JP6744418B2 - 液晶組成物、光学フィルム、偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Description
また、一般的な偏光板は、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂にヨウ素錯体などの二色性色素を吸着配向させた偏光子の片面または両面に、光学フィルムを貼合させた構成が採用されている。
また、このような光学フィルムを用いた偏光板は、偏光子と、光学フィルムの支持体とをポリビニルアルコール系などの接着剤を用いて貼り合わせた構成が一般的であった。
すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
ここで、式(I)中、R1は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。X1は、単結合、または、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CONR2−、−NR2COO−、−CR2N−、置換もしくは無置換の2価の脂肪族基、置換もしくは無置換の2価の芳香族基、および、これらの組み合わせからなる群から選択される2価の連結基を表し、R2は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または、−X1−P1を表す。P1は、重合性基を表す。
また、式(II)中、R10は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表し、R11およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、あるいは、置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換のアリール基、または、置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表し、R11およびR12は、アルキレン連結基、アリーレン連結基、または、これらの組み合わせからなる連結基を介して互いに連結していてもよい。X10は、単結合、または、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CONR13−、−NR13COO−、−CR13N−、置換もしくは無置換の2価の脂肪族基、置換もしくは無置換の2価の芳香族基、および、これらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表し、R13は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。
ここで、式(III)中、R20は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。R21は、炭素数4〜20のアルキル基、少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜20のアルキル基、または、−Si(Ra3)(Ra4)O−を含む1価の有機基を表し、Ra3およびRa4は、それぞれ独立に、アルキル基、ハロアルキル基またはアリール基を表す。L20は、−O−、−COO−、−OCO−、2価の脂肪族基、および、これらの組み合わせからなる群から選択される2価の連結基を表す。
ここで、式(IV)中、R20は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。maおよびnaは、それぞれ独立に0〜19の整数を表す。ただし、maおよびnaは、合計して0〜19の整数を表す。X21は、水素原子またはフッ素原子を表す。
ここで、式(P−1)〜(P−7)中、*は、X1との結合位置を表す。R3は、水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、2つのR3は、同一であっても異なっていてもよく、互いに連結して環構造を形成していてもよい。
ここで、式(V)中、R30は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。
(Z)n−L100−(Q)m (VI)
ここで、式(VI)中、Zは、重合性基を有する置換基を表し、nは、0〜4の整数を表し、nが2以上の場合、2以上のZは、同一であっても異なっていてもよい。Qは、少なくとも1つのホウ素原子を含有する置換基を表し、mは、1または2を表し、mが2の場合、2つのQは、同一であっても異なっていてもよい。L100は、n+m価の連結基を表す。ただし、nが0であり、mが1である場合、L100は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアリール基、または、置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。
[11] 支持体と、支持体上に設けられる光学異方性層とを有する、[10]に記載の光学フィルム。
[12] [1]〜[9]のいずれかに記載の液晶組成物に含まれる共重合体が、光学異方性層の空気界面側に偏在している、[11]に記載の光学フィルム。
[13] 光学異方性層が、[9]に記載の液晶組成物を重合して得られる光学異方性層であり、
[9]に記載の液晶組成物に含まれる式(VI)で表される化合物が、光学異方性層の支持体側に偏在している、[11]または[12]に記載の光学フィルム。
[14] 支持体が、セルロースアシレート系フィルムまたはシクロオレフィン系フィルムである、[11]〜[13]のいずれかに記載の光学フィルム。
光学フィルムに含まれる光学異方性層と偏光子とが、接着層を介して貼り合わされている偏光板。
[16] [10]〜[14]のいずれかに記載の光学フィルム、または、[15]に記載の偏光板と、画像表示素子とを有する画像表示装置。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または両方」の意味で使用される。(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、および、(メタ)アクリロイル基などについても同様である。
本発明の液晶組成物は、後述する式(I)で表される繰り返し単位および後述する式(II)で表される繰り返し単位を有する共重合体と、液晶性化合物とを含有する液晶組成物である。
これは、詳細には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
すなわち、共重合体に含まれる式(I)で表される繰り返し単位が、液晶性化合物との架橋反応に寄与し、かつ、共重合体に含まれる式(II)で表される繰り返し単位が、偏光子の表面との親和性に寄与することにより、液晶性化合物の配向性が良好となり、形成される光学異方性層の面状が良好となり、また、偏光子との接着性も良好になると考えられる。
以下、本発明の液晶組成物の各成分について詳細に説明する。
本発明の液晶組成物が含有する共重合体(以下、本明細書においては形式的に「本発明の高分子化合物」とも略す。)は、下記式(I)で表される繰返し単位(以下、「Iパート」とも略す。)と、下記式(II)で表される繰り返し単位(以下、「IIパート」とも略す。)と、を有する共重合体である。
また、本発明の高分子化合物は、下記式(III)で表される繰り返し単位(以下、「IIIパート」とも略す。)を有していることが好ましい。
更に、本発明の高分子化合物は、下記式(V)で表される繰り返し単位(以下、「Vパート」とも略す。)を有していることが好ましい。
本発明の高分子化合物が有するIパートは、下記式(I)で表される繰返し単位である。
また、X1が示す、置換もしくは無置換の2価の芳香族基としては、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基が挙げられる。2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、トリフェニレン環、フルオレン環などの芳香族炭化水素環の環構造を構成する2個の炭素原子から水素原子をそれぞれ1個ずつ除いて得られる基が挙げられ、なかでも、ベンゼン環またはナフタレン環の環構造を構成する2個の炭素原子から水素原子をそれぞれ1個ずつ除いて得られるフェニレン基またはナフチレン基が好ましい。一方、2価の芳香族複素環基としては、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサジアゾール環、チアゾロチアゾール環、フェナントロリン環などの芳香族複素環の環構造を構成する2個の炭素原子から水素原子をそれぞれ1個ずつ除いて得られる基が挙げられる。
本発明においては、上記式(I)中のP1で表される重合性基が、下記式(P−1)〜(P−7)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基であることが好ましく、なかでも、下記式(P−1)〜(P−3)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基であることがより好ましく、下記式(P−1)または(P−2)で表される重合性基が更に好ましい。
また、R3が示す、炭素数1〜5のアルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基などが挙げられる。
本発明の高分子化合物が有するIIパートは、下記式(II)で表される繰返し単位である。
ここで、X10が示す、2価の脂肪族基および2価の芳香族基としては、それぞれ、上記式(I)中のX1において説明したものと同様のものが挙げられ、また、R13が示す、炭素数1〜20のアルキル基は、上記式(I)に関連して説明したR2と同様のものが挙げられる。
アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−ノルボルニル基等の直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル基が挙げられる。
アルケニル基としては、具体的には、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−メチル−1−プロペニル基、1−シクロペンテニル基、1−シクロヘキセニル基等の直鎖状、分枝状、又は環状のアルケニル基が挙げられる。
アルキニル基としては、具体的には、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−オクチニル基等が挙げられる。
窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群から選ばれるヘテロ原子を1個以上含む複素芳香環としては、具体的には、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チアジアゾール、インドール、カルバゾール、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、チアナフテン、ジベンゾチオフェン、インダゾールベンズイミダゾール、アントラニル、ベンズイソオキサゾール、ベンズオキサゾール、ベンゾチアゾール、プリン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、キノリン、アクリジン、イソキノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキザリン、ナフチリジン、フェナントロリン、プテリジン等が挙げられる。
(置換基群Y)
ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N'−アルキルウレイド基、N',N'−ジアルキルウレイド基、N'−アリールウレイド基、N',N'−ジアリールウレイド基、N'−アルキル−N'−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N'−アルキル−N−アルキルウレイド基、N'−アルキル−N−アリールウレイド基、N',N'−ジアルキル−N−アルキルウレイド基、N',N'−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N'−アリール−N−アルキルウレイド基、N'−アリール−N−アリールウレイド基、N',N'−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N',N'−ジアリール−N−アリールウレイド基、N'−アルキル−N'−アリール−N−アルキルウレイド基、N'−アルキル−N'−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基及びその共役塩基基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N,N−ジアリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO3H)及びその共役塩基基、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N,N−ジアリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、N−アシルスルファモイル基及びその共役塩基基、N−アルキルスルホニルスルファモイル基(−SO2NHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N−アリールスルホニルスルファモイル基(−SO2NHSO2(aryl))及びその共役塩基基、N−アルキルスルホニルカルバモイル基(−CONHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N−アリールスルホニルカルバモイル基(−CONHSO2(aryl))及びその共役塩基基、アルコキシシリル基(−Si(Oalkyl)3)、アリーロキシシリル基(−Si(Oaryl)3)、ヒドロキシシリル基(−Si(OH)3)及びその共役塩基基、ホスホノ基(−PO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノ基(−PO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(−PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノ基(−PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(−PO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノ基(−PO3H(aryl))及びその共役塩基基、ホスホノオキシ基(−OPO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(−OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(−OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノオキシ基(−OPO3H(aryl))及びその共役塩基基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基及びアルキニル基、また、これらの置換基は、可能であるならば置換基同士、又は置換している炭化水素基と結合して環を形成してもよい。
本発明の高分子化合物は、形成される光学異方性層の偏光子との接着性がより良好となる理由から、下記式(III)で表される繰り返し単位(IIIパート)を有していることが好ましい。
ここで、接着性がより良好となる理由は、IIIパートを有していることにより、形成される光学異方性層の空気界面側(偏光子との接着面側)に共重合体が偏在することにより、共重合体が有するIIパートが偏光子の表面と相互作用しやすくなったためと考えられる。
L20が示す、2価の脂肪族基としては、2価の脂肪族鎖状基または脂肪族環状基が挙げられる。2価の脂肪族鎖状基としては、炭素数1〜20のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜10のアルキレン基がより好ましい。2価の脂肪族環状基としては、炭素数3〜20のシクロアルキレン基が好ましく、炭素数3〜15のシクロアルキレン基がより好ましい。
これらのうち、L20としては、−COO−、または、−OCO−が好ましく、−COO−がより好ましい。
また、フッ素原子数は、1〜25であることが好ましく、3〜21であることがより好ましく、5〜21であることが最も好ましい。
また、上記式(IV)中、maおよびnaは、それぞれ独立に0〜19の整数を表す。なかでも、接着性向上および原料入手などの観点から、maは1〜8の整数であることが好ましく、1〜5の整数であることがより好ましい。また、naは1〜15の整数であることが好ましく、1〜12の整数であることがより好ましく、2〜10の整数であることがさらに好ましく、5〜7の整数であることが最も好ましい。ただし、maおよびnaは、合計して0〜19の整数を表す。
また、上記式(IV)中、X21は、水素原子またはフッ素原子を表し、フッ素であることが好ましい。
アルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、ヘキシル基などを挙げることができる。
ハロアルキル基としては、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基が好ましく、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基などを挙げることができる。
アリール基としては、炭素数6〜20が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基などを挙げることができる。
これらのうち、Ra3およびRa4は、メチル基、トリフルオロメチル基またはフェニル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
本発明の高分子化合物は、後述する液晶性化合物の配向性がより良好となる理由から、下記式(V)で表される繰り返し単位(Vパート)を有していることが好ましい。
本発明の高分子化合物は、必要に応じて、上述した式(I)(II)(III)および(V)で表される繰り返し単位以外の他の繰り返し単位を有していてもよい。
例えば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
具体的には、以下の単量体を挙げることができる。
アクリル酸エステル類としては、具体的には、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、クロルエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなどが挙げられる。
メタクリル酸エステル類としては、具体的には、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、クロルエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、エチレングリコールモノアセトアセタートモノメタクリレートなどが挙げられる。
アクリルアミド類としては、具体的には、例えば、アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜3のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜6のもの)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドなどが挙げられる。
メタクリルアミド類としては、具体的には、例えば、メタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜3のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜6のもの)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルメタクリルアミドなどが挙げられる。
アリル化合物としては、具体的には、例えば、アリルエステル類(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなどが挙げられる。
ビニルエーテル類としては、具体的には、例えば、アルキルビニルエーテル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなどが挙げられる。
ビニルエステル類としては、具体的には、例えば、ビニルアセテート、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β―フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレートなどが挙げられる。
イタコン酸ジアルキル類としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
その他、フマール酸のジアルキルエステル類またはルキルエステル類;ジブチルフマレート;クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル、スチレン、スチレンマクロマー(東亜合成社製AS−6S)、メチルメタクリレートマクロマー(東亜合成社製AA−6)などが挙げられる。
本発明の高分子化合物の数平均分子量(Mn)は、500〜40000が好ましく、600〜35000がより好ましく、600〜30000が更に好ましい。
本発明の高分子化合物の分散度(Mw/Mn)は、1.00〜12.00が好ましく、1.00〜11.00がより好ましく、1.00〜10.00が更に好ましい。
なお、重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により下記の条件で測定された値である。
<測定条件>
[溶離液] N−メチル−2−ピロリドン(NMP)
[装置名] EcoSEC HLC−8320GPC(東ソー社製)
[カラム] TSKgel SuperAWM−H(東ソー社製))
[カラム温度] 40℃
[流速] 0.50ml/min
液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。
本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、重合性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物(以下、「ディスコティック液晶性化合物」ともいう。)を用いることが好ましい。
ここで、重合性基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、スチリル基、ビニルケトン基、ブタジエン基、ビニルエーテル基、オキシラニル基、アジリジニル基およびオキセタン基などが挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基またはスチリル基であることが好ましく、(メタ)アクリロイル基であることがより好ましい。
例えば、棒状液晶性化合物を垂直配向状態で固定化した層は、正のC−プレートとして機能することができる。また、ディスコティック液晶性化合物を垂直配向状態で固定化した層は、負のA−プレートとして機能することができる。
また、液晶分子の長軸方向、液晶分子の円盤面は層の法線方向と平行であることが特に好ましいが、液晶分子の配向状態により傾きをもつ場合がある。この傾きは3.5°以内であることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、支持体を用いて光学異方性層を形成した場合の支持体との接着性が良好となる理由から、上述した液晶性化合物に対して、更に下記式(VI)で表される化合物(以下、「ボロン化合物」ともいう。)を0.5〜7.0質量%含有していることが好ましい。
(Z)n−L100−(Q)m (VI)
これらのうち、(メタ)アクリロイル基、スチリル基、オキシラニル基またはオキセタン基を含む置換基が好ましく、(メタ)アクリレート基またはスチリル基を含む置換基がより好ましい。
また、L1は、単結合、または、−O−、−CO−、−NH−、−CO−NH−、−COO−、−O−COO−、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロ環基、および、これらの組み合わせからなる群から選ばれる2価の連結基であり、なかでも、単結合、−CO−NH−、または、−COO−が好ましく、単結合、または、−CO−NH−が特に好ましい。
nは0〜4の整数を表し、0又は1を表すことがより好ましく、1を表すことがより好ましい。mは1又は2を表し、1を表すことがより好ましい。
また、L100としては、例えば、単結合、または、−O−、−CO−、−NH−、−CO−NH−、−COO−、−O−COO−、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリール基、および、これらの組み合わせからなる群から選ばれる2価の連結基が挙げられる。
これらのうち、L100としては、置換もしくは無置換のアリーレン基がより好ましい。
また、L100が表すアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基およびヘテロアリール基については、下記式(B)中のR1およびR2が表すものと同義であり、好ましい範囲も同様である。またこれらの基が有する置換基の例は、下記置環基群Yから選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
例えば、ポリマーフィルムが、表面処理等により表面にヒドロキシル基またはカルボキシル基を有する場合は、ポリマーフィルムのヒドロキシル基またはカルボキシル基と結合できる基が好ましい。なお、「ポリマーフィルムに吸着して結合することができる基」とは、ポリマーフィルムを構成している材料が有する構造と相互作用して、ポリマーフィルムに化学吸着可能な基を意味する。
アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−アダマンチル基、2−ノルボルニル基等の直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル基が挙げられる。
アルケニル基としては、具体的には、例えば、ビニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−メチル−1−プロペニル基、1−シクロペンテニル基、1−シクロヘキセニル基等の直鎖状、分枝状、又は環状のアルケニル基が挙げられる。
アルキニル基としては、具体的には、例えば、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−オクチニル基等が挙げられる。
窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群から選ばれるヘテロ原子を1個以上含む複素芳香環としては、具体的には、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チアジアゾール、インドール、カルバゾール、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、チアナフテン、ジベンゾチオフェン、インダゾールベンズイミダゾール、アントラニル、ベンズイソオキサゾール、ベンズオキサゾール、ベンゾチアゾール、プリン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、キノリン、アクリジン、イソキノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキザリン、ナフチリジン、フェナントロリン、プテリジン等が挙げられる。
また、上記式(B)中のR1およびR2として、水素原子であることが好ましい。
上記式(VI)で表される化合物としては、具体的には、例えば、特開2007−219193号公報の段落[0035]〜[0040]に記載された化合物が挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
また、上記式(VI)で表される化合物の他の具体例としては、下記式で表されるものが挙げられる。
なお、液晶性化合物が複数種含まれている時は、その合計に対しての割合である。
本発明の液晶組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。
重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開2009−098658号公報の段落[0133]〜[0151]に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
本発明の液晶組成物は、光学異方性層を形成する作業性の観点から、溶剤を含有することができる。
溶剤としては、上述した共重合体、液晶性化合物などを溶解または分散可能であること、塗布工程、乾燥工程において均一な面状となり易いこと、液保存性が確保できること、適度な飽和蒸気圧を有すること、等の観点で適宜選択することができる。
このような溶剤としては、例えば、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3,5−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、炭酸ジメチル、炭酸メチルエチル、炭酸ジエチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−プチロラクトン、2−メトキシ酢酸メチル、2−エトキシ酢酸メチル、2−エトキシ酢酸エチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシエタノール、2−プロポキシエタノール、2−ブトキシエタノール、1,2−ジアセトキシアセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン(MIBK)、2−オクタノン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の光学フィルムは、上述した本発明の液晶組成物を重合して得られる光学異方性層を有する光学フィルムである。
また、本発明の光学フィルムは、支持体上に光学異方性層を有していてもよい。なお、支持体上に光学異方性層が積層された状態で、適宜支持体ごと延伸して、光学特性や力学物性を調整することができる。
更に、本発明の光学フィルムは、光学異方性層が単層であっても、2層以上の積層構造であってもよく、光学異方性層以外の機能層を有していてもよい。
上記支持体としては、例えば、ガラス基板やポリマーフィルムが挙げられ、ポリマーフィルムの材料としては、セルロース系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、(メタ)アクリル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー等が挙げられる。
本発明の光学フィルムが有する光学異方性層は、上述した本発明の液晶組成物を重合して得られる光学異方性層であり、例えば、上述した本発明の液晶組成物を上述した支持体上にコーティングした後に乾燥させ、その後に重合(硬化)させる方法;溶液製膜法などにより形成することができる。
本発明では、電離放射線による照射と、照射の前、照射と同時または照射後の熱処理とを組み合わせることにより、硬化することが有効である。
例えば、熱処理を施した後に電離放射線で照射する方法、熱処理、電離放射線で照射および熱処理をこの順で施す方法、電離放射線で照射した後に熱処理を施す方法、などが挙げられる。
例えば、光学異方性層が紫外線硬化性成分を含む場合、紫外線ランプにより10mJ/cm〜1000mJ/cm2の照射量の紫外線を照射して硬化するのが好ましい。接着層と機能性膜の接着性の観点で、トータルの照射量としては、50mJ/cm2〜1000mJ/cm2がより好ましい。
ここで、空気界面側に偏在している本発明の高分子化合物は、上記式(I)で表される繰り返し単位(Iパート)および上記式(II)で表される繰り返し単位(IIパート)を有する共重合体そのもの(未反応物)ではなく、Iパートに含まれる重合性基が重合により反応した後のものをいう。
また、偏在とは、光学異方性層に含まれる高分子化合物の全質量(平均質量)よりも、光学異方性層の空気界面側の表面から光学異方性層の厚みの10%までの領域における高分子化合物の含有量の方が多いこという。
ここで、偏在とは、光学異方性層に含まれるボロン化合物の全質量(平均質量)よりも、光学異方性層の支持体側の界面から光学異方性層の厚みの10%までの領域におけるボロン化合物の含有量の方が多いこという。
光学異方性層の厚みを0.1μm以上とすることで偏光子に貼合した場合の加工適性や、耐久性を確保することが可能となり、30μm以下とすることで偏光板を薄層化できる点で好ましい。
本発明の偏光板は、上述した本発明の光学フィルムと、偏光子とを有し、光学フィルムに含まれる光学異方性層と偏光子とが、接着層を介して貼り合わされている偏光板である。
本発明の偏光板が有する偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であれば特に限定されず、従来公知の吸収型偏光子および反射型偏光子を利用することができる。
吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子などが用いられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子があり、いずれも適用できるが、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、延伸して作製される偏光子が好ましい。
また、基材上にポリビニルアルコール層を形成した積層フィルムの状態で延伸および染色を施すことで偏光子を得る方法として、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、特許第4751486号公報を挙げることができ、これらの偏光子に関する公知の技術も好ましく利用することができる。
反射型偏光子としては、複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、ワイヤーグリッド型偏光子、選択反射域を有するコレステリック液晶と1/4波長板とを組み合わせた偏光子などが用いられる。
なかでも、接着性がより良好となる理由から、ポリビニルアルコール系樹脂(−CH2−CHOH−を繰り返し単位として含むポリマー。特に、ポリビニルアルコールおよびエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される少なくとも1つ)を含む偏光子であることが好ましい。
本発明の偏光板が有する接着層は、接着剤から形成されたものであればよい。
接着剤としては、水酸基を有する樹脂を含む接着剤が好ましく、ポリビニルアルコール系接着剤のほか、エポキシ系の活性エネルギー線硬化型接着剤、例えば特開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を含有し、加熱又は活性エネルギー線の照射により硬化する接着剤、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。これらの中で、ポリビニルアルコール系接着剤が最も好ましい。
なお、ポリビニルアルコール系接着剤は変性または未変性ポリビニルアルコールを含む接着剤である。ポリビニルアルコール系接着剤は、変性または未変性ポリビニルアルコールのほか、架橋剤を含有していてもよい。接着剤の具体例としては、ポリビニルアルコールまたはポリビニルアセタール(例、ポリビニルブチラール)の水溶液や、ビニル系ポリマー(例、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリブチルアクリレート)のラテックスが挙げられる。特に好ましい接着剤は、ポリビニルアルコールの水溶液である。このとき、ポリビニルアルコールは完全鹸化されたものが好ましい。
また、エポキシ系の活性エネルギー線硬化型接着剤は、活性エネルギー線の照射によりエポキシ基が開環し、水酸基を生じるので本発明に係る共重合体と架橋することができる。そのため、本発明においてはエポキシ系の活性エネルギー線硬化型接着剤も水酸基含有接着剤として含み、適宜用いることができる。
本発明の画像表示装置は、上述した光学フィルムまたは上述した偏光板と、画像表示素子とを有する画像表示装置である。
本発明に用いられる画像表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、および、プラズマディスプレイパネル等が挙げられる。
これらのうち、液晶セルまたは有機EL表示パネルであるのが好ましく、液晶セルであるのがより好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、画像表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、画像表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましく、液晶表示装置であるのがより好ましい。
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optical Compensated Bend)モード、FFSやIPS(In−Plane−Switching)モード、又はTN(TwistedNematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
本発明に用いられる画像表示素子として用いられる有機EL表示パネルは、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
<共重合体A−5の合成例>
攪拌機、温度計、還流冷却管、および、窒素ガス導入管を備えた300ミリリットル三口フラスコに、シクロヘキサノン6.7g、イソプロパノール1.7gを仕込んで、73℃まで昇温した。
次いで、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート12.3g(29.3ミリモル)、4−(4−アクリロイルオキシブトキシ)ベンゾイルオキシフェニルボロン酸5.6g(14.7ミリモル)、アクリル酸2.1g(29.3ミリモル)、シクロヘキサノン26.4g、イソプロパノール6.6g、および、アゾ重合開始剤(V−601、和光純薬(株)製)0.51gからなる混合溶液を、150分で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下完了後、90℃まで昇温し、更に4時間攪拌を続けた。
次いで、グリシジルメタクリレート4.2g(29.3ミリモル)、テトラブチルアンモニウムブロミド1.5g(4.7ミリモル)、p−メトキシフェノール0.4g、シクロヘキサノン16.2g、イソプロパノール4.1gを仕込んで、80℃まで昇温し、8時間攪拌を続け、下記式(A−5)で表される共重合体(以下、「共重合体A−5」と略す。)のシクロヘキサノン・イソプロパノール溶液88.6gを得た。
この共重合体A−5の重量平均分子量(Mw)は、60,300(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(EcoSEC HLC−8320GPC(東ソー社製))により溶離液NMP、流速0.50ml/min、温度40℃の測定条件にてポリスチレン換算で算出、使用カラムはTSKgel SuperAWM−H×3本(東ソー社製))であった。また、得られた共重合体A−5の酸価は7.3であり、カルボン酸の残存率は5モル%であった。
<共重合体A−7の合成例>
攪拌機、温度計、還流冷却管、および、窒素ガス導入管を備えた300ミリリットル三口フラスコに、シクロヘキサノン6.7g、イソプロパノール1.7gを仕込んで、73℃まで昇温した。次いで、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート12.3g(29.3ミリモル)、4−(4−アクリロイルオキシブトキシ)ベンゾイルオキシフェニルボロン酸5.6g(14.7ミリモル)、アクリル酸2.1g(29.3ミリモル)、シクロヘキサノン26.4g、イソプロパノール6.6g、および、アゾ重合開始剤(V−601、和光純薬(株)製)0.51gからなる混合溶液を、150分で滴下が完了するように等速で滴下した。1,3−プロパンジオール1.3gを添加した後、90℃まで昇温し、更に4時間攪拌を続けた。
次いで、グリシジルメタクリレート4.2g(29.3ミリモル)、テトラブチルアンモニウムブロミド1.5g(4.7ミリモル)、p−メトキシフェノール0.4g、シクロヘキサノン18.0g、イソプロパノール4.5gを仕込んで、80℃まで昇温し、8時間攪拌を続け、下記式(A−7a)で表される共重合体(以下、「共重合体A−7a」と略す。)のシクロヘキサノン・イソプロパノール溶液91.9gを得た。
この共重合体A−7aの重量平均分子量(Mw)は11,200(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(EcoSEC HLC−8320GPC(東ソー社製))により溶離液NMP、流速0.50ml/min、温度40℃の測定条件にてポリスチレン換算で算出、使用カラムはTSKgel SuperAWM−H×3本(東ソー社製))であった。また、得られた共重合体A−7aの酸価は5.2であり、カルボン酸の残存率は3モル%であった。
単量体成分を変更した以外は、上述した合成例1または2と同様の方法で、下記式(A−1)で表される共重合体(以下、「共重合体A−1」と略す。)、下記式(A−4)で表される共重合体(以下、「共重合体A−4」と略す。)、下記式(A−7b)で表される共重合体(以下、「共重合体A−7b」と略す。)、下記式(A−7c)で表される共重合体(以下、「共重合体A−7c」と略す。)、下記式(A−11)で表される共重合体(以下、「共重合体A−11」と略す。)を合成した。
特開2005−248116号公報の[0145]段落に記載された方法に従って、下記式で表される共重合体R−1を合成した。
単量体成分を変更した以外は、上述した合成例2と同様の方法で、下記式(R−2)で表される共重合体(以下、「共重合体R−2」と略す。)、下記式(R−3)で表される共重合体(以下、「共重合体R−3」と略す。)、下記式(R−4)で表される共重合体(以下、「共重合体R−4」と略す。)を合成した。
<光学フィルムの作製>
合成した各共重合体と、下記表2〜表4に示す液晶性化合物などとを、下記表2〜表4に示す質量部で混合し、液晶組成物を調製した。
また、シクロレフィンポリマーフィルム(JSR(株)製 商品名:アートンフィルム、Re=95nm、Rth=100nm、膜厚25μm)の片面を放電量125W・min/m2でコロナ処理を施した。
その後、コロナ処理を施した面に、調製した各液晶組成物を、#2.6のワイヤーバーで塗布した。組成物の溶媒の乾燥、および、液晶性化合物の配向熟成のために、70℃の温風で90秒加熱した。
次いで、窒素パージ下酸素濃度100ppmで40℃にて紫外線照射(300mJ/cm2)を行い、液晶性化合物の配向を固定化し、光学フィルムを作製した。
下記液晶性化合物(RA)(RB)(RC)の83:15:2(質量比)の混合物
・重合開始剤L1:OXE−01(BASF社製)
(フィルムの表面処理)
セルロースアセテートフィルム(富士フイルム製、フジタックTD40UC)を37℃に調温した1.5mol/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秒浸漬した後、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、鹸化処理したセルロースアセテートフィルムを作製した。
特開2001−141926号公報の実施例1に従い、2対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸し、厚み12μmの偏光子を作製した。
作製した各光学フィルム、および、作製した鹸化処理したセルロースアセテートフィルムを用いて、作製した偏光子を挟んだ後、下記接着剤を用いて、偏光子の吸収軸とフィルムの長手方向とが平行になるようにロールツーロールで積層した。
ここで、偏光子の一方の面は、上記光学フィルムの塗布面が偏光子側となるようにし、偏光子の他方の面は、上記セルロースアセテートフィルムとした。
積層後70℃10分間の乾燥により硬化させることにより偏光板を作製した。
(接着剤)
ポリビニルアルコール(クラレ製、PVA−117H)3%水溶液
作製した光学フィルムの光学異方性層に関して、光学異方性層の膜厚1μmに対する|Rth(550)|の値を計算し、下記の基準で評価した。結果を下記表2〜表4に示す。
なお、液晶性化合物が同一であれば、配向性が高い方が、液晶層の膜厚1μmに対する|Rth(550)|は大きくなる。
よって、液晶層の膜厚1μmに対する|Rth(550)|で、配向性を評価した。
A:120nm/μm以上
B:110nm/μm以上120nm/μm未満
C:100nm/μm以上110nm/μm未満
D:100nm/μm未満
ここで、評価結果がA、BおよびCであれば実用上問題がなく、評価がAであることが好ましい。
作製した光学フィルムの光学異方性層の面状性能を、各偏光板をクロスニコルに重ねた間に挿入した状態で観察した。
ムラの程度を目視で評価し、下記A〜Dの4段階で評価した。結果を下記表2〜表4に示す。
A:ムラが全く視認されない
B:僅かにムラが視認されるが気にならない
C:ムラが視認されるが実用上問題ないレベル
D:ムラが強く視認され、非常に気になる
接着性は、JIS−K−5600−5−6−1に記載のクロスカット法にて評価を行った。
作製した偏光板について、光学フィルム表面に1mm間隔で100個の碁盤目を入れ、セロハンテープ(ニチバン(株)製)で密着試験を行った。新しいセロハンテープを貼ったあとに剥離し、以下の基準で判定した。結果を下記表2〜表4に示す。なお、碁盤目は、光学フィルムのシクロレフィンポリマーフィルム(支持体)側から、偏光子の表面に届くまで切れ込みを入れて作製した。
A:碁盤目中のマスの剥離が起こらない
B:碁盤目中のマスの剥離が無いものが50%以上100%未満
C:碁盤目中のマスの剥離が無いものが20%以上50%未満
D:碁盤目中のマスの剥離が無いものが20%未満
ここで、評価結果がA、BおよびCであれば実用上問題がなく、評価がAであることが好ましい。
これに対し、本発明の高分子化合物を配合した場合は、配向性に優れ、形成される光学異方性層の面状が良好となり、偏光子との接着性も良好となることが分かった(実施例1〜9)。
特に、実施例3と実施例4との対比から、上記式(V)表される繰り返し単位(Vパート)を有していると、液晶性化合物の配向性がより良好となることが分かった。
また、実施例5と実施例6との対比から、上記式(VI)表されるボロン化合物を配合すると、偏光子との接着性がより良好となることが分かった。
また、実施例7〜9の対比から、上記式(I)で表される繰り返し単位の含有量が全繰り返し単位に対して10〜50質量%であり、上記式(II)で表される繰り返し単位の含有量が全繰り返し単位に対して5〜50質量%であり、上記式(III)で表される繰り返し単位の含有量が全繰り返し単位に対して10〜60質量%であると、偏光子との接着性がより良好となることが分かった。
Claims (18)
- 下記式(I)で表される繰り返し単位および下記式(II)で表される繰り返し単位を有する共重合体と、液晶性化合物とを含有し、
前記共重合体の重量平均分子量が、1000〜200000であり、
前記共重合体における下記式(I)で表される繰り返し単位の含有量が、全繰り返し単位に対して5〜80質量%であり、
前記共重合体における下記式(II)で表される繰り返し単位の含有量が、全繰り返し単位に対して3〜80質量%である、液晶組成物。
ここで、前記式(I)中、R1は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。X1は、単結合、または、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CONR2−、−NR2COO−、−CR2N−、置換もしくは無置換の2価の脂肪族基、置換もしくは無置換の2価の芳香族基、および、これらの組み合わせからなる群から選択される2価の連結基を表し、R2は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または、−X1−P1を表す。P1は、重合性基を表す。
また、前記式(II)中、R10は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表し、R11およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、あるいは、置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換のアリール基、または、置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表し、R11およびR12は、アルキレン連結基、アリーレン連結基、または、これらの組み合わせからなる連結基を介して互いに連結していてもよい。X10は、単結合、または、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CONR13−、−NR13COO−、−CR13N−、置換もしくは無置換の2価の脂肪族基、置換もしくは無置換の2価の芳香族基、および、これらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表し、R13は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。 - 前記共重合体が、更に下記式(III)で表される繰り返し単位を有する、請求項1に記載の液晶組成物。
ここで、前記式(III)中、R20は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。R21は、炭素数4〜20のアルキル基、少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜20のアルキル基、または、−Si(Ra3)(Ra4)O−を含む1価の有機基を表し、Ra3およびRa4は、それぞれ独立に、アルキル基、ハロアルキル基またはアリール基を表す。L20は、−O−、−COO−、−OCO−、2価の脂肪族基、および、これらの組み合わせからなる群から選択される2価の連結基を表す。 - 前記式(III)中のR21が、少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1〜20のアルキル基である、請求項2に記載の液晶組成物。
- 前記式(III)で表される繰り返し単位が、下記式(IV)で表される繰り返し単位である、請求項3に記載の液晶組成物。
ここで、前記式(IV)中、R20は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。maおよびnaは、それぞれ独立に0〜19の整数を表す。ただし、maおよびnaは、合計して0〜19の整数を表す。X21は、水素原子またはフッ素原子を表す。 - 前記共重合体が、前記式(I)で表される繰り返し単位の含有量が全繰り返し単位に対して10〜50質量%であり、前記式(II)で表される繰り返し単位の含有量が全繰り返し単位に対して5〜50質量%であり、前記式(III)で表される繰り返し単位の含有量が全繰り返し単位に対して10〜60質量%である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 前記式(I)中のP1で表される重合性基が、下記式(P−1)〜(P−7)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶組成物。
ここで、前記式(P−1)〜(P−7)中、*は、X1との結合位置を表す。R3は、水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、2つのR3は、同一であっても異なっていてもよく、互いに連結して環構造を形成していてもよい。 - 前記共重合体が、更に下記式(V)で表される繰り返し単位を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の液晶組成物。
ここで、前記式(V)中、R30は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表す。 - 前記液晶性化合物が、重合性基を有する棒状液晶性化合物、または、重合性基を有する円盤状液晶性化合物である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 前記液晶性化合物に対して、更に下記式(VI)で表される化合物を0.5〜7.0質量%含有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶組成物。
(Z)n−L100−(Q)m (VI)
ここで、前記式(VI)中、Zは、重合性基を有する置換基を表し、nは、0〜4の整数を表し、nが2以上の場合、2以上のZは、同一であっても異なっていてもよい。Qは、少なくとも1つのホウ素原子を含有する置換基を表し、mは、1または2を表し、mが2の場合、2つのQは、同一であっても異なっていてもよい。L100は、n+m価の連結基を表す。ただし、nが0であり、mが1である場合、L100は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、置換もしくは無置換のアリール基、または、置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。 - 前記式(I)中のX 1 が、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CONR 2 −、−NR 2 COO−、−CR 2 N−、置換もしくは無置換の2価の脂肪族基、置換もしくは無置換の2価の芳香族基、および、これらの組み合わせからなる群から選択される2価の連結基を表す、請求項1〜9のいずれか1項に記載の液晶組成物。
ただし、R 2 は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、または、−X 1 −P 1 を表し、P 1 は、重合性基を表す。 - 前記式(I)中のP 1 で表される重合性基が、下記式(P−1)〜(P−3)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の液晶組成物。
ここで、前記式(P−1)〜(P−3)中、*は、X 1 との結合位置を表す。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の液晶組成物を重合して得られる光学異方性層を有する光学フィルム。
- 支持体と、前記支持体上に設けられる前記光学異方性層とを有する、請求項12に記載の光学フィルム。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の液晶組成物に含まれる共重合体が、前記光学異方性層の空気界面側に偏在している、請求項13に記載の光学フィルム。
- 前記光学異方性層が、請求項9に記載の液晶組成物を重合して得られる光学異方性層であり、
請求項9に記載の液晶組成物に含まれる式(VI)で表される化合物が、前記光学異方性層の前記支持体側に偏在している、請求項13または14に記載の光学フィルム。 - 前記支持体が、セルロースアシレート系フィルムまたはシクロオレフィン系フィルムである、請求項13〜15のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 請求項12〜16のいずれか1項に記載の光学フィルムと、偏光子とを有し、
前記光学フィルムに含まれる光学異方性層と前記偏光子とが、接着層を介して貼り合わされている偏光板。 - 請求項12〜16のいずれか1項に記載の光学フィルム、または、請求項17に記載の偏光板と、画像表示素子とを有する画像表示装置。
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