JPWO2019198656A1 - 色素フィルター、バックライトユニット及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネル自体は発光をしない非発光型素子であるため、液晶パネルの背面に配置され、液晶パネルに光を供給するバックライトユニットを備えている。
これに対して、特許文献1にはバックライトユニット中の拡散フィルム上に染料を含むコーティング層を設けて、白色LEDから発せられる不要な波長の光を遮断する技術が提案されている。また、特許文献2〜4には、特定の置換基を有するスクアリリウム系色素を用いた色調整フィルターが提案されている。
〔1〕
少なくとも一種の色素と少なくとも一種のバインダー樹脂とを含む色素フィルターであって、
上記色素フィルターは波長585nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有する吸収スペクトルを示し、この吸収スペクトルにおいて、上記吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差D1と、上記吸収極大における吸光度に対して50%の吸光度を与える二つの波長の差D2とが、次式(a)及び(b)を満たす、色素フィルター。
(a)D1≦90nm
(b)D1/D2≦4.0
〔2〕
上記バインダー樹脂が下記関係式[A]を満たす、〔1〕に記載の色素フィルター。
関係式[A]:0.80≦fd≦0.95
ここで、fd値は下記式Iで規定される。
式I: fd=δd/(δd+δp+δh)
式Iにおいて、δd、δp及びδhは、それぞれ、Hoy法により算出される溶解度パラメータδtに対する、London分散力に対応する項、双極子間力に対応する項、及び、水素結合力に対応する項を示す。
〔3〕
上記色素フィルターが下記一般式(1)で表される色素を含む〔1〕又は〔2〕に記載の色素フィルター。
〔4〕
上記バインダー樹脂がシクロオレフィン樹脂及び/又はポリスチレン樹脂を含む〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の色素フィルター。
〔5〕
上記色素フィルターが有する波長585nm以上620nm以下の波長域の吸収極大が、波長585nm以上605nm以下の波長域にある〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の色素フィルター。
〔6〕
〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の色素フィルターと、導光板と、光源とを含むバックライトユニットであって、上記色素フィルターが、上記導光板よりも、上記光源から出射した光の下流側に配置されているバックライトユニット。
〔7〕
〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の色素フィルターと、偏光子及び偏光板保護フィルムを含む偏光板と、上記偏光板が粘着剤層を介して貼り合わされた液晶セルとを含む液晶表示装置であって、上記色素フィルターが上記偏光板保護フィルム又は上記粘着剤層を兼ねる、液晶表示装置。
〔8〕
〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の色素フィルターをバックライトユニットに含む、液晶表示装置。
本発明において、化合物の表示については、化合物そのものの他、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。また、目的の効果を損なわない範囲で、構造の一部を変化させたものを含む意味である。なお、化合物の塩としては、例えば、化合物と無機酸若しくは有機酸とで形成された、化合物の酸付加塩、又は、化合物と無機塩基若しくは有機塩基とで形成された、化合物の塩基付加塩等が挙げられる。また、化合物のイオンとしては、例えば、上述の化合物の塩が水又は溶媒等に溶解して生成するイオンが挙げられる。
本発明において、ある基の炭素原子数を規定する場合、この炭素原子数は、基全体の炭素原子数を意味する。つまり、この基が更に置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素原子数を意味する。
本発明において、ある基が非環状骨格及び環状骨格を形成可能な場合、特段の断りがない限り、ある基は、非環状骨格の基と環状骨格の基を含む。例えば、アルキル基は、特段の断りがない限り、直鎖アルキル基、分岐アルキル基及び環状(シクロ)アルキル基を含む。ある基が環状骨格を形成する場合、環状骨格の基における炭素原子数の下限は、ある基において具体的に記載した炭素原子数の下限にかかわらず、3以上が好ましく、5以上が更に好ましい。
本発明の色素フィルターは、少なくとも一種の色素と、少なくとも一種のバインダー樹脂(マトリックス樹脂)とを含む。この色素フィルターは波長585nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有する吸収スペクトルを有し、この吸収スペクトルにおいて、吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差(D1、10%値幅)が90nm以下である。すなわち、D1≦90nmを満たす。
また、上記色素フィルターの吸収スペクトルにおいて、吸収極大における吸光度に対して50%の吸光度を与える二つの波長の差(D2、50%値幅、半値幅)と、D1との関係は、次式を満たす。D1/D2≦4.0
前述の色素フィルターは波長585nm以上620nm以下の波長域以外の波長域に吸収極大を持たないことが好ましい。
また、上述のD1は、輝度向上の観点から、86nm以下が好ましく、84nm以下がより好ましく、82nm以下がさらに好ましく、80nm以下が特に好ましい。
本発明において、色素フィルターの吸収極大における吸光度とは、波長585nm以上620nm以下の波長域における吸収ピークの吸光度であり、図2に示すように吸収極大波長における吸光度の測定値(実線)から色素の吸収に由来しない平坦領域(通常、色素を含有しないフィルターを準備して決定する。)の測定値(点線)を差し引いた値(101)である。吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長は、色素フィルターの吸収スペクトルにおいて、吸収極大における吸光度(101)の10%の吸光度(102)を与える波長であって、吸収極大を示す波長に対して短波長側及び長波長側に存在する二つの波長を意味する。上記10%値幅(103)は、このようにして決定した、10%の吸光度を示す二つの波長の差(絶対値)をいう。
また、上記D2は、輝度向上の観点から、40nm以下が好ましく、35nm以下がより好ましく、32nm以下がさらに好ましく、30nm以下が特に好ましい。吸収極大における吸光度に対して50%の吸光度を与える二つの波長は、色素フィルターの吸収スペクトルにおいて、吸収極大における吸光度(101)の50%の吸光度を与える波長であって、吸収極大を示す波長に対して短波長側及び長波長側に存在する二つの波長を意味する。上記50%値幅は、このようにして決定した、50%の吸光度を示す二つの波長の差(絶対値)である。
色素フィルターにおいて、2種以上の色素を用いている場合も、上記と同様にして、吸収極大、10%値幅D1、及び50%値幅D2を求めることができる。波長585nm以上620nm以下の領域に複数の吸収極大がある場合には、そのなかで最大の吸光度を示すものを、本発明で規定する「吸収極大における吸光度」とする。
上記10%値幅は、バインダー樹脂の種類と色素の種類との組み合わせにより、所望の範囲へと調整できる。例えば、バインダー樹脂として後述するシクロオレフィン樹脂又はポリスチレン樹脂を使用する場合、一般式(1)で表される色素と組み合わせて用いることが好ましい。
色素フィルターが、特定波長の吸収極大を有し、かつ、10%値幅D1と50%値幅D2が本発明の規定を満たすことにより、バックライトユニット用の光源(例えば白色LED)からの入射光に含まれる不要な光(特に波長585nm以上620nm以下の光)を色素フィルターが特異的に吸収して、必要な所望の波長の光についてはその大部分を吸収せずに通過させることができるためと考えられる。
本発明において好ましく用いられるスクアリン系色素は、その吸収が組み合わせるバインダー樹脂の種類により変化する。一例として、この色素を所定のfd値を有するバインダー樹脂と組み合わせた場合、分子内水素結合が促進されるなどして、裾切れの良い吸収ピーク(よりシャープな吸収ピーク)を持つ色素フィルターとすることができる。この組合せによる効果は、スクアリン系色素を低濃度で用いても、高濃度で用いても、十分に得ることができる。
本発明に用いる色素は、色素フィルターを本発明で規定する特性とすることができれば、特に限定されないが、スクアリン系色素を用いることが好ましく、一般式(1)で表されるスクアリン系色素であることがより好ましい。
本発明において、下記の各一般式で表される色素において、カチオンは非局在化して存在しており、複数の互変異性体構造が存在する。そのため、本発明において、ある色素の少なくとも1つの互変異性体構造が各一般式に当てはまる場合、ある色素は各一般式で表される色素とする。従って、特定の一般式で表される色素とは、その少なくとも1つの互変異性体構造を特定の一般式で表わすことができる色素ということもできる。本発明において、一般式で表される色素は、その互変異性体構造の少なくとも1つがこの一般式に当てはまる限り、どのような互変異性体構造をとるものでもよい。
A又はBとして採りうるアリール基としては、特に制限されず、単環からなる基でも縮合環からなる基でもよい。アリール基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜12が更に好ましい。アリール基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環からなる各基が挙げられ、より好ましくはベンゼン環からなる基である。
置換基Xとしては、例えば、後述する一般式(2)のR1として採りうる置換基が挙げられ、好ましい具体的には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基、−OR10OR11、−COOR12、−OCOR13、−NR14R15、−NHCOR16、−CONR17R18、−NHCONR19R20、−NHCOOR21、−SR22、−SO2R23、−SO3R24、−NHSO2R25、SO2NR26R27又は−OR28が挙げられる。
なお、−COOR12のR12が水素原子である場合(すなわち、カルボキシ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、カルボネート基)、塩の状態であってもよい。また、−SO3R24のR24が水素原子である場合(すなわち、スルホ基)は、水素原子が解離してもよく(すなわち、スルホネート基)、塩の状態であってもよい。
アルキル基の炭素数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜8が更に好ましい。アルケニル基の炭素数は、2〜20が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜8が更に好ましい。アルキニル基の炭素数は、2〜40が好ましく、2〜30がより好ましく、2〜25が特に好ましい。アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基は、それぞれ、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖又は分岐が好ましい。
アリール基は、単環又は縮合環の基を含む。アリール基の炭素数は、6〜30が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜12が更に好ましい。
アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アラルキル基のアリール部分は、上記アリール基と同様である。アラルキル基の炭素数は、7〜40が好ましく、7〜30がより好ましく、7〜25が更に好ましい。
ヘテロアリール基は、単環又は縮合環からなる基を含み、単環、又は環数が2〜8個の縮合環からなる基が好ましく、単環又は環数が2〜4個の縮合環からなる基がより好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子の数は1〜3が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子等が挙げられる。ヘテロアリール基は、5員環又は6員環からなる基が好ましい。ヘテロアリール基の環を構成する炭素原子の数は3〜30が好ましく、3〜18がより好ましく、3〜12がより好ましい。ヘテロアリール基としては、例えば、ピリジン環、ピペリジン環、フラン環基、フルフラン環、チオフェン環、ピロール環、キノリン環、モルホリン環、インドール環、イミダゾール環、ピラゾール環、カルバゾール環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、インドリン環、チアゾール環、ピラジン環、チアジアジン環、ベンゾキノリン環又はチアジアゾール環からなる各基が挙げられる。
R1及びR2として採りうる置換基としては、特に制限はないが、例えば、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリフルオロメチル基等)、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(エチニル基、プロパルギル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヘテロアリール基(フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キナゾリル基、フタラジル基等)、ヘテロ環基(複素環基とも呼び、例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、ヘテロアリールオキシ基(芳香族ヘテロ環オキシ基)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、ヘテロアリールチオ基(芳香族ヘテロ環チオ基)、アルコキシカルボニル基(メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、ホスホリル基(ジメトキシホスホニル、ジフェニルホスホリル)、スルファモイル基(アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、スルホニルアミド基(メチルスルホニルアミノ基、オクチルスルホニルアミノ基、2−エチルヘキシルスルホニルアミノ基、トリフルオロメチルスルホニルアミノ基等)、カルバモイル基(アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、アルキルスルホニル基(メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基(フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、ジブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、アルキルスルホニルオキシ基(メタンスルホニルオキシ)、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、ヒドロキシ基等が挙げられる。
中でも、アルキル基、アルケニル基、アリール基又はヘテロアリール基が好ましく、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
B1〜B4として採りうる炭素原子は、水素原子又は置換基を有する。B1〜B4として採りうる炭素原子のうち、置換基を有する炭素原子の数は、特に制限されないが、0、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。特に、B1及びB4が炭素原子であって、少なくとも一方が置換基を有することが好ましい。
B1〜B4として採りうる炭素原子が有する置換基としては、特に制限されず、R1及びR2として採りうる上記置換基が挙げられる。中でも、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アシル基、アミド基、スルホニルアミド基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基であり、より好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アシル基、アミド基、スルホニルアミド基、カルバモイル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子又はヒドロキシ基である。
B2及びB3として採りうる炭素原子が有する置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子が更に好ましく、いずれか一方の置換基が電子求引性基(例えば、アルコキシカルボニル基、アシル基、シアノ基、ニトロ基又はハロゲン原子)であることが特に好ましい。
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ただし、R3として採りうる置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アミド基、スルホニルアミド基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はハロゲン原子が好ましく、アルキル基、アリール基又はアミノ基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R4として採りうる置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルバモイル基、アミノ基又はシアノ基が好ましく、アルキル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基又はアリール基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ただし、R5として採りうる置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、シアノ基、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、スルホニルアミド基、ウレイド基又はカルバモイル基が好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アミド基又はアミノ基がより好ましく、アルキル基が更に好ましい。
R5として採りうるアルキル基は、R3として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
R6として採りうるアルキル基は、R4として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
R6として採りうるアリール基は、炭素数6〜12のアリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。このアリール基は置換基を有していてもよく、このような置換としては、以下の置換基群Aから選択される基が挙げられ、特に、炭素数1〜10のアルキル基、スルホニル基、アミノ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基等が好ましい。これらの置換基は、更に置換基を有していてもよい。具体的に、置換基はアルキルスルホニルアミノ基が好ましい。
ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アミノオキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル若しくはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル若しくはアリールスルフィニル基、アルキル若しくはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等
B1〜B4は、各々独立に、炭素原子又は窒素原子を表し、上記一般式(2)におけるB1〜B4と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ただし、R7として採りうる置換基の、好ましい範囲、より好ましい範囲及び更に好ましい基は、R5として採りうる置換基と同じである。R5として採りうるアルキル基は、上記R3として採りうるアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
下記具体例において、Meはメチル、Etはエチル、Phはフェニルをそれぞれ示す。
一般式(6)中、A2は、一般式(1)中のAと同様である。中でも、含窒素5員環である複素環基が好ましい。
一般式(8)において、R5及びR6は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、上記一般式(4)におけるR5及びR6と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(9)において、R7及びR8は、各々独立に、水素原子又は置換基を表し、上記一般式(5)におけるR7及びR8と同義であり、好ましい範囲も同じである。
下記具体例において、Meはメチル、Etはエチル、i−Prはi−プロピル、t−Buはt−ブチル、Phはフェニルをそれぞれ示す。下記構造において*は各一般式中の炭素四員環との結合部を示す。
また、本発明の色素フィルター中、吸収極大波長が560〜620nm又は460〜520nmの範囲にある色素の含有量は、色素フィルター1m2あたりの含有量に換算すると0.001g/m2以上1.0g/m2以下が好ましい。更に好ましくは0.01g/m2以上0.7g/m2以下である。
色素フィルターが、吸収極大波長が560〜620nm又は460〜520nmの範囲にある色素を2種以上含む場合は、上記含有量はこれらの合計含有量とする。
なお、本発明の色素フィルターが後述する、偏光板保護フィルム又は粘着剤層を兼ねる場合においての、色素の含有量も上記範囲であればよい。
本発明の色素フィルターは、樹脂(バインダー樹脂)を含有する(バインダー樹脂はポリマーに加えて任意の慣用成分を含んでいてもよい)。本発明の色素フィルターに用いられる樹脂は、より先鋭な吸収波形を与える観点から、下記式Iにより算出されるfdが下記関係式[A]を満たすものが好ましい。
関係式[A]:0.80≦fd≦0.95
ここで、fd値は下記式Iで規定される。
式I:fd=δd/(δd+δp+δh)
式Iにおいて、δd、δp及びδhは、それぞれ、Hoy法により算出される溶解度パラメータδtに対する、London分散力に対応する項、双極子間力に対応する項、及び、水素結合力に対応する項を示す。すなわち、fdはδdとδpとδhの和に対するδdの比率を示す。
fd値が0.95以下にあるバインダー樹脂を用いることにより、色素を溶解可能な溶媒中にバインダー樹脂も十分に溶解することができ、また、fd値が0.80以上の範囲になるバインダー樹脂を用いることによって、より先鋭な吸収波形が得られやすくなる。
また、色素フィルターがバインダー樹脂を2種以上含む場合、fd値は、下記のようにして算出する。
fd=Σ(wi・fdi)
ここで、wiはi番目のバインダー樹脂の質量分率、fdiはi番目のバインダー樹脂のfd値を表す。
London分散力に対応する項δdは、文献“Properties of Polymers 3rd,ELSEVIER,(1990)”の214〜220頁の「2)Method of Hoy(1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδdをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
双極子間力に対応する項δdの算出方法は、文献“Properties of Polymers 3rd,ELSEVIER,(1990)”の214〜220頁の「2)Method of Hoy(1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδpをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
水素結合力に対応する項δhの算出方法は、文献“Properties of Polymers 3rd,ELSEVIER,(1990)”の214〜220頁の「2)Method of Hoy(1985,1989)」欄に記載のAmorphous Polymersについて求められるδhをいうものとし、上記文献の上記の欄の記載に従って算出される。
以下に本発明で好ましく用いられるシクロオレフィン樹脂及びポリスチレン樹脂について説明する。
シクロオレフィン樹脂(環状ポリオレフィン樹脂)を形成する環状オレフィン化合物としては、炭素−炭素二重結合を含む環構造を持つ化合物であれば特に制限されず、例えば、ノルボルネン化合物、ノルボルネン化合物以外の、単環の環状オレフィン化合物、環状共役ジエン化合物又はビニル脂環式炭化水素化合物等が挙げられる。
シクロオレフィン樹脂としては、例えば、(1)ノルボルネン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(2)ノルボルネン化合物以外の、単環の環状オレフィン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(3)環状共役ジエン化合物に由来する構造単位を含む重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素化合物に由来する構造単位を含む重合体、及び、(1)〜(4)の各化合物に由来する構造単位を含む重合体の水素化物等が挙げられる。本発明において、ノルボルネン化合物に由来する構造単位を含む重合体、及び、単環の環状オレフィン化合物に由来する構造単位を含む重合体には、各化合物の開環重合体を含む。
R3〜R6は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜10の炭化水素基を表す。
本発明において、炭化水素基は、炭素原子と水素原子からなる基であれば特に制限されず、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基(芳香族炭化水素基)等が挙げられる。中でも、アルキル基又はアリール基が好ましい。
X2及びX3、Y2及びY3は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換された炭素数1〜10の炭化水素基、−(CH2)nCOOR11、−(CH2)nOCOR12、−(CH2)nNCO、−(CH2)nNO2、−(CH2)nCN、−(CH2)nCONR13R14、−(CH2)nNR13R14、−(CH2)nOZ、−(CH2)nW、又は、X2とY2若しくはX3とY3が互いに結合して形成する、(−CO)2O若しくは(−CO)2NR15を表す。
ここで、R11〜R15は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Zは炭化水素基又はハロゲンで置換された炭化水素基を表し、WはSi(R16)pD(3−p)(R16は炭素数1〜10の炭化水素基を表し、Dはハロゲン原子、−OCOR17又は−OR17(R17は炭素数1〜10の炭化水素基)を表す。pは0〜3の整数である)を表す。nは、0〜10の整数であり、0〜8が好ましく、0〜6がより好ましい。
X2及びX3は、それぞれ、水素原子、−CH3、−C2H5が好ましく、透湿度の点で、水素原子が更に好ましい。
Y2及びY3は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子(特に塩素原子)又は−(CH2)nCOOR11(特に−COOCH3)が好ましく、透湿度の点で、水素原子が更に好ましい。
その他の基は、適宜に選択される。
ここで、R11〜R15は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜20の炭化水素基を表し、Zは炭化水素基又はハロゲンで置換された炭化水素基を表し、WはSi(R16)pD(3−p)(R16は炭素数1〜10の炭化水素基を表し、Dはハロゲン原子、−OCOR17又は−OR17(R17は炭素数1〜10の炭化水素基)を表す。pは0〜3の整数である)を表す。nは0〜10の整数を示す。
ノルボルネン化合物の重合体としては、ノルボルネン化合物(例えば、ノルボルネンの多環状不飽和化合物)同士を付加重合することによって得られる。
このようなノルボルネン化合物の付加(共)重合体としては、三井化学社よりアペルの商品名で発売されており、ガラス転移温度(Tg)が互いに異なる、例えば、APL8008T(Tg70℃)、APL6011T(Tg105℃)、APL6013T(Tg125℃)、又は、APL6015T(Tg145℃)等が挙げられる。また、ポリプラスチック社より、TOPAS8007、同6013、同6015等のペレットが市販されている。更に、Ferrania社よりAppear3000が市販されている。
ポリスチレン樹脂としては、スチレン成分を50質量%以上含む樹脂を意味する。本発明には、ポリスチレン樹脂を1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。ここで、スチレン成分とは、その構造中にスチレン骨格を有する単量体由来の構成単位である。ポリスチレン樹脂は、色素フィルターを好ましい光弾性係数に制御し、且つ好ましい吸湿性に制御する目的で、スチレン成分を70質量%以上含むことがより好ましく、85質量%以上含むことがさらに好ましい。また、ポリスチレン樹脂はスチレン成分のみから構成されていることも好ましい。
また、上記ポリスチレン樹脂は水素添加されていてもよい(水添ポリスチレン樹脂であってもよい)。上記水添ポリスチレン樹脂としては、特に限定されないが、SBSやSISに水素を添加した樹脂である水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)等の水素添加されたスチレン−ジエン系共重合体が好ましい。上記水添ポリスチレン樹脂は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。
ポリスチレン系樹脂は、公知のアニオン、塊状、懸濁、乳化又は溶液重合方法により得ることができる。また、ポリスチレン樹脂においては、共役ジエンやスチレン単量体のベンゼン環の不飽和二重結合が水素添加されていてもよい。水素添加率は核磁気共鳴装置(NMR)によって測定できる。
ポリスチレン樹脂としては、市販品を用いても良く、例えば、電気化学工業(株)製「クリアレン 530L」、「クリアレン 730L」、旭化成(株)製「タフプレン 126S」、「アサプレン T411」、クレイトンポリマージャパン(株)製「クレイトン D1102A」、「クレイトン D1116A」、スタイロルーション社製「スタイロルクス S」、「スタイロルクス T」、旭化成ケミカルズ(株)製、「アサフレックス 840」、「アサフレックス 860」(以上、SBS)、PSジャパン(株)製「679」、「HF77」、「SGP−10」、DIC(株)製「ディックスチレン XC−515」、「ディックスチレン XC−535」(以上、GPPS)、PSジャパン(株)製「475D」、「H0103」、「HT478」、DIC(株)製「ディックスチレン GH−8300−5」(以上、HIPS)などが挙げられる。水添ポリスチレン系樹脂としては、例えば、旭化成ケミカルズ(株)製「タフテックHシリーズ」、シェルジャパン(株)製「クレイトンGシリーズ」(以上、SEBS)、JSR(株)製「ダイナロン」(水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体)、(株)クラレ製「セプトン」(SEPS)などが挙げられる。また、変性ポリスチレン系樹脂としては、例えば、旭化成ケミカルズ(株)製「タフテックMシリーズ」、(株)ダイセル製「エポフレンド」、JSR(株)製「極性基変性ダイナロン」、東亞合成(株)製「レゼダ」などが挙げられる。
バインダー樹脂は2種以上であってもよく、組成比及び/又は分子量が異なるバインダー樹脂同士を併用してもよい。この場合、各バインダー樹脂の合計含有量が上記範囲内となる。
本発明の色素フィルターは、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤を含んでいてもよい。例えば、必要に応じて、プラスチックフィルムに一般的に配合することができる添加剤を含有していてもよい。そのような添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、及び充填剤などが挙げられ、その含有量は本発明の目的を損ねない範囲で選択することができる。また、添加剤としては、通常用いられる可塑剤、有機酸、ポリマー、レターデーション調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤又はマット剤などが例示される。これらについては、特開2012−155287号公報の段落番号[0062]〜[0097]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。また、添加剤としては、剥離促進剤、有機酸、多価カルボン酸誘導体を挙げることもできる。これらについては、国際公開第2015/005398号段落[0212]〜[0219]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。更に、添加剤として、後述する、ラジカル捕捉剤、劣化防止剤なども挙げることができる。
添加剤の含有量(色素フィルターが二種以上の添加剤を含有する場合には、それらの合計含有量)は、バインダー樹脂100質量部に対して50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、5〜30質量部であることが更に好ましい。
好ましい添加剤の1つとしては、酸化防止剤を挙げることもできる。酸化防止剤については、国際公開第2015/005398号の段落[0143]〜[0165]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
好ましい添加剤の1つとしては、ラジカル補捉剤を挙げることもできる。ラジカル補捉剤については、国際公開第2015/005398号段落[0166]〜[0199]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
好ましい添加剤の1つとしては、劣化防止剤を挙げることもできる。劣化防止剤については、国際公開第2015/005398号段落[0205]〜[0206]の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明においては色素フィルターに劣化防止の観点から、紫外線吸収剤を加えてもよい。紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。本発明に好ましく用いられる紫外線吸収剤の具体例としては、例えばヒンダードフェノール系化合物、ヒドロキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などが挙げられる。
ヒンダードフェノール系化合物の例としては、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイトなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系化合物の例としては、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、(2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、(2(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノールなどが挙げられる。
(偏光度向上剤)
本発明の色素フィルターは偏光度向上剤を含有することが好ましい。偏光度向上剤により色素が発する蛍光を消光することにより、有機EL表示装置が、外光の映り込み防止等を目的として有する偏光板の偏光度を向上させることができる。
本発明に用いる電子供与型消光剤は、励起状態の色素の二つのSOMOのうちの低エネルギー準位のSOMOに電子を供与したのち、色素の高エネルギー準位のSOMOから電子を受け取ることにより、励起状態の色素を基底状態に失活させるものである。
本発明に用いる電子供与型消光剤のHOMOのエネルギー準位は、上記色素のHOMOのエネルギー準位に対して以下の関係式[A−1]を満たすことが好ましい。
関係式[A−1] EHq-EHd≦0.40eV
ここでEHdとEHqはそれぞれ以下の値を表す。
EHd:色素のHOMOのエネルギー準位
EHq:電子供与型消光剤のHOMOのエネルギー準位
エネルギー準位が上記関係を満たすことにより、色素の蛍光発光を効果的に抑えることが可能となる。
本発明に用いる電子供与型消光剤のHOMOのエネルギー準位は、関係式[A−2]を満たすことがより好ましく、関係式[A−3]を満たすことが最も好ましい。
関係式[A−2] EHq-EHd≦0.20eV
関係式[A−3] EHq-EHd≦0.10eV
本発明に用いる色素及び偏光度向上剤のエネルギー準位は、HOMOについては酸化電位、LUMOについては還元電位から求めた値を用いる。以下に各々の電位の測定、算出方法を説明する。
まず、色素の吸収スペクトルを分光光度計(HP社製8430)、同じく蛍光スペクトルを蛍光光度計(HORIBA社製Fluorog3)、を用いて測定する。なお、測定溶媒は上記電位測定と同じ溶媒を用いる。
次に、上記で得られた吸収スペクトル及び蛍光スペクトルを、吸収極大波長における吸光度及び発光極大波長における発光度で各々規格化し、両者の交点となる波長を求め、この波長の値をエネルギー単位(eV)に変換し、HOMO−LUMOバンドギャップとする。
上記で測定した色素の酸化電位の値(eV)に上記HOMO−LUMOバンドギャップの値を加えることにより、色素の還元電位を算出する。
下記一般式(I)又は(I’)で表される構造は本発明に用いる電子供与型消光剤として好ましく用いることができる。
一般式(I)ないし(I’)で表される化合物の具体例を以下に示す。
一般式(L)における、V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9及びV10は水素原子又は1価の置換基を表す。置換基としては、いかなるものでも良いが、好ましくは次のものが挙げられる。
また、一般式(IA)で表される化合物が、下記一般式(IIA)で表される化合物であるとき、好ましい。
一般式(IA)中、R1、R2、及びR3としては、例えば無置換アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロプロピル基、シクロヘキシル基)、置換アルキル基{置換基をVaとすると、Vaで示される置換基として特に制限はないが、例えばカルボキシ基、スルホ基、シアノ基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、ヒドロキシ基、アルコキシカルボニル基(例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基)、炭素数18以下のアリールオキシ基(例えばフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、α−ナフトキシ基)、アシルオキシ基(例えばアセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基)、アシル基(例えばアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基、メシル基)、カルバモイル基(例えばカルバモイル基、N,N−ジメチルカルバモイル基、モルホリノカルボニル基、ピペリジノカルボニル基)、
一般式(IIA)中、R5及びR6は、前述の一般式(IA)におけるR1及びR2と同義であり同様のものが好ましい。
一般式(IIA)中、R7及びR8は水素原子又は前述の一般式(IA)におけるR1及びR2で挙げた例と同様のものが好ましい。さらに好ましくは、無置換アルキル基、置換アルキル基であり、特に好ましくは無置換アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基)、置換アルキル基{例えばスルホアルキル基(例えば2−スルホエチル基、3−スルホプロピル基、4−スルホブチル基、3−スルホブチル基)、カルボキシアルキル基(例えばカルボキシメチル基、2−カルボキシエチル基)、ヒドロキシアルキル基(例えば2−ヒドロキシエチル基)}である。
一般式(IIA)中、V1、V2、V3及びV4は水素原子又は1価の置換基を表し、置換基として特に制限はないが、前述の一般式(IA)におけるR1、R2、R3及びVaで示したものが挙げられる。特に好ましくは無置換アルキル基(例えばメチル基、エチル基)、置換アルキル基(例えば2−スルホブチル基、2−カルボキシエチル基)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基)が挙げられる。
一般式(IIA)中、L1、L2及びL3は無置換メチン基又は置換メチン基(置換基として、例えば前述の一般式(IA)におけるR1、R2、R3及びVaで示したものが挙げられる。)を表す。好ましくは無置換メチン基である。n1として好ましくは0である。
一般式(IA)で表される化合物(一般式(IA)で表される化合物は、一般式(IIA)で表される化合物を含む。ただし、ここでは一般式(IA)で表される化合物として一般式(IIA)で表される化合物を除いた例を挙げる。)
これらの環は縮環していてもよく、この縮環する環としては、飽和環、不飽和環のいずれでもよい。
Ra1は置換基を有してもよいアルキル基が好ましく、−CH(ORa3)CH2ORa2がより好ましく、この場合、上記一般式(A2)で表される化合物となる。
RB1及びRB2におけるアルケニル基は、炭素数2〜10が好ましい。このアルケニル基はビニル、アリルが好ましく、ビニルがより好ましい。
RB1及びRB2におけるシクロアルキル基は、炭素数3〜10が好ましい。このシクロアルキル基はシクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルが好ましい。
これらのアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基は置換基を有してもよく、この置換基はヒドロキシ基、カルボキシル基及びスルホ基から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
なお、アルケニル基がビニルの場合、カルボキシル基が置換したビニル基も好ましい。
RB1及びRB2におけるアシル基は、ホルミル、アセチル、イソブチリル又はベンゾイルが好ましい。
RB1及びRB2におけるアミノ基は、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基を含み、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、ジエチルアミノ、ジプロピルアミノ、フェニルアミノ、N−メチル−N−フェニルアミノが好ましい。
RB1及びRB2におけるアルコキシカルボニル基はメトキシカルボニルが好ましい。
RB1及びRB2における複素環基は、環構成ヘテロ原子が酸素原子、硫黄原子又は窒素原子が好ましく、環構造が5員環又は6員環であることが好ましい。この複素環基は、芳香族複素環基であっても飽和複素環基であっても、また縮環していても構わない。
複素環基における複素環は、ピリジン環、ピリミジン環、ピロール環、フラン環基、チオフェン環、ピラゾール環、ピペリジン環、ピペラジン環又はモルホリン環が好ましい。
RB3及びRB4におけるアシルアミノ基は、アセチルアミノ又はベンゾイルアミノが好ましい。
RB3及びRB4におけるアルキルスルホニルアミノ基は、メチルスルホニルアミノが好ましい。
RB3及びRB4におけるアリールスルホニルアミノ基は、ベンゼンスルホニルアミノ又はp−トルエンスルホニルアミノが好ましい。
RB3及びRB4におけるアルコキシカルボニルアミノ基は、メトキシカルボニルアミノが好ましい。
中でも、L−アスコルビン酸のミリスチン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステルが特に好ましい。
つぎに、本発明に用いる電子受容型消光剤について説明する。
本発明に用いる電子受容型消光剤は、励起状態の色素の二つのSOMOのうちの高エネルギー準位のSOMOから電子を受けとったのち、色素の低エネルギー準位のSOMOに電子を供与することにより、励起状態の色素を基底状態に失活させるものである。
本発明に用いる電子受容型消光剤のLUMOのエネルギー準位は、本発明に用いる色素のLUMOのエネルギー準位に対して以下の関係式[B−1]を満たすことが好ましい。
関係式[B−1] ELd−ELq≦0eV
ここでELdとELqはそれぞれ以下の値を表す。
ELd:色素のLUMOのエネルギー準位
ELq:電子受容型消光剤のLUMOのエネルギー準位
上記関係式[B−1]を満たすことにより、励起状態の色素から電子受容型消光剤への電子移動が起こりやすくなり、効率よく消光することができる。
本発明における電子受容型消光剤のLUMOのエネルギー準位は、本発明に用いる色素のLUMOのエネルギー準位に対して以下の関係式[B−2]を満たすことがより好ましく、以下の関係式[B−3]を満たすことがさらに好ましい。
関係式[B−2] ELd−ELq≦−0.2eV
関係式[B−3] ELd−ELq≦−0.4eV
以下に一般式(E)で表される化合物の具体例を示す。
以下に具体例を示す。
本発明に用いる偏光度向上剤は、必要により連結基を介して、共有結合により色素と連結して、偏光度向上剤内蔵型色素を形成していることも好ましい。このような形態の色素も、本発明で規定する一般式(1)のスクアリン系色素に含まれる。
本発明の偏光度向上剤内蔵型色素の、色素部および偏光度向上剤部のエネルギー準位は、前述の色素及び偏光度向上剤のエネルギー準位の算出方法と同様の方法で算出することができる。なお、電位の測定において、本発明に用いる偏光度向上剤内蔵型色素からは二つの酸化電位が検出されるが、偏光度向上剤を内蔵しない色素における酸化電位に近い値を色素部の酸化電位、遠い値を偏光度向上剤部の酸化電位とする。
以下に本発明に用いる偏光度向上剤内蔵型色素の例を示す。
本発明の色素フィルターは褪色防止剤を含有することが好ましい。本発明に用いる褪色防止剤としては、国際公開第2015/005398号の段落[0143]〜[0165]に記載の酸化防止剤、同[0166]〜[0199]に記載のラジカル捕捉剤、及び同[0205]〜[0206]に記載の劣化防止剤を用いることができる。
一般式(IV)で表される化合物の具体例を以下に示す。
本発明の色素フィルターの表面には、滑り性付与やブロッキング防止のために微粒子を添加することが好ましい。この微粒子としては、疎水基で表面が被覆され、二次粒子の態様をとっているシリカ(二酸化ケイ素,SiO2)が好ましく用いられる。なお、微粒子には、シリカとともに、あるいはシリカに代えて、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、燐酸カルシウムなどの微粒子を用いてもよい。市販の商品としては、微粒子は商品名R972、又はNX90S(いずれも日本アエロジル株式会社製)などが挙げられる。
本発明の色素フィルター中のマット剤の含有量は目的に応じて適宜に調整される。
本発明の色素フィルターには、レベリング剤(界面活性剤)を適宜混合することができる。レベリング剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特に含フッ素界面活性剤が好ましい。具体的には、例えば特開2001−330725号公報明細書中の段落番号[0028]〜[0056]記載の化合物が挙げられる。
本発明の色素フィルター中のレベリング剤の含有量は目的に応じて適宜に調整される。
以下に、色素フィルターの製造方法を説明する。
色素フィルターは、特に限定されず、公知の成形法により、適宜に製造できる。
以下、上記色素フィルターの製造方法について、シクロオレフィン樹脂を用いた態様を例に挙げて説明するが、その他のバインダー樹脂を用いた場合も同様に色素フィルターを製造することができる。
上記エーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。また、上記エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−及びCOO−)のいずれかを2つ以上有する化合物も、上記有機溶媒として用いることができる。上記有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。2種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する溶媒の上述の好ましい炭素原子数範囲内であることが好ましい。
上記ハロゲン化炭化水素とアルコールを用いる場合には、その質量比は100:0〜70:30が好ましく、100:0〜90:10がより好ましい。
色素フィルターの樹脂原料の一例であるシクロオレフィン樹脂溶液に対し、上記色素を添加するタイミングは、製膜される時点で添加されていれば特に限定されない。例えば、ドープ調製時にシクロオレフィン樹脂と混合してもよい。
ドープの流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気下でもよいし窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でもよい。本発明の色素フィルター及び本発明における偏光板保護フィルム(本発明の色素フィルターが液晶表示装置の偏光板保護フィルムを兼ねる場合、色素フィルターを偏光板保護フィルムということがある。)の製造に用いる巻き取り機は、一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
上記色素フィルターには、延伸処理を行うこともできる。延伸処理により色素フィルターに所望のレターデーションを付与することが可能である。色素フィルターの延伸方向は幅方向、長手方向のいずれでも好ましい。
幅方向に延伸する方法は、例えば、特開昭62−115035号、特開平4−152125号、同4−284211号、同4−298310号、同11−48271号などの各公報に記載されている。
本発明の色素フィルターの好ましい物性又は特性について説明する。
延伸倍率は、1.1〜10倍が好ましく、より好ましくは1.3〜8倍であり、この範囲で所望のレターデーションとなるようにすればよい。
この様にして得た色素フィルターは、延伸により分子が配向されて、所望の大きさのレターデーションを持たせることができる。
本発明のバックライトユニットは、本発明の色素フィルターと、導光板と、光源とを含む。色素フィルターは、導光板よりも、光源から射出した光の下流に配置される。すなわち、光源から射出した光の上流から下流へ向かって、光源、導光板、及び色素フィルターの順に配置される。
本発明のバックライトユニットは、色素フィルターと導光板と光源とを上記の配置で有していればよく、その他の構成は、液晶表示装置に通常用いられるバックライトユニットと同様である。導光板は通常のものを特に限定されることなく用いることができるので、説明を省略する。
黄色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部を吸収して、510〜600nmの波長域に発光ピークを持つ黄色光を出射する。このような黄色蛍光体としては、例えば、Y3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce、BaY2SiAl4O12:Ce3+、M2SiO4:Eu2+(Mは、Ca、Sr、Ba、Mg、Znから選ばれる少なくとも1種以上である。)、Lu3Al5O12:Ce3+(LAG)等が利用できる。また、必要に応じてCASNやSCASN等の赤色蛍光体を追加してもよい。
緑色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部を吸収して、500〜595nmの波長域に発光ピークを持つ緑色光を出射する。このような緑色蛍光体としては、例えばY3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、BaY2SiAl4O12:Ce3+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、CaSc2O4:Ce3+、Ba3Si6O12N2:Eu2+、β−SiAlON:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+、LaSiN:Ce3+、CaSi2O2N2:Eu2+、Lu3Al5O12:Ce3+(LAG)又はSrSi2O2N2:Eu2+等が挙げられる。
赤色蛍光体は、青色LEDの出射光の一部及び緑色蛍光体の出射光の一部の少なくとも一方を吸収して、600〜690nmの波長域に発光ピークを持つ赤色光を出射する。このような赤色蛍光体としては、例えばCa−α−SiAlON:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+、Sr2(Si,Al)5(N,O)8:Eu2+、CaS:Eu2+、La2O2S:Eu3+、K2SiF6:Mn4+等が挙げられる。
青色蛍光体としては、発光のピーク波長が430〜460nmの範囲の蛍光体が用いられ、特に式(1)で表される組成を有するユーロピウム付活クロロ燐酸塩蛍光体を使用することが好ましい。
式(1):(Sr1−x−y−zBaxCayEuz)5(PO4)3・Cl
式中、x、y、及びzは0≦x<0.5、0≦y<0.1、0.005<z<0.1を満足する数である。
式(1)で表される組成を有する青色蛍光体は発光効率に優れた青色光を得ることができる。
上記各種蛍光体(緑色、赤色及び青色)は、量子ドットであってもよい。量子ドットは、長径1〜100nm程度の粒子であり、離散的なエネルギー準位を有している。量子ドットのエネルギー状態はその大きさに依存するので、サイズを変えることにより自由に発光波長を選択することが可能となる。量子ドットは、例えば、12族元素と16族元素との化合物、13族元素と16族元素との化合物又は14族元素と16族元素との化合物であり、例えば、CdSe、CdTe、ZnS、CdS、InP、PbS、PbSe、CdHgTe等が挙げられる。量子ナノ材料として、量子ドットの他に量子ロッド等も用いることが出来る。
次に本発明の液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置は、本発明の色素フィルターを少なくとも1枚含む。本発明の色素フィルターは、後述のとおり偏光板保護フィルム及び/又は粘着剤層として使用されてもよく、液晶表示装置に用いるバックライトユニットに含まれていてもよい。
また、液晶表示装置10において、上記液晶セルと偏光板(上側偏光板1及び/又は下側偏光板8)とが粘着剤層(図示せず)を介して張り合わされていてもよい。この場合、本発明の色素フィルターは、前述の粘着剤層を兼ねていてもよい。
液晶表示装置10には、画像直視型、画像投影型又は光変調型が含まれる。TFTやMIMのような3端子又は2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置が本発明は有効である。もちろん時分割駆動と呼ばれるSTNモードに代表されるパッシブマトリックス液晶表示装置でも有効である。
本発明の色素フィルターがバックライトユニットに含まれている場合には、液晶表示装置の偏光板は、通常の偏光板(本発明の色素フィルターを含まない偏光板)でもよく、本発明の色素フィルターを含む偏光板でもよい。また、粘着剤層は、通常の粘着剤層(本発明の色素フィルターでないもの)でもよく、本発明の色素フィルターによる粘着剤層でもよい。
本発明に用いる偏光板は、偏光子、及び少なくとも1枚の偏光板保護フィルムを含む。
本発明に用いる偏光板は、偏光子と、偏光子の両面に偏光板保護フィルムを有するものであることが好ましく、少なくとも一方の面に、本発明の色素フィルターを偏光板保護フィルムとして含むことが好ましい。偏光子の、本発明の色素フィルター(本発明の偏光板保護フィルム)を有する面とは反対の面には、通常の偏光板保護フィルムを有してもよい。
偏光板保護フィルムの膜厚は、5μm以上120μm以下であり、10μm以上100μm以下がより好ましい。薄いフィルムの方が液晶表示装置に組み込んだ際に高温高湿経時後の表示ムラが発生しにくく好ましい。一方、薄すぎるとフィルム製造及び偏光板作製時に安定に搬送させることが難しくなる。本発明の色素フィルターが偏光板保護フィルムを兼ねる場合には、色素フィルターの厚さが上記範囲を満たすことが好ましい。
本発明に用いる偏光板は、偏光度99.950%以上であることが好ましく、より好ましい範囲としては99.970%であり、最も好ましくは99.990%以上である。
偏光度(%)=[(平行透過率−直交透過率)/(直交透過率+平行透過率)]1/2×100
偏光度は、次のようにして測定できる。粘着剤を介してガラスの上に偏光板を貼り付けたサンプル(5cm×5cm)を2つ作成する。直交透過率及び平行透過率測定はこのサンプルのガラスの側を光源に向けてセットして、測定する。2つのサンプルについて測定し、その平均値を、それぞれ、直交透過率及び平行透過率とする。偏光板保護フィルムの偏光度に与える影響を調べる場合には、通常、評価対象とする偏光板保護フィルムをガラス側に配置して貼り付ける。
本発明に用いる偏光板の形状は、液晶表示装置にそのまま組み込むことが可能な大きさに切断されたフィルム片の態様の偏光板のみならず、連続生産により、長尺状に作製され、ロール状に巻き上げられた態様(例えば、ロール長2500m以上又は3900m以上の態様)の偏光板も含まれる。大画面液晶表示装置用とするためには、偏光板の幅は1470mm以上とすることが好ましい。
セパレートフィルムは偏光板出荷時、製品検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。セパレートフィルムは液晶板へ貼合する接着層をカバーする目的で用いられ、偏光板を液晶板へ貼合する面側に用いられる。
本発明に用いる偏光板に用いられる偏光子について説明する。
本発明に用いる偏光板に用いることができる偏光子としては、ポリビニルアルコール(PVA)と二色性分子から構成することが好ましいが、特開平11−248937号公報に記載されているようにPVA、ポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造を生成し、これを配向させたポリビニレン系偏光子も使用することができる。
偏光子の延伸前のフィルム膜厚は特に限定されないが、フィルム保持の安定性、延伸の均質性の観点から、1μm〜1mmが好ましく、5〜200μmが特に好ましい。また、特開2002−236212号に記載されているように水中において4〜6倍の延伸を行った時に発生する応力が10N以下となるような薄いPVAフィルムを使用してもよい。
偏光子の製造方法としては、特に制限はないが、例えば、上記PVAをフィルム化した後、二色性分子を導入して偏光子を構成することが好ましい。PVAフィルムの製造は、特開2007−86748号公報の〔0213〕〜〔0237〕に記載の方法、特許第3342516号明細書、特開平09−328593号公報、特開2001−302817号公報、特開2002−144401号公報等を参考にして行うことができる。
本発明に用いる偏光板は、上記偏光子の少なくとも一方の面に、少なくとも1枚の偏光板保護フィルム(好ましくは、本発明の色素フィルター)を接着(積層)して製造される。
偏光板保護フィルムをアルカリ処理し、ポリビニルアルコールフィルムを沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の両面に、完全ケン化ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせる方法により作製することが好ましい。
上記偏光板保護フィルムの処理面と偏光子を貼り合わせるのに使用される接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール系接着剤、ブチルアクリレート等のビニル系ラテックス等が挙げられる。
遅相軸の測定は、公知の種々の方法で測定することができ、例えば、複屈折計(KOBRADH、王子計測機器社製)を用いて行うことができる。
ここで、実質的に平行であるとは、偏光板保護フィルムの主屈折率nxの方向と偏光板の透過軸の方向とが、そのずれが±5°以内の角度で交わっていることをいい、±1°以内の角度で交わっていることが好ましく、±0.5°以内の角度で交わっていることがより好ましい。交わる角度が1°以内であれば、偏光板クロスニコル下での偏光度性能が低下しにくく、光抜けが生じにくく好ましい。
主屈折率nxの方向と透過軸の方向とが直交又は45°となるとは、主屈折率nxの方向と透過軸の方向との交わる角度が、直交及び45°に関する厳密な角度から±5°の範囲内であることを意味し、厳密な角度との誤差は、±1°の範囲内が好ましく、±0.5°の範囲内がより好ましい。
本発明に用いる偏光板は、ディスプレイの視認性向上のための反射防止フィルム、輝度向上フィルム、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層、防汚層、帯電防止層等の機能層を有する光学フィルムと複合した機能化偏光板としても好ましく使用される。機能化のための反射防止フィルム、輝度向上フィルム、他の機能性光学フィルム、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア層については、特開2007−86748号公報の〔0257〕〜〔0276〕に記載され、これらの記載を基に機能化した偏光板を作成することができる。
本発明の液晶表示装置において、偏光板は粘着剤層を介して液晶セルと貼り合わされていることが好ましい。本発明の色素フィルターは上記粘着剤層を兼ねていてもよい。本発明の色素フィルターが粘着剤層を兼ねていない場合には、粘着剤層は通常の粘着剤層を用いることができる。
粘着剤層としては、偏光板と液晶セルとを貼り合せることができる限り特に限定されないが、例えば、アクリル系、ウレタン系、ポリイソブチレン等が好ましい。
本発明の色素フィルターが粘着剤層を兼ねる場合、この粘着剤層は、上記色素と上記バインダー樹脂とを含み、さらに架橋剤、カップリグ剤等を含有して粘着性を付与されている。
色素フィルターが粘着剤層を兼ねる場合、粘着剤層は上記バインダー樹脂を90〜100質量%含むことが好ましく、95〜100質量%含むことが好ましい。色素の含有量は、上述したとおりである。
粘着剤層の厚さは、特に限定されないが、例えば、1〜50μmが好ましく、3〜30μmがより好ましい。
液晶セルは、特に限定されず、通常のものを使用することができる。
<ポリスチレン樹脂−色素溶液101の調製>
下記の各材料をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶媒中に溶解し、ポリスチレン樹脂−色素溶液101(ドープ)を調製した。
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ポリスチレン樹脂−色素溶液101の組成
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・PSジャパン(株)製PSJ−ポリスチレンSGP−10(商品名)
100.0質量部
・色素−1 0.026質量部
・メチレンクロライド(溶媒) 447.9質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
(流延)
バンド流延装置を用い、上記で調製したポリスチレン樹脂−色素溶液101(ドープ)をステンレス製の流延支持体(支持体温度22℃)に流延した。ドープ中の残留溶媒量が20質量%程度の状態で剥ぎ取り、熱処理装置のロール間を搬送しながら100℃で乾燥し、実施例の色素フィルター101(実施例101)を得た。得られた色素フィルターの厚みは52μm、幅は1480mmであった。この色素フィルターにおいて、ポリスチレン樹脂はバインダー樹脂である。
実施例101において色素の種類と添加量を表1に記載の通りに変更したこと以外は実施例101と同様にして、実施例の色素フィルター102〜106(実施例102〜106)及び比較例の色素フィルター201〜203(比較例201〜203)を作製した。
島津製作所(株)製UV3150分光光度計により色素フィルター101〜106、および201〜203の、400nmから800nmの波長範囲における吸光度を1nmごとに測定し、各色素フィルターの吸収スペクトルを得た。得られた吸収スペクトルの各波長における吸光度と、色素を含有しないフィルターの吸光度との吸光度差を算出し、吸光度差が最大となる波長を吸収極大波長と定義した。さらに、上記の吸光度差の最大値を100%として、50%の吸光度差を与える上記吸収スペクトルの二つの波長の差(半値幅、D2)、及び10%の吸光度差を与える上記吸収スペクトルの二つの波長の差(10%値幅、D1)を読み取った。
<色素フィルターの表面処理>
色素フィルター101〜106、及び201〜203について、製膜時に流延支持体に接していた面にコロナ処理を行い、表面処理した色素フィルター101〜106、及び201〜203を作製した。
特開2001−141926号公報の実施例1に従い、2対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸し、厚み12μmのポリビニルアルコール樹脂を含む偏光層を作製した。
(アクリル樹脂の調製)
攪拌装置、温度センサー、冷却管及び窒素導入管を備えた内容積30Lの反応釜に、メタクリル酸メチル(MMA)8000g、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル(MHMA)2000g及び重合溶媒としてトルエン10000gを仕込み、これに窒素を通じつつ、107℃まで昇温させた。昇温に伴う環流が始まったところで、重合開始剤としてt−アミルパーオキシイソノナノエート10gを添加するとともに、t−アミルパーオキシイソノナノエート20gとトルエン100gとからなる溶液を2時間かけて滴下しながら、約105〜110℃の環流下で溶液重合を進行させ、さらに4時間の熟成を行った。重合反応率は95%、得られた重合体におけるMHMAの含有率(重量比)は20%であった。
上記アクリル樹脂Aの100質量部とゴム質弾性体C−1の10質量部とを二軸押し出し機に供給し、約280℃でシート状に溶融押し出しして、厚さ40μmの長尺状のアウター偏光板保護膜を作製した。なお、ゴム質弾性体C−1としては、カネエースM−210(株式会社カネカ製)を用いた。
偏光層と、上記表面処理した色素フィルターを、この色素フィルターのコロナ処理面が偏光層側になるように、ポリビニルアルコール((株)クラレ製、PVA−117H)3質量%水溶液を用いて、偏光層の吸収軸と色素フィルターの長手方向とが平行になるようにロールツーロールで積層した。
つぎに、アウター偏光板保護膜に下記組成の接着剤Mを、マイクログラビアコーター(グラビアロール:#300,回転速度140%/ライン速)を用いて、厚さ5μmになるように塗工し、接着剤付きアウター偏光板保護膜とした。次いで、この接着剤付きアウター偏光板保護膜と上記偏光層を、接着剤付きアウター偏光板保護膜の接着剤が付いている側の面と、上記偏光層の、色素フィルターがついていない面とを貼り合わせ、色素フィルターの側から紫外線を照射して、偏光板を作製した。なお、ライン速度は20m/min、紫外線の積算光量300mJ/cm2とした。ここで、偏光子の透過軸とアウター偏光板保護膜の搬送方向とが直交するように配置した。
−接着剤Mの組成−
2−ヒドロキシエチルアクリレート 100質量部
トリレンジイソシアネート 10質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF製) 3質量部
市販の液晶表示装置(LG Electronics社製SJ8500 55V)の液晶パネルを取り出してフロント側(視認者側)の偏光板を剥がし、代わりに上記で調製した偏光板を、粘着剤を介して液晶パネルに貼り付けた。こうして色素フィルター101〜106及び201〜203を有する液晶表示装置101〜106及び201〜203を作製した。なお、SJ8500 55Vの光源は、青色LEDと緑色蛍光体及び赤色蛍光体を組み合わせた白色LEDが使用されていた。また、色素フィルターは、光源から射出した光に対し、導光板よりも下流に位置していた。
上記で作製した液晶表示装置で白、赤、緑、青を全画面表示させ、白表示の輝度、及び赤、緑、青それぞれの色度を、分光放射計(トプコンテクノハウス社製SR−UL2)を用いて測定した。測定された赤、緑、青の色度点をCIE表色系xy色度図上で結んで作られる三角形が、DCI−P3規格の3原色点を結んで作られる三角形と重なる部分の面積を求め、DCI−P3規格の3原色点を結んで作られる三角形の面積で除して、DCI−P3規格に対するカバー率を算出した。結果を表1に示す。
また、下記式により相対輝度を算出した。
相対輝度(%)=[(評価対象とする液晶表示装置の輝度)/(液晶表示装置203の輝度)]×100
<シクロオレフィン樹脂−色素溶液301の調製>
下記の通り各材料を混合し、シクロオレフィン樹脂−色素溶液(ドープ)Ba−1を調製した。
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シクロオレフィン樹脂−色素溶液Ba−1の組成
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(株)ポリプラスチックス社製TOPAS8007S−4 40質量部
(株)ポリプラスチックス社製TOPAS6013 60質量部
色素−7 0.540質量部
トルエン(溶媒) 574質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
上記濾過処理後のシクロオレフィン樹脂−色素溶液Ba−1を、基材(ポリエチレンテレフタレートフィルム)上に、乾燥後の膜厚が5.0μmとなるようにバーコーターを用いて塗布し、100℃で乾燥し、基材付き色素フィルター301(実施例301)を作製した。
ドープに用いる樹脂の種類、溶媒の種類、色素の種類、添加量、及び色素フィルターの膜厚を下表に記載の通りに変更した以外は、基材つき色素フィルター301と同様にして、実施例の基材付き色素フィルター302〜306(実施例302〜306)、及び比較例の基材付き色素フィルター401〜404(比較例401〜404)を得た。
<色素フィルターの表面処理>
基材付き色素フィルター301〜306、及び401〜404について、基材フィルムとは反対側の面にコロナ処理を行い、表面処理した基材付き色素フィルター301〜306、及び401〜404を作製した。
特開2001−141926号公報の実施例1に従い、2対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸し、厚み12μmのポリビニルアルコール樹脂を含む偏光層を作製した。
偏光層と、上記の表面処理した基材付き色素フィルターを、この色素フィルターのコロナ処理面が偏光層側になるように、ポリビニルアルコール((株)クラレ製、PVA−117H)3質量%水溶液を用いて、偏光層の吸収軸と基材つき色素フィルターの長手方向とが平行になるようにロールツーロールで積層した。
つぎに、上記で調製したアウター偏光板保護膜に上記組成の接着剤Mを、マイクログラビアコーター(グラビアロール:#300,回転速度140%/ライン速)を用いて、厚さ5μmになるように塗工し、接着剤付きアウター偏光板保護膜とした。次いで、この接着剤付きアウター偏光板保護膜と上記偏光層を、接着剤付きアウター偏光板保護膜の接着剤が付いている側の面と、上記偏光層の、基材付き色素フィルターがついていない面とを貼り合わせ、基材付き色素フィルターの側から紫外線を照射して、偏光板を作製した。なお、ライン速度は20m/min、紫外線の積算光量300mJ/cm2とした。ここで、偏光子の透過軸とアウター偏光板保護膜の搬送方向とが直交するように配置した。
偏光度(%)=[(平行透過率−直交透過率)/(直交透過率+平行透過率)]1/2×100
市販の液晶表示装置(LG Electronics社製SJ8500 55V)の液晶パネルを取り出してフロント側(視認者側)の偏光板を剥がし、代わりに上記で調製した偏光板を、上記アクリレート系粘着剤を介して貼り付けた。こうして液晶表示装置を作製した。
上記液晶表示装置を用いて、上記と同様にして、DCI−P3規格に対するカバー率を算出した。さらに、白表示における輝度値と黒表示における輝度値からコントラストを下記式により算出した。実施例301〜304については、比較例401のコントラストを100%としたときの、実施例305〜306、および比較例403〜404については、比較例402のコントラストを100%としたときの、各液晶表示装置のコントラストを下表に示す。
(コントラスト)=(白表示における輝度値)/(黒表示における輝度値)
<シクロオレフィン樹脂−色素溶液501の調製>
下記の各材料をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶媒中に溶解し、シクロオレフィン樹脂−色素溶液501(ドープ)を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
シクロオレフィン樹脂−色素溶液501の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・JSR(株)製 アートンG7810(商品名) 100.0質量部
・色素-8 0.051質量部
・メチレンクロライド(溶媒) 447.9質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
(流延)
バンド流延装置を用い、前述の調製したドープをステンレス製の流延支持体(支持体温度22℃)に流延した。ドープ中の残留溶媒量が略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンターで把持し、残留溶媒量が5〜10質量%の状態で、120℃の温度下で幅方向に1.80倍(80%)延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送しながら130℃で更に乾燥し、実施例の色素フィルター501(実施例501)を得た。得られた色素フィルター501の厚みは45μm、幅は1480mmであった。
実施例501において色素の種類、添加量、延伸倍率を表3の内容に変更したこと以外は実施例501と同様にして実施例の色素フィルター502及び503(実施例502及び503)及び比較例の色素フィルター601及び602(比較例601及び602)を作製した。
色素フィルター101に代えて色素フィルター501〜503、601及び602を用いたこと以外は、色素フィルター101を用いた上記偏光板と同様にして偏光板を作製した。得られた各偏光板について、上記と同様にして偏光度を測定した。
さらに、色素フィルター101を用いた偏光板に代えて色素フィルター501〜503、601及び602を用いた偏光板を用いたこと以外は、色素フィルター101を用いた偏光板を組み込んだ上記液晶表示装置と同様にして液晶表示装置を作製した。得られた各液晶表示装置について、DCI−P3カバー率、相対輝度、及びパネルコントラストを測定した。結果を下表に示す。
2 上側偏光板吸収軸の方向
3 液晶セル上電極基板
4 上基板の配向制御方向
5 液晶層
6 液晶セル下電極基板
7 下基板の配向制御方向
8 下側偏光板
9 下側偏光板吸収軸の方向
B バックライトユニット
10 液晶表示装置
101 吸収極大波長における吸光度
102 吸収極大波長における吸光度に対して10%の吸光度
103 吸収極大波長における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差
Claims (8)
- 少なくとも一種の色素と少なくとも一種のバインダー樹脂とを含む色素フィルターであって、
該色素フィルターは波長585nm以上620nm以下の波長域に吸収極大を有する吸収スペクトルを示し、該吸収スペクトルにおいて、前記吸収極大における吸光度に対して10%の吸光度を与える二つの波長の差D1と、前記吸収極大における吸光度に対して50%の吸光度を与える二つの波長の差D2とが、次式(a)及び(b)を満たす、色素フィルター。
(a)D1≦90nm
(b)D1/D2≦4.0 - 前記バインダー樹脂が下記関係式[A]を満たす、請求項1に記載の色素フィルター。
関係式[A]:0.80≦fd≦0.95
ここで、fd値は下記式Iで規定される。
式I: fd=δd/(δd+δp+δh)
式Iにおいて、δd、δp及びδhは、それぞれ、Hoy法により算出される溶解度パラメータδtに対する、London分散力に対応する項、双極子間力に対応する項、及び、水素結合力に対応する項を示す。 - 前記バインダーがシクロオレフィン樹脂及び/又はポリスチレン樹脂を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の色素フィルター。
- 前記色素フィルターが有する波長585nm以上620nm以下の波長域の吸収極大が、波長585nm以上610nm以下の波長域にある請求項1〜4のいずれか1項に記載の色素フィルター。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の色素フィルターと、導光板と、光源とを含むバックライトユニットであって、前記色素フィルターが、前記導光板よりも、前記光源から出射した光の下流側に配置されているバックライトユニット。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の色素フィルターと、偏光子及び偏光板保護フィルムを含む偏光板と、前記偏光板が粘着剤層を介して貼り合わされた液晶セルとを含む液晶表示装置であって、前記色素フィルターが前記偏光板保護フィルム又は前記粘着剤層を兼ねる、液晶表示装置。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の色素フィルターをバックライトユニットに含む、液晶表示装置。
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