、前述の10%の吸光度を与える二つの波長の差は65nm以下が更に好ましい。
本発明において、色素フィルターの吸収極大における吸光度とは、吸収ピークの吸光度であり、図2に示すように吸収極大波長における吸光度の測定値(実線)から色素の吸収に由来しない平坦領域(通常、色素を含有しないフィルターを準備して決定する。)の測定値(点線)を差し引いた値(101)を用いるものとする。吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長は、吸収極大における吸光度(101)の10%の吸光度(102)を与える波長であって、吸収極大を示す波長に対して短波長側及び長波長側に存在する二つの波長を意味する。上記10%値幅(103)は、このようにして決定した、10%の吸光度を示す二つの波長の差(絶対値)をいう。
色素フィルターにおいて、2種以上の色素を用いている場合も、上記と同様にして、吸収極大及び10%値幅を求めることができる。
上記10%値幅は、バインダーとなるポリマーの種類と色素との組み合わせにより、調整又は設定できる。例えば、バインダーとして後述するシクロオレフィン系ポリマー又はポリスチレンを使用する場合、一般式(1)で表される色素と組み合わせて用いることが好ましい。
本発明の色素フィルターにより、広い色再現性と高い輝度を両立できる理由は定かではないが、次のように考えられる。
色素フィルターが、特定波長の吸収極大を有することにより、バックライトユニット用の光源として使用されている白色LEDからの入射光に含まれる不要な光(波長580nm以上610nm以下の光)を色素フィルターが吸収して、所望の波長光を通過させることができる。その際に、上述のとおり色素フィルターの吸収は10%値幅が狭く吸収ピークの裾切れがよいため、必要以上に所望の光を吸収せず、輝度が低下しないと考えられる。
本発明において好ましく用いられるスクアリン系色素は、その吸収が組み合わせるバインダーの種類により変化する。この色素を所定のfd値を有するバインダーと組み合わせると、例えば、分子内水素結合が促進され、裾切れの良い吸収ピークを持つ、色素フィルターとすることができると考えられる。この効果は、スクアリン系色素を低濃度で含有させた場合により高く得ることができる。
色素フィルターが、特定波長の吸収極大を有することにより、バックライトユニット用の光源として使用されている白色LEDからの入射光に含まれる不要な光(波長580nm以上610nm以下の光)を色素フィルターが吸収して、所望の波長光を通過させることができる。その際に、上述のとおり色素フィルターの吸収は10%値幅が狭く吸収ピークの裾切れがよいため、必要以上に所望の光を吸収せず、輝度が低下しないと考えられる。
本発明において好ましく用いられるスクアリン系色素は、その吸収が組み合わせるバインダーの種類により変化する。この色素を所定のfd値を有するバインダーと組み合わせると、例えば、分子内水素結合が促進され、裾切れの良い吸収ピークを持つ、色素フィルターとすることができると考えられる。この効果は、スクアリン系色素を低濃度で含有させた場合により高く得ることができる。
(色素)
本発明に用いる色素は、上記性能を有する色素フィルターとできれば、特に限定されないが、スクアリン系色素を用いることが好ましく、一般式(1)で表されるスクアリン系色素であることがより好ましい。
本発明において、下記各一般式で表される色素において、カチオンは非局在化して存在しており、複数の互変異性体構造が存在する。そのため、本発明において、ある色素の少なくとも1つの互変異性体構造が各一般式に当てはまる場合、ある色素は各一般式で表される色素とする。従って、特定の一般式で表される色素とは、その少なくとも1つの互変異性体構造を特定の一般式で表わすことができる色素ということもできる。本発明において、一般式で表される色素は、その互変異性体構造の少なくとも1つがこの一般式に当てはまる限り、どのような互変異性体構造をとるものでもよい。
本発明に用いる色素は、上記性能を有する色素フィルターとできれば、特に限定されないが、スクアリン系色素を用いることが好ましく、一般式(1)で表されるスクアリン系色素であることがより好ましい。
本発明において、下記各一般式で表される色素において、カチオンは非局在化して存在しており、複数の互変異性体構造が存在する。そのため、本発明において、ある色素の少なくとも1つの互変異性体構造が各一般式に当てはまる場合、ある色素は各一般式で表される色素とする。従って、特定の一般式で表される色素とは、その少なくとも1つの互変異性体構造を特定の一般式で表わすことができる色素ということもできる。本発明において、一般式で表される色素は、その互変異性体構造の少なくとも1つがこの一般式に当てはまる限り、どのような互変異性体構造をとるものでもよい。
一般式(1)中、A及びBは、各々独立して、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、又は−CH=Gを示す。Gは置換基を有していてもよい複素環基を示す。
A又はBとして採りうるアリール基としては、特に制限されず、単環からなる基でも縮合環からなる基でもよい。アリール基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜12が更に好ましい。アリール基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環からなる各基が挙げられ、より好ましくはベンゼン環からなる基である。
A又はBとして採りうるアリール基としては、特に制限されず、単環からなる基でも縮合環からなる基でもよい。アリール基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜12が更に好ましい。アリール基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環からなる各基が挙げられ、より好ましくはベンゼン環からなる基である。
A又はBとして採りうる複素環基としては、特に制限はなく、脂肪族複素環若しくは芳香族複素環からなる基を含み、芳香族複素環からなる基が好ましい。芳香族複素環基であるヘテロアリール基としては、例えば、後述する置換基Xとして採りうるヘテロアリール基が挙げられる。A又はBとして採りうる芳香族複素環基は、5員環又は6員環の基が好ましく、含窒素5員環の基がより好ましい。具体的には、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、トリアゾール環、インドール環、インドレニン環、インドリン環、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ピラゾロトリアゾール環が好適に挙げられる。中でも、ピロール環、ピラゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環又はピラゾロトリアゾール環が好ましい。ピラゾロトリアゾール環とは、ピラゾール環とトリアゾール環との縮合環からなり、これらの環が少なくとも1つずつ縮合してなる縮合環であればよく、例えば、後述する一般式(4)及び(5)中の縮合環が挙げられる。
A又はBとして採りうる−CH=G中のGは、置換基を有していてもよい複素環基を表し、例えば、A、Bに示されている例が好適に挙げられる。中でも、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、インドリン環からなる基等が好ましい。
A、B及びGは、それぞれ、置換基Xを有していてもよく、置換基Xを有する場合には、隣接する置換基が互いに結合して更に環構造を形成してもよい。また、置換基は複数個存在してもよい。
置換基Xとしては、例えば、後述する一般式(2)のR1として採りうる置換基が挙げられ、具体的には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、−OR20AOR11、−COOR12、−OCOR13、−NR14R15、−NHCOR16、−CONR17R18、−NHCONR19R20、−NHCOOR21、−SR22、−SO2R23、−SO3R24、−NHSO2R25、SO2NR26R27又は−OR28が挙げられる。
置換基Xとしては、例えば、後述する一般式(2)のR1として採りうる置換基が挙げられ、具体的には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、−OR20AOR11、−COOR12、−OCOR13、−NR14R15、−NHCOR16、−CONR17R18、−NHCONR19R20、−NHCOOR21、−SR22、−SO2R23、−SO3R24、−NHSO2R25、SO2NR26R27又は−OR28が挙げられる。
R10〜R28は、各々独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基又はヘテロ環基を表す。R10〜R28として採りうる脂肪族基及び芳香族基は、特に制限されず、後述する一般式(2)のR1として採りうる置換基から適宜に選択できる。R10〜R28として採りうるヘテロ環基は、脂肪族でも芳香族でもよく、例えば、後述する一般式(2)のR1として採りうるヘテロアリール基又はヘテロ環基から適宜に選択できる。
なお、−COOR12のR12が水素原子である場合(すなわち、カルボキシル基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、−SO3R24のR24が水素原子である場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。
なお、−COOR12のR12が水素原子である場合(すなわち、カルボキシル基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、−SO3R24のR24が水素原子である場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基の炭素数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜8が更に好ましい。アルケニル基の炭素数は、2〜20が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜8が更に好ましい。アルキニル基の炭素数は、2〜40が好ましく、2〜30がより好ましく、2〜25が特に好ましい。アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基は、それぞれ、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖又は分岐が好ましい。
アリール基は、単環又は縮合環の基を含む。アリール基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜12が更に好ましい。
アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アラルキル基のアリール部分は、上記アリール基と同様である。アラルキル基の炭素数は、7〜40が好ましく、7〜30がより好ましく、7〜25が更に好ましい。
ヘテロアリール基は、単環又は縮合環からなる基を含み、単環、又は環数が2〜8個の縮合環からなる基が好ましく、単環又は環数が2〜4個の縮合環からなる基がより好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子の数は1〜3が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子等が挙げられる。ヘテロアリール基は、5員環又は6員環からなる基が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成する炭素原子の数は3〜30が好ましく、3〜18がより好ましく、3〜12がより好ましい。ヘテロアリール基としては、例えば、ピリジン環、ピペリジン環、フラン環基、フルフラン環、チオフェン環、ピロール環、キノリン環、モルホリン環、インドール環、イミダゾール環、ピラゾール環、カルバゾール環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、インドリン環、チアゾール環、ピラジン環、チアジアジン環、ベンゾキノリン環又はチアジアゾール環からなる各基が挙げられる。
アルキル基の炭素数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜8が更に好ましい。アルケニル基の炭素数は、2〜20が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜8が更に好ましい。アルキニル基の炭素数は、2〜40が好ましく、2〜30がより好ましく、2〜25が特に好ましい。アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基は、それぞれ、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖又は分岐が好ましい。
アリール基は、単環又は縮合環の基を含む。アリール基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜12が更に好ましい。
アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アラルキル基のアリール部分は、上記アリール基と同様である。アラルキル基の炭素数は、7〜40が好ましく、7〜30がより好ましく、7〜25が更に好ましい。
ヘテロアリール基は、単環又は縮合環からなる基を含み、単環、又は環数が2〜8個の縮合環からなる基が好ましく、単環又は環数が2〜4個の縮合環からなる基がより好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子の数は1〜3が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子等が挙げられる。ヘテロアリール基は、5員環又は6員環からなる基が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成する炭素原子の数は3〜30が好ましく、3〜18がより好ましく、3〜12がより好ましい。ヘテロアリール基としては、例えば、ピリジン環、ピペリジン環、フラン環基、フルフラン環、チオフェン環、ピロール環、キノリン環、モルホリン環、インドール環、イミダゾール環、ピラゾール環、カルバゾール環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、インドリン環、チアゾール環、ピラジン環、チアジアジン環、ベンゾキノリン環又はチアジアゾール環からなる各基が挙げられる。
置換基Xの例で挙げた、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基及びヘテロアリール基は、それぞれ、更に置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。更に有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、アルキル基、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、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、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、及びカルボキシル基から選ばれる置換基が好ましく、アルキル基、アリール基、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、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、及びカルボキシル基から選ばれる置換基がより好ましい。これらの基は、後述する一般式(2)のR1として採りうる置換基から適宜に選択することができる。
上記一般式(1)で表される色素の好ましい1実施形態として、下記一般式(2)で表される色素が挙げられる。
一般式(2)中、A1は、一般式(1)中のAと同様である。中でも、含窒素5員環である複素環基が好ましい。
一般式(2)において、R1及びR2は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。R1とR2はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、また互いに結合して環を形成してもよい。
R1及びR2として採りうる置換基としては、特に制限はないが、例えば、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリフルオロメチル基等)、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヘテロアリール基(フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キナゾリル基、フタラジル基等)、ヘテロ環基(複素環基とも呼び、例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、ヘテロアリールオキシ基(芳香族ヘテロ環オキシ基)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、ヘテロアリールチオ基(芳香族ヘテロ環チオ基)、アルコキシカルボニル基(メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、ホスホリル基(ジメトキシホスホニル、ジフェニルホスホリル)、スルファモイル基(アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、スルホニルアミド基(メチルスルホニルアミノ基、オクチルスルホニルアミノ基、2−エチルヘキシルスルホニルアミノ基、トリフルオロメチルスルホニルアミノ基等)、カルバモイル基(アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、アルキルスルホニル基(メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、ジブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、アルキルスルホニルオキシ基(メタンスルホニルオキシ)、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、ヒドロキシ基等が挙げられる。
中でも、アルキル基、アルケニル基、アリール基又はヘテロアリール基が好ましく、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R1及びR2として採りうる置換基としては、特に制限はないが、例えば、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリフルオロメチル基等)、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヘテロアリール基(フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キナゾリル基、フタラジル基等)、ヘテロ環基(複素環基とも呼び、例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、ヘテロアリールオキシ基(芳香族ヘテロ環オキシ基)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、ヘテロアリールチオ基(芳香族ヘテロ環チオ基)、アルコキシカルボニル基(メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、ホスホリル基(ジメトキシホスホニル、ジフェニルホスホリル)、スルファモイル基(アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、スルホニルアミド基(メチルスルホニルアミノ基、オクチルスルホニルアミノ基、2−エチルヘキシルスルホニルアミノ基、トリフルオロメチルスルホニルアミノ基等)、カルバモイル基(アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、アルキルスルホニル基(メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、ジブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、アルキルスルホニルオキシ基(メタンスルホニルオキシ)、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、ヒドロキシ基等が挙げられる。
中でも、アルキル基、アルケニル基、アリール基又はヘテロアリール基が好ましく、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R1及びR2として採りうる置換基は更に置換基を有していてもよい。更に有していてもよい置換基としては、R1及びR2として採りうる上記置換基が挙げられる。また、R1とR2とは、互いに、又は、B2又はB3が有する置換基と、結合して環を形成してもよい。このとき形成される環としてはヘテロ環又はヘテロアリール環が好ましく、形成される環の大きさは特に制限されないが、5員環又は6員環であることが好ましい。
一般式(2)において、B1、B2、B3及びB4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表す。B1、B2、B3及びB4を含む環は芳香環である。B1〜B4のうち、少なくとも2つ以上は炭素原子であることが好ましく、B1〜B4の全てが炭素原子であることがより好ましい。
B1〜B4として採りうる炭素原子は、水素原子又は置換基を有する。B1〜B4として採りうる炭素原子のうち、置換基を有する炭素原子の数は、特に制限されないが、0、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。特に、B1及びB4が炭素原子であって、少なくとも一方が置換基を有することが好ましい。
B1〜B4として採りうる炭素原子が有する置換基としては、特に制限されず、R1及びR2として採りうる上記置換基が挙げられる。中でも、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アシル基、アミド基、スルホニルアミド基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基であり、より好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アシル基、アミド基、スルホニルアミド基、カルバモイル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基である。
B1〜B4として採りうる炭素原子は、水素原子又は置換基を有する。B1〜B4として採りうる炭素原子のうち、置換基を有する炭素原子の数は、特に制限されないが、0、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。特に、B1及びB4が炭素原子であって、少なくとも一方が置換基を有することが好ましい。
B1〜B4として採りうる炭素原子が有する置換基としては、特に制限されず、R1及びR2として採りうる上記置換基が挙げられる。中でも、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アシル基、アミド基、スルホニルアミド基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基であり、より好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アシル基、アミド基、スルホニルアミド基、カルバモイル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基である。
B1及びB4として採りうる炭素原子が有する置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アミド基、スルホニルアミド基又はカルバモイル基が更に好ましく、特に好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アミド基又はスルホニルアミド基が挙げられ、最も好ましくは、ヒドロキシ基、アミド基又はスルホニルアミド基である。
B2及びB3として採りうる炭素原子が有する置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子が更に好ましく、いずれか一方の置換基が電子吸引性基(例えば、アルコキシカルボニル基、アシル基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子)であることが特に好ましい。
B2及びB3として採りうる炭素原子が有する置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子が更に好ましく、いずれか一方の置換基が電子吸引性基(例えば、アルコキシカルボニル基、アシル基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子)であることが特に好ましい。
上記一般式(2)で表される色素は、下記一般式(3)、一般式(4)及び一般式(5)のいずれかで表される色素であることが好ましい。
一般式(3)において、R1及びR2は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、上記一般式(2)におけるR1及びR2と同義であり、好ましい範囲も同じである。
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(3)において、R3及びR4は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。R3及びR4として採りうる置換基としては、特に制限されず、上記R1及びR2として採りうる置換基と同じものを挙げることができる。
ただし、R3として採りうる置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アミド基、スルホニルアミド基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はハロゲン原子が好ましく、アルキル基、アリール基又はアミノ基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R4として採りうる置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、アミノ基又はシアノ基が好ましく、アルキル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基又はアリール基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
ただし、R3として採りうる置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アミド基、スルホニルアミド基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はハロゲン原子が好ましく、アルキル基、アリール基又はアミノ基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R4として採りうる置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、アミノ基又はシアノ基が好ましく、アルキル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基又はアリール基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R3及びR4として採りうるアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよいが、直鎖状又は分岐状が好ましい。アルキル基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜8がより好ましい。アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基が好ましく、メチル基、t−ブチル基がより好ましい。
一般式(4)において、R1及びR2は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、上記一般式(2)におけるR1及びR2と同義であり、好ましい範囲も同じである。
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(4)において、R5及びR6は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。R5及びR6として採りうる置換基としては、特に制限されず、上記R1及びR2として採りうる置換基と同じものを挙げることができる。
ただし、R5として採りうる置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、シアノ基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、スルホニルアミド基、ウレイド基又はカルバモイル基が好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アミド基又はアミノ基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R5として採りうるアルキル基は、R3として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ただし、R5として採りうる置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、シアノ基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、スルホニルアミド基、ウレイド基又はカルバモイル基が好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アミド基又はアミノ基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R5として採りうるアルキル基は、R3として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
R6として採りうる置換基は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、スルホニルアミド基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、カルバモイル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子が好ましく、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基又はヘテロ環基がより好ましく、アルキル基又はアリール基が更に好ましい。
R6として採りうるアルキル基は、R4として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
R6として採りうるアリール基は、炭素数6〜12のアリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。このアリール基は置換基を有していてもよく、このような置換としては、以下の置換基群Aから選択される基が挙げられ、特に、炭素数1〜10のアルキル基、スルホニル基、アミノ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基等が好ましい。これらの置換基は、更に置換基を有していてもよい。具体的に、置換基はアルキルスルホニルアミノ基が好ましい。
R6として採りうるアルキル基は、R4として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
R6として採りうるアリール基は、炭素数6〜12のアリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。このアリール基は置換基を有していてもよく、このような置換としては、以下の置換基群Aから選択される基が挙げられ、特に、炭素数1〜10のアルキル基、スルホニル基、アミノ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基等が好ましい。これらの置換基は、更に置換基を有していてもよい。具体的に、置換基はアルキルスルホニルアミノ基が好ましい。
− 置換基群A −
ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アミノオキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル若しくはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル若しくはアリールスルフィニル基、アルキル若しくはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等
ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アミノオキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル若しくはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル若しくはアリールスルフィニル基、アルキル若しくはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等
一般式(5)において、R1及びR2は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、上記一般式(2)におけるR1及びR2と同義であり、好ましい範囲も同じである。
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(5)において、R7及びR8は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。R7及びR8として採りうる置換基としては、特に制限されず、上記R1及びR2として採りうる置換基と同じものを挙げることができる。
ただし、R7として採りうる置換基の、好ましい範囲、より好ましい範囲及び更に好ましい基は、R5として採りうる置換基と同じである。R5として採りうるアルキル基は、上記R3として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ただし、R7として採りうる置換基の、好ましい範囲、より好ましい範囲及び更に好ましい基は、R5として採りうる置換基と同じである。R5として採りうるアルキル基は、上記R3として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
R8として採りうる置換基の、好ましい範囲、より好ましい範囲及び更に好ましい範囲は、R6として採りうる置換基と同じである。R8として採りうるアルキル基及びアリール基の好ましい範囲は、上記R6として採りうるアルキル基及びアリール基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
本発明においては、染料Aとしてスクアリン系染料を用いる場合、スクアリン系染料としては、一般式(1)〜(5)のいずれかで表されるスクアリン色素であれば、特に制限なく使用することができる。その例として、例えば、特開2006−160618号公報、国際公開第2004/005981号、国際公開第2004/007447号、Dyes and Pigment,2001,49,p.161−179、国際公開第2008/090757号、国際公開第2005/121098号、特開2008−275726号公報に記載の化合物を挙げられる。
以下に、一般式(1)〜一般式(5)のいずれかで表される色素の具体例を示す。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
下記具体例において、Meはメチル、Etはエチル、Phはフェニルをそれぞれ示す。
下記具体例において、Meはメチル、Etはエチル、Phはフェニルをそれぞれ示す。
上記具体例の他に、一般式(3)〜(5)のいずれかで表される色素の具体例を以下に挙げる。下記表中の置換基Bは下記構造を表す。下記構造及び下記表において、Meはメチル、Etはエチル、i−Prはi−プロピル、Buはn−ブチル、t−Buはt−ブチル、Phはフェニルをそれぞれ示す。下記構造において*は各一般式中の炭素四員環との結合部を示す。
長時間点灯しても画像が劣化しにくい耐光性の高い色素フィルターとする観点からは、一般式(2)、(3)で表される色素を使用することが好ましい。
本発明の色素フィルターに用いる色素の含有量は、後述するバインダー樹脂に対して0.001質量%以上1質量%以下が好ましい。更に好ましくは0.003質量%以上1質量%以下である。最も好ましくは0.005質量%以上0.5質量%以下である。耐光性の高い色素フィルターとする観点からは、0.005〜0.1質量%とすることが好ましい。
また、色素の含有量は上記範囲を満たしていればよいが、本発明に用いる色素の色素フィルター1m2あたりの含有量に換算すると0.001g/m2以上1.0g/m2以下が好ましい。更に好ましくは0.01g/m2以上0.7g/m2以下である。
色素フィルターが色素を2種以上含む場合は、上記含有量はこれらの合計含有量とする。
なお、本発明の色素フィルターが後述する、偏光板保護フィルム又は粘着剤層を兼ねる場合においての、色素の含有量も上記範囲であればよい。
また、色素の含有量は上記範囲を満たしていればよいが、本発明に用いる色素の色素フィルター1m2あたりの含有量に換算すると0.001g/m2以上1.0g/m2以下が好ましい。更に好ましくは0.01g/m2以上0.7g/m2以下である。
色素フィルターが色素を2種以上含む場合は、上記含有量はこれらの合計含有量とする。
なお、本発明の色素フィルターが後述する、偏光板保護フィルム又は粘着剤層を兼ねる場合においての、色素の含有量も上記範囲であればよい。
(樹脂)
本発明の色素フィルターは、樹脂(バインダー)を含有する(バインダーはポリマーに加えて任意の慣用成分を含んでいてもよい。以下、「バインダー樹脂」ということがある)。本発明の色素フィルターに用いられる樹脂は、先鋭な吸収波形を与える観点から、下記式Iにより算出されるfdが下記関係式[A]を満たすものとする。
関係式[A]:0.80≦fd≦0.90
ここで、fd値は下記式Iで規定される。
式I:fd=δd/(δd+δp+δh)
式Iにおいて、δd、δp及びδhは、それぞれ、Hoy法により算出される溶解度パラメータδtに対する、London分散力に対応する項、双極子間力に対応する項、及び、水素結合力に対応する項を示す。すなわち、fdはδdとδpとδhの和に対するδdの比率を示す。
fd値が0.90を超えると、色素を溶解できる溶媒に対するバインダーの溶解が不十分となり、fd値が0.80以下では先鋭な吸収波形が得られにくい。
また、色素フィルター層がバインダーを2種以上含む場合、fd値は、下記のようにして算出する。
fd=Σ(wi・fdi)
ここで、wiはi番目のバインダーの質量分率、fdiはi番目のバインダーのfd値を表す。
本発明の色素フィルターは、樹脂(バインダー)を含有する(バインダーはポリマーに加えて任意の慣用成分を含んでいてもよい。以下、「バインダー樹脂」ということがある)。本発明の色素フィルターに用いられる樹脂は、先鋭な吸収波形を与える観点から、下記式Iにより算出されるfdが下記関係式[A]を満たすものとする。
関係式[A]:0.80≦fd≦0.90
ここで、fd値は下記式Iで規定される。
式I:fd=δd/(δd+δp+δh)
式Iにおいて、δd、δp及びδhは、それぞれ、Hoy法により算出される溶解度パラメータδtに対する、London分散力に対応する項、双極子間力に対応する項、及び、水素結合力に対応する項を示す。すなわち、fdはδdとδpとδhの和に対するδdの比率を示す。
fd値が0.90を超えると、色素を溶解できる溶媒に対するバインダーの溶解が不十分となり、fd値が0.80以下では先鋭な吸収波形が得られにくい。
また、色素フィルター層がバインダーを2種以上含む場合、fd値は、下記のようにして算出する。
fd=Σ(wi・fdi)
ここで、wiはi番目のバインダーの質量分率、fdiはi番目のバインダーのfd値を表す。
− London分散力に対応する項δd −
London分散力に対応する項δdは、文献“Properties of Polymers 3rd, ELSEVIER, (1990)”の214〜220頁の「2) Method of Hoy (1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδdをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
London分散力に対応する項δdは、文献“Properties of Polymers 3rd, ELSEVIER, (1990)”の214〜220頁の「2) Method of Hoy (1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδdをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
− 双極子間力に対応する項δp −
双極子間力に対応する項δdの算出方法は、文献“Properties of Polymers 3rd, ELSEVIER, (1990)”の214〜220頁の「2) Method of Hoy (1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδpをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
双極子間力に対応する項δdの算出方法は、文献“Properties of Polymers 3rd, ELSEVIER, (1990)”の214〜220頁の「2) Method of Hoy (1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδpをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
− 水素結合力に対応する項δh −
水素結合力に対応する項δhの算出方法は、文献“Properties of Polymers 3rd, ELSEVIER, (1990)”の214〜220頁の「2) Method of Hoy (1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδhをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
水素結合力に対応する項δhの算出方法は、文献“Properties of Polymers 3rd, ELSEVIER, (1990)”の214〜220頁の「2) Method of Hoy (1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδhをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
本発明の色素フィルターのバインダーとして用いられる樹脂としてはポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、シクロオレフィン系樹脂を挙げることができ、その中でも、極性の低い樹脂が好ましく、シクロオレフィン系樹脂及びポリスチレン樹脂がより好ましい。
以下に本発明で好ましく用いられるシクロオレフィン系樹脂及びポリスチレン樹脂について説明する。
耐光性を高める観点からは、シクロオレフィン系樹脂が好ましい。
以下に本発明で好ましく用いられるシクロオレフィン系樹脂及びポリスチレン樹脂について説明する。
耐光性を高める観点からは、シクロオレフィン系樹脂が好ましい。
−シクロオレフィン系樹脂−
シクロオレフィン系樹脂に含まれるシクロオレフィン系ポリマー(環状ポリオレフィンともいう。)を形成する環状オレフィン化合物としては、炭素−炭素二重結合を含む環構造を持つ化合物であれば特に制限されず、例えば、ノルボルネン化合物、ノルボルネン化合物以外の、単環の環状オレフィン化合物、環状共役ジエン化合物又はビニル脂環式炭化水素化合物等が挙げられる。
シクロオレフィン系樹脂に含まれるシクロオレフィン系ポリマーとしては、例えば、(1)ノルボルネン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(2)ノルボルネン化合物以外の、単環の環状オレフィン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(3)環状共役ジエン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素化合物に由来する構造単位を含む重合体、及び、(1)〜(4)の各化合物に由来する構造単位を含む重合体の水素化物等が挙げられる。本発明において、ノルボルネン化合物に由来する構造単位を含む重合体、及び、単環の環状オレフィン化合物に由来する構造単位を含む重合体には、各化合物の開環重合体を含む。
シクロオレフィン系樹脂に含まれるシクロオレフィン系ポリマー(環状ポリオレフィンともいう。)を形成する環状オレフィン化合物としては、炭素−炭素二重結合を含む環構造を持つ化合物であれば特に制限されず、例えば、ノルボルネン化合物、ノルボルネン化合物以外の、単環の環状オレフィン化合物、環状共役ジエン化合物又はビニル脂環式炭化水素化合物等が挙げられる。
シクロオレフィン系樹脂に含まれるシクロオレフィン系ポリマーとしては、例えば、(1)ノルボルネン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(2)ノルボルネン化合物以外の、単環の環状オレフィン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(3)環状共役ジエン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素化合物に由来する構造単位を含む重合体、及び、(1)〜(4)の各化合物に由来する構造単位を含む重合体の水素化物等が挙げられる。本発明において、ノルボルネン化合物に由来する構造単位を含む重合体、及び、単環の環状オレフィン化合物に由来する構造単位を含む重合体には、各化合物の開環重合体を含む。
シクロオレフィン系樹脂に含まれるシクロオレフィン系ポリマーとしては、特に制限されないが、下記一般式(A−II)又は(A−III)で表される、ノルボルネン化合物に由来する構造単位を有する重合体が好ましい。下記一般式(A−II)で表される構造単位を有する重合体はノルボルネン化合物の付加重合体であり、下記一般式(A−III)で表される構造単位を有する重合体はノルボルネン化合物の開環重合体である。
一般式中、mは0〜4の整数であり、0又は1が好ましい。
R3〜R6は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜10の炭化水素基を表す。
本発明において、炭化水素基は、炭素原子と水素原子からなる基であれば特に制限されず、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基(芳香族炭化水素基)等が挙げられる。中でも、アルキル基又はアリール基が好ましい。
X2及びX3、Y2及びY3は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換された炭素数1〜10の炭化水素基、−(CH2)nCOOR11、−(CH2)nOCOR12、−(CH2)nNCO、−(CH2)nNO2、−(CH2)nCN、−(CH2)nCONR13R14、−(CH2)nNR13R14、−(CH2)nOZ、−(CH2)nW、又は、X2とY2若しくはX3とY3が互いに結合して形成する、(−CO)2O若しくは(−CO)2NR15を表す。
ここで、R11〜R15は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Zは炭化水素基又はハロゲンで置換された炭化水素基を表し、WはSi(R16)pD(3−p)(R16は炭素数1〜10の炭化水素基を表し、Dはハロゲン原子、−OCOR17又は−OR17(R17は炭素数1〜10の炭化水素基)を表す。pは0〜3の整数である)を表す。nは、0〜10の整数であり、0〜8が好ましく、0〜6がより好ましい。
R3〜R6は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜10の炭化水素基を表す。
本発明において、炭化水素基は、炭素原子と水素原子からなる基であれば特に制限されず、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基(芳香族炭化水素基)等が挙げられる。中でも、アルキル基又はアリール基が好ましい。
X2及びX3、Y2及びY3は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換された炭素数1〜10の炭化水素基、−(CH2)nCOOR11、−(CH2)nOCOR12、−(CH2)nNCO、−(CH2)nNO2、−(CH2)nCN、−(CH2)nCONR13R14、−(CH2)nNR13R14、−(CH2)nOZ、−(CH2)nW、又は、X2とY2若しくはX3とY3が互いに結合して形成する、(−CO)2O若しくは(−CO)2NR15を表す。
ここで、R11〜R15は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Zは炭化水素基又はハロゲンで置換された炭化水素基を表し、WはSi(R16)pD(3−p)(R16は炭素数1〜10の炭化水素基を表し、Dはハロゲン原子、−OCOR17又は−OR17(R17は炭素数1〜10の炭化水素基)を表す。pは0〜3の整数である)を表す。nは、0〜10の整数であり、0〜8が好ましく、0〜6がより好ましい。
一般式(A−II)又は(A−III)において、R3〜R6は、それぞれ、水素原子又は−CH3が好ましく、透湿度の点で、水素原子であることが更に好ましい。
X2及びX3は、それぞれ、水素原子、−CH3、−C2H5が好ましく、透湿度の点で、水素原子が更に好ましい。
Y2及びY3は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子(特に塩素原子)又は−(CH2)nCOOR11(特に−COOCH3)が好ましく、透湿度の点で、水素原子が更に好ましい。
その他の基は、適宜に選択される。
X2及びX3は、それぞれ、水素原子、−CH3、−C2H5が好ましく、透湿度の点で、水素原子が更に好ましい。
Y2及びY3は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子(特に塩素原子)又は−(CH2)nCOOR11(特に−COOCH3)が好ましく、透湿度の点で、水素原子が更に好ましい。
その他の基は、適宜に選択される。
一般式(A−II)又は(A−III)で表される構造単位を有する重合体は、更に下記一般式(A−I)で表される構造単位を少なくとも1種以上含んでもよい。
一般式中、R1及びR2は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜10の炭化水素基を表し、X1及びY1は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換された炭素数1〜10の炭化水素基、−(CH2)nCOOR11、−(CH2)nOCOR12、−(CH2)nNCO、−(CH2)nNO2、−(CH2)nCN、−(CH2)nCONR13R14、−(CH2)nNR13R14、−(CH2)nOZ、−(CH2)nW、又は、X1とY1が互いに結合して形成する、(−CO)2O若しくは(−CO)2NR15を表す。
ここで、R11〜R15は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Zは炭化水素基又はハロゲンで置換された炭化水素基を表し、WはSi(R16)pD(3−p)(R16は炭素数1〜10の炭化水素基を表し、Dはハロゲン原子、−OCOR17又は−OR17(R17は炭素数1〜10の炭化水素基)を表す。pは0〜3の整数である)を表す。nは0〜10の整数を示す。
ここで、R11〜R15は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Zは炭化水素基又はハロゲンで置換された炭化水素基を表し、WはSi(R16)pD(3−p)(R16は炭素数1〜10の炭化水素基を表し、Dはハロゲン原子、−OCOR17又は−OR17(R17は炭素数1〜10の炭化水素基)を表す。pは0〜3の整数である)を表す。nは0〜10の整数を示す。
偏光子に対する密着性の観点から、一般式(A−II)又は(A−III)で表される構造単位を有する環状ポリオレフィンは、上述のノルボルネン化合物に由来する構造単位を、環状ポリオレフィンの全質量に対して90質量%以下含有することが好ましく、30〜85質量%含有することがより好ましく、50〜79質量%含有することが更に好ましく、60〜75質量%含有することが最も好ましい。ここで、ノルボルネン化合物に由来する構造単位の割合は環状ポリオレフィン中の平均値を表す。
ノルボルネン化合物の付加(共)重合体は、特開平10−7732号公報、特表2002−504184号公報、米国公開特許公開第2004/229157A1、又は、国際公開第2004/070463号等に記載されている。
ノルボルネン化合物の重合体としては、ノルボルネン化合物(例えば、ノルボルネンの多環状不飽和化合物)同士を付加重合することによって得られる。
ノルボルネン化合物の重合体としては、ノルボルネン化合物(例えば、ノルボルネンの多環状不飽和化合物)同士を付加重合することによって得られる。
また、ノルボルネン化合物の重合体として、必要に応じ、ノルボルネン化合物と、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィン、ブタジエン、イソプレンのような共役ジエン、エチリデンノルボルネンのような非共役ジエン、アクリロニトリル、アクリル酸、メタアクリル酸、無水マレイン酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、マレイミド、酢酸ビニル又は塩化ビニル等のエチレン性不飽和化合物とを付加共重合して得られる共重合体が挙げられる。中でも、エチレンとの共重合体が好ましい。
このようなノルボルネン化合物の付加(共)重合体としては、三井化学社よりアペルの商品名で発売されており、ガラス転移温度(Tg)が互いに異なる、例えば、APL8008T(Tg70℃)、APL6011T(Tg105℃)、APL6013T(Tg125℃)、又は、APL6015T(Tg145℃)等が挙げられる。また、ポリプラスチック社より、TOPAS8007、同6013、同6015等のペレットが市販されている。更に、Ferrania社よりAppear3000が市販されている。
このようなノルボルネン化合物の付加(共)重合体としては、三井化学社よりアペルの商品名で発売されており、ガラス転移温度(Tg)が互いに異なる、例えば、APL8008T(Tg70℃)、APL6011T(Tg105℃)、APL6013T(Tg125℃)、又は、APL6015T(Tg145℃)等が挙げられる。また、ポリプラスチック社より、TOPAS8007、同6013、同6015等のペレットが市販されている。更に、Ferrania社よりAppear3000が市販されている。
上述の、ノルボルネン化合物の重合体は、市販品を使用することができる。例えば、JSR社からアートン(Arton)G又はアートンFという商品名で市販されており、また日本ゼオン社からゼオノア(Zeonor)ZF14、ZF16、ゼオネックス(Zeonex)250又はゼオネックス280という商品名で市販されている。
ノルボルネン化合物の重合体の水素化物は、ノルボルネン化合物等を付加重合又はメタセシス開環重合した後、水素添加することにより、合成できる。合成方法は、例えば、特開平1−240517号、特開平7−196736号、特開昭60−26024号、特開昭62−19801号、特開2003−159767号又は特開2004−309979号等の各公報に記載されている。
本発明で使用されるシクロオレフィン系ポリマーの分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液(重合体ポリマーが溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の質量平均分子量で、通常、5000〜500000、好ましくは8000〜200000、より好ましくは10000〜100000の範囲であることが好ましい。上記範囲の分子量を有するポリマーは、成形体の機械的強度、及び成形加工性とを高い水準でバランスよく両立できる。
−ポリスチレン樹脂−
ポリスチレン樹脂に含まれるポリスチレンとしては、スチレン成分を50質量%以上含む樹脂を意味する。本発明には、ポリスチレンを1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。ここで、スチレン成分とは、その構造中にスチレン骨格を有する単量体由来の構成単位である。
ポリスチレンは、色素フィルターを好ましい光弾性係数に制御し、且つ好ましい吸湿性に制御する目的で、スチレン成分を70質量%以上含むことがより好ましく、85質量%以上含むことがさらに好ましい。また、ポリスチレンはスチレン成分のみから構成されていることも好ましい。
ポリスチレン樹脂に含まれるポリスチレンとしては、スチレン成分を50質量%以上含む樹脂を意味する。本発明には、ポリスチレンを1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。ここで、スチレン成分とは、その構造中にスチレン骨格を有する単量体由来の構成単位である。
ポリスチレンは、色素フィルターを好ましい光弾性係数に制御し、且つ好ましい吸湿性に制御する目的で、スチレン成分を70質量%以上含むことがより好ましく、85質量%以上含むことがさらに好ましい。また、ポリスチレンはスチレン成分のみから構成されていることも好ましい。
ポリスチレンは、スチレン化合物の単独重合体、2種以上のスチレン化合物の共重合体が挙げられる。ここで、スチレン化合物とは、その構造中にスチレン骨格を有する化合物であり、スチレンの他、スチレンのエチレン性不飽和結合以外の部分に置換基を導入した化合物を含む意味である。スチレン化合物として、例えば、スチレン;α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、1,3−ジメチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレン、tert−ブチルスチレンのようなアルキルスチレン;ヒドロキシスチレン、tert−ブトキシスチレン、ビニル安息香酸、o−クロロスチレン、p−クロロスチレンのようなスチレンのベンゼン核に水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲンなどが導入された置換スチレンなどが挙げられる。中でも、入手しやすさ、材料価格などの観点から、本発明に用いるポリスチレンは、スチレンの単独重合体(すなわちポリスチレン)が好ましい。
また、上記ポリスチレンに含まれるスチレン成分以外の構成成分としては、特に限定されない。すなわち、ポリスチレンは、スチレン−ジエン共重合体、又はスチレン−重合性不飽和カルボン酸エステル共重合体であってもよい。また、ポリスチレンと合成ゴム(例えば、ポリブタジエンやポリイソプレン等)の混合物を用いることもできる。また、合成ゴムにスチレンをグラフト重合させた耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)も好ましい。また、スチレン成分を含む重合体(例えば、スチレン成分と(メタ)アクリル酸エステル成分との共重合体)の連続相中にゴム状弾性体を分散させ、上記ゴム状弾性体に上記共重合体をグラフト重合させたポリスチレン(グラフトタイプ耐衝撃性ポリスチレン「グラフトHIPS」という)も好ましい。さらに、いわゆるスチレン系エラストマーも好適に用いることができる。
また、上記ポリスチレンは水素添加されていてもよい(水添ポリスチレンであってもよい)。上記水添ポリスチレンとしては、特に限定されないが、SBSやSISに水素を添加した樹脂である水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)等の水素添加されたスチレン−ジエン系共重合体が好ましい。上記水添ポリスチレンは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
また、上記ポリスチレンは水素添加されていてもよい(水添ポリスチレンであってもよい)。上記水添ポリスチレンとしては、特に限定されないが、SBSやSISに水素を添加した樹脂である水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)等の水素添加されたスチレン−ジエン系共重合体が好ましい。上記水添ポリスチレンは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
本発明で使用されるポリスチレンの分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、テトラヒドロフラン溶液(重合体ポリマーが溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定した質量平均分子量で、通常、5000〜500000、好ましくは8000〜200000、より好ましくは10000〜100000の範囲であることが好ましい。上記範囲の分子量を有するポリマーは、成形体の機械的強度、及び成形加工性とを高い水準でバランスよく両立できる。
ポリスチレンとして、組成、分子量等が異なる複数種類のものを併用することができる。
ポリスチレン樹脂は、公知のアニオン、塊状、懸濁、乳化又は溶液重合方法により得ることができる。また、ポリスチレン樹脂においては、共役ジエンやスチレン単量体のベンゼン環の不飽和二重結合が水素添加されていてもよい。水素添加率は核磁気共鳴装置(NMR)によって測定できる。
ポリスチレン樹脂としては、市販品を用いても良く、例えば、電気化学工業(株)製「クリアレン 530L」、「クリアレン 730L」、旭化成(株)製「タフプレン 126S」、「アサプレン T411」、クレイトンポリマージャパン(株)製「クレイトン D1102A」、「クレイトン D1116A」、スタイロルーション社製「スタイロルクス S」、「スタイロルクス T」、旭化成ケミカルズ(株)製、「アサフレックス 840」、「アサフレックス 860」(以上、SBS)、PSジャパン(株)製「679」、「HF77」、「SGP−10」、DIC(株)製「ディックスチレン XC−515」、「ディックスチレン XC−535」(以上、GPPS)、PSジャパン(株)製「475D」、「H0103」、「HT478」、DIC(株)製「ディックスチレン GH−8300−5」(以上、HIPS)などが挙げられる。水添ポリスチレン系樹脂としては、例えば、旭化成ケミカルズ(株)製「タフテックHシリーズ」、シェルジャパン(株)製「クレイトンGシリーズ」(以上、SEBS)、JSR(株)製「ダイナロン」(水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体)、(株)クラレ製「セプトン」(SEPS)などが挙げられる。また、変性ポリスチレン系樹脂としては、例えば、旭化成ケミカルズ(株)製「タフテックMシリーズ」、(株)ダイセル製「エポフレンド」、JSR(株)製「極性基変性ダイナロン」、東亞合成(株)製「レゼダ」などが挙げられる。
ポリスチレン樹脂は、公知のアニオン、塊状、懸濁、乳化又は溶液重合方法により得ることができる。また、ポリスチレン樹脂においては、共役ジエンやスチレン単量体のベンゼン環の不飽和二重結合が水素添加されていてもよい。水素添加率は核磁気共鳴装置(NMR)によって測定できる。
ポリスチレン樹脂としては、市販品を用いても良く、例えば、電気化学工業(株)製「クリアレン 530L」、「クリアレン 730L」、旭化成(株)製「タフプレン 126S」、「アサプレン T411」、クレイトンポリマージャパン(株)製「クレイトン D1102A」、「クレイトン D1116A」、スタイロルーション社製「スタイロルクス S」、「スタイロルクス T」、旭化成ケミカルズ(株)製、「アサフレックス 840」、「アサフレックス 860」(以上、SBS)、PSジャパン(株)製「679」、「HF77」、「SGP−10」、DIC(株)製「ディックスチレン XC−515」、「ディックスチレン XC−535」(以上、GPPS)、PSジャパン(株)製「475D」、「H0103」、「HT478」、DIC(株)製「ディックスチレン GH−8300−5」(以上、HIPS)などが挙げられる。水添ポリスチレン系樹脂としては、例えば、旭化成ケミカルズ(株)製「タフテックHシリーズ」、シェルジャパン(株)製「クレイトンGシリーズ」(以上、SEBS)、JSR(株)製「ダイナロン」(水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体)、(株)クラレ製「セプトン」(SEPS)などが挙げられる。また、変性ポリスチレン系樹脂としては、例えば、旭化成ケミカルズ(株)製「タフテックMシリーズ」、(株)ダイセル製「エポフレンド」、JSR(株)製「極性基変性ダイナロン」、東亞合成(株)製「レゼダ」などが挙げられる。
色素フィルターは、バインダー樹脂を50質量%以上含むことが吸収波形の先鋭性および耐光性の観点から好ましく、70質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことが特に好ましい。
バインダー樹脂は2種以上であってもよく、組成比及び/又は分子量が異なるバインダー同士を併用してもよい。この場合、各バインダー樹脂の合計含有量が上記範囲内となる。
バインダー樹脂は2種以上であってもよく、組成比及び/又は分子量が異なるバインダー同士を併用してもよい。この場合、各バインダー樹脂の合計含有量が上記範囲内となる。
(添加剤)
色素フィルターは、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤を含んでいてもよい。例えば、必要に応じて、プラスチックフィルムに一般的に配合することができる添加剤を含有していてもよい。そのような添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、及び充填剤などが挙げられ、その含有量は本発明の目的を損ねない範囲で選択することができる。また、添加剤としては、公知の可塑剤、有機酸、ポリマー、レターデーション調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤又はマット剤などが例示される。これらについては、特開2012−155287号公報の段落番号[0062]〜[0097]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。また、添加剤としては、剥離促進剤、有機酸、多価カルボン酸誘導体を挙げることもできる。これらについては、国際公開第2015/005398号段落[0212]〜[0219]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。更に、添加剤として、後述する、ラジカル捕捉剤、劣化防止剤なども挙げることができる。
添加剤の含有量(色素フィルターが二種以上の添加剤を含有する場合には、それらの合計含有量)は、バインダー樹脂100質量部に対して50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、5〜30質量部であることが更に好ましい。
色素フィルターは、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤を含んでいてもよい。例えば、必要に応じて、プラスチックフィルムに一般的に配合することができる添加剤を含有していてもよい。そのような添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、及び充填剤などが挙げられ、その含有量は本発明の目的を損ねない範囲で選択することができる。また、添加剤としては、公知の可塑剤、有機酸、ポリマー、レターデーション調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤又はマット剤などが例示される。これらについては、特開2012−155287号公報の段落番号[0062]〜[0097]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。また、添加剤としては、剥離促進剤、有機酸、多価カルボン酸誘導体を挙げることもできる。これらについては、国際公開第2015/005398号段落[0212]〜[0219]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。更に、添加剤として、後述する、ラジカル捕捉剤、劣化防止剤なども挙げることができる。
添加剤の含有量(色素フィルターが二種以上の添加剤を含有する場合には、それらの合計含有量)は、バインダー樹脂100質量部に対して50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、5〜30質量部であることが更に好ましい。
−酸化防止剤−
好ましい添加剤の1つとしては、酸化防止剤を挙げることもできる。酸化防止剤については、国際公開第2015/005398号の段落[0143]〜[0165]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
好ましい添加剤の1つとしては、酸化防止剤を挙げることもできる。酸化防止剤については、国際公開第2015/005398号の段落[0143]〜[0165]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
−ラジカル捕捉剤−
好ましい添加剤の1つとしては、ラジカル補捉剤を挙げることもできる。ラジカル補捉剤については、国際公開第2015/005398号段落[0166]〜[0199]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
好ましい添加剤の1つとしては、ラジカル補捉剤を挙げることもできる。ラジカル補捉剤については、国際公開第2015/005398号段落[0166]〜[0199]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
−劣化防止剤−
好ましい添加剤の1つとしては、劣化防止剤を挙げることもできる。劣化防止剤については、国際公開第2015/005398号段落[0205]〜[0206]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
好ましい添加剤の1つとしては、劣化防止剤を挙げることもできる。劣化防止剤については、国際公開第2015/005398号段落[0205]〜[0206]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
−紫外線吸収剤−
本発明においては色素フィルターに劣化防止の観点から、紫外線吸収剤を加えてもよい。紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。本発明に好ましく用いられる紫外線吸収剤の具体例としては、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。
ヒンダードフェノール系化合物の例としては、2,6−ジ−tert−ブチル−p−ク
レゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイトなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系化合物の例としては、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、(2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、(2(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノールなどが挙げられる。
本発明においては色素フィルターに劣化防止の観点から、紫外線吸収剤を加えてもよい。紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。本発明に好ましく用いられる紫外線吸収剤の具体例としては、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。
ヒンダードフェノール系化合物の例としては、2,6−ジ−tert−ブチル−p−ク
レゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイトなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系化合物の例としては、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、(2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、(2(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノールなどが挙げられる。
本発明の色素フィルターは、紫外線吸収剤をバインダー樹脂に対して0.01質量%以上5質量%以下含有することが好ましい。紫外線吸収剤Aの含有量は、バインダー樹脂に対して0.5質量%以上4.0質量%以下が好ましく、1.5質量%以上3.5質量%以下がより好ましい。
(色素フィルターの製造方法)
以下に、色素フィルターの製造方法を説明する。
色素フィルターは、特に限定されず、公知の成形法により、適宜に製造できる。
以下、上記色素フィルターの製造方法について、シクロオレフィン系樹脂を用いた態様を例に挙げて説明するが、その他のバインダー樹脂を用いた場合も同様に色素フィルターを製造することができる。
以下に、色素フィルターの製造方法を説明する。
色素フィルターは、特に限定されず、公知の成形法により、適宜に製造できる。
以下、上記色素フィルターの製造方法について、シクロオレフィン系樹脂を用いた態様を例に挙げて説明するが、その他のバインダー樹脂を用いた場合も同様に色素フィルターを製造することができる。
本発明の色素フィルターは、例えば、溶液流延製膜方法により製造することができる。溶液流延製膜方法では、バインダー樹脂を有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。
有機溶媒は、炭素原子数が1〜4のアルコール、炭素原子数が3〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が3〜12のエステル及び炭素原子数が1〜6のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。
上記エーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。また、上記エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−及びCOO−)のいずれかを2つ以上有する化合物も、上記有機溶媒として用いることができる。上記有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。2種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する溶媒の上述の好ましい炭素原子数範囲内であることが好ましい。
上記ハロゲン化炭化水素とアルコールを用いる場合には、その質量比は100:0〜70:30が好ましく、100:0〜90:10がより好ましい。
上記エーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。また、上記エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−及びCOO−)のいずれかを2つ以上有する化合物も、上記有機溶媒として用いることができる。上記有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。2種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する溶媒の上述の好ましい炭素原子数範囲内であることが好ましい。
上記ハロゲン化炭化水素とアルコールを用いる場合には、その質量比は100:0〜70:30が好ましく、100:0〜90:10がより好ましい。
シクロオレフィン系樹脂溶液中におけるシクロオレフィン系樹脂の含有量は、10〜40質量%に調整することが好ましい。シクロオレフィン系樹脂の含有量は、10〜30質量%であることが更に好ましい。有機溶媒(主溶媒)中には、上述の任意の添加剤を添加しておいてもよい。
溶液流延製膜方法における乾燥方法については、米国特許第2,336,310号、同
2,367,603号、同2,492,078号、同2,492,977号、同2,492,978号、同2,607,704号、同2,739,069号及び同2,739,070号の各明細書、英国特許第640731号及び同736892号の各明細書、並びに特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号及び同62−115035号の各公報を参考にすることができる。バンド上での乾燥は空気、窒素などの不活性ガスを送風することにより行うことができる。
2,367,603号、同2,492,078号、同2,492,977号、同2,492,978号、同2,607,704号、同2,739,069号及び同2,739,070号の各明細書、英国特許第640731号及び同736892号の各明細書、並びに特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号及び同62−115035号の各公報を参考にすることができる。バンド上での乾燥は空気、窒素などの不活性ガスを送風することにより行うことができる。
調製したシクロオレフィン系樹脂溶液(ドープ)を用いて2層以上の流延を行いフィルム化することもできる。この場合、溶液流延製膜方法によりシクロオレフィン系樹脂フィルムを作製することが好ましい。ドープは、バンド上に流延され、溶媒を蒸発させてフィルムに形成されることが好ましい。流延前のドープは、固形分量が10〜40質量%の範囲となるように濃度を調整することが好ましい。バンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
2層以上の複数のシクロオレフィン系樹脂溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔をおいて設けられた複数の流延口からシクロオレフィン系樹脂を含む溶液をそれぞれ流延させて積層させながらフィルムを作製してもよい。これらは、例えば、特開昭61−158414号、特開平1−122419号、及び特開平11−198285号の各公報に記載の方法を用いることができる。また、2つの流延口からシクロオレフィン系樹脂溶液を流延することによっても、フィルム化することもできる。これは、例えば、特公昭60−27562号、特開昭61−94724号、特開昭61−947245号、特開昭61−104813号、特開昭61−158413号、及び、特開平6−134933号の各公報に記載の方法を用いることができる。更に特開昭56−162617号公報に記載の高粘度樹脂溶液の流れを低粘度の樹脂溶液で包み込み、その高・低粘度の樹脂溶液を同時に押し出す樹脂フィルムの流延方法を用いることもできる。
また、2個の流延口を用いて、第一の流延口により支持体に成形したフィルムを剥ぎ取り、支持体面に接していた側に第二の流延を行うことにより、フィルムを作製することもできる。例えば、特公昭44−20235号公報に記載の方法を挙げることができる。
流延するシクロオレフィン系樹脂溶液は同一の溶液を用いてもよいし、異なるシクロオレフィン系樹脂溶液を2種以上用いてもよい。複数のシクロオレフィン系樹脂層に機能をもたせるために、その機能に応じたシクロオレフィン系樹脂溶液を、それぞれの流延口から押し出せばよい。更に本発明におけるシクロオレフィン系樹脂溶液は、他の機能層(例えば、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、紫外線吸収層、偏光層など)と同時に流延することもできる。
−色素の添加−
色素フィルターの樹脂原料の一例であるシクロオレフィン系樹脂溶液に対し、上記色素を添加するタイミングは、製膜される時点で添加されていれば特に限定されない。例えば、ドープ調製時にシクロオレフィン系樹脂と混合してもよい。
色素フィルターの樹脂原料の一例であるシクロオレフィン系樹脂溶液に対し、上記色素を添加するタイミングは、製膜される時点で添加されていれば特に限定されない。例えば、ドープ調製時にシクロオレフィン系樹脂と混合してもよい。
−乾燥処理−
ドープの流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気下でもよいし窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でもよい。本発明の色素フィルター及び本発明における偏光板保護フィルム(本発明のフィルターが液晶表示装置の偏光板保護フィルムを兼ねる場合、フィルターを偏光板保護フィルムということがある。)の製造に用いる巻き取り機は、一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
ドープの流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気下でもよいし窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でもよい。本発明の色素フィルター及び本発明における偏光板保護フィルム(本発明のフィルターが液晶表示装置の偏光板保護フィルムを兼ねる場合、フィルターを偏光板保護フィルムということがある。)の製造に用いる巻き取り機は、一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
−延伸処理−
上記色素フィルターには、延伸処理を行うこともできる。延伸処理により色素フィルターに所望のレターデーションを付与することが可能である。色素フィルターの延伸方向は幅方向、長手方向のいずれでも好ましい。
幅方向に延伸する方法は、例えば、特開昭62−115035号、特開平4−152125号、同4−284211号、同4−298310号、同11−48271号などの各公報に記載されている。
上記色素フィルターには、延伸処理を行うこともできる。延伸処理により色素フィルターに所望のレターデーションを付与することが可能である。色素フィルターの延伸方向は幅方向、長手方向のいずれでも好ましい。
幅方向に延伸する方法は、例えば、特開昭62−115035号、特開平4−152125号、同4−284211号、同4−298310号、同11−48271号などの各公報に記載されている。
フィルム(色素フィルター)の延伸は、加熱条件下で実施する。フィルムは、乾燥中の処理で延伸することができ、特に溶媒が残存する場合は有効である。長手方向の延伸の場合、例えば、フィルムの搬送ローラーの速度を調節して、フィルムの剥ぎ取り速度よりもフィルムの巻き取り速度の方を速くするとフィルムは延伸される。幅方向の延伸の場合、フィルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、テンターの巾を徐々に広げることによってもフィルムを延伸できる。フィルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸すること(好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸)もできる。
色素フィルターの成形方法は格別な限定はなく、上述の方法のように作成でき、更には、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることができる。加熱溶融成形法は、更に詳細に、押し出し成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械強度、表面精度等に優れたフィルムを得るためには、押し出し成形法、インフレーション成形法、及びプレス成形法が好ましく、押し出し成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、通常150〜400℃、好ましくは200〜350℃、より好ましくは230〜330℃の範囲で適宜設定される。ポリマー温度が過度に低いと流動性が悪化し、フィルムにヒケやひずみを生じ、ポリマー温度が過度に高いとポリマーの熱分解によるボイドやシルバーストリークが発生したり、フィルムが黄変するなどの成形不良が発生するおそれがある。
(色素フィルターの物性又は特性)
本発明の色素フィルターの好ましい物性又は特性について説明する。
本発明の色素フィルターの好ましい物性又は特性について説明する。
色素フィルターの厚みは、通常5〜300μm、好ましくは10〜200μm、より好ましくは20〜100μmの範囲である。厚みが薄過ぎる場合は、積層時の取り扱いが困難となり、厚過ぎる場合は、積層後の乾燥時間が長くなって生産性が低下する。
色素フィルターは、その表面の濡れ張力が、好ましくは40mN/m以上、より好ましくは50mN/m以上、更に好ましくは55mN/m以上である。表面の濡れ張力が上記範囲にあると、色素フィルターと偏光子との接着強度が向上する。表面の濡れ張力を調整するために、例えば、コロナ放電処理、オゾンの吹き付け、紫外線照射、火炎処理、化学薬品処理、その他公知の表面処理を施すことができる。
本発明の色素フィルターの位相差(レターデーション)について説明する。本発明の色素フィルターの589nmにおける面内位相差値Roは0〜20nmであることが好ましく、0〜10nmであることがより好ましい。また、厚み方向の位相差値Rthは−20〜50nmであることが好ましく、−10〜20nmであることがより好ましい。
一般に、レターデーションは、延伸前のフィルムのレターデーションと延伸倍率、延伸温度、延伸配向フィルムの厚さにより制御することができる。延伸前のフィルムが一定の厚さの場合、延伸倍率が大きいフィルムほどレターデーションの絶対値が大きくなる傾向があるので、延伸倍率を変更することによって所望のレターデーションの延伸配向フィルムを得ることができる。
色素フィルターを延伸処理する場合、延伸前の色素フィルターは厚さが50〜500μm程度の厚さが好ましく、厚さムラは小さいほど好ましく、全面において±8%以内、好ましくは±6%以内、より好ましくは±4%以内である。
延伸倍率は、1.1〜10倍が好ましく、より好ましくは1.3〜8倍であり、この範囲で所望のレターデーションとなるようにすればよい。
この様にして得た色素フィルターは、延伸により分子が配向されて、所望の大きさのレターデーションを持たせることができる。
延伸倍率は、1.1〜10倍が好ましく、より好ましくは1.3〜8倍であり、この範囲で所望のレターデーションとなるようにすればよい。
この様にして得た色素フィルターは、延伸により分子が配向されて、所望の大きさのレターデーションを持たせることができる。
レターデーションのバラツキは小さいほど好ましく、本発明に係る色素フィルターは、面内及び厚さ方向のレターデーションのいずれについても、波長589nmのレターデーションのバラツキが通常±50nm以内、好ましくは±30nm以下、より好ましくは±20nm以下の小さなものである。
レターデーションの面内及び厚さ方向でのバラツキや色素フィルターの厚さムラは、それらの小さな延伸前のフィルムを用いるほか、延伸時にフィルムに応力が均等にかかるようにすることにより、小さくすることができる。そのためには、均一な温度分布下、好ましくは±5℃以内、更に好ましくは±2℃以内、特に好ましくは±0.5℃以内に温度を制御した環境で延伸することが望ましい。
[バックライトユニット]
本発明のバックライトユニットは、本発明の色素フィルターと、導光板と、光源とを含む。色素フィルターは、導光板よりも、光源から射出した光の下流に配置される。すなわち、光源から射出した光の上流から下流へ向かって、光源、導光板、及び色素フィルターの順に配置される。
本発明のバックライトユニットは、色素フィルターと導光板と光源とを上記の配置で有していればよく、その他の構成は、液晶表示装置に通常用いられるバックライトユニットと同様である。導光板は通常のものを特に限定されることなく用いることができるので、説明を省略する。
本発明のバックライトユニットは、本発明の色素フィルターと、導光板と、光源とを含む。色素フィルターは、導光板よりも、光源から射出した光の下流に配置される。すなわち、光源から射出した光の上流から下流へ向かって、光源、導光板、及び色素フィルターの順に配置される。
本発明のバックライトユニットは、色素フィルターと導光板と光源とを上記の配置で有していればよく、その他の構成は、液晶表示装置に通常用いられるバックライトユニットと同様である。導光板は通常のものを特に限定されることなく用いることができるので、説明を省略する。
バックライトユニットの光源としては発光ダイオード(LED)、レーザーダイオード、エレクトロルミネッセント素子等が使用できるが、輝度の観点から発光ダイオードが好ましい。中でも、1)青色LEDと黄色蛍光体を組み合わせた白色LED、又は2)青色LEDと緑色蛍光体及び赤色蛍光体を組み合わせた白色LEDが、本発明の色素フィルターとの組み合わせにおいて色再現性を向上する観点から、好ましい。また、青色LEDと量子ドットを含有する光学部材を組み合わせた光源も、同様に好ましい。なお、蛍光体はLED光源に組み込んでもよく、また波長変換シートとして光源以外の位置に設置してもよい。
(黄色蛍光体)
黄色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部を吸収して、510〜600nmの波長域に発光ピークを持つ黄色光を出射する。このような黄色蛍光体としては、例えば、Y3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce、BaY2SiAl4O12:Ce3+、M2SiO4:Eu2+(Mは、Ca、Sr、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)、Lu3Al5O12:Ce3+(LAG)等が利用できる。また、必要に応じてCASNやSCASN等の赤色蛍光体を追加してもよい。
黄色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部を吸収して、510〜600nmの波長域に発光ピークを持つ黄色光を出射する。このような黄色蛍光体としては、例えば、Y3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce、BaY2SiAl4O12:Ce3+、M2SiO4:Eu2+(Mは、Ca、Sr、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)、Lu3Al5O12:Ce3+(LAG)等が利用できる。また、必要に応じてCASNやSCASN等の赤色蛍光体を追加してもよい。
(緑色蛍光体)
緑色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部を吸収して、500〜595nmの波長域に発光ピークを持つ緑色光を出射する。このような緑色蛍光体としては、例えばY3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、BaY2SiAl4O12:Ce3+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、CaSc2O4:Ce3+、Ba3Si6O12N2:Eu2+、β−SiAlON:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+、LaSiN:Ce3+、CaSi2O2N2:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+(LAG)又はSrSi2O2N2:Eu2+等が挙げられる。
緑色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部を吸収して、500〜595nmの波長域に発光ピークを持つ緑色光を出射する。このような緑色蛍光体としては、例えばY3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、BaY2SiAl4O12:Ce3+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、CaSc2O4:Ce3+、Ba3Si6O12N2:Eu2+、β−SiAlON:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+、LaSiN:Ce3+、CaSi2O2N2:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+(LAG)又はSrSi2O2N2:Eu2+等が挙げられる。
(赤色蛍光体)
赤色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部及び緑色蛍光体の出射光の一部の少なくとも一方を吸収して、600〜690nmの波長域に発光ピークを持つ赤色光を出射する。このような赤色蛍光体としては、例えばCa−α−SiAlON:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Sr2(Si,Al)5(N,O)8:Eu2+、CaS:Eu2+、La2O2S:Eu3+、K2SiF6:Mn4+等が挙げられる。
赤色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部及び緑色蛍光体の出射光の一部の少なくとも一方を吸収して、600〜690nmの波長域に発光ピークを持つ赤色光を出射する。このような赤色蛍光体としては、例えばCa−α−SiAlON:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Sr2(Si,Al)5(N,O)8:Eu2+、CaS:Eu2+、La2O2S:Eu3+、K2SiF6:Mn4+等が挙げられる。
(青色蛍光体)
青色蛍光体としては、発光のピーク波長が430〜460nmの範囲の蛍光体が用いられ、特に式(1)で表される組成を有するユーロピウム付活クロロ燐酸塩蛍光体を使用することが好ましい。
式(1):(Sr1−x−y−zBaxCayEuz)5(PO4)3・Cl
式中、x、y、及びzは0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005<z<0.1を満足する数である。
式(1)で表される組成を有する青色蛍光体は発光効率に優れた青色光を得ることができる。
青色蛍光体としては、発光のピーク波長が430〜460nmの範囲の蛍光体が用いられ、特に式(1)で表される組成を有するユーロピウム付活クロロ燐酸塩蛍光体を使用することが好ましい。
式(1):(Sr1−x−y−zBaxCayEuz)5(PO4)3・Cl
式中、x、y、及びzは0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005<z<0.1を満足する数である。
式(1)で表される組成を有する青色蛍光体は発光効率に優れた青色光を得ることができる。
(量子ドット)
上記各種蛍光体(緑色、赤色及び青色)は、量子ドットであってもよい。量子ドットは、長径1〜100nm程度の粒子であり、離散的なエネルギー準位を有している。量子ドットのエネルギー状態はその大きさに依存するので、サイズを変えることにより自由に発光波長を選択することが可能となる。量子ドットは、例えば、12族元素と16族元素との化合物、13族元素と16族元素との化合物又は14族元素と16族元素との化合物であり、例えば、CdSe、CdTe、ZnS、CdS、InP、PbS、PbSe、CdHgTe等が挙げられる。量子ナノ材料として、量子ドットの他に量子ロッド等も用いることが出来る。
上記各種蛍光体(緑色、赤色及び青色)は、量子ドットであってもよい。量子ドットは、長径1〜100nm程度の粒子であり、離散的なエネルギー準位を有している。量子ドットのエネルギー状態はその大きさに依存するので、サイズを変えることにより自由に発光波長を選択することが可能となる。量子ドットは、例えば、12族元素と16族元素との化合物、13族元素と16族元素との化合物又は14族元素と16族元素との化合物であり、例えば、CdSe、CdTe、ZnS、CdS、InP、PbS、PbSe、CdHgTe等が挙げられる。量子ナノ材料として、量子ドットの他に量子ロッド等も用いることが出来る。
[液晶表示装置]
次に本発明の液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置は、本発明の色素フィルターを少なくとも1枚含むことを特徴とする。本発明の色素フィルターは、後述のとおり偏光板保護フィルム及び/又は粘着剤層として使用されてもよく、液晶表示装置に用いるバックライトユニットに含まれていてもよい。
次に本発明の液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置は、本発明の色素フィルターを少なくとも1枚含むことを特徴とする。本発明の色素フィルターは、後述のとおり偏光板保護フィルム及び/又は粘着剤層として使用されてもよく、液晶表示装置に用いるバックライトユニットに含まれていてもよい。
液晶表示装置は、色素フィルターと、偏光子及び偏光板保護フィルムを含む偏光板と、粘着剤層と、液晶セルとを含むことが好ましく、偏光板は粘着剤層を介して液晶セルに張り合わされていることが好ましい。この液晶表示装置において、色素フィルターは、偏光板保護フィルム又は粘着剤層を兼ねていてもよい。すなわち、液晶表示装置は、偏光子及び色素フィルター(偏光板保護フィルム)を含む偏光板と、粘着剤層と、液晶セルとを含む場合と、偏光子及び偏光板保護フィルムを含む偏光板と、色素フィルター(粘着剤層)と、液晶セルとを含む場合とに分けられる。
図1は、本発明の液晶表示装置の例を示す概略図である。図1において、液晶表示装置10は、液晶層5とこの上下に配置された液晶セル上電極基板3及び液晶セル下電極基板6とを有する液晶セル、液晶セルの両側に配置された上側偏光板1及び下側偏光板8からなる。上電極基板3又は下電極基板6にカラーフィルター層が積層されていてもよい。上記液晶表示装置10の背面にはバックライトを配置する。バックライトの光源としては、前述のバックライトユニットにおいて説明したものを使用することができる。
上側偏光板1及び下側偏光板8は、それぞれ2枚の偏光板保護フィルムで偏光子を挟むように積層した構成を有しており、本発明の液晶表示装置10は、少なくとも一方の偏光板が本発明の色素フィルターを含む偏光板であることが好ましい。
また、本発明の液晶表示装置10において、上記液晶セルと偏光板(上側偏光板1及び/又は下側偏光板8)とが粘着剤層(図示せず)を介して張り合わされていてもよい。この場合、本発明の色素フィルターは、前述の粘着剤層を兼ねていてもよい。
液晶表示装置10には、画像直視型、画像投影型又は光変調型が含まれる。TFTやMIMのような3端子又は2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置が本発明は有効である。もちろん時分割駆動と呼ばれるSTNモードに代表されるパッシブマトリックス液晶表示装置でも有効である。
本発明の色素フィルターがバックライトユニットに含まれている場合には、液晶表示装置の偏光板は、通常の偏光板(本発明の色素フィルターを含まない偏光板)でもよく、本発明の色素フィルターを含む偏光板でもよい。また、粘着剤層は、通常の粘着剤層(本発明の色素フィルターでないもの)でもよく、本発明の色素フィルターによる粘着剤層でもよい。
また、本発明の液晶表示装置10において、上記液晶セルと偏光板(上側偏光板1及び/又は下側偏光板8)とが粘着剤層(図示せず)を介して張り合わされていてもよい。この場合、本発明の色素フィルターは、前述の粘着剤層を兼ねていてもよい。
液晶表示装置10には、画像直視型、画像投影型又は光変調型が含まれる。TFTやMIMのような3端子又は2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置が本発明は有効である。もちろん時分割駆動と呼ばれるSTNモードに代表されるパッシブマトリックス液晶表示装置でも有効である。
本発明の色素フィルターがバックライトユニットに含まれている場合には、液晶表示装置の偏光板は、通常の偏光板(本発明の色素フィルターを含まない偏光板)でもよく、本発明の色素フィルターを含む偏光板でもよい。また、粘着剤層は、通常の粘着剤層(本発明の色素フィルターでないもの)でもよく、本発明の色素フィルターによる粘着剤層でもよい。
特開2010−102296号公報の段落128〜136に記載のIPSモードの液晶表示装置は本発明の液晶表示装置として好ましい。
(偏光板)
本発明に用いる偏光板は、偏光子、及び少なくとも1枚の偏光板保護フィルムを含む。
本発明に用いる偏光板は、偏光子と、偏光子の両面に偏光板保護フィルムを有するものであることが好ましく、少なくとも一方の面に、本発明の色素フィルターを偏光板保護フィルムとして含むことが好ましい。偏光子の本発明の色素フィルター(偏光板保護フィルム)を有する面とは反対の面には、通常の偏光板保護フィルムを有してもよい。
本発明に用いる偏光板保護フィルムの膜厚は、5μm以上120μm以下であり、10μm以上100μm以下がより好ましい。薄いフィルムの方が液晶表示装置に組み込んだ際に高温高湿経時後の表示ムラが発生しにくく好ましい。一方、薄すぎるとフィルム製造及び偏光板作製時に安定に搬送させることが難しくなる。本発明の色素フィルターが偏光板保護フィルムを兼ねる場合には、色素フィルターの厚さが上記範囲を満たすことが好ましい。
本発明に用いる偏光板は、偏光子、及び少なくとも1枚の偏光板保護フィルムを含む。
本発明に用いる偏光板は、偏光子と、偏光子の両面に偏光板保護フィルムを有するものであることが好ましく、少なくとも一方の面に、本発明の色素フィルターを偏光板保護フィルムとして含むことが好ましい。偏光子の本発明の色素フィルター(偏光板保護フィルム)を有する面とは反対の面には、通常の偏光板保護フィルムを有してもよい。
本発明に用いる偏光板保護フィルムの膜厚は、5μm以上120μm以下であり、10μm以上100μm以下がより好ましい。薄いフィルムの方が液晶表示装置に組み込んだ際に高温高湿経時後の表示ムラが発生しにくく好ましい。一方、薄すぎるとフィルム製造及び偏光板作製時に安定に搬送させることが難しくなる。本発明の色素フィルターが偏光板保護フィルムを兼ねる場合には、色素フィルターの厚さが上記範囲を満たすことが好ましい。
−偏光板の性能−
本発明に用いる偏光板は、偏光度99.950%以上であることが好ましく、より好ましい範囲としては99.970%であり、最も好ましくは99.990%以上である。
本発明に用いる偏光板は、偏光度99.950%以上であることが好ましく、より好ましい範囲としては99.970%であり、最も好ましくは99.990%以上である。
本発明において、偏光板の偏光度は、自動偏光フィルム測定装置:VAP−7070(日本分光社製)を用いて、波長380〜700nmで測定した直交透過率及び平行透過率から以下の式により算出する。
偏光度(%)=[(平行透過率−直交透過率)/(直交透過率+平行透過率)]1/2×100
偏光度は、次のようにして測定できる。粘着剤を介してガラスの上に偏光板を貼り付けたサンプル(5cm×5cm)を2つ作成する。この際、本発明に用いる偏光板保護フィルムがガラスと反対側(空気界面)側になるように貼り付ける。直交透過率及び平行透過率測定はこのサンプルのガラスの側を光源に向けてセットして、測定する。2つのサンプルについて測定し、その平均値を、それぞれ、直交透過率及び平行透過率とする。
偏光度(%)=[(平行透過率−直交透過率)/(直交透過率+平行透過率)]1/2×100
偏光度は、次のようにして測定できる。粘着剤を介してガラスの上に偏光板を貼り付けたサンプル(5cm×5cm)を2つ作成する。この際、本発明に用いる偏光板保護フィルムがガラスと反対側(空気界面)側になるように貼り付ける。直交透過率及び平行透過率測定はこのサンプルのガラスの側を光源に向けてセットして、測定する。2つのサンプルについて測定し、その平均値を、それぞれ、直交透過率及び平行透過率とする。
本発明に用いる偏光板のその他の好ましい光学特性等については特開2007−086748号公報の〔0238〕〜〔0255〕に記載されており、これらの特性を満たすことが好ましい。
−形状、構成−
本発明に用いる偏光板の形状は、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様の偏光板のみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様(例えば、ロール長2500m以上又は3900m以上の態様)の偏光板も含まれる。大画面液晶表示装置用とするためには、偏光板の幅は1470mm以上とすることが好ましい。
本発明に用いる偏光板の形状は、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様の偏光板のみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様(例えば、ロール長2500m以上又は3900m以上の態様)の偏光板も含まれる。大画面液晶表示装置用とするためには、偏光板の幅は1470mm以上とすることが好ましい。
本発明に用いる偏光板は、偏光子及び少なくとも1枚の偏光板保護フィルムで構成されているが、更に偏光板の一方の面に表面にセパレートフィルムを貼合して構成されることも好ましい。
セパレートフィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。セパレートフィルムは液晶板へ貼合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶板へ貼合する面側に用いられる。
セパレートフィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。セパレートフィルムは液晶板へ貼合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶板へ貼合する面側に用いられる。
(偏光子)
本発明に用いる偏光板に用いられる偏光子について説明する。
本発明に用いる偏光板に用いることができる偏光子としては、ポリビニルアルコール(PVA)と二色性分子から構成することが好ましいが、特開平11−248937号公報に記載されているようにPVA、ポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造を生成し、これを配向させたポリビニレン系偏光子も使用することができる。
本発明に用いる偏光板に用いられる偏光子について説明する。
本発明に用いる偏光板に用いることができる偏光子としては、ポリビニルアルコール(PVA)と二色性分子から構成することが好ましいが、特開平11−248937号公報に記載されているようにPVA、ポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造を生成し、これを配向させたポリビニレン系偏光子も使用することができる。
−偏光子の膜厚−
偏光子の延伸前のフィルム膜厚は特に限定されないが、フィルム保持の安定性、延伸の均質性の観点から、1μm〜1mmが好ましく、5〜200μmが特に好ましい。また、特開2002−236212号に記載されているように水中において4〜6倍の延伸を行った時に発生する応力が10N以下となるような薄いPVAフィルムを使用してもよい。
偏光子の延伸前のフィルム膜厚は特に限定されないが、フィルム保持の安定性、延伸の均質性の観点から、1μm〜1mmが好ましく、5〜200μmが特に好ましい。また、特開2002−236212号に記載されているように水中において4〜6倍の延伸を行った時に発生する応力が10N以下となるような薄いPVAフィルムを使用してもよい。
−偏光子の製造方法−
偏光子の製造方法としては、特に制限はないが、例えば、上記PVAをフィルム化した後、二色性分子を導入して偏光子を構成することが好ましい。PVAフィルムの製造は、特開2007−86748号公報の〔0213〕〜〔0237〕に記載の方法、特許第3342516号明細書、特開平09−328593号公報、特開2001−302817号公報、特開2002−144401号公報等を参考にして行うことができる。
偏光子の製造方法としては、特に制限はないが、例えば、上記PVAをフィルム化した後、二色性分子を導入して偏光子を構成することが好ましい。PVAフィルムの製造は、特開2007−86748号公報の〔0213〕〜〔0237〕に記載の方法、特許第3342516号明細書、特開平09−328593号公報、特開2001−302817号公報、特開2002−144401号公報等を参考にして行うことができる。
(偏光子と偏光板保護フィルムの積層方法)
本発明に用いる偏光板は、上記偏光子の少なくとも一方の面に、少なくとも1枚の偏光板保護フィルム(好ましくは、本発明の色素フィルター)を接着(積層)して製造される。
偏光板保護フィルムをアルカリ処理し、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の両面に、完全ケン化ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせる方法により作製することが好ましい。
上記偏光板保護フィルムの処理面と偏光子を貼り合わせるのに使用される接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール系接着剤、ブチルアクリレート等のビニル系ラテックス等が挙げられる。
本発明に用いる偏光板は、上記偏光子の少なくとも一方の面に、少なくとも1枚の偏光板保護フィルム(好ましくは、本発明の色素フィルター)を接着(積層)して製造される。
偏光板保護フィルムをアルカリ処理し、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の両面に、完全ケン化ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせる方法により作製することが好ましい。
上記偏光板保護フィルムの処理面と偏光子を貼り合わせるのに使用される接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール系接着剤、ブチルアクリレート等のビニル系ラテックス等が挙げられる。
本発明に用いる偏光板の偏光板保護フィルムの上記偏光子への貼り合せ方は、偏光子の透過軸と上記偏光板保護フィルムの遅相軸が実質的に平行、直交又は45°となるように貼り合せることが好ましい。
遅相軸の測定は、公知の種々の方法で測定することができ、例えば、複屈折計(KOBRADH、王子計測機器社製)を用いて行うことができる。
ここで、実質的に平行であるとは、偏光板保護フィルムの主屈折率nxの方向と偏光板の透過軸の方向とが、そのずれが±5°以内の角度で交わっていることをいい、±1°以内の角度で交わっていることが好ましく、±0.5°以内の角度で交わっていることがより好ましい。交わる角度が1°以内であれば、偏光板クロスニコル下での偏光度性能が低下しにくく、光抜けが生じにくく好ましい。
主屈折率nxの方向と透過軸の方向とが直交又は45°となるとは、主屈折率nxの方向と透過軸の方向との交わる角度が、直交及び45°に関する厳密な角度から±5°の範囲内であることを意味し、厳密な角度との誤差は、±1°の範囲内が好ましく、±0.5°の範囲内がより好ましい。
遅相軸の測定は、公知の種々の方法で測定することができ、例えば、複屈折計(KOBRADH、王子計測機器社製)を用いて行うことができる。
ここで、実質的に平行であるとは、偏光板保護フィルムの主屈折率nxの方向と偏光板の透過軸の方向とが、そのずれが±5°以内の角度で交わっていることをいい、±1°以内の角度で交わっていることが好ましく、±0.5°以内の角度で交わっていることがより好ましい。交わる角度が1°以内であれば、偏光板クロスニコル下での偏光度性能が低下しにくく、光抜けが生じにくく好ましい。
主屈折率nxの方向と透過軸の方向とが直交又は45°となるとは、主屈折率nxの方向と透過軸の方向との交わる角度が、直交及び45°に関する厳密な角度から±5°の範囲内であることを意味し、厳密な角度との誤差は、±1°の範囲内が好ましく、±0.5°の範囲内がより好ましい。
(偏光板の機能化)
本発明に用いる偏光板は、ディスプレイの視認性向上のための反射防止フィルム、輝度向上フィルム、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層、防汚層、帯電防止層等の機能層を有する光学フィルムと複合した機能化偏光板としても好ましく使用される。機能化のための反射防止フィルム、輝度向上フィルム、他の機能性光学フィルム、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア層については、特開2007−86748号公報の〔0257〕〜〔0276〕に記載され、これらの記載を基に機能化した偏光板を作成することができる。
本発明に用いる偏光板は、ディスプレイの視認性向上のための反射防止フィルム、輝度向上フィルム、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層、防汚層、帯電防止層等の機能層を有する光学フィルムと複合した機能化偏光板としても好ましく使用される。機能化のための反射防止フィルム、輝度向上フィルム、他の機能性光学フィルム、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア層については、特開2007−86748号公報の〔0257〕〜〔0276〕に記載され、これらの記載を基に機能化した偏光板を作成することができる。
(粘着剤層)
本発明の液晶表示装置において、偏光板は粘着剤層を介して液晶セルと貼り合わされていることが好ましい。本発明の色素フィルターは上記粘着剤層を兼ねていてもよい。本発明の色素フィルターが粘着剤層を兼ねていない場合には、粘着剤層は通常の粘着剤層を用いることができる。
粘着剤層としては、偏光板と液晶セルとを貼り合せることができる限り特に限定されないが、例えば、アクリル系、ウレタン系、ポリイソブチレン等が好ましい。
本発明の色素フィルターが粘着剤層を兼ねる場合、この粘着剤層は、上記色素と上記バインダーとを含み、さらに架橋剤、カップリグ剤等を含有して粘着性を付与されている。
色素フィルターが粘着剤層を兼ねる場合、粘着剤層は上記バインダーを90〜100質量%含むことが好ましく、95〜100質量%含むことが好ましい。色素の含有量は、上述したとおりである。
粘着剤層の厚さは、特に限定されないが、例えば、1〜50μmが好ましく、3〜30μmがより好ましい。
本発明の液晶表示装置において、偏光板は粘着剤層を介して液晶セルと貼り合わされていることが好ましい。本発明の色素フィルターは上記粘着剤層を兼ねていてもよい。本発明の色素フィルターが粘着剤層を兼ねていない場合には、粘着剤層は通常の粘着剤層を用いることができる。
粘着剤層としては、偏光板と液晶セルとを貼り合せることができる限り特に限定されないが、例えば、アクリル系、ウレタン系、ポリイソブチレン等が好ましい。
本発明の色素フィルターが粘着剤層を兼ねる場合、この粘着剤層は、上記色素と上記バインダーとを含み、さらに架橋剤、カップリグ剤等を含有して粘着性を付与されている。
色素フィルターが粘着剤層を兼ねる場合、粘着剤層は上記バインダーを90〜100質量%含むことが好ましく、95〜100質量%含むことが好ましい。色素の含有量は、上述したとおりである。
粘着剤層の厚さは、特に限定されないが、例えば、1〜50μmが好ましく、3〜30μmがより好ましい。
(液晶セル)
液晶セルは、特に限定されず、通常のものを使用することができる。
液晶セルは、特に限定されず、通常のものを使用することができる。
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
[実施例101]
(シクロオレフィン系樹脂溶液101の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、シクロオレフィン系樹脂溶液101(ドープ)を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
シクロオレフィン系樹脂溶液101の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
・JSR(株)製 アートンG7810(商品名) 100.0質量部
・色素(A−11) 0.017質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 430.1質量部
・エタノール(第2溶媒) 17.8質量部
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(シクロオレフィン系樹脂溶液101の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、シクロオレフィン系樹脂溶液101(ドープ)を調製した。
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シクロオレフィン系樹脂溶液101の組成
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・JSR(株)製 アートンG7810(商品名) 100.0質量部
・色素(A−11) 0.017質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 430.1質量部
・エタノール(第2溶媒) 17.8質量部
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(流延)
バンド流延装置を用い、前述の調製したドープをステンレス製の流延支持体(支持体温度22℃)に流延した。ドープ中の残留溶媒量が略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンターで把持し、残留溶媒量が5〜10質量%の状態で、120℃の温度下で幅方向に1.10倍(10%)延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送しながら130℃で更に乾燥し、実施例101のシクロオレフィン系樹脂フィルム(色素フィルター)101を得た。得られたシクロオレフィン系樹脂フィルムの厚みは60μm、幅は1480mmであった。
バンド流延装置を用い、前述の調製したドープをステンレス製の流延支持体(支持体温度22℃)に流延した。ドープ中の残留溶媒量が略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンターで把持し、残留溶媒量が5〜10質量%の状態で、120℃の温度下で幅方向に1.10倍(10%)延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送しながら130℃で更に乾燥し、実施例101のシクロオレフィン系樹脂フィルム(色素フィルター)101を得た。得られたシクロオレフィン系樹脂フィルムの厚みは60μm、幅は1480mmであった。
[実施例102〜111、比較例201〜203]
実施例101において色素の種類、添加量、マトリックス樹脂(バインダー)の種類、溶剤組成、及び乾燥温度を表1の内容に変更したこと以外は実施例101と同様にして実施例の色素フィルター102〜111及び比較例の色素フィルター201〜203を作製した。
実施例101において色素の種類、添加量、マトリックス樹脂(バインダー)の種類、溶剤組成、及び乾燥温度を表1の内容に変更したこと以外は実施例101と同様にして実施例の色素フィルター102〜111及び比較例の色素フィルター201〜203を作製した。
[比較例204]
(樹脂溶液の調製)
各成分を下記に示す組成で混合し、色素フィルター層を形成するための形成液(組成物)204を調製した。
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色素フィルター層を形成するための形成液204の組成
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東洋紡績(株)製バイロン200(商品名) 14.0質量部
色素(3−31) 0.349質量部
メチルエチルケトン(溶媒) 85.0質量部
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(樹脂溶液の調製)
各成分を下記に示す組成で混合し、色素フィルター層を形成するための形成液(組成物)204を調製した。
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色素フィルター層を形成するための形成液204の組成
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東洋紡績(株)製バイロン200(商品名) 14.0質量部
色素(3−31) 0.349質量部
メチルエチルケトン(溶媒) 85.0質量部
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(色素フィルター204の作製)
市販のポリエチレンテレフタレートフィルム、ルミラー(R)S105(商品名)(膜厚38μm、東レ(株)製)を基材1として用いた。
上記形成液204を、基材1上に、乾燥後の膜厚が3.3μmとなるようにバーコーターを用いて連続塗布し、100℃で乾燥し、比較例の色素フィルター204を作製した。
市販のポリエチレンテレフタレートフィルム、ルミラー(R)S105(商品名)(膜厚38μm、東レ(株)製)を基材1として用いた。
上記形成液204を、基材1上に、乾燥後の膜厚が3.3μmとなるようにバーコーターを用いて連続塗布し、100℃で乾燥し、比較例の色素フィルター204を作製した。
〔色素フィルターの吸収極大波長及び10%値幅の測定〕
島津製作所(株)製UV3150分光光度計により色素フィルター101〜111、および201〜204の、400nmから800nmの波長範囲における吸光度を1nmごとに測定した。色素フィルターの各波長における吸光度と、色素を含有しないフィルターの吸光度との吸光度差を算出し、吸光度差が最大となる波長を吸収極大波長と定義した。さらに、吸光度差の最大値に対して10%の吸光度差を与える二つの波長の差を読み取り、10%値幅を算出した。
島津製作所(株)製UV3150分光光度計により色素フィルター101〜111、および201〜204の、400nmから800nmの波長範囲における吸光度を1nmごとに測定した。色素フィルターの各波長における吸光度と、色素を含有しないフィルターの吸光度との吸光度差を算出し、吸光度差が最大となる波長を吸収極大波長と定義した。さらに、吸光度差の最大値に対して10%の吸光度差を与える二つの波長の差を読み取り、10%値幅を算出した。
〔色素フィルターの耐光性の評価〕
色素フィルター101〜111、及び201〜204を、(株)スガ試験機社製スーパーキセノンウェザーメーターSX75で、60℃、相対湿度50%の環境下において10万ルックスで50時間光を照射した後に、上記と同様に吸収極大波長を求め、その吸収極大波長における吸光度差から、以下の式により吸光度変化率を算出した。
(吸光度変化率)(%)=(50時間照射後の吸光度差)/(照射前の吸光度差)×100
結果を表1に示す。
色素フィルター101〜111、及び201〜204を、(株)スガ試験機社製スーパーキセノンウェザーメーターSX75で、60℃、相対湿度50%の環境下において10万ルックスで50時間光を照射した後に、上記と同様に吸収極大波長を求め、その吸収極大波長における吸光度差から、以下の式により吸光度変化率を算出した。
(吸光度変化率)(%)=(50時間照射後の吸光度差)/(照射前の吸光度差)×100
結果を表1に示す。
〔液晶表示装置の作製〕
市販の液晶テレビ(Samsung社製JS7000FXZA)のバックライトユニットから色素フィルターを取り出し、代わりに本発明の色素フィルター101を、同じ位置(輝度向上フィルムとプリズムシートの間)に挿入した。なお、JS7000FXZAの光源は、青色LEDと緑色蛍光体及び赤色蛍光体を組み合わせた白色LEDが使用されていた。また、色素フィルターは、導光板よりも光源から射出した光の下流に位置していた。
上記と同様にして、本発明の色素フィルター102〜111、比較例の色素フィルター201〜204を用いた液晶表示装置を作製した。
市販の液晶テレビ(Samsung社製JS7000FXZA)のバックライトユニットから色素フィルターを取り出し、代わりに本発明の色素フィルター101を、同じ位置(輝度向上フィルムとプリズムシートの間)に挿入した。なお、JS7000FXZAの光源は、青色LEDと緑色蛍光体及び赤色蛍光体を組み合わせた白色LEDが使用されていた。また、色素フィルターは、導光板よりも光源から射出した光の下流に位置していた。
上記と同様にして、本発明の色素フィルター102〜111、比較例の色素フィルター201〜204を用いた液晶表示装置を作製した。
〔色再現域、輝度の評価〕
作製した液晶表示装置で赤、緑、青を全画面表示させ、それぞれの色度、及び輝度を、分光放射計(トプコンテクノハウス社製SR−UL1R)を用いて測定した。測定された赤、緑、青の色度点をCIE表色系xy色度図上で結んで作られる三角形が、BT2020規格の3原色点を結んで作られる三角形と重なる部分の面積を求め、BT2020規格の3原色点を結んで作られる三角形の面積で除して、BT2020規格に対するカバー率を算出した。結果を表2に示す。
なお、BT2020規格の3原色点はそれぞれ以下のとおりである。
赤:x=0.708、y=0.292、緑:x=0.170、y=0.797、青:x=0.131、y=0.046
また、以下の式により相対輝度を算出した。
(相対輝度)=(色素フィルターを挿入して測定した輝度)/(色素フィルターを挿入せずに測定した輝度)×100(%)
作製した液晶表示装置で赤、緑、青を全画面表示させ、それぞれの色度、及び輝度を、分光放射計(トプコンテクノハウス社製SR−UL1R)を用いて測定した。測定された赤、緑、青の色度点をCIE表色系xy色度図上で結んで作られる三角形が、BT2020規格の3原色点を結んで作られる三角形と重なる部分の面積を求め、BT2020規格の3原色点を結んで作られる三角形の面積で除して、BT2020規格に対するカバー率を算出した。結果を表2に示す。
なお、BT2020規格の3原色点はそれぞれ以下のとおりである。
赤:x=0.708、y=0.292、緑:x=0.170、y=0.797、青:x=0.131、y=0.046
また、以下の式により相対輝度を算出した。
(相対輝度)=(色素フィルターを挿入して測定した輝度)/(色素フィルターを挿入せずに測定した輝度)×100(%)
比較例201は、色再現域は広い(BT2020カバー率が高い)が相対輝度が低く、比較例202は、相対輝度は高いが、色再現域が狭い(BT2020カバー率が低い)。一方で、本発明の実施例101〜111は高い相対輝度を維持したまま、比較的広い色再現域が実現できている。
また、実施例105〜111は同程度の色再現域の比較例203及び204に対して相対輝度が高く好ましい。
実施例107及び108は同じ色素を使用した比較例204に対して耐光性が高く好ましい。
また、実施例105〜111は同程度の色再現域の比較例203及び204に対して相対輝度が高く好ましい。
実施例107及び108は同じ色素を使用した比較例204に対して耐光性が高く好ましい。
(実施例301:粘着剤つき偏光板の作製)
1.偏光子の作製
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上のポリビニルアルコールからなる厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の純水に浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の質量比が0.02/2/100の水溶液に30℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が12/5/100の水溶液に56.5℃で浸漬した。
引き続き、8℃の純水で洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。延伸は、主に、ヨウ素染色及びホウ酸処理の工程で行い、トータル延伸倍率は5.3倍であった。
1.偏光子の作製
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上のポリビニルアルコールからなる厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、30℃の純水に浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の質量比が0.02/2/100の水溶液に30℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が12/5/100の水溶液に56.5℃で浸漬した。
引き続き、8℃の純水で洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。延伸は、主に、ヨウ素染色及びホウ酸処理の工程で行い、トータル延伸倍率は5.3倍であった。
2.水系接着剤組成物の調製
アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール(日本合成化学工業社製ゴーセファイマー Z−200(商品名)、4%水溶液の粘度:12.4mPa・sec、ケン化度:99.1モル%)を純水に溶解し、10%濃度の水溶液を調製した。このアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール水溶液と、架橋剤となるグリオキシル酸ナトリウムとを、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール水溶液:架橋剤の固形分質量比が1:0.1となるように混合し、更に水100部に対してアセトアセチル基変性ポリビニルアルコールが2.5部となるように純水で希釈して、水系接着剤組成物を調製した。
アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール(日本合成化学工業社製ゴーセファイマー Z−200(商品名)、4%水溶液の粘度:12.4mPa・sec、ケン化度:99.1モル%)を純水に溶解し、10%濃度の水溶液を調製した。このアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール水溶液と、架橋剤となるグリオキシル酸ナトリウムとを、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール水溶液:架橋剤の固形分質量比が1:0.1となるように混合し、更に水100部に対してアセトアセチル基変性ポリビニルアルコールが2.5部となるように純水で希釈して、水系接着剤組成物を調製した。
3.貼り合わせ
上記色素フィルター102の製膜時に流延支持体に接していた側に、VETAPHONE社製VE1A−Aを用いて400W・min/m2の条件でコロナ放電照射を施し、上記で作製した水系接着剤組成物を使用して、上記の偏光子の片面に貼り合わせた。偏光子のもう一方の面には、鹸化処理されたトリアセチルセルロースフィルムを貼り合せて、偏光板301を作製した。
上記鹸化処理されたトリアセチルセルロースフィルムは、以下のようにして作製した。フジタックTD80UL(富士フイルム社製)を37℃に調温した4.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(けん化液)に1分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬し、更に水洗浴を通した。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したトリアセチルセルロースフィルムを作製した。
上記色素フィルター102の製膜時に流延支持体に接していた側に、VETAPHONE社製VE1A−Aを用いて400W・min/m2の条件でコロナ放電照射を施し、上記で作製した水系接着剤組成物を使用して、上記の偏光子の片面に貼り合わせた。偏光子のもう一方の面には、鹸化処理されたトリアセチルセルロースフィルムを貼り合せて、偏光板301を作製した。
上記鹸化処理されたトリアセチルセルロースフィルムは、以下のようにして作製した。フジタックTD80UL(富士フイルム社製)を37℃に調温した4.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(けん化液)に1分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬し、更に水洗浴を通した。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したトリアセチルセルロースフィルムを作製した。
4.粘着剤塗工液301の調製
下記に示す成分を下記に示す組成で混合して、粘着剤塗工液301を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
粘着剤塗工液301の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
総研化学社製SKダインSF−2147 100.0質量部
イソシアネート系架橋剤(TD−75:トリレンジイソシアネートの
トリメチロールプロパン付加体:綜研化学社製) 0.04質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記に示す成分を下記に示す組成で混合して、粘着剤塗工液301を調製した。
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粘着剤塗工液301の組成
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総研化学社製SKダインSF−2147 100.0質量部
イソシアネート系架橋剤(TD−75:トリレンジイソシアネートの
トリメチロールプロパン付加体:綜研化学社製) 0.04質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
5.粘着剤層の作製
上記で作製した偏光板301における色素フィルター102の表面上にダイコート法によって粘着剤塗工液301を塗布し、更に厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムをかぶせたのち、120℃で3分間乾燥し、厚み21μmの粘着剤層を有する、PETフィルム付き偏光板を作製した。
上記で作製した偏光板301における色素フィルター102の表面上にダイコート法によって粘着剤塗工液301を塗布し、更に厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムをかぶせたのち、120℃で3分間乾燥し、厚み21μmの粘着剤層を有する、PETフィルム付き偏光板を作製した。
2.液晶表示装置の作製
市販の液晶テレビ(JS7000FXZA、Samsung社製)のバックライトユニットから色素フィルターを取り出した。更に、バックライト側の偏光板を剥がし、代わりにPETフィルム剥離後の偏光板301を貼り付けた。こうして本発明の液晶表示装置301を製造した。
市販の液晶テレビ(JS7000FXZA、Samsung社製)のバックライトユニットから色素フィルターを取り出した。更に、バックライト側の偏光板を剥がし、代わりにPETフィルム剥離後の偏光板301を貼り付けた。こうして本発明の液晶表示装置301を製造した。
<色再現域、輝度の評価>
作製した液晶表示装置について実施例102の液晶表示装置と同様の評価をおこなったところ、本発明の色素フィルターを偏光板保護フィルムとして用いた実施例301の液晶表示装置においても、実施例102の液晶表示装置と同様の色域拡大効果が得られることがわかった。
作製した液晶表示装置について実施例102の液晶表示装置と同様の評価をおこなったところ、本発明の色素フィルターを偏光板保護フィルムとして用いた実施例301の液晶表示装置においても、実施例102の液晶表示装置と同様の色域拡大効果が得られることがわかった。
1 上側偏光板
2 上側偏光板吸収軸の方向
3 液晶セル上電極基板
4 上基板の配向制御方向
5 液晶層
6 液晶セル下電極基板
7 下基板の配向制御方向
8 下側偏光板
9 下側偏光板吸収軸の方向
B バックライトユニット
10 液晶表示装置
101 吸収極大波長における吸光度
102 吸収極大波長における吸光度に対して10%の吸光度
103 吸収極大波長に対し吸光度が10%の値を取る幅
2 上側偏光板吸収軸の方向
3 液晶セル上電極基板
4 上基板の配向制御方向
5 液晶層
6 液晶セル下電極基板
7 下基板の配向制御方向
8 下側偏光板
9 下側偏光板吸収軸の方向
B バックライトユニット
10 液晶表示装置
101 吸収極大波長における吸光度
102 吸収極大波長における吸光度に対して10%の吸光度
103 吸収極大波長に対し吸光度が10%の値を取る幅
Claims (7)
- 少なくとも一種の色素と少なくとも一種のバインダーとを含むフィルターであって、波長560nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有する吸収を有し、前記吸収の、前記吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差が70nm以下であり、前記バインダーが下記関係式[A]を満たす、フィルター。
関係式[A]:0.80≦fd≦0.90
ここで、fd値は下記式Iで規定される。
式I: fd=δd/(δd+δp+δh)
式Iにおいて、δd、δp及びδhは、それぞれ、Hoy法により算出される溶解度パラメータδtに対する、London分散力に対応する項、双極子間力に対応する項、及び、水素結合力に対応する項を示す。 - 前記バインダーがシクロオレフィン系ポリマー及び/又はポリスチレンを含む請求項1又は2に記載のフィルター。
- 前記吸収が波長580nm以上605nm以下の波長域に吸収極大を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルター。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のフィルターと、導光板と、光源とを含むバックライトユニットであって、前記フィルターが、前記導光板よりも、光源から出射した光の下流側に配置されているバックライトユニット。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のフィルターと、偏光子と偏光板保護フィルムを含む偏光板と、前記偏光板が粘着剤層を介して貼り合わされた液晶セルとを含む液晶表示装置であって、前記フィルターが前記偏光板保護フィルム又は前記粘着剤層を兼ねる、液晶表示装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のフィルターをバックライトユニットに含む、液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/014376 WO2018190211A1 (ja) | 2017-04-12 | 2018-04-04 | フィルター、バックライトユニット及び液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017079218 | 2017-04-12 | ||
JP2017079218 | 2017-04-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020106551A true JP2020106551A (ja) | 2020-07-09 |
Family
ID=71448870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017192087A Pending JP2020106551A (ja) | 2017-04-12 | 2017-09-29 | フィルター、バックライトユニット及び液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020106551A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023163186A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 富士フイルム株式会社 | 光吸収フィルタ、光学フィルタ及びその製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、無機エレクトロルミネッセンス表示装置及び液晶表示装置 |
-
2017
- 2017-09-29 JP JP2017192087A patent/JP2020106551A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023163186A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 富士フイルム株式会社 | 光吸収フィルタ、光学フィルタ及びその製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、無機エレクトロルミネッセンス表示装置及び液晶表示装置 |
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