JPWO2017170455A1 - 光学異方性層及びその製造方法、光学異方性積層体及びその製造方法、光学異方性転写体、偏光板、並びに画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 重合体と、配向状態が固定されていてもよいメソゲン骨格を有する化合物とを含む光学異方性層であって、
前記重合体は、前記重合体の溶液を用いた塗工法により前記重合体の膜を形成した場合に、前記膜の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(P)、前記膜の前記面内方向であって前記nx(P)の方向に垂直な方向の屈折率ny(P)、及び、前記膜の厚み方向の屈折率nz(P)が、nz(P)>nx(P)≧ny(P)を満たすものであり、
前記メソゲン骨格を有する化合物が;液晶性を示し、且つ、ホモジニアス配向した場合に逆波長分散性の面内レターデーションを示す第一化合物;並びに、単独では液晶性を示さない第二化合物;からなる群より選ばれる少なくとも1種類の化合物であり、
前記第二化合物が、ホモジニアス配向した場合に順波長分散性の面内レターデーションを示す評価用液晶化合物に前記第二化合物を、前記評価用液晶化合物及び前記第二化合物の合計100重量部に対して30重量部〜70重量部の少なくともいずれかの割合で混合した混合物が、液晶性を示し、且つ、前記混合物がホモジニアス配向した場合に前記第二化合物が逆波長分散性の面内レターデーションを示すものであり、
前記光学異方性層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(A)、前記光学異方性層の前記面内方向であって前記nx(A)の方向に垂直な方向の屈折率ny(A)、及び、前記光学異方性層の厚み方向の屈折率nz(A)が、nz(A)>nx(A)≧ny(A)を満たし、
波長450nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A450)、波長550nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A550)、及び、波長650nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A650)が、下記式(1)及び(2):
0.50<Rth(A450)/Rth(A550)<1.00 (1)
1.00≦Rth(A650)/Rth(A550)<1.25 (2)
を満たす、光学異方性層。
〔2〕 前記メソゲン骨格を有する化合物が、前記メソゲン骨格を有する化合物の分子中に、主鎖メソゲン骨格と、前記主鎖メソゲン骨格に結合した側鎖メソゲン骨格とを含む、〔1〕記載の光学異方性層。
〔3〕 前記メソゲン骨格を有する化合物が、下記式(I)で表される、〔1〕又は〔2〕記載の光学異方性層。
Y1〜Y8は、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−、−C(=O)−NR1−、−O−C(=O)−NR1−、−NR1−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−NR1−、−O−NR1−、又は、−NR1−O−を表す。ここで、R1は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
G1及びG2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−、−C(=O)−NR2−、−NR2−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、R2は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
Axは、芳香族炭化水素環及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の有機基を表す。
Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、−C(=O)−R3、−SO2−R4、−C(=S)NH−R9、又は、芳香族炭化水素環及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の有機基を表す。ここで、R3は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、炭素数5〜12の芳香族炭化水素環基を表す。R4は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。R9は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数5〜20の芳香族基を表す。前記Ax及びAyが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記AxとAyは、一緒になって、環を形成していてもよい。
A1は、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
A2及びA3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
A4及びA5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
Q1は、水素原子、又は、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。
mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。)
〔4〕 前記メソゲン骨格を有する化合物が、前記メソゲン骨格を有する化合物の分子中に、ベンゾチアゾール環、並びに、シクロヘキシル環及びフェニル環の組み合わせ、からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の光学異方性層。
〔5〕 前記重合体が、ポリビニルカルバゾール、ポリフマル酸エステル及びセルロース誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種類の重合体である、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の光学異方性層。
〔6〕 前記光学異方性層の全固形分における前記メソゲン骨格を有する化合物の比率が、20重量%〜60重量%である、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の光学異方性層。
〔7〕 波長590nmにおける前記光学異方性層の面内レターデーションRe(A590)、及び、波長590nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A590)が、下記式(3)及び(4):
Re(A590)≦10nm (3)
−200nm≦Rth(A590)≦−10nm (4)
を満たす、〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の光学異方性層。
〔8〕 基材と、〔1〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の光学異方性層とを備えた、光学異方性転写体。
〔9〕 〔1〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の光学異方性層と、位相差層とを備え、
前記位相差層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(B)、前記位相差層の前記面内方向であって前記nx(B)の方向に垂直な方向の屈折率ny(B)、及び、前記位相差層の厚み方向の屈折率nz(B)が、nx(B)>ny(B)≧nz(B)を満たす、光学異方性積層体。
〔10〕 前記位相差層が、脂環式構造含有重合体を含む延伸フィルム層である、〔9〕記載の光学異方性積層体。
〔11〕 前記位相差層が、斜め延伸フィルム層である、〔10〕記載の光学異方性積層体。
〔12〕 前記位相差層が、複層構造を有する延伸フィルム層である、〔9〕〜〔11〕のいずれか一項に記載の光学異方性積層体。
〔13〕 波長450nmにおける前記位相差層の面内レターデーションRe(B450)、波長550nmにおける前記位相差層の面内レターデーションRe(B550)、及び、波長650nmにおける前記位相差層の面内レターデーションRe(B650)が、下記式(5)及び(6):
0.75<Re(B450)/Re(B550)<1.00 (5)
1.01<Re(B650)/Re(B550)<1.25 (6)
を満たす、〔9〕記載の光学異方性積層体。
〔14〕 前記位相差層が、配向状態が固定されていてもよい、下記式(II)で表される位相差層用液晶化合物を含む、〔9〕又は〔13〕記載の光学異方性積層体。
Y1〜Y8は、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−、−C(=O)−NR1−、−O−C(=O)−NR1−、−NR1−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−NR1−、−O−NR1−、又は、−NR1−O−を表す。ここで、R1は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
G1及びG2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−、−C(=O)−NR2−、−NR2−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、R2は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
Axは、芳香族炭化水素環及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の有機基を表す。
Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、−C(=O)−R3、−SO2−R4、−C(=S)NH−R9、又は、芳香族炭化水素環及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の有機基を表す。ここで、R3は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、炭素数5〜12の芳香族炭化水素環基を表す。R4は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。R9は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数5〜20の芳香族基を表す。前記Ax及びAyが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記AxとAyは、一緒になって、環を形成していてもよい。
A1は、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
A2及びA3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
A4及びA5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
Q1は、水素原子、又は、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。
mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。)
〔15〕 波長590nmにおける前記位相差層の面内レターデーションRe(B590)、波長590nmにおける前記光学異方性層の面内レターデーションRe(A590)、及び、波長590nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A590)が、下記式(7)、(8)及び(9):
110nm≦Re(B590)≦170nm (7)
Re(A590)≦10nm (8)
−110nm≦Rth(A590)≦−20nm (9)
を満たす、〔9〕〜〔14〕のいずれか一項に記載の光学異方性積層体。
〔16〕 直線偏光子と、
〔1〕〜〔7〕のいずれか一項に記載の光学異方性層、〔8〕記載の光学異方性転写体、又は、〔9〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の光学異方性積層体と、を備える、偏光板。
〔17〕 〔16〕記載の偏光板を備える、画像表示装置。
〔18〕 〔9〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の光学異方性積層体と、
直線偏光子と、
画像表示素子と、を、この順に備え、
前記画像表示素子が、液晶セル又は有機エレクトロルミネッセンス素子である、画像表示装置。
〔19〕 直線偏光子と、
〔9〕〜〔15〕のいずれか一項に記載の光学異方性積層体と、
有機エレクトロルミネッセンス素子と、を、この順に備える、画像表示装置。
〔20〕 重合体、メソゲン骨格を有する化合物及び溶媒を含む塗工液を、支持面上に塗工して、塗工液層を得る工程と、
前記塗工液層を乾燥させる工程と、を含む、光学異方性層の製造方法であって、
前記重合体は、前記重合体の溶液を用いた塗工法により前記重合体の膜を形成した場合に、前記膜の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(P)、前記膜の前記面内方向であって前記nx(P)の方向に垂直な方向の屈折率ny(P)、及び、前記膜の厚み方向の屈折率nz(P)が、nz(P)>nx(P)≧ny(P)を満たすものであり、
前記メソゲン骨格を有する化合物が;液晶性を示し、且つ、ホモジニアス配向した場合に逆波長分散性の面内レターデーションを示す第一化合物;並びに、単独では液晶性を示さない第二化合物;からなる群より選ばれる少なくとも1種類の化合物であり、
前記第二化合物が、ホモジニアス配向した場合に順波長分散性の面内レターデーションを示す評価用液晶化合物に前記第二化合物を、前記評価用液晶化合物及び前記第二化合物の合計100重量部に対して30重量部〜70重量部の少なくともいずれかの割合で混合した混合物が、液晶性を示し、且つ、前記混合物がホモジニアス配向した場合に前記第二化合物が逆波長分散性の面内レターデーションを示すものであり、
前記光学異方性層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(A)、前記光学異方性層の前記面内方向であって前記nx(A)の方向に垂直な方向の屈折率ny(A)、及び、前記光学異方性層の厚み方向の屈折率nz(A)が、nz(A)>nx(A)≧ny(A)を満たし、
波長450nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A450)、波長550nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A550)、及び、波長650nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A650)が、下記式(1)及び(2):
0.50<Rth(A450)/Rth(A550)<1.00 (1)
1.00≦Rth(A650)/Rth(A550)<1.25 (2)
を満たす、光学異方性層の製造方法。
〔21〕 〔8〕記載の光学異方性転写体の光学異方性層と、位相差層とを、貼り合わせる工程と、
前記光学異方性転写体の基材を剥離する工程と、を含む、光学異方性積層体の製造方法であって、
前記位相差層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(B)、前記位相差層の前記面内方向であって前記nx(B)の方向に垂直な方向の屈折率ny(B)、及び、前記位相差層の厚み方向の屈折率nz(B)が、nx(B)>ny(B)≧nz(B)を満たす、光学異方性積層体の製造方法。
本発明の光学異方性層は、所定の重合体と、メソゲン骨格を有する所定の化合物とを含み、所定の光学特性を有する。光学異方性層が含む前記の重合体を、以下、適宜「ポジC重合体」ということがある。また、光学異方性層が含むメソゲン骨格を有する化合物を、以下、適宜「メソゲン化合物」ということがある。
ポジC重合体は、当該ポジC重合体の溶液を用いた塗工法によりポジC重合体の膜を形成した場合に、その膜の屈折率nx(P)、ny(P)及びnz(P)が、nz(P)>nx(P)≧ny(P)を満たす重合体である。ここで、nx(P)は、前記膜の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表し、ny(P)は、前記膜の前記面内方向であって前記nx(P)の方向に垂直な方向の屈折率を表し、nz(P)は、前記膜の厚み方向の屈折率を表す。このようなポジC重合体を、所定のメソゲン化合物と組み合わせて用いることにより、配向膜を用いることなく製造可能な、厚み方向のレターデーションRthが逆波長分散性を示すポジティブCプレートとして用いられる光学異方性層を実現できる。
まず、試料としての重合体を、メチルエチルケトン(MEK)、1,3−ジオキソラン、N−メチルピロリドン(NMP)等の溶媒に、重合体の濃度が10重量%〜20重量%になるように加え、室温にて溶解させて、重合体溶液を得る。
この重合体溶液を、樹脂からなる未延伸フィルム上に、アプリケーターを用いて塗工して、重合体溶液の層を形成する。その後、85℃オーブンで10分ほど乾燥させて、溶媒を蒸発させることにより、厚み10μm程度の重合体膜を得る。
そして、この重合体膜の屈折率nx(P)、屈折率ny(P)及び屈折率nz(P)が、nz(P)>nx(P)≧ny(P)を満たすか否かを評価し、満たす場合に、その試料としての重合体は、ポジC重合体に該当すると判定できる。
また、ポジC重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
メソゲン化合物は、メソゲン骨格を有する化合物である。ここで、メソゲン骨格とは、その引力及び斥力的相互作用の異方性によって、低分子量又は高分子量の物質中で、液晶(LC:liquid−crystalline)相の発生に本質的に寄与する分子骨格を意味する。メソゲン骨格を含有するメソゲン化合物は、それ自身では、必ずしも液晶相への相転移を生じうる液晶性を有していなくてもよい。よって、メソゲン化合物は、単独で液晶相への相転移を生じうる液晶化合物であってもよく、単独では液晶相への相転移を生じない非液晶化合物であってもよい。メソゲン骨格の例としては、剛直な棒状又は円盤状の形状のユニットが挙げられる。メソゲン骨格については、Pure Appl.Chem.2001、73巻(5号)、888頁およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340〜6368頁を参照しうる。
(i)逆波長分散液晶化合物は、液晶性を示す。
(ii)逆波長分散液晶化合物は、ホモジニアス配向した場合に逆波長分散性の面内レターデーションを示す。
(iii)逆波長メソゲン化合物は、単独では液晶性を示さない。
(iv)逆波長メソゲン化合物を含む所定の評価用混合物が、液晶性を示す。
(v)前記評価用混合物がホモジニアス配向した場合に、逆波長メソゲン化合物が逆波長分散性の面内レターデーションを示す。
前記の評価用混合物とは、ホモジニアス配向した場合に順波長分散性の面内レターデーションを示す評価用液晶化合物に、前記の逆波長メソゲン化合物を、評価用液晶化合物及び逆波長メソゲン化合物の合計100重量部に対して30重量部〜70重量部の少なくともいずれかの割合で混合した混合物である。
逆波長分散液晶化合物は、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散性の面内レターデーションを示す。ここで、液晶化合物をホモジニアス配向させる、とは、当該液晶化合物を含む層を形成し、その層における液晶化合物の分子のメソゲン骨格の長軸方向を、前記層の面に平行なある一の方向に配向させることをいう。液晶化合物が配向方向の異なる複数種類のメソゲン骨格を含む場合は、それらのうち最も長い種類のメソゲンが配向する方向が、前記の配向方向となる。液晶化合物がホモジニアス配向しているか否か、及びその配向方向は、AxoScan(Axometrics社製)に代表されるような位相差計を用いた遅相軸方向の測定と、遅相軸方向における入射角毎のレターデーション分布の測定とにより確認しうる。
R1の炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−へキシル基が挙げられる。
R1としては、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
炭素数1〜20の二価の脂肪族基としては、例えば、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数2〜20のアルケニレン基等の鎖状構造を有する二価の脂肪族基;炭素数3〜20のシクロアルカンジイル基、炭素数4〜20のシクロアルケンジイル基、炭素数10〜30の二価の脂環式縮合環基等の二価の脂肪族基;が挙げられる。
前記脂肪族基に介在する基としては、−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−C(=O)−が好ましい。
該アルケニル基の炭素数としては、2〜6が好ましい。Z1及びZ2のアルケニル基の置換基であるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、塩素原子が好ましい。
さらに、Axの炭素数2〜30の有機基の「炭素数」は、置換基の炭素原子を含まない有機基全体の総炭素数を意味する(後述するAyにて同じである。)。
(1)芳香族炭化水素環基
Axの炭素数2〜30の有機基の「炭素数」は、置換基の炭素原子を含まない有機基全体の総炭素数を意味する(後述するAyにて同じである。)。
AxとAyが一緒になって形成される環としては、例えば、下記に示す環が挙げられる。なお、下記に示す環は、式(I)中の
また、これらの環は置換基を有していてもよい。かかる置換基としては、Axが有する芳香環の置換基として説明したのと同様のものが挙げられる。
(α)Axが炭素数4〜30の、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、又は、芳香族炭化水素環及び複素環の組み合わせを含む基であり、Ayが水素原子、炭素数3〜8のシクロアルキル基、(ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、若しくは炭素数3〜8のシクロアルキル基)を置換基として有していてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素環基、(ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基)を置換基として有していてもよい炭素数3〜9の芳香族複素環基、(ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基)を置換基として有していてもよく芳香族炭化水素環及び複素環の組み合わせを含む炭素数3〜9の基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルケニル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基であり、当該置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基で置換された炭素数1〜12のアルコキシ基、フェニル基、シクロヘキシル基、炭素数2〜12の環状エーテル基、炭素数6〜14のアリールオキシ基、水酸基、ベンゾジオキサニル基、ベンゼンスルホニル基、ベンゾイル基及び−SR10のいずれかである組み合わせ。
(β)AxとAyが一緒になって不飽和複素環又は不飽和炭素環を形成している組み合わせ。
ここで、R10は前記と同じ意味を表す。
(γ)Axが下記構造を有する基のいずれかであり、Ayが水素原子、炭素数3〜8のシクロアルキル基、(ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、若しくは炭素数3〜8のシクロアルキル基)を置換基として有していてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素環基、(ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基)を置換基として有していてもよい炭素数3〜9の芳香族複素環基、(ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基)を置換基として有していてもよく芳香族炭化水素環及び複素環の組み合わせを含む炭素数3〜9の基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルケニル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基であり、当該置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基で置換された炭素数1〜12のアルコキシ基、フェニル基、シクロヘキシル基、炭素数2〜12の環状エーテル基、炭素数6〜14のアリールオキシ基、水酸基、ベンゾジオキサニル基、ベンゼンスルホニル基、ベンゾイル基、−SR10のいずれかである組み合わせ。
ここで、R10は前記と同じ意味を表す。
AxとAyの特に好ましい組み合わせとしては、下記の組み合わせ(δ)が挙げられる。
(δ)Axが下記構造を有する基のいずれかであり、Ayが水素原子、炭素数3〜8のシクロアルキル基、(ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、若しくは炭素数3〜8のシクロアルキル基)を置換基として有していてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素環基、(ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基)を置換基として有していてもよい炭素数3〜9の芳香族複素環基、(ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基)を置換基として有していてもよく芳香族炭化水素環及び複素環の組み合わせを含む炭素数3〜9の基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルケニル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基であり、当該置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基で置換された炭素数1〜12のアルコキシ基、フェニル基、シクロヘキシル基、炭素数2〜12の環状エーテル基、炭素数6〜14のアリールオキシ基、水酸基、ベンゾジオキサニル基、ベンゼンスルホニル基、ベンゾイル基、及び、−SR10のいずれかである組み合わせ。
下記式中、Xは前記と同じ意味を表す。ここで、R10は前記と同じ意味を表す。
逆波長メソゲン化合物は、単独では液晶性を示さず、評価用液晶化合物と所定の混合割合で混合した評価用混合物が液晶性を示す化合物である。評価用液晶化合物としては、ホモジニアス配向した場合に順波長分散性の面内レターデーションを示す液晶化合物である順波長分散液晶化合物を用いる。評価用液晶化合物として順波長分散液晶化合物を用いることにより、評価用混合物をホモジニアス配向させた場合の逆波長メソゲン化合物の面内レターデーションの波長分散性の評価を容易に行うことができる。中でも、評価用液晶化合物としては、100℃において液晶相となりうる棒状構造を有する液晶化合物が好ましい。特に好ましい評価用液晶化合物の具体例としては、下記式(E1)に示す構造を有する順波長分散液晶化合物「LC242」、下記式(E2)に示す構造を有する順波長分散液晶化合物等が挙げられる。下記の式において、Meはメチル基を表す。
基材上に評価用混合物を塗布及び乾燥させて、基材及び評価用混合物の層を備えるサンプルフィルムを得る。このサンプルフィルムをホットステージ上に設置する。偏光顕微鏡によってサンプルフィルムを観察しながら、サンプルフィルムを昇温させる。評価用混合物の層の液晶相への相転移が観察された場合、評価用混合物が液晶性を示すと判定できる。
順波長分散液晶化合物としての評価用液晶化合物を含む液晶層を形成し、その液晶層において評価用液晶化合物をホモジニアス配向させる。そして、その液晶層の波長450nm及び550nmにおける面内レターデーションRe(X450)及びRe(X550)の比Re(X450)/Re(X550)を測定する。
また、前記の評価用液晶化合物及び逆波長メソゲン化合物を含む評価用混合物の層を形成し、その評価用混合物の層において評価用混合物をホモジニアス配向させる。そして、その評価用混合物の層の波長450nm及び550nmにおける面内レターデーションRe(Y450)及びRe(Y550)の比Re(Y450)/Re(Y550)を測定する。
測定の結果、逆波長メソゲン化合物を含まない液晶層のレターデーション比Re(X450)/Re(X550)よりも、逆波長メソゲン化合物を含む評価用混合物の層のレターデーション比Re(Y450)/Re(Y550)が小さい場合、その逆波長メソゲン化合物は、逆波長分散性の面内レターデーションを示すと判定できる。
また、本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、前記の確認方法において、液晶層の波長550nm及び650nmにおける面内レターデーションRe(X550)及びRe(X650)の比Re(X650)/Re(X550)よりも、評価用混合物の層の波長550nm及び650nmにおける面内レターデーションRe(Y550)及びRe(Y650)の比Re(Y650)/Re(Y550)の方が、大きいことが好ましい。
光学異方性層は、ポジC重合体及びメソゲン化合物に組み合わせて、更に、任意の成分を含みうる。
光学異方性層は、その屈折率nx(A)、ny(A)及びnz(A)が、nz(A)>nx(A)≧ny(A)を満たす。ここで、nx(A)は、光学異方性層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表し、ny(A)は、光学異方性層の前記面内方向であって前記nx(A)の方向に垂直な方向の屈折率を表し、nz(A)は、光学異方性層の厚み方向の屈折率を表す。このような屈折率nx(A)、ny(A)及びnz(A)を有する光学異方性層は、ポジティブCフィルムとして用いうる。そのため、この光学異方性層を円偏光板に組み込んで画像表示装置に適用した場合に、画像表示装置の表示面の傾斜方向において、外光の反射を抑制したり、画像を表示する光が偏光サングラスを透過できるようにしたりできる。さらに、画像表示装置が液晶表示装置である場合には、通常、視野角を広げることができる。そのため、画像表示装置の表示面を傾斜方向から見た場合に、画像の視認性を高めることができる。
0.50<Rth(A450)/Rth(A550)<1.00 (1)
1.00≦Rth(A650)/Rth(A550)<1.25 (2)
このような仕組みにより、本発明の光学異方性層は、上述した光学特性を発揮できると考えられる。
Re(A590)≦10nm (3)
前記式(3)を詳細に説明すると、Re(A590)は、好ましくは0nm〜10nm、より好ましくは0nm〜5nm、特に好ましくは0nm〜2nmである。Re(A590)が前記の範囲に収まることにより、光学異方性層を画像表示装置に設ける場合の光学設計をシンプルにすることができ、かつ、他の位相差フィルムとの貼合時に貼り合せ方向の調整を不要にできる。
−200nm≦Rth(A590)≦−10nm (4)
前記式(4)を詳細に説明すると、Rth(A590)は、好ましくは−200nm以上、より好ましくは−130nm以上、特に好ましくは−100nm以上であり、好ましくは−10nm以下、より好ましくは−30nm以下、特に好ましくは−50nm以下である。このようなRth(A590)を有する光学異方性層は、円偏光板に組み込んで画像表示装置に適用した場合に、画像表示装置の表示面の傾斜方向において、外光の反射を抑制し、反射光の色味変化を小さくできたり、画像を表示する光が偏光サングラスを透過できるようにしたりできる。さらに、画像表示装置が液晶表示装置である場合には、通常は、視野角を広げることができる。そのため、画像表示装置の表示面を傾斜方向から見た場合に、画像の視認性を高めることができる。
光学異方性層は、ポジC重合体、メソゲン化合物及び溶媒を含む塗工液を用意する工程と;この塗工液を支持面上に塗工して、塗工液層を得る工程と;塗工液層を乾燥させる工程と;を含む製造方法によって、製造しうる。
脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。
1つの脂環式構造の繰り返し単位を構成する炭素数に特に制限はないが、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上、特に好ましくは6個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下である。
脂環式構造含有重合体を含む樹脂の好適な具体例としては、日本ゼオン社製「ゼオノア1420」、「ゼオノア1420R」を挙げうる。
本発明の光学異方性転写体は、基材と、上述した光学異方性層とを備える。ここで、光学異方性転写体とは、複数の層を含む部材であって、かかる複数の層のうち一部の層を転写して、かかる一部の層を含む製品の製造に供するものである。本発明の光学異方性転写体においては、光学異方性層が、前記の製品の製造に供される。
本発明の光学異方性積層体は、上述した光学異方性層と、位相差層とを備える。
光学異方性積層体の光学異方性層としては、上述したものを用いる。ただし、光学異方性積層体においては、波長590nmにおける光学異方性層の面内レターデーションRe(A590)、及び、波長590nmにおける光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A590)が、下記式(8)及び(9)を満たすことが好ましい。
Re(A590)≦10nm (8)
−110nm≦Rth(A590)≦−20nm (9)
(3.2.1.位相差層の光学特性)
位相差層は、その屈折率nx(B)、ny(B)及びnz(B)が、nx(B)>ny(B)≧nz(B)を満たす層である。ここで、nx(B)は、位相差層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表し、ny(B)は、位相差層の面内方向であって前記nx(B)の方向に垂直な方向の屈折率を表し、nz(B)は、位相差層の厚み方向の屈折率を表す。このような位相差層を備える光学異方性積層体は、直線偏光子と組み合わせることによって円偏光板を製造できる。この円偏光板は、画像表示装置の表示面に設けることにより、表示面を正面方向から見た場合に、外光の反射を抑制したり、画像を表示する光が偏光サングラスを透過できるようにしたりできるので、画像の視認性を高めることが可能である。
110nm≦Re(B590)≦170nm (7)
0.75<Re(B450)/Re(B550)<1.00 (5)
1.01<Re(B650)/Re(B550)<1.25 (6)
前記のような位相差層としては、延伸フィルム層を用いうる。位相差層として延伸フィルム層を用いる場合、当該延伸フィルム層は、光学異方性層の製造方法において説明した基材フィルムの材料である樹脂を含みうる。このような樹脂を含むフィルム層は、延伸処理を施すことにより、レターデーション等の光学特性を発現しうる。中でも、前記の延伸フィルム層は、脂環式構造含有重合体を含むことが好ましい。
前記のような位相差層としては、配向状態が固定されていてもよい液晶化合物(以下、適宜「位相差層用液晶化合物」ということがある。)を含む液晶層を用いうる。この際、位相差層用液晶化合物としては、ホモジニアス配向した前記の逆波長分散液晶化合物を用いることが好ましい。これにより、光学異方性層の項において説明したのと同様の利点を、位相差層においても得ることができる。中でも、位相差層としての液晶層は、配向状態が固定されていてもよい下記式(II)で表される液晶化合物を含むことが、特に好ましい。
液晶組成物において、重合性モノマーの割合は、位相差層用液晶化合物100重量部に対し、好ましくは1重量部〜100重量部、より好ましくは5重量部〜50重量部である。
液晶組成物において、重合開始剤の割合は、重合性化合物100重量部に対し、好ましくは0.1重量部〜30重量部、より好ましくは0.5重量部〜10重量部である。
液晶組成物において、界面活性剤の割合は、重合性化合物100重量部に対し、好ましくは0.01重量部〜10重量部、より好ましくは0.1重量部〜2重量部である。
液晶組成物において、溶媒の割合は、重合性化合物100重量部に対し、好ましくは100重量部〜1000重量部である。
光学異方性積層体は、光学異方性層及び位相差層に組み合わせて、更に任意の層を備えうる。任意の層としては、例えば、接着層、ハードコート層等が挙げられる。
光学異方性積層体は、例えば、下記の製造方法1又は2によって製造しうる。
位相差層を製造する工程と、
前記位相差層を基材として用いて、上述した光学異方性層の製造方法を行うことにより、位相差層上に光学異方性層を形成して、光学異方性積層体を得る工程と、を含む、製造方法。
位相差層を製造する工程と、
光学異方性転写体を製造する工程と、
光学異方性転写体の光学異方性層と、位相差層とを、貼り合わせて、光学異方性積層体を得る工程と、
光学異方性転写体の基材を剥離する工程と、を含む、製造方法。
本発明の偏光板は、直線偏光子と、上述した光学異方性層、光学異方性転写体又は光学異方性積層体と、を備える。このような偏光板は、画像表示装置に設けることにより、画像表示装置を傾斜方向から見た場合の画像の視認性を高めることができる。
また、直線偏光子の厚みは、好ましくは5μm〜80μmである。
本発明の画像表示装置は、画像表示素子と、上述した本発明の偏光板とを備える。画像表示装置において、偏光板は、通常、画像表示素子の視認側に設けられる。この際、偏光板の向きは、その偏光板の用途に応じて任意に設定しうる。よって、画像表示装置は、光学異方性層、光学異方性転写体又は光学異方性積層体と;偏光子と;画像表示素子と;を、この順に備えていてもよい。また、画像表示装置は、偏光子と;光学異方性層、光学異方性転写体又は光学異方性積層体と;画像表示素子と;を、この順に備えていてもよい。
以下、画像表示装置の好ましい実施形態について、図面を示して説明する。
図1に示すように、有機EL表示装置100は、画像表示素子としての有機EL素子110;位相差層121及び光学異方性層122を備える光学異方性積層体120;並びに、直線偏光子130を、この順に備える。図1には、有機EL素子110側から位相差層121及び光学異方性層122がこの順に設けられた例を示したが、逆に、有機EL素子110側から光学異方性層122及び位相差層121がこの順に設けられていてもよい。
図2に示すように、有機EL表示装置200は、画像表示素子としての有機EL素子210;λ/4波長板220;直線偏光子230;並びに、位相差層241及び光学異方性層242を備える光学異方性積層体240;を、この順に備える。図2には、有機EL素子210側から位相差層241及び光学異方性層242がこの順に設けられた例を示したが、逆に、有機EL素子210側から光学異方性層242及び位相差層241がこの順に設けられていてもよい。
図3に示すように、液晶表示装置300は、光源310;光源側直線偏光子320;画像表示素子としての液晶セル330;視認側直線偏光子340;並びに、位相差層351及び光学異方性層352を備える光学異方性積層体350;を、この順に備える。図3には、液晶セル330側から位相差層351及び光学異方性層352がこの順に設けられた例を示したが、逆に、液晶セル330側から光学異方性層352及び位相差層351がこの順に設けられていてもよい。
〔レタデーション及び屈折率の測定方法、及び、それらの逆波長分散性の評価方法〕
あるフィルム(基材フィルム;支持体フィルム;支持体フィルム及び位相差層からなる複層フィルム;等)上に形成された試料層(光学異方性層、位相差層等)のレターデーション及び逆波長分散特性は、下記の方法で測定した。
あるフィルム(基材フィルム;支持体フィルム;支持体フィルム及び位相差層からなる複層フィルム;等)上に形成された試料層(光学異方性層、位相差層等)の厚みは、膜厚測定装置(フィルメトリクス社製「フィルメトリクス」)を用いて、測定した。
光学粘着剤(日東電工社製CS9621)付きの平板ガラスを用意した。この平板ガラスに、光学異方性転写体(実施例1〜2、4〜5及び7〜8、並びに、比較例1〜4)又は光学異方性積層体(実施例3)の光学異方性層を転写し、ヘイズ測定用積層体を得た。このヘイズ測定用積層体を用いて、光学異方性層のヘイズを、ヘイズメーター(東洋精機製作所製「ヘイズガードII」)により測定した。測定の結果、ヘイズが0.3%未満であれば面状態が「良好」と判定し、ヘイズが0.3%以上1.0%未満であれば面状態が「少し白濁」と判定し、ヘイズが1.0%以上であれば面状態が「白濁」であると判定した。
また、実施例6では、光学異方性層の面状態を、蛍光灯下で目視観察し、フィルムの収縮シワ及び白濁が観察されない場合は「良好」、観察された場合は「不良」と判断した。
下記式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物(CN点は96℃)67重量部、可塑剤としてのリン酸トリフェニル(Wako社製)10重量部、及び、ポジC重合体としてのポリ(9−ビニルカルバゾール)90重量部を、固形分濃度が12%となるようにN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させて、塗工液を作製した。
ポジC重合体の種類を、フマル酸ジイソプロピルとケイ皮酸エステルの共重合体に変更した。この共重合体は、下記式(P1)で表される繰り返し単位及び下記式(P2)で表される繰り返し単位を有するポリフマル酸エステル(重量平均分子量72,000)であった。また、下記の式(P1)及び式(P2)において、Rはイソプロピル基を表し、繰り返し単位の数m及びnの比率は、m:n=85:15であった。
支持体フィルム及び位相差層を備える複層フィルムを、下記の方法で製造した。
基材フィルムとして、実施例1で用いた未延伸フィルムの代わりに、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなる長尺の斜め延伸フィルム(日本ゼオン社製「ゼオノアフィルム」、樹脂のガラス転移温度(Tg)126℃、厚み47μm、波長550nmにおける面内レターデーション141nm、延伸方向は、幅方向に対して45°の方向)を用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、基材フィルム及び光学異方性層をこの順に備える光学異方性転写体の製造、並びに、光学異方性層の評価を行った。
前記式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物の代わりに、下記式(B2)で表される光重合性の逆波長メソゲン化合物を用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、基材フィルム及び光学異方性層を備える光学異方性転写体の製造、並びに、光学異方性層の評価を行った。
位相差層としての延伸フィルム層として、斜め延伸フィルム(日本ゼオン社製「ゼオノアフィルム」、樹脂のガラス転移温度(Tg)126℃、厚み47μm、波長550nmにおける面内レターデーション141nm、屈折率nx(B)>ny(B)≧nz(B)、延伸方向は、幅方向に対して45°の方向)を用意した。
式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物の量を、67重量部から100重量部に変更した。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、基材フィルム及び光学異方性層を備える光学異方性転写体の製造、並びに、光学異方性層の評価を行った。
式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物の量を、67重量部から122重量部に変更した。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、基材フィルム及び光学異方性層を備える光学異方性転写体の製造、並びに、光学異方性層の評価を行った。
塗工液の作製に際し、前記式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物を用いなかった。
また、基材フィルムとして、樹脂のガラス転移温度以外は実施例1で用いた未延伸フィルムと同様のフィルム{脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなる未延伸フィルム(日本ゼオン社製、樹脂のガラス転移温度(Tg)126℃、厚み100μm)}を用いた。
以上の事項以外は、実施例1と同様にして、基材フィルム及び光学異方性層を備える光学異方性転写体の製造、並びに、光学異方性層の評価を行った。
前記式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物(CN点は96℃)100重量部及び光重合開始剤(BASF社製「Irgacure379EG」)3重量部を混合し、さらに、溶媒としてシクロペンタノン及び1,3−ジオキソランの混合溶媒(重量比シクロペンタノン:1,3−ジオキソラン=4:6)を、固形分が22重量%になるように加え、50℃に加温し溶解させた。得られた混合物を、孔径0.45μmのメンブレンフィルターでろ過して、塗工液を得た。
前記式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物(CN点は96℃)50重量部、支持体フィルムに対して強い垂直配向性を示す液晶性モノマー化合物としての6−(4−cyanobiphenyl−4−yloxy)hexyl methacrylate(DKSH社製「ST03474」)50重量部、及び、光重合開始剤(BASF社製「Irgacure379EG」)3重量部を混合し、更に、溶媒としてシクロペンタノン及び1,3−ジオキソランの混合溶媒(重量比シクロペンタノン:1,3−ジオキソラン=4:6)を、固形分が22重量%になるように加え、50℃に加温し溶解させた。得られた混合物を、孔径0.45μmのメンブレンフィルターでろ過して、塗工液を得た。
前記式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物の代わりに、光重合性の順波長分散液晶化合物「LC242」(CN点は66℃)を用いた。以上の事項以外は、実施例1と同様にして、基材フィルム及び光学異方性層を備える光学異方性転写体の製造、並びに、光学異方性層の評価を行った。
上述した実施例及び比較例の結果を、下記の表2及び表3に示す。表2及び表3において、略称の意味は、下記のとおりである。
未延伸フィルム:脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなる未延伸フィルム。
斜め延伸フィルム:脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなる斜め延伸フィルム。
ポジAフィルム:支持体フィルム及び位相差層を備える複層フィルム。
PVC:ポリ(9−ビニルカルバゾール)。
PFDE:フマル酸ジイソプロピルとケイ皮酸エステルの共重合体。
化合物B1:前記式(B1)で示される光重合性の逆波長分散液晶化合物。
化合物B2:前記式(B2)で示される逆波長メソゲン化合物。
LC242:光重合性の順波長分散液晶化合物「LC242」。
メソゲン化合物比率:塗工液の全固形分におけるメソゲン化合物の比率。
ブレンド塗工:ポジC重合体及びメソゲン化合物を含む塗工液の塗工による成膜。
重合体塗工:ポジC重合体を含みメソゲン化合物を含まない塗工液の塗工による成膜。
配向膜上への塗工:配向膜上への、メソゲン化合物を含みポジC重合体を含まない塗工液の塗工による成膜。
垂直配向剤塗工:メソゲン化合物及び強い垂直配向性を示す液晶性モノマー化合物を含み、ポジC重合体を含まない塗工液の塗工による成膜。
ポジC:屈折率nx(A)、ny(A)及びnz(A)が、nz(A)>nx(A)≧ny(A)を満たす。
波長分散性:厚み方向のレターデーションRthの波長分散性。
また、実施例5から分かるように、逆波長分散液晶化合物の代わりに逆波長メソゲン化合物を用いた場合にも、配向の均一な光学異方性層を得ることができ、また、この光学異方性層は、ポジティブCフィルムとして機能できる。
前記式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物100重量部、光重合開始剤(BASF社製「Irgacure379EG」)3重量部、及び、界面活性剤(DIC社製「メガファックF−562」)0.3重量部を混合し、更に、希釈溶媒としてシクロペンタノン及び1,3−ジオキソランの混合溶媒(重量比シクロペンタノン:1,3−ジオキソラン=4:6)を、固形分が22重量%になるように加え、50℃に加温し溶解させた。得られた混合物を、孔径0.45μmのメンブレンフィルターでろ過して、液晶組成物を得た。
前記式(B1)で表される光重合性の逆波長分散液晶化合物の代わりに、光重合性の順波長分散液晶化合物「LC242」を用いた。以上の事項以外は参考例1と同様にして、光学異方性層を含む試料フィルムを作製し、その面内レターデーションの波長分散を測定した。
ポリ(9−ビニルカルバゾール)を、N−メチルピロリドンに、固形分濃度が12重量%となるように加え、室温にて溶解させて、重合体溶液を得た。
ポリ(9−ビニルカルバゾール)の代わりに、フマル酸ジイソプロピルとケイ皮酸エステルの共重合体を用いた。以上の事項以外は、参考例3と同様にして、重合体膜を形成し、その重合体膜の屈折率がnz(P)>nx(P)≧ny(P)を満たすことを確認した。したがって、フマル酸ジイソプロピルとケイ皮酸エステルの共重合体は、ポジC重合体に該当することが確認された。
評価用液晶化合物としての光重合性の順波長分散液晶化合物「LC242」(CN点は66℃)、前記式(B2)で表される光重合性の逆波長メソゲン化合物、光重合開始剤(BASF社製「Irgacure379EG」)3重量部、及び、界面活性剤(DIC社製「メガファックF−562」)0.3重量を混合し、更に、溶媒としてシクロペンタノン及び1,3−ジオキソランの混合溶媒(重量比シクロペンタノン:1,3−ジオキソラン=4:6)を、固形分が22重量%になるように加え、50℃に加温し溶解させた。この際、順波長分散液晶化合物「LC242」の量、及び、前記式(B2)で表される逆波長メソゲン化合物の量は、下記表4に示す通りにした。得られた混合物を、孔径0.45μmのメンブレンフィルターでろ過して、液状の評価用混合物を得た。
Re(450)/Re(550):波長450nm及び550nmにおける面内レターデーションRe(450)及びRe(550)の比。
Re(650)/Re(550):波長550nm及び650nmにおける面内レターデーションRe(650)及びRe(550)の比。
また、逆波長メソゲン化合物を含まない参考例5の位相差層のレターデーション比Re(450)/Re(550)よりも、逆波長メソゲン化合物を含む参考例6〜8の位相差層のレターデーション比Re(450)/Re(550)の方が小さいことから、式(B2)で表される逆波長メソゲン化合物は、ホモジニアス配向した評価用混合物において逆波長分散性の面内レターデーションを示すことが確認された。
110 有機EL素子
120 光学異方性積層体
121 位相差層
122 光学異方性層
130 直線偏光子
200 有機EL表示装置
210 有機EL素子
220 λ/4波長板
230 直線偏光子
240 光学異方性積層体
241 位相差層
242 光学異方性層
300 液晶表示装置
310 光源
320 光源側直線偏光子
330 液晶セル
340 視認側直線偏光子
350 光学異方性積層体
351 位相差層
352 光学異方性層
Claims (21)
- 重合体と、配向状態が固定されていてもよいメソゲン骨格を有する化合物とを含む光学異方性層であって、
前記重合体は、前記重合体の溶液を用いた塗工法により前記重合体の膜を形成した場合に、前記膜の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(P)、前記膜の前記面内方向であって前記nx(P)の方向に垂直な方向の屈折率ny(P)、及び、前記膜の厚み方向の屈折率nz(P)が、nz(P)>nx(P)≧ny(P)を満たすものであり、
前記メソゲン骨格を有する化合物が;液晶性を示し、且つ、ホモジニアス配向した場合に逆波長分散性の面内レターデーションを示す第一化合物;並びに、単独では液晶性を示さない第二化合物;からなる群より選ばれる少なくとも1種類の化合物であり、
前記第二化合物が、ホモジニアス配向した場合に順波長分散性の面内レターデーションを示す評価用液晶化合物に前記第二化合物を、前記評価用液晶化合物及び前記第二化合物の合計100重量部に対して30重量部〜70重量部の少なくともいずれかの割合で混合した混合物が、液晶性を示し、且つ、前記混合物がホモジニアス配向した場合に前記第二化合物が逆波長分散性の面内レターデーションを示すものであり、
前記光学異方性層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(A)、前記光学異方性層の前記面内方向であって前記nx(A)の方向に垂直な方向の屈折率ny(A)、及び、前記光学異方性層の厚み方向の屈折率nz(A)が、nz(A)>nx(A)≧ny(A)を満たし、
波長450nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A450)、波長550nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A550)、及び、波長650nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A650)が、下記式(1)及び(2):
0.50<Rth(A450)/Rth(A550)<1.00 (1)
1.00≦Rth(A650)/Rth(A550)<1.25 (2)
を満たす、光学異方性層。 - 前記メソゲン骨格を有する化合物が、前記メソゲン骨格を有する化合物の分子中に、主鎖メソゲン骨格と、前記主鎖メソゲン骨格に結合した側鎖メソゲン骨格とを含む、請求項1記載の光学異方性層。
- 前記メソゲン骨格を有する化合物が、下記式(I)で表される、請求項1又は2記載の光学異方性層。
Y1〜Y8は、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−、−C(=O)−NR1−、−O−C(=O)−NR1−、−NR1−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−NR1−、−O−NR1−、又は、−NR1−O−を表す。ここで、R1は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
G1及びG2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−、−C(=O)−NR2−、−NR2−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、R2は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
Axは、芳香族炭化水素環及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の有機基を表す。
Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、−C(=O)−R3、−SO2−R4、−C(=S)NH−R9、又は、芳香族炭化水素環及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の有機基を表す。ここで、R3は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、炭素数5〜12の芳香族炭化水素環基を表す。R4は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。R9は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数5〜20の芳香族基を表す。前記Ax及びAyが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記AxとAyは、一緒になって、環を形成していてもよい。
A1は、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
A2及びA3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
A4及びA5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
Q1は、水素原子、又は、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。
mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。) - 前記メソゲン骨格を有する化合物が、前記メソゲン骨格を有する化合物の分子中に、ベンゾチアゾール環、並びに、シクロヘキシル環及びフェニル環の組み合わせ、からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学異方性層。
- 前記重合体が、ポリビニルカルバゾール、ポリフマル酸エステル及びセルロース誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種類の重合体である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学異方性層。
- 前記光学異方性層の全固形分における前記メソゲン骨格を有する化合物の比率が、20重量%〜60重量%である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学異方性層。
- 波長590nmにおける前記光学異方性層の面内レターデーションRe(A590)、及び、波長590nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A590)が、下記式(3)及び(4):
Re(A590)≦10nm (3)
−200nm≦Rth(A590)≦−10nm (4)
を満たす、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学異方性層。 - 基材と、請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学異方性層とを備えた、光学異方性転写体。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学異方性層と、位相差層とを備え、
前記位相差層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(B)、前記位相差層の前記面内方向であって前記nx(B)の方向に垂直な方向の屈折率ny(B)、及び、前記位相差層の厚み方向の屈折率nz(B)が、nx(B)>ny(B)≧nz(B)を満たす、光学異方性積層体。 - 前記位相差層が、脂環式構造含有重合体を含む延伸フィルム層である、請求項9記載の光学異方性積層体。
- 前記位相差層が、斜め延伸フィルム層である、請求項10記載の光学異方性積層体。
- 前記位相差層が、複層構造を有する延伸フィルム層である、請求項9〜11のいずれか一項に記載の光学異方性積層体。
- 波長450nmにおける前記位相差層の面内レターデーションRe(B450)、波長550nmにおける前記位相差層の面内レターデーションRe(B550)、及び、波長650nmにおける前記位相差層の面内レターデーションRe(B650)が、下記式(5)及び(6):
0.75<Re(B450)/Re(B550)<1.00 (5)
1.01<Re(B650)/Re(B550)<1.25 (6)
を満たす、請求項9記載の光学異方性積層体。 - 前記位相差層が、配向状態が固定されていてもよい、下記式(II)で表される位相差層用液晶化合物を含む、請求項9又は13記載の光学異方性積層体。
Y1〜Y8は、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−、−C(=O)−NR1−、−O−C(=O)−NR1−、−NR1−C(=O)−O−、−NR1−C(=O)−NR1−、−O−NR1−、又は、−NR1−O−を表す。ここで、R1は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
G1及びG2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2−C(=O)−、−C(=O)−NR2−、−NR2−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、R2は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
Axは、芳香族炭化水素環及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の有機基を表す。
Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、−C(=O)−R3、−SO2−R4、−C(=S)NH−R9、又は、芳香族炭化水素環及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の有機基を表す。ここで、R3は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、炭素数5〜12の芳香族炭化水素環基を表す。R4は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。R9は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数5〜20の芳香族基を表す。前記Ax及びAyが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記AxとAyは、一緒になって、環を形成していてもよい。
A1は、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
A2及びA3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
A4及びA5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
Q1は、水素原子、又は、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。
mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。) - 波長590nmにおける前記位相差層の面内レターデーションRe(B590)、波長590nmにおける前記光学異方性層の面内レターデーションRe(A590)、及び、波長590nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A590)が、下記式(7)、(8)及び(9):
110nm≦Re(B590)≦170nm (7)
Re(A590)≦10nm (8)
−110nm≦Rth(A590)≦−20nm (9)
を満たす、請求項9〜14のいずれか一項に記載の光学異方性積層体。 - 直線偏光子と、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学異方性層、請求項8記載の光学異方性転写体、又は、請求項9〜15のいずれか一項に記載の光学異方性積層体と、を備える、偏光板。 - 請求項16記載の偏光板を備える、画像表示装置。
- 請求項9〜15のいずれか一項に記載の光学異方性積層体と、
直線偏光子と、
画像表示素子と、を、この順に備え、
前記画像表示素子が、液晶セル又は有機エレクトロルミネッセンス素子である、画像表示装置。 - 直線偏光子と、
請求項9〜15のいずれか一項に記載の光学異方性積層体と、
有機エレクトロルミネッセンス素子と、を、この順に備える、画像表示装置。 - 重合体、メソゲン骨格を有する化合物及び溶媒を含む塗工液を、支持面上に塗工して、塗工液層を得る工程と、
前記塗工液層を乾燥させる工程と、を含む、光学異方性層の製造方法であって、
前記重合体は、前記重合体の溶液を用いた塗工法により前記重合体の膜を形成した場合に、前記膜の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(P)、前記膜の前記面内方向であって前記nx(P)の方向に垂直な方向の屈折率ny(P)、及び、前記膜の厚み方向の屈折率nz(P)が、nz(P)>nx(P)≧ny(P)を満たすものであり、
前記メソゲン骨格を有する化合物が;液晶性を示し、且つ、ホモジニアス配向した場合に逆波長分散性の面内レターデーションを示す第一化合物;並びに、単独では液晶性を示さない第二化合物;からなる群より選ばれる少なくとも1種類の化合物であり、
前記第二化合物が、ホモジニアス配向した場合に順波長分散性の面内レターデーションを示す評価用液晶化合物に前記第二化合物を、前記評価用液晶化合物及び前記第二化合物の合計100重量部に対して30重量部〜70重量部の少なくともいずれかの割合で混合した混合物が、液晶性を示し、且つ、前記混合物がホモジニアス配向した場合に前記第二化合物が逆波長分散性の面内レターデーションを示すものであり、
前記光学異方性層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(A)、前記光学異方性層の前記面内方向であって前記nx(A)の方向に垂直な方向の屈折率ny(A)、及び、前記光学異方性層の厚み方向の屈折率nz(A)が、nz(A)>nx(A)≧ny(A)を満たし、
波長450nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A450)、波長550nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A550)、及び、波長650nmにおける前記光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth(A650)が、下記式(1)及び(2):
0.50<Rth(A450)/Rth(A550)<1.00 (1)
1.00≦Rth(A650)/Rth(A550)<1.25 (2)
を満たす、光学異方性層の製造方法。 - 請求項8記載の光学異方性転写体の光学異方性層と、位相差層とを、貼り合わせる工程と、
前記光学異方性転写体の基材を剥離する工程と、を含む、光学異方性積層体の製造方法であって、
前記位相差層の面内方向であって最大の屈折率を与える方向の屈折率nx(B)、前記位相差層の前記面内方向であって前記nx(B)の方向に垂直な方向の屈折率ny(B)、及び、前記位相差層の厚み方向の屈折率nz(B)が、nx(B)>ny(B)≧nz(B)を満たす、光学異方性積層体の製造方法。
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