JP6243869B2 - 光学フィルム、偏光板、および光学フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
一方、位相差板は、可視光域の光線が混在している合成波である白色光に対しては、通常全ての波長の光線に対応して同様の効果を与える位相差板として作製することは困難であり、例えば、550nmの波長の光に対しては1/4波長板として機能しても、450nmまたは650nmの光に対しては、1/4波長板として機能せず、使用時に着色等の問題が生じる。この問題に対し、引用文献3では広い波長域で機能する位相差板(広帯域位相差板)として逆波長分散性を有する位相差板が提案されている。
本発明は、位相差板として使用できる光学フィルムとして、新規構成の光学フィルムを提供することを課題とする。具体的には、高い性能を有しつつ薄型化することが可能であり、製造工程も効率化できる新規構成の光学フィルムを提供することを課題とする。本発明はまた、上記光学フィルムを含む偏光板の提供、および上記光学フィルムの製造方法の提供を課題とする。
<1>ポジティブAプレートA−0およびポジティブCプレートを含む光学フィルムであって、
上記ポジティブAプレートA−0の波長450nmで測定した面内レターデーション値であるRe(450)と、波長550nmで測定した面内レターデーション値であるRe(550)と、波長650nmで測定した面内レターデーションの値であるRe(650)とがRe(450)≦Re(550)≦Re(650)の関係にあり、上記ポジティブAプレートA−0が液晶化合物A0を含む組成物の硬化物からなり、かつ上記ポジティブCプレートが液晶化合物Cを含む組成物の硬化物からなる光学フィルム。
<2>液晶化合物A0が、重合性棒状液晶化合物であり、
上記ポジティブAプレートにおいて液晶化合物A0はホモジニアス配向した状態で固定化されている<1>に記載の光学フィルム。
<3>液晶化合物Cが重合性棒状液晶化合物であり、
上記ポジティブCプレートにおいて液晶化合物Cはホメオトロピック配向した状態で固定化されている<1>または<2>に記載の光学フィルム。
<5>上記ポジティブCプレートが、波長550nmで測定した面内レターデーション値であるRe(550)として−10〜10nmを示し、かつ厚さ方向のレターデーションであるRth(550)として−180〜−10nmを示す<1>〜<4>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
<6>上記ポジティブAプレートA−0と上記ポジティブCプレートとが直接接している、<1>〜<5>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
<7>上記ポジティブCプレートが上記ポジティブAプレートA−0表面に直接塗布された液晶化合物Cを含む組成物を硬化して得られた層である、<1>〜<6>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
一般式(II):
L1−G1−D1−Ar−D2−G2−L2式中、
D1およびD2は、それぞれ独立に、−CO−O−、−O−CO−、−C(=S)O−、−O−C(=S)−、−CR1R2−、−CR1R2−CR3R4−、−O−CR1R2−、−CR1R2−O−、−CR1R2−O−CR3R4−、−CR1R2−O−CO−、−O−CO−CR1R2−、−CR1R2−O−CO−CR3R4−、−CR1R2−CO−O−CR3R4−、−NR1−CR2R3−、−CR1R2−NR3−、−CO−NR1−、または−NR1−CO−を表し、
R1、R2、R3、およびR4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1〜4のアルキル基を表し、
G1およびG2は、それぞれ独立に炭素数5〜8の2価の脂環式炭化水素基を表し、上記脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、−O−、−S−、−N(R6)−で置換されていてもよく、R6は水素原子、または炭素数1〜6のアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、L1およびL2からなる群から選ばれる少なくとも一種が、重合性基を有する1価の基を表し、
Arは下記一般式(II−1)、(II−2)、(II−3)、または(II−4)で表される2価の芳香環基を表し:
Q1は、−S−、−O−、またはNR11−を表し、R11は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
Y1は、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3〜12芳香族複素環基を表し、
Z1、Z2、および、Z3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−NR12R13またはSR12を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R12およびR13は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
A1およびA2は各々独立に、−O−、−NR21−(R21は水素原子または置換基を表す。)、−S−およびCO−からなる群から選ばれる基を表し、Xは水素原子または置換基が結合していてもよい第14〜16族の非金属原子を表し、
Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、または、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表し、AxおよびAyが有する芳香環は置換基を有していてもよく、AxとAyは結合して、環を形成していてもよく、
Q2は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
<9>液晶化合物A0を含む組成物が、液晶化合物の総質量に対して0.1−20.0質量%の架橋性ポリマーを含有し、上記架橋性ポリマーは重合性基を有する非液晶性ポリマーである、<1>〜<8>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
<11>配向膜を含み、上記配向膜、上記ポジティブAプレートA−0、および上記ポジティブCプレートをこの順で含み、上記配向膜と上記ポジティブAプレートA−0とが直接接しており、かつ上記ポジティブAプレートA−0と上記ポジティブCプレートとが直接接している<1>〜<10>のいずれか1項に記載の光学フィルム。
<12>直線偏光膜と、<1>〜<11>のいずれか1項に記載の光学フィルムとを含む偏光板。
<13>上記直線偏光膜と上記光学フィルムとが直接接している、<12>に記載の偏光板。
<14>上記直線偏光膜、上記ポジティブAプレートA−0および上記ポジティブCプレートをこの順で含み、かつ上記ポジティブAプレートA−0の遅相軸と上記直線偏光膜の吸収軸とがなす角が90°である<12>または<13>に記載の偏光板。
<15>上記直線偏光膜、上記ポジティブCプレートおよび上記ポジティブAプレートA−0をこの順で含み、かつ上記ポジティブAプレートA−0の遅相軸と上記直線偏光膜の吸収軸とが平行である<12>または<13>に記載の偏光板。
<16>円偏光板である<15>に記載の偏光板。
<17><1>〜<11>のいずれか1項に記載の光学フィルムを含む表示装置。
<18><1>〜<11>のいずれか1項に記載の光学フィルムおよび直線偏光膜を含み、上記ポジティブAプレートA−0の遅相軸と上記直線偏光膜の吸収軸とがなす角が45°である、反射防止板。
<19>ポジティブAプレートA−0の表面に、液晶化合物Cを含む組成物を塗布すること;上記塗布後の液晶化合物Cを含む組成物を加熱して、液晶化合物Cをホメオトロピック配向させること;ホメオトロピック配向した液晶化合物Cを含む組成物に紫外線照射してポジティブCプレートを得ることを含む、<1>〜<11>のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
<20>支持体上に液晶化合物A0を含む組成物を塗布すること;液晶化合物A0を含む組成物を加熱して、液晶化合物A0をホモジニアス配向させること;ホモジニアス配向した液晶化合物A0を含む組成物に紫外線照射して上記ポジティブAプレートA−0を得ることを含む<19>に記載の製造方法。
また、有機EL表示装置とは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を意味する。
本明細書において逆波長分散性とは長波長になるほど面内レターデーションの絶対値が大きくなる性質を意味する。
Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRにおいて算出される。
なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基に、以下の数式(1)および数式(2)によりRthを算出することもできる。
Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRにより算出される。
本明細書において、光学フィルムとは、各種表示装置、発光装置、偏光板などの各種光学素子などの、光学部材に用いることができるフィルムを意味する。
本発明の光学フィルムはポジティブAプレートおよびポジティブCプレートを含む。ポジティブAプレートは、組成、遅相軸が均一の一層のポジティブAプレートA−0からなっていてもよい。
光学フィルムはポジティブAプレートおよびポジティブCプレートの他に支持体、配向膜、接着層などの他の機能性層を含んでいてもよい。本発明の光学フィルムが支持体を含む場合、本発明の光学フィルムは、「支持体、ポジティブAプレートA−0、およびポジティブCプレート」をこの順で含むことが好ましい。さらに配向膜を含む場合、本発明の光学フィルムは「支持体、配向膜、ポジティブAプレートA−0、およびポジティブCプレート」をこの順で含むことが好ましい。本発明の光学フィルムにおいて、ポジティブAプレートおよびポジティブCプレートの間には他の層が含まれていてもよく、両層が互いに接していてもよいが、ポジティブAプレートA−0ポジティブCプレート、は互いに直接接していることが好ましい。
光学フィルムは、例えば、200μm以下、100μm以下、60μm以下、40μm以下、25μm以下、10μm以下、または5μm以下の膜厚であることが部材の薄型化の観点から好ましい。また製造適性の観点から1μm以上、5μm以上、10μm以上であることが好ましい。
本明細書のポジティブAプレートA−0は波長450nmで測定したレターデーション値であるRe(450)と、波長550nmで測定したレターデーション値であるRe(550)と、波長650nmで測定したレターデーションの値であるRe(650)とがRe(450)≦Re(550)≦Re(650)の関係にある。ポジティブAプレートにおいては、液晶化合物がホモジニアス配向をしている。ホモジニアス配向とは、液晶化合物の分子長軸が水平方向に配向している状態を意味する。ポジティブAプレートA−0は、スメクチック相を示すことが好ましい。
なお、本明細書において、スメクチック相とは、一方向にそろった分子が層構造を有している状態をいう。また、ネマチック相とは、その構成分子が配向秩序を持つが、三次元的な位置秩序を持たない状態をいう。
ポジティブAプレートA−0の膜厚は、0.3〜3.0μmが好ましく、0.5〜3.0μmがより好ましく、0.9〜2.5μmがさらに好ましく、1.5〜2.5μmが最も好ましい。
ポジティブAプレートA−0は、下記式(2)を満たすことが好ましい。
(式3) 0.8≦Nz≦1.2
(式(3)中、Nzは、(nx−nz)/(nx−ny)を表し、nxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnxおよびnyに直交する方向の屈折率を表す。)
Nzは、0.9≦Nz≦1.1を満たすことがより好ましい。
本明細書において、「ポジティブAプレート形成用組成物」とは、ポジティブAプレートA−0形成用組成物を意味する。また、ポジティブAプレートA−0形成用組成物は液晶化合物A0を含む。
(液晶化合物A0)
本発明の光学フィルムにおけるポジティブAプレートA−0は液晶化合物A0を含むポジティブAプレートA−0形成用組成物の硬化物からなる。本明細書において、液晶化合物A0はポジティブAプレートA−0形成用組成物に含まれる全ての液晶化合物を示し、1つの液晶化合物からなるものであっても2種以上の液晶化合物の混合物であってもよい。液晶化合物A0としては特に限定されないが、棒状液晶化合物でも、円盤状液晶化合物でもよく、両者の混合物であってもよいが、棒状液晶化合物がより好ましい。尚、具体的な棒状液晶化合物については後述する、液晶化合物Cも棒状液晶化合物であることが好ましい。液晶化合物A0は、重合性液晶化合物を液晶化合物A0総質量に対し60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上または100質量%含むことが好ましい。
L1−G1−D1−Ar−D2−G2−L2 一般式(II)
式中、D1およびD2は、それぞれ独立に、−CO−O−、−O−CO−、−C(=S)O−、−O−C(=S)−、−CR1R2−、−CR1R2−CR3R4−、−O−CR1R2−、−CR1R2−O−、−CR1R2−O−CR3R4−、−CR1R2−O−CO−、−O−CO−CR1R2−、−CR1R2−O−CO−CR3R4−、−CR1R2−CO−O−CR3R4−、−NR1−CR2R3−、−CR1R2−NR3−、−CO−NR1−、または−NR1−CO−を表し、
R1、R2、R3、およびR4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1〜4のアルキル基を表し、
G1およびG2は、それぞれ独立に炭素数5〜8の2価の脂環式炭化水素基を表し、上記脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、−O−、−S−、−N(R6)−で置換されていてもよく、R6は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、L1およびL2からなる群から選ばれる少なくとも一種が、重合性基を有する1価の基を表し、
Arは下記一般式(II−1)、(II−2)、(II−3)、または(II−4)で表される2価の芳香環基を表し:
R11は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
Y1は、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3〜12芳香族複素環基を表し、
Z1、Z2、および、Z3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−NR12R13またはSR12を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R12およびR13は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
A1およびA2は各々独立に、−O−、−NR21−(R21は水素原子または置換基を表す。)、−S−およびCO−からなる群から選ばれる基を表し、Xは水素原子または置換基が結合していてもよい第14〜16族の非金属原子を表しAxは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、または、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表し、AxおよびAyが有する芳香環は置換基を有していてもよく、AxとAyは結合して、環を形成していてもよく、
Q2は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
特開2008−107767号公報に記載の一般式(I)で表される化合物についてのA1、A2、およびXに関する記載をそれぞれA1、A2、およびXについて参照でき、WO2013/018526に記載の一般式(I)で表される化合物についてのAx、Ay、Q1に関する記載をそれぞれAx、Ay、Q2について参照できる。Z3については2012−21068号公報に記載の化合物(A)に関するQ1に関する記載を参照できる。
特に好ましい重合性基の例としては下記が挙げられる。
一般式(II)で表される化合物として好ましい例を以下に示すが、これらに特に限定されない。
ポジティブAプレートA−0形成用組成物は架橋性ポリマーを含んでいることも好ましい。架橋性ポリマーは、架橋性基(重合性基)を有するポリマーで、かつ液晶性を有さないポリマー(非液晶性ポリマー)を意味し、ポジティブAプレートA−0形成用組成物からポジティブAプレートA−0を形成する際に空気界面に偏在して表面を平滑化するレベリング機能を発現するとともにポジティブCプレートの配向膜に代わる機能を有すると推定される。即ち、架橋性ポリマーがポジティブAプレートの空気界面側に移行して架橋性ポリマーを多く含む表面濃縮領域が形成され、ポジティブCプレートもしくは他方のポジティブAプレートなどの上層中の液晶性化合物を配向させることができる。
好ましい架橋性ポリマーの例としては下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有するポリマーが挙げられる。
一般式(III)で表される繰り返し単位を含む架橋性ポリマーは、一般式(III)で表される繰り返し単位を、0.5質量%以上100質量%以下含んでいることが好ましく、2質量%以上100質量%以下含んでいることがより好ましく、5質量%以上100質量%以下含んでいることがさらに好ましい。また、一般式(III)で表される繰り返し単位を含む架橋性ポリマーの好ましい分子量範囲は、重量平均分子量で1000〜100万であり、さらに好ましくは3000〜20万であり、最も好ましくは5000〜10万である。
本発明における重量平均分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で測定される平均分子量を言うものとする。具体的な測定条件の一例としては、以下の測定条件を挙げることができる。
GPC装置:HLC−8320(東ソー製):
カラム:TSK gel SuperHZM−H、TSK gel SuperHZ4000、TSK gel SuperHZ2000併用、(東ソー製、4.6mmID(内径)×15.0cm)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
一般式(III)で表される繰り返し単位を含む架橋性ポリマーについては、特開2004−238431号公報の段落<0052>〜<0082>の記載を参照できる。
このような架橋性ポリマーの具体例としては、上記のA−3、A−4、A−10、A−19、A−20、A−23〜A−44で表される繰り返し単位を有するポリマーなどが挙げられる。
非晶性高分子膜をラビング操作して延伸する場合、そのフィルムのTgよりやや高い温度で行われるのが一般的であり、Tg以下では破断が起こりやすくなる。一方、非晶性高分子をTgよりもはるかに低い温度で延伸した場合、ラビングによる延伸が起こらず配向規制力が発現しないため無配向状態になる。
以上の観点から、AプレートのCプレート界面側に架橋性ポリマーを偏在させた表面濃縮領域の配向規制力等の諸物性を推定する上で架橋性ポリマーのガラス転移温度は有益な指標として用いることができる。
このため、架橋反応後の架橋性ポリマーのTgは、ラビング処理を行う環境温度±30℃程度であることが好ましく、さらに好ましくはラビング処理を行う環境温度−30〜+15℃であり、特に好ましいのはラビング処理を行う環境温度−30〜+0℃の範囲にあることである。
本発明の実施例の様にラビングを室温で行う場合では、このましい架橋後の架橋性ポリマーのTgは、−10〜35℃であり、さらに好ましくは−10〜25℃であり、特に好ましいのは0〜20℃の範囲にあることである。
(1)架橋性ポリマーは、架橋密度が40〜100%において架橋反応後のガラス転移温度が30〜40℃程度向上するため、具体的には、架橋反応前の架橋性ポリマーのガラス転移温度(Tg)が{ラビングを行う温度(室温)−30℃}以下であることが好ましい。例えば、硬化前のTgが−50℃〜−5℃であることが好ましく、−40℃〜−10℃程度であることがより好ましい。
(2)開始剤を添加した架橋性ポリマーを単独でガラス上に塗布し、ポジティブAプレートを作製する際と同じ条件で硬化を行った場合に、架橋性ポリマーは、架橋反応後の架橋性ポリマーのガラス転移温度(Tg)がラビングを行う温度(室温)以下であることが好ましい。例えば、硬化後のTgが−10℃〜25℃であることが好ましく、0℃〜15℃程度であることがより好ましい。
(3)架橋性ポリマーは、上述のように架橋性ポリマー単体ではなく、層中に含まれている状態であってもガラス転移温度(Tg)を測定することができる。具体的には、nanoscale Thermal Analysis(nano-TA)による表面分析をすることによって、層の表面に偏在した架橋反応後の架橋性ポリマーのガラス転移温度(Tg)を、調べることができる。このとき、最表面に偏在する架橋反応後の架橋性ポリマーのガラス転移温度(Tg)がラビングを行う温度(室温)以下であることが好ましい。例えば、硬化後のTgが−10℃〜25℃であることが好ましく、0℃〜15℃程度であることがより好ましい。
例えば、位相差や波長分散性の制御の観点で、上述の態様のうちポジティブAプレートA−0をポジティブAプレートA−1とポジティブAプレートA−2との積層体として、ポジティブAプレートA−1/ポジティブAプレートA−2/ポジティブCプレートの3層で構成させた場合で説明する。
ポジティブAプレートA−2とポジティブCプレートとの界面の関係は上述のポジティブAプレートA−0/ポジティブCプレートと同様であるため、説明は省略する。
一方で、ポジティブAプレートA−1に架橋性ポリマーを添加した場合のポジティブAプレートA−1とポジティブAプレートA−2の界面については、ポジティブAプレートA−1用形成組成物に架橋性ポリマーを添加すると、ポジティブAプレートA−0と同様に架橋性ポリマーがポジティブAプレートA−1の空気界面側に移行して架橋性ポリマーを多く含む表面濃縮領域が形成される。
この架橋性ポリマーの表面濃縮領域が形成されることにより、ポジティブAプレートA−1を形成する液晶性化合物の界面近傍での影響が緩和され、ポジティブAプレートA−1とは異なる光学軸、つまり液晶化合物の配向方向が異なるポジティブAプレートA−2の形成をより容易とすることができる。
ポジティブAプレートA−2の表面にポジティブAプレートA−2用形成用組成物中の架橋性ポリマーのTgに適した温度下でラビング処理を行った後、ポジティブCプレート形成用組成物を積層し、液晶化合物の配向と固定を行って、ポジティブAプレートA−1/ポジティブAプレートA−2/ポジティブCプレートCの3層で構成された光学フィルムを生成させることができる。
多層構成とすることで各層の設計の自由度が増し、素材選択などが行いやすくなることがある。また、各層の光学設計、特に波長分散の観点ではポジティブAプレートA−1の波長分散性を順分散から逆分散まで適宜調整することにより、光学フィルム全体の波長分散性の調整が容易となる。
ポジティブAプレートA−0形成用組成物はチルト角制御剤を含んでいてもよい。チルト角制御剤を添加することにより液晶化合物A0の支持体側あるいは空気界面側(製造時)の極角を制御することができる。
チルト角制御剤は、一例としてフルオロ脂肪族基含有モノマーの共重合体をもちいることができ、芳香族縮合環官能基との共重合体、あるいはカルボキシル基、スルホ基またはホスホノキシ基もしくはその塩を含むモノマーとの共重合体を用いることが好ましい。また、複数のチルト角制御剤を用いることにより、さらに精密かつ安定に制御可能となる。このようなチルト角制御剤としては、特開2008−257205号公報の段落0022〜0063、特開2006−91732号公報の段落0017〜0124の記載を参酌できる。
なお、チルト制御剤を用いる以外に液晶化合物の傾斜角を制御する手段としては、ラビング条件を制御した配向膜によりプレ傾斜角を付与する方法がある。この様なプレ傾斜角を付与する配向膜とチルト制御剤は併用することもできる。
ポジティブAプレートA−0形成用組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤は、液晶化合物が重合性基を有する場合や重合性化合物を含む場合に好ましく配合される。重合開始剤の具体例としては、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)、オキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63−40799号公報、特公平5−29234号公報、特開平10−95788号公報、特開平10−29997号公報記載)が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、ポジティブAプレートA−0形成用組成物の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。
ポジティブAプレートA−0形成用組成物は、前述の架橋性ポリマー以外に非液晶性の重合性化合物を含んでいてもよい。
液晶化合物とともに使用する非液晶性の重合性化合物としては、液晶化合物A0と相溶性を有し、液晶化合物の傾斜角変化や配向阻害を著しく引き起こさない限り、特に限定はない。これらの中では重合活性なエチレン性不飽和基、例えばビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基などを有する化合物が好ましく用いられる。
非液晶性の重合性化合物は、反応性官能基数が2以上の重合性化合物を用いることが、配向膜とポジティブAプレート間の密着性を高める効果が期待できるため、特に好ましい。重合性化合物は、ポリマーでもよいが、モノマー(例えば、分子量2000以下)が好ましい。
ポジティブAプレートがスメクチック相を示す場合、非液晶性の多官能重合性化合物を加えることによりスメクチック相の層間が非液晶性の多官能重合性化合物で連結されることになり層間の近接が抑止できるため、配向欠陥を抑止する効果を期待できる。
非液晶性の重合性化合物は、ポジティブAプレートA−0形成用組成物に1種類のみ含まれていてもよいし、2種類以上含まれていてもよい。非液晶性の重合性化合物の含有量は、液晶化合物に対して一般に0.5〜50質量%の範囲にあり、1〜30質量%の範囲にあることが好ましい。
ポジティブAプレートA−0形成用組成物は、溶剤を含んでいてもよい。組成物の溶剤としては、有機溶剤が好ましく用いられる。有機溶剤の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。溶剤は、1種類のみでも、2種類以上の有機溶剤を併用してもよい。溶剤は、組成物の固形分濃度が10〜50質量%となるように調整されるのが好ましい。
光ポジティブAプレートA−0形成用組成物は、上記以外に、表面性状や表面形状を制御するための界面活性剤、液晶化合物のチルト角を制御するための添加剤(配向助剤)、配向温度を低下させる添加剤(可塑剤)、重合性モノマー、その他機能性を付与するための薬剤等を含んでいてもよい。
ポジティブAプレートA−0は、支持体表面に、または支持体上に形成された配向膜の表面に、ポジティブAプレートA−0形成用組成物を適用し、硬化させて製造することができる。また、偏光膜(例えば、ポリビニルアルコールフィルム)の表面をラビング処理し、その表面にポジティブAプレートA−0形成用組成物を適用し、硬化させることでも製造することができる。
ポジティブAプレートA−0を形成する際には、組成物中の液晶化合物の分子を所望の配向状態にするための技術が必要になる。例えば、配向膜を利用して、液晶化合物を所望の方向に配向させる技術が一般的である。配向膜としては、ポリマー等の有機化合物からなるラビング処理膜や無機化合物の斜方蒸着膜、マイクログルーブを有する膜、あるいはω−トリコサン酸やジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチルの如き有機化合物のラングミュア・ブロジェット法によるLB膜を累積させた膜などが挙げられる。さらに光の照射で配向機能が生じる配向膜なども挙げられる。配向膜としては、ポリマー層の表面をラビング処理して形成されたものが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を紙や布で一定方向に数回こすることにより実施される。配向層に使用するポリマーの種類は、ポリイミド、ポリビニルアルコール、特許第3907735号公報の段落番号<0071>〜<0095>に記載の変性ポリビニルアルコール、特開平9−152509号公報に記載された重合性基を有するポリマー等を好ましく使用することができる。配向層の厚さは配向機能を提供できれば厚い必要はなく、0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜2μmであることがさらに好ましい。配向膜は、ラビング処理を施されたラビング処理面を有する。ラビング処理としては一般的なラビング処理方法を利用することができ、例えば、配向膜の表面を、ラビングロールで摺ることによって実施できる。長尺状のポリマーフィルムからなる支持体上に連続的に配向膜を形成する態様では、製造適性の観点では、ラビング処理の方向(ラビング方向)は、支持体の長手方向と一致していることが好ましい。偏光膜の表面に直接ポジティブAプレートを形成する場合も同様である
光配向膜では、上記のような非接触の光照射によって光配向材料を配向させるため、ラビングのような不均一な物理的凹凸形状が発生しにくい。そのため、光配向膜を利用して作製した光学フィルムを用いた液晶表示装置では光漏れが低減され、高コントラストが実現できる。光配向膜の利用によっては、例えば、垂直方向からの光照射によってプレ傾斜角が0°である対称性に優れた配向膜を作製することができる。得られた配向膜を利用することによっては、ポジティブAプレートA−0形成用組成物中の液晶化合物を優れた対称性で水平配向させることが可能である。そのため、光配向膜を利用して形成されたポジティブAプレートを含む光学フィルムは、特にIPSモード液晶表示装置のように駆動液晶のプレ傾斜角が必要無い液晶表示装置における光学補償に有用である。
配向膜または偏光膜の表面にポジティブAプレートA−0形成用組成物を塗布する際の方法としてはカーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ワイヤーバー法等の公知の方法が挙げられる。
その他、ポジティブAプレートの製造方法の詳細は、特開2008−225281号公報や特開2008−026730号公報の記載を参酌できる。
ポジティブAプレートA−0形成用組成物の硬化の前には、ポジティブAプレートA−0形成用組成物の塗布層の液晶化合物Aの配向処理を行う。配向処理は、室温等により乾燥させる、または加熱することにより、行うことができる。配向処理で形成される液晶相は、サーモトロピック性液晶化合物の場合、一般に温度または圧力の変化により転移させることができる。リオトロピック性をもつ液晶化合物の場合には、溶媒量等の組成比によっても転移させることができる。
棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する場合、ネマチック相を発現する温度領域の方が、棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域よりも高いことが普通である。従って、棒状液晶化合物がネマチック相を発現する温度領域まで棒状液晶化合物を加熱し、次に、加熱温度を棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域まで低下させることにより、棒状液晶化合物をネマチック相からスメクチック相に転移させることができる。このような方法をスメクチック相とすることで、液晶化合物が高秩序度で配向したポジティブAプレートを提供できる。
棒状液晶化合物がネマチック相を発現する温度領域では、棒状液晶化合物がモノドメインを形成するまで一定時間加熱する必要がある。加熱時間は、10秒間〜5分間が好ましく、10秒間〜3分間がさらに好ましく、10秒間〜2分間が最も好ましい。
棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域では、棒状液晶化合物がスメクチック相を発現するまで一定時間加熱する必要がある。加熱時間は、10秒間〜5分間が好ましく、10秒間〜3分間がさらに好ましく、10秒間〜2分間が最も好ましい。
配向状態の固定は、熱重合や活性エネルギー線による重合で行うことができ、その重合に適した重合性基や重合開始剤を適宜選択することで行うことができる。製造適性等を考慮すると紫外線照射による重合反応を好ましく用いることができる。紫外線の照射量が少ないと、未重合の重合性棒状液晶が残存し、光学特性の温度変化や、経時劣化の起きる原因となる。
そのため、残存する重合性棒状液晶の割合が5%以下になる様に照射条件を決めることが好ましく、その照射条件は重合性組成物の処方やポジティブAプレートの膜厚にもよるが目安として200mJ/cm2以上の照射量で行われることが好ましい。
本発明のポジティブCプレートは、液晶化合物がホメオトロピック配向をしている。ホメオトロピック配向とは、液晶化合物の分子長軸が垂直方向に配向している状態を意味する。ポジティブCプレートは、スメクチック相またはネマチック相を示すことが好ましく、スメクチック相を示すことがより好ましい。スメクチック相であると液晶分子の重心位置が揃った高秩序のレイヤー構造を取るためホメオトロピック配向を取り易く、基材の層形成面(下地面)の配向規制力が弱い場合であっても良好なホメオトロピック配向の液晶層を得ることができる。本発明では、配向膜を形成することなく、ポジティブAプレートの表面に直接に配向秩序の高いスメクチック相やネマチック相を示すポジティブCプレートを形成できるため、薄膜化しつつ、高いコントラストを達成できる。
また、ポジティブCプレートは、−300≦Rth(550)≦0を満たすことが好ましく、−200≦Rth(550)≦−60を満たすことがより好ましく、−180≦Rth(550)≦−80を満たすことがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、IPS用液晶表示装置に組み込んだときにより効果的に本発明の効果が発揮される。
本発明の光学フィルムにおけるポジティブCプレートは液晶化合物Cを含むポジティブCプレート形成用組成物の硬化物からなる。本明細書において、液晶化合物CはポジティブCプレート形成用組成物に含まれる全ての液晶化合物を示し、1つの液晶化合物からなるものであっても2種以上の液晶化合物の混合物であってもよい。
液晶化合物Cとしては、棒状液晶化合物が好ましい。液晶化合物Cは、スメクチック相またはネマチック相の液晶状態を呈する液晶化合物が好ましく、製造条件等の観点からネマチック相の液晶状態を呈する液晶化合物を用いてもよく、前述の観点からスメクチック相の液晶状態を呈する液晶化合物を用いてもよい。
液晶化合物Cとしては、従来公知のいずれの液晶化合物を用いてもよく、液晶化合物A0と同様の液晶化合物を用いることもできる。
また、液晶化合物Cは、下記一般式(IA)で表される化合物および下記一般式(IIA)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含有することが最も好ましい。
結晶析出を抑止する観点から、一般式(IA)または(IIA)において、X101およびY101がメチル基を表すことが好ましい。液晶としての性質を示す観点から、nは4〜8の整数であることが好ましい。
ポジティブCプレート形成用組成物は、垂直配向剤を含んでいることが好ましい。垂直配向剤を配合することにより、ポジティブAプレート界面での液晶化合物の配向をより効果的に行うことができる。垂直配向剤は、ボロン酸化合物および/またはオニウム塩を用いることが好ましい。
ボロン酸化合物の具体例としては、下記式で表される化合物が挙げられる。
ボロン酸化合物の具体例としては、特開2008−225281号公報の段落番号0023〜0032に記載の一般式(I)で表されるボロン酸化合物を用いることができる。また、下記に示すボロン酸化合物も好ましく用いられる。
オニウム塩の例の具体例としては、特開2012−208397号公報の段落番号0052〜0058に記載のオニウム塩、特開2008−026730号公報の段落番号0024〜0055に記載のオニウム塩、特開2002−37777号公報に記載のオニウム塩が挙げられる。
さらに、ポジティブCプレート形成用組成物は、重合開始剤、非液晶性の重合性化合物、溶剤、その他の添加剤等を含んでいてもよい。これらの詳細は、ポジティブAプレート形成用組成物に関する記載を参酌でき、好ましい範囲や配合量等も同じである。
ポジティブCプレートは、ポジティブAプレートの表面に、ポジティブCプレート形成用組成物を塗布することによって形成することが好ましい。ポジティブCプレートの製造方法は、ポジティブAプレートの表面に直接にポジティブCプレート形成用組成物を適用すること、および、ポジティブCプレート形成用組成物の組成を除き、ポジティブAプレートの製造方法の記載を参酌できる。
本発明の光学フィルムは支持体を含んでいてもよい。支持体は、ポジティブAプレートA−0形成用組成物を塗布するための基材として機能や、ポジティブAプレートおよびポジティブCプレートの層形状を維持するための機能を有する層である。支持体は上述の重合性組成物を塗布するための基材として用いられてポジティブAプレートまたはポジティブAプレートおよびポジティブCプレートを形成後、剥離される仮支持体であってもよい。すなわち、本発明の光学フィルムは支持体を含んでいなくてもよい。ポジティブAプレートまたはポジティブAプレートおよびポジティブCプレートを形成後、剥離して用いる場合は剥離しやすい表面性状の材質を用いてもよく、このような形成用の仮支持体としては、ガラスや易接着処理をしていないポリエステルフィルムなどを用いることができる。
支持体(仮支持体)としては、プラスチックフィルムの他、ガラス等を用いてもよい。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーン、ポリビニルアルコール(PVA)などが挙げられる。
支持体の膜厚としては、5μm〜1000μm程度であればよく、10μm〜250μmが好ましく、15μm〜90μmがより好ましい。
なお、支持体、配向膜はそれぞれの機能を果たす層を別々に設けてもよいし、単一の層で両方の機能を兼ね備えてもよい。
例えば、ポリマーフィルムと積層をせずに、偏光膜をラビング処理または光配向処理してポジティブAプレートを形成した薄膜の偏光板を液晶セルなどのガラス基板上に直接作製してもよい。
本発明の光学フィルムは、例えば、液晶セルを光学補償するための光学補償フィルムや、有機EL表示装置に用いられる広帯域λ/4板の位相差板として有用である。広帯域λ/4板の位相差板は有機EL表示装置において偏光膜と組み合わせて反射防止板として用いることができる。
光学補償フィルムは、液晶表示装置(LCD)の光学補償用途に好適に用いられ、斜め方向から視認した時の色味変化や黒表示時の光漏れを改善することができる。
例えば、IPS液晶表示装置の偏光膜と液晶セルの間に光学補償フィルムを設けることができる。
偏光膜、ポジティブAプレートおよびポジティブCプレートがこの順となるように光学フィルムと偏光膜とを積層するときは、ポジティブAプレートの遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向とのなす角は90°±10°の範囲であることが好ましい。
偏光膜、ポジティブCプレートおよびポジティブAプレートをこの順がこの順となるように光学フィルムと偏光膜とを積層するときは、ポジティブAプレートの遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向が平行であることが好ましい。
反射防止板は、本発明の光学フィルムと、偏光膜を用いて構成される。
反射防止板は、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や陰極管表示装置(CRT)のような画像表示装置の反射防止用途に好適に用いられ、表示光のコントラスト比を向上させることができる。
例えば、有機EL表示装置の光取り出し面側に反射防止板を用けることができる。この場合、外光は偏光膜によって直線偏光となり、次に位相差板を通過することで、円偏光となる。これが有機ELパネルの金属電極等にて反射された際に円偏光状態が反転し、再び位相差板を通過した際に、入射時から90°傾いた直線偏光となり、偏光膜に到達して吸収される。結果として、外光の影響を抑制することができる。
反射防止板のポジティブAプレートの遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向とのなす角は45°±10°の範囲であることが好ましい。
例えば、反射防止板は、偏光膜の光学フィルムが配置されている面の反対側の面に保護膜および/または機能層を含んでいてもよい。
保護膜としては、光学的等方性が高いセルロースエステルフィルムを用いることが好ましい。
機能層としては、反射防止層、防眩層、およびハードコート層からなる群から選択される少なくとも1つが挙げられる。これらは公知の層材料が使用される。なお、これらの層は、複数層が積層してもよい。
偏光膜(偏光子層)は、自然光を特定の直線偏光に変換する機能を有するいわゆる直線偏光膜であればよい。偏光膜としては、特に限定されないが、吸収型偏光子を利用することができる。
偏光膜の種類は特に制限はなく、通常用いられている偏光膜を利用することができ、例えば、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を利用した染料系偏光膜、およびポリエン系偏光膜、ワイヤーグリッドを用いた偏光子のいずれも用いることができる。ヨウ素系偏光膜、および染料系偏光膜は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸することで作製される。
偏光膜の膜厚は50μm以下であればよく、30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましい。また、偏光膜の膜厚は、通常、1μm以上、5μm以上、または8μm以上であればよい。
また、1000nm以下が好ましく、800nm以下がより好ましい。
光学フィルム、反射防止板、有機EL表示装置等の作製の際は、各部材の貼合のために接着剤を用いてもよい。本明細書において、「接着」は「粘着」も含む概念で用いられる。接着剤としては特に限定はないが、ポリビニルアルコール系接着剤、ホウ素化合物水溶液、特開 2004−245925号公報に示されるような、分子内に芳香環を含まないエポキシ化合物の硬化性接着剤、特開2008−174667号公報記載の360〜450nmの波長におけるモル吸光係数が400以上である光重合開始剤と紫外線硬化性化合物とを必須成分とする活性エネルギー線硬化型接着剤、特開2008−174667号公報記載の(メタ)アクリル系化合物の合計量100質量部中に(a)分子中に(メタ)アクリロイル基を2以上有する(メタ)アクリル系化合物と、(b)分子中に水酸基を有し、重合性二重結合をただ1個有する(メタ)アクリル系化合物と、(c)フェノールエチレンオキサイド変性アクリレートまたはノニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレートとを含有する活性エネルギー線硬化型接着剤などが挙げられる。
接着剤により形成される接着層の膜厚は、乾燥膜厚で0.01〜10μmが好ましく、0.05〜5μmが特に好ましい。
本発明の光学フィルムまたは反射防止板は、画像表示装置に使用することが可能である。画像表示装置としては、前述のIPS型液晶表示装置以外に、有機EL表示装置、液晶表示装置などが挙げられる。有機EL表示装置を一例として説明すると、反射防止板は、例えば、偏光膜、光学フィルム、有機ELパネルがこの順になるように設けられていればよい。
<支持体のアルカリ鹸化処理>
支持体として、市販されているトリアセチルセルロースフィルム「Z−TAC」(富士フイルム社製)を用いた。温度60℃に調整した誘電式加熱ロール支持体を通過させ、支持体のフィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14ml/m2で塗布し、110℃に加熱した。その後、支持体を(株)ノリタケカンパニーリミテド製スチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。続いて、アルカリ溶液を塗布した面上に同じくバーコーターを用いて、純水を3ml/m2塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りをそれぞれ3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理した透明支持体を作製した。
アルカリ溶液の組成(質量部)
───────────────────────────────────
水酸化カリウム 4.7質量部
水 15.8質量部
イソプロパノール 63.7質量部
界面活性剤
SF−1:C14H29O(CH2CH2O)20H 1.0質量部
プロピレングリコール 14.8質量部
───────────────────────────────────
上記透明支持体を用い、下記の組成の配向膜1形成用塗布液を#8のワイヤーバーでアルカリ鹸化処理した面に連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒、塗布面を乾燥し、配向膜1を形成した。
───────────────────────────────────
配向膜1形成用塗布液の組成
───────────────────────────────────
下記変性ポリビニルアルコール 2.4質量部
イソプロピルアルコール 1.6質量部
メタノール 36質量部
水 60質量部
───────────────────────────────────
続いて、下記のポジティブAプレートA−0形成用塗布液1を作製した。
───────────────────────────────────
ポジティブAプレートA−0形成用塗布液1の組成
───────────────────────────────────
逆波長分散液晶性化合物 R−1 100質量部
光重合開始剤 3.0質量部
(イルガキュア819、BASF(株)製)
含フッ素化合物A 0.8質量部
クロロホルム 588質量部
──────────────────────────────────―
変性ポリビニルアルコールを市販の未変性ポリビニルアルコールPVA103(クラレ社製)に変更した以外は配向膜1形成用塗布液と同様の組成である塗布液を用い、仮支持体用ポリエチレンテレフタレート上に配向膜1と同様の手順で配向膜1−1を作製した。この上に、ポジティブCプレート形成用下記塗布液1−1を塗布し、60℃60秒間加熱熟成させた後に、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化することにより、重合性棒状液晶化合物を垂直配向させ、ポジティブCプレート1−1を作製した。波長550nmにおいてReが0nm、Rthが−110nm、光軸のチルト角が90°で、重合性棒状液晶化合物はホメオトロピック配向であった。このときの膜厚は約1.5μmであった。
ポジティブCプレート形成用塗布液1−1の組成
───────────────────────────────────
液晶化合物B01 80質量部
液晶化合物B02 20質量部
垂直配向剤(S01) 1質量部
垂直配向剤(S02) 0.5質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 8質量部
イルガキュアー907(BASF製) 3質量部
カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製) 1質量部
B03 0.4質量部
メチルエチルケトン 170質量部
シクロヘキサノン 30質量部
───────────────────────────────────
上記で作製したポジティブAプレートA−0(1)の液晶層面側に、粘着剤(SK2057、綜研化学社製)を用いて上記ポジティブCプレート1−1の液晶層面側を貼合した。貼合後に仮支持体用ポリエチレンテレフタレートを剥離して、光学フィルム1を作製した。
セルローストリアセテートフィルムTD80UL(富士フイルム製)の支持体表面をアルカリ鹸化処理した。具体的には、55℃の1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に支持体を2分間浸漬した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃の0.1規定の硫酸を用いて中和した。ついで、再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に100℃の温風で乾燥した。
以下に示す手順で偏光膜を作製した。厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続してMD(搬送)方向に5倍延伸し、乾燥させて厚さ20μmの偏光膜を得た。
上記の偏光膜の一方の面に上記で作製した光学フィルム1の支持体(トリアセチルセルロースフィルム)を貼り合わせ、さらに偏光膜の他方の面には上記でアルカリ鹸化処理をしたセルローストリアセテートフィルム貼り合わせることで、偏光膜を挟みこみ、偏光膜の保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルムTD80ULと光学フィルム1を用いた偏光板1−1を作製した。貼合には、ポリビニルアルコール系接着剤水溶液を利用した。また、貼合は、ポジティブAプレートA−0(1)の遅相軸と、偏光膜の吸収軸が直交になるように行った。
<偏光板1−2の作製>
セルローストリアセテートフィルムTD80UL(富士フイルム製)の支持体表面をアルカリ鹸化処理した。具体的には、55℃の1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に支持体を2分間浸漬し、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄した後、更に100℃の温風で乾燥した。
実施例1−1と同様の手順で厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続してMD方向に5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光膜を得た。
上記の偏光膜の一方の面に上記で作製した光学フィルム1のポジティブCプレート面側を貼り合わせ、さらに偏光膜の他方の面には上記でアルカリ鹸化処理をしたセルローストリアセテートフィルム貼り合わせることで、偏光膜の保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルムTD80ULと光学フィルム1を用いた偏光板1−2を作製した。貼合には、ポリビニルアルコール系接着剤水溶液を利用した。また、貼合は、ポジティブAプレートA−0(1)の遅相軸と、偏光膜の吸収軸が平行になるように行った。
<ポジティブAプレートA−0(2)の作製>
下記のポジティブAプレート用塗布液2を作製した。
───────────────────────────────────
ポジティブAプレートA−0形成用塗布液2の組成
───────────────────────────────────
逆波長分散液晶性化合物 R−2 100質量部
光重合開始剤 3.0質量部
(イルガキュア819、BASF(株)製)
含フッ素化合物A 0.8質量部
架橋性ポリマー O−2 0.3質量部
クロロホルム 588質量部
──────────────────────────────────―
上記で作製したポジティブAプレートA−0(2)の上にラビング方向が配向膜1と同一方向となる様に直接ラビング処理した後、実施例1−1で用いたポジティブCプレート形成用塗布液1−1を塗布し、60℃60秒間加熱熟成させた。その後、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化し、ポジティブCプレート1−1を作製した。波長550nmにおいてReは0nm、Rthは−110nm、光軸のチルト角が90°で、重合性棒状液晶化合物がホメオトロピック配向であることを確認した。このときの膜厚は1.2μmであった。
光学フィルム1の代わりに、上記作製したポジティブAプレートA−0(2)およびポジティブCプレート1−1の積層体を用いる以外は、実施例1−1と同様の操作を行い、偏光板2を作製した。
<光配向膜3付き偏光板の作製>
セルローストリアセテートフィルムTD80UL(富士フイルム製)の支持体表面をアルカリ鹸化処理した。具体的には、55℃の1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に支持体を2分間浸漬した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃の0.1規定の硫酸を用いて中和した。中和した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に100℃の温風で乾燥した。
実施例1−1と同様の手順で厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中でMD方向に連続して5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光膜を得た。上記の偏光膜の一方の面に上記でアルカリ鹸化処理をした保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルムTD80ULを貼り合わせた偏光板を作製した。この偏光板の他方の表面に、下記の組成の光配向膜3形成用塗布液をワイヤーバーで塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、光配向膜3付き偏光板を作製した。
───────────────────────────────────
光配向膜3形成用塗布液の組成
───────────────────────────────────
下記光配向用素材P−1 1.0質量部
ブトキシエタノール 33質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 33質量部
水 33質量部
───────────────────────────────────
続いて、下記のポジティブAプレートA−0形成用塗布液3を作製した。
───────────────────────────────────
ポジティブAプレートA−0形成用塗布液3の組成
───────────────────────────────────
逆波長分散液晶性化合物 R−3 100質量部
光重合開始剤 3.0質量部
(イルガキュア819、BASF(株)製)
含フッ素化合物A 0.8質量部
架橋性ポリマー O−2 0.3質量部
クロロホルム 588質量部
──────────────────────────────────―
上記ポジティブAプレートA−0(3)の上に直接、実施例1−1のポジティブCプレート形成用塗布液1−1を塗布し、60℃60秒間加熱熟成させた後に、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化し、ポジティブCプレート1−1を作製した。光軸のチルト角が90°で、重合性棒状液晶化合物がホメオトロピック配向であることを確認した。また、AxoScan(Axometrics製)を用いてポジティブCプレートのレターデーションのみを測定したところ、波長550nmにおいてReは0nm、Rthは110nmであった。このようにして、偏光板にポジティブAプレートA−0(3)とポジティブCプレート3が直接積層された、偏光板3を作製した。
<光配向膜4の作製>
実施例1−1と同様の手順で鹸化処理したトリアセチルセルロースフィルムを用い、実施例3で調整した光配向膜3形成用塗布液をワイヤーバーで塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、光配向膜4付きセルローストリアセテートフィルムを形成した。
続いて、下記のポジティブAプレートA−0形成用塗布液4を作製した。
───────────────────────────────────
ポジティブAプレートA−0形成用塗布液4の組成
───────────────────────────────────
逆波長分散液晶性化合物 R−4 100質量部
光重合開始剤 3.0質量部
(イルガキュア819、BASF(株)製)
含フッ素化合物A 0.8質量部
架橋性ポリマー O−2 0.3質量部
クロロホルム 588質量部
──────────────────────────────────―
上記ポジティブAプレートA−0(4)の上に上述の偏光照射方向と直交する方向にラビングした後、直接、実施例1のポジティブCプレート用塗布液1−1を塗布し、60℃60秒間加熱熟成させた後に、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化し、ポジティブCプレート4を作製した。波長550nmにおいてReは0nm、Rthは110nm、光軸のチルト角が90°で、重合性棒状液晶化合物がホメオトロピック配向であることを確認した。
光学フィルム1の代わりに、上記作製したポジティブAプレートA−0(4)およびポジティブCプレート4の積層体を用いる以外は、実施例1−1と同様の操作にて、偏光板4を作製した。
<偏光板0の作製>
セルローストリアセテートフィルムTD80UL(富士フイルム製)の支持体表面をアルカリ鹸化処理した。具体的には、55℃の1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に支持体を2分間浸漬した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。中和した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に100℃の温風で乾燥した。
以下に示す手順で偏光膜を作製した。厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光膜を得た。
実施例1−1と同様の手順で作製したトリアセチルセルロースフィルム(「Z−TAC」)と、セルローストリアセテートフィルムのアルカリ鹸化処理を施した面とを貼合して偏光膜を挟みこみ、偏光膜の保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルム((TD80UL)とトリアセチルセルロースフィルムを用いて偏光板0を作製した。貼合には、ポリビニルアルコール系接着剤水溶液を利用した。
下記のポジティブAプレートA−0形成用塗布液5を作製した。
───────────────────────────────────
ポジティブAプレートA−0形成用塗布液5の組成
───────────────────────────────────
順波長分散液晶性化合物 N−1 40質量部
順波長分散液晶性化合物 N−2 60質量部
光重合開始剤 3.0質量部
(イルガキュア819、BASF(株)製)
含フッ素化合物A 0.8質量部
クロロホルム 588質量部
──────────────────────────────────―
実施例1−1と同様の手順で表面に配向膜1を有するアセチルセルロース透明支持体を作製し、配向膜1にラビング処理を施した。ラビング処理面上にポジティブAプレートA−0形成用塗布液5を、バーコーターを用いて塗布した。次いで、膜面温度90℃で60秒間加熱熟成し、70℃まで冷却した後に、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化することによりポジティブAプレートA−0(5)を形成した。形成されたポジティブAプレートA−0(5)は、ラビング方向に対し遅相軸方向が平行であった(順波長分散液晶性化合物がラビング方向に対して平行に配向していた)。自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性および光軸のチルト角を測定したところ、波長550nmにおいてReが130nm、Rthが65nm、Re(450)/Re(550)が1.09、Re(650)/Re(550)が0.95、光軸のチルト角が0°で、順波長分散液晶性化合物はホモジニアス配向であった。このときの膜厚は約1.1μmであった。
上記で作製したポジティブAプレートA−0(5)の液晶層面側に、粘着剤(SK2057、綜研化学社製)を用いて実施例1−1と同様の手順で作製したポジティブCプレート5の液晶層面側を貼合した。貼合後に仮支持体用ポリエチレンテレフタレート透明支持体を剥離して、光学フィルム5を作製した。
セルローストリアセテートフィルムTD80UL(富士フイルム製)の支持体表面をアルカリ鹸化処理した。具体的には、55℃の1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に支持体を2分間浸漬した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃の0.1規定の硫酸を用いて中和した。中和後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に100℃の温風で乾燥した。
実施例1−1と同様の手順で、厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光膜を得た。
上記の偏光膜の一方の面に上記で作製した光学フィルム5の支持体(トリアセチルセルロースフィルム)を貼り合わせ、さらに偏光膜の他方の面には上記でアルカリ鹸化処理をしたセルローストリアセテートフィルム貼り合わせることで、偏光膜を挟みこみ、偏光膜の保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルムTD80ULと光学フィルム5を用いた偏光板5を作製した。貼合には、ポリビニルアルコール系接着剤水溶液を利用した。また、貼合は、ポジティブAプレートA−0(5)の遅相軸と、偏光膜の吸収軸が直交になるように作製した。
<光配向膜5付き偏光板の作製>
実施例3と同様に手法により、片面に保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルムTD80UL(富士フイルム製)が貼合された偏光板を準備した。
さらに、特開2012ー155308号公報、実施例3の記載を参考に、光配向膜用塗布液5を調製し、偏光膜の他方の面にワイヤーバーで塗布した。60℃の温風で60秒乾燥し、光配向膜5付き偏光板を作製した。
続いて、下記のポジティブAプレートA−0形成用塗布液6を作製した。
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ポジティブAプレートA−0形成用塗布液6の組成
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下記化合物A−1 20.00質量部
下記液晶性化合物L−1 40.00質量部
下記液晶性化合物L−2 40.00質量部
重合開始剤(IRGACURE 184、BASF社製) 3.00質量部
重合開始剤(IRGACURE OXE−01、BASF社製) 3.00質量部
架橋性ポリマー O−2 0.30質量部
レベリング剤(下記化合物T−1) 0.20質量部
シクロペンタノン 423.11質量部
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上記ポジティブAプレートA−0(6)の表面を上述の偏光照射方向と直交する方向にラビングした後、直接、実施例1−1のポジティブCプレート形成用塗布液1−1を塗布し、60℃60秒間加熱熟成させた後に、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化し、ポジティブCプレート1−1を作製した。光軸のチルト角が90°で、重合性棒状液晶化合物がホメオトロピック配向であることを確認した。また、AxoScan(Axometrics製)を用いてポジティブCプレートのレターデーションのみを測定したところ、波長550nmにおいてReは0nm、Rthは110nmであった。このようにして、偏光板にポジティブAプレートA−0(6)とポジティブCプレート1−1とが直接積層された、偏光板5を作製した。
実施例5の偏光板の作製において、ポジティブAプレートA−0形成用塗布液6の架橋性ポリマーO-2を下記架橋性ポリマーO-6〜O-8に変更してポジティブAプレートA−0形成用塗布液7〜9とした以外は実施例5と同様の手順に従って、偏光板6〜8を作製した。
なお、実施例8では、架橋性ポリマーO−8のTgが20℃で、実施例3、4、6、7で使用される架橋性ポリマーO−2(10℃)、O−6(13℃)、O−7(15℃)のTgより高いため、ラビングによる規制力が付与され難く、ポジティブCプレート9の配向性が悪化しておりRthが−70nmに低下していた。
<光配向膜10付き偏光板の作製>
実施例3と同様に手法により、片面に保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルムTD80UL(富士フイルム製)が貼合された偏光板を準備した。
さらに、特開2012ー155308号公報、実施例3の記載を参考に、光配向膜用塗布液10を調製し、偏光膜の他方の面にワイヤーバーで塗布した。60℃の温風で60秒乾燥し、光配向膜10付き偏光板を作製した。
続いて、下記のポジティブAプレートA−0形成用塗布液10を作製した。
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ポジティブAプレートA−0形成用塗布液10の組成
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下記化合物A−1 20.00質量部
下記液晶性化合物L−1 40.00質量部
下記液晶性化合物L−2 40.00質量部
重合開始剤(IRGACURE 184、BASF社製) 3.00質量部
重合開始剤(IRGACURE OXE−01、BASF社製) 3.00質量部
レベリング剤(下記化合物T−1) 0.20質量部
シクロペンタノン 423.11質量部
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上記ポジティブAプレートA−0(10)の表面に直接、下記ポジティブCプレート形成用塗布液10を塗布し、40℃60秒間加熱熟成させた後に、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化し、ポジティブCプレート10を作製した。光軸のチルト角が90°で、重合性棒状液晶化合物がホメオトロピック配向であることを確認した。また、AxoScan(Axometrics製)を用いてポジティブCプレートのレターデーションのみを測定したところ、波長550nmにおいてReは0nm、Rthは110nmであった。このようにして、偏光板にポジティブAプレートA−0(10)とポジティブCプレート10とが直接積層された、偏光板9を作製した。なお、ポジティブCプレート9形成用塗布液10のスメクチック−ネマチック相転移温度は50℃であった。
ポジティブCプレート10形成用塗布液10の組成
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上記液晶化合物B01 50.00質量部
上記液晶性化合物L−1 32.90質量部
上記液晶性化合物L−2 17.10質量部
重合開始剤(IRGACURE 184、BASF社製) 3.00質量部
重合開始剤(IRGACURE OXE−01、BASF社製) 3.00質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 8.00質量部
レベリング剤(下記化合物T−10−1) 0.40質量部
レベリング剤(下記化合物T−10−2) 0.20質量部
シクロペンタノン 223.11質量部
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iPad(光配向膜使用、Apple社製、登録商標)の液晶セルから視認側の偏光板を剥し、光配向膜を使用したIPSモードの液晶セルとして利用した。なお、セル液晶のプレチルトは0°であった。
剥がした偏光板の代わりに、上記で作製した光学フィルムを含む偏光板をポジティブCプレートの面側を介して液晶セルに貼合し、実施例1〜4、比較例1、および参考例1の液晶表示装置を作製した。また、実施例1−1で作製した光学フィルムを含む偏光板はポジティブAプレートの面側を介して液晶セルに貼合した。このとき、液晶セル基板面に対して垂直な方向から観察したとき、偏光板の吸収軸と、液晶セル内の液晶層の光軸とが垂直な方向になるように貼りあわせた。貼合には、接着剤(SK2057、綜研化学社製)を利用した。
表示性能の測定は、市販の液晶視野角、色度特性測定装置Ezcom(ELDIM社製)を使用し、バックライトは市販の液晶表示装置iPad(Apple社製、登録商標)を使用した。上記で作製した光学フィルムがバックライト側と反対側になるように偏光板を貼り合わせた液晶セルを設置して測定を行った。結果を下記表1に示す。
白表示におけるパネルに対して垂直方向からの輝度(Yw)および黒表示におけるパネルに対して垂直方向からの輝度(Yb)を測定し、パネルに対して垂直方向のコントラスト比(Yw/Yb)を算出し、正面コントラストとし、以下の基準で評価した。
A:正面コントラストが参考例1に対して95%以上
B:正面コントラストが参考例1に対して85%以上95%未満
C:正面コントラストが参考例1に対して75%以上85%未満
D:正面コントラストが参考例1に対して75%未満
上方向(方位角0〜180°、5°刻み)および下方向(方位角180〜360°、5°刻み)のそれぞれの黒輝度(Cd/m2)の最大値を平均した値(輝度max)を示した。
数値が小さいほど黒表示の光漏れは少ないこと示し、下記のA〜Dの4段階で評価した。
A:1以下
B:1を超え2以下
C:2を超え5以下
D:10を超える
(有機EL用反射防止板の作製)
片面がトリアセチルセルロース(厚さ40μm)で保護された厚さ20μmの偏光膜(ポリビニルアルコールにヨウ素を分散後、延伸して作製)を有する積層体を用いて、以下の手順で有機EL用反射防止板を作製した。
上記積層体の保護されていない面(延伸したポリビニルアルコールよりなる偏光膜)に対し、上記実施例1と同様に作製した、ポジティブAプレートA−0(11)とポジティブCプレート11(ただし、波長550nmにおけるRthが−65nmとなるように、ポジティブCプレートの厚みは制御している)を積層した光学フィルムを光学的に等方性の接着剤(SK2057、綜研化学社製)を用いて貼り合わせ、有機EL用反射防止板(円偏光板)を作製した。このとき、偏光膜の透過軸とポジティブAプレートA−0(11)の遅相軸とのなす角は45°とした。
実施例10の光学フィルムの作製において、ポジティブAプレートA−0を実施例2〜4の方法で作製したポジティブAプレートA−0(12)〜(14)に変更した以外は実施例10と同様の手順に従って、有機EL用反射防止板(円偏光板)12〜14を作製した。
なお、実施例12では、ワイヤーグリッド偏光子を実施例3の方法で作製した光配向膜3の面と平行に、かつ、ワイヤーグリッド偏光子の透過軸と偏光板の吸収軸が45°になるようにセットして露光を行った。
<ポジティブCプレート15の作製>
下記のポジティブCプレート用塗布液15を作製した。
───────────────────────────────────
ポジティブCプレート用塗布液15の組成
───────────────────────────────────
順波長分散重合体 N−3 100質量部
4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン 2質量部
シクロヘキサノン 588質量部
───────────────────────────────────
順波長分散重合体 N−3;特開2012−255926号実施例1記載の重合体(1)
下記のポジティブAプレート用塗布液15を作製した。
───────────────────────────────────
ポジティブAプレートA−0形成用塗布液15の組成
───────────────────────────────────
順波長分散重合体 N−4 84質量部
順分散低分子化合物 N−5 16質量部
4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン 2質量部
トルエン 588質量部
──────────────────────────────────―
順波長分散重合体 N−4;特開2012−255926号実施例1記載の重合体(2)
順分散低分子化合物 N−5;特開2012−255926号実施例1記載の低分子(1)
(表示装置への実装)
有機ELパネル搭載のSAMSUNG社製GALAXY SIIを分解し、円偏光板を剥離して、剥離した面に、実施例5〜8、および比較例2の反射防止板をポジティブCプレートの面貼合し、表示装置を作製した。貼合には、光学的に等方性の接着剤(SK2057、綜研化学社製)を利用した。
作製した有機EL表示装置について、明光下にて視認性および表示品位を評価した。
表示装置に白表示、黒表示、画像表示をして、正面および極角60度から蛍光灯を映し込んだときの反射光を観察した。正面および極角60度の表示品位を下記の基準で評価した。結果を下記表2に示す。
4:色味付きが全く視認されない。(許容)
3:色味差が視認されるものの、ごくわずか(許容)
2:色味差が視認されるが反射光は小さく、使用上問題はない。(許容)
1:色味差が視認され、反射光も多く、許容できない。
実施例6の有機EL用反射防止板(円偏光板)の作製において、偏光膜の厚さを8μm、5μm、3μmに変更した以外は実施例11と同様の手順に従って、有機EL用反射防止板(円偏光板)16〜18を作製した。
実施例14〜16の有機EL用反射防止板(円偏光板)について、実施例11と同様の手順に従って有機EL素子への実装および表示性能の評価を行った。
結果を下記表3に示す。
(塗布型偏光板19の作製)
下記の塗布型偏光板用塗布液19を作製した。
──────────────────────────────────
塗布型偏光板用塗布液19の組成
──────────────────────────────────
二色性色素PB−9 50質量部
二色性色素C−3 30質量部
二色性色素C−15 20質量部
含フッ素化合物C 0.3質量部
クロロホルム 1900質量部
──────────────────────────────────
実施例11の有機EL用反射防止板(円偏光板)の作製において、偏光板を塗布型偏光板17に変更した以外は実施例6と同様の手順に従って、有機EL用反射防止板(円偏光板)19を作製した。
実施例17において、塗布型偏光板用塗布液19のクロロホルム量を2600質量部に変更する以外は同様に、有機EL用反射防止板(円偏光板)20を作製した。
(有機EL用反射防止板の作製)
片面に易接着層を有するポリエチレンテレフタレートフィルム(PET;厚さ16μm)を用いて、以下の手順で有機EL用反射防止板を作製した。
上記PETの易接着面に、下記の組成の配向膜21形成用塗布液を#8のワイヤーバーで塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒、塗布面を乾燥し、配向膜21を形成した。
───────────────────────────────────
配向膜21形成用塗布液の組成
───────────────────────────────────
下記変性ポリビニルアルコール 2.4質量部
イソプロピルアルコール 1.6質量部
メタノール 36質量部
水 60質量部
───────────────────────────────────
下記の塗布型偏光板用塗布液21を作製した。
──────────────────────────────────
塗布型偏光板用塗布液21の組成
──────────────────────────────────
二色性色素Y−21 52質量部
二色性色素M−21 23質量部
二色性色素C−21−1 15質量部
二色性色素C−21−2 10質量部
含フッ素化合物C 0.3質量部
光重合開始剤 3.0質量部
(イルガキュア819、BASF(株)製)
クロロホルム 1900質量部
──────────────────────────────────
上記塗布型偏光板21の表面に、上記配向膜14形成用塗布液を#8のワイヤーバーで塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒、塗布面を乾燥し、配向膜21−1を形成した。
作製した配向膜21−1を、塗布型偏光板の透過軸に対して45°の角度でラビング処理した後、上記ポジティブAプレートA−0形成用塗布液10を、バーコーターを用いて塗布した。膜面温度80℃で20秒間加熱熟成し、空気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化することによりポジティブAプレートA−0(21)を形成した。形成されたポジティブAプレートA−0(21)は、ラビング方向に対し遅相軸方向が平行(すなわち、偏光板の透過軸とは45°)であった。自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性および光軸のチルト角を測定したところ、波長550nmにおいてReが137nm、Rthが69nm、Re(450)/Re(550)が0.90、Re(650)/Re(550)が1.01、光軸のチルト角は0°で、逆波長分散液晶性化合物はホモジニアス配向であった。
上記ポジティブAプレートA−0(21)の表面に直接、上記ポジティブCプレート形成用塗布液10を塗布し、40℃60秒間加熱熟成させた後に、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化し、ポジティブCプレート21を作製した。波長550nmにおいてReは0nm、Rthは−69nm、光軸のチルト角が90°で、重合性棒状液晶化合物がホメオトロピック配向であることを確認した。このようにして、偏光板にポジティブAプレートA−0(21)とポジティブCプレート21が直接積層された、円偏光板21を作製した。
実施例17〜19の反射防止板について、実施例11と同様の手順に従って有機EL素子への実装および表示性能の評価を行った。
結果を下記表4に示す
Claims (17)
- ポジティブAプレートA−0およびポジティブCプレートを含む光学フィルムであって、前記ポジティブAプレートA−0の波長450nmで測定した面内レターデーション値であるRe(450)と、波長550nmで測定した面内レターデーション値であるRe(550)と、波長650nmで測定した面内レターデーションの値であるRe(650)とがRe(450)≦Re(550)≦Re(650)の関係にあり、
前記ポジティブAプレートA−0が液晶化合物A0を含む組成物の硬化物からなり、かつ前記ポジティブCプレートが液晶化合物Cを含む組成物の硬化物からなり、
前記ポジティブCプレートが前記ポジティブAプレートA−0表面に直接塗布された前記液晶化合物Cを含む組成物を硬化して得られた層であり、
前記液晶化合物A0が下記一般式(II)で表される液晶化合物であり;
一般式(II):
L1−G1−D1−Ar−D2−G2−L2
式中、
D1およびD2は、それぞれ独立に、−CO−O−、−O−CO−、−C(=S)O−、−O−C(=S)−、−CR1R2−、−CR1R2−CR3R4−、−O−CR1R2−、−CR1R2−O−、−CR1R2−O−CR3R4−、−CR1R2−O−CO−、−O−CO−CR1R2−、−CR1R2−O−CO−CR3R4−、−CR1R2−CO−O−CR3R4−、−NR1−CR2R3−、−CR1R2−NR3−、−CO−NR1−、または−NR1−CO−を表し、
R1、R2、R3、およびR4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1〜4のアルキル基を表し、
G1およびG2は、それぞれ独立に炭素数5〜8の2価の脂環式炭化水素基を表し、前記脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、−O−、−S−、−N(R6)−で置換されていてもよく、R6は水素原子、または炭素数1〜6のアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、L1およびL2からなる群から選ばれる少なくとも一種が、重合性基を有する1価の基を表し、
Arは下記一般式(II−1)、(II−2)、(II−3)、または(II−4)で表される2価の芳香環基を表し:
Q1は、−S−、−O−、またはNR11−を表し、R11は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
Y1は、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3〜12芳香族複素環基を表し、
Z1、Z2、および、Z3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−NR12R13またはSR12を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R12およびR13は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
A1およびA2は各々独立に、−O−、−NR21−、−S−およびCO−からなる群から選ばれる基であって、R21は水素原子または置換基を表し、
Xは水素原子または置換基が結合していてもよい第14〜16族の非金属原子を表し、
Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、または、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する炭素数2〜30の有機基を表し、AxおよびAyが有する芳香環は置換基を有していてもよく、AxとAyは結合して、環を形成していてもよく、
Q2は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表し、
前記液晶化合物A0を含む組成物が、液晶化合物の総質量に対して0.1−20.0質量%の架橋性ポリマーを含有し、前記架橋性ポリマーは重合性基を有する非液晶性ポリマーであり、かつ、下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有するポリマーであり;
一般式(III)
前記ポジティブAプレートA−0において前記液晶化合物A0はホモジニアス配向した状態で固定化されている光学フィルム。 - 前記液晶化合物Cが一般式(II)で表される液晶化合物である請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記液晶化合物Cが重合性棒状液晶化合物であり、
前記ポジティブCプレートにおいて前記液晶化合物Cはホメオトロピック配向した状態で固定化されている請求項1または2に記載の光学フィルム。 - 前記ポジティブAプレートA−0が、波長550nmで測定した面内レターデーション値であるRe(550)として100〜180nmを示す、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記ポジティブCプレートが、波長550nmで測定した面内レターデーション値であるRe(550)として−10〜10nmを示し、かつ波長550nmで測定した厚さ方向のレターデーション値であるRth(550)として−180〜−10nmを示す請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 架橋後の前記架橋性ポリマーのガラス転移温度が−10℃〜25℃である請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 前記架橋性ポリマーが、繰り返し単位にアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 配向膜を含み、
前記配向膜、前記ポジティブAプレートA−0、および前記ポジティブCプレートをこの順で含み、前記配向膜と前記ポジティブAプレートA−0とが直接接している請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学フィルム。 - 直線偏光膜と、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学フィルムとを含む偏光板。
- 前記直線偏光膜と前記光学フィルムとが直接接している、請求項9に記載の偏光板。
- 前記直線偏光膜、前記ポジティブAプレートA−0および前記ポジティブCプレートをこの順で含み、かつ前記ポジティブAプレートA−0の遅相軸と前記直線偏光膜の吸収軸とがなす角が90°である請求項9または10に記載の偏光板。
- 前記直線偏光膜、前記ポジティブCプレートおよび前記ポジティブAプレートA−0をこの順で含み、かつ前記ポジティブAプレートA−0の遅相軸と前記直線偏光膜の吸収軸とが平行である請求項9または10に記載の偏光板。
- 前記偏光板が円偏光板である請求項12に記載の偏光板。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学フィルムを含む表示装置。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学フィルムおよび直線偏光膜を含み、前記ポジティブAプレートA−0の遅相軸と前記直線偏光膜の吸収軸とがなす角が45°である、反射防止板。
- 前記ポジティブAプレートA−0の表面に、前記液晶化合物Cを含む組成物を塗布すること;前記塗布後の前記液晶化合物Cを含む組成物を加熱して、前記液晶化合物Cをホメオトロピック配向させること;ホメオトロピック配向した前記液晶化合物Cを含む組成物に紫外線照射して前記ポジティブCプレートを得ることを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
- 支持体上に前記液晶化合物A0を含む組成物を塗布すること;前記液晶化合物A0を含む組成物を加熱して、前記液晶化合物A0をホモジニアス配向させること;ホモジニアス配向した前記液晶化合物A0を含む組成物に紫外線照射して前記ポジティブAプレートA−0を得ることを含む請求項16に記載の光学フィルムの製造方法。
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