JPWO2019160033A1 - 画像表示装置および感光性接着剤付き円偏光板 - Google Patents

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Abstract

本発明は、位相差フィルムが帯びた静電気による画像表示パネルの破壊を抑制し、湿熱環境下においても位相差フィルムと画像表示パネルとの密着性に優れ、表示性能に優れた画像表示装置および感光性接着剤付き円偏光板を提供することを課題とする。本発明の画像表示装置は、直線偏光子および位相差フィルムを有する円偏光板と、画像表示パネルとを視認側からこの順に有する画像表示装置であって、円偏光板が有する位相差フィルムと、画像表示パネルとが、感圧性接着剤によって接合されており、位相差フィルムが、所定の構造を有する重合性液晶化合物を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物を重合して得られる光学異方性層を有し、感圧性接着剤が、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーおよび帯電防止剤を含有する、画像表示装置である。

Description

本発明は、画像表示装置および感光性接着剤付き円偏光板に関する。
逆波長分散性を示す重合性化合物は、広い波長範囲での正確な光線波長の変換が可能になること、および、高い屈折率を有するために位相差フィルムを薄膜化できること、などの特徴を有しているため、盛んに研究されている。
また、逆波長分散性を示す重合性化合物としては、一般にT型の分子設計指針が取られており、分子長軸の波長を短波長化し、分子中央に位置する短軸の波長を長波長化することが要求されている。
そのため、分子中央に位置する短軸の骨格(以下、「逆波長分散発現部」ともいう。)と、分子長軸との連結には、吸収波長のないシクロアルキレン骨格を利用することが知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。
このような位相差フィルムは、偏光板などに加工された後、感圧性接着剤等を用いて画像表示パネルに実装されることが知られている。
また、近年、各種表示装置、特に有機EL表示装置が様々な用途に展開されるに従い、位相差フィルムの需要は増加し、画像表示パネルへの実装工程での故障率低減が求められている。
更に、位相差フィルムは、室内環境だけでなく屋外や車載用途など、厳しい湿熱環境への適用が求められるようになりつつある。
特開2010−031223号公報 国際公開第2014/010325号 特開2016−081035号公報
本発明者らは、位相差フィルムを表示パネルに貼合する際に、位相差フィルムが帯びた静電気によって画像表示パネルが破壊される現象を抑制し、また、厳しい湿熱条件下での密着性を改善する観点から、帯電防止剤を配合した感圧性接着剤を用いることを試みた。
そして、本発明者らは、このような感圧性接着剤を用いた場合には、特許文献1〜3に記載された逆波長分散性を示す重合性化合物を用いた位相差フィルムの複屈折率が変化し、画像表示装置の表示性能に支障をきたすことを明らかとした。
そこで、本発明は、位相差フィルムが帯びた静電気による画像表示パネルの破壊を抑制し、湿熱環境下においても位相差フィルムと画像表示パネルとの密着性に優れ、表示性能に優れた画像表示装置および感光性接着剤付き円偏光板を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、所定の構造を有する重合性液晶化合物を含有する重合性液晶組成物を用いて形成した光学異方性層を位相差フィルムとして有する円偏光板に対して、帯電防止剤とともに所定の酸価を満たすポリマーを含有する感圧性接着剤を用いて、画像表示パネルを接合することにより、位相差フィルムが帯びた静電気による画像表示パネルの破壊を抑制し、湿熱環境下においても位相差フィルムと画像表示パネルとの密着性に優れ、表示性能に優れた画像表示装置となることを見出し、本発明を完成させた。
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。
[1] 直線偏光子および位相差フィルムを有する円偏光板と、画像表示パネルとを視認側からこの順に有する画像表示装置であって、
円偏光板が有する位相差フィルムと、画像表示パネルとが、感圧性接着剤によって接合されており、
位相差フィルムが、後述する式(I)で表される重合性液晶化合物を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物を重合して得られる光学異方性層を有し、
感圧性接着剤が、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーおよび帯電防止剤を含有する、画像表示装置。
[2] 後述する式(I)で表される重合性液晶化合物の少なくとも1種が、後述する式(I)中のArが有するZまたはZのファンデルワールス体積が0.3×10以上となる化合物である、[1]に記載の画像表示装置。
[3] 重合性液晶組成物に含まれる液晶化合物のI/O値が、荷重平均値で0.51以下である、[1]または[2]に記載の画像表示装置。
[4] 後述する式(I)中のArが、上記式(Ar−2)で表される基を表す、[1]〜[3]のいずれかに記載の画像表示装置。
[5] 重合性液晶組成物が、後述する式(I)に該当せず、かつ、重合性基を2個以上有する重合性化合物を含有する、[1]〜[4]のいずれかに記載の画像表示装置。
[6] 重合性液晶組成物が、重合開始剤を含有する、[1]〜[5]のいずれかに記載の画像表示装置。
[7] 重合開始剤が、オキシム型の重合開始剤である、[6]に記載の画像表示装置。
[8] 光学異方性層が、後述する式(II)を満たす、[1]〜[7]のいずれかに記載の画像表示装置。
[9] 光学異方性層が、λ/4板であり、
λ/4板の遅相軸と直線偏光子の吸収軸とのなす角が30〜60°である、[1]〜[8]のいずれかに記載の画像表示装置。
[10] 光学異方性層が、ポジティブCプレートであり、
位相差フィルムが、更にλ/4板を有する、[1]〜[8]のいずれかに記載の画像表示装置。
[11] 直線偏光子と、位相差フィルムと、感圧性接着剤層とをこの順に有する感光性接着剤付き円偏光板であって、
位相差フィルムが、後述する式(I)で表される重合性液晶化合物を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物を重合して得られる光学異方性層を有し、
感圧性接着剤層が、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーと帯電防止剤とを含有する、感光性接着剤付き円偏光板。
本発明によれば、位相差フィルムが帯びた静電気による画像表示パネルの破壊を抑制し、湿熱環境下においても位相差フィルムと画像表示パネルとの密着性に優れ、表示性能に優れた画像表示装置および感光性接着剤付き円偏光板を提供することができる。
図1は、本発明の画像表示装置が有する位相差フィルムの一例を示す模式的な断面図である。 図2は、本発明の画像表示装置が有する円偏光板の一例を示す模式的な断面図である。 図3は、本発明の画像表示装置が有する円偏光板における、直線偏光子の吸収軸、および、ポジティブAプレートの面内遅相軸の関係を示す図である。 図4は、本発明の画像表示装置の一態様である有機エレクトロルミネッセンス表示装置の一例を示す模式的な断面図である。
以下、本発明について詳細に説明する。
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、本明細書において、表記される二価の基(例えば、−O−CO−)の結合方向は、結合位置を明記している場合を除き、特に制限されず、例えば、後述する式(I)中のDが−CO−O−である場合、Ar側に結合している位置を*1、G側に結合している位置を*2とすると、Dは、*1−CO−O−*2であってもよく、*1−O−CO−*2であってもよい。
また、本明細書において、角度(例えば、「90°」などの角度)、ならびに、その関係(例えば、「直交」、「平行」および「45°で交差」など)については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±10°の範囲内であることなどを意味し、厳密な角度との誤差は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがより好ましい。
[画像表示装置]
本発明の画像表示装置は、直線偏光子および位相差フィルムを有する円偏光板と、画像表示パネルとを視認側からこの順に有する画像表示装置である。
また、本発明の画像表示装置は、円偏光板が有する位相差フィルムと、画像表示パネルとが、感圧性接着剤によって接合されている。具体的には、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーおよび帯電防止剤を含有する感圧性接着剤を用いて接合されている。
更に、本発明の画像表示装置は、円偏光板が有する位相差フィルムが、下記式(I)で表される重合性液晶化合物(以下、「重合性液晶化合物(I)」とも略す。)を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物を重合して得られる光学異方性層を有する。
本発明においては、上述した通り、直線偏光子と、重合性液晶化合物(I)を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物を用いて形成した光学異方性層を含む位相差フィルムとを有する円偏光板に対して、帯電防止剤とともに所定の酸価を満たすポリマーを含有する感圧性接着剤を用いて、画像表示パネルを接合することにより、位相差フィルムが帯びた静電気による画像表示パネルの破壊を抑制し、湿熱環境下においても位相差フィルムと画像表示パネルとの密着性に優れ、表示性能に優れた画像表示装置となる。
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。
まず、帯電防止剤を含有する感圧性接着剤を用いることにより、セパレーターを剥離除去する際に生じる静電気が速やかに消失し、位相差フィルムが帯びた静電気による画像表示パネルの破壊を抑制することができると考えられる。
また、所定の酸価を満たすポリマーを含有する感圧性接着剤を用いることにより、湿熱経時によって起こるポリマーの凝集力低下が抑えられ、湿熱環境下においても位相差フィルムと画像表示パネルとの密着性が良好になると考えられる。
更に、重合性液晶化合物(I)が、分子長軸方向にシクロヘキサン環同士が単結合で連結した構造を有しているため、疎水性となり、その結果、形成される光学異方性層を含む位相差フィルムが、湿熱環境下における加水分解や配向状態の乱れが抑制されたため、表示性能が良好になったと考えられる。
以下、本発明の画像表示装置が有する円偏光板および画像表示パネル、ならびに、これらの接合に用いる感圧性接着剤について詳細に説明する。
〔感圧性接着剤〕
本発明の画像表示装置が有する円偏光板と、画像表示パネルとの接合に用いる感圧性接着剤は、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーおよび帯電防止剤を含有する組成物である。
ここで、「感圧性接着剤」とは、粘着剤とも呼ばれ、2つの部材を接着するに際し、ある程度以上の圧力を加えることによって接着を可能にするものをいう。
また、「(ポリマーの)酸価」とは、対象とするポリマーの固形分1gあたりの酸価を表し、JIS K 0070:1992に準じ、電位差滴定法によって求めることができる。
<ポリマー>
感圧性接着剤に含まれるポリマーは、酸価が1〜30mgKOH/gであれば特に限定されないが、アクリル樹脂であることが好ましい。
アクリル樹脂としては、下記式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分とするアクリル樹脂が好適に挙げられる。
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは、それぞれ炭素数1〜10のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1〜14のアルキル基又はアラルキル基を表す)
このようなアクリル樹脂は、一般にはさらに他の構造単位、特に極性官能基を有する単量体、好ましくは極性官能基を有する(メタ)アクリル酸系化合物に由来する構造単位を含む共重合体で構成される。極性官能基としては、遊離カルボキシル基、水酸基、アミノ基、エポキシ環をはじめとする複素環基などを挙げることができる。さらには、極性官能基を有しない式(I)以外の単量体を共重合させることもできる。好適に用いられうる共重合成分として、分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の芳香環を有する単量体、好ましくは芳香環を有する(メタ)アクリル酸系化合物を挙げることができる。なお本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸のいずれでもよいことを意味し、他に、(メタ)アクリレートなどというときの「(メタ)」も同様の趣旨である。
アクリル樹脂の主要な構造単位となる上記式(I)において、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素数1〜14のアルキル基又はアラルキル基、好ましくはアルキル基である。Rで表されるアルキル基又はアラルキル基は、それぞれの基中の水素原子が炭素数1〜10のアルコキシ基によって置換されていてもよい。
式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルとして、具体的には、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、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ラウリルの如き、直鎖状のアクリル酸アルキルエステル;アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソオクチルの如き、分枝状のアクリル酸アルキルエステル;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、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ラウリルの如き、直鎖状のメタクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸イソオクチルの如き、分枝状のメタクリル酸アルキルエステルなどが例示される。
がアルコキシ基で置換されたアルキル基である場合、すなわち、Rがアルコキシアルキル基である場合の、式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルとして、具体的には、アクリル酸2−メトキシエチル、アクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸2−メトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチルなどが例示される。Rがアラルキル基である場合の式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルとして、具体的には、アクリル酸ベンジルやメタクリル酸ベンジルなどが例示される。
これらの(メタ)アクリル酸エステルは、それぞれ単独で用いることができるほか、異なる複数のものを用いてもよい。中でも、アクリル酸n−ブチルが好ましく用いられ、具体的には、アクリル樹脂を構成する全単量体のうち、アクリル酸n−ブチルが50重量%以上となるようにするのが好ましい。もちろん、アクリル酸n−ブチルに加えて、それ以外の式(I)に相当する(メタ)アクリル酸エステルを併用することもできる。
上記式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルに加えて、分子内に1個のオレフィン性二重結合と少なくとも1個の芳香環を有する式(I)以外の単量体、例えば、芳香環を有する(メタ)アクリル酸系化合物を共重合させる場合、かかる芳香環を有する(メタ)アクリル酸系化合物の好適な例を挙げると、下式(III)で示されるフェノキシエチル基含有(メタ)アクリル酸エステルがある。
式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、nは1〜8の整数を表し、Rは水素原子、アルキル基、アラルキル基又はアリール基を表す。Rがアルキル基である場合、その炭素数は1〜9程度であることができ、同じくアラルキル基である場合、その炭素数は7〜11程度、またアリール基である場合、その炭素数は6〜10程度であることができる。
式(III)中のRを構成する炭素数1〜9のアルキル基としては、メチル、ブチル、ノニルなどが、炭素数7〜11のアラルキル基としては、ベンジル、フェネチル、ナフチルメチルなどが、そして炭素数6〜10のアリール基としては、フェニル、トリル、ナフチルなどが、それぞれ挙げられる。
式(III)で示されるフェノキシエチル基含有(メタ)アクリル酸エステルの具体例を挙げると、(メタ)アクリル酸2−フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−フェノキシエトキシ)エチル、エチレンオキサイド変性ノニルフェノールの(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸2−(o−フェニルフェノキシ)エチルなどがある。これらのフェノキシエチル基含有(メタ)アクリル酸エステルは、それぞれ単独で用いてもよいし、異なる複数のものを組み合せて用いてもよい。
これらの中でも、(メタ)アクリル酸2−フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(o−フェニルフェノキシ)エチル又は(メタ)アクリル酸2−(2−フェノキシエトキシ)エチルを、アクリル樹脂を構成する芳香環含有単量体の一つとして用いるのが好ましい。これらの単量体は併用するのも有効である。
極性官能基を有する単量体の例を挙げると、アクリル酸、メタクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレートの如き、遊離カルボキシル基を有する単量体;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−又は3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートの如き、水酸基を有する単量体;アクリロイルモルホリン、ビニルカプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドン、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2,5−ジヒドロフランの如き、複素環基を有する単量体;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの如き、複素環とは異なるアミノ基を有する単量体などがある。これらの極性官能基を有する単量体は、それぞれ単独で用いてもよいし、異なる複数のものを用いてもよい。
これらの中でも、遊離カルボキシル基を有する単量体を、アクリル樹脂を構成する極性官能基含有単量体の一つとして用いる。これにより、過酷な湿熱条件で経時しても密着性を維持することができる。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、アクリル樹脂を構成する全単量体のうち、アクリル酸またはメタクリル酸が0.2〜5重量%となるようにするのが好ましい。加えて、他の極性官能基を有する単量体、例えば、水酸基を有する単量体を併用することもできる。
感圧性接着剤に好適に用いることができるアクリル樹脂は、その固形分全体の量を基準にして、上記式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を、通常60〜99.9重量%、好ましくは80〜99.6重量%の割合で含有しており、芳香環を有する式(I)以外の単量体に由来する構造単位を、通常0〜40重量%、好ましくは6〜12重量%の割合で含有しており、また極性官能基を有する単量体に由来する構造単位を、通常0.1〜20重量%、好ましくは0.4〜10重量%の割合で含有している。
感圧性接着剤に好適に用いることができるアクリル樹脂は、上で説明した式(I)の(メタ)アクリル酸エステル、芳香環を有する式(I)以外の単量体及び極性官能基を有する単量体のほかに、それら以外の単量体に由来する構造単位を含んでいてもよい。これらの例としては、分子内に脂環式構造を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位、スチレン系単量体に由来する構造単位、ビニル系単量体に由来する構造単位、分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有する単量体に由来する構造単位、(メタ)アクリルアミド誘導体などを挙げることができる。
脂環式構造とは、炭素数が、通常5以上、好ましくは5〜7程度のシクロパラフィン構造である。脂環式構造を有するアクリル酸エステルの具体例としては、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ジシクロペンタニル、アクリル酸シクロドデシル、アクリル酸メチルシクロヘキシル、アクリル酸トリメチルシクロヘキシル、アクリル酸tert−ブチルシクロヘキシル、α−エトキシアクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘキシルフェニルなどが挙げられ、脂環式構造を有するメタクリル酸エステルの具体例としては、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸シクロドデシル、メタクリル酸メチルシクロヘキシル、メタクリル酸トリメチルシクロヘキシル、メタクリル酸tert−ブチルシクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシルフェニルなどが挙げられる。
スチレン系単量体としては、スチレンのほか、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オクチルスチレンの如きアルキルスチレン;フルオロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ヨードスチレンの如きハロゲン化スチレン;さらに、ニトロスチレン、アセチルスチレン、メトキシスチレン、ジビニルベンゼンなどを挙げることができる。
ビニル系単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、2−エチルヘキサン酸ビニル、ラウリン酸ビニルの如き脂肪酸ビニルエステル;塩化ビニルや臭化ビニルの如きハロゲン化ビニル;塩化ビニリデンの如きハロゲン化ビニリデン;ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールの如き含窒素芳香族ビニル;ブタジエン、イソプレン、クロロプレンの如き共役ジエン単量体;さらには、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどを挙げることができる。
分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有する単量体としては、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートの如き、分子内に2個の(メタ)アクリロイル基を有する単量体;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートの如き、分子内に3個の(メタ)アクリロイル基を有する単量体などを挙げることができる。
(メタ)アクリルアミド誘導体としては、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N, N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−(1,1−ジメチル−3オキソブチル)(メタ)アクリルアミド、N−〔2−(2−オキソ−1−イミダゾリジニル)エチル〕(メタ)アクリルアミド、2−アクリロイルアミノ−2−メチル−1−プロパンスルホン酸などを挙げることができる。
式(I)の(メタ)アクリル酸エステル、芳香環を有する式(I)以外の単量体及び極性官能基を有する単量体以外の単量体は、それぞれ単独で、又は2種以上組み合わせて使用することができる。感光性接着剤に使用されるアクリル樹脂において、式(I)の(メタ)アクリル酸エステル、芳香環を有する式(I)以外の単量体及び極性官能基を有する単量体以外の単量体に由来する構造単位は、その樹脂の固形分全体の量を基準に、通常0〜20重量部、好ましくは0〜10重量部の割合で含有される。
感圧性接着剤のポリマー成分は、以上のような、式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分とし、極性官能基を有する単量体に由来する構造単位を含み、任意にさらに芳香環を有する式(I)以外の単量体に由来する構造単位を含むアクリル樹脂を2種類以上含むものであってもよい。さらに、上記アクリル樹脂に、それとは異なるアクリル樹脂、具体的には例えば、式(I)の(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を有し、極性官能基を有しないアクリル樹脂などを混合したものであってもよい。式(I)の(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分とし、極性官能基を有する単量体に由来する構造単位を含むアクリル樹脂は、アクリル樹脂全体のうち、60重量%以上、さらには80重量%以上とするのが好ましい。
式(I)の(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分とし、極性官能基を有する単量体に由来する構造単位を含むアクリル樹脂は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が100万〜200万の範囲にあることが好ましい。その標準ポリスチレン換算重量平均分子量が100万以上であると、高温高湿下での接着性が向上し、ガラス基板と感光性接着剤層との間に浮きや剥れの発生する可能性が低くなる傾向にあり、しかもリワーク性が向上する傾向にあることから好ましい。また、この重量平均分子量が200万以下であると、その感光性接着剤層を位相差フィルムに貼合した場合に、位相差フィルムの寸法が変化しても、その寸法変化に感光性接着剤層が追随して変動するので、液晶セルの周縁部の明るさと中心部の明るさとの間に差がなくなり、白抜けや色ムラが抑制される傾向にあることから好ましい。重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)で表される分子量分布は、通常2〜10程度の範囲にある。
このアクリル樹脂は、上記のような比較的高分子量のものだけで構成することもできるし、かかるアクリル樹脂に加えて、それとは異なるアクリル樹脂との混合物で構成することもできる。混合して用いうるアクリル樹脂としては、例えば、上記式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分とし、重量平均分子量が5万〜30万の範囲にあるものを挙げることができる。
アクリル樹脂(2種類以上を組み合わせる場合はそれらの混合物)は、それを酢酸エチルに溶かして固形分濃度20重量%に調整した溶液が、25℃において20Pa・s以下、さらには0.1〜7Pa・sの粘度を示すことが好ましい。このときの粘度が20Pa・s以下であると、高温高湿下での接着性が向上し、ガラス基板と感光性接着剤層との間に浮きや剥れの発生する可能性が低くなる傾向にあり、しかもリワーク性が向上する傾向にあることから好ましい。粘度は、ブルックフィールド粘度計によって測定することができる。
感光性接着剤組成物を構成するアクリル樹脂は、例えば、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、懸濁重合法など、公知の各種方法によって製造することができる。このアクリル樹脂の製造においては、通常、重合開始剤が用いられる。重合開始剤は、アクリル樹脂の製造に用いられる全ての単量体の合計100重量部に対して、0.001〜5重量部程度使用される。
重合開始剤としては、熱重合開始剤や光重合開始剤などが用いられる。光重合開始剤として、例えば、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトンなどを挙げることができる。熱重合開始剤として、例えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル−2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2′−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)の如きアゾ系化合物;ラウリルパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジプロピルパーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシピバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイドの如き有機過酸化物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素の如き無機過酸化物などを挙げることができる。また、過酸化物と還元剤を併用したレドックス系開始剤なども、重合開始剤として使用しうる。
アクリル樹脂の製造方法としては、上に示した方法の中でも、溶液重合法が好ましい。溶液重合法の具体例を挙げて説明すると、所望の単量体及び有機溶媒を混合し、窒素雰囲気下にて、熱重合開始剤を添加して、40〜90℃程度、好ましくは60〜80℃程度にて3〜10時間程度攪拌する方法などを挙げることができる。また、反応を制御するために、単量体や熱重合開始剤を重合中に連続的又は間歇的に添加したり、有機溶媒に溶解した状態で添加したりしてもよい。ここで、有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレンの如き芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチルの如きエステル類;プロピルアルコール、イソプロピルアルコールの如き脂肪族アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの如きケトン類などを用いることができる。
<帯電防止剤>
感圧性接着剤に含まれる帯電防止剤は、特に限定されないが、取り扱い容易性などの観点から、ピリジニウム塩または4級アンモニウム塩を有する有機系帯電防止剤であることが好ましく、中でも、ピリジニウム塩を有する有機系帯電防止剤であることがより好ましい。
ピリジニウム塩としては、具体的には、例えば、下記式(II)で示されるピリジニウム塩が好適に挙げられる。
(式中、Rは炭素数12〜16の直鎖状アルキル基を表し、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xはフッ素原子を有するイオンを表す)
式(II)のピリジニウム塩を構成するカチオン成分は、N−アルキルピリジニウムカチオンであり、感光性接着剤層を介してガラスに貼合された場合の耐久性から、式(II)中のRで表される直鎖状アルキル基の炭素数が12〜16であるものを用いる。このカチオン成分は、具体的には以下に掲げるもののいずれかである。
N−ドデシルピリジニウムイオン、
N−トリデシルピリジニウムイオン、
N−テトラデシルピリジニウムイオン、
N−ペンタデシルピリジニウムイオン、
N−ヘキサデシルピリジニウムイオン、
N−ドデシル−4−メチルピリジニウムイオン、
N−トリデシル−4−メチルピリジニウムイオン、
N−テトラデシル−4−メチルピリジニウムイオン、
N−ペンタデシル−4−メチルピリジニウムイオン、N−ヘキサデシル−4−メチルピリジニウムイオン。
一方、式(II)のピリジニウム塩を構成するアニオン成分Xは、帯電防止性能に優れるイオン性化合物を与えることから、フッ素原子を有するイオンとする。このアニオン成分は、具体的には例えば、次のようなものであることができる。
フッ素イオン〔F〕、
テトラフルオロボレートイオン〔BF4−〕、
ヘキサフルオロホスフェートイオン〔PF6−〕、
トリフルオロアセテートイオン〔CF3COO〕、
トリフルオロメタンスルホネートイオン〔CFSO 〕、
ビス(フルオロスルホニル)イミドイオン〔(FSO〕、
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン〔(CFSO〕、
トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタニドイオン〔(CFSO〕、
ヘキサフルオロアーセネートイオン〔AsF 〕、
ヘキサフルオロアンチモネートイオン〔SbF 〕、
ヘキサフルオロニオベートイオン〔NbF 〕、
ヘキサフルオロタンタレートイオン〔TaF 〕、
(ポリ)ハイドロフルオロフルオライドイオン〔F(HF) 〕(nは1〜3程度)、
パーフルオロブタンスルホネートイオン〔CSO 〕、
ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドイオン〔(CSO〕、
パーフルオロブタノエートイオン〔CCOO〕、
(トリフルオロメタンスルホニル)(トリフルオロメタンカルボニル)イミドイオン〔(CFSO)(CFCO)N〕など。
このようなピリジニウム塩の具体例は、上記カチオン成分とアニオン成分の組合せから適宜選択することができる。具体的なカチオン成分とアニオン成分の組合せである化合物として、次のようなものが挙げられる。
N−ドデシルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−テトラデシルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−ヘキサデシルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−ドデシル−4−メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−テトラデシル−4−メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−ヘキサデシル−4−メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
N−ドデシルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
N−テトラデシルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
N−ヘキサデシルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
N−ドデシル−4−メチルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
N−テトラデシル−4−メチルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
N−ヘキサデシル−4−メチルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
N−ドデシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N−テトラデシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N−ヘキサデシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N−ドデシル−4−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N−テトラデシル−4−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
N−ヘキサデシル−4−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドなど。
式(II)のピリジニウム塩は、Rで表されるアルキル基が長鎖である点に特徴を有するが、その製造自体は一般のピリジニウム塩に準じて行うことができる。例えば、下式:
(式中、R及びRは先に式(II)で定義したとおりである)に相当するアルキルピリジニウムブロマイドと、式:LiX(式中、Xは先に式(II)で定義したとおりである)に相当するリチウム塩とをイオン交換反応させ、次に水で洗って、生成した臭化リチウムを水相に移し、有機相を回収する方法によって、式(II)のピリジニウム塩を製造することができる。これらのピリジニウム塩は、それぞれ単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。ピリジニウム塩の例は、もちろん上に列挙した化合物に限られるものではない。
式(II)のピリジニウム塩は、上記したアクリル樹脂の固形分100重量部(2種類以上用いる場合はそれらの合計)に対して、0.2〜8重量部の割合で含有させることが好ましい。アクリル樹脂の固形分100重量部に対し、ピリジニウム塩を0.2重量部以上含有させると、帯電防止性能が向上することから好ましく、またその量が8重量部以下であると、耐久性を保つのが容易であることから好ましい。アクリル樹脂の固形分100重量部に対するピリジニウム塩の量は、0.2〜6重量部の範囲とすることもでき、好ましくは0.5重量部以上、また3重量部以下である。
<任意成分>
感圧性接着剤は、架橋剤を含有していてもよい。
架橋剤は、アクリル樹脂中の特に極性官能基含有単量体に由来する構造単位と反応し、アクリル樹脂を架橋させる化合物である。具体的には、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、アジリジン系化合物、金属キレート系化合物などが例示される。これらのうち、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物及びアジリジン系化合物は、アクリル樹脂中の極性官能基と反応しうる官能基を分子内に少なくとも2個有する。
イソシアネート系化合物は、分子内に少なくとも2個のイソシアナト基(−NCO)を有する化合物であり、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネートなどが挙げられる。また、これらのイソシアネート化合物に、グリセロールやトリメチロールプロパンなどのポリオールを反応せしめたアダクト体や、イソシアネート化合物を二量体、三量体等にしたものも、感光性接着剤に用いられる架橋剤となりうる。2種以上のイソシアネート系化合物を混合して用いることもできる。
エポキシ系化合物は、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を有する化合物であり、例えば、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N′−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンなどが挙げられる。2種以上のエポキシ系化合物を混合して用いることもできる。
アジリジン系化合物は、エチレンイミンとも呼ばれる1個の窒素原子と2個の炭素原子からなる3員環の骨格を分子内に少なくとも2個有する化合物であり、例えば、ジフェニルメタン−4,4′−ビス(1−アジリジンカルボキサミド)、トルエン−2,4−ビス(1−アジリジンカルボキサミド)、トリエチレンメラミン、イソフタロイルビス−1−(2−メチルアジリジン)、トリス−1−アジリジニルホスフィンオキサイド、ヘキサメチレン−1,6−ビス(1−アジリジンカルボキサミド)、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネートなどが挙げられる。
金属キレート化合物としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム及びジルコニウムなどの多価金属に、アセチルアセトンやアセト酢酸エチルが配位した化合物などが挙げられる。
これらの架橋剤の中でも、イソシアネート系化合物、とりわけ、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート若しくはヘキサメチレンジイソシアネート、又はこれらのイソシアネート化合物を、グリセロールやトリメチロールプロパンなどのポリオールに反応せしめたアダクト体や、イソシアネート化合物を二量体、三量体等にしたものの混合物、これらのイソシアネート系化合物を混合したものなどが、好ましく用いられる。好適なイソシアネート系化合物として、トリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートをポリオールに反応せしめたアダクト体、トリレンジイソシアネートの二量体、及びトリレンジイソシアネートの三量体、また、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートをポリオールに反応せしめたアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネートの二量体、及びヘキサメチレンジイソシアネートの三量体が挙げられる。
架橋剤は、アクリル樹脂100重量部(2種類以上用いる場合はそれらの合計)に対し、0.1〜5重量部の割合で配合されることが好ましい。アクリル樹脂100重量部に対する架橋剤の量が0.1重量部以上であると、感光性接着剤層の耐久性が向上する傾向にあることから好ましく、また5重量部以下であると、感光性接着剤付き円偏光板を有機EL表示装置に適用したときの白ヌケが目立たなくなることから好ましい。
〔円偏光板〕
本発明の画像表示装置が有する円偏光板は、直線偏光子および位相差フィルムを有する。
<直線偏光子>
円偏光板が有する直線偏光子は、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、密着性がより優れる点で、ポリビニルアルコール系樹脂(−CH−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。
本発明においては、直線偏光子の厚みは特に限定されないが、3μm〜60μmであるのが好ましく、5μm〜30μmであるのがより好ましく、5μm〜15μmであるのが更に好ましい。
<位相差フィルム>
円偏光板が有する位相差フィルムは、重合性液晶化合物(I)を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物(以下、形式的に「本発明の重合性液晶組成物」とも略す。)を重合して得られる光学異方性層(以下、「光学異方性層(I)」とも略す。)を有する。
また、位相差フィルムは、光学異方性層(I)のみからなる単層または多層のフィルムであってもよく、光学異方性層(I)以外に、重合性液晶化合物(I)に該当しない他の重合体からなる他の光学異方性層を有していてもよい。
位相差フィルムについて、図面を参照して説明する。
図1に、本発明の画像表示装置が有する位相差フィルムの一例を示す模式的な断面図を示す。なお、本発明における図は模式図であり、各層の厚みの関係および位置関係などは必ずしも実際のものとは一致しない。
図1に示す位相差フィルム10は、ポジティブAプレート12と、ポジティブCプレート14とを有する。なお、ポジティブAプレート12およびポジティブCプレート14は、それぞれ単層構造であることが好ましい。
また、図1に示す位相差フィルム10は、ポジティブAプレート12およびポジティブCプレート14のうち、少なくともポジティブAプレート12が光学異方性層(1)であることが好ましい。
以下、位相差フィルムに含まれる光学異方性層(I)を形成する本発明の重合性液晶組成物の各成分について詳細に説明する。
(重合性液晶化合物(I))
重合性液晶化合物(I)は、下記式(I)で表される重合性液晶化合物である。
上記式(I)中、D、D、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、−CO−O−、−C(=S)O−、−CR−、−CR−CR−、−O−CR−、−CR−O−CR−、−CO−O−CR−、−O−CO−CR−、−CR−O−CO−CR−、−CR−CO−O−CR−、−NR−CR−、または、−CO−NR−を表す。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
また、上記式(I)中、SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、または、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を構成する−CH−の1個以上が−O−、−S−、−NH−、−N(Q)−、もしくは、−CO−に置換された2価の連結基を表し、Qは、置換基を表す。
また、上記式(I)中、LおよびLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、LおよびLの少なくとも一方は重合性基を表す。ただし、Arが、下記式(Ar−3)で表される芳香環である場合は、LおよびLならびに下記式(Ar−3)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
上記式(I)中、SPおよびSPが示す炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、メチルヘキシレン基、へプチレン基等が好適に挙げられる。なお、SPおよびSPは、上述した通り、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を構成する−CH−の1個以上が−O−、−S−、−NH−、−N(Q)−、もしくは、−CO−に置換された2価の連結基であってもよく、Qで表される置換基としては、後述する式(Ar−1)中のYが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
上記式(I)中、LおよびLが示す1価の有機基としては、例えば、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などを挙げることができる。アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状であってもよいが、直鎖状が好ましい。アルキル基の炭素数は、1〜30が好ましく、1〜20がより好ましく、1〜10が更に好ましい。また、アリール基は、単環であっても多環であってもよいが単環が好ましい。アリール基の炭素数は、6〜25が好ましく、6〜10がより好ましい。また、ヘテロアリール基は、単環であっても多環であってもよい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数は1〜3が好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子は、窒素原子、硫黄原子、酸素原子が好ましい。ヘテロアリール基の炭素数は6〜18が好ましく、6〜12がより好ましい。また、アルキル基、アリール基およびヘテロアリール基は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、後述する式(Ar−1)中のYが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
上記式(I)中、LおよびLの少なくとも一方が示す重合性基は、特に限定されないが、ラジカル重合またはカチオン重合可能な重合性基が好ましい。
ラジカル重合性基としては、一般に知られているラジカル重合性基を用いることができ、好適なものとして、アクリロイル基またはメタクリロイル基を挙げることができる。この場合、重合速度はアクリロイル基が一般的に速いことが知られており、生産性向上の観点からアクリロイル基が好ましいが、メタクリロイル基も重合性基として同様に使用することができる。
カチオン重合性基としては、一般に知られているカチオン重合性を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、および、ビニルオキシ基などを挙げることができる。中でも、脂環式エーテル基、または、ビニルオキシ基が好適であり、エポキシ基、オキセタニル基、または、ビニルオキシ基が特に好ましい。
特に好ましい重合性基の例としては下記が挙げられる。
上記式(I)中、耐久性が良好となる理由から、上記式(I)中のLおよびLが、いずれも重合性基であることが好ましく、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることがより好ましい。
一方、上記式(I)中、Arは、下記式(Ar−1)〜(Ar−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの芳香環を表す。なお、下記式(Ar−1)〜(Ar−5)中、*は、上記式(I)中のDまたはDとの結合位置を表す。
ここで、上記式(Ar−1)中、Qは、NまたはCHを表し、Qは、−S−、−O−、または、−N(R)−を表し、Rは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、Yは、置換基を有してもよい、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3〜12の芳香族複素環基を表す。
が示す炭素数1〜6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、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、および、n−ヘキシル基などが挙げられる。
が示す炭素数6〜12の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、ナフチル基などのアリール基が挙げられる。
が示す炭素数3〜12の芳香族複素環基としては、例えば、チエニル基、チアゾリル基、フリル基、ピリジル基などのヘテロアリール基が挙げられる。
また、Yが有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子などが挙げられる。
アルキル基としては、例えば、炭素数1〜18の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基(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、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基等)がより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基またはエチル基であるのが特に好ましい。
アルコキシ基としては、例えば、炭素数1〜18のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜8のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−ブトキシ基、メトキシエトキシ基等)がより好ましく、炭素数1〜4のアルコキシ基であることが更に好ましく、メトキシ基またはエトキシ基であるのが特に好ましい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、中でも、フッ素原子、塩素原子であるのが好ましい。
また、上記式(Ar−1)〜(Ar−5)中、Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−OR、−NR、または、−SRを表し、R〜R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、ZおよびZは、互いに結合して芳香環を形成してもよい。
炭素数1〜20の1価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜15のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ペンチル基(1,1−ジメチルプロピル基)、tert−ブチル基、1,1−ジメチル−3,3−ジメチル−ブチル基が更に好ましく、メチル基、エチル基、tert−ブチル基が特に好ましい。
炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基等の単環式飽和炭化水素基;シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基、シクロデセニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロオクタジエニル基、シクロデカジエン等の単環式不飽和炭化水素基;ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デシル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデシル基、アダマンチル基等の多環式飽和炭化水素基;等が挙げられる。
炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、具体的には、例えば、フェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などが挙げられ、炭素数6〜12のアリール基(特にフェニル基)が好ましい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、中でも、フッ素原子、塩素原子、臭素原子であるのが好ましい。
一方、R〜Rが示す炭素数1〜6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、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、および、n−ヘキシル基などが挙げられる。
また、上記式(Ar−2)および(Ar−3)中、AおよびAは、それぞれ独立に、−O−、−N(R10)−、−S−、および、−CO−からなる群から選択される基を表し、R10は、水素原子または置換基を表す。
10が示す置換基としては、上記式(Ar−1)中のYが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
また、上記式(Ar−2)中、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す。
また、Xが示す第14〜16族の非金属原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、置換基を有する窒素原子、置換基を有する炭素原子が挙げられ、置換基としては、具体的には、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アルコキシ基、環状アルキル基、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、アルキルカルボニル基、スルホ基、水酸基等が挙げられる。
また、上記式(Ar−3)中、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、−CO−O−、−C(=S)O−、−CR−、−CR−CR−、−O−CR−、−CR−O−CR−、−CO−O−CR−、−O−CO−CR−、−CR−O−CO−CR−、−CR−CO−O−CR−、−NR−CR−、または、−CO−NR−を表す。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
また、上記式(Ar−3)中、SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、または、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を構成する−CH−の1個以上が−O−、−S−、−NH−、−N(Q)−、もしくは、−CO−に置換された2価の連結基を表し、Qは、置換基を表す。置換基としては、上記式(Ar−1)中のYが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
また、上記式(Ar−3)中、LおよびLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、LおよびLならびに上記式(I)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
1価の有機基としては、上記式(I)中のLおよびLにおいて説明したものと同様のものが挙げられる。
また、重合性基としては、上記式(I)中のLおよびLにおいて説明したものと同様のものが挙げられる。
また、上記式(Ar−4)〜(Ar−5)中、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1つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。
また、上記式(Ar−4)〜(Ar−5)中、Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜12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択される少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。
ここで、AxおよびAyにおける芳香環は、置換基を有していてもよく、AxとAyとが結合して環を形成していてもよい。
また、Q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。
AxおよびAyとしては、特許文献2(国際公開第2014/010325号)の[0039]〜[0095]段落に記載されたものが挙げられる。
また、Qが示す炭素数1〜6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、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、および、n−ヘキシル基などが挙げられ、置換基としては、上記式(Ar−1)中のYが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
このような重合性液晶化合物(I)としては、例えば、下記式(1)〜(12)で表される化合物が好適に挙げられ、具体的には、下記式(1)〜(12)中のK(側鎖構造)として、下記表1および表2に示す側鎖構造を有する化合物がそれぞれ挙げられる。
なお、下記表1および表2中、Kの側鎖構造に示される「*」は、芳香環との結合位置を表す。
また、以下の説明においては、下記式(1)で表され、かつ、下記表1中の1−1に示す基を有する化合物を「化合物(1−1−1)」と表記し、他の構造式および基を有する化合物についても同様の方法で表記する。例えば、下記式(2)で表され、かつ、下記表2中の2−3に示す基を有する化合物は「化合物(2−2−3)」と表記できる。
また、下記表1中の1−2および下記表2中の2−2で表される側鎖構造において、それぞれアクリロイルオキシ基およびメタクリロイル基に隣接する基は、プロピレン基(メチル基がエチレン基に置換した基)を表し、メチル基の位置が異なる位置異性体の混合物を表す。
本発明においては、湿熱環境下に晒された後においても表示性能がより良好となる理由から、上記式(I)で表される重合性液晶化合物の少なくとも1種が、上記式(I)中のArが有するZまたはZのファンデルワールス体積が0.3×10以上となる化合物であることが好ましく、形成される光学異方性層の膜厚あたりレターデーションが高くなる理由から、0.5×10〜1.5×10となる化合物であることがより好ましい。
ここで、「ファンデルワールス体積」とは、置換基を構成する原子のファンデルワールス半径に基づいたファンデルワールス球により占有される領域の体積をいい、「化学の領域 増刊122号:薬物の構造活性相関(ドラッグデザインと作用機作研究への指針)、1979年、南江堂」のP.134−136に記載の値および方法を用いて計算した値であり、例えば、水素原子のファンデルワールス体積は、0.06×10と計算でき、メチル基のファンデルワールス体積は、0.25×10と計算でき、tert−ブチル基のファンデルワールス体積は、0.71×10と計算することができる。
なお、ファンデルワールス体積の単位(Å)は、1Å=10−3nmでSI単位に変換することができる。
本発明においては、合成が容易となり、また、形成される光学異方性層の耐光性が良好となる理由から、上記式(I)中のArが、上記式(Ar−2)で表される基を表すことが好ましく、具体的には、上記式(Ar−2)中のAおよびAが、−S−を表し、かつ、上記式(Ar−2)中のXが、2個のシアノ基が結合した炭素原子を表す基であることがより好ましい。
本発明においては、湿熱環境下に晒された後においても表示性能がより良好となる理由から、本発明の重合性液晶組成物に含まれる液晶化合物のI/O値が、荷重平均値で0.51以下であることが好ましく、0.43〜0.50であることがより好ましい。なお、I/O値を求める対象となる液晶化合物は、上記式(I)で表される重合性液晶化合物に限らず、本発明の重合性液晶組成物に含まれる全ての液晶化合物である。
ここで、「I/O値」は、有機化合物のいろいろな物理化学的な性状を予測するための1手段として用いられる。有機性は炭素数の大小の比較で、無機性は炭素同数の炭化水素の沸点の比較で大小が得られる。例えば、(−CH2−)(実際はC)一個は有機性値20と決め、無機性は水酸基(−OH)が沸点へ及ぼす影響力から、その無機性値を100と決めたものである。この(−OH)の無機性値100を基準にして他の置換基(無機性基)の値を求めたものが“無機性基表”として示されている。この無機性基表に従い、各分子に対して得られた無機性値(I)と有機性値(O)の比I/Oを“I/O値”と定義している。I/O値が大きくなるにつれて親水性が増し、I/O値が小さくなるにつれて疎水性が強くなることを示している。
本発明においては、「I/O値」は、“甲田善生ら著、「新版:有機概念図―基礎と応用」、2008年11月、三共出版”に記載された方法によって求めた「無機性(I)/有機性(O)」値である。
(多官能重合性モノマー)
本発明の重合性液晶組成物は、光学異方性層を強固に凝集させ、湿熱耐久性をより高める理由から、上記式(I)に該当せず、かつ、重合性基を2個以上有する重合性化合物(多官能重合性モノマー)を含有していることが好ましい。
多官能重合性モノマーとしては、多官能性ラジカル重合性モノマーであることが好ましい。多官能性ラジカル重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、特開2002−296423号公報中の段落[0018]〜[0020]に記載の重合性モノマーが挙げられる。
また、多官能重合性モノマーを含有する場合の含有量は、液晶化合物の全質量に対して、1〜50質量%であることが好ましく、2〜30質量%であることがより好ましい。
(重合開始剤)
本発明の重合性液晶組成物は、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のが好ましい。
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。
本発明においては、湿熱環境下に晒された後においても表示性能がより良好となる理由から、重合開始剤がオキシム型の重合開始剤であるのが好ましく、具体的には、下記式(2)で表される重合開始剤であるのがより好ましい。
上記式(2)中、Xは、水素原子またはハロゲン原子を表す。
また、上記式(2)中、Arは、2価の芳香族基を表し、Dは、炭素数1〜12の2価の有機基を表す。
また、上記式(2)中、R11は、炭素数1〜12のアルキル基を表し、Yは、1価の有機基を表す。
上記式(2)中、Xが示すハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、なかでも、塩素原子であるのが好ましい。
また、上記式(2)中、Arが示す2価の芳香族基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナンスロリン環等の芳香族炭化水素環;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等の芳香族複素環;を有する2価の基などが挙げられる。
また、上記式(2)中、Dが示す炭素数1〜12の2価の有機基としては、例えば、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基が挙げられ、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等が好適に挙げられる。
また、上記式(2)中、R11が示す炭素数1〜12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、プロピル基等が好適に挙げられる。
また、上記式(2)中、Yが示す1価の有機基としては、例えば、ベンゾフェノン骨格((C652CO)を含む官能基が挙げられる。具体的には、下記式(2a)および下記式(2b)で表される基のように、末端のベンゼン環が無置換または1置換であるベンゾフェノン骨格を含む官能基が好ましい。なお、下記式(2a)および下記式(2b)中、*は結合位置、すなわち、上記式(2)におけるカルボニル基の炭素原子との結合位置を表す。
上記式(2)で表されるオキシム型の重合開始剤としては、例えば、下記式S−1で表される化合物や、下記式S−2で表される化合物などが挙げられる。
本発明においては、上記重合開始剤の含有量は特に限定されないが、重合性液晶組成物の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがより好ましい。
(溶媒)
本発明の重合性液晶組成物は、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、シクロペンタノンなど)、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。
(レベリング剤)
本発明の重合性液晶組成物は、光学異方性層の表面を平滑に保ち、配向制御を容易にする観点から、レベリング剤を含有することが好ましい。
このようなレベリング剤としては、添加量に対するレベリング効果が高い理由から、フッ素系レベリング剤またはケイ素系レベリング剤であることが好ましく、泣き出し(ブルーム、ブリード)を起こしにくい観点から、フッ素系レベリング剤であることがより好ましい。
レベリング剤としては、具体的には、例えば、特開2007−069471号公報の[0079]〜[0102]段落の記載に記載された化合物、特開2013−047204号公報に記載された一般式(I)で表される化合物(特に[0020]〜[0032]段落に記載された化合物)、特開2012−211306号公報に記載された一般式(I)で表される化合物(特に[0022]〜[0029]段落に記載された化合物)、特開2002−129162号公報に記載された一般式(I)で表される液晶配向促進剤(特に[0076]〜[0078]および[0082]〜[0084]段落に記載された化合物)、特開2005−099248号公報に記載された一般式(I)、(II)および(III)で表される化合物(特に[0092]〜[0096]段落に記載された化合物)などが挙げられる。なお、後述する配向制御剤としての機能を兼ね備えてもよい。
(配向制御剤)
本発明の重合性液晶組成物は、必要に応じて、配向制御剤を含有することができる。
配向制御剤により、ホモジニアス配向の他、ホメオトロピック配向(垂直配向)、傾斜配向、ハイブリッド配向、コレステリック配向等の種々の配向状態を形成することができ、また、特定の配向状態をより均一かつより精密に制御して実現することができる。
ホモジニアス配向を促進する配向制御剤としては、例えば、低分子の配向制御剤や、高分子の配向制御剤を用いることができる。
低分子の配向制御剤としては、例えば、特開2002−20363号公報の[0009]〜[0083]段落、特開2006−106662号公報の[0111]〜[0120]段落、および、特開2012−211306公報の[0021]〜[0029]段落の記載を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
また、高分子の配向制御剤としては、例えば、特開2004−198511号公報の[0021]〜[0057]段落、および、特開2006−106662号公報の[0121]〜[0167]段落を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
また、ホメオトロピック配向を形成または促進する配向制御剤としては、例えば、ボロン酸化合物、オニウム塩化合物が挙げられ、具体的には、特開2008−225281号公報の[0023]〜[0032]段落、特開2012−208397号公報の[0052]〜[0058]段落、特開2008−026730号公報の[0024]〜[0055]段落、特開2016−193869号公報の[0043]〜[0055]段落などに記載された化合物を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
一方、コレステリック配向は、本発明の重合性組成物にキラル剤を加えることにより実現することができ、そのキラル性の向きによりコレステリック配向の旋回方向を制御できる。なお、キラル剤の配向規制力に応じてコレステリック配向のピッチを制御することができる。
配向制御剤の含有する場合の含有量は、重合性液晶組成物中の全固形分質量に対して0.01〜10質量%であることが好ましく、0.05〜5質量%であることがより好ましい。含有量がこの範囲であると、望む配向状態を実現しつつ、析出や相分離、配向欠陥等が無く、均一で透明性の高い光学異方性層を得ることができる。
これらの配向制御剤は、さらに重合性官能基、特に、本発明の重合性液晶組成物を構成する重合性液晶化合物と重合可能な重合性官能基を付与することができる。
(その他の成分)
本発明の重合性液晶組成物は、上述した成分以外の成分を含有してもよく、例えば、上述した重合性液晶化合物以外の液晶化合物、界面活性剤、チルト角制御剤、配向助剤、可塑剤、および、架橋剤などが挙げられる。
(形成方法)
上述した本発明の重合性液晶組成物を用いた光学異方性層(I)の形成方法は特に限定されず、例えば、上述した本発明の重合性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、重合条件は特に限定されないが、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/cm〜50J/cmであることが好ましく、20mJ/cm〜5J/cmであることがより好ましく、30mJ/cm〜3J/cmであることが更に好ましく、50〜1000mJ/cm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。
本発明においては、光学異方性層(I)の厚みについては特に限定されないが、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。
本発明においては、光学異方性層(I)は、下記式(II)を満たしていることが好ましい。
0.50<Re(450)/Re(550)<1.00 ・・・(II)
ここで、上記式(II)中、Re(450)は、光学異方性層の波長450nmにおける面内レターデーションを表し、Re(550)は、光学異方性層の波長550nmにおける面内レターデーションを表す。なお、本明細書において、レターデーションの測定波長を明記していない場合は、測定波長は550nmとする。
また、面内レターデーションおよび厚み方向のレターデーションの値は、AxoScan OPMF−1(オプトサイエンス社製)を用い、測定波長の光を用いて測定した値をいう。
具体的には、AxoScan OPMF−1にて、平均屈折率((Nx+Ny+Nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
遅相軸方向(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2−nz)×d
が算出される。
なお、R0(λ)は、AxoScan OPMF−1で算出される数値として表示されるものであるが、Re(λ)を意味している。
本発明においては、光学異方性層(I)がλ/4板であることが好ましい。
ここで、「λ/4板」とは、λ/4機能を有する板であり、具体的には、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である。
また、「光学異方性層(I)がλ/4板である」とは、光学異方性層(I)がポジティブAプレートであることを意味する。
ここで、ポジティブAプレートは以下のように定義される。
フィルム面内の遅相軸方向(面内での屈折率が最大となる方向)の屈折率をnx、面内の遅相軸と面内で直交する方向の屈折率をny、厚み方向の屈折率をnzとしたとき、ポジティブAプレートは式(A1)の関係を満たすものである。なお、ポジティブAプレートはRthが正の値を示す。
式(A1) nx>ny≒nz
なお、上記「≒」とは、両者が完全に同一である場合だけでなく、両者が実質的に同一である場合も包含する。「実質的に同一」とは、例えば、(ny−nz)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、−10〜10nm、好ましくは−5〜5nmの場合も「ny≒nz」に含まれ、(nx−nz)×dが、−10〜10nm、好ましくは−5〜5nmの場合も「nx≒nz」に含まれる。
また、光学異方性層(I)がλ/4板(ポジティブAプレート)である場合、λ/4板の遅相軸と直線偏光子の吸収軸とのなす角が30〜60°であることが好ましく、40〜50°であることがより好ましく、42〜48°であることが更に好ましく、45°であることが特に好ましい。
ここで、λ/4板の「遅相軸」は、λ/4板の面内において屈折率が最大となる方向を意味し、直線偏光子の「吸収軸」は、吸光度の最も高い方向を意味する。
更に、光学異方性層(I)がλ/4板(ポジティブAプレート)である場合、光学補償の観点から、位相差フィルムが更にポジティブCプレートを有していることが好ましい。
ここで、ポジティブCプレートは以下のように定義される。
ポジティブCプレートは式(C1)の関係を満たすものである。なお、ポジティブCプレートはRthが負の値を示す。
式(C1) nz>nx≒ny
なお、上記「≒」とは、両者が完全に同一である場合だけでなく、両者が実質的に同一である場合も包含する。「実質的に同一」とは、例えば、(nx−ny)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、0〜10nm、好ましくは0〜5nmの場合も「nx≒ny」に含まれる。
このようなポジティブCプレートとしては特に限定されず、例えば、延伸フィルムや、重合性棒状液晶化合物を垂直配向させた液晶層などを用いることができるが、本発明においては、上述した本発明の重合性液晶組成物を用いて重合性液晶化合物(I)を垂直配向させた光学異方性層であることが好ましい。
一方、本発明においては、光学異方性層(I)がポジティブCプレートであり、位相差フィルムが、更にλ/4板を有する態様であってもよい。
ここで、λ/4板としては、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物またはディスコティック液晶化合物)が重合等によって固定されて形成された層が好適に挙げられる。なお、固定されて形成された層となった後は、もはや液晶性を示す必要はない。
このとき、棒状液晶化合物を用いる場合には、棒状液晶化合物を水平配向した状態で固定化するのが好ましく、ディスコティック液晶性化合物を用いる場合には、ディスコティック液晶性化合物を垂直配向した状態で固定化するのが好ましい。
なお、本発明において、「棒状液晶性化合物が水平配向」とは、棒状液晶性化合物のダイレクタと層面が平行であることを言い、「ディスコティック液晶性化合物が垂直配向」とは、ディスコティック液晶性化合物の円盤面と層面が垂直であることを言う。厳密に水平、垂直であることを要求するものではなく、それぞれ正確な角度から±20°の範囲であることを意味するものとする。±5°以内であることが好ましく、±3°以内であることがより好ましく、±2°以内であることがさらに好ましく、±1°以内であることが最も好ましい。
(支持体)
円偏光板が有する位相差フィルムは、光学異方性層(I)を形成するための基材として支持体を有していてもよい。
このような支持体は、透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上であるのが好ましい。
このような支持体としては、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;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、上述した直線偏光子がこのような支持体を兼ねる態様であってもよい。
本発明においては、上記支持体の厚みについては特に限定されないが、5〜60μmであるのが好ましく、5〜30μmであるのがより好ましい。
(配向膜)
円偏光板が有する位相差フィルムは、上述した任意の支持体を有する場合、支持体と光学異方性層との間に、配向膜を有しているのが好ましい。なお、上述した支持体が配向膜を兼ねる態様であってもよい。
配向膜は、一般的にはポリマーを主成分とする。配向膜用ポリマー材料としては、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。
本発明において利用されるポリマー材料は、ポリビニルアルコール又はポリイミド、及びその誘導体が好ましい。特に変性又は未変性のポリビニルアルコールが好ましい。
本発明に使用可能な配向膜については、例えば、国際公開第01/88574号の43頁24行〜49頁8行に記載された配向膜;特許第3907735号公報の段落[0071]〜[0095]に記載の変性ポリビニルアルコール;特開2012−155308号公報に記載された液晶配向剤により形成される液晶配向膜;等が挙げられる。
本発明においては、配向膜の形成時に配向膜表面に接触しないことで面状悪化を防ぐことが可能となる理由から、配向膜としては光配向膜を利用することも好ましい。
光配向膜としては特に限定はされないが、国際公開第2005/096041号の段落[0024]〜[0043]に記載されたポリアミド化合物やポリイミド化合物などのポリマー材料;特開2012−155308号公報に記載された光配向性基を有する液晶配向剤により形成される液晶配向膜;Rolic Technologies社製の商品名LPP−JP265CPなどを用いることができる。
また、本発明においては、上記配向膜の厚さは特に限定されないが、支持体に存在しうる表面凹凸を緩和して均一な膜厚の光学異方性層を形成するという観点から、0.01〜10μmであることが好ましく、0.01〜1μmであることがより好ましく、0.01〜0.5μmであることがさらに好ましい。
以上で説明した直線偏光子および位相差フィルムを有する円偏光板について図面を参照して説明する。図2に、本発明の画像表示装置が有する円偏光板の一例を示す模式的な断面図を示す。
図2に示す円偏光板16は、直線偏光子18と、ポジティブAプレート12と、ポジティブCプレート14とをこの順で含む。なお、図2においては、円偏光板16は、直線偏光子18、ポジティブAプレート12、および、ポジティブCプレート14の順に配置されているが、この態様に限定されず、例えば、直線偏光子、ポジティブCプレート、および、ポジティブAプレートの順に配置されていてもよい。
また、図3において、本発明の画像表示装置が有する円偏光板における、直線偏光子の吸収軸、および、ポジティブAプレートの面内遅相軸の関係を示す。図3中、直線偏光子18中の矢印は吸収軸の方向を表し、ポジティブAプレート12中の矢印は層中の面内遅相軸の方向を表す。なお、図3中においては、ポジティブCプレート14の記載は省略する。
〔画像表示パネル〕
本発明の画像表示装置が有する画像表示パネル(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表示パネルであることが好ましく、有機EL表示パネルであることがより好ましい。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表示装置であることが好ましく、有機EL表示装置であることがより好ましい。
有機EL表示装置について図面を参照して説明する。図4に、本発明の画像表示装置の一態様である有機EL表示装置の一例を示す模式的な断面図を示す。
図4に示す有機EL表示装置20は、直線偏光子18と、ポジティブAプレート12と、ポジティブCプレート14と、有機EL表示パネル22とをこの順で有する。なお、図4に示すように、円偏光板16中の直線偏光子18が視認側に配置される。
また、有機EL表示パネル22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22の構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
[感光性接着剤付き円偏光板]
本発明の感光性接着剤付き円偏光板は、直線偏光子と、位相差フィルムと、感圧性接着剤層とをこの順に有する感光性接着剤付き円偏光板である。
ここで、位相差フィルムは、上述した式(I)で表される重合性液晶化合物(I)を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物を重合して得られる光学異方性層(I)を有するものであり、本発明の画像表示装置において説明したものと同様である。
また、感圧性接着剤層は、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーと帯電防止剤とを含有する層であり、本発明の画像表示装置において説明した接着剤からなる層である。
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
〔アクリル樹脂の合成〕
<重合例1>
冷却管、窒素導入管、温度計及び攪拌機を備えた反応容器に、酢酸エチル81.8質量部、アクリル酸ブチル70.4質量部、アクリル酸メチル20.0質量部、アクリル酸2−フェノキシエチル8.0質量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル1.0質量部、及びアクリル酸0.6質量部の混合溶液を仕込み、窒素ガスで装置内の空気を置換して酸素不含としながら、内温を55℃に上げた。
その後、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル0.14質量部を酢酸エチル10質量部に溶かした溶液を全量添加した。開始剤添加1時間後に、アクリル樹脂の濃度が35%になるよう、添加速度17.3質量部/hrで酢酸エチルを連続的に反応容器内へ加えながら、内温54〜56℃で12時間保温し、最後に酢酸エチルを加えて、アクリル樹脂の濃度が20%となるように調節した。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが142万、Mw/Mnが5.2であった。これをアクリル樹脂Aとする。
<重合例2>
単量体組成を、アクリル酸ブチル88.6質量部、アクリル酸2−メトキシエチル10.0質量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル1.0質量部に変更した以外は、重合例1と同様にしてアクリル樹脂を製造した。得られたアクリル樹脂は、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量Mwが176万、Mw/Mnが4.9であった。これをアクリル樹脂Bとする。
〔感圧性接着剤(粘着剤組成物)の調製〕
重合例1および2で製造したアクリル樹脂AおよびBの固形分100質量部に対し、帯電防止剤としてN−ヘキシル−4−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(Hex−MPy TFMSI)、架橋剤としてコロネートL(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体の酢酸エチル溶液(固形分濃度75%)、日本ポリウレタン(株)製)をそれぞれ下記表3に示す量混合し、さらに固形分濃度が13%となるように酢酸エチルを添加して、粘着剤組成物とした。
上記で調製した感圧性接着剤(粘着剤組成物)1〜3を、離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名“PET 3811”、リンテック(株)社製)〔以下、「セパレーター」と略す。〕の離型処理面に、アプリケーターを用いて乾燥後の厚さが20μmとなるように塗布し、100℃で1分間乾燥して、感圧性接着剤付きセパレーターを作製した。
[円偏光板1]
〔位相差フィルムの作製〕
<配向膜P−1の形成>
下記の配向膜P−1形成用塗布液を#18バーコーターを用いてガラス基板上に塗布し、ガラス基板を100℃の温風で120秒間乾燥したのち、ラビング処理を行うことにより、配向膜P−1を形成した。
─────────────────────────────────
(配向膜P−1形成用塗布液)
─────────────────────────────────
ポリビニルアルコール(クラレ製PVA203) 2.0質量部
水 98.0質量部
─────────────────────────────────
<ポジティブAプレートA−1の形成>
下記の組成物A−1を、バーコーターを用い配向膜P−1上に塗布した。配向膜P−1上に形成された塗膜を温風にて180℃に加熱し、その後120℃に冷却し、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長365nmにて100mJ/cmの紫外線を塗膜に照射することにより、液晶化合物の配向を固定化し、ポジティブAプレートA−1を含むガラス板A−1を作製した。ポジティブAプレートA−1の厚みは、2.5μmであった。また、下記組成物A−1における液晶化合物のI/O値の荷重平均値を下記表4に示す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(組成物A−1)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物L−1 39.00質量部
・下記重合性液晶化合物L−2 39.00質量部
・下記重合性液晶化合物L−3 17.00質量部
・下記重合性液晶化合物L−4 5.00質量部
・下記重合開始剤PI−1 0.50質量部
・下記レベリング剤T−1 0.20質量部
・シクロペンタノン 235.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
重合性液晶化合物L−1(I/O値:0.49)
重合性液晶化合物L−2(I/O値:0.52)
重合性液晶化合物L−3(I/O値:0.50)
重合性液晶化合物L−4(I/O値:0.37)
重合開始剤PI−1
レベリング剤T−1
<ポジティブCプレートC−1の形成>
特開2015−200861号公報の[0124]段落に記載に記載されたポジティブCプレートと同様の方法で、形成用仮支持体上にポジティブCプレートC−1を有するフィルムC−1を作製した。ただし、Rth(550)が−69nmとなるように、ポジティブCプレートの厚みは制御した。また、ポジティブCプレートC−1を形成する組成物における液晶化合物のI/O値の荷重平均値を下記表4に示す。
〔円偏光板1の作製〕
ヨウ素水溶液中で厚み80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムを連続して5倍に延伸し、延伸後のフィルムを乾燥して、厚み20μmの直線偏光子を得た。
得られた直線偏光子と、アルカリ鹸化処理が施されたトリアセチルセルロース(以下、「TAC」とも略す。)支持体TD80ULおよびZ−TAC(いずれも富士フイルム(株)製)とを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼りあわせ、TD80UL、直線偏光子、Z−TACの順に積層された偏光板を得た。
次に、直線偏光子の吸収軸とポジティブAプレートA−1の遅相軸が45°となるように、上記偏光板のZ−TAC面とガラス板A−1におけるポジティブAプレートA−1の表面とを、ラミネーターを用いて感圧性接着剤(SK−2057、綜研化学株式会社製)で貼り合わせ、その後、ガラス板A−1におけるガラス基板を剥離することで、ポジティブAプレートA−1のみを偏光板に転写した。
次いで、転写されたポジティブAプレートA−1の表面と、上記で作製したフィルムC−1中のポジティブCプレートC−1の表面とを、感圧性接着剤(SK−2057、綜研化学株式会社製)を用いて貼り合わせ、その後、フィルムC−1における形成用仮支持体を剥離することで、ポジティブCプレートC−1のみをポジティブAプレートA−1上に転写し、円偏光板1を作製した。
[円偏光板2]
〔ポジティブAプレートA−2および円偏光板2の作製〕
組成物A−1を下記の組成物A−2に変更し、厚みを調整した以外は、円偏光板1と同様の方法によって、厚さ2.7μmのポジティブAプレートA−2を形成し、円偏光板2を作製した。また、下記組成物A−2における液晶化合物のI/O値の荷重平均値を下記表4に示す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(組成物A−2)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L−1 60.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−2 20.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−3 15.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−4 5.00質量部
・上記重合開始剤PI−1 0.50質量部
・上記レベリング剤T−1 0.20質量部
・シクロペンタノン 235.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[円偏光板3]
〔ポジティブAプレートA−3の作製〕
<光配向性基を有する重合体PA−1の合成>
Langmuir,32(36),9245−9253,(2016年)に記載された方法に従い、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)(東京化成試薬)と下記桂皮酸クロリド誘導体を用いて、以下に示すモノマーm−1を合成した。
桂皮酸クロリド誘導体
モノマーm−1
冷却管、温度計、および撹拌機を備えたフラスコに、溶媒として2−ブタノン5質量部を仕込み、フラスコ内に窒素を5mL/min流しながら、水浴加熱により還流させた。ここに、モノマーm−1を5質量部、サイクロマーM100(ダイセル社製)5質量部、重合開始剤として2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)を1質量部と、溶媒として2−ブタノン5質量部を混合した溶液を、3時間かけて滴下し、さらに3時間還流状態を維持したまま撹拌した。反応終了後、室温まで放冷し、2−ブタノン30質量部を加えて希釈することで約20質量%の重合体溶液を得た。得られた重合体溶液を大過剰のメタノール中へ投入して重合体を沈殿させ、回収した沈殿物をろ別し、大量のメタノールで洗浄した後、50℃において12時間送風乾燥することにより、光配向性基を有する重合体PA−1を得た。
重合体PA−1
<配向膜P−2の作製>
配向膜P−2形成用塗布液を#2.4のワイヤーバーで連続的に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)上に塗布した。塗膜が形成された支持体を140℃の温風で120秒間乾燥し、続いて偏光紫外線照射(10mJ/cm、超高圧水銀ランプ使用)することで、配向膜P−2を形成した。
─────────────────────────────────
(配向膜P−2成用塗布液)
─────────────────────────────────
上記重合体PA−1 100.00質量部
熱酸発生剤(サンエイドSI−B3A、三新化学製) 5.00質量部
イソプロピルアルコール 16.50質量部
酢酸ブチル 1072.00質量部
メチルエチルケトン 268.00質量部
─────────────────────────────────
組成物A−1を、バーコーターを用い配向膜P−2上に塗布した。配向膜P−2上に形成された塗膜を温風にて120℃に加熱し、その後60℃に冷却した後に窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長365nmにて100mJ/cmの紫外線を塗膜に照射し、続いて120℃に加熱しながら500mJ/cmの紫外線を塗膜に照射することで、液晶化合物の配向を固定化し、ポジティブAプレートA−3を有するTACフィルムA−3を作製した。ポジティブAプレートA−3の厚みは、2.5μmであった。
〔円偏光板3の作製〕
ヨウ素水溶液中で厚み80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムを連続して5倍に延伸し、延伸後のフィルムを乾燥して、厚み20μmの直線偏光子を得た。
得られた直線偏光子と、アルカリ鹸化処理が施されたTAC支持体TD80UL(富士フイルム(株)製)とを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼りあわせ、片側に直線偏光子が露出した偏光板を得た。
次に、直線偏光子の吸収軸とポジティブAプレートA−3の遅相軸が45°となるように、上記偏光板中の直線偏光子の露出面とTACフィルムA−3におけるZ−TACの表面とを感圧性接着剤(SK−2057、綜研化学株式会社製)を用いて貼り合わせた。
次いで、貼り合わせたTACフィルムA−3におけるポジティブAプレートA−3の表面と、上記で作製したフィルムC−1中のポジティブCプレートC−1の表面とを、感圧性接着剤(SK−2057、綜研化学株式会社製)を用いて貼り合わせ、フィルムC−1における形成用仮支持体を剥離することで、ポジティブCプレートC−1のみをポジティブAプレートA−3上に転写し、円偏光板3を作製した。
[円偏光板4]
〔ポジティブAプレートA−4および円偏光板4の作成〕
組成物A−1を下記の組成物A−4に変更し、厚みを調整した以外は、円偏光板1と同様の方法によって、厚さ3.1μmのポジティブAプレートA−4を形成し、円偏光板4を作製した。また、下記組成物A−4における液晶化合物のI/O値の荷重平均値を下記表4に示す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(組成物A−4)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L−1 84.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−3 16.00質量部
・上記重合開始剤PI−1 0.50質量部
・上記レベリング剤T−1 0.20質量部
・クロロホルム 570.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[円偏光板5]
〔ポジティブAプレートA−5および円偏光板5の作製〕
組成物A−1を下記の組成物A−5に変更し、厚みを調整した以外は、円偏光板1と同様の方法によって、厚さ2.1μmのポジティブAプレートA−5を形成し、円偏光板5を作製した。また、下記組成物A−5における液晶化合物のI/O値の荷重平均値を下記表4に示す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(組成物A−5)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L−2 73.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−3 27.00質量部
・上記重合開始剤PI−1 0.50質量部
・上記レベリング剤T−1 0.20質量部
・クロロホルム 570.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[円偏光板6]
〔ポジティブCプレートC−2の形成〕
下記の組成物C−2を、形成用仮支持体上にスピンコート法によって塗布した。形成用仮支持体上に形成された塗膜をホットプレート上で120℃に加熱し、その後、120℃に冷却した後、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長365nmにて500mJ/cm2の紫外線を塗膜に照射することにより、液晶化合物の配向を固定化し、ポジティブCプレートC−2を含むフィルムを作製した。ポジティブCプレートC−2の厚みは、1.3μmであった。また、下記組成物C−2における液晶化合物のI/O値の荷重平均値を下記表4に示す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(組成物C−2)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L−1 43.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−2 43.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−3 16.00質量部
・上記重合開始剤PI−1 3.00質量部
・下記レベリング剤T−2 0.40質量部
・下記レベリング剤T−3 0.20質量部
・下記化合物L−5 1.00質量部
・下記化合物L−6 2.50質量部
・クロロホルム 570.60質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
レベリング剤T−2
レベリング剤T−3
化合物L−5
化合物L−6
ポジティブCプレートC−1に代えて、ポジティブCプレートC−2を用いた以外は、円偏光板1と同様の方法によって、円偏光板6を作製した。
[円偏光板11]
組成物A−1を下記の組成物A−11に変更し、厚みを調整した以外は、円偏光板1と同様の方法によって、厚さ2.3μmのポジティブAプレートA−11を形成し、円偏光板11を作製した。また、下記組成物A−11における液晶化合物のI/O値の荷重平均値を下記表4に示す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(組成物A−11)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物L−9 42.00質量部
・下記重合性液晶化合物L−10 42.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−4 16.00質量部
・上記重合開始剤PI−1 0.50質量部
・上記レベリング剤T−1 0.20質量部
・メチルエチルケトン 235.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
重合性液晶化合物L−9(I/O値:0.62)
重合性液晶化合物L−10(I/O値:0.63)
[円偏光板12]
〔ポジティブCプレートC−3および円偏光板12の作製〕
<ポジティブCプレートC−3の形成>
組成物C−2に代えて、下記の組成物C−3を用いた以外は、ポジティブCプレートC−2と同様にしてポジティブCプレートC−3を作成した。ポジティブCプレートC−3の厚みは、1.2μmであった。また、下記組成物C−3における液晶化合物のI/O値の荷重平均値を下記表4に示す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(組成物C−3)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L−9 42.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−10 42.00質量部
・上記重合性液晶化合物L−4 16.00質量部
・上記重合開始剤PI−1 3.00質量部
・上記レベリング剤T−2 0.40質量部
・上記レベリング剤T−3 0.20質量部
・上記化合物L−5 1.00質量部
・上記化合物L−6 2.50質量部
・クロロホルム 570.63質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
ポジティブCプレートC−1に代えて、ポジティブCプレートC−3を用いた以外は、円偏光板11と同様の方法によって、円偏光板12を作製した。
[実施例1〜6および比較例1〜4]
上記で作製した各円偏光板のポジティブCプレート上に、上記で作製した各感圧性接着剤付きセパレーターの感圧性接着剤側の表面を、ラミネーターで貼り合わせた後、温度23℃、相対湿度65%の条件で7日間養生して、感圧性接着剤付き円偏光板を得た。なお、円偏光板の種類、および、感圧性接着剤付きセパレーターにおける感圧性接着剤の種類は、下記表4に示す通りである。
〔湿熱耐久性〕
作製した感圧性接着剤付き円偏光板のセパレーターを剥離し、ガラス板にラミネーターで貼合し、85℃85%の環境下で150時間保持した後のΔReA(550)、ΔRthC(550)および密着性を下記の基準で評価した。結果を下記表4に示す。
<ΔReA(550)>
ΔReA(550)(%)=
|(湿熱処理前のReA(550))−(処理後のReA(550)|÷(湿熱処理前のReA(550))×100
(評価基準)
A:ΔReA(550)が2%以下である。
B:ΔReA(550)が2%より大きく、5%以下である。
C:ΔReA(550)が5%より大きく、10%以下である。
D:ΔReA(550)が10%より大きい。
<ΔRthC(550)>
ΔRthC(550)(%)=
|(湿熱処理前のRthC(550))−(処理後のRthC(550)|÷(湿熱処理前のRthC(550))×100
(評価基準)
A:ΔRthC(550)が2%以下である。
B:ΔRthC(550)が2%より大きく、5%以下である。
C:ΔRthC(550)が5%より大きく、10%以下である。
D:ΔRthC(550)が10%より大きい。
<密着性>
(評価基準)
A:浮き、剥れ、発泡等の外観変化が全くみられない。
B:浮き、剥れ、発泡等の外観変化がほとんどみられない。
C:浮き、剥れ、発泡等の外観変化がやや目立つ。
D:浮き、剥れ、発泡等の外観変化が顕著に認められる。
〔帯電防止性〕
得られた感圧性接着剤付き円偏光板のセパレーターを剥離した際の、粘着剤の表面抵抗値を表面固有抵抗測定装置〔三菱化学(株)製の“Hirest-up MCP-HT450”(商品名)〕で測定し、帯電防止性を評価した。表面抵抗値が1011Ω/□オーダー又はそれ以下であれば、良好な帯電防止性が得られる。帯電防止性の評価は、粘着剤付き偏光フィルムの養生が完了した後、直ちに行った。結果を下記表4にまとめた。
表4に示す結果から、上記式(I)に該当しない重合性液晶化合物を用いてポジティブAプレートを形成した場合は、ΔReA(550)がD評価となり、湿熱環境下に晒された後の表示性能が劣ることが分かった(比較例1および4)。
また、酸価が0mgKOH/gのアクリル樹脂を含有する感圧性接着剤を用いると、密着性が劣ることが分かった(比較例2)。
また、帯電防止剤を配合しない感圧性接着剤を用いると、表面抵抗値が大きくなり、位相差フィルムが帯びた静電気による画像表示パネルの破壊を抑制できないことが分かった(比較例3)。
これに対し、位相差フィルムとして、重合性液晶化合物(I)を用いて形成した光学異方性層を用い、かつ、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーおよび帯電防止剤を含有する感圧性接着剤を用いると、表面抵抗値が小さくなり、また、湿熱環境下においてもレターデーションの変化が小さく、かつ、密着性も良好となることが分かった(実施例1〜6)。
10 位相差フィルム
12 ポジティブAプレート
14 ポジティブCプレート
16 円偏光板
18 直線偏光子
20 有機EL表示装置
22 有機EL表示パネル

Claims (11)

  1. 直線偏光子および位相差フィルムを有する円偏光板と、画像表示パネルとを視認側からこの順に有する画像表示装置であって、
    前記円偏光板が有する前記位相差フィルムと、前記画像表示パネルとが、感圧性接着剤によって接合されており、
    前記位相差フィルムが、下記式(I)で表される重合性液晶化合物を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物を重合して得られる光学異方性層を有し、
    前記感圧性接着剤が、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーおよび帯電防止剤を含有する、画像表示装置。
    ここで、前記式(I)中、D、D、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、−CO−O−、−C(=S)O−、−CR−、−CR−CR−、−O−CR−、−CR−O−CR−、−CO−O−CR−、−O−CO−CR−、−CR−O−CO−CR−、−CR−CO−O−CR−、−NR−CR−、または、−CO−NR−を表す。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
    SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、または、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を構成する−CH−の1個以上が−O−、−S−、−NH−、−N(Q)−、もしくは、−CO−に置換された2価の連結基を表し、Qは、置換基を表す。
    およびLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、LおよびLの少なくとも一方は重合性基を表す。ただし、Arが、下記式(Ar−3)で表される芳香環である場合は、LおよびLならびに下記式(Ar−3)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
    Arは、下記式(Ar−1)〜(Ar−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの芳香環を表す。
    ここで、前記式(Ar−1)〜(Ar−5)中、*は、DまたはDとの結合位置を表す。
    また、Qは、NまたはCHを表す。
    また、Qは、−S−、−O−、または、−N(R)−を表し、Rは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
    また、Yは、置換基を有してもよい、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3〜12の芳香族複素環基を表す。
    また、Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−OR、−NR、または、−SRを表し、R〜R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、ZおよびZは、互いに結合して芳香環を形成してもよい。
    また、AおよびAは、それぞれ独立に、−O−、−N(R10)−、−S−、および、−CO−からなる群から選択される基を表し、R10は、水素原子または置換基を表す。
    また、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す。
    また、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、−CO−O−、−C(=S)O−、−CR−、−CR−CR−、−O−CR−、−CR−O−CR−、−CO−O−CR−、−O−CO−CR−、−CR−O−CO−CR−、−CR−CO−O−CR−、−NR−CR−、または、−CO−NR−を表す。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
    また、SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、または、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を構成する−CH−の1個以上が−O−、−S−、−NH−、−N(Q)−、もしくは、−CO−に置換された2価の連結基を表し、Qは、置換基を表す。
    また、LおよびLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、LおよびLならびに前記式(I)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
    また、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1つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。
    また、Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜12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択される少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。
    また、AxおよびAyにおける芳香環は、置換基を有していてもよく、AxとAyとが結合して環を形成していてもよい。
    また、Q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。
  2. 前記式(I)で表される重合性液晶化合物の少なくとも1種が、前記式(I)中のArが有するZまたはZのファンデルワールス体積が0.3×10以上となる化合物である、請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 前記重合性液晶組成物に含まれる液晶化合物のI/O値が、荷重平均値で0.51以下である、請求項1または2に記載の画像表示装置。
  4. 前記式(I)中のArが、前記式(Ar−2)で表される基を表す、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  5. 前記重合性液晶組成物が、前記式(I)に該当せず、かつ、重合性基を2個以上有する重合性化合物を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  6. 前記重合性液晶組成物が、重合開始剤を含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  7. 前記重合開始剤が、オキシム型の重合開始剤である、請求項6に記載の画像表示装置。
  8. 前記光学異方性層が、下記式(II)を満たす、請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像表示装置。
    0.50<Re(450)/Re(550)<1.00 ・・・(II)
    ここで、式(II)中、Re(450)は、前記光学異方性層の波長450nmにおける面内レターデーションを表し、Re(550)は、前記光学異方性層の波長550nmにおける面内レターデーションを表す。
  9. 前記光学異方性層が、λ/4板であり、
    前記λ/4板の遅相軸と前記直線偏光子の吸収軸とのなす角が30〜60°である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  10. 前記光学異方性層が、ポジティブCプレートであり、
    前記位相差フィルムが、更にλ/4板を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像表示装置。
  11. 直線偏光子と、位相差フィルムと、感圧性接着剤層とをこの順に有する感光性接着剤付き円偏光板であって、
    前記位相差フィルムが、下記式(I)で表される重合性液晶化合物を少なくとも1種含有する重合性液晶組成物を重合して得られる光学異方性層を有し、
    前記感圧性接着剤層が、酸価が1〜30mgKOH/gのポリマーと帯電防止剤とを含有する、感光性接着剤付き円偏光板。
    ここで、前記式(I)中、D、D、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、−CO−O−、−C(=S)O−、−CR−、−CR−CR−、−O−CR−、−CR−O−CR−、−CO−O−CR−、−O−CO−CR−、−CR−O−CO−CR−、−CR−CO−O−CR−、−NR−CR−、または、−CO−NR−を表す。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
    SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、または、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を構成する−CH−の1個以上が−O−、−S−、−NH−、−N(Q)−、もしくは、−CO−に置換された2価の連結基を表し、Qは、置換基を表す。
    およびLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、LおよびLの少なくとも一方は重合性基を表す。ただし、Arが、下記式(Ar−3)で表される芳香環である場合は、LおよびLならびに下記式(Ar−3)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
    Arは、下記式(Ar−1)〜(Ar−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの芳香環を表す。
    ここで、前記式(Ar−1)〜(Ar−5)中、*は、DまたはDとの結合位置を表す。
    また、Qは、NまたはCHを表す。
    また、Qは、−S−、−O−、または、−N(R)−を表し、Rは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
    また、Yは、置換基を有してもよい、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3〜12の芳香族複素環基を表す。
    また、Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−OR、−NR、または、−SRを表し、R〜R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、ZおよびZは、互いに結合して芳香環を形成してもよい。
    また、AおよびAは、それぞれ独立に、−O−、−N(R10)−、−S−、および、−CO−からなる群から選択される基を表し、R10は、水素原子または置換基を表す。
    また、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す。
    また、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、−CO−O−、−C(=S)O−、−CR−、−CR−CR−、−O−CR−、−CR−O−CR−、−CO−O−CR−、−O−CO−CR−、−CR−O−CO−CR−、−CR−CO−O−CR−、−NR−CR−、または、−CO−NR−を表す。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
    また、SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、または、炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基を構成する−CH−の1個以上が−O−、−S−、−NH−、−N(Q)−、もしくは、−CO−に置換された2価の連結基を表し、Qは、置換基を表す。
    また、LおよびLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、LおよびLならびに前記式(I)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
    また、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1つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。
    また、Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜12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択される少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。
    また、AxおよびAyにおける芳香環は、置換基を有していてもよく、AxとAyとが結合して環を形成していてもよい。
    また、Q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。
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