JP6770634B2 - 液晶組成物、光学異方性層、光学積層体および画像表示装置 - Google Patents
液晶組成物、光学異方性層、光学積層体および画像表示装置 Download PDFInfo
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Description
光学フィルムとしては延伸複屈折フィルムが使用されていたが、近年、延伸複屈折フィルムに代えて、液晶性化合物を用いた光学異方性層を使用することが提案されている。
すなわち、本発明者は、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。
[2] 重合体が、下記一般式Xで表されるモノマーを重合させてなる重合体である、[1]に記載の液晶組成物。
一般式X中、ZX1およびZX2は、それぞれ独立に、ラジカル重合性二重結合を有する基を表し、LX1およびLX4は、それぞれ独立に、単結合または水酸基を有するアルキレン基を表し、LX2およびLX3は、それぞれ独立に、単結合、または、−O−、−(C=O)O−、−O(C=O)−、2価の鎖状基、水酸基を有するアルキレン基および2価の脂肪族環状基からなる群から選択される少なくとも1つから構成される2価の連結基を表し、LX1〜LX4のうち少なくとも1つは水酸基を有するアルキレン基であり、Mは、単結合または2価〜4価の連結基を表し、nは、1〜3の整数を表す。
[3] 重合体が、下記一般式X1で表されるモノマーを重合させてなる重合体である、[1]または[2]に記載の液晶組成物。
一般式X1中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表し、L11およびL12は、それぞれ独立に、単結合、または、−O−、−(C=O)O−、−O(C=O)−、2価の鎖状基、水酸基を有するアルキレン基および2価の脂肪族環状基からなる群から選択される少なくとも1つから構成される2価の連結基を表し、M1は、単結合または2価〜4価の連結基を表し、n1は、1〜3の整数を表す。
[4] 重合体が、フッ素原子を有する化合物を重合してなる部分構造を有する、[1]〜[3]のいずれかに記載の液晶組成物。
[5] フッ素原子を有する化合物が、下記一般式aで表される、[4]に記載の液晶組成物。
一般式a中、Ra1は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表し、Ra2は、少なくとも1つの炭素原子がフッ素原子を置換基として有する、炭素数1〜20のアルキル基を表す。
[6] 光配向化合物が、光の作用により二量化および異性化の少なくとも一方が生じる光反応性基を有する感光性化合物であり、
光反応性基が、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、カルコン誘導体、マレイミド誘導体、アゾベンゼン化合物、スチルベン化合物およびスピロピラン化合物からなる群から選択される少なくとも1種の誘導体または化合物の骨格を有する、[1]〜[5]のいずれかに記載の液晶組成物。
[8] 支持体と、支持体上に設けられる第1の光学異方性層とを有する光学積層体であって、
第1の光学異方性層が、[7]に記載の光学異方性層である、光学積層体。
[9] 第1の光学異方性層上に設けられる第2の光学異方性層を有する、[8]に記載の光学積層体。
[10] 第2の光学異方性層が、液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いて形成される、[9]に記載の光学積層体。
[11] 第1の光学異方性層と第2の光学異方性層とが互いに接している、[9]または[10]に記載の光学積層体。
[12] [7]に記載の光学異方性層または[8]〜[11]のいずれかに記載の光学積層体を有する、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ない。
なお、本願明細書において、「〜」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。
本発明の液晶組成物は、液晶性化合物と、光配向化合物と、2以上のラジカル重合性二重結合および1以上の水酸基を有するモノマーを重合させてなる重合体(以下、「特定重合体」ともいう。)と、を含有する。
これは、詳細には明らかではないが、本発明者は以下のように推測している。
すなわち、特定重合体が有する水酸基、すなわち極性基の存在により、液晶性化合物の配向性が向上し、かつ、光配向化合物の相分離性が向上したためであると考えられる。このことは、後述する実施例1と比較例1との対比結果、および、実施例12と比較例2との対比結果からも推察することができる。
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液晶性化合物は特に限定されず、従来公知の液晶性化合物を含有することができる。
ここで、一般的に、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タイプ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、棒状液晶性化合物またはディスコティック液晶性化合物(円盤状液晶性化合物)を用いるのが好ましい。2種以上の棒状液晶性化合物、2種以上の円盤状液晶性化合物、または棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。上述の液晶性化合物の固定化のために、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を用いて形成することがより好ましく、液晶性化合物が1分子中に重合性基を2以上有することがさらに好ましい。液晶性化合物が二種類以上の混合物の場合には、少なくとも1種類の液晶性化合物が1分子中に2以上の重合性基を有していることが好ましい。
棒状液晶性化合物としては、例えば、特表平11−513019号公報の請求項1や特開2005−289980号公報の段落<0026>〜<0098>に記載のものを好ましく用いることができ、ディスコティック液晶性化合物としては、例えば、特開2007−108732号公報の段落<0020>〜<0067>や特開2010−244038号公報の段落<0013>〜<0108>に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
ここで、本明細書において「逆波長分散性」の液晶性化合物とは、これを用いて作製された位相差フィルムの特定波長(可視光範囲)における面内のレターデーション(Re)値を測定した際に、測定波長が大きくなるにつれてRe値が同等または高くなるものをいう。
本発明の液晶組成物が含有する光配向化合物は、異方性を有する光(例えば、平面偏光など)を照射することにより、再配列や異方的な化学反応が誘起される化合物をいう。
本発明においては、特許文献1(特開2014−215360号公報)と同様、少なくとも2層の光学異方性層を有する光学積層体を作製する際に、このような光配向化合物を含有する液晶組成物を用いて下層の光学異方性層(後述する第1光学異方性層)を形成することにより、下層の光学異方性層にラビング処理が不要となる。
ここで、光の作用により二量化する光反応性基としては、具体的には、例えば、桂皮酸誘導体(M. Schadt et al., J. Appl. Phys., vol. 31, No. 7, page 2155 (1992))、クマリン誘導体(M. Schadt et al., Nature., vol. 381, page 212 (1996))、カルコン誘導体(小川俊博他、液晶討論会講演予稿集,2AB03(1997))、マレイミド誘導体、および、ベンゾフェノン誘導体(Y. K. Jang et al., SID Int. Symposium Digest, P-53(1997))からなる群から選択される少なくとも1種の誘導体の骨格を有する基などが好適に挙げられる。これらのうち、光反応性基が、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、カルコン誘導体およびマレイミド誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の誘導体の骨格を有する基であることが好ましい。
一方、光の作用により異性化する光反応性基としては、具体的には、例えば、アゾベンゼン化合物(K. Ichimura et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst .,298,221(1997))、スチルベン化合物(J.G.Victor and J.M.Torkelson,Macromolecules,20,2241(1987))、スピロピラン化合物(K. Ichimura et al., Chemistry Letters, page 1063 (1992) ;K.Ichimura et al., Thin Solid Films, vol. 235, page 101 (1993) )、桂皮酸化合物(K.Ichimura et al.,Macromolecules,30,903(1997))、および、ヒドラゾノ−β−ケトエステル化合物(S. Yamamura et al., Liquid Crystals, vol. 13, No. 2, page 189 (1993))からなる群から選択される少なくとも1種の化合物の骨格を有する基などが好適に挙げられる。これらのうち、アゾベンゼン化合物、スチルベン化合物およびスピロピラン化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物の骨格を有する基であることが好ましい。
一般式(I)および(II)中、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、Pは光反応性基を表す。
ここで、上述した(a)および(b)の方法において利用可能な重合反応としては、ラジカル重合、カチオン重合およびアニオン重合などが挙げられる。
ここで、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(GPC)測定によるポリスチレン(PS)換算値として定義され、本発明におけるGPCによる測定は、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー(株)製)を用いて測定することができる。
本発明の液晶組成物が含有する特定重合体は、2以上のラジカル重合性二重結合および1以上の水酸基を有するモノマーを重合させてなる重合体であり、2以上のラジカル重合性二重結合および2以上の水酸基を有するモノマーを重合させてなる重合体であることが好ましい。
ZX1およびZX2は、それぞれ独立に、ラジカル重合性二重結合を有する基を表す。
ここで、ラジカル重合性二重結合を有する基としては、具体的には、例えば、下記式Z1〜Z6が挙げられる。
上記式Z1〜Z6の中でも、式Z1またはZ2が好ましく、式Z1がより好ましい。
Lx1およびLx4は、それぞれ独立に、単結合または水酸基を有するアルキレン基を表す。
水酸基を有するアルキレン基としては、具体的には、例えば、―CH2CH(OH)CH2−、−CH2CH(CH2OH)−が好適に挙げられ、―CH2CH(OH)CH2−がより好ましい。
LX2およびLX3は、それぞれ独立に、単結合、または、−O−、−(C=O)O−、−O(C=O)−、2価の鎖状基、水酸基を有するアルキレン基および2価の脂肪族環状基からなる群から選択される少なくとも1つから構成される2価の連結基を表す。2価の鎖状基は直鎖でも分岐していてもよい。
LX2およびLX3のそれぞれについて、好ましい組み合わせの例を以下に示す。
Lx21:−O−2価の鎖状基−
Lx22:−O−2価の脂肪族環状基−2価の鎖状基−
Lx23:−OC(=O)−2価の脂肪族環状基−
Lx24:−2価の脂肪族環状基−(C=O)O−
Lx25:−(O−2価の鎖状基)n−
Lx26:−O−水酸基を有するアルキレン基−
Lx31:−2価の鎖状基−O−
Lx32:−2価の鎖状基−2価の脂肪族環状基−O−
Lx33:−2価の脂肪族環状基−C(=O)O−
Lx34:−O(C=O)−2価の脂肪族環状基−
Lx35:−(2価の鎖状基−O−)n−
Lx36:−水酸基を有するアルキレン基−O−
アルキレン基は、分岐を有していてもよい。また、アルキレン基の炭素数は1〜12であることが好ましく、2〜10であることがより好ましく、2〜8であることが更に好ましい。
置換アルキレン基のアルキレン部分は、上記アルキレン基と同様である。置換基としては、ハロゲン原子などが挙げられる。
アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素数は2〜12であることが好ましく、2〜10であることがより好ましく、2〜8であることが更に好ましい。
置換アルケニレン基のアルケニレン部分は、上記アルケニレン基と同様である。置換基としては、ハロゲン原子などが挙げられる。
アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素数は2〜12であることが好ましく、2〜10であることがより好ましく、2〜8であることが更に好ましい。
置換アルキニレン基のアルキニレン部分は、上記アルキニレン基と同様である。置換基としては、ハロゲン原子などが挙げられる。
2価の鎖状基の具体例としては、エチレン、トリメチレン、プロピレン、テトラメチレン、2−メチル−テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、2−ブテニレン、2−ブチニレンなどが挙げられる。
置換基としては、具体的には、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン置換アルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜5のアルキルチオ基、炭素数2〜6のアシルオキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素数2〜6のアルキル置換カルバモイル基および炭素数2〜6のアシルアミノ基などが挙げられる。なかでも、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のハロゲン置換アルキル基が好ましい。
なお、nが2または3の場合、複数存在するLX3は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。複数存在するLX4は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。複数存在するZX2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
一般式X中、nが1のときに2価の連結基であり、nが2のときに3価の連結基であり、nが3のときに4価の連結基である。
Mは、2価〜4価の鎖状基、脂肪族環状基を有する基、芳香族環を有する基であることが好ましい。2価〜4価の鎖状基としては、結合手を2〜4個有する飽和炭化水素基を表す。飽和炭化水素基の炭素数は、1〜40が好ましく、1〜20がより好ましく、1〜10がさらに好ましい。飽和炭化水素基は、直鎖であっても分岐を有していてもよい。
脂肪族環状基を有する基としては、具体的には、例えば、シクロヘキサン環、シクロペンタン環、ノルボルネン環が挙げられる。
芳香族環を有する基としては、具体的には、例えば、フェニル基、ナフタレン基が挙げられる。
L11およびL12は、それぞれ独立に、一般式XにおけるLx2およびLx3と同義であり、好ましい組み合わせも同じである。
L11およびL12は、それぞれ独立に、*−O−**、*−O−CH2−**、*−OCH(CH3)−**、*−O−C2H4−**、*−O−C3H6−**、または、*−OCH2CH(OH)CH2−**が好ましく、*−O−CH2−**がより好ましい。*は一般式X2において水酸基を有するアルキル基側に結合し、**はM1に結合する。
M1は、単結合、−C6H10−、−O(C=O)C6H4(C=O)O−、−O(C=O)C6H10(C=O)O−、または、−O−C6H4−C(CH3)(CH3)−C6H4−O−であることが好ましい。
ここで、フッ素原子を有する化合物を重合してなる部分構造は、下記一般式aで表されるフッ素原子を有する化合物をラジカル重合させて得られる構造、すなわち、下記一般式Paで表される繰り返し単位であることが好ましい。
特定重合体においてフッ素原子を有する化合物を共重合させる割合は、反応性や表面改質効果の観点から、2以上のラジカル重合性二重結合および1以上の水酸基を有するモノマー1モルに対して、0.01〜100モルが好ましく、0.1〜50モルがより好ましく、0.5〜30モルが最も好ましい。
また、特定重合体は、ポリシロキサン構造が重合体の側鎖に導入されたグラフト共重合体であることが好ましい。
シロキサン結合を有する化合物は、上記一般式aにおいて、Ra2が、−Si(Ra3)(Ra4)O−を含むことが好ましく、下記一般式cで表される化合物を重合させて得られる構造であることがより好ましい。
アルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、ヘキシル基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い。例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基を挙げることができる。
アリール基としては、炭素数6〜20が好ましい。例えば、フェニル基、ナフチル基を挙げることができる。
なかでも、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。
Ra1は、一般式aにおけるRa1と同義であり、好ましい範囲も同じである。
Ra5は、炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。
nnは、10〜1000が好ましく、20〜500がより好ましく、30〜200がさらに好ましい。上記繰り返し単位は単一であっても複数により構成されていてもよい。
ここで、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(GPC)測定によるポリスチレン(PS)換算値として定義され、本発明におけるGPCによる測定は、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー(株)製)を用いて測定することができる。
本発明の液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。
使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第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(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第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(米国特許第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、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第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)等が挙げられる。
重合開始剤は、2以上のラジカル重合性二重結合基および1以上の水酸基を有するモノマー1モルに対して1〜15モル当量が好ましく、1〜10モル当量がより好ましく、2.0〜10が最も好ましい。
本発明の液晶組成物は、光学異方性層を形成する作業性等の観点から、溶媒を含有するのが好ましい。
溶媒としては、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2−ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭化水素類(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、水、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の光学異方性層は、上述した本発明の液晶組成物を用いて形成される光学異方性膜である。
光学異方性膜の形成方法としては、例えば、上述した本発明の液晶組成物を用いて、所望の配向状態とした後に、重合により固定化する方法などが挙げられる。
ここで、本発明においては、上述した本発明の液晶組成物を用いて光学異方性層を形成しているため、80℃未満の温度(例えば、70℃)、60秒未満の時間(例えば、50秒)の熟成条件であっても、液晶性化合物を配向させることができ、作製される光学異方性層の優れた面状および配向性を維持することができる。
また、重合条件は特に限定されず、光照射による重合においては、紫外線を用いることが好ましい。照射量は、10mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、20mJ/cm2〜5J/cm2であることがより好ましく、30mJ/cm2〜3J/cm2であることが更に好ましく、50〜1000mJ/cm2であることが特に好ましい。また、重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。
本発明の光学積層体は、支持体と、支持体上に設けられる第1の光学異方性層(以下、「第1光学異方性層」とも略す。)とを有する光学積層体である。
ここで、本発明の光学積層体は、第1光学異方性層が、上述した本発明の光学異方性層、すなわち、上述した本発明の液晶組成物を用いて形成された光学異方性層である。
また、本発明の光学積層体は、第1光学異方性層上に設けられる第2の光学異方性層(以下、「第2光学異方性層」とも略す。)を有していることが好ましい。
本発明の光学積層体が有する支持体としては、例えば、偏光子、ポリマーフィルム等が挙げられ、これらが組み合わされたもの、例えば、偏光子とポリマーフィルムとの積層体、ポリマーフィルムと偏光子とポリマーフィルムとの積層体などであってもよい。
また、支持体は、光学異方性層を形成した後に、剥離可能な仮支持体(以下、単に「仮支持体」とのみ表記する場合もある。)であってもよい。具体的には、仮支持体として機能するポリマーフィルムを光学積層体から剥離して、光学異方性層を提供できるものであってもよい。例えば、光学異方性層と仮支持体を含む光学積層体を用意し、光学積層体の光学異方性層側を、偏光子を含む支持体に粘着剤または接着剤で貼り合わせた後、上記光学異方性層に含まれる仮支持体を剥離することで、偏光子を含む支持体と光学異方性層との積層体を提供できるものであってもよい。
本発明においては、本発明の光学積層体を画像表示装置に用いる場合は、支持体として少なくとも偏光子を用いるのが好ましい。
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5048120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、取り扱い性の点から、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を意図する。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つが好ましい)を含む偏光子であることが好ましい。
上述の光学積層体中から支持体を剥離し、光学異方性層を含む層を、偏光子を含む支持体に積層する。または、上述の光学積層体を、偏光子を含む支持体に積層し、その後、光学積層体中に含まれる剥離可能な支持体を剥離する。積層の際は両層を接着剤等により接着してもよい。接着剤としては特に限定はなく、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あげられる。
ポリマーフィルムは、特に限定されず、通常用いるポリマーフィルム(例えば、偏光子保護フィルムなど)を用いることができる。
ポリマーフィルムを構成するポリマーとしては、具体的には、例えば、セルロース系ポリマー;ポリメチルメタクリレート、ラクトン環含有重合体等のアクリル酸エステル重合体を有するアクリル系ポリマー;熱可塑性ノルボルネン系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー;ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー;、塩化ビニル系ポリマー;ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー;イミド系ポリマー;スルホン系ポリマー;ポリエーテルスルホン系ポリマー;ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー;ポリフェニレンスルフィド系ポリマー;塩化ビニリデン系ポリマー;ビニルアルコール系ポリマー;ビニルブチラール系ポリマー;アリレート系ポリマー;ポリオキシメチレン系ポリマー;エポキシ系ポリマー;またはこれらのポリマーを混合したポリマーが挙げられる。
また、加工性および光学性能の観点から、アクリル系ポリマーを用いるのも好ましい。
アクリル系ポリマーとしては、ポリメチルメタクリレートや、特開2009−98605号公報の段落<0017>〜<0107>に記載されるラクトン環含有重合体等が挙げられる。
本発明の光学積層体が有する第1光学異方性層は、上述した本発明の光学異方性層である。
本発明においては、上記第1光学異方性層の厚みについては特に限定されず、0.1〜10μmであるのが好ましく、0.5〜5μmであるのがより好ましい。
本発明の光学積層体が有していてもよい第2光学異方性層は、第1光学異方性層と異なる光学異方性層であれば特に限定されず、公知の光学異方性層を用いることができる。
第2光学異方性層は、液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いて形成されることが好ましく、第1光学異方性層と第2光学異方性層との間に配向膜を設けず、各層が互いに接するように形成されることがより好ましい。
なお、第2光学異方性層を形成するための液晶組成物としては、例えば、本発明の液晶組成物から上述した光配向化合物および特定重合体を除き、上述した重合開始剤および溶媒ならびに任意の添加剤(例えば、界面活性剤および密着改良剤など)を配合した組成物が挙げられる。
液晶組成物の塗布は、公知の方法(例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
本発明の光学積層体は、支持体(特に仮支持体)と第1光学異方性層との間に、樹脂層を有していることが好ましい。
このような任意の樹脂層は、2種類以上の多官能モノマーを重合硬化させて得られる層であることが好ましい。
多官能モノマーに含まれる重合性基が(メタ)アクリロイル基であることがより好ましく、2種類以上の多官能モノマーのうち、少なくとも1種類は、下記式(X)で表される部分構造(以下、「トリシクロデカン骨格」ともいう。)を有するモノマーであることが好ましい。下記式(X)で表されるトリシクロデカン骨格を有するモノマーと多官能モノマーとを重合硬化させて得られる樹脂層を用いることで、樹脂層の膜強度を保持しつつ、後述する仮支持体との接着力を低減することができ、偏光子に光学異方性層を容易に転写させることができる。
以下、樹脂層の原料について詳述した後に樹脂層の製造手順などについて詳述する。
多官能モノマーは、光や熱を用いて重合可能な化合物であり、重合硬化して樹脂層を構成する成分となる。
多官能モノマー中に含まれる重合性基の数は特に制限されず、複数(2以上)であればよく、樹脂層の膜強度がより優れる点で3〜32が好ましく、3〜20がより好ましい。
これらの多官能モノマーは、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を合わせて使用してもよい。
なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタアクリレートを意味する表記である。
更に、樹脂層形成用組成物には、上記成分以外に、密着改良剤、可塑剤、ポリマーなどが含まれていてもよい。
本発明の画像表示装置は、本発明の光学積層体を有する、画像表示装置である。
本発明の画像表示装置に用いられる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、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、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、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、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い。
本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置は、上述した本発明の光学積層体と、液晶セルとを有する液晶表示装置である。
なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる偏光板のうち、フロント側の偏光板として本発明の光学積層体を用いるのが好ましい。
以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Virtical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In−Plane−Switching)モード、またはTN(Twisted Nematic)であることが好ましいが、これらに限定されない。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子(棒状液晶性化合物)が実質的に水平配向し、更に60〜120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVA(Multi−domain Vertical Alignment)モードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード(Axially symmetric aligned microcell))の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)および(4)SURVIVAL(Super Ranged Viewing by Vertical Alignment)モードの液晶セル(LCD(liquid crystal display)インターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、およびPSA(Polymer−Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006−215326号公報、および特表2008−538819号公報に詳細な記載がある。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶性分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶性分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加時で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10−54982号公報、特開平11−202323号公報、特開平9−292522号公報、特開平11−133408号公報、特開平11−305217号公報、特開平10−307291号公報などに開示されている。
本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、偏光子を有する本発明の光学積層体と、λ/4機能を有する板(以下、「λ/4板」ともいう。)と、有機EL表示パネルとをこの順で有する態様が好適に挙げられる。
ここで、「λ/4機能を有する板」とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板をいい、例えば、λ/4板が単層構造である態様としては、具体的には、延伸ポリマーフィルムや、支持体上にλ/4機能を有する光学異方性膜を設けた位相差フィルム等が挙げられ、また、λ/4板が複層構造である態様としては、具体的には、λ/4板とλ/2板とを積層してなる広帯域λ/4板が挙げられる。
また、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。
〔合成例1〕
<重合体B−101の合成>
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200ミリリットル三口フラスコに、t−アミルアルコール25.0gを仕込んで、120℃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3.25g(7.8ミリモル)、下記に示されるモノマーAである3官能水酸基含有化合物2.26g(4.7ミリモル)、t−アミルアルコール25.0g、および、重合開始剤「V−601」(和光純薬(株)製)6.0gからなる混合溶液を、30分で滴下が完了するように等速で滴下した。
滴下完了後、更に3.5時間攪拌を続けた後、溶媒を減圧溜去し、130℃にて減圧乾燥し、以下に示す特定重合体B−101を7.7g得た。
得られた特定重合体B−101の重量平均分子量(Mw)は1800であり、数平均分子量(Mn)は500であり、Mw/Mnは3.77であった。
<重合体B−102〜B−110の合成>
モノマーの種類と、モノマーおよび重合開始剤の配合量とを下記表1に示す種類や値に変更した以外は、合成例1と同様にして特定重合体B−102〜B−110を合成した。
合成した特定重合体B−102〜B−110の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)およびMw/Mnを下記表1に示す。
なお、合成例2〜10で用いたモノマーB、CおよびDの構造式を以下に示す。
C6FHA:1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチルアクリレート
C6FA:2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート
C8FA:2−(パーフルオロオクチル)エチルアクリレート
C10FA:2−(パーフルオロデシル)エチルアクリレート
<比較重合体H−101の合成>
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200ミリリットル三口フラスコに、トルエン25.0gを仕込んで、120℃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3.25g(7.8ミリモル)、トリメチロールプロパントリアクリレート2.26g(5.3ミリモル)、トルエン25.0g、および、重合開始剤「V−601」(和光純薬(株)製)4.7gからなる混合溶液を、30分で滴下が完了するように等速で滴下した。
滴下完了後、更に3.5時間攪拌を続けた後、溶媒を減圧溜去し、130℃にて減圧乾燥し、下記式で表される比較例重合体H−101を7.5g得た。
得られた比較例重合体H−101の重量平均分子量(Mw)は1500であった。
〔合成例1〕
<単量体M−1>
特開2012−27354号公報の段落番号<0069>〜<0073>の合成法により、下記式で表される桂皮酸誘導体化合物M−1を得た。
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100ミリリットル三口フラスコに、テトラヒドロフラン(THF)5.0gを仕込んで、80℃まで昇温した。
次いで、上記化合物(M−1)4.0g(9.4mmol)、サイクロマーM−100(ダイセル社製)1.0g(5.1mmol)、THF10.0g、および、重合開始剤「V−601」(和光純薬(株)製)0.1g(0.43mmol)からなる混合溶液を、3時間で滴下が完了するように等速で滴下した。
滴下完了後、1時間攪拌した後、重合開始剤「V−601」0.025g、および、THF0.25gからなる溶液を加えた。4時間攪拌を続けた後、反応液を300mlのメタノールに注いで乾燥し、下記式で表される感光性高分子化合物PA1を4.0g得た。なお、得られた感光性高分子化合物PA1の重量平均分子量(Mw)は11200であった。
<感光性高分子化合物PA2の合成>
上記で得られた感光性高分子化合物PA1のTHF溶液10.0g(ポリマー固形分4.0g)に、アクリル酸0.30g(4.16mmol)、トリフェニルホスフィン0.036g(0.14mmol)、および、p−メトキシフェノール0.01gを室温(23℃)で添加した。
次いで、120℃に加熱した。30時間後反応液を冷却し、下記式で表される感光性高分子化合物PA2を4.0g得た。なお、得られた感光性高分子化合物PA2の重量平均分子量(Mw)は12800であった。
<単量体M−2>
Chem.Mater.,Vol.13,No.2,2001,694−703に記載の方法と同様に合成し、下記式で表されるクマリン誘導体化合物M−2を得た。
用いたモノマーの種類および量を変更し、また、得られる共重合体中の繰り返し単位の種類および組成比が、下記式で表される感光性高分子化合物PA3〜PA6に示したものとなるようにした以外は、上述した感光性高分子化合物PA1またはPA2と同様の方法で合成し、感光性高分子化合物PA3〜PA6を得た。得られた感光性高分子化合物PA3〜PA6のMwを下記表2に示す。
なお、感光性高分子化合物PA5およびPA6の合成に用いたモノマーは、上述した桂皮酸誘導体化合物M−1と同様の方法で原料を変更して調製した。
<単量体M−3>
4−メトキシフェニルアゾフェノール10.0g(44ミリモル)および炭酸カリウム6.7g(48ミリモル)を水40gに溶解した。
この溶液に、6−クロロヘキサノール6.3g(46ミリモル)を1時間かけて滴下した。
次いで、100℃で加熱還流を行った。20時間後、反応液を冷却し、激しく撹拌しつつ、35%塩酸5.5g(53ミリモル)を室温で滴下した。
その後、析出した固体を濾取し、酢酸エチル100gで再結晶した。アルコール体11.5g(35ミリモル)を赤色固体として回収し、NMR(Nuclear Magnetic Resonance)で構造確認を行なった。収率は80.5%であった。
この溶液に、アクリル酸クロリド3.0g(34ミリモル)を1時間かけて滴下した。
次いで、40℃に加熱した。4時間後、反応液を冷却し、水30gを加えた。
分離した有機層に、10%塩酸16g(44ミリモル)を加え、攪拌した。
その後、分離した有機層を濃縮し、残渣をトルエン30.0gで再結晶した。下記式で表される単量体(1−(4−メトキシフェニルアゾ)−4−[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ]ベンゼン)M−3を11.0g(28ミリモル)、橙色結晶として回収し、NMRで構造確認を行った。収率は91.1%であった。
1−(4−メトキシフェニルアゾ)−4−[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ]ベンゼン11.7g(30ミリモル)、グリシジルメタクリレート4.2g(30ミリモル)および2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.3g(2ミリモル)をシクロペンタノン47gに溶解した。この溶液に窒素を1時間通気した。
次いで、80℃に加熱した。10時間後、反応液を冷却し、アクリル酸2.1g(30ミリモル)およびトリフェニルホスフィン0.2g(1ミリモル)を室温で添加した。
次いで、120℃に加熱した。30時間後、反応液を冷却し、下記式で表される感光性高分子化合物PA7を64g得た。なお、得られた感光性高分子化合物PA7の重量平均分子量(Mw)は40200であった。
<感光性高分子化合物PA8〜P11の合成>
感光性高分子化合物PA7の合成において、エポキシ基含有単量体とアゾ系誘導体の添加量と種類を変更し、下記式で表される感光性高分子化合物PA8〜PA11を得た。なお、得られた感光性高分子化合物PA8〜PA11のMwを下記表2に示す。
下記式で表される架橋剤C1(デナコールEX411,ナガセケムテックス社製)を用いた。
下記式で表される化合物D3を用いた。
〔光学異方性層形成用組成物の調製〕
以下に示す、光学異方性層用塗布液(液晶1−1)、光学異方性層用塗布液(液晶1−2)および光学異方性層用塗布液(液晶2)を調製した。
光学異方性層用塗布液(液晶1−1)
―――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶性化合物L−3:36.10質量部
・下記液晶性化合物L−4:18.90質量部
・下記液晶性化合物R−1:45.00質量部
・下記重合性化合物A−2:0.50質量部
・下記重合開始剤S−1(オキシム型):1.50質量部
・上記特定重合体B−101:0.20質量部
・光配向化合物(上記感光性高分子化合物PA1):1.00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):12.00質量部
・メチルエチルケトン:424.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――
また、上記液晶性化合物R−1は、上記液晶性化合物(RA)(RB)(RC)の83:15:2(質量比)の混合物である。
光学異方性層用塗布液(液晶1−2)
―――――――――――――――――――――――――――――――
・上記液晶性化合物L−3:36.10質量部
・上記液晶性化合物L−4:18.90質量部
・上記液晶性化合物R−1:45.00質量部
・上記重合性化合物A−2:0.50質量部
・上記重合開始剤S−1(オキシム型):1.50質量部
・上記特定重合体B−101:0.20質量部
・光配向化合物(上記感光性高分子化合物PA1):1.00質量部
・架橋助剤(上記化合物D3):0.05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):12.00質量部
・メチルエチルケトン:424.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層用塗布液(液晶2)
―――――――――――――――――――――――――――――――
・上記液晶性化合物L−3:42.00質量部
・上記液晶性化合物L−4:42.00質量部
・下記重合性化合物A−1:16.00質量部
・上記重合開始剤S−1(オキシム型):0.50質量部
・下記レベリング剤G−1:0.20質量部
・ハイソルブMTEM(東邦化学工業社製):2.00質量部
・NKエステルA−200(新中村化学工業社製):1.00質量部
・メチルエチルケトン:424.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――
特開2001−141926号公報の実施例1に従い、延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させることにより、膜厚8μmの偏光子1を作製した。
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液(内層用ドープAおよび外層用ドープB)を調製した。
セルロースアシレート溶液組成(質量部) 内層 外層
─────────────────────────────────
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100 100
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8 7.8
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9 3.9
メチレンクロライド(第1溶媒) 293 314
メタノール(第2溶媒) 71 76
1−ブタノール(第3溶媒) 1.5 1.6
シリカ微粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
0 0.8
下記添加剤(J−1) 1.7 0
─────────────────────────────────
その後、140℃の温度で30分乾燥し、残留溶剤が0.3質量%のセルロースアシレートフィルム(厚み80μm(外層:3μm、内層:74μm、外層:3μm))を製造した。作製したセルロースアシレートフィルムのRe(550)は5nm、Rth(550)は90nmであった。
下記組成(樹脂層1)の樹脂層用塗布液を調製した。
樹脂層用塗布液(樹脂層1)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート
(新中村化学工業(株)製、商品名「DCP」、下記H−1)
75.00質量部
・下記ペンタエリスリトールテトラアクリレート
(新中村化学工業(株)製、商品名「A−TMMT」、下記H−2)
25.00質量部
・上記重合開始剤S−1(オキシム型) 1.50質量部
・レベリング剤(下記化合物G−2) 0.10質量部
・変性エタノール
(和光純薬(株)製、商品名「86%エタノール−IP」)
424.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
<光学異方性層1の形成>
作製したセルロース支持体1の片側の面に、先に調製した樹脂層形成用組成物を、ダイコーターを用いて塗布した。100℃で60秒乾燥した後、窒素雰囲気下(酸素濃度100ppm)で超高圧水銀ランプを用いて、照射量60mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ1.0μmの樹脂層を形成した。
次いで、上記作製した樹脂層上に、先に調製した液晶1−1または液晶1−2(光学異方性層形成用組成物)をバーコーター法によって塗布し、組成物層を形成した。
次いで、形成した組成物層を、下記表2中の熟成条件に示すように70℃で50秒加熱した。このとき、液晶分子が膜面に対して垂直に配向していた。
その後、60℃で酸素濃度3%の雰囲気下にて、紫外線照射(200mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)によって配向を固定化し、厚さ1.3μmの光学異方性層1(第1光学異方性層)を形成した。
なお、上記で作製した光学異方性層1は膜面に対して垂直に配向しており、Rth(550)=103nm、Rth(450)/Rth(550)=0.95の光学性能を有することを確認した。
次いで、光学異方性層1上に、先に調製した液晶2(光学異方性層形成用組成物)を、バーコーター法によって塗布し、組成物層を形成した。
形成した組成物層をいったん105℃まで加熱した後、60℃まで徐冷して配向を安定化させた。このとき、スメクチックA相で配向が安定した。
その後、60℃に保ち、窒素雰囲気下(酸素濃度100ppm)で紫外線照射(500mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)によって配向を固定化し、厚さ2.0μmの光学異方性層2(第2光学異方性層)を形成した。
なお、光学異方性層2は面内に配向しており、Re(550)=145nm、Re(450)/Re(550)=0.86の光学性能を有することを確認した。
上記で作製した偏光子1と、上記作製したセルロース支持体1上に形成した光学異方性層2とを、粘着剤SK−2057(綜研化学(株)製)を用いて貼り合わせた。このとき、偏光子1の吸収軸が、光学異方性層2の面内遅相軸と直交するように貼り合わせた。
次いで、セルロース支持体1を剥離することで、偏光子1と光学異方性層1および光学異方性層2を含む光学積層体を作製した。
光配向化合物の種類、特定重合体の種類および添加量などを下記表2に示すように変更して調製した光学異方性用塗布液を用い、また、比較例4および6においては下記表2に示す熟成条件に変更した以外は、実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。
各実施例および比較例において光学積層体を作製する際に、15cm×20cmの表面において、各光学異方性層形成用組成物を用いて形成した層のハジキの個数を数えた。ここで、光学異方性層1の評価については、樹脂層の表面において光学異方性層1が形成されていない領域をハジキ1個として数え、光学異方性層2の評価については、下層(光学異方性層1)の表面中において上層(光学異方性層2)が形成されていない領域をハジキ1個として数えた。その結果を元に、以下の基準で評価した。結果を下記表2に示す。
評価基準がAまたはBであれば、生産効率に優れ、好適に用いることができる。評価基準はAであることがより好ましい。
A:ハジキが1個以下
B:ハジキが2〜3個
C:ハジキが4〜9個
D:ハジキが10個以上
各光学異方性層形成用組成物を用いて形成した光学異方性層に関し、目視にて面状を確認し、以下の基準で評価した。結果を下記表2に示す。
評価基準がAまたはBであれば、生産効率に優れ、好適に用いることができ、評価基準はAであることがより好ましい。
A:乾燥ムラやシワの無い面状である
B:乾燥ムラがわずかに見られるが問題なく使用できる
C:乾燥ムラや凹凸がBに比べ多いが問題なく使用できる
D:乾燥ムラに起因する明らかな凹凸が見られ、使用に適さない
各実施例および比較例において光学積層体を作製する際に、光学異方性層1および光学異方性層2のそれぞれについて、偏光顕微鏡を用いて消光位から2度ずらした状態で観察した。その結果を以下の基準で評価した。結果を下記表2に示す。
A:液晶ダイレクタの乱れがなく、面状が安定している
B:液晶ダイレクタの乱れがごくわずかであり、面状が安定している
C:液晶ダイレクタの乱れが部分的であり、面状が安定している
D:液晶ダイレクタが大幅に乱れて面状が安定せず、表示性能が非常に劣る
また、比較例7に示すように、光配向性化合物を含有していない液晶組成物を用いると、下層に配向処理を施さない場合には、上層(光学異方性層2)の配向が劣ることが分かった。
<液晶表示装置への実装>
IPSモードの液晶表示装置であるiPad(登録商標)(APPLE社製)を分解し、液晶セルからフロント偏光板を剥離した。次いで、上記作製した実施例の光学積層体を準備し、粘着剤SK−2057(綜研化学(株)製)を用いて、液晶セルのフロント側に貼合し、液晶表示装置を作製した。このとき、実施例の光学積層体の偏光子の吸収軸がリア偏光板の吸収軸と直交し、かつ、偏光子よりも光学異方性層が液晶セル側に配置されるように実装した。
実施例の光学積層体を実装した液晶表示装置は、正面CRが製品同等に高く、視野角CRは製品よりも高いことを確認した。さらに、黒表示時の斜めから視認した際の色変化が小さく、液晶表示装置として優れた特性を有していた。
Claims (11)
- 液晶性化合物と、光配向化合物と、2以上のラジカル重合性二重結合および1以上の水酸基を有するモノマーを重合させてなる重合体と、を含有し、
前記重合体が、下記一般式Xで表されるモノマーを重合させてなる重合体であり、
前記光配向化合物が、下記一般式(I)または(II)で表される繰り返し単位を有するポリマーである、液晶組成物。
一般式X中、Z X1 およびZ X2 は、それぞれ独立に、ラジカル重合性二重結合を有する基を表し、L X1 およびL X4 は、それぞれ独立に、単結合または水酸基を有するアルキレン基を表し、L X2 およびL X3 は、それぞれ独立に、単結合、または、−O−、−(C=O)O−、−O(C=O)−、2価の鎖状基、水酸基を有するアルキレン基および2価の脂肪族環状基からなる群から選択される少なくとも1つから構成される2価の連結基を表し、L X1 〜L X4 のうち少なくとも1つは水酸基を有するアルキレン基であり、Mは、単結合または2価〜4価の連結基を表し、nは、1〜3の整数を表す。
一般式(I)および(II)中、Rは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、Pは光反応性基を表す。 - 前記重合体が、下記一般式X1で表されるモノマーを重合させてなる重合体である、請求項1に記載の液晶組成物。
一般式X1中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表し、L11およびL12は、それぞれ独立に、単結合、または、−O−、−(C=O)O−、−O(C=O)−、2価の鎖状基、水酸基を有するアルキレン基および2価の脂肪族環状基からなる群から選択される少なくとも1つから構成される2価の連結基を表し、M1は、単結合または2価〜4価の連結基を表し、n1は、1〜3の整数を表す。 - 前記重合体が、フッ素原子を有する化合物を重合してなる部分構造を有する、請求項1または2に記載の液晶組成物。
- 前記フッ素原子を有する化合物が、下記一般式aで表される、請求項3に記載の液晶組成物。
一般式a中、Ra1は、水素原子または炭素数1〜20のアルキル基を表し、Ra2は、少なくとも1つの炭素原子がフッ素原子を置換基として有する、炭素数1〜20のアルキル基または炭素数2〜20のアルケニル基を表す。 - 前記光配向化合物が、光の作用により二量化および異性化の少なくとも一方が生じる光反応性基を有する感光性化合物であり、
前記光反応性基が、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、カルコン誘導体、マレイミド誘導体、アゾベンゼン化合物、スチルベン化合物およびスピロピラン化合物からなる群から選択される少なくとも1種の誘導体または化合物の骨格を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶組成物。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶組成物を用いて形成される、光学異方性層。
- 支持体と、前記支持体上に設けられる第1の光学異方性層とを有する光学積層体であって、
前記第1の光学異方性層が、請求項6に記載の光学異方性層である、光学積層体。 - 前記第1の光学異方性層上に設けられる第2の光学異方性層を有する、請求項7に記載の光学積層体。
- 前記第2の光学異方性層が、液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いて形成される、請求項8に記載の光学積層体。
- 前記第1の光学異方性層と前記第2の光学異方性層とが互いに接している、請求項8または9に記載の光学積層体。
- 請求項6に記載の光学異方性層または請求項7〜10のいずれか1項に記載の光学積層体を有する、画像表示装置。
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