WO2022113981A1 - 偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a polarizing plate and an image display device.
- a polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersibility can accurately convert the light wavelength in a wide wavelength range, and can thin an optical film (phase difference film) because it has a high refractive index. Since it has such characteristics, it is being actively researched.
- Patent Document 1 describes a polarizing film in which a retardation film and a polarizing element are laminated via an adhesive layer ([Claim 1] [Claim 20]).
- the present inventors have examined a known polarizing plate described in Patent Document 1 and the like, that is, a polarizing plate having a polarizing element, an adhesive layer, and an optical film exhibiting anti-wavelength dispersibility adjacent to each other in this order. It was clarified that the adhesiveness between the polarizing element and the optical film was insufficient, and that there was room for improvement in durability.
- the present inventors have found that the maximum absorption wavelength of the polymerization initiator contained in the adhesive composition forming the adhesive layer is in a predetermined range, and the molar absorption coefficient is predetermined. It was found that a polarizing plate having excellent adhesiveness between the polarizing element and the optical film and having good durability can be produced when the value is equal to or higher than the value, and the present invention has been completed. That is, it was found that the above problem can be achieved by the following configuration.
- a polarizing element, an adhesive layer, and an optical film exhibiting anti-wavelength dispersibility are adjacent to each other in this order.
- the adhesive layer is a layer formed by using an adhesive composition containing a polymerizable compound and a polymerization initiator.
- Condition 1 The maximum absorption wavelength of the polymerization initiator is within ⁇ 70 nm of the minimum absorption wavelength of the optical film.
- Condition 2 The molar absorption coefficient of the polymerization initiator is 22,000 mol -1 Lcm -1 or more [2].
- the polymerizable liquid crystal compound is a compound having a linking group represented by any of the formulas (Ar-1) to (Ar-7) described later.
- Polymers having repeating units represented by the formula (B) described later are present on the surface of the optical film on the adhesive layer side or the surface of the adhesive layer on the optical film side, [1] to [3].
- the adhesive composition further contains a sensitizer, Any of [1] to [7], wherein the sensitizer has a maximum absorption wavelength in a wavelength region on the long wavelength side of the maximum absorption wavelength of the polymerization initiator and in which the transmittance of the optical film is 1% or more.
- the polarizing plate according to. [9] The polarizing plate according to any one of [1] to [8], wherein the polymerizable compound is a cationically polymerizable compound.
- the polarizing plate according to any one of [1] to [10] is provided.
- Image display device [12] The image display device according to [11], which is a liquid crystal display device. [13] The image display device according to [11], which is an organic electroluminescence display device.
- a polarizing plate having excellent adhesiveness between a polarizing element and an optical film and having good durability, and an image display device having the same.
- the present invention will be described in detail.
- the description of the constituent elements described below may be based on the representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
- the numerical range represented by using "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
- a substance corresponding to each component may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the component means the total content of the substances used in combination unless otherwise specified.
- (meth) acrylate is a notation representing "acrylate” or “methacrylate”
- (meth) acrylic is a notation representing "acrylic” or “methacrylic”.
- (Meta) acrylic is a notation representing "acryloyl” or "methacrylic acid”.
- the binding direction of the divalent group (for example, -O-CO-) described in the present specification is not particularly limited, and for example, L 2 is-in the binding of "L 1 -L 2 -L 3 ". In the case of O-CO-, if the position bonded to the L 1 side is * 1 and the position bonded to the L 3 side is * 2, L 2 is * 1-O-CO- * 2. It may be * 1-CO-O- * 2.
- the polarizing plate of the present invention is a polarizing plate having a polarizing element, an adhesive layer, and an optical film exhibiting anti-wavelength dispersibility adjacent to each other in this order.
- the adhesive layer of the polarizing plate of the present invention is a layer formed by using an adhesive composition containing a polymerizable compound and a polymerization initiator.
- the polarizing plate of the present invention is a polarizing plate that satisfies the following conditions 1 and 2.
- Condition 1 The maximum absorption wavelength of the polymerization initiator is within ⁇ 70 nm of the minimum absorption wavelength of the optical film.
- Condition 2 The molar absorption coefficient of the polymerization initiator is 22,000 mol -1 Lcm -1 or more.
- the polymerization initiator contained in the adhesive composition forming the adhesive layer satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2, so that the polarizing element and the optical film have excellent adhesiveness and durability. Can produce a good polarizing plate.
- the present inventors speculate as follows. First, when an optical film that does not exhibit reverse wavelength dispersibility is used, as shown in Reference Example 1 described later, there is no problem of adhesion between the splitter and the optical film and no problem of inferior durability. You can see that.
- the polymerization initiator satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2, the polymerization initiator is sufficient without being affected by the light absorbed by the liquid crystal compound contained in the optical film exhibiting reverse wavelength dispersibility. It is considered that the adhesiveness between the polymerase and the optical film is improved and the durability is also improved because it is possible to act on the polymer.
- the layer structure of the polarizing plate of the present invention will be described in detail.
- the polarizing plate of the polarizing plate of the present invention is not particularly limited as long as it is a member having a function of converting light into a specific linear polarization, and conventionally known absorption-type and reflection-type splitters can be used. ..
- As the absorption type polarizing element an iodine-based polarizing element, a dye-based polarizing element using a dichroic dye, a polyene-based polarizing element, and the like are used.
- Iodine-based splitters and dye-based splitters include coated and stretched splitters, both of which can be applied, but polarized light produced by adsorbing iodine or a dichroic dye on polyvinyl alcohol and stretching it.
- Japanese Patent No. 5048120 Japanese Patent No. 5143918, Japanese Patent No. 4691205, and Patent No. 5048120
- Patent No. Japanese Patent No. 4751481 and Japanese Patent No. 4751486 can be mentioned, and known techniques relating to these substituents can also be preferably used.
- the reflective classifier a splitter in which thin films having different birefringences are laminated, a wire grid type splitter, a carboxylator in which a cholesteric liquid crystal having a selective reflection region and a 1/4 wave plate are combined, and the like are used.
- At least one selected from the group consisting of a polyvinyl alcohol-based resin (a polymer containing -CH2 -CHOH- as a repeating unit, particularly a polyvinyl alcohol and an ethylene-vinyl alcohol copolymer) in that the adhesion is more excellent. It is preferable that the polymer contains one).
- the thickness of the polarizing element is not particularly limited, but is preferably 3 ⁇ m to 60 ⁇ m, more preferably 3 ⁇ m to 30 ⁇ m, and even more preferably 3 ⁇ m to 10 ⁇ m.
- the optical film included in the polarizing plate of the present invention is an optical film exhibiting reverse wavelength dispersibility.
- the optical film exhibiting reverse wavelength dispersibility includes Re (450), which is an in-plane retardation value measured at a wavelength of 450 nm, and Re (550), which is an in-plane retardation value measured at a wavelength of 550 nm.
- Re (650), which is the value of the in-plane retardation measured at a wavelength of 650 nm refers to an optically anisotropic layer that satisfies the relationship of Re (450) ⁇ Re (550) ⁇ Re (650).
- the optical film preferably has one or more optically anisotropic layers formed by using the polymerizable liquid crystal composition containing the polymerizable liquid crystal compound.
- the polymerizable liquid crystal compound has the following formulas (Ar-1) to (Ar-7) for the reason that the effect of the present invention, that is, the adhesiveness between the polarizing element and the optical film is excellent and the durability is good, becomes apparent. It is preferably a compound having a linking group represented by any one.
- * represents a bond position, that is, a bond position with a portion other than the linking group contained in the polymerizable liquid crystal compound.
- Q 1 represents N or CH
- Q 2 represents -S-, -O-, or -N (R 6 )-
- R 6 is hydrogen.
- Y1 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent and 3 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
- the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms indicated by R 6 is specifically, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and the like. Examples thereof include a tert-butyl group, an n-pentyl group, and an n-hexyl group.
- Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms indicated by Y 1 include an aryl group such as a phenyl group, a 2,6-diethylphenyl group and a naphthyl group.
- Examples of the aromatic heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms indicated by Y 1 include heteroaryl groups such as a thienyl group, a thiazolyl group, a frill group and a pyridyl group.
- Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms indicated by Y 1 include a cyclohexylene group, a cyclopentylene group, a norbornene group, and an adamantylene group.
- Examples of the substituent that Y 1 may have include an alkyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkylamide group and an alkenyl group.
- Examples thereof include an alkynyl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkylthiol group, and an N-alkylcarbamate group, among which an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, or a halogen atom is used. preferable.
- the alkyl group is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n).
- -Butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, cyclohexyl group, etc. are more preferable, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is further preferable, and a methyl group or an ethyl group is particularly preferable.
- an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methoxy group, an ethoxy group, an n-butoxy group, a methoxyethoxy group, etc.) is more preferable, and an alkoxy group having 1 carbon atom is preferable.
- Alkoxy groups of -4 are more preferred, and methoxy or ethoxy groups are particularly preferred.
- alkoxycarbonyl group examples include a group in which an oxycarbonyl group (—O—CO— group) is bonded to the alkyl group exemplified above, and among them, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group or an isopropoxy.
- a carbonyl group is preferred, a methoxycarbonyl group is more preferred.
- alkylcarbonyloxy group examples include a group in which a carbonyloxy group (—CO—O— group) is bonded to the alkyl group exemplified above, and among them, a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, and an n-propylcarbonyloxy group.
- a group or an isopropylcarbonyloxy group is preferable, and a methylcarbonyloxy group is more preferable.
- the halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and among them, a fluorine atom or a chlorine atom is preferable.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 are independently hydrogen atoms, monovalent aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, and carbon.
- Nitro group, -OR 7 , -NR 8 R 9 , -SR 10 , -COOR 11 or -COR 12 where R 7 to R 12 are independently hydrogen atoms or carbon atoms 1 to 6, respectively. Representing an alkyl group, Z 1 and Z 2 may be bonded to each other to form an aromatic ring.
- an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable, and specifically, a methyl group.
- Ethyl group, isopropyl group, tert-pentyl group (1,1-dimethylpropyl group), tert-butyl group, 1,1-dimethyl-3,3-dimethyl-butyl group are more preferable, and methyl group, ethyl group, A tert-butyl group is particularly preferred.
- Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a methylcyclohexyl group and an ethylcyclohexyl.
- Monocyclic saturated hydrocarbon groups such as groups; cyclobutenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cycloheptenyl group, cyclooctenyl group, cyclodecenyl group, cyclopentadienyl group, cyclohexadienyl group, cyclooctadienyl group, cyclodeca Monocyclic unsaturated hydrocarbon groups such as diene; bicyclo [2.2.1] heptyl group, bicyclo [2.2.2] octyl group, tricyclo [5.2.2.10 2,6 ] decyl group, Tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decyl group, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 .
- Polycyclic saturated hydrocarbon groups such as dodecyl group and adamantyl group; and the like.
- Specific examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, a 2,6-diethylphenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group and the like, and 6 to 12 carbon atoms.
- Aryl groups particularly phenyl groups
- Specific examples of the monovalent aromatic heterocyclic group having 6 to 20 carbon atoms include a 4-pyridyl group, a 2-furyl group, a 2-thienyl group, a 2-pyrimidinyl group, a 2-benzothiazolyl group and the like.
- halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and among them, a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom are preferable.
- alkyl group having 1 to 6 carbon atoms indicated by R 7 to R 10 specifically, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group and a sec-butyl group.
- Groups, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and the like can be mentioned.
- Z 1 and Z 2 may be bonded to each other to form an aromatic ring as described above.
- Z 1 and Z 2 in the above formula (Ar-1) may be bonded to each other to form an aromatic ring.
- Examples of the formed structure include a group represented by the following formula (Ar-1a).
- * represents a bonding position
- Q 1 , Q 2 and Y 1 are the same as those described in the above formula (Ar-1).
- A3 and A4 are independently derived from -O-, -N ( R13)-, -S-, and -CO-, respectively.
- X represents a non-metal atom of Group 14 to 16 to which a hydrogen atom or a substituent may be bonded.
- substituents include an alkyl group, an alkoxy group, an alkyl substituted alkoxy group, a cyclic alkyl group, an aryl group (for example, a phenyl group, a naphthyl group, etc.), a cyano group, an amino group, a nitro group, and an alkyl group.
- substituents include a carbonyl group, a sulfo group and a hydroxyl group.
- R 2- , -CR 3 CR 4- , -NR 5- , or a divalent linking group consisting of a combination of two or more of these, and R 1 to R 5 are independent hydrogen atoms, respectively. It represents a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
- R 1 , R 2 and R 5 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Of these, any of -CO-, -O-, and -CO-O- is preferable.
- SP 3 and SP 4 are independently single-bonded, a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or a direct group having 1 to 12 carbon atoms.
- One or more of -CH 2- constituting a chain or branched alkylene group is substituted with -O-, -S-, -NH-, -N (Q)-, or -CO-.
- examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms shown in one aspect of SP 3 and SP 4 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group and a hexylene group. , Methylhexylene group, heptylene group and the like are preferable.
- one or more of -CH 2- constituting a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms are -O-, -S-, and -NH. It may be a divalent linking group substituted with ⁇ , ⁇ N (Q) ⁇ or ⁇ CO—, and the substituent represented by Q is Y 1 in the above formula (Ar-1). Examples include the same substituents that may have.
- L 3 and L 4 each independently represent a monovalent organic group.
- Examples of the monovalent organic group indicated by L 3 and L 4 include an alkyl group, an aryl group, and a heteroaryl group.
- the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but linear is preferred.
- the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and even more preferably 1 to 10.
- the aryl group may be monocyclic or polycyclic, but monocyclic is preferable.
- the aryl group preferably has 6 to 25 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms.
- the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic.
- the number of heteroatoms constituting the heteroaryl group is preferably 1 to 3.
- a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom are preferable.
- the heteroaryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms.
- the alkyl group, the aryl group and the heteroaryl group may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of the substituent include the same substituents that Y 1 in the above formula (Ar-1) may have.
- Ax has at least one aromatic ring selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocycle, and has 2 to 30 carbon atoms. Represents an organic group.
- Ay is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, or an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic. It represents an organic group having 2 to 30 carbon atoms and having at least one aromatic ring selected from the group consisting of group heterocycles.
- the aromatic ring in Ax and Ay may have a substituent, or Ax and Ay may be bonded to form a ring.
- Q3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
- Ax and Ay include those described in paragraphs [0039] to [0995] of International Publication No. 2014/010325.
- Specific examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms indicated by Q3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert.
- -Butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and the like can be mentioned, and examples of the substituent include the same substituents that Y 1 in the above formula (Ar-1) may have. Can be mentioned.
- the polymerizable liquid crystal compound is preferably a compound represented by the following formula (I) for the reason that the retardation of the formed optically anisotropic layer is well expressed.
- Ar represents any aromatic ring selected from the group consisting of the groups represented by the above-mentioned formulas (Ar-1) to (Ar-7).
- q1 in the following formula (I) is 2, the plurality of Ars may be the same or different.
- G 5 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. However, when q1 is 2 , the plurality of D2s may be the same or different. Further, in the above formula (I), G 1 and G 2 each independently have an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or carbon which may have a substituent. Representing a divalent alicyclic hydrocarbon group of number 5 to 20, one or more of -CH 2- constituting the alicyclic hydrocarbon group is substituted with -O-, -S- or -NH-. May be.
- a 1 and A 2 each independently have an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or carbon which may have a substituent. Representing a divalent alicyclic hydrocarbon group of number 5 to 20, one or more of -CH 2- constituting the alicyclic hydrocarbon group is substituted with -O-, -S- or -NH-. May be.
- SP 1 and SP 2 are independently single-bonded, a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or a linear chain having 1 to 12 carbon atoms.
- Q represents a substituent.
- L 1 and L 2 each independently represent a monovalent organic group, and at least one of L 1 and L 2 represents a polymerizable group.
- Ar is an aromatic ring represented by the following formula (Ar- 3 )
- at least one of L1 and L2 and L3 and L4 in the following formula (Ar- 3 ) is a polymerizable group. Represents.
- a1, a2, g1 and g2 are preferably 1 because the polymerizable liquid crystal composition tends to show the liquid crystal state of the smectic phase. Further, it is preferable that both a1 and a2 are 0 and both g1 and g2 are 1 for the reason that the contrast of the produced image display device becomes better.
- q1 is preferably 1.
- the divalent linking group shown by one aspect of D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 and D 6 is, for example, D 7 in the above formula (Ar-3). And similar to those described in D8. Of these, any of -CO-, -O-, and -CO-O- is preferable.
- examples of the aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms represented by one aspect of G 1 and G 2 include aromatic hydrocarbon rings such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and a phenanthroline ring.
- Aromatic heterocycles such as a furan ring, a pyrrole ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a thiazole ring, and a benzothiazole ring; Of these, a benzene ring (for example, a 1,4-phenyl group) is preferable.
- the divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms represented by one aspect of G 1 and G 2 is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
- the alicyclic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, but a saturated alicyclic hydrocarbon group is preferable.
- the divalent alicyclic hydrocarbon group represented by G 1 and G 2 for example, the description in paragraph [0078] of JP2012-21068A can be referred to, and this content is incorporated in the present specification. ..
- G 1 and G 2 in the above formula (I) are preferably cycloalkane rings for the reason that the contrast of the produced image display device is better.
- the cycloalkane ring include a cyclohexane ring, a cyclopeptane ring, a cyclooctane ring, a cyclododecane ring, a cyclododecane ring, and the like.
- a cyclohexane ring is preferred, a 1,4-cyclohexylene group is more preferred, and a trans-1,4-cyclohexylene group is even more preferred.
- G 1 and G 2 may have a substituent having an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms. Can be the same as the substituent that Y 1 in the above formula (Ar-1) may have.
- the aromatic rings having 6 to 20 or more carbon atoms shown in one aspect of A 1 and A 2 are the same as those described in G 1 and G 2 in the above formula (I). Can be mentioned. Further, in the above formula (I), as the divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms represented by one aspect of A 1 and A 2 , in G 1 and G 2 in the above formula (I). Examples are similar to those described. Regarding A 1 and A 2 , the substituent which the aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms or the divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms may have is the above-mentioned formula (Ar-). 1) Examples thereof include the same substituents that Y 1 may have.
- Examples of the monovalent organic group represented by L 1 and L 2 in the above formula (I) include those similar to those described in L 3 and L 4 in the above formula (Ar-3).
- the polymerizable group represented by at least one of L 1 and L 2 is not particularly limited, but a polymerizable group capable of radical polymerization or cationic polymerization is preferable.
- a known radically polymerizable group can be used, and suitable examples thereof include an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group.
- the acryloyloxy group is generally faster in terms of the polymerization rate, and the acryloyloxy group is preferable from the viewpoint of improving productivity, but the methacryloyloxy group can also be used as the polymerizable group in the same manner.
- a known cationically polymerizable group can be used, and specifically, an alicyclic ether group, a cyclic acetal group, a cyclic lactone group, a cyclic thioether group, a spirorthoester group, and vinyloxy.
- the group can be mentioned.
- an alicyclic ether group or a vinyloxy group is preferable, and an epoxy group, an oxetanyl group, or a vinyloxy group is particularly preferable.
- particularly preferable polymerizable groups include polymerizable groups represented by any of the following formulas (P-1) to (P-20).
- both L 1 and L 2 in the above formula (I) are polymerizable groups because the durability of the polarizing plate is improved, and acryloyloxy group or methacryloyl is preferable. It is more preferably an oxy group.
- Examples of the compound represented by the above formula (I) include the compounds represented by the general formula (1) described in JP-A-2010-084032 (particularly, those described in paragraph numbers [0067] to [0073].
- K side chain structure
- Tables 1 to 3 below, "*" shown in the side chain structure of K represents the bonding position with the aromatic ring.
- the group adjacent to the acryloyloxy group and the methacryloyl group is a propylene group (methyl group becomes an ethylene group, respectively). Represents a substituted group) and represents a mixture of positional isomers with different methyl group positions.
- the above-mentioned polymerizable liquid crystal compound is a compound showing a liquid crystal state of a smectic phase. Is more preferable.
- the polymerizable liquid crystal composition preferably contains a polymerization initiator in addition to the above-mentioned polymerizable liquid crystal compound.
- the polymerization initiator used is preferably a photopolymerization initiator capable of initiating a polymerization reaction by irradiation with ultraviolet rays.
- Examples of the photopolymerization initiator include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,376,661 and 236,670), acidoin ethers (described in US Pat. No. 2,448,828), and ⁇ -hydrogen-substituted fragrances. Group acidloin compounds (described in US Pat. No.
- the polymerization initiator is an oxime-type polymerization initiator, and specific examples thereof are described in paragraphs [0049] to [0052] of International Publication No. 2017/170443. Agents are mentioned.
- the polymerizable liquid crystal composition preferably contains a solvent in addition to the above-mentioned polymerizable liquid crystal compound from the viewpoint of workability for forming an optically anisotropic layer.
- a solvent include ketones (eg, acetone, 2-butanone, methylisobutylketone, cyclohexanone, cyclopentanone, etc.), ethers (eg, dioxane, tetrahydrofuran, etc.), and aliphatic hydrocarbons.
- the polymerizable liquid crystal composition preferably contains a leveling agent from the viewpoint of keeping the surface of the optically anisotropic layer smooth and facilitating orientation control.
- a leveling agent a fluorine-based leveling agent or a silicon-based leveling agent is preferable because it has a high leveling effect on the amount of addition, and a fluorine-based leveling agent is less likely to cause crying (bloom, bleed). Is more preferable.
- Specific examples of the leveling agent include the compounds described in paragraphs [0079] to [0102] of JP-A-2007-069471, and the general formulas described in JP-A-2013-047204.
- the polymerizable liquid crystal composition may contain, if necessary, an orientation control agent in addition to the above-mentioned polymerizable liquid crystal compound.
- the orientation control agent can form various orientation states such as homeotropic orientation (vertical orientation), tilt orientation, hybrid orientation, and cholesteric orientation, in addition to homogenius orientation, and can make a specific orientation state more uniform and more uniform. It can be realized by precise control.
- orientation control agent that promotes homogenius orientation for example, a small molecule orientation control agent or a polymer orientation control agent can be used.
- the small molecule orientation control agent include paragraphs [0009] to [0083] of JP-A-2002-20363, paragraphs [0111]-[0120] of JP-A-2006-106662, and JP-A-2012.
- paragraphs [0021] to [0029] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 211306 can be referred to, and this content is incorporated in the present specification.
- orientation control agent for forming or promoting homeotropic orientation examples include a boronic acid compound and an onium salt compound, and specifically, paragraphs [0023] to [0032] of JP-A-2008-225281. , Paragraphs [0052] to [0058] of JP2012-208397A, paragraphs [0024] to [0055] of JP2008-026730, and [0043] to [0055] of JP2016-193869.
- the compounds described in paragraphs and the like can be taken into consideration, the contents of which are incorporated herein by reference.
- the cholesteric orientation can be realized by adding a chiral agent to the polymerizable liquid crystal composition, and the turning direction of the cholesteric orientation can be controlled by the direction of the chirality.
- the pitch of the cholesteric orientation can be controlled according to the orientation regulating force of the chiral agent.
- the content is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 5% by mass, based on the total solid content mass in the composition.
- the content is in this range, it is possible to obtain a uniform and highly transparent cured product without precipitation, phase separation, orientation defects, etc., while achieving the desired orientation state.
- the polymerizable liquid crystal composition may contain a component other than the above-mentioned components, and examples thereof include a surfactant, a tilt angle control agent, an orientation aid, a plasticizer, a cross-linking agent, and an amine compound.
- the amine compound may have a function of not deteriorating the orientation of the polymerizable liquid crystal compound when the polymerizable liquid crystal composition is stored for several days (for example, about one week) after preparation.
- an amine compound an amine compound having a boiling point of 50 to 230 ° C.
- the content is preferably 0.01 to 10% by mass with respect to the mass of the polymerizable liquid crystal compound.
- the method for producing the optically anisotropic layer is not particularly limited, but for example, a polymerizable liquid crystal composition is applied to a predetermined substrate (for example, a support described later or an alignment layer provided on the support) to obtain a coating film. , And the coating film is subjected to an alignment treatment to bring the polymerizable liquid crystal compound into a predetermined orientation state, and then the coating film is subjected to a curing treatment.
- a predetermined substrate for example, a support described later or an alignment layer provided on the support
- the above coating can be carried out by a known method (for example, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method, etc.).
- the alignment treatment can be performed by drying or heating at room temperature (for example, 20 to 25 ° C.).
- room temperature for example, 20 to 25 ° C.
- the liquid crystal phase formed by the orientation treatment can generally be transferred by a change in temperature or pressure.
- a liquid crystal compound having a lyotropic property it can also be transferred by the composition ratio of the amount of the solvent.
- the heating time is preferably 10 seconds to 5 minutes, more preferably 10 seconds to 3 minutes, still more preferably 10 seconds to 2 minutes.
- the curing treatment (irradiation of active energy rays (light irradiation treatment) and / or heat treatment) on the coating film can also be said to be an immobilization treatment for fixing the orientation of the specific liquid crystal compound.
- the light irradiation treatment In the polymerization by light irradiation, it is preferable to use ultraviolet rays.
- the irradiation amount is preferably 10 mJ / cm 2 to 50 J / cm 2 , more preferably 20 mJ / cm 2 to 5 J / cm 2 , further preferably 30 mJ / cm 2 to 3 J / cm 2 , and particularly preferably 50 to 1000 mJ / cm 2 . preferable.
- light irradiation treatment may be carried out under heating conditions.
- the optically anisotropic layer formed by using the polymerizable liquid crystal composition has an optical difference in which the liquid crystal state of the smectic phase is fixed. It is preferably an anisotropic layer.
- the optical film of the present invention has at least one optically anisotropic layer in which the liquid crystal state of the smectic phase is immobilized.
- an optically anisotropic layer is preferably a positive A plate or a positive C plate, and more preferably a positive A plate.
- the positive A plate (positive A plate) and the positive C plate (positive C plate) are defined as follows.
- the refractive index in the slow phase axial direction (the direction in which the refractive index in the plane is maximized) in the film plane is nx
- the refractive index in the direction orthogonal to the slow phase axis in the plane in the plane is ny
- the refraction in the thickness direction is nz
- the positive A plate satisfies the relation of the formula (A1)
- the positive C plate satisfies the relation of the formula (C1).
- the positive A plate shows a positive value for Rth
- the positive C plate shows a negative value for Rth.
- ⁇ includes not only the case where both are completely the same but also the case where both are substantially the same. “Substantially the same” means that in the positive A plate, for example, (ny-nz) ⁇ d (where d is the thickness of the film) is -10 to 10 nm, preferably -5 to 5 nm. It is included in “ny ⁇ nz”, and when (nx-nz) xd is -10 to 10 nm, preferably -5 to 5 nm, it is also included in "nx ⁇ nz”.
- (nx-ny) ⁇ d (where d is the thickness of the film) is 0 to 10 nm, preferably 0 to 5 nm, it is also included in “nx ⁇ ny”.
- Re (550) is preferably 100 to 180 nm, more preferably 120 to 160 nm, and 130 to 150 nm from the viewpoint of functioning as a ⁇ / 4 plate. It is more preferably 130 to 140 nm, and particularly preferably 130 to 140 nm.
- the " ⁇ / 4 plate” is a plate having a ⁇ / 4 function, and specifically, a function of converting linear polarization of a specific wavelength into circular polarization (or circular polarization into linear polarization). It is a plate having.
- the thickness of the optically anisotropic layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, and more preferably 0.5 to 5 ⁇ m.
- the optical film of the present invention may have a support as a base material for forming the optically anisotropic layer.
- a support is preferably transparent, and specifically, the light transmittance is preferably 80% or more.
- Examples of such a support include a glass substrate and a polymer film, and examples of the polymer film material include a cellulose-based polymer; an acrylic-based polymer having an acrylic acid ester polymer such as polymethylmethacrylate and a lactone ring-containing polymer.
- thermoplastic norbornene polymers polycarbonate polymers; polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymers (AS resin); polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene Polyolefin-based polymers such as polymers; Vinyl chloride-based polymers; Amido-based polymers such as nylon and aromatic polyamides; Imid-based polymers; Examples thereof include vinylidene chloride-based polymers; vinyl alcohol-based polymers; vinyl butyral-based polymers; allylate-based polymers; polyoxymethylene-based polymers; epoxy-based polymers; or polymers in which these polymers are mixed. Further, the stator described later may also serve as such a support.
- the thickness of the support is not particularly limited, but is preferably 5 to 60 ⁇ m, more preferably 5 to 40 ⁇ m.
- the optical film of the present invention has any of the above-mentioned supports, it is preferable that the optical film has an alignment film between the support and the cured product.
- the support described above may also serve as an alignment film.
- the alignment film is generally composed of a polymer as a main component.
- the polymer material for an alignment film has been described in a large number of documents, and a large number of commercially available products are available.
- the polymer material used in the present invention is preferably polyvinyl alcohol or polyimide, and its derivatives. Particularly modified or unmodified polyvinyl alcohol is preferable.
- the alignment film that can be used in the present invention for example, the alignment film described in International Publication No. 01/88574, page 43, lines 24 to 49, line 8; paragraphs [0071] to [00905] of Japanese Patent No. 3907735. ].
- a photoalignment film as the alignment film because it is possible to prevent surface deterioration by not contacting the surface of the alignment film when the alignment film is formed.
- the photoalignment film is not particularly limited, but is a polymer material such as a polyamide compound or a polyimide compound described in paragraphs [0024] to [0043] of International Publication No. 2005/096041; A liquid crystal alignment film formed by a liquid crystal alignment agent having a photo-oriented group; a trade name LPP-JP265CP manufactured by Polyimide, etc. can be used.
- the thickness of the alignment film is not particularly limited, but from the viewpoint of alleviating the surface irregularities that may exist on the support and forming an optically anisotropic layer having a uniform film thickness, 0. It is preferably 01 to 10 ⁇ m, more preferably 0.01 to 1 ⁇ m, and even more preferably 0.01 to 0.5 ⁇ m.
- the optical film of the present invention preferably contains an ultraviolet (UV) absorber in consideration of the influence of external light (particularly ultraviolet light).
- the ultraviolet absorber may be contained in the optically anisotropic layer, or may be contained in a member other than the optically anisotropic layer.
- a support is preferably mentioned.
- the ultraviolet absorber any conventionally known agent capable of exhibiting ultraviolet absorption can be used.
- a benzotriazole-based or hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorber may be used from the viewpoint of obtaining the ultraviolet absorbing ability (ultraviolet blocking ability) used in an image display device because of its high ultraviolet absorbing ability. preferable.
- two or more kinds of ultraviolet absorbers having different maximum absorption wavelengths can be used in combination.
- the ultraviolet absorber include the compounds described in paragraphs [0258] to [0259] of JP2012-18395, paragraphs [0055] to [0105] of JP2007-72163. Examples thereof include the compounds described in.
- Tinuvin 400, Tinuvin 405, Tinuvin 460, Tinuvin 477, Tinuvin 479, Tinuvin 1577 can be used as commercially available products.
- the adhesive layer of the polarizing plate of the present invention is a layer formed by using an adhesive composition containing a polymerizable compound and a polymerization initiator. Further, in the polarizing plate of the present invention, the polymerization initiator contained in the adhesive composition satisfies the conditions 1 and 2 shown below. When the adhesive composition contains a plurality of types of polymerization initiators, any one of the polymerization initiators may satisfy the following conditions 1 and 2.
- Condition 1 The maximum absorption wavelength of the polymerization initiator is within ⁇ 70 nm of the minimum absorption wavelength of the optical film.
- Condition 2 The molar absorption coefficient of the polymerization initiator is 22,000 mol -1 Lcm -1 or more.
- the method for measuring the maximum absorption wavelength of the polymerization initiator is an absorption spectrum (measurement range) using a spectrophotometer (UV-3150, manufactured by Shimadzu Corporation) using a solution in which 5 mg of the polymerization initiator is dissolved in 1000 mL of chloroform. : 200 to 800 nm) to determine the maximum absorption wavelength.
- the method for measuring the minimum absorption wavelength of the optical film is to measure the absorption spectrum (measurement range: 200 to 800 nm) with a spectrophotometer (UV-3150, manufactured by Shimadzu Corporation) using a 40 mm square optical film. , The minimum absorption wavelength shall be obtained.
- the method for measuring the molar extinction coefficient of the polymerization initiator is to use a solution of 5 mg of the polymerization initiator dissolved in 1000 mL of chloroform and measure the absorbance of this solution using a spectrophotometer (UV-3150, manufactured by Shimadzu Corporation). It shall be measured and the molar extinction coefficient ⁇ shall be calculated from the following formula.
- the optical path length of the cell used in this measurement is 1 cm.
- A ⁇ ⁇ C ⁇ l (A: Absorbance, C: Concentration (mol / L), l: Optical path length (cm))
- the maximum absorption wavelength of the polymerization initiator and the minimum absorption wavelength of the optical film are both in the range of 250 to 400 nm.
- the adhesive composition is not particularly limited as long as it is a composition containing a polymerizable compound and a polymerization initiator, but is an active energy ray-curable adhesive composition such as an electron beam curable type, an ultraviolet curable type, and a visible light curable type. It is preferably a product, and more preferably an ultraviolet curable adhesive composition.
- Examples of the polymerizable compound contained in the adhesive composition include conventionally known cationically polymerizable compounds and radically polymerizable compounds.
- cationically polymerizable compound examples include a monofunctional cationically polymerizable compound having one cationically polymerizable functional group in the molecule and a polyfunctional cationically polymerizable compound having two or more cationically polymerizable functional groups in the molecule. ..
- the cationically polymerizable functional group examples include an epoxy group, an oxetanyl group, a vinyl ether group and the like.
- Examples of the compound having an epoxy group include phenylglycidyl ether, p-tert-butylphenylglycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 1,2-butylene oxide, and 1,3-butadiene mono.
- Oxide, 1,2-epoxydodecane, epichlorohydrin, 1,2-epoxydecane, styrene oxide, cyclohexene oxide, 3-methacryloyloxymethylcyclohexene oxide, 3-acryloyloxymethylcyclohexene oxide, 3-vinylcyclohexene oxide, 4 -Vinylcyclohexene oxide and the like can be mentioned.
- Examples of the compound having an oxetanyl group include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] benzene, and 3-ethyl-3- (phenoxymethyl).
- Examples thereof include oxetane, di [(3-ethyl-3-oxetanyl) methyl] ether, 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, and phenol novolac oxetane.
- Examples of the compound having a vinyl ether group include 2-hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, vinyl ether such as diethylene glycol, triethylene glycol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, cyclohexanedimethanol monovinyl ether, and tricyclo.
- Examples thereof include decane vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, and pentaerythritol type tetravinyl ether.
- radically polymerizable compound examples include compounds having a radically polymerizable functional group of a carbon-carbon double bond such as a (meth) acryloyl group and a vinyl group. Further, as the radically polymerizable compound, either a monofunctional radically polymerizable compound or a bifunctional or higher polyfunctional radically polymerizable compound can be used.
- Examples of the monofunctional radically polymerizable compound include (meth) acrylamide derivatives having a (meth) acrylamide group and various (meth) acrylic acid derivatives having a (meth) acryloyloxy group.
- (meth) acrylamide derivative examples include N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, and N-isopropyl (meth) acrylamide.
- N-Alkyl group-containing (meth) acrylamide derivatives such as N-butyl (meth) acrylamide, N-hexyl (meth) acrylamide; N-methylol (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-methylol- N-hydroxyalkyl group-containing (meth) acrylamide derivatives such as N-propane (meth) acrylamide; N-aminoalkyl group-containing (meth) acrylamide derivatives such as aminomethyl (meth) acrylamide and aminoethyl (meth) acrylamide; N- N-alkyl group-containing (meth) acrylamide derivatives such as methoxymethylacrylamide and N-ethoxymethylacrylamide; N-mercaptoalkyl group-containing (meth) acrylamide derivatives such as mercaptomethyl (meth) acrylamide and mercaptoethyl (meth) acrylamide; etc. Can be mentioned.
- the (meth) acrylic acid derivative include, for example. Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, 2-methyl-2-nitropropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) ) Acrylate, s-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, t-pentyl (meth) acrylate, 3-pentyl (meth) acrylate, 2,2-dimethylbutyl ( Meta) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate
- Hydroxyl-containing (meth) acrylates such as acrylates, cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylates, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylates; Epoxy group-containing (meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether; 2,2,2-Trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl ethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, hexafluoropropyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) ) Halogen-containing (meth) acrylates such as acrylates, heptadecafluorodecyl (meth) acrylates, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylates
- Examples of the monofunctional radically polymerizable compound include carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, and isocrotonic acid.
- carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, and isocrotonic acid.
- Examples of the monofunctional radically polymerizable compound include lactam-based vinyl monomers such as N-vinylpyrrolidone, N-vinyl- ⁇ -caprolactam, and methylvinylpyrrolidone; vinylpyridine, vinylpiperidone, vinylpyrimidine, vinylpiperazine, and vinylpyrazine.
- lactam-based vinyl monomers such as N-vinylpyrrolidone, N-vinyl- ⁇ -caprolactam, and methylvinylpyrrolidone
- vinylpyridine vinylpiperidone, vinylpyrimidine, vinylpiperazine, and vinylpyrazine
- Examples thereof include vinyl-based monomers having a nitrogen-containing heterocycle such as vinylpyrrole, vinylimidazole, vinyloxazole, and vinylmorpholin.
- a radically polymerizable compound having an active methylene group can be used as the monofunctional radically polymerizable compound.
- a radically polymerizable compound having an active methylene group is a compound having an active double bond group such as a (meth) acrylic group at the terminal or in a molecule and having an active methylene group.
- the active methylene group include an acetoacetyl group, an alkoxymalonyl group, a cyanoacetyl group and the like, and an acetoacetyl group is preferable.
- radically polymerizable compound having an active methylene group examples include 2-acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, 2-acetacetoxypropyl (meth) acrylate, and 2-acetacetoxy-1-methylethyl (meth).
- Acetacetoxyalkyl (meth) acrylates such as acrylates; 2-ethoxymalonyloxyethyl (meth) acrylates, 2-cyanoacetoxyethyl (meth) acrylates, N- (2-cyanoacetoxyethyl) acrylamides, N- (2-propionyl).
- the radically polymerizable compound having an active methylene group is preferably acetoacetoxyalkyl (meth) acrylate.
- bifunctional or higher polyfunctional radically polymerizable compound examples include N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, which is a polyfunctional (meth) acrylamide derivative, tripropylene glycol di (meth) acrylate, and tetraethylene glycol di (meth).
- ⁇ Polymer initiator> As the polymerization initiator contained in the adhesive composition, conventionally known photocationic polymerization initiators or photoradical polymerization initiators that satisfy the above-mentioned conditions 1 and 2 can be appropriately used.
- the photocationic polymerization initiator generates a cationic species or Lewis acid by irradiation with active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams, and initiates a polymerization reaction of an epoxy group or an oxetanyl group.
- active energy rays such as visible light, ultraviolet rays, X-rays, and electron beams
- the photocationic polymerization initiator for example, known sulfonium salts, ammonium salts, iodonium salts (for example, diaryliodonium salts), triarylsulfonium salts, diazonium salts, iminium salts and the like can be used as the component (e).
- Examples thereof include those exemplified as the cationic polymerization catalyst in paragraph 0020 of the publication.
- Photoradical polymerization initiator examples include benzophenone compounds such as benzyl, benzophenone, benzoylbenzoic acid, and 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone; 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2).
- -Aromatic ketone compounds such as (propyl) ketone, ⁇ -hydroxy- ⁇ , ⁇ '-dimethylacetophenone, 2-methyl-2-hydroxypropiophenone, ⁇ -hydroxycyclohexylphenylketone; methoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy- Acetphenone compounds such as 2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) -phenyl] -2-morpholinopropane-1; venzoine methyl ether, Benzoin ether compounds such as venzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, venzoin butyl ether and anisoin methyl ether; aromatic ketal compounds such as benzyl dimethyl ketal; aromatic sulfonyl chlorides such as 2-naphthalene sulfonyl chloride.
- Photoactive oxime compounds such as 1-phenone-1,1-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime; thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, Thioxantone compounds such as isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, dodecylthioxanthone; camphorquinone; halogenated ketone; acylphosphinoxide; acylphosphonate, etc. Can be mentioned.
- the adhesive composition preferably contains a sensitizer because the durability of the polarizing plate is further improved, and is on the long wavelength side of the maximum absorption wavelength of the polymerization initiator contained in the adhesive composition. Moreover, it is more preferable that the sensitizer having a maximum absorption wavelength is contained in the wavelength region where the transmittance of the optical film is 1% or more.
- the method for measuring the maximum absorption wavelength of the sensitizer is an absorption spectrum (measurement range) using a spectrophotometer (UV-3150, manufactured by Shimadzu Corporation) using a solution in which 5 mg of the sensitizer is dissolved in 1000 mL of chloroform. : 200 to 800 nm) to determine the maximum absorption wavelength.
- the transmittance of the optical film is measured by measuring the transmittance (measurement range: 200 to 800 nm) with a spectrophotometer (UV-3150, manufactured by Shimadzu Corporation) using a 40 mm square optical film.
- the transmittance shall be calculated.
- the maximum absorption wavelength of the sensitizer is preferably in the range of 250 to 400 nm.
- a photosensitizer is preferable, and specific examples thereof include xanthone compounds such as xanthone and thioxanthone (for example, 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, etc.); anthracene and an alkoxy group.
- Anthracene compounds containing anthracene eg, dibutoxyanthracene, etc.
- phenothiazine, rubrene, etc. may be mentioned.
- the content of the sensitizer is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound. , 0.5-8 parts by mass is more preferable.
- the polarizing plate of the present invention has a surface on the adhesive layer side of the optical film (hereinafter, abbreviated as "surface A1” in this paragraph) or adhesion for the reason that the adhesiveness between the polarizing element and the optical film is improved. It is preferable that a polymer having a repeating unit represented by the following formula (B) is present on the surface of the layer on the optical film side (hereinafter, abbreviated as “surface A2” in this paragraph), and it is preferable that the polymer is present. It is more preferable that a polymer having a repeating unit represented by the following formula (B) is present on the surface A1 for the reason that the adhesiveness to the optical film is further improved.
- the presence of the polymer on the surface A1 and the surface A2 can be confirmed by, for example, time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS).
- TOF-SIMS time-of-flight secondary ion mass spectrometry
- the method described in "Surface Analysis Technology Selection Book Secondary Ion Mass Spectrometry” edited by Japan Surface Science Society, Maruzen Co., Ltd. (published in 1999) can be adopted.
- the fragment derived from the repeating unit represented by the following formula (B) is detected together.
- R b1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
- L b1 represents a single bond or a divalent linking group.
- U b1 and U b2 independently represent -O-, -S-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCOO-, or -NH-.
- R b2 and R b3 independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, respectively.
- R b2 and R b3 may be bonded to each other via a linking group.
- an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methyl group, etc.) Ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, and cyclohexyl group) are more preferable, and alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are more preferable, and methyl groups are more preferable.
- an ethyl group is particularly preferable.
- R b1 preferably represents a hydrogen atom or a methyl group.
- examples of the divalent linking group represented by one aspect of L b1 include -O-, -S-, -COO-, -OCO-, -CONR b4-, and -NR b4 COO- . , -CR b4 N-, a substituted or unsubstituted divalent aliphatic group, a substituted or unsubstituted divalent aromatic group, and a divalent linking group selected from the group consisting of a combination thereof.
- R b4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
- substituents that the divalent aliphatic group may have include the same specific examples as those described in the substituent group Y described later, and specific examples of R b4 include. , The same as the specific example of R b1 can be mentioned.
- divalent linking groups -O-, -COO-, -OCO-, -CONR 9- , -NR 9 COO-, substituted or unsubstituted divalent aliphatic groups, substituted or unsubstituted.
- a divalent aromatic group and a divalent linking group selected from the group consisting of combinations thereof are preferable.
- L b1 contains a substituted or unsubstituted divalent aromatic group, the number of aromatic rings is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, and even more preferably 1.
- U b1 and U b2 are independently of -O-, -S-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCOO-, or -NH, respectively, as described above.
- an alkyl group an alkenyl group or an alkynyl group which may have a substituent may be used.
- the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group and a tridecyl group.
- alkenyl group examples include a linear group such as a vinyl group, a 1-propenyl group, a 1-butenyl group, a 1-methyl-1-propenyl group, a 1-cyclopentenyl group and a 1-cyclohexenyl group. , Branched or cyclic alkenyl groups.
- alkynyl group include an ethynyl group, a 1-propynyl group, a 1-butynyl group, a 1-octynyl group and the like.
- substituted or unsubstituted aryl group represented by one aspect of R b2 and R b3 for example, one in which one to four benzene rings form a fused ring, a benzene ring and an unsaturated five-membered ring are used.
- examples thereof include those in which a fused ring is formed, and specific examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, an indenyl group, an acenabutenyl group, a fluorenyl group, a pyrenyl group and the like.
- a heteroaromatic ring containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom for example, a heteroaromatic ring containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom.
- a heteroaryl group obtained by removing one of the above hydrogen atoms can be mentioned.
- Specific examples of the heteroaromatic ring containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom include, for example, pyrrole, furan, thiophene, pyrazole, imidazole, triazole, oxazole and isooxazole.
- R b2 and R b3 may have include monovalent non-metal atomic groups excluding hydrogen, and are selected from the following substituent group Y, for example.
- substituent group Y Halogen atom (-F, -Br, -Cl, -I), hydroxyl group, alkoxy group, aryloxy group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, alkyldithio group, aryldithio group, amino group, N-alkylamino group , N, N-dialkylamino group, N-arylamino group, N, N-diarylamino group, N-alkyl-N-arylamino group, acyloxy group, carbamoyloxy group, N-alkylcarbamoyloxy group, N-ally Lucarbamoyloxy group, N, N-dialkylcarbamoyloxy group, N, N-diary
- Diarylphosphonooxy groups (-OPO 3 (aryl) 2 ), alkylarylphosphonooxy groups (-OPO 3 (alkyl) (aryl)), monoalkylphosphonooxy groups (-OPO 3 H (alkyl)) and Its conjugated base group, monoarylphosphonooxy group (-OPO 3H (aryl)) and its conjugated base group, cyano group, nitro group, aryl group, alkenyl group and alkynyl group, and substituents thereof. May form a ring by bonding substituents to each other or to a hydrocarbon group substituted, if possible.
- a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group is preferable, a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group is more preferable, and hydrogen. It is more preferable that they are linked to each other by an atom or an alkylene linking group.
- monomers forming the repeating unit represented by the above formula (B) include the monomers represented by the following formulas 3-1 to 3-26.
- the polymer is a copolymer having a repeating unit represented by the following formula (F), for the reason that the adhesiveness between the polarizing element and the optical film is further improved. ..
- R f1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
- L f1 represents a single bond or a divalent linking group.
- R f2 represents a group containing at least one group of the following (a) to (c).
- A A group represented by any of the following formulas (1) to (3)
- the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by one aspect of R f1 is the same as the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by one aspect of R b1 in the above formula (B). Things can be mentioned. Of these, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is particularly preferable.
- R f1 preferably represents a hydrogen atom or a methyl group.
- examples of the divalent linking group represented by one aspect of L f1 include the same as the divalent linking group represented by one aspect of L b1 in the above formula (B). Of these, -O-, -CO-O-, -CO-NH-, and -O-CO- are preferable.
- R f2 represents a group containing at least one group of the above (a) to (c).
- RF1 of the repeating unit formula (F-1) having a group represented by the formula (a) (1), (2) or (3) is a group represented by the above formula (1), (2) or (3).
- the formula (F-1) is a repeating unit represented by the following formula (4).
- Rfa is a group represented by the above formula (1), (2) or (3).
- R 1B is a divalent group having 2 to 50 carbon atoms.
- the divalent group having 2 to 50 carbon atoms represented by R 1B may contain a hetero atom, and may contain an aromatic group, a hetero aromatic group, a hetero ring group, an aliphatic group, and an alicyclic group. It may be a group. Specific examples of R 1B include the following groups.
- X is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group), an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.) and a halogen atom.
- Y represents -O-CO-, -CO-O-, -CONH- or -NHCO-.
- X is preferably 1,2-phenylene, 1,3-phenylene, 1,4-phenylene, and more preferably 1,4-phenylene.
- Specific examples of the particularly preferable divalent group having 2 to 50 carbon atoms represented by R 1B include a divalent group having the following structure.
- R 2 is a hydrogen atom or a methyl group.
- RF1 has a perfluoropolyether group.
- the perfluoropolyether group is a divalent group in which a plurality of fluorocarbon groups are bonded by an ether bond.
- the perfluoropolyether group is preferably a divalent group in which a plurality of perfluoroalkylene groups are bonded by an ether bond.
- the perfluoropolyether group may have a linear structure, a branched structure, or a cyclic structure, and is preferably a linear structure or a branched structure, and more preferably a linear structure.
- the formula (F-1) is preferably a structural unit represented by the following formula (Ib).
- LF1 represents the same group as in formula (F-1).
- R 11 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
- Rf 1 and Rf 2 independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group. When a plurality of Rf 1s exist, they may be the same or different from each other. When there are a plurality of Rf 2 , they may be the same or different.
- u represents an integer of 1 or more.
- p represents an integer of 1 or more.
- R 12 represents a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is not particularly limited, but for example, a fluorine atom, a perfluoroalkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms), and an alkyl group (preferably 1 to 1 carbon atoms). 10), hydroxyalkyl groups (preferably 1 to 10 carbon atoms) and the like can be mentioned.
- u represents an integer of 1 or more, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 3.
- p represents an integer of 1 or more, preferably represents 1 to 100, more preferably represents 1 to 80, and further preferably represents 1 to 60.
- the p [CRf 1 Rf 2 ] uOs may be the same or different.
- the compound having a proton donor functional group and the compound having a proton acceptor functional group are preferably compounds represented by any of the following formulas (1-1) to (1 to 3).
- n 1 to 1.
- the sum of m and n represents an integer of 2 to 6.
- HB represents the above-mentioned hydrogen-bondable functional group (that is, a proton donor functional group and a proton acceptor functional group), and m is 2.
- the plurality of HBs may be the same or different from each other.
- the proton donor functional group include a carboxy group and a sulfonic acid group.
- proton acceptor functional group include a group containing a nitrogen atom.
- X1 and X2 independently represent a single bond or a divalent linking group, and when m is an integer of 2 to 5, a plurality of them are present. X1 may be the same or different, and when n is an integer of 2 to 5, the plurality of X2s may be the same or different.
- HB and X2 may form a ring with a part of HB and X2, and in the above formula (1-3), RL and X1 are RL and X1.
- a ring may be formed with a part of.
- a linear chain having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent may be used.
- a state, a branched or cyclic alkylene group, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent, an ether group (—O—), a carbonyl group (—C ( O) ⁇ ), and Included are at least one or more groups selected from the group consisting of imino groups (-NH-) which may have substituents.
- examples of the substituent that the alkylene group, arylene group and imino group may have include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a hydroxyl group and the like.
- the alkyl group for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, etc.) is preferable.
- n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, cyclohexyl group, etc.) are more preferable, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are more preferable, and methyl groups or ethyl groups are preferable. Especially preferable.
- alkoxy group for example, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methoxy group, an ethoxy group, an n-butoxy group, a methoxyethoxy group, etc.) is more preferable, and carbon.
- halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and among them, a fluorine atom and a chlorine atom are preferable.
- the linear alkylene group specifically includes, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group and a pentylene group. Examples include a hexylene group and a decylene group. Specific examples of the branched alkylene group include a dimethylmethylene group, a methylethylene group, a 2,2-dimethylpropylene group and a 2-ethyl-2-methylpropylene group.
- cyclic alkylene group examples include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cyclooctylene group, a cyclodecylene group, an adamantane-diyl group, and a norbornane-diyl group.
- arylene group having 6 to 12 carbon atoms include a phenylene group, a xylylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, a 2,2'-methylenebisphenyl group, and the like, among which the phenylene group is used. preferable.
- X3 represents a single bond or a 2- to hexavalent linking group.
- divalent linking group represented by one aspect of X3 those described as the divalent linking group represented by one aspect of X1 and X2 in the above formulas (1-1) to (1-3) are described.
- examples of the 3- to hexavalent linking group shown in one aspect of X3 include cycloalkylene rings such as cyclohexane ring and cyclohexene ring; aromatic hydrocarbons such as benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring and phenanthroline ring.
- a hydrogen atom bonded to a carbon atom forming a ring in a ring structure such as a hydrogen ring; an aromatic heterocycle such as a furan ring, a pyrrole ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a thiazole ring, or a benzothiazole ring;
- Examples include structures excluding 3 to 6 pieces.
- a benzene ring for example, a benzene-1,2,4-yl group is preferable.
- RL represents a substituent containing a fluorine atom or an alkyl group having 6 or more carbon atoms, and when n is an integer of 2 to 5, a plurality of RLs are used.
- the RLs may be the same or different.
- examples of the monovalent substituent containing a fluorine atom include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms in which at least one carbon atom has a fluorine atom as a substituent. Be done.
- the compound having a proton donor functional group is specifically, for example, a compound represented by the following formula. Can be mentioned.
- the compound having a proton acceptor functional group is specifically represented by, for example, the following formula.
- Compounds include.
- the image display device of the present invention is an image display device having the optical film of the present invention or the polarizing plate of the present invention.
- the display element used in the image display device of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal cell, an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as “EL”) display panel, and a plasma display panel.
- EL organic electroluminescence
- a liquid crystal cell and an organic EL display panel are preferable, and a liquid crystal cell is more preferable.
- the image display device of the present invention is preferably a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element and an organic EL display device using an organic EL display panel as a display element, and the liquid crystal display device is preferable. More preferred.
- the liquid crystal display device which is an example of the image display device of the present invention, is a liquid crystal display device having the above-mentioned polarizing plate of the present invention and a liquid crystal cell.
- the polarizing plate of the present invention among the polarizing plates provided on both sides of the liquid crystal cell, it is preferable to use the polarizing plate of the present invention as the polarizing plate on the front side, and the polarizing plate of the present invention as the polarizing plate on the front side and the rear side. Is more preferable to use.
- the liquid crystal cells constituting the liquid crystal display device will be described in detail below.
- the liquid crystal cell used in the liquid crystal display device is a VA (Vertical Element) mode, an OCB (Optically Compensated Bend) mode, an IPS (In-Plane-Switching) mode, an FFS (Fringe-Field-Switching) mode, or a TN (Tw) mode.
- VA Vertical Element
- OCB Optically Compensated Bend
- IPS In-Plane-Switching
- FFS Feringe-Field-Switching
- TN Tw
- the Nematic) mode is preferred, but is not limited to these.
- the rod-shaped liquid crystal molecules are substantially horizontally oriented when no voltage is applied, and are further twisted to 60 to 120 °.
- the TN mode liquid crystal cell is most often used as a color TFT liquid crystal display device, and has been described in many documents.
- the rod-shaped liquid crystal molecules are substantially vertically oriented when no voltage is applied.
- a VA mode liquid crystal cell in a narrow sense (1) in which rod-shaped liquid crystal molecules are oriented substantially vertically when no voltage is applied and substantially horizontally when a voltage is applied
- 176625 Japanese Patent Publication No. 176625
- SID97 Voltage of technique. Papers (Proceedings) 28 (1997) 845 in which the VA mode is multi-domainized for expanding the viewing angle.
- Liquid crystal cells in a mode in which rod-shaped liquid crystal molecules are substantially vertically oriented when no voltage is applied and twisted and multi-domain oriented when a voltage is applied. (1998)) and (4) SURVIVAL mode liquid crystal cell (announced at LCD International 98). Further, it may be any of PVA (Patternized Vertical Alignment) type, optical alignment type (Optical Alignment), and PSA (Polymer-Stained Alignment). Details of these modes are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-215326 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-538819.
- the rod-shaped liquid crystal molecules are oriented substantially parallel to the substrate, and the liquid crystal molecules respond in a planar manner when an electric field parallel to the substrate surface is applied.
- the display is black when no electric field is applied, and the absorption axes of the pair of upper and lower polarizing plates are orthogonal to each other.
- Methods for reducing leakage light when displaying black in an oblique direction and improving the viewing angle by using an optical compensation sheet are described in JP-A-10-54982, JP-A-11-202323, and JP-A-9-292522. It is disclosed in JP-A-11-133408, JP-A-11-305217, JP-A-10-307291, and the like.
- the organic EL display device which is an example of the image display device of the present invention, includes, for example, a ⁇ / 4 plate (positive A plate) composed of a polarizing element, an optically anisotropic layer of the present invention, and an organic EL from the viewing side.
- a mode having a display panel in this order is preferably mentioned.
- the organic EL display panel is a display panel configured by using an organic EL element formed by sandwiching an organic light emitting layer (organic electroluminescence layer) between electrodes (between a cathode and an anode).
- the configuration of the organic EL display panel is not particularly limited, and a known configuration is adopted.
- ⁇ Matte solution ⁇ ⁇ Silica particles with an average particle size of 20 nm (AEROSIL R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 2 parts by mass ⁇ Methylene chloride (first solvent) 76 parts by mass ⁇ Methanol (second solvent) 11 parts by mass ⁇ Core layer cellulose acylate dope 1 1 part by mass ⁇
- ⁇ Making protective film 1> Three layers of the core layer cellulose acylate dope 1 and the outer layer cellulose acylate dope 1 on both sides thereof were simultaneously poured from the discharge port onto a drum at 20 ° C. With the solvent content of the film on the drum being approximately 20% by mass, the film was peeled off from the drum, and both ends of the obtained film in the width direction were fixed with tenter clips, and the residual solvent in the film was 3 to 15% by mass. The film was dried while being stretched 1.2 times in the lateral direction in the state of%. Then, the obtained film was transferred between the rolls of the heat treatment apparatus to prepare a cellulose acylate film 1 having a thickness of 25 ⁇ m, which was used as a protective film 1.
- a hard coat curable composition shown in Table 4 below was prepared.
- the hard coat curable composition 1 is applied onto the surface of the protective film 1 prepared above, then dried at 100 ° C. for 60 seconds, and UV is 1.5 kW under the condition of nitrogen 0.1% or less. , 300 mJ was irradiated and cured to prepare a protective film 1 with a hard coat layer having a hard coat layer having a film thickness of 5 ⁇ m. The film thickness of the hard coat layer was adjusted by using a slot die and adjusting the coating amount in the die coat method.
- a polarizing plate 1 with a single-sided protective film (hereinafter, also simply referred to as “polarizing plate 1”) was produced by laminating them by roll-to-roll so that the polarization axis and the longitudinal direction of the film were orthogonal to each other. At this time, the protective film was bonded so that the cellulose acylate film side was on the polarizing element side.
- polarizing plate 2 with single-sided protective film [Preparation of polarizing plate 2 with single-sided protective film]
- the polarizing plate 2 with a single-sided protective film (hereinafter, also simply referred to as “polarizing plate 2”) was produced in the same manner except that the hard coat layer was not provided on the surface of the protective film 1.
- each liquid crystal display device was manufactured by using the polarizing plate 1 on the visual recognition side and the polarizing plate 2 on the backlight side.
- Polyester (number average molecular weight 800)
- Matte solution ⁇ ⁇ Silica particles with an average particle size of 20 nm (AEROSIL R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 2 parts by mass ⁇ Methylene chloride (first solvent) 76 parts by mass ⁇ Methanol (second solvent) 11 parts by mass ⁇ Core layer cellulose acylate dope 1 part by mass ⁇
- ⁇ Making protective film 2> After filtering the core layer cellulose acylate dope 2 and the outer layer cellulose acylate dope 2 with a filter paper having an average pore diameter of 34 ⁇ m and a sintered metal filter having an average pore diameter of 10 ⁇ m, the core layer cellulose acylate dope 2 and outer layer cellulose on both sides thereof are filtered. Three layers of acylate dope 2 were simultaneously cast on a drum at 20 ° C. from the casting port (band spreading machine). Next, with the solvent content of the film on the drum being approximately 20% by mass, the film was peeled off from the drum, both ends of the film in the width direction were fixed with tenter clips, and the film was stretched laterally at a stretching ratio of 1.1 times.
- the obtained film was further dried by transporting it between the rolls of the heat treatment apparatus to prepare a cellulose acylate film 2 having a film thickness of 40 ⁇ m, which was used as a protective film 2.
- composition 1 for forming an optically anisotropic layer having the following composition was prepared.
- Composition for forming an optically anisotropic layer 1 ⁇ -The following liquid crystal compound R1 42.00 parts by mass-The following liquid crystal compound R2 42.00 parts by mass-The following polymerizable compound A1 12.00 parts by mass-The following polymerizable compound A2 4.00 parts by mass-The following polymerization initiator S1 0.
- the group adjacent to the acryloyloxy group of the following liquid crystal compounds R1 and R2 represents a propylene group (a group in which a methyl group is replaced with an ethylene group), and the following liquid crystal compounds R1 and R2 have different positional isomers of the methyl group. Represents a mixture of bodies.
- ⁇ Preparation of the first optically anisotropic layer> A die coating method using a slot die described in Example 1 of JP-A-2006-122889 was applied to one side of the prepared protective film 2 to form a photo-alignment film forming material, and a transfer speed of 30 m / min was used. And dried at 120 ° C. for 1 minute to remove the solvent. Then, by irradiating with polarized ultraviolet rays (10 mJ / cm 2 , using an ultrahigh pressure mercury lamp), a photoalignment film 1 having a thickness of 0.3 ⁇ m was formed.
- composition 1 for forming an optically anisotropic layer prepared above was applied onto the photoalignment film 1 with a spin coater so that the film thickness after drying was 2.5 ⁇ m.
- the mixture is heated in a temperature range indicating the liquid crystal state of the nematic phase for 30 seconds, cooled to a temperature 10 ° C. lower than the phase transition temperature from the nematic phase to the smectic phase, and then UV-irradiated at that temperature (300 mJ / cm 2 ). ) was carried out to prepare a first optically anisotropic layer immobilized in a liquid crystal state of the smectic (Sm) phase.
- a layer was prepared to obtain an optical film 1.
- the layer structure of the optical film 1 is a layer structure having a protective film 2, a photoalignment film 1, a first optically anisotropic layer, and a second optically anisotropic layer in this order.
- the retardation Rth2 (550) in the thickness direction of the obtained second optically anisotropic layer was ⁇ 100 nm, and Rth2 (450) / Rth2 (550) was 0.95.
- the wavelength dispersibility of the obtained optical film 1, that is, Re (450) / Re (550) was 0.86.
- Compound K1 (A-600, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 8.0 parts by mass ⁇ 3.0 parts by mass of the polymerization initiator S1 ⁇ 0.4 parts by mass of the following leveling agent P2 ⁇
- the following leveling agent P3 0. 5 parts by mass, methyl ethyl ketone 175.0 parts by mass, cyclopentanone 75.0 parts by mass, methanol 12.5 parts by mass, isopropanol 12.5 parts by mass ⁇ ⁇
- the adhesive composition 1-1 After corona-treating the surface of the produced optical film 1 on the side of the second optically anisotropic layer with a discharge amount of 150 W ⁇ min / m 2 , the adhesive composition 1-1 is applied so as to have a film thickness of 3.0 ⁇ m. And formed an adhesive layer. After that, the adhesive-coated surface was bonded to the polarizing element surface of the polarizing plate 1 with a single-sided protective film, and ultraviolet rays were irradiated at 300 mJ / cm 2 from the substrate side of the laminate at room temperature in an atmospheric atmosphere. A polarizing plate was prepared.
- ⁇ Preparation of protective film 3> The PMMA dope described above was uniformly cast on a stainless steel band (casting support) from the casting die (band casting machine). The film was peeled off with a solvent content of about 20% by mass in the cast film, both ends in the width direction of the film were fixed with tenter clips, and the film was dried while being stretched laterally at a stretching ratio of 1.1 times. Then, the obtained film was further dried by transporting it between the rolls of the heat treatment apparatus to prepare a PMMA film having a film thickness of 20 ⁇ m, which was used as a protective film 3.
- Adhesive Composition 2 The following compounds were mixed at the ratios described to prepare an adhesive composition 2.
- Polymerizable compound (Aronix M-220, manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd.): 20 parts by mass Polymerizable compound (4-hydroxybutyl acrylate, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.): 40 parts by mass Polymerizable compound (-2-ethylhexyl acrylate, Mitsubishi Chemical Co., Ltd.): 40 parts by mass Polymerizable initiator (Irgacure907, manufactured by BASF): 1.5 parts by mass Sensitizer (KAYACURE DETX-S, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.): 0.5 parts by mass
- the first optically anisotropic layer and the second The first polarizing plate containing the two optically anisotropic layers is on the visual recognition side
- the second polarizing plate is on the backlight side
- the absorption axes of the polarizing elements in the respective polarizing plates are orthogonal to each other, and the inside of the liquid crystal cell.
- the liquid crystal display device of Example 1 was manufactured by laminating with a 20 ⁇ m acrylic pressure-sensitive adhesive so that the orientation direction of the liquid crystal of No. 1 was orthogonal to the absorption axis of the polarizing element in the first polarizing plate.
- the liquid crystal cell in the liquid crystal display device includes a color filter layer on the substrate on the first polarizing plate side and a TFT layer on the substrate on the second polarizing plate side, and each Rth (550) is 10 nm. It was 2 nm. Further, ⁇ n ⁇ d of the liquid crystal compound in the liquid crystal cell was 340, and the tilt angle of the liquid crystal compound with respect to the substrate surface was 0.1 °.
- Example 2 Adhesive in the same manner as the adhesive composition 1-1, except that a polymerization initiator (CPI-300, manufactured by San-Apro Co., Ltd.) was used instead of the polymerization initiator (Irgcure 290, BASF Japan Ltd.). Composition 1-2 was prepared. Next, the first polarizing plate and the liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1 except that the adhesive composition 1-2 was used instead of the adhesive composition 1-1.
- a polymerization initiator CPI-300, manufactured by San-Apro Co., Ltd.
- Example 3 The first polarizing plate was prepared by the method shown below. Further, a liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the first polarizing plate produced by the method shown below was used.
- Example 4 to 10 The first polarizing plate and the first polarizing plate and the liquid crystal compound used for forming the second optical anisotropy were changed to the liquid crystal compounds shown in Table 5 below in the same manner as in Example 1. , A liquid crystal display device was manufactured.
- Example 11 The composition 3 for forming an optically anisotropic layer was prepared by the same method as in Example 1 except that the leveling agent P3 was not blended.
- the first polarizing plate and the liquid crystal display device were used in the same manner as in Example 1 except that the composition 3 for forming an optically anisotropic layer was used instead of the composition 2 for forming an optically anisotropic layer. Made.
- Example 12 The first polarizing plate and the liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1 except that the first optically anisotropic layer was immobilized in the liquid crystal state of the nematic (Nm) phase.
- Example 13 The adhesive composition 1-4 was prepared in the same manner as the adhesive composition 1-1 except that the sensitizer (isopropylthioxanthone, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was not blended. Next, the first polarizing plate and the liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1 except that the adhesive composition 1-4 was used instead of the adhesive composition 1-1.
- the sensitizer isopropylthioxanthone, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
- Example 1 As the adhesive composition used for producing the first polarizing plate, the same as in Example 1 except that the adhesive composition 2 used for producing the second polarizing plate was used instead of the adhesive composition 1-1.
- the first polarizing plate and the liquid crystal display device were manufactured by the same method.
- the black brightness was measured using a measuring device (EZ-Contrast XL88, manufactured by ELDIM) when the liquid crystal display device displayed black in a dark room.
- the average value of the brightness at the azimuth angles of 45 °, 135 °, 225 ° and 315 ° at the polar angle of 60 ° was defined as the light leakage Y, and the evaluation was performed according to the following criteria. The results are shown in Tables 5 and 6 below.
- the absorption axis direction of the polarizing element on the viewing side is 0 ° (and 180 °)
- the absorption axis direction of the polarizing element on the backlight side (second polarizing element) is 90 °.
- the azimuth was defined to be (and 270 °).
- the prepared first polarizing plate was cut into a polarizing element of 400 mm ⁇ 400 mm, bonded to a glass substrate via an adhesive (SK-2057, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.), and held at 65 ° C. at 90% for 500 hours.
- the degree of polarization P was measured with VAP-7070 (manufactured by JASCO Corporation) and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 5 and 6 below. (Evaluation criteria) A: P ⁇ 99% B: 90% ⁇ P ⁇ 99% C: P ⁇ 90%
- Liquid crystal compound R3 A mixture of the following liquid crystal compounds (RA) (RB) (RC) at 83: 15: 2 (mass ratio).
- the polarizing plate using the optical film exhibiting forward wavelength dispersibility does not have the problem of adhesion between the splitter and the optical film and the problem of inferior durability.
- the polymerization initiator does not satisfy the above-mentioned condition 1 or condition 2
- the polarizing plate using the optical film exhibiting the reverse wavelength dispersibility is inferior in the adhesiveness between the polarizing element and the optical film and has durability.
- Example 14 The first polarizing plate was produced by the same method as in Example 1 except that the second optically anisotropic layer was not formed. Further, when the adhesiveness and durability of the produced first polarizing plate were evaluated by the same method as in Example 1, the adhesiveness evaluation result was "B" as shown in Table 7 below, and the durability was evaluated. The result was "A”.
- Example 15 The composition 1 for forming an optically anisotropic layer was changed to the composition 3 for forming an optically anisotropic layer below, and the same method as in Example 1 was used except that the second optically anisotropic layer was not formed.
- the first polarizing plate was prepared. In Example 15, it was confirmed by the above-mentioned method that the leveling agent P3 was present on the surface of the first optically anisotropic layer on the adhesive layer side. Moreover, when the adhesiveness and durability of the produced first polarizing plate were evaluated by the same method as in Example 1, all the evaluation results were "A" as shown in Table 7 below.
- composition for forming an optically anisotropic layer 3 ⁇ -The liquid crystal compound R1 42.00 parts by mass-The liquid crystal compound R2 42.00 parts by mass-The polymerizable compound A1 12.00 parts by mass-The polymerizable compound A2 4.00 parts by mass-The polymerization initiator S1 0. 50 parts by mass, 0.23 parts by mass of the above leveling agent, High Solve Polymer (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) 2,000 parts by mass, NK ester A-200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 1.00 parts by mass, methyl ethyl ketone 424 .8 parts by mass ⁇
- Example 16 The composition 1 for forming an optically anisotropic layer is changed to the composition 4 for forming an optically anisotropic layer below, and the composition 2 for forming an optically anisotropic layer is changed to the composition 5 for forming an optically anisotropic layer below.
- the first polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. Moreover, when the adhesiveness and durability of the produced first polarizing plate were evaluated by the same method as in Example 1, all the evaluation results were "A" as shown in Table 8 below.
- composition for forming an optically anisotropic layer 4 ⁇ -The following liquid crystal compound R21 20.00 parts by mass-The following liquid crystal compound R22 27.00 parts by mass-The following liquid crystal compound R23 16.50 parts by mass-The following liquid crystal compound R24 16.50 parts by mass-The above liquid crystal compound R2 20.00 parts by mass -The following polymerizable compound A3 15.00 parts by mass-NK ester DCP (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 3.00 parts by mass-The above-mentioned polymerization initiator S1 1.50 parts by mass-DIPEA (manufactured by Koei Chemical Industry Co., Ltd.) 0. 04 parts by mass ⁇
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Abstract
本発明は、偏光子と光学フィルムとの接着性に優れ、耐久性が良好となる偏光板およびこれを有する画像表示装置を提供することを課題とする。本発明の偏光板は、偏光子と、接着層と、逆波長分散性を示す光学フィルムとをこの順に隣接して有し、接着層が、重合性化合物および重合開始剤を含有する接着剤組成物を用いて形成された層であり、以下に示す条件1および2を満たす、偏光板である。 条件1:重合開始剤の極大吸収波長が、光学フィルムの極小吸収波長±70nm以内に存在する 条件2:重合開始剤のモル吸光係数が、22,000mol-1Lcm-1以上である
Description
本発明は、偏光板および画像表示装置に関する。
逆波長分散性を示す重合性液晶化合物は、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光学フィルム(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。
例えば、特許文献1には、位相差フィルムと偏光子とを接着剤層を介して積層した偏光フィルムが記載されている([請求項1][請求項20])。
本発明者らは、特許文献1などに記載された公知の偏光板、すなわち、偏光子と接着層と逆波長分散性を示す光学フィルムとをこの順に隣接して有する偏光板について検討したところ、偏光子と光学フィルムとの接着性が不十分であり、また、耐久性に改善の余地があることを明らかとした。
そこで、本発明は、偏光子と光学フィルムとの接着性に優れ、耐久性が良好となる偏光板およびこれを有する画像表示装置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、接着層を形成する接着剤組成物に含まれる重合開始剤の極大吸収波長が所定の範囲に存在し、モル吸光係数が所定の値以上であることにより、偏光子と光学フィルムとの接着性に優れ、耐久性が良好な偏光板を作製できることを見出し、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。
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] 偏光子と、接着層と、逆波長分散性を示す光学フィルムとをこの順に隣接して有し、
接着層が、重合性化合物および重合開始剤を含有する接着剤組成物を用いて形成された層であり、
以下に示す条件1および2を満たす、偏光板。
条件1:重合開始剤の極大吸収波長が、光学フィルムの極小吸収波長±70nm以内に存在する
条件2:重合開始剤のモル吸光係数が、22,000mol-1Lcm-1以上である
[2] 光学フィルムが、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された光学異方性層を有する、[1]に記載の偏光板。
[3] 重合性液晶化合物が、後述する式(Ar-1)~(Ar-7)のいずれかで表される連結基を有する化合物である、[2]に記載の偏光板。
[4] 光学フィルムにおける接着層側の表面、または、接着層における光学フィルム側の表面に、後述する式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在する、[1]~[3]のいずれかに記載の偏光板。
[5] 上記重合体が、更に、後述する式(F)で表される繰り返し単位を有する共重合体である、[4]に記載の偏光板。
[6] 光学フィルムにおける接着層側の表面に、上記重合体が存在する、[4]または[5]に記載の偏光板。
[7] 光学フィルムが、スメクチック相の液晶状態が固定化された光学異方性層を少なくとも1層有する、[1]~[6]のいずれかに記載の偏光板。
[8] 接着剤組成物が、更に、増感剤を含有し、
増感剤が、重合開始剤の極大吸収波長より長波長側で、かつ、光学フィルムの透過率が1%以上ある波長領域に、極大吸収波長を有する、[1]~[7]のいずれかに記載の偏光板。
[9] 重合性化合物がカチオン重合性化合物である、[1]~[8]のいずれかに記載の偏光板。
[10] 重合性化合物がラジカル重合性化合物である、[1]~[8]のいずれかに記載の偏光板
[11] [1]~[10]のいずれかに記載の偏光板を有する、画像表示装置。
[12] 液晶表示装置である、[11]に記載の画像表示装置。
[13] 有機エレクトロルミネッセンス表示装置である、[11]に記載の画像表示装置。
接着層が、重合性化合物および重合開始剤を含有する接着剤組成物を用いて形成された層であり、
以下に示す条件1および2を満たす、偏光板。
条件1:重合開始剤の極大吸収波長が、光学フィルムの極小吸収波長±70nm以内に存在する
条件2:重合開始剤のモル吸光係数が、22,000mol-1Lcm-1以上である
[2] 光学フィルムが、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された光学異方性層を有する、[1]に記載の偏光板。
[3] 重合性液晶化合物が、後述する式(Ar-1)~(Ar-7)のいずれかで表される連結基を有する化合物である、[2]に記載の偏光板。
[4] 光学フィルムにおける接着層側の表面、または、接着層における光学フィルム側の表面に、後述する式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在する、[1]~[3]のいずれかに記載の偏光板。
[5] 上記重合体が、更に、後述する式(F)で表される繰り返し単位を有する共重合体である、[4]に記載の偏光板。
[6] 光学フィルムにおける接着層側の表面に、上記重合体が存在する、[4]または[5]に記載の偏光板。
[7] 光学フィルムが、スメクチック相の液晶状態が固定化された光学異方性層を少なくとも1層有する、[1]~[6]のいずれかに記載の偏光板。
[8] 接着剤組成物が、更に、増感剤を含有し、
増感剤が、重合開始剤の極大吸収波長より長波長側で、かつ、光学フィルムの透過率が1%以上ある波長領域に、極大吸収波長を有する、[1]~[7]のいずれかに記載の偏光板。
[9] 重合性化合物がカチオン重合性化合物である、[1]~[8]のいずれかに記載の偏光板。
[10] 重合性化合物がラジカル重合性化合物である、[1]~[8]のいずれかに記載の偏光板
[11] [1]~[10]のいずれかに記載の偏光板を有する、画像表示装置。
[12] 液晶表示装置である、[11]に記載の画像表示装置。
[13] 有機エレクトロルミネッセンス表示装置である、[11]に記載の画像表示装置。
本発明によれば、偏光子と光学フィルムとの接着性に優れ、耐久性が良好となる偏光板およびこれを有する画像表示装置を提供することができる。
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、各成分は、各成分に該当する物質を1種単独も用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」または「メタクリレート」を表す表記であり、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を表す表記であり、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」または「メタクリロイル」を表す表記である。
また、本明細書において表記される2価の基(例えば、-O-CO-)の結合方向は特に限定されず、例えば、「L1-L2-L3」の結合においてL2が-O-CO-である場合、L1側に結合している位置を*1、L3側に結合している位置を*2とすると、L2は*1-O-CO-*2であってもよく、*1-CO-O-*2であってもよい。
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、各成分は、各成分に該当する物質を1種単独も用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」または「メタクリレート」を表す表記であり、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を表す表記であり、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」または「メタクリロイル」を表す表記である。
また、本明細書において表記される2価の基(例えば、-O-CO-)の結合方向は特に限定されず、例えば、「L1-L2-L3」の結合においてL2が-O-CO-である場合、L1側に結合している位置を*1、L3側に結合している位置を*2とすると、L2は*1-O-CO-*2であってもよく、*1-CO-O-*2であってもよい。
[偏光板]
本発明の偏光板は、偏光子と、接着層と、逆波長分散性を示す光学フィルムとをこの順に隣接して有する偏光板である。
また、本発明の偏光板が有する接着層は、重合性化合物および重合開始剤を含有する接着剤組成物を用いて形成された層である。
更に、本発明の偏光板は、以下に示す条件1および2を満たす偏光板である。
条件1:重合開始剤の極大吸収波長が、光学フィルムの極小吸収波長±70nm以内に存在する
条件2:重合開始剤のモル吸光係数が、22,000mol-1Lcm-1以上である
本発明の偏光板は、偏光子と、接着層と、逆波長分散性を示す光学フィルムとをこの順に隣接して有する偏光板である。
また、本発明の偏光板が有する接着層は、重合性化合物および重合開始剤を含有する接着剤組成物を用いて形成された層である。
更に、本発明の偏光板は、以下に示す条件1および2を満たす偏光板である。
条件1:重合開始剤の極大吸収波長が、光学フィルムの極小吸収波長±70nm以内に存在する
条件2:重合開始剤のモル吸光係数が、22,000mol-1Lcm-1以上である
本発明においては、上述した通り、接着層を形成する接着剤組成物に含まれる重合開始剤が上述した条件1および2を満たすことにより、偏光子と光学フィルムとの接着性に優れ、耐久性が良好な偏光板を作製することができる。
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、逆波長分散性を示さない光学フィルムを用いた場合には、後述する参考例1に示す通り、偏光子と光学フィルムとの接着性の問題や、耐久性に劣る問題が存在していないことが分かる。そして、逆波長分散性を示す光学フィルムを用いた場合には、後述する比較例1~3に示す通り、重合開始剤が上述した条件1または条件2を満たしていない場合には、偏光子と光学フィルムとの接着性が劣り、耐久性も劣ることが分かる。これらの結果から、逆波長分散性を示す光学フィルムに含まれる液晶化合物が、接着剤組成物を硬化させる際に光学フィルム側から照射される光の一部を吸収することにより、接着剤組成物の硬化の進行を阻害していることが原因であると考えられる。
そのため、本発明においては、重合開始剤が上述した条件1および2を満たすことにより、逆波長分散性を示す光学フィルムに含まれる液晶化合物が吸収する光の影響を受けずに重合開始剤が十分に作用することが可能になったため、偏光子と光学フィルムとの接着性が良好となり、耐久性も向上したと考えられる。
以下、本発明の偏光板の層構成について詳細に説明する。
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、逆波長分散性を示さない光学フィルムを用いた場合には、後述する参考例1に示す通り、偏光子と光学フィルムとの接着性の問題や、耐久性に劣る問題が存在していないことが分かる。そして、逆波長分散性を示す光学フィルムを用いた場合には、後述する比較例1~3に示す通り、重合開始剤が上述した条件1または条件2を満たしていない場合には、偏光子と光学フィルムとの接着性が劣り、耐久性も劣ることが分かる。これらの結果から、逆波長分散性を示す光学フィルムに含まれる液晶化合物が、接着剤組成物を硬化させる際に光学フィルム側から照射される光の一部を吸収することにより、接着剤組成物の硬化の進行を阻害していることが原因であると考えられる。
そのため、本発明においては、重合開始剤が上述した条件1および2を満たすことにより、逆波長分散性を示す光学フィルムに含まれる液晶化合物が吸収する光の影響を受けずに重合開始剤が十分に作用することが可能になったため、偏光子と光学フィルムとの接着性が良好となり、耐久性も向上したと考えられる。
以下、本発明の偏光板の層構成について詳細に説明する。
〔偏光子〕
本発明の偏光板が有する偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であれば特に限定されず、従来公知の吸収型偏光子および反射型偏光子を利用することができる。
吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子などが用いられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子があり、いずれも適用できるが、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸して作製される偏光子が好ましい。
また、基材上にポリビニルアルコール層を形成した積層フィルムの状態で延伸および染色を施すことで偏光子を得る方法として、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、特許第4751486号公報を挙げることができ、これらの偏光子に関する公知の技術も好ましく利用することができる。
反射型偏光子としては、複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、ワイヤーグリッド型偏光子、選択反射域を有するコレステリック液晶と1/4波長板とを組み合わせた偏光子などが用いられる。
なかでも、密着性がより優れる点で、ポリビニルアルコール系樹脂(-CH2-CHOH-を繰り返し単位として含むポリマー、特に、ポリビニルアルコールおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される少なくとも1つ)を含む偏光子であることが好ましい。
本発明の偏光板が有する偏光子は、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(-CH2-CHOH-を繰り返し単位として含むポリマー、特に、ポリビニルアルコールおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される少なくとも1つ)を含む偏光子であることが好ましい。
本発明においては、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、3μm~30μmであるのがより好ましく、3μm~10μmであるのが更に好ましい。
〔光学フィルム〕
本発明の偏光板が有する光学フィルムは、逆波長分散性を示す光学フィルムである。
ここで、逆波長分散性を示す光学フィルムとは、波長450nmで測定した面内レターデーション値であるRe(450)と、波長550nmで測定した面内レターデーション値であるRe(550)と、波長650nmで測定した面内レターデーションの値であるRe(650)とが、Re(450)≦Re(550)≦Re(650)の関係を満たす光学異方性層のことをいう。
また、面内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。
本発明の偏光板が有する光学フィルムは、逆波長分散性を示す光学フィルムである。
ここで、逆波長分散性を示す光学フィルムとは、波長450nmで測定した面内レターデーション値であるRe(450)と、波長550nmで測定した面内レターデーション値であるRe(550)と、波長650nmで測定した面内レターデーションの値であるRe(650)とが、Re(450)≦Re(550)≦Re(650)の関係を満たす光学異方性層のことをいう。
また、面内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。
<光学異方性層>
本発明においては、光学フィルムは、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された光学異方性層を1層または2層以上有していることが好ましい。
本発明においては、光学フィルムは、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された光学異方性層を1層または2層以上有していることが好ましい。
(重合性液晶化合物)
重合性液晶化合物は、偏光子と光学フィルムとの接着性に優れ、耐久性が良好となるという本発明の効果が顕在化する理由から、下記式(Ar-1)~(Ar-7)のいずれかで表される連結基を有する化合物であることが好ましい。
重合性液晶化合物は、偏光子と光学フィルムとの接着性に優れ、耐久性が良好となるという本発明の効果が顕在化する理由から、下記式(Ar-1)~(Ar-7)のいずれかで表される連結基を有する化合物であることが好ましい。
上記式(Ar-1)~(Ar-7)中、*は、結合位置、すなわち、上記重合性液晶化合物に含まれる上記連結基以外の部分との結合位置を表す。
また、上記式(Ar-1)中、Q1は、NまたはCHを表し、Q2は、-S-、-O-、または、-N(R6)-を表し、R6は、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、Y1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、置換基を有してもよい炭素数3~12の芳香族複素環基、または、置換基を有してもよい炭素数6~20の脂環式炭化水素基を表し、脂環式炭化水素基を構成する-CH2-の1個以上が-O-、-S-または-NH-で置換されていてもよい。
ここで、R6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、Y1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。
Y1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。
Y1が示す炭素数6~20の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロヘキシレン基、シクロペンチレン基、ノルボルニレン基、アダマンチレン基などが挙げられる。
Y1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。
Y1が示す炭素数6~20の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロヘキシレン基、シクロペンチレン基、ノルボルニレン基、アダマンチレン基などが挙げられる。
Y1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、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルキルアミド基、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキルチオール基、および、N-アルキルカルバメート基などが挙げられ、中でも、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、または、ハロゲン原子が好ましい。
アルキル基としては、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-ブチル基およびシクロヘキシル基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基が更に好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。
アルコキシ基としては、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-ブトキシ基およびメトキシエトキシ基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基が更に好ましく、メトキシ基またはエトキシ基が特に好ましい。
アルコキシカルボニル基としては、上記で例示したアルキル基にオキシカルボニル基(-O-CO-基)が結合した基が挙げられ、中でも、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基またはイソプロポキシカルボニル基が好ましく、メトキシカルボニル基がより好ましい。
アルキルカルボニルオキシ基としては、上記で例示したアルキル基にカルボニルオキシ基(-CO-O-基)が結合した基が挙げられ、中でも、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n-プロピルカルボニルオキシ基またはイソプロピルカルボニルオキシ基が好ましく、メチルカルボニルオキシ基がより好ましい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子等が挙げられ、中でも、フッ素原子または塩素原子が好ましい。
アルキル基としては、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-ブチル基およびシクロヘキシル基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基が更に好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。
アルコキシ基としては、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-ブトキシ基およびメトキシエトキシ基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基が更に好ましく、メトキシ基またはエトキシ基が特に好ましい。
アルコキシカルボニル基としては、上記で例示したアルキル基にオキシカルボニル基(-O-CO-基)が結合した基が挙げられ、中でも、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基またはイソプロポキシカルボニル基が好ましく、メトキシカルボニル基がより好ましい。
アルキルカルボニルオキシ基としては、上記で例示したアルキル基にカルボニルオキシ基(-CO-O-基)が結合した基が挙げられ、中でも、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n-プロピルカルボニルオキシ基またはイソプロピルカルボニルオキシ基が好ましく、メチルカルボニルオキシ基がより好ましい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子等が挙げられ、中でも、フッ素原子または塩素原子が好ましい。
また、上記式(Ar-1)~(Ar-7)中、Z1、Z2およびZ3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、炭素数6~20の1価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-OR7、-NR8R9、-SR10、-COOR11、または、-COR12を表し、R7~R12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、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環を形成してもよい。
ここで、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。
炭素数6~20の1価の芳香族複素環基としては、具体的には、例えば、4-ピリジル基、2-フリル基、2-チエニル基、2-ピリミジニル基、2-ベンゾチアゾリル基などが挙げられる。
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、R7~R10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。
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。
炭素数6~20の1価の芳香族複素環基としては、具体的には、例えば、4-ピリジル基、2-フリル基、2-チエニル基、2-ピリミジニル基、2-ベンゾチアゾリル基などが挙げられる。
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、R7~R10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、Z1およびZ2は、上述した通り、互いに結合して芳香環を形成してもよく、例えば、上記式(Ar-1)中のZ1およびZ2が互いに結合して芳香環を形成した場合の構造としては、例えば、下記式(Ar-1a)で表される基が挙げられる。なお、下記式(Ar-1a)中、*は、結合位置を表し、Q1、Q2およびY1は、上記式(Ar-1)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-2)および(Ar-3)中、A3およびA4は、それぞれ独立に、-O-、-N(R13)-、-S-、および、-CO-からなる群から選択される基を表し、R13は、水素原子または置換基を表す。
R13が示す置換基としては、上記式(Ar-1)中のY1が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
R13が示す置換基としては、上記式(Ar-1)中のY1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。
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、水素原子または置換基が結合した窒素原子〔=N-RN1,RN1は水素原子または置換基を表す。〕、水素原子または置換基が結合した炭素原子〔=C-(RC1)2,RC1は水素原子または置換基を表す。〕が挙げられる。
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。
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、水素原子または置換基が結合した窒素原子〔=N-RN1,RN1は水素原子または置換基を表す。〕、水素原子または置換基が結合した炭素原子〔=C-(RC1)2,RC1は水素原子または置換基を表す。〕が挙げられる。
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、D7およびD8は、それぞれ独立に、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、もしくは、これらの2つ以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~12のアルキル基を表す。
ここで、D7およびD8の一態様が示す2価の連結基としては、例えば、-CO-、-O-、-CO-O-、-C(=S)O-、-CR1R2-、-CR1R2-CR1R2-、-O-CR1R2-、-CR1R2-O-CR1R2-、-CO-O-CR1R2-、-O-CO-CR1R2-、-CR1R2-O-CO-CR1R2-、-CR1R2-CO-O-CR1R2-、-NR5-CR1R2-、および、-CO-NR5-などが挙げられる。R1、R2およびR5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~12のアルキル基を表す。
これらのうち、-CO-、-O-、および、-CO-O-のいずれかであることが好ましい。
これらのうち、-CO-、-O-、および、-CO-O-のいずれかであることが好ましい。
また、上記式(Ar-3)中、SP3およびSP4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-CH2-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Y1が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
ここで、SP3およびSP4の一態様が示す炭素数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、へプチレン基などが好適に挙げられる。なお、SP1およびSP2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-CH2-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、上記式(Ar-1)中のY1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、L3およびL4は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。
L3およびL4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、例えば、上記式(Ar-1)中のY1が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
L3およびL4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、例えば、上記式(Ar-1)中のY1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-4)~(Ar-7)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-7)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、Q3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、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、Q3が示す炭素数1~20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Y1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-4)~(Ar-7)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、Q3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、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、Q3が示す炭素数1~20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Y1が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
本発明においては、形成される光学異方性層のレターデーションが良好に発現する理由から、上記重合性液晶化合物が、下記式(I)で表される化合物であることが好ましい。なお、下記式(I)中、Arは、上述した式(Ar-1)~(Ar-7)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。ただし、下記式(I)中のq1が2である場合、複数のArは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
L1-SP1-D5-(A1)a1-D3-(G1)g1-D1-〔Ar-D2〕q1-(G2)g2-D4-(A2)a2-D6-SP2-L2 ・・・(I)
L1-SP1-D5-(A1)a1-D3-(G1)g1-D1-〔Ar-D2〕q1-(G2)g2-D4-(A2)a2-D6-SP2-L2 ・・・(I)
上記式(I)中、a1、a2、g1およびg2は、それぞれ独立に、0または1を表す。ただし、a1およびg1の少なくとも一方は1を表し、a2およびg2の少なくとも一方は1を表す。
また、上記式(I)中、q1は、1または2を表す。
また、上記式(I)中、D1、D2、D3、D4、D5およびD6は、それぞれ独立に、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、もしくは、これらの2つ以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~12のアルキル基を表す。ただし、q1が2である場合、複数のD2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
また、上記式(I)中、G1およびG2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香環、または、置換基を有していてもよい炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基を表し、脂環式炭化水素基を構成する-CH2-の1個以上が-O-、-S-または-NH-で置換されていてもよい。
また、上記式(I)中、A1およびA2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香環、または、置換基を有していてもよい炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基を表し、脂環式炭化水素基を構成する-CH2-の1個以上が-O-、-S-または-NH-で置換されていてもよい。
また、上記式(I)中、SP1およびSP2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-CH2-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、L1およびL2は、それぞれ独立に1価の有機基を表し、L1およびL2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、L1およびL2ならびに下記式(Ar-3)中のL3およびL4の少なくとも1つが重合性基を表す。
また、上記式(I)中、q1は、1または2を表す。
また、上記式(I)中、D1、D2、D3、D4、D5およびD6は、それぞれ独立に、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、もしくは、これらの2つ以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~12のアルキル基を表す。ただし、q1が2である場合、複数のD2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
また、上記式(I)中、G1およびG2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香環、または、置換基を有していてもよい炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基を表し、脂環式炭化水素基を構成する-CH2-の1個以上が-O-、-S-または-NH-で置換されていてもよい。
また、上記式(I)中、A1およびA2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6~20の芳香環、または、置換基を有していてもよい炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基を表し、脂環式炭化水素基を構成する-CH2-の1個以上が-O-、-S-または-NH-で置換されていてもよい。
また、上記式(I)中、SP1およびSP2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-CH2-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、L1およびL2は、それぞれ独立に1価の有機基を表し、L1およびL2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、L1およびL2ならびに下記式(Ar-3)中のL3およびL4の少なくとも1つが重合性基を表す。
上記式(I)中、a1、a2、g1およびg2は、重合性液晶組成物がスメクチック相の液晶状態を示しやすくなる理由から、いずれも1であることが好ましい。
また、作製される画像表示装置のコントラストがより良好となる理由から、a1およびa2がいずれも0であり、かつ、g1およびg2がいずれも1であることが好ましい。
また、作製される画像表示装置のコントラストがより良好となる理由から、a1およびa2がいずれも0であり、かつ、g1およびg2がいずれも1であることが好ましい。
上記式(I)中、q1は、1であることが好ましい。
上記式(I)中、D1、D2、D3、D4、D5およびD6の一態様が示す2価の連結基としては、例えば、上記式(Ar-3)中のD7およびD8において説明したものと同様のものが挙げられる。
これらのうち、-CO-、-O-、および、-CO-O-のいずれかであることが好ましい。
これらのうち、-CO-、-O-、および、-CO-O-のいずれかであることが好ましい。
上記式(I)中、G1およびG2の一態様が示す炭素数6~20の芳香環としては、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など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などの芳香族複素環;が挙げられる。なかでも、ベンゼン環(例えば、1,4-フェニル基など)が好ましい。
上記式(I)中、G1およびG2の一態様が示す炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基としては、5員環又は6員環であることが好ましい。また、脂環式炭化水素基は、飽和でも不飽和でもよいが飽和脂環式炭化水素基が好ましい。G1およびG2で表される2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、特開2012-21068号公報の[0078]段落の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明においては、作製される画像表示装置のコントラストがより良好となる理由から、上記式(I)中のG1およびG2は、シクロアルカン環であることが好ましい。
シクロアルカン環としては、具体的には、例えば、シクロヘキサン環、シクロペプタン環、シクロオクタン環、シクロドデカン環、シクロドコサン環などが挙げられる。
これらのうち、シクロヘキサン環が好ましく、1,4-シクロヘキシレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロヘキシレン基が更に好ましい。
シクロアルカン環としては、具体的には、例えば、シクロヘキサン環、シクロペプタン環、シクロオクタン環、シクロドデカン環、シクロドコサン環などが挙げられる。
これらのうち、シクロヘキサン環が好ましく、1,4-シクロヘキシレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロヘキシレン基が更に好ましい。
また、上記式(I)中、G1およびG2について、炭素数6~20の芳香環または炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、上記式(Ar-1)中のY1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、A1およびA2の一態様が示す炭素数6~20以上の芳香環としては、上記式(I)中のG1およびG2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(I)中、A1およびA2の一態様が示す炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基としては、上記式(I)中のG1およびG2において説明したものと同様のものが挙げられる。
なお、A1およびA2について、炭素数6~20の芳香環または炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、上記式(Ar-1)中のY1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(I)中、A1およびA2の一態様が示す炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基としては、上記式(I)中のG1およびG2において説明したものと同様のものが挙げられる。
なお、A1およびA2について、炭素数6~20の芳香環または炭素数5~20の2価の脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、上記式(Ar-1)中のY1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、SP1およびSP2の一態様が示す炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基としては、上記式(Ar-3)中のSP3およびSP4において説明したものと同様のものが挙げられる。
上記式(I)中、L1およびL2が示す1価の有機基としては、上記式(Ar-3)中のL3およびL4において説明したものと同様のものが挙げられる。
上記式(I)中、L1およびL2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、公知の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、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ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オキシ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オキシ基が好ましいが、メタクリロイルオキシ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、公知のカチオン重合性基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、下記式(P-1)~(P-20)のいずれかで表される重合性基が挙げられる。
ラジカル重合性基としては、公知の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、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ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オキシ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オキシ基が好ましいが、メタクリロイルオキシ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、公知のカチオン重合性基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、下記式(P-1)~(P-20)のいずれかで表される重合性基が挙げられる。
上記式(I)中、偏光板の耐久性がより良好となる理由から、上記式(I)中のL1およびL2が、いずれも重合性基であることが好ましく、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であることがより好ましい。
上記式(I)で表される化合物としては、例えば、特開2010-084032号公報に記載の一般式(1)で表される化合物(特に、段落番号[0067]~[0073]に記載の化合物)、特開2016-053709号公報に記載の一般式(II)で表される化合物(特に、段落番号[0036]~[0043]に記載の化合物)、および、特開2016-081035公報に記載の一般式(1)で表される化合物(特に、段落番号[0043]~[0055]に記載の化合物)等が挙げられる。
また、上記式(I)で表される化合物としては、下記式(1)~(22)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)~(22)中のK(側鎖構造)として、下記表1~表3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~表3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、下記表2中の2-2および下記表3中の3-2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。
なお、下記表1~表3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、下記表2中の2-2および下記表3中の3-2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、作製される画像表示装置のコントラストが良好となる理由から、上述した重合性液晶化合物、特に、上述した式(I)で表される化合物が、スメクチック相の液晶状態を示す化合物であることがより好ましい。
(重合開始剤)
重合性液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、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。
また、本発明においては、重合開始剤がオキシム型の重合開始剤であることも好ましく、その具体例としては、国際公開第2017/170443号の[0049]~[0052]段落に記載された開始剤が挙げられる。
重合性液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、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。
また、本発明においては、重合開始剤がオキシム型の重合開始剤であることも好ましく、その具体例としては、国際公開第2017/170443号の[0049]~[0052]段落に記載された開始剤が挙げられる。
(溶媒)
重合性液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、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。
重合性液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、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)
重合性液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、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。
重合性液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、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)
重合性液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、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。
重合性液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、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号公報の[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。
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号公報の[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、重合性液晶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。
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、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硬化物を得ることができる。
(その他の成分)
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、界面活性剤、チルト角制御剤、配向助剤、可塑剤、架橋剤、および、アミン化合物などが挙げられる。
ここで、上記アミン化合物は、重合性液晶組成物を調整後に数日間(例えば、1週間程度)保管した場合に、重合性液晶化合物の配向性を劣化させない機能を有していればよい。このようなアミン化合物としては、沸点が50~230℃であり、窒素原子上にプロトンを有さないアミン化合物が好ましく、2級アミンおよび3級アミンがより好ましく、ジイソプロピルエチルアミン、4-メチルモルホリン、および、トリブチルアミンが特に好ましい。
上記アミン化合物を含有する場合の含有量は、重合性液晶化合物の質量に対して0.01~10質量%が好ましい。
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、界面活性剤、チルト角制御剤、配向助剤、可塑剤、架橋剤、および、アミン化合物などが挙げられる。
ここで、上記アミン化合物は、重合性液晶組成物を調整後に数日間(例えば、1週間程度)保管した場合に、重合性液晶化合物の配向性を劣化させない機能を有していればよい。このようなアミン化合物としては、沸点が50~230℃であり、窒素原子上にプロトンを有さないアミン化合物が好ましく、2級アミンおよび3級アミンがより好ましく、ジイソプロピルエチルアミン、4-メチルモルホリン、および、トリブチルアミンが特に好ましい。
上記アミン化合物を含有する場合の含有量は、重合性液晶化合物の質量に対して0.01~10質量%が好ましい。
光学異方性層の製造方法は特に制限されないが、例えば、所定の基板(例えば、後述する支持体またはその上に設けられた配向層など)に、重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成し、塗膜に対して配向処理を施して重合性液晶化合物を所定の配向状態とした後、塗膜に対して硬化処理を施す方法が挙げられる。
上記塗布は、公知の方法(例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、および、ダイコーティング法など)により実施できる。
配向処理は、室温(例えば、20~25℃)で乾燥させる、または、加熱することにより行うことができる。配向処理で形成される液晶相は、サーモトロピック性液晶化合物の場合、一般に温度または圧力の変化により転移させることができる。リオトロピック性をもつ液晶化合物の場合には、溶媒量の組成比によっても転移させることができる。
配向処理が加熱温度である場合、加熱時間(加熱熟成時間)は、10秒間~5分間が好ましく、10秒間~3分間がより好ましく、10秒間~2分間がさらに好ましい。
配向処理が加熱温度である場合、加熱時間(加熱熟成時間)は、10秒間~5分間が好ましく、10秒間~3分間がより好ましく、10秒間~2分間がさらに好ましい。
塗膜に対する硬化処理(活性エネルギー線の照射(光照射処理)および/または加熱処理)は、特定液晶化合物の配向を固定するための固定化処理ということもできる。
なかでも、光照射処理を実施することが好ましい。光照射による重合においては、紫外線を用いることが好ましい。
照射量は、10mJ/cm2~50J/cm2が好ましく、20mJ/cm2~5J/cm2がより好ましく、30mJ/cm2~3J/cm2がさらに好ましく、50~1000mJ/cm2が特に好ましい。
また、重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射処理を実施してもよい。
なかでも、光照射処理を実施することが好ましい。光照射による重合においては、紫外線を用いることが好ましい。
照射量は、10mJ/cm2~50J/cm2が好ましく、20mJ/cm2~5J/cm2がより好ましく、30mJ/cm2~3J/cm2がさらに好ましく、50~1000mJ/cm2が特に好ましい。
また、重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射処理を実施してもよい。
本発明においては、作製される画像表示装置のコントラストが良好となる理由から、重合性液晶組成物を用いて形成される光学異方性層が、スメクチック相の液晶状態が固定化された光学異方性層であることが好ましい。
同様の理由から、本発明の光学フィルムは、スメクチック相の液晶状態が固定化された光学異方性層を少なくとも1層有していることが好ましい。
同様の理由から、本発明の光学フィルムは、スメクチック相の液晶状態が固定化された光学異方性層を少なくとも1層有していることが好ましい。
また、このような光学異方性層は、ポジティブAプレートまたはポジティブCプレートであることが好ましく、ポジティブAプレートであることがより好ましい。
ここで、ポジティブAプレート(正のAプレート)とポジティブCプレート(正のC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り、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AプレートはRthが正の値を示し、ポジティブCプレートはRthが負の値を示す。
式(A1) nx>ny≒nz
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、ポジティブAプレートでは、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、ポジティブCプレートでは、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。
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り、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AプレートはRthが正の値を示し、ポジティブCプレートはRthが負の値を示す。
式(A1) nx>ny≒nz
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、ポジティブAプレートでは、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、ポジティブCプレートでは、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。
光学異方性層がポジティブAプレートである場合、λ/4板として機能する観点から、Re(550)が100~180nmであることが好ましく、120~160nmであることがより好ましく、130~150nmであることが更に好ましく、130~140nmであること特に好ましい。
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。
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。
本発明においては、光学異方性層の厚み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。
<支持体>
本発明の光学フィルムは、上述したように、光学異方性層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。
本発明の光学フィルムは、上述したように、光学異方性層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、後述する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。
また、後述する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、5~40μmであるのがより好ましい。
<配向膜>
本発明の光学フィルムは、上述した任意の支持体を有する場合、支持体と硬化物との間に、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。
本発明の光学フィルムは、上述した任意の支持体を有する場合、支持体と硬化物との間に、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。
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。
<紫外線吸収剤>
本発明の光学フィルムは、外光(特に紫外線)の影響を考慮して、紫外線(UV)吸収剤を含むことが好ましい。
紫外線吸収剤は、光学異方性層に含有されてしてもよいし、光学異方性層以外の部材に含有されていてもよい。光学異方性層以外の部材としては、例えば、支持体が好適に挙げられる。
紫外線吸収剤としては、紫外線吸収性を発現できる従来公知のものがいずれも使用できる。このような紫外線吸収剤のうち、紫外線吸収性が高く、画像表示装置で用いられる紫外線吸収能(紫外線カット能)を得る観点から、ベンゾトリアゾール系またはヒドロキシフェニルトリアジン系の紫外線吸収剤を用いることが好ましい。
また、紫外線の吸収幅を広くするために、最大吸収波長の異なる紫外線吸収剤を2種以上併用することができる。
紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、特開2012-18395公報の[0258]~[0259]段落に記載された化合物、特開2007-72163号公報の[0055]~[0105]段落に記載された化合物などが挙げられる。
また、市販品として、Tinuvin400、Tinuvin405、Tinuvin460、Tinuvin477、Tinuvin479、および、Tinuvin1577(いずれもBASF社製)等を用いることができる。
本発明の光学フィルムは、外光(特に紫外線)の影響を考慮して、紫外線(UV)吸収剤を含むことが好ましい。
紫外線吸収剤は、光学異方性層に含有されてしてもよいし、光学異方性層以外の部材に含有されていてもよい。光学異方性層以外の部材としては、例えば、支持体が好適に挙げられる。
紫外線吸収剤としては、紫外線吸収性を発現できる従来公知のものがいずれも使用できる。このような紫外線吸収剤のうち、紫外線吸収性が高く、画像表示装置で用いられる紫外線吸収能(紫外線カット能)を得る観点から、ベンゾトリアゾール系またはヒドロキシフェニルトリアジン系の紫外線吸収剤を用いることが好ましい。
また、紫外線の吸収幅を広くするために、最大吸収波長の異なる紫外線吸収剤を2種以上併用することができる。
紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、特開2012-18395公報の[0258]~[0259]段落に記載された化合物、特開2007-72163号公報の[0055]~[0105]段落に記載された化合物などが挙げられる。
また、市販品として、Tinuvin400、Tinuvin405、Tinuvin460、Tinuvin477、Tinuvin479、および、Tinuvin1577(いずれもBASF社製)等を用いることができる。
〔接着層〕
本発明の偏光板は、上述した偏光子と光学フィルムとの間に接着層が配置されている。
本発明の偏光板が有する接着層は、上述した通り、重合性化合物および重合開始剤を含有する接着剤組成物を用いて形成された層である。
また、本発明の偏光板は、接着剤組成物に含まれる重合開始剤が、以下に示す条件1および2を満たすものである。なお、接着剤組成物に複数種の重合開始剤を含む場合は、いずれか一種の重合開始剤が、以下に示す条件1および2を満たせばよい。
条件1:重合開始剤の極大吸収波長が、光学フィルムの極小吸収波長±70nm以内に存在する
条件2:重合開始剤のモル吸光係数が、22,000mol-1Lcm-1以上である
本発明の偏光板は、上述した偏光子と光学フィルムとの間に接着層が配置されている。
本発明の偏光板が有する接着層は、上述した通り、重合性化合物および重合開始剤を含有する接着剤組成物を用いて形成された層である。
また、本発明の偏光板は、接着剤組成物に含まれる重合開始剤が、以下に示す条件1および2を満たすものである。なお、接着剤組成物に複数種の重合開始剤を含む場合は、いずれか一種の重合開始剤が、以下に示す条件1および2を満たせばよい。
条件1:重合開始剤の極大吸収波長が、光学フィルムの極小吸収波長±70nm以内に存在する
条件2:重合開始剤のモル吸光係数が、22,000mol-1Lcm-1以上である
ここで、重合開始剤の極大吸収波長の測定方法は、重合開始剤5mgをクロロホルム1000mLに溶解させた溶液を用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)にて吸収スペクトル(測定範囲:200~800nm)を測定して、極大吸収波長を求めるものとする。
また、光学フィルムの極小吸収波長の測定方法は、40mm角の光学フィルムを用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)にて吸収スペクトル(測定範囲:200~800nm)を測定して、極小吸収波長を求めるものとする。
また、重合開始剤のモル吸光係数の測定方法は、重合開始剤5mgをクロロホルム1000mLに溶解させた溶液を用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)を用いてこの溶液の吸光度を測定し、以下の式からモル吸光係数εを算出するものとする。なお、この測定で用いたセルの光路長は1cmである。
式:A=ε・C・l
(A:吸光度、C:濃度(mol/L)、l:光路長(cm))
また、光学フィルムの極小吸収波長の測定方法は、40mm角の光学フィルムを用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)にて吸収スペクトル(測定範囲:200~800nm)を測定して、極小吸収波長を求めるものとする。
また、重合開始剤のモル吸光係数の測定方法は、重合開始剤5mgをクロロホルム1000mLに溶解させた溶液を用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)を用いてこの溶液の吸光度を測定し、以下の式からモル吸光係数εを算出するものとする。なお、この測定で用いたセルの光路長は1cmである。
式:A=ε・C・l
(A:吸光度、C:濃度(mol/L)、l:光路長(cm))
重合開始剤の極大吸収波長、および、光学フィルムの極小吸収波長は、いずれも、250~400nmの範囲に有することが好ましい。
接着剤組成物は、重合性化合物および重合開始剤を含有する組成物であれば特に限定されないが、電子線硬化型、紫外線硬化型、可視光線硬化型などの活性エネルギー線硬化型の接着剤組成物であることが好ましく、紫外線硬化型の接着剤組成物であることがより好ましい。
<重合性化合物>
接着剤組成物に含まれる重合性化合物としては、従来公知のカチオン重合性化合物またはラジカル重合性化合物が挙げられる。
接着剤組成物に含まれる重合性化合物としては、従来公知のカチオン重合性化合物またはラジカル重合性化合物が挙げられる。
(カチオン重合性化合物)
カチオン重合性化合物としては、分子内にカチオン重合性官能基を1つ有する単官能カチオン重合性化合物、および、分子内にカチオン重合性官能基を2つ以上有する多官能カチオン重合性化合物が挙げられる。
カチオン重合性官能基としては、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基などが挙げられる。
カチオン重合性化合物としては、分子内にカチオン重合性官能基を1つ有する単官能カチオン重合性化合物、および、分子内にカチオン重合性官能基を2つ以上有する多官能カチオン重合性化合物が挙げられる。
カチオン重合性官能基としては、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基などが挙げられる。
エポキシ基を有する化合物としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2-ブチレンオキサイド、1,3-ブタジエンモノオキサイド、1,2-エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2-エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3-メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3-アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3-ビニルシクロヘキセンオキサイド、4-ビニルシクロヘキセンオキサイドなどが挙げられる。
オキセタニル基を有する化合物としては、例えば、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、ジ[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]エーテル、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタンなどが挙げられる。
ビニルエーテル基を有する化合物としては、例えば、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールものビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ペンタエリスリトール型テトラビニルエーテルなどが挙げられる。
オキセタニル基を有する化合物としては、例えば、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、ジ[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]エーテル、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、フェノールノボラックオキセタンなどが挙げられる。
ビニルエーテル基を有する化合物としては、例えば、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールものビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ペンタエリスリトール型テトラビニルエーテルなどが挙げられる。
(ラジカル重合性化合物)
ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基などの炭素-炭素二重結合のラジカル重合性の官能基を有する化合物が挙げられる。
また、ラジカル重合性化合物としては、単官能ラジカル重合性化合物または二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物のいずれも用いることができる。
ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基などの炭素-炭素二重結合のラジカル重合性の官能基を有する化合物が挙げられる。
また、ラジカル重合性化合物としては、単官能ラジカル重合性化合物または二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物のいずれも用いることができる。
単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリルアミド基を有する(メタ)アクリルアミド誘導体、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する各種の(メタ)アクリル酸誘導体が挙げられる。
(メタ)アクリルアミド誘導体としては、具体的には、例えば、N-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-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-ヘキシル(メタ)アクリルアミドなどのN-アルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール-N-プロパン(メタ)アクリルアミドなどのN-ヒドロキシアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;アミノメチル(メタ)アクリルアミド、アミノエチル(メタ)アクリルアミドなどのN-アミノアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;N-メトキシメチルアクリルアミド、N-エトキシメチルアクリルアミドなどのN-アルコキシ基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;メルカプトメチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトエチル(メタ)アクリルアミドなどのN-メルカプトアルキル基含有(メタ)アクリルアミド誘導体;などが挙げられる。
(メタ)アクリル酸誘導体としては、具体的には、例えば、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-ニトロプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、3-ペンチル(メタ)アクリレート、2,2-ジメチルブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、4-メチル-2-プロピルペンチル(メタ)アクリレート、n-オクタデシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸(炭素数1~20)アルキルエステル類;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレートなどのシクロアルキル(メタ)アクリレート;
ベンジル(メタ)アクリレートなどのアラルキル(メタ)アクリレート;
2-イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、5-ノルボルネン-2-イル-メチル(メタ)アクリレート、3-メチル-2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ-ト、などの多環式(メタ)アクリレート;
2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシメトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、アルキルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのアルコキシ基またはフェノキシ基含有(メタ)アクリレート;
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12-ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、[4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシル]メチルアクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有(メタ)アクリレート;
グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有(メタ)アクリレート;
2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのハロゲン含有(メタ)アクリレート;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;
3-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-メチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-エチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ブチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ヘキシルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレートなどのオキセタン基含有(メタ)アクリレート;
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブチロラクトン(メタ)アクリレート、などの複素環を有する(メタ)アクリレート;などが挙げられる。
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-ニトロプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、3-ペンチル(メタ)アクリレート、2,2-ジメチルブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、4-メチル-2-プロピルペンチル(メタ)アクリレート、n-オクタデシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸(炭素数1~20)アルキルエステル類;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレートなどのシクロアルキル(メタ)アクリレート;
ベンジル(メタ)アクリレートなどのアラルキル(メタ)アクリレート;
2-イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、5-ノルボルネン-2-イル-メチル(メタ)アクリレート、3-メチル-2-ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ-ト、などの多環式(メタ)アクリレート;
2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシメトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、アルキルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのアルコキシ基またはフェノキシ基含有(メタ)アクリレート;
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12-ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、[4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシル]メチルアクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有(メタ)アクリレート;
グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有(メタ)アクリレート;
2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのハロゲン含有(メタ)アクリレート;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート;
3-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-メチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-エチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ブチルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレート、3-ヘキシルーオキセタニルメチル(メタ)アクリレートなどのオキセタン基含有(メタ)アクリレート;
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブチロラクトン(メタ)アクリレート、などの複素環を有する(メタ)アクリレート;などが挙げられる。
また、単官能ラジカル重合性化合物としては、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などのカルボキシル基含有モノマーが挙げられる。
また、単官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、N-ビニルピロリドン、N-ビニル-ε-カプロラクタム、メチルビニルピロリドンなどのラクタム系ビニルモノマー;ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリンなどの窒素含有複素環を有するビニル系モノマーなどが挙げられる。
また、単官能ラジカル重合性化合物としては、活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物を用いることができる。活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は、末端または分子中に(メタ)アクリル基などの活性二重結合基を有し、かつ活性メチレン基を有する化合物である。活性メチレン基としては、例えば、アセトアセチル基、アルコキシマロニル基、またはシアノアセチル基などが挙げられ、アセトアセチル基であることが好ましい。
活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物としては、具体的には、例えば、2-アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、2-アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-アセトアセトキシ-1-メチルエチル(メタ)アクリレートなどのアセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレート;2-エトキシマロニルオキシエチル(メタ)アクリレート、2-シアノアセトキシエチル(メタ)アクリレート、N-(2-シアノアセトキシエチル)アクリルアミド、N-(2-プロピオニルアセトキシブチル)アクリルアミド、N-(4-アセトアセトキシメチルベンジル)アクリルアミド、N-(2-アセトアセチルアミノエチル)アクリルアミドなどが挙げられる。
活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は、アセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレートであることが好ましい。
活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物としては、具体的には、例えば、2-アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、2-アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-アセトアセトキシ-1-メチルエチル(メタ)アクリレートなどのアセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレート;2-エトキシマロニルオキシエチル(メタ)アクリレート、2-シアノアセトキシエチル(メタ)アクリレート、N-(2-シアノアセトキシエチル)アクリルアミド、N-(2-プロピオニルアセトキシブチル)アクリルアミド、N-(4-アセトアセトキシメチルベンジル)アクリルアミド、N-(2-アセトアセチルアミノエチル)アクリルアミドなどが挙げられる。
活性メチレン基を有するラジカル重合性化合物は、アセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレートであることが好ましい。
二官能以上の多官能ラジカル重合性化合物としては、例えば、多官能(メタ)アクリルアミド誘導体であるN,N‘-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、トリプロピレングリコールジ(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、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、1,10-デカンジオールジアクリレート、2-エチル-2-ブチルプロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオぺンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリート、環状トリメチロールプロパンフォルマル(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、EO変性ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンが挙げられる。
<重合開始剤>
接着剤組成物に含まれる重合開始剤としては、従来公知の光カチオン重合開始剤または光ラジカル重合開始剤のうち、上述した条件1および2を満たすものを適宜用いることができる。
接着剤組成物に含まれる重合開始剤としては、従来公知の光カチオン重合開始剤または光ラジカル重合開始剤のうち、上述した条件1および2を満たすものを適宜用いることができる。
(光カチオン重合開始剤)
光カチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、電子線などの活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生し、エポキシ基やオキセタニル基の重合反応を開始する。
光カチオン重合開始剤としては、例えば、公知のスルホニウム塩、アンモニウム塩、ヨードニウム塩(例えばジアリールヨードニウム塩)、トリアリールスルホニウム塩、ジアゾニウム塩、イミニウム塩などを成分(e)として用いることができる。より具体的には、例えば、特開平8-143806号公報段落0050~0053に示されている式(25)~(28)の各式で表される光カチオン重合開始剤、特開平8-283320号公報の段落0020にカチオン重合触媒として例示されているもの等を挙げることができる。
光カチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、電子線などの活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生し、エポキシ基やオキセタニル基の重合反応を開始する。
光カチオン重合開始剤としては、例えば、公知のスルホニウム塩、アンモニウム塩、ヨードニウム塩(例えばジアリールヨードニウム塩)、トリアリールスルホニウム塩、ジアゾニウム塩、イミニウム塩などを成分(e)として用いることができる。より具体的には、例えば、特開平8-143806号公報段落0050~0053に示されている式(25)~(28)の各式で表される光カチオン重合開始剤、特開平8-283320号公報の段落0020にカチオン重合触媒として例示されているもの等を挙げることができる。
(光ラジカル重合開始剤)
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3′-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物;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、α-ヒドロキシ-α,α´-ジメチルアセトフェノン、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどの芳香族ケトン化合物;メトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフエノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)-フェニル]-2-モルホリノプロパン-1などのアセトフェノン系化合物;べンゾインメチルエーテル、べンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、べンゾインブチルエーテル、アニソインメチルエーテルなどのベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタールなどの芳香族ケタール系化合物;2-ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド系化合物;1-フェノン-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシムなどの光活性オキシム系化合物;チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノキシド;アシルホスフォナートなどが挙げられる。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3′-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物;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、α-ヒドロキシ-α,α´-ジメチルアセトフェノン、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどの芳香族ケトン化合物;メトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフエノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)-フェニル]-2-モルホリノプロパン-1などのアセトフェノン系化合物;べンゾインメチルエーテル、べンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、べンゾインブチルエーテル、アニソインメチルエーテルなどのベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタールなどの芳香族ケタール系化合物;2-ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド系化合物;1-フェノン-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシムなどの光活性オキシム系化合物;チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノキシド;アシルホスフォナートなどが挙げられる。
<増感剤>
接着剤組成物は、偏光板の耐久性がより向上する理由から、増感剤を含有していることが好ましく、接着剤組成物に含まれる重合開始剤の極大吸収波長より長波長側で、かつ、光学フィルムの透過率が1%以上ある波長領域に極大吸収波長を有する増感剤を含有していることがより好ましい。
ここで、増感剤の極大吸収波長の測定方法は、増感剤5mgをクロロホルム1000mLに溶解させた溶液を用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)にて吸収スペクトル(測定範囲:200~800nm)を測定して、極大吸収波長を求めるものとする。
また、光学フィルムの透過率の測定方法は、40mm角の光学フィルムを用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)にて透過率(測定範囲:200~800nm)を測定して、透過率を求めるものとする。
増感剤の極大吸収波長は、250~400nmの範囲に有することが好ましい。
このような増感剤としては、光増感剤が好ましく、その具体例としては、キサントンおよびチオキサントン等のキサントン化合物(例えば、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン等);アントラセンおよびアルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセン等)のアントラセン化合物;フェノチアジンおよびルブレン等が挙げられる。
接着剤組成物は、偏光板の耐久性がより向上する理由から、増感剤を含有していることが好ましく、接着剤組成物に含まれる重合開始剤の極大吸収波長より長波長側で、かつ、光学フィルムの透過率が1%以上ある波長領域に極大吸収波長を有する増感剤を含有していることがより好ましい。
ここで、増感剤の極大吸収波長の測定方法は、増感剤5mgをクロロホルム1000mLに溶解させた溶液を用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)にて吸収スペクトル(測定範囲:200~800nm)を測定して、極大吸収波長を求めるものとする。
また、光学フィルムの透過率の測定方法は、40mm角の光学フィルムを用いて、分光光度計(UV-3150、島津製作所製)にて透過率(測定範囲:200~800nm)を測定して、透過率を求めるものとする。
増感剤の極大吸収波長は、250~400nmの範囲に有することが好ましい。
このような増感剤としては、光増感剤が好ましく、その具体例としては、キサントンおよびチオキサントン等のキサントン化合物(例えば、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン等);アントラセンおよびアルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセン等)のアントラセン化合物;フェノチアジンおよびルブレン等が挙げられる。
接着剤組成物が増感剤を含有する場合、増感剤の含有量は、重合性化合物100質量部に対して0.1~30質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましく、0.5~8質量部がさらに好ましい。
〔重合体〕
本発明の偏光板は、偏光子と光学フィルムとの接着性がより良好となる理由から、光学フィルムにおける接着層側の表面(以下、本段落において「表面A1」と略す。)、または、接着層における光学フィルム側の表面(以下、本段落において「表面A2」と略す。)に、下記式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在していることが好ましく、偏光子と光学フィルムとの接着性が更に良好となる理由から、表面A1に、下記式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在していることがより好ましい。
ここで、表面A1および表面A2における重合体の存在は、例えば、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)により確認することができる。なお、TOF-SIMSは、日本表面科学会編「表面分析技術選書 2次イオン質量分析法」丸善株式会社(1999年発行)に記載されている方法を採用することができる。
具体的には、表面A1または表面A2に、重合体が存在する場合、下記式(B)で表される繰り返し単位由来のフラグメントが共に検出されることになる。
本発明の偏光板は、偏光子と光学フィルムとの接着性がより良好となる理由から、光学フィルムにおける接着層側の表面(以下、本段落において「表面A1」と略す。)、または、接着層における光学フィルム側の表面(以下、本段落において「表面A2」と略す。)に、下記式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在していることが好ましく、偏光子と光学フィルムとの接着性が更に良好となる理由から、表面A1に、下記式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在していることがより好ましい。
ここで、表面A1および表面A2における重合体の存在は、例えば、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)により確認することができる。なお、TOF-SIMSは、日本表面科学会編「表面分析技術選書 2次イオン質量分析法」丸善株式会社(1999年発行)に記載されている方法を採用することができる。
具体的には、表面A1または表面A2に、重合体が存在する場合、下記式(B)で表される繰り返し単位由来のフラグメントが共に検出されることになる。
上記式(B)中、Rb1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、または、炭素数1~20のアルキル基を表す。
また、Lb1は、単結合、または、2価の連結基を表す。
また、Ub1およびUb2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCOO-、または、-NH-を表す。
また、Rb2およびRb3は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換のアリール基、または、置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。ただし、Rb2およびRb3は、連結基を介して互いに結合していてもよい。
また、Lb1は、単結合、または、2価の連結基を表す。
また、Ub1およびUb2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCOO-、または、-NH-を表す。
また、Rb2およびRb3は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換のアリール基、または、置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。ただし、Rb2およびRb3は、連結基を介して互いに結合していてもよい。
上記式(B)中、Rb1の一態様が表す炭素数1~20のアルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、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、および、シクロヘキシル基)がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基がさらに好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。
Rb1としては、水素原子、または、メチル基を表すことが好ましい。
Rb1としては、水素原子、または、メチル基を表すことが好ましい。
上記式(B)中、Lb1の一態様が表す2価の連結基としては、例えば、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CONRb4-、-NRb4COO-、-CRb4N-、置換もしくは無置換の2価の脂肪族基、置換もしくは無置換の2価の芳香族基、および、これらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基を表し、Rb4は、水素原子または炭素数1~20のアルキル基を表す。なお、2価の脂肪族基などが有していてもよい置換基の具体例としては、後述する置換基群Yに記載する具体例と同様のものが挙げられ、Rb4の具体例としては、Rb1の具体例と同様のものが挙げられる。
これらの2価の連結基のうち、-O-、-COO-、-OCO-、-CONR9-、-NR9COO-、置換もしくは無置換の2価の脂肪族基、置換もしくは無置換の2価の芳香族基、および、これらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基が好ましい。
Lb1が置換もしくは無置換の2価の芳香族基を含む場合には、芳香族環の数は1~3が好ましく、1~2がより好ましく、1であることがさらに好ましい。
これらの2価の連結基のうち、-O-、-COO-、-OCO-、-CONR9-、-NR9COO-、置換もしくは無置換の2価の脂肪族基、置換もしくは無置換の2価の芳香族基、および、これらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基が好ましい。
Lb1が置換もしくは無置換の2価の芳香族基を含む場合には、芳香族環の数は1~3が好ましく、1~2がより好ましく、1であることがさらに好ましい。
上記式(B)中、Ub1およびUb2は、上述した通り、それぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCOO-、または、-NH-を表し、-O-または-NH-が好ましく、-O-がさらに好ましい。
上記式(B)中、Rb2およびRb3の一態様が表す、置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素基としては、置換基を有していてもよい、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基が挙げられる。
アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1-メチルブチル基、イソヘキシル基、2-メチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基、2-ノルボルニル基等の直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル基が挙げられる。
アルケニル基としては、具体的には、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、1-ブテニル基、1-メチル-1-プロペニル基、1-シクロペンテニル基、1-シクロヘキセニル基等の直鎖状、分枝状、又は環状のアルケニル基が挙げられる。
アルキニル基としては、具体的には、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、1-ブチニル基、1-オクチニル基等が挙げられる。
アルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1-メチルブチル基、イソヘキシル基、2-メチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1-アダマンチル基、2-ノルボルニル基等の直鎖状、分枝状、又は環状のアルキル基が挙げられる。
アルケニル基としては、具体的には、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、1-ブテニル基、1-メチル-1-プロペニル基、1-シクロペンテニル基、1-シクロヘキセニル基等の直鎖状、分枝状、又は環状のアルケニル基が挙げられる。
アルキニル基としては、具体的には、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、1-ブチニル基、1-オクチニル基等が挙げられる。
また、Rb2およびRb3の一態様が表す、置換もしくは無置換のアリール基としては、例えば、1個から4個のベンゼン環が縮合環を形成したもの、ベンゼン環と不飽和五員環とが縮合環を形成したものを挙げることができ、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、インデニル基、アセナブテニル基、フルオレニル基、ピレニル基等が挙げられる。
また、Rb2およびRb3の一態様が表す、置換もしくは無置換のヘテロアリール基としては、例えば、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群から選ばれるヘテロ原子を1個以上含む複素芳香環上の水素原子を1個除し、ヘテロアリール基としたものが挙げられる。
窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群から選ばれるヘテロ原子を1個以上含む複素芳香環としては、具体的には、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チアジアゾール、インドール、カルバゾール、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、チアナフテン、ジベンゾチオフェン、インダゾールベンズイミダゾール、アントラニル、ベンズイソオキサゾール、ベンズオキサゾール、ベンゾチアゾール、プリン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、キノリン、アクリジン、イソキノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキザリン、ナフチリジン、フェナントロリン、プテリジン等が挙げられる。
窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群から選ばれるヘテロ原子を1個以上含む複素芳香環としては、具体的には、例えば、ピロール、フラン、チオフェン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チアジアゾール、インドール、カルバゾール、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、チアナフテン、ジベンゾチオフェン、インダゾールベンズイミダゾール、アントラニル、ベンズイソオキサゾール、ベンズオキサゾール、ベンゾチアゾール、プリン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、キノリン、アクリジン、イソキノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキザリン、ナフチリジン、フェナントロリン、プテリジン等が挙げられる。
Rb2およびRb3が有していてもよい置換基としては、水素を除く1価の非金属原子団を挙げることができ、例えば、以下の置換基群Yから選ばれる。
(置換基群Y)
ハロゲン原子(-F、-Br、-Cl、-I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N-アルキルアミノ基、N,N-ジアルキルアミノ基、N-アリールアミノ基、N,N-ジアリールアミノ基、N-アルキル-N-アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N-アルキルカルバモイルオキシ基、N-アリールカルバモイルオキシ基、N,N-ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N-ジアリールカルバモイルオキシ基、N-アルキル-N-アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N-アルキルアシルアミノ基、N-アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N'-アルキルウレイド基、N',N'-ジアルキルウレイド基、N'-アリールウレイド基、N',N'-ジアリールウレイド基、N'-アルキル-N'-アリールウレイド基、N-アルキルウレイド基、N-アリールウレイド基、N'-アルキル-N-アルキルウレイド基、N'-アルキル-N-アリールウレイド基、N',N'-ジアルキル-N-アルキルウレイド基、N',N'-ジアルキル-N-アリールウレイド基、N'-アリール-N-アルキルウレイド基、N'-アリール-N-アリールウレイド基、N',N'-ジアリール-N-アルキルウレイド基、N',N'-ジアリール-N-アリールウレイド基、N'-アルキル-N'-アリール-N-アルキルウレイド基、N'-アルキル-N'-アリール-N-アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N-アルキル-N-アルコキシカルボニルアミノ基、N-アルキル-N-アリーロキシカルボニルアミノ基、N-アリール-N-アルコキシカルボニルアミノ基、N-アリール-N-アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基及びその共役塩基基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N-アルキルカルバモイル基、N,N-ジアルキルカルバモイル基、N-アリールカルバモイル基、N,N-ジアリールカルバモイル基、N-アルキル-N-アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(-SO3H)及びその共役塩基基、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N-アルキルスルフィナモイル基、N,N-ジアルキルスルフィナモイル基、N-アリールスルフィナモイル基、N,N-ジアリールスルフィナモイル基、N-アルキル-N-アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N-アルキルスルファモイル基、N,N-ジアルキルスルファモイル基、N-アリールスルファモイル基、N,N-ジアリールスルファモイル基、N-アルキル-N-アリールスルファモイル基、N-アシルスルファモイル基及びその共役塩基基、N-アルキルスルホニルスルファモイル基(-SO2NHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N-アリールスルホニルスルファモイル基(-SO2NHSO2(aryl))及びその共役塩基基、N-アルキルスルホニルカルバモイル基(-CONHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N-アリールスルホニルカルバモイル基(-CONHSO2(aryl))及びその共役塩基基、アルコキシシリル基(-Si(Oalkyl)3)、アリーロキシシリル基(-Si(Oaryl)3)、ヒドロキシシリル基(-Si(OH)3)及びその共役塩基基、ホスホノ基(-PO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノ基(-PO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(-PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノ基(-PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(-PO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノ基(-PO3H(aryl))及びその共役塩基基、ホスホノオキシ基(-OPO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノオキシ基(-OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(-OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(-OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(-OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノオキシ基(-OPO3H(aryl))及びその共役塩基基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基及びアルキニル基、また、これらの置換基は、可能であるならば置換基同士、又は置換している炭化水素基と結合して環を形成してもよい。
(置換基群Y)
ハロゲン原子(-F、-Br、-Cl、-I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N-アルキルアミノ基、N,N-ジアルキルアミノ基、N-アリールアミノ基、N,N-ジアリールアミノ基、N-アルキル-N-アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N-アルキルカルバモイルオキシ基、N-アリールカルバモイルオキシ基、N,N-ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N-ジアリールカルバモイルオキシ基、N-アルキル-N-アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N-アルキルアシルアミノ基、N-アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N'-アルキルウレイド基、N',N'-ジアルキルウレイド基、N'-アリールウレイド基、N',N'-ジアリールウレイド基、N'-アルキル-N'-アリールウレイド基、N-アルキルウレイド基、N-アリールウレイド基、N'-アルキル-N-アルキルウレイド基、N'-アルキル-N-アリールウレイド基、N',N'-ジアルキル-N-アルキルウレイド基、N',N'-ジアルキル-N-アリールウレイド基、N'-アリール-N-アルキルウレイド基、N'-アリール-N-アリールウレイド基、N',N'-ジアリール-N-アルキルウレイド基、N',N'-ジアリール-N-アリールウレイド基、N'-アルキル-N'-アリール-N-アルキルウレイド基、N'-アルキル-N'-アリール-N-アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N-アルキル-N-アルコキシカルボニルアミノ基、N-アルキル-N-アリーロキシカルボニルアミノ基、N-アリール-N-アルコキシカルボニルアミノ基、N-アリール-N-アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基及びその共役塩基基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N-アルキルカルバモイル基、N,N-ジアルキルカルバモイル基、N-アリールカルバモイル基、N,N-ジアリールカルバモイル基、N-アルキル-N-アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(-SO3H)及びその共役塩基基、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N-アルキルスルフィナモイル基、N,N-ジアルキルスルフィナモイル基、N-アリールスルフィナモイル基、N,N-ジアリールスルフィナモイル基、N-アルキル-N-アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N-アルキルスルファモイル基、N,N-ジアルキルスルファモイル基、N-アリールスルファモイル基、N,N-ジアリールスルファモイル基、N-アルキル-N-アリールスルファモイル基、N-アシルスルファモイル基及びその共役塩基基、N-アルキルスルホニルスルファモイル基(-SO2NHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N-アリールスルホニルスルファモイル基(-SO2NHSO2(aryl))及びその共役塩基基、N-アルキルスルホニルカルバモイル基(-CONHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N-アリールスルホニルカルバモイル基(-CONHSO2(aryl))及びその共役塩基基、アルコキシシリル基(-Si(Oalkyl)3)、アリーロキシシリル基(-Si(Oaryl)3)、ヒドロキシシリル基(-Si(OH)3)及びその共役塩基基、ホスホノ基(-PO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノ基(-PO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(-PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノ基(-PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(-PO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノ基(-PO3H(aryl))及びその共役塩基基、ホスホノオキシ基(-OPO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノオキシ基(-OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(-OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(-OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(-OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノオキシ基(-OPO3H(aryl))及びその共役塩基基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基及びアルキニル基、また、これらの置換基は、可能であるならば置換基同士、又は置換している炭化水素基と結合して環を形成してもよい。
上記式(B)中のRb2およびRb3は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基が好ましく、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基がより好ましく、水素原子、または、アルキレン連結基で互いに連結されていることがさらに好ましい。
上記式(B)で表される繰返し単位を形成する単量体としては、具体的には、例えば、下記式3-1~3-26で表される単量体が挙げられる。
上記式(F)中、Rf1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、または、炭素数1~20のアルキル基を表す。
また、Lf1は、単結合、または、2価の連結基を表す。
また、Rf2は、下記(a)~(c)の少なくとも1つの基を含む基を表す。
(a)下記式(1)~(3)のいずれかで表される基
(b)パーフルオロポリエーテル基
(c)プロトンドナー性官能基とプロトンアクセプター性官能基との水素結合を有し、少なくとも1つの炭素原子がフッ素原子を置換基として有する炭素数1~20のアルキル基
また、Lf1は、単結合、または、2価の連結基を表す。
また、Rf2は、下記(a)~(c)の少なくとも1つの基を含む基を表す。
(a)下記式(1)~(3)のいずれかで表される基
(b)パーフルオロポリエーテル基
(c)プロトンドナー性官能基とプロトンアクセプター性官能基との水素結合を有し、少なくとも1つの炭素原子がフッ素原子を置換基として有する炭素数1~20のアルキル基
上記式(F)中、Rf1の一態様が表す炭素数1~20のアルキル基としては、上記式(B)中のRb1の一態様が表す炭素数1~20のアルキル基と同様のものが挙げられる。なかでも、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。
Rf1としては、水素原子、または、メチル基を表すことが好ましい。
Rf1としては、水素原子、または、メチル基を表すことが好ましい。
上記式(F)中、Lf1の一態様が表す2価の連結基としては、上記式(B)中のLb1の一態様が表す2価の連結基と同様のものが挙げられる。なかでも、-O-、-CO-O-、-CO-NH-、-O-CO-であることが好ましい。
上記式(F)中、Rf2は、上記(a)~(c)の少なくとも1つの基を含む基を表す。
・(a)式(1)、(2)又は(3)で示される基を有する繰り返し単位
式(F-1)のRF1が上記式(1)、(2)又は(3)で示される基を含む場合、式(F-1)は、下記式(4)で表される繰り返し単位であることも好ましい。
式(F-1)のRF1が上記式(1)、(2)又は(3)で示される基を含む場合、式(F-1)は、下記式(4)で表される繰り返し単位であることも好ましい。
式(4)中、Rfaは上記式(1)、(2)又は(3)で示される基である。
式(4)中、R1Bは炭素数2~50の2価の基である。R1Bで表される炭素原子数が2~50の2価の基としては、ヘテロ原子を含んでいてもよく、芳香族基、ヘテロ芳香族基、ヘテロ環基、脂肪族基、脂環式基であってもよい。
R1Bとしては、具体的には、以下の基が挙げられる。
R1Bとしては、具体的には、以下の基が挙げられる。
-(CH2)n1- (n1=2~50)
-X-Y-(CH2)n2- (n2=2~43)
-X-(CH2)n3- (n3=1~44)
-CH2CH2(OCH2CH2)n4- (n4=1~24)
-XCO(OCH2CH2)n5- (n5=1~21)
-X-Y-(CH2)n2- (n2=2~43)
-X-(CH2)n3- (n3=1~44)
-CH2CH2(OCH2CH2)n4- (n4=1~24)
-XCO(OCH2CH2)n5- (n5=1~21)
上記式中、Xは炭素数1~3のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基)、炭素数1~4のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など)、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)からなる群から選ばれる置換基を1~3個有していてもよいフェニレン、ビフェニレン若しくはナフチレンを示す。Yは、-O-CO-、-CO-O-、-CONH-又は-NHCO-を示す。
Xは、1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレンが好ましく、1,4-フェニレンがより好ましい。
Xは、1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレンが好ましく、1,4-フェニレンがより好ましい。
特に好ましいR1Bで表される炭素原子数が2~50の二価の基としては、具体的に以下の構造の二価の基が挙げられる。
-(CH2)n1- (n1=2~10)
-C6H4OCO(CH2)n2- (n2=2~10)
-C6H4(CH2)n3- (n3=1~10)
-CH2CH2(OCH2CH2)n4- (n4=1~10)
-C6H4CO(OCH2CH2)n5- (n5=1~10)
-C6H4OCO(CH2)n2- (n2=2~10)
-C6H4(CH2)n3- (n3=1~10)
-CH2CH2(OCH2CH2)n4- (n4=1~10)
-C6H4CO(OCH2CH2)n5- (n5=1~10)
式(4)中、R2は水素原子又はメチル基である。
・(b)パーフルオロポリエーテル基を有する繰り返し単位
上記式(F-1)中、RF1はパーフルオロポリエーテル基を有することも好ましい。
パーフルオロポリエーテル基とは、複数のフッ化炭素基がエーテル結合で結合された2価の基である。パーフルオロポリエーテル基は、複数のパーフルオロアルキレン基がエーテル結合で結合された2価の基であることが好ましい。
パーフルオロポリエーテル基は、直鎖構造であっても分岐構造であっても環状構造であってもよく、直鎖構造又は分岐構造であることが好ましく、直鎖構造であることがより好ましい。
上記式(F-1)中、RF1はパーフルオロポリエーテル基を有することも好ましい。
パーフルオロポリエーテル基とは、複数のフッ化炭素基がエーテル結合で結合された2価の基である。パーフルオロポリエーテル基は、複数のパーフルオロアルキレン基がエーテル結合で結合された2価の基であることが好ましい。
パーフルオロポリエーテル基は、直鎖構造であっても分岐構造であっても環状構造であってもよく、直鎖構造又は分岐構造であることが好ましく、直鎖構造であることがより好ましい。
式(F-1)のRF1がパーフルオロポリエーテル基を含有する繰り返し単位を含む場合、式(F-1)は、下記式(I-b)で表される構成単位であることが好ましい。
式(I-b)中、LF1は式(F-1)におけるものと同じ基を表す。R11は水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は炭素数1~20のアルキル基を表す。Rf1及びRf2はそれぞれ独立に、フッ素原子又はパーフルオロアルキル基を表す。Rf1が複数存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよい。Rf2が複数存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよい。uは1以上の整数を表す。pは1以上の整数を表す。
R12は水素原子又は置換基を表し、上記置換基としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、パーフルオロアルキル基(好ましくは炭素数1~10)、アルキル基(好ましくは炭素数1~10)、ヒドロキシアルキル基(好ましくは炭素数1~10)等が挙げられる。
式(I-b)中、uは1以上の整数を表し、1~10を表すことが好ましく、1~6を表すことがより好ましく、1~3を表すことが更に好ましい。
式(I-b)中、pは1以上の整数を表し、1~100を表すことが好ましく、1~80を表すことがより好ましく、1~60を表すことが更に好ましい。
なお、p個の[CRf1Rf2]uOはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。
式(I-b)中、uは1以上の整数を表し、1~10を表すことが好ましく、1~6を表すことがより好ましく、1~3を表すことが更に好ましい。
式(I-b)中、pは1以上の整数を表し、1~100を表すことが好ましく、1~80を表すことがより好ましく、1~60を表すことが更に好ましい。
なお、p個の[CRf1Rf2]uOはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。
・(c)プロトンドナー性官能基とプロトンアクセプター性官能基の水素結合を有し、少なくとも1つの炭素原子がフッ素原子を置換基として有する炭素数1~20のアルキル基
上記式(F-1)中、RF1がプロトンドナー性官能基とプロトンアクセプター性官能基の水素結合を有し、少なくともひとつの炭素原子がフッ素原子を置換基として有する炭素数1~20のアルキル基を有することも好ましい。
上記式(F-1)中、RF1がプロトンドナー性官能基とプロトンアクセプター性官能基の水素結合を有し、少なくともひとつの炭素原子がフッ素原子を置換基として有する炭素数1~20のアルキル基を有することも好ましい。
プロトンドナー性官能基を有する化合物及びプロトンアクセプター性官能基を有する化合物は、下記式(1-1)~(1~3)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
(HB-X1)m-X3-(X2-RL)n ・・・(1-1)
(HB)-(X2-RL)n ・・・(1-2)
(HB-X1)m-(RL) ・・・(1-3)
(HB)-(X2-RL)n ・・・(1-2)
(HB-X1)m-(RL) ・・・(1-3)
上記式(1-1)及び上記式(1-3)中、mは、1~5の整数を表し、上記式(1-1)及び上記式(1-2)中、nは、1~5の整数を表す。ただし、m及びnの合計は、2~6の整数を表す。
また、上記式(1-1)~(1-3)中、HBは、上述した水素結合可能な官能基(すなわち、プロトンドナー性官能基及びプロトンアクセプター性官能基)を表し、mが2~5の整数である場合、複数のHBは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
プロトンドナー性官能基としては、カルボキシ基、スルホン酸基等が挙げられる。
プロトンアクセプター官能基としては、窒素原子を含む基が挙げられる。
また、上記式(1-1)~(1-3)中、HBは、上述した水素結合可能な官能基(すなわち、プロトンドナー性官能基及びプロトンアクセプター性官能基)を表し、mが2~5の整数である場合、複数のHBは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
プロトンドナー性官能基としては、カルボキシ基、スルホン酸基等が挙げられる。
プロトンアクセプター官能基としては、窒素原子を含む基が挙げられる。
また、上記式(1-1)~(1-3)中、X1及びX2は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表し、mが2~5の整数である場合、複数のX1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2~5の整数である場合、複数のX2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。なお、上記式(1-2)中、HB及びX2は、HBとX2の一部とで環を形成していてもよく、上記式(1-3)中、RL及びX1は、RLとX1の一部とで環を形成していてもよい。
上記式(1-1)~(1-3)中のX1及びX2の一態様が示す2価の連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい炭素数1~10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数6~12のアリーレン基、エーテル基(-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、及び、置換基を有していてもよいイミノ基(-NH-)からなる群から選択される少なくとも1以上の基が挙げられる。
上記式(1-1)~(1-3)中のX1及びX2の一態様が示す2価の連結基としては、例えば、置換基を有していてもよい炭素数1~10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数6~12のアリーレン基、エーテル基(-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、及び、置換基を有していてもよいイミノ基(-NH-)からなる群から選択される少なくとも1以上の基が挙げられる。
ここで、アルキレン基、アリーレン基及びイミノ基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、水酸基などが挙げられる。アルキル基としては、例えば、炭素数1~18の直鎖状、分岐状又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、メチル基又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、メトキシ基又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、ヨウ素原子などが挙げられ、なかでも、フッ素原子、塩素原子であるのが好ましい。
炭素数1~10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基について、直鎖状のアルキレン基としては、具体的には、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、デシレン基などが挙げられる。また、分岐状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、ジメチルメチレン基、メチルエチレン基、2,2-ジメチルプロピレン基、2-エチル-2-メチルプロピレン基などが挙げられる。また、環状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロデシレン基、アダマンタン-ジイル基、ノルボルナン-ジイル基、exo-テトラヒドロジシクロペンタジエン-ジイル基などが挙げられる。
炭素数6~12のアリーレン基としては、具体的には、例えば、フェニレン基、キシリレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、2,2’-メチレンビスフェニル基などが挙げられ、なかでも、フェニレン基が好ましい。
また、上記式(1-1)中、X3は、単結合又は2~6価の連結基を表す。ここで、X3の一態様が示す2価の連結基としては、上記式(1-1)~(1-3)中のX1及びX2の一態様が示す2価の連結基として説明したものが挙げられる。また、X3の一態様が示す3~6価の連結基としては、例えば、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環などのシクロアルキレン環;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など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;などの環構造において、環を形成している炭素原子に結合している水素原子を3~6個除いた構造が挙げられる。これらの環構造のなかでも、ベンゼン環(例えば、ベンゼン-1,2,4-イル基など)が好ましい。
また、上記式(1-1)~(1-3)中、RLは、フッ素原子を含む置換基又は炭素数6以上のアルキル基を表し、nが2~5の整数である場合、複数のRLは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。ここで、フッ素原子を含む1価の置換基としては、例えば、少なくとも1つの炭素原子がフッ素原子を置換基として有する、炭素数1~20のアルキル基又は炭素数2~20のアルケニル基が挙げられる。
上記式(1-1)~(1-3)のいずれかで表される化合物のうち、プロトンドナー性官能基を有する化合物としては、具体的には、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
また、上記式(1-1)~(1-3)のいずれかで表される化合物のうち、プロトンアクセプター性官能基を有する化合物としては、具体的には、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
[画像表示装置]
本発明の画像表示装置は、本発明の光学フィルムまたは本発明の偏光板を有する、画像表示装置である。
本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、プラズマディスプレイパネル等が挙げられる。
これらのうち、液晶セル、有機EL表示パネルであるのが好ましく、液晶セルであるのがより好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましく、液晶表示装置であるのがより好ましい。
本発明の画像表示装置は、本発明の光学フィルムまたは本発明の偏光板を有する、画像表示装置である。
本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、プラズマディスプレイパネル等が挙げられる。
これらのうち、液晶セル、有機EL表示パネルであるのが好ましく、液晶セルであるのがより好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましく、液晶表示装置であるのがより好ましい。
〔液晶表示装置〕
本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置は、上述した本発明の偏光板と、液晶セルとを有する液晶表示装置である。
なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる偏光板のうち、フロント側の偏光板として本発明の偏光板を用いるのが好ましく、フロント側およびリア側の偏光板として本発明の偏光板を用いるのがより好ましい。
以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置は、上述した本発明の偏光板と、液晶セルとを有する液晶表示装置である。
なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる偏光板のうち、フロント側の偏光板として本発明の偏光板を用いるのが好ましく、フロント側およびリア側の偏光板として本発明の偏光板を用いるのがより好ましい。
以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
<液晶セル>
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、FFS(Fringe-Field-Switching)モード、又はTN(Twisted Nematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に60~120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58~59(1998)記載)及び(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、及びPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006-215326号公報、及び特表2008-538819号公報に詳細な記載がある。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10-54982号公報、特開平11-202323号公報、特開平9-292522号公報、特開平11-133408号公報、特開平11-305217号公報、特開平10-307291号公報などに開示されている。
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、FFS(Fringe-Field-Switching)モード、又はTN(Twisted Nematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に60~120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58~59(1998)記載)及び(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、及びPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006-215326号公報、及び特表2008-538819号公報に詳細な記載がある。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10-54982号公報、特開平11-202323号公報、特開平9-292522号公報、特開平11-133408号公報、特開平11-305217号公報、特開平10-307291号公報などに開示されている。
〔有機EL表示装置〕
本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、偏光子と、本発明の光学異方性層からなるλ/4板(ポジティブAプレート)と、有機EL表示パネルとをこの順で有する態様が好適に挙げられる。
また、有機EL表示パネルは、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、偏光子と、本発明の光学異方性層からなるλ/4板(ポジティブAプレート)と、有機EL表示パネルとをこの順で有する態様が好適に挙げられる。
また、有機EL表示パネルは、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1]
〔保護フィルム1の作製〕
<コア層セルロースアシレートドープ1の調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープ1を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
コア層セルロースアシレートドープ1
――――――――――――――――――――――――――――――――
・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
・エステルオリゴマー(下記化合物1-1) 10質量部
・耐久性改良剤(下記化合物1-2) 4質量部
・紫外線吸収剤(下記化合物1-3) 3質量部
・メチレンクロライド(第1溶剤) 438質量部
・メタノール(第2溶剤) 65質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
〔保護フィルム1の作製〕
<コア層セルロースアシレートドープ1の調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープ1を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
コア層セルロースアシレートドープ1
――――――――――――――――――――――――――――――――
・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
・エステルオリゴマー(下記化合物1-1) 10質量部
・耐久性改良剤(下記化合物1-2) 4質量部
・紫外線吸収剤(下記化合物1-3) 3質量部
・メチレンクロライド(第1溶剤) 438質量部
・メタノール(第2溶剤) 65質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
<外層セルロースアシレートドープ1の調製>
上記のコア層セルロースアシレートドープ1の90質量部に、下記のマット剤分散液1を10質量部加え、外層セルロースアシレートドープ1を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液
――――――――――――――――――――――――――――――――
・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製) 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶剤) 76質量部
・メタノール(第2溶剤) 11質量部
・コア層セルロースアシレートドープ1 1質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
上記のコア層セルロースアシレートドープ1の90質量部に、下記のマット剤分散液1を10質量部加え、外層セルロースアシレートドープ1を調製した。
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マット剤溶液
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・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製) 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶剤) 76質量部
・メタノール(第2溶剤) 11質量部
・コア層セルロースアシレートドープ1 1質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
<保護フィルム1の作製>
上記コア層セルロースアシレートドープ1とその両側に外層セルロースアシレートドープ1とを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した。ドラム上のフィルムの溶剤含有率略20質量%の状態で、ドラム上からフィルムを剥ぎ取り、得られたフィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、フィルム中の残留溶剤が3~15質量%の状態で、フィルムを横方向に1.2倍延伸しつつ乾燥した。その後、得られたフィルムを熱処理装置のロール間を搬送することにより、厚さ25μmのセルロースアシレートフィルム1を作製し、保護フィルム1とした。
上記コア層セルロースアシレートドープ1とその両側に外層セルロースアシレートドープ1とを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した。ドラム上のフィルムの溶剤含有率略20質量%の状態で、ドラム上からフィルムを剥ぎ取り、得られたフィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、フィルム中の残留溶剤が3~15質量%の状態で、フィルムを横方向に1.2倍延伸しつつ乾燥した。その後、得られたフィルムを熱処理装置のロール間を搬送することにより、厚さ25μmのセルロースアシレートフィルム1を作製し、保護フィルム1とした。
〔ハードコート層付き保護フィルム1の作製〕
ハードコート層形成用の塗布液として、下記表4に記載のハードコート用硬化性組成物(ハードコート1)を調製した。
ハードコート層形成用の塗布液として、下記表4に記載のハードコート用硬化性組成物(ハードコート1)を調製した。
上記ハードコート用硬化性組成物1を、上記にて作製した保護フィルム1の表面上へ塗布し、その後、100℃で60秒乾燥し、窒素0.1%以下の条件でUVを1.5kW、300mJにて照射し、硬化させ、膜厚5μmのハードコート層を有するハードコート層付き保護フィルム1を作製した。なお、ハードコート層の膜厚の調整は、スロットダイを用い、ダイコート法において塗布量を調整することにより行った。
〔片面保護膜付き偏光板1の作製〕
(1)フィルムのケン化
作製したハードコート層付き保護フィルム1を37℃に調温した4.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(ケン化液)に1分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒間浸漬した後、さらに水洗浴に通した。そして、得られたフィルムに対して、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、ケン化処理したハードコート層付き保護フィルム1を作製した。
(2)偏光子の作製
特開2016-148724号公報の実施例に従い、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、膜厚は15μmの偏光子を調製した。このようにして作製した偏光子を偏光子1とした。
(3)貼り合わせ
このようにして得た偏光子1と、ケン化処理したハードコート層付き保護フィルム1とを、PVA((株)クラレ製、PVA-117H)3%水溶液を接着剤として、偏光軸とフィルムの長手方向とが直交するようにロールツーロールで貼りあわせて、片面保護膜付き偏光板1(以後、単に「偏光板1」とも称する。)を作製した。このとき、保護フィルムのセルロースアシレートフィルム側が、偏光子側になるように貼り合わせた。
(1)フィルムのケン化
作製したハードコート層付き保護フィルム1を37℃に調温した4.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液(ケン化液)に1分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒間浸漬した後、さらに水洗浴に通した。そして、得られたフィルムに対して、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、ケン化処理したハードコート層付き保護フィルム1を作製した。
(2)偏光子の作製
特開2016-148724号公報の実施例に従い、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、膜厚は15μmの偏光子を調製した。このようにして作製した偏光子を偏光子1とした。
(3)貼り合わせ
このようにして得た偏光子1と、ケン化処理したハードコート層付き保護フィルム1とを、PVA((株)クラレ製、PVA-117H)3%水溶液を接着剤として、偏光軸とフィルムの長手方向とが直交するようにロールツーロールで貼りあわせて、片面保護膜付き偏光板1(以後、単に「偏光板1」とも称する。)を作製した。このとき、保護フィルムのセルロースアシレートフィルム側が、偏光子側になるように貼り合わせた。
〔片面保護膜付き偏光板2の作製〕
偏光板1の作製において、保護フィルム1の表面上へハードコート層を設けなかった以外は同様にして片面保護膜付き偏光板2(以後、単に「偏光板2」とも称する。)を作製した。なお、下記実施例および比較例では特に断りのない場合は視認側に偏光板1を、バックライト側に偏光板2を用いて各液晶表示装置を作製した。
偏光板1の作製において、保護フィルム1の表面上へハードコート層を設けなかった以外は同様にして片面保護膜付き偏光板2(以後、単に「偏光板2」とも称する。)を作製した。なお、下記実施例および比較例では特に断りのない場合は視認側に偏光板1を、バックライト側に偏光板2を用いて各液晶表示装置を作製した。
〔保護フィルム2の作製〕
<コア層セルロースアシレートドープ2の作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープ2を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
コア層セルロースアシレートドープ2
――――――――――――――――――――――――――――――――
・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
・下記ポリエステル 12質量部
・上記耐久性改良剤(上記化合物1-2) 4質量部
・メチレンクロライド(第1溶剤) 430質量部
・メタノール(第2溶剤) 64質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
<コア層セルロースアシレートドープ2の作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープ2を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
コア層セルロースアシレートドープ2
――――――――――――――――――――――――――――――――
・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
・下記ポリエステル 12質量部
・上記耐久性改良剤(上記化合物1-2) 4質量部
・メチレンクロライド(第1溶剤) 430質量部
・メタノール(第2溶剤) 64質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
<外層セルロースアシレートドープ2の作製>
上記のコア層セルロースアシレートドープ2の90質量部に下記のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアシレートドープ2を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液
――――――――――――――――――――――――――――――――
・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製) 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶剤) 76質量部
・メタノール(第2溶剤) 11質量部
・コア層セルロースアシレートドープ 1質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
上記のコア層セルロースアシレートドープ2の90質量部に下記のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアシレートドープ2を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液
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・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製) 2質量部
・メチレンクロライド(第1溶剤) 76質量部
・メタノール(第2溶剤) 11質量部
・コア層セルロースアシレートドープ 1質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
<保護フィルム2の作製>
上記コア層セルロースアシレートドープ2と上記外層セルロースアシレートドープ2を平均孔径34μmのろ紙および平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した後、上記コア層セルロースアシレートドープ2とその両側に外層セルロースアシレートドープ2とを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した(バンド流延機)。
次いで、ドラム上のフィルムの溶剤含有率略20質量%の状態で、ドラム上からフィルムを剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率1.1倍で延伸しつつ乾燥した。
その後、得られたフィルムを熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、膜厚40μmのセルロースアシレートフィルム2を作製し、保護フィルム2とした。
なお、保護フィルム2の位相差を測定した結果、Re=1nm、Rth=-5nmであった。
上記コア層セルロースアシレートドープ2と上記外層セルロースアシレートドープ2を平均孔径34μmのろ紙および平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した後、上記コア層セルロースアシレートドープ2とその両側に外層セルロースアシレートドープ2とを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した(バンド流延機)。
次いで、ドラム上のフィルムの溶剤含有率略20質量%の状態で、ドラム上からフィルムを剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率1.1倍で延伸しつつ乾燥した。
その後、得られたフィルムを熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、膜厚40μmのセルロースアシレートフィルム2を作製し、保護フィルム2とした。
なお、保護フィルム2の位相差を測定した結果、Re=1nm、Rth=-5nmであった。
〔第一光学異方性層の作製〕
<光配向膜用組成物1の調製>
WO2016/002722号公報の実施例1に記載された光配向膜形成材料を調製し、これを本発明の光学フィルムの製造に用いた。
<光配向膜用組成物1の調製>
WO2016/002722号公報の実施例1に記載された光配向膜形成材料を調製し、これを本発明の光学フィルムの製造に用いた。
<光学異方性層形成用組成物の調製>
下記組成の光学異方性層形成用組成物1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶化合物R1 42.00質量部
・下記液晶化合物R2 42.00質量部
・下記重合性化合物A1 12.00質量部
・下記重合性化合物A2 4.00質量部
・下記重合開始剤S1 0.50質量部
・下記レベリング剤P1 0.23質量部
・ハイソルブMTEM(東邦化学工業社製) 2.00質量部
・NKエステルA-200(新中村化学工業社製) 1.00質量部
・メチルエチルケトン 424.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
なお、下記液晶化合物R1およびR2のアクリロイルオキシ基に隣接する基は、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、下記液晶化合物R1およびR2は、メチル基の位置が異なる位置異性体の混合物を表す。
下記組成の光学異方性層形成用組成物1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物1
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・下記液晶化合物R1 42.00質量部
・下記液晶化合物R2 42.00質量部
・下記重合性化合物A1 12.00質量部
・下記重合性化合物A2 4.00質量部
・下記重合開始剤S1 0.50質量部
・下記レベリング剤P1 0.23質量部
・ハイソルブMTEM(東邦化学工業社製) 2.00質量部
・NKエステルA-200(新中村化学工業社製) 1.00質量部
・メチルエチルケトン 424.8質量部
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なお、下記液晶化合物R1およびR2のアクリロイルオキシ基に隣接する基は、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、下記液晶化合物R1およびR2は、メチル基の位置が異なる位置異性体の混合物を表す。
<第一光学異方性層の作製>
作製した保護フィルム2の片側の面に、先に調製した光配向膜形成材料を特開2006-122889号公報の実施例1記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度30m/分の条件で塗布し、120℃で1分間乾燥して溶剤を除去した。その後、偏光紫外線を照射(10mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)することで、厚さ0.3μmの光配向膜1を形成した。
次いで、光配向膜1上に、乾燥後の膜厚が2.5μmとなるように、先に調製した光学異方性層形成用組成物1をスピンコーターで塗布した。塗布後、ネマチック相の液晶状態を示す温度領域で30秒間加熱した後、ネマチック相からスメクチック相への相転移温度よりも10℃低い温度まで冷却した後に、その温度でUV照射(300mJ/cm2)を行い、スメクチック(Sm)相の液晶状態で固定化した第一光学異方性層を作製した。
作製した保護フィルム2の片側の面に、先に調製した光配向膜形成材料を特開2006-122889号公報の実施例1記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度30m/分の条件で塗布し、120℃で1分間乾燥して溶剤を除去した。その後、偏光紫外線を照射(10mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)することで、厚さ0.3μmの光配向膜1を形成した。
次いで、光配向膜1上に、乾燥後の膜厚が2.5μmとなるように、先に調製した光学異方性層形成用組成物1をスピンコーターで塗布した。塗布後、ネマチック相の液晶状態を示す温度領域で30秒間加熱した後、ネマチック相からスメクチック相への相転移温度よりも10℃低い温度まで冷却した後に、その温度でUV照射(300mJ/cm2)を行い、スメクチック(Sm)相の液晶状態で固定化した第一光学異方性層を作製した。
〔第二光学異方性層の作製〕
第一光学異方性層の塗布側の面を放電量150W・min/m2でコロナ処理を行い、コロナ処理を行った面に以下の組成で調製した光学異方性層形成用組成物2をワイヤーバーで塗布した。
次いで、組成物の溶剤の乾燥および液晶化合物の配向熟成のために、70℃の温風で90秒加熱した。窒素パージ下、酸素濃度0.1%で40℃にて紫外線照射(300mJ/cm2)を行い、液晶化合物の配向を固定化し、第一光学異方性層上に、第二光学異方性層を作製し、光学フィルム1を得た。
なお、光学フィルム1の層構成は、保護フィルム2、光配向膜1、第一光学異方性層、および、第二光学異方性層をこの順で有する層構成である。
また、得られた第二光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth2(550)は-100nmであり、Rth2(450)/Rth2(550)は0.95であった。
また、得られた光学フィルム1の波長分散性、すなわち、Re(450)/Re(550)は、0.86であった。
第一光学異方性層の塗布側の面を放電量150W・min/m2でコロナ処理を行い、コロナ処理を行った面に以下の組成で調製した光学異方性層形成用組成物2をワイヤーバーで塗布した。
次いで、組成物の溶剤の乾燥および液晶化合物の配向熟成のために、70℃の温風で90秒加熱した。窒素パージ下、酸素濃度0.1%で40℃にて紫外線照射(300mJ/cm2)を行い、液晶化合物の配向を固定化し、第一光学異方性層上に、第二光学異方性層を作製し、光学フィルム1を得た。
なお、光学フィルム1の層構成は、保護フィルム2、光配向膜1、第一光学異方性層、および、第二光学異方性層をこの順で有する層構成である。
また、得られた第二光学異方性層の厚み方向のレターデーションRth2(550)は-100nmであり、Rth2(450)/Rth2(550)は0.95であった。
また、得られた光学フィルム1の波長分散性、すなわち、Re(450)/Re(550)は、0.86であった。
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光学異方性層形成用組成物2
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・上記液晶化合物R1 10.0質量部
・上記液晶化合物R2 54.0質量部
・下記液晶化合物R3 28.0質量部
・上記重合性化合物A2 8.0質量部
・下記化合物B1 4.5質量部
・単量体K1(A-600、新中村化学工業社製) 8.0質量部
・上記重合開始剤S1 3.0質量部
・下記レベリング剤P2 0.4質量部
・下記レベリング剤P3 0.5質量部
・メチルエチルケトン 175.0質量部
・シクロペンタノン 75.0質量部
・メタノール 12.5質量部
・イソプロパノール 12.5質量部
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光学異方性層形成用組成物2
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・上記液晶化合物R1 10.0質量部
・上記液晶化合物R2 54.0質量部
・下記液晶化合物R3 28.0質量部
・上記重合性化合物A2 8.0質量部
・下記化合物B1 4.5質量部
・単量体K1(A-600、新中村化学工業社製) 8.0質量部
・上記重合開始剤S1 3.0質量部
・下記レベリング剤P2 0.4質量部
・下記レベリング剤P3 0.5質量部
・メチルエチルケトン 175.0質量部
・シクロペンタノン 75.0質量部
・メタノール 12.5質量部
・イソプロパノール 12.5質量部
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〔第一偏光板の作製〕
<接着剤組成物1-1の調製>
下記化合物を記載の比率で混合し、接着剤組成物1-1を作製した。
重合性化合物(セロキサイド2021P、株式会社ダイセル製):65.4質量部
重合性化合物(リカレジンDME100、新日本理化株式会社製):18.7質量部
重合性化合物(2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、東京化成工業株式会社製):9.3質量部
重合開始剤(Irgcure 290、BASFジャパン株式会社):3.7質量部
増感剤(イソプロピルチオキサントン、東京化成工業株式会社製):0.9質量部
<接着剤組成物1-1の調製>
下記化合物を記載の比率で混合し、接着剤組成物1-1を作製した。
重合性化合物(セロキサイド2021P、株式会社ダイセル製):65.4質量部
重合性化合物(リカレジンDME100、新日本理化株式会社製):18.7質量部
重合性化合物(2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、東京化成工業株式会社製):9.3質量部
重合開始剤(Irgcure 290、BASFジャパン株式会社):3.7質量部
増感剤(イソプロピルチオキサントン、東京化成工業株式会社製):0.9質量部
<第一偏光板の作製>
作製した光学フィルム1の第二光学異方性層側の面を放電量150W・min/m2でコロナ処理した後、接着剤組成物1-1を膜厚3.0μmになるように塗設し、接着層を形成した。
その後、接着剤塗布面を片面保護膜付き偏光板1の偏光子面と貼り合わせ、大気雰囲気下室温にて積層体の基材側から紫外線を300mJ/cm2照射し、実施例1の第一偏光板を作製した。
作製した光学フィルム1の第二光学異方性層側の面を放電量150W・min/m2でコロナ処理した後、接着剤組成物1-1を膜厚3.0μmになるように塗設し、接着層を形成した。
その後、接着剤塗布面を片面保護膜付き偏光板1の偏光子面と貼り合わせ、大気雰囲気下室温にて積層体の基材側から紫外線を300mJ/cm2照射し、実施例1の第一偏光板を作製した。
〔保護フィルム3の作製〕
<PMMA(ポリメタクリル酸メチル)ドープの作製>
下記のドープ組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、各成分を溶解し、PMMAドープを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――
PMMAドープ
―――――――――――――――――――――――――――――――
・PMMA樹脂 100質量部
・スミライザーGS(住友化学社製) 0.1質量部
・ジクロロメタン 426質量部
・メタノール 64質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――
<PMMA(ポリメタクリル酸メチル)ドープの作製>
下記のドープ組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、各成分を溶解し、PMMAドープを調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――
PMMAドープ
―――――――――――――――――――――――――――――――
・PMMA樹脂 100質量部
・スミライザーGS(住友化学社製) 0.1質量部
・ジクロロメタン 426質量部
・メタノール 64質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――
<保護フィルム3の作製>
前述のPMMAドープをステンレス製のバンド(流延支持体)に流延ダイから均一に流延した(バンド流延機)。流延膜中の溶剤含有率略20質量%の状態でフィルムを剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率1.1倍で延伸しつつ乾燥した。その後、得られたフィルムを熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、膜厚20μmのPMMAフィルムを作製し、保護フィルム3とした。
前述のPMMAドープをステンレス製のバンド(流延支持体)に流延ダイから均一に流延した(バンド流延機)。流延膜中の溶剤含有率略20質量%の状態でフィルムを剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率1.1倍で延伸しつつ乾燥した。その後、得られたフィルムを熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、膜厚20μmのPMMAフィルムを作製し、保護フィルム3とした。
〔第二偏光板の作製〕
<接着剤組成物2の調製>
下記化合物を記載の比率で混合し、接着剤組成物2を作製した。
重合性化合物(アロニックスM-220、東亜合成株式会社製):20質量部
重合性化合物(4-ヒドロキシブチルアクリレート、日本化成株式会社製):40質量部
重合性化合物(アクリル酸-2-エチルヘキシル、三菱化学株式会社製):40質量部
重合性開始剤(Irgacure907、BASF製):1.5質量部
増感剤(KAYACURE DETX-S、日本化薬株式会社製):0.5質量部
<接着剤組成物2の調製>
下記化合物を記載の比率で混合し、接着剤組成物2を作製した。
重合性化合物(アロニックスM-220、東亜合成株式会社製):20質量部
重合性化合物(4-ヒドロキシブチルアクリレート、日本化成株式会社製):40質量部
重合性化合物(アクリル酸-2-エチルヘキシル、三菱化学株式会社製):40質量部
重合性開始剤(Irgacure907、BASF製):1.5質量部
増感剤(KAYACURE DETX-S、日本化薬株式会社製):0.5質量部
<第二偏光板の作製>
保護フィルム3の偏光子貼合面を放電量150W・min/m2でコロナ処理した後、接着剤組成物2を膜厚0.5μmになるように塗設した。
その後、接着剤塗布面を片面保護膜付き偏光板2の偏光子面と貼り合わせ、大気雰囲気下40℃にて保護フィルム3の基材側から紫外線を300mJ/cm2照射した。その後、60℃で3分間乾燥し、実施例1の第二偏光板を作製した。
保護フィルム3の偏光子貼合面を放電量150W・min/m2でコロナ処理した後、接着剤組成物2を膜厚0.5μmになるように塗設した。
その後、接着剤塗布面を片面保護膜付き偏光板2の偏光子面と貼り合わせ、大気雰囲気下40℃にて保護フィルム3の基材側から紫外線を300mJ/cm2照射した。その後、60℃で3分間乾燥し、実施例1の第二偏光板を作製した。
〔液晶表示装置の作製〕
市販の液晶表示装置(iPad(登録商標)、Apple社製)(FFSモードの液晶セルを含む液晶表示装置)からの表裏の偏光板を剥がして、上記作製した第一光学異方性層および第二光学異方性層を含む第一偏光板を視認側に、第二偏光板をバックライト側に、それぞれの偏光板中の偏光子の吸収軸が互いに直交するように、かつ、液晶セル内の液晶の配向方向が第一偏光板中の偏光子の吸収軸と直交するように20μmのアクリル系粘着剤で貼り合わせ、実施例1の液晶表示装置を作製した。
なお、液晶表示装置中の液晶セルには、第一偏光板側の基板にカラーフィルター層、および第二偏光板側の基板にTFT層が含まれており、それぞれのRth(550)は10nmおよび2nmであった。また、液晶セル内の液晶化合物のΔn・dは340であり、液晶化合物の基板面とのチルト角は0.1°であった。
市販の液晶表示装置(iPad(登録商標)、Apple社製)(FFSモードの液晶セルを含む液晶表示装置)からの表裏の偏光板を剥がして、上記作製した第一光学異方性層および第二光学異方性層を含む第一偏光板を視認側に、第二偏光板をバックライト側に、それぞれの偏光板中の偏光子の吸収軸が互いに直交するように、かつ、液晶セル内の液晶の配向方向が第一偏光板中の偏光子の吸収軸と直交するように20μmのアクリル系粘着剤で貼り合わせ、実施例1の液晶表示装置を作製した。
なお、液晶表示装置中の液晶セルには、第一偏光板側の基板にカラーフィルター層、および第二偏光板側の基板にTFT層が含まれており、それぞれのRth(550)は10nmおよび2nmであった。また、液晶セル内の液晶化合物のΔn・dは340であり、液晶化合物の基板面とのチルト角は0.1°であった。
[実施例2]
重合開始剤(Irgcure 290、BASFジャパン株式会社)に代えて、重合開始剤(CPI-300、サンアプロ株式会社製)を用いた以外は、接着剤組成物1-1と同様の方法で、接着剤組成物1-2を調製した。
次いで、接着剤組成物1-1に代えて、接着剤組成物1-2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
重合開始剤(Irgcure 290、BASFジャパン株式会社)に代えて、重合開始剤(CPI-300、サンアプロ株式会社製)を用いた以外は、接着剤組成物1-1と同様の方法で、接着剤組成物1-2を調製した。
次いで、接着剤組成物1-1に代えて、接着剤組成物1-2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[実施例3]
以下に示す方法で、第一偏光板を作製した。
また、以下に示す方法で作製した第一偏光板を用いた以外は、実施例1と同様に、液晶表示装置を作製した。
以下に示す方法で、第一偏光板を作製した。
また、以下に示す方法で作製した第一偏光板を用いた以外は、実施例1と同様に、液晶表示装置を作製した。
〔第一偏光板の作製〕
<接着剤組成物1-3の調製>
下記化合物を記載の比率で混合し、接着剤組成物1-3を作製した。
重合性化合物(アロニックスM-220、東亜合成株式会社製):20質量部
重合性化合物(4-ヒドロキシブチルアクリレート、日本化成株式会社製):40質量部
重合性化合物(アクリル酸-2-エチルヘキシル、三菱化学株式会社製):40質量部
上記重合開始剤S1:1.5質量部
増感剤(KAYACURE DETX-S、日本化薬株式会社製):0.5質量部
<接着剤組成物1-3の調製>
下記化合物を記載の比率で混合し、接着剤組成物1-3を作製した。
重合性化合物(アロニックスM-220、東亜合成株式会社製):20質量部
重合性化合物(4-ヒドロキシブチルアクリレート、日本化成株式会社製):40質量部
重合性化合物(アクリル酸-2-エチルヘキシル、三菱化学株式会社製):40質量部
上記重合開始剤S1:1.5質量部
増感剤(KAYACURE DETX-S、日本化薬株式会社製):0.5質量部
<第一偏光板の作製>
作製した光学フィルム1の第二光学異方性層側の面を放電量150W・min/m2でコロナ処理した後、接着剤組成物1-2を膜厚0.5μmになるように塗設した。
その後、接着剤塗布面を片面保護膜付き偏光板1の偏光子面と貼り合わせ、大気雰囲気下40℃にて積層体側から紫外線を300mJ/cm2照射した。その後、60℃で3分間乾燥し、実施例2の第一偏光板を作製した。
作製した光学フィルム1の第二光学異方性層側の面を放電量150W・min/m2でコロナ処理した後、接着剤組成物1-2を膜厚0.5μmになるように塗設した。
その後、接着剤塗布面を片面保護膜付き偏光板1の偏光子面と貼り合わせ、大気雰囲気下40℃にて積層体側から紫外線を300mJ/cm2照射した。その後、60℃で3分間乾燥し、実施例2の第一偏光板を作製した。
[実施例4~10]
第一光学異方性層および第二光学異方性の形成に用いた液晶化合物を下記表5に示す液晶化合物に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
第一光学異方性層および第二光学異方性の形成に用いた液晶化合物を下記表5に示す液晶化合物に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[実施例11]
レベリング剤P3を配合しなかった以外は、実施例1と同様の方法で、光学異方性層形成用組成物3を調製した。
光学異方性層形成用組成物2に代えて、光学異方性層形成用組成物3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
レベリング剤P3を配合しなかった以外は、実施例1と同様の方法で、光学異方性層形成用組成物3を調製した。
光学異方性層形成用組成物2に代えて、光学異方性層形成用組成物3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[実施例12]
第一光学異方性層をネマチック(Nm)相の液晶状態で固定化した以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
第一光学異方性層をネマチック(Nm)相の液晶状態で固定化した以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[実施例13]
増感剤(イソプロピルチオキサントン、東京化成工業株式会社製)を配合しなかった以外は、接着剤組成物1-1と同様の方法で、接着剤組成物1-4を調製した。
次いで、接着剤組成物1-1に代えて、接着剤組成物1-4を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
増感剤(イソプロピルチオキサントン、東京化成工業株式会社製)を配合しなかった以外は、接着剤組成物1-1と同様の方法で、接着剤組成物1-4を調製した。
次いで、接着剤組成物1-1に代えて、接着剤組成物1-4を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[比較例1]
第一偏光板の作製に用いた接着剤組成物として、接着剤組成物1-1に代えて、第二偏光板の作製に用いた接着剤組成物2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
第一偏光板の作製に用いた接着剤組成物として、接着剤組成物1-1に代えて、第二偏光板の作製に用いた接着剤組成物2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[比較例2]
重合開始剤(Irgcure 290、BASFジャパン株式会社)に代えて、重合開始剤(CPI-100P、サンアプロ株式会社製)を用いた以外は、接着剤組成物1-1と同様の方法で、接着剤組成物1-5を調製した。
次いで、接着剤組成物1-1に代えて、接着剤組成物1-5を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
重合開始剤(Irgcure 290、BASFジャパン株式会社)に代えて、重合開始剤(CPI-100P、サンアプロ株式会社製)を用いた以外は、接着剤組成物1-1と同様の方法で、接着剤組成物1-5を調製した。
次いで、接着剤組成物1-1に代えて、接着剤組成物1-5を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[比較例3]
重合開始剤(Irgcure 290、BASFジャパン株式会社)に代えて、重合開始剤(MOP-トリアジン、株式会社三和ケミカル社製)を用いた以外は、接着剤組成物1-1と同様の方法で、接着剤組成物1-6を調製した。
次いで、接着剤組成物1-1に代えて、接着剤組成物1-6を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
重合開始剤(Irgcure 290、BASFジャパン株式会社)に代えて、重合開始剤(MOP-トリアジン、株式会社三和ケミカル社製)を用いた以外は、接着剤組成物1-1と同様の方法で、接着剤組成物1-6を調製した。
次いで、接着剤組成物1-1に代えて、接着剤組成物1-6を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[参考例1]
第一光学異方性層および第二光学異方性の形成に用いた液晶化合物を下記表6に示す液晶化合物に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
第一光学異方性層および第二光学異方性の形成に用いた液晶化合物を下記表6に示す液晶化合物に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板、および、液晶表示装置を作製した。
[評価]
実施例1~13、比較例1~3および参考例1で作製した、第一偏光板および液晶表示装置について、以下に示す評価を行った。なお、実施例1~10および12~13においては、第二光学異方性層の接着層側の表面にレベリング剤P3が存在していることを上述した方法で確認した。
実施例1~13、比較例1~3および参考例1で作製した、第一偏光板および液晶表示装置について、以下に示す評価を行った。なお、実施例1~10および12~13においては、第二光学異方性層の接着層側の表面にレベリング剤P3が存在していることを上述した方法で確認した。
〔液晶表示装置の評価〕
<正面CR>
暗室内で液晶表示装置の黒表示時に測定機(EZ-Contrast XL88、ELDIM社製)を用いて黒輝度および白輝度を計測した。CR=[白輝度]/[黒輝度]とし、以下の基準に従って評価した。結果を下記表5および表6に示す。
A:CR≧900
B:700≦CR<900
C:CR<700
<正面CR>
暗室内で液晶表示装置の黒表示時に測定機(EZ-Contrast XL88、ELDIM社製)を用いて黒輝度および白輝度を計測した。CR=[白輝度]/[黒輝度]とし、以下の基準に従って評価した。結果を下記表5および表6に示す。
A:CR≧900
B:700≦CR<900
C:CR<700
<斜め光漏れ>
暗室内で液晶表示装置の黒表示時に測定機(EZ-Contrast XL88、ELDIM社製)を用いて黒輝度を計測した。極角60°における方位角45°、135°、225°、315°における輝度の平均値を光漏れYとし、以下の基準に従って評価した。結果を下記表5および表6に示す。なお、方位角に関しては、視認側の偏光子(第一偏光子)の吸収軸方向を0°(および180°)、バックライト側の偏光子(第二偏光子)の吸収軸方向を90°(および270°)になるように方位角を定義した。
A:Y<0.6(cd/m2)
B:0.6(cd/m2)≦Y<0.8(cd/m2)
C:0.8(cd/m2)≦Y
暗室内で液晶表示装置の黒表示時に測定機(EZ-Contrast XL88、ELDIM社製)を用いて黒輝度を計測した。極角60°における方位角45°、135°、225°、315°における輝度の平均値を光漏れYとし、以下の基準に従って評価した。結果を下記表5および表6に示す。なお、方位角に関しては、視認側の偏光子(第一偏光子)の吸収軸方向を0°(および180°)、バックライト側の偏光子(第二偏光子)の吸収軸方向を90°(および270°)になるように方位角を定義した。
A:Y<0.6(cd/m2)
B:0.6(cd/m2)≦Y<0.8(cd/m2)
C:0.8(cd/m2)≦Y
〔第一偏光板の評価〕
<接着性>
作製した第一偏光板を偏光子の吸収軸方向を長手に150mm×25mmに裁断し、ガラス基板に80mm×25mm部分のみを粘着剤(SK1478、綜研化学株式会社製)を介して貼合し、90°方向に剥離したときの剥離強度をテンシロン万能材料試験機(オリエンテック社製)にて測定し以下の基準に従って評価した。結果を下記表5および表6に示す。
(評価基準)
A:3.0N/25mm以上
B:1.0N/25mm以上、3.0N/25mm未満
C:1.0N/25mm未満
<接着性>
作製した第一偏光板を偏光子の吸収軸方向を長手に150mm×25mmに裁断し、ガラス基板に80mm×25mm部分のみを粘着剤(SK1478、綜研化学株式会社製)を介して貼合し、90°方向に剥離したときの剥離強度をテンシロン万能材料試験機(オリエンテック社製)にて測定し以下の基準に従って評価した。結果を下記表5および表6に示す。
(評価基準)
A:3.0N/25mm以上
B:1.0N/25mm以上、3.0N/25mm未満
C:1.0N/25mm未満
<耐久性>
作製した第一偏光板を偏光子の400mm×400mmに裁断し、ガラス基板に粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を介して貼合し、65℃90%で500h保持した後の偏光度Pを、VAP-7070(日本分光株式会社製)にて測定し、以下の基準に従って評価した。結果を下記表5および表6に示す。
(評価基準)
A:P≧99%
B:90%≦P<99%
C:P<90%
作製した第一偏光板を偏光子の400mm×400mmに裁断し、ガラス基板に粘着剤(SK-2057、綜研化学株式会社製)を介して貼合し、65℃90%で500h保持した後の偏光度Pを、VAP-7070(日本分光株式会社製)にて測定し、以下の基準に従って評価した。結果を下記表5および表6に示す。
(評価基準)
A:P≧99%
B:90%≦P<99%
C:P<90%
上記表5および表6中の液晶化合物の構造を以下に示す。
上記表5および表6に示す結果から、順波長分散性を示す光学フィルムを用いた偏光板は、偏光子と光学フィルムとの接着性の問題や、耐久性に劣る問題が存在していないことが分かった(参考例1)。
また、逆波長分散性を示す光学フィルムを用いた偏光板は、重合開始剤が上述した条件1または条件2を満たしていない場合には、偏光子と光学フィルムとの接着性が劣り、耐久性も劣ることが分かった(比較例1~3)。
これに対し、逆波長分散性を示す光学フィルムを用いた偏光板でも、重合開始剤が上述した条件1または条件2を満たしている場合には、偏光子と光学フィルムとの接着性が良好となり、耐久性も優れることが分かった(実施例1~13)。
特に、実施例1と実施例11との対比から、光学フィルムにおける接着層側の表面に、上記式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在していると、偏光子と光学フィルムとの接着性がより良好となることが分かった。
また、実施例1と実施例12との対比から、光学フィルムがスメクチック相の液晶状態が固定化された光学異方性層を有していると、液晶表示装置の正面CRが良好となることが分かった。
また、実施例1と実施例13との対比から、接着剤組成物が増感剤を含有していると、偏光板の耐久性がより良好となることが分かった。
また、逆波長分散性を示す光学フィルムを用いた偏光板は、重合開始剤が上述した条件1または条件2を満たしていない場合には、偏光子と光学フィルムとの接着性が劣り、耐久性も劣ることが分かった(比較例1~3)。
これに対し、逆波長分散性を示す光学フィルムを用いた偏光板でも、重合開始剤が上述した条件1または条件2を満たしている場合には、偏光子と光学フィルムとの接着性が良好となり、耐久性も優れることが分かった(実施例1~13)。
特に、実施例1と実施例11との対比から、光学フィルムにおける接着層側の表面に、上記式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在していると、偏光子と光学フィルムとの接着性がより良好となることが分かった。
また、実施例1と実施例12との対比から、光学フィルムがスメクチック相の液晶状態が固定化された光学異方性層を有していると、液晶表示装置の正面CRが良好となることが分かった。
また、実施例1と実施例13との対比から、接着剤組成物が増感剤を含有していると、偏光板の耐久性がより良好となることが分かった。
[実施例14]
第二光学異方性層を形成しなかった以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板を作製した。
また、作製した第一偏光板について、実施例1と同様の方法で接着性および耐久性を評価したところ、下記表7に示す通り、接着性の評価結果は「B」となり、耐久性の評価結果は「A」となった。
第二光学異方性層を形成しなかった以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板を作製した。
また、作製した第一偏光板について、実施例1と同様の方法で接着性および耐久性を評価したところ、下記表7に示す通り、接着性の評価結果は「B」となり、耐久性の評価結果は「A」となった。
[実施例15]
光学異方性層形成用組成物1を下記光学異方性層形成用組成物3に変更し、第二光学異方性層を形成しなかった以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板を作製した。なお、実施例15においては、第一光学異方性層の接着層側の表面にレベリング剤P3が存在していることを上述した方法で確認した。
また、作製した第一偏光板について、実施例1と同様の方法で接着性および耐久性を評価したところ、下記表7に示す通り、いずれの評価結果も「A」であった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物3
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記液晶化合物R1 42.00質量部
・上記液晶化合物R2 42.00質量部
・上記重合性化合物A1 12.00質量部
・上記重合性化合物A2 4.00質量部
・上記重合開始剤S1 0.50質量部
・上記レベリング剤P3 0.23質量部
・ハイソルブMTEM(東邦化学工業社製) 2.00質量部
・NKエステルA-200(新中村化学工業社製) 1.00質量部
・メチルエチルケトン 424.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物1を下記光学異方性層形成用組成物3に変更し、第二光学異方性層を形成しなかった以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板を作製した。なお、実施例15においては、第一光学異方性層の接着層側の表面にレベリング剤P3が存在していることを上述した方法で確認した。
また、作製した第一偏光板について、実施例1と同様の方法で接着性および耐久性を評価したところ、下記表7に示す通り、いずれの評価結果も「A」であった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物3
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記液晶化合物R1 42.00質量部
・上記液晶化合物R2 42.00質量部
・上記重合性化合物A1 12.00質量部
・上記重合性化合物A2 4.00質量部
・上記重合開始剤S1 0.50質量部
・上記レベリング剤P3 0.23質量部
・ハイソルブMTEM(東邦化学工業社製) 2.00質量部
・NKエステルA-200(新中村化学工業社製) 1.00質量部
・メチルエチルケトン 424.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[実施例16]
光学異方性層形成用組成物1を下記光学異方性層形成用組成物4に変更し、光学異方性層形成用組成物2を下記光学異方性層形成用組成物5に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板を作製した。
また、作製した第一偏光板について、実施例1と同様の方法で接着性および耐久性を評価したところ、下記表8に示す通り、いずれの評価結果も「A」であった。
光学異方性層形成用組成物1を下記光学異方性層形成用組成物4に変更し、光学異方性層形成用組成物2を下記光学異方性層形成用組成物5に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、第一偏光板を作製した。
また、作製した第一偏光板について、実施例1と同様の方法で接着性および耐久性を評価したところ、下記表8に示す通り、いずれの評価結果も「A」であった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物4
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶化合物R21 20.00質量部
・下記液晶化合物R22 27.00質量部
・下記液晶化合物R23 16.50質量部
・下記液晶化合物R24 16.50質量部
・上記液晶化合物R2 20.00質量部
・下記重合性化合物A3 15.00質量部
・NKエステルDCP(新中村化学工業社製) 3.00質量部
・上記重合開始剤S1 1.50質量部
・DIPEA(広栄化学工業社製) 0.04質量部
・上記レベリング剤P1 0.12質量部
・シクロペンタノン 214.9質量部
・メチルエチルケトン 64.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物4
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶化合物R21 20.00質量部
・下記液晶化合物R22 27.00質量部
・下記液晶化合物R23 16.50質量部
・下記液晶化合物R24 16.50質量部
・上記液晶化合物R2 20.00質量部
・下記重合性化合物A3 15.00質量部
・NKエステルDCP(新中村化学工業社製) 3.00質量部
・上記重合開始剤S1 1.50質量部
・DIPEA(広栄化学工業社製) 0.04質量部
・上記レベリング剤P1 0.12質量部
・シクロペンタノン 214.9質量部
・メチルエチルケトン 64.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物5
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記液晶化合物R21 24.80質量部
・上記液晶化合物R22 24.80質量部
・上記液晶化合物R23 20.20質量部
・上記液晶化合物R24 20.20質量部
・上記液晶化合物R2 10.00質量部
・上記重合性化合物A3 15.00質量部
・DPHA(ダイセル社製) 8.00質量部
・上記化合物B1 3.00質量部
・上記重合開始剤S1 3.00質量部
・上記レベリング剤P2 0.21質量部
・上記レベリング剤P3 0.21質量部
・シクロペンタノン 233.0質量部
・メチルエチルケトン 116.5質量部
・イソプロパノール 19.4質量部
・メタノール 19.4質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物5
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記液晶化合物R21 24.80質量部
・上記液晶化合物R22 24.80質量部
・上記液晶化合物R23 20.20質量部
・上記液晶化合物R24 20.20質量部
・上記液晶化合物R2 10.00質量部
・上記重合性化合物A3 15.00質量部
・DPHA(ダイセル社製) 8.00質量部
・上記化合物B1 3.00質量部
・上記重合開始剤S1 3.00質量部
・上記レベリング剤P2 0.21質量部
・上記レベリング剤P3 0.21質量部
・シクロペンタノン 233.0質量部
・メチルエチルケトン 116.5質量部
・イソプロパノール 19.4質量部
・メタノール 19.4質量部
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Claims (13)
- 偏光子と、接着層と、逆波長分散性を示す光学フィルムとをこの順に隣接して有し、
前記接着層が、重合性化合物および重合開始剤を含有する接着剤組成物を用いて形成された層であり、
以下に示す条件1および2を満たす、偏光板。
条件1:前記重合開始剤の極大吸収波長が、前記光学フィルムの極小吸収波長±70nm以内に存在する
条件2:前記重合開始剤のモル吸光係数が、22,000mol-1Lcm-1以上である - 前記光学フィルムが、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された光学異方性層を有する、請求項1に記載の偏光板。
- 前記重合性液晶化合物が、下記式(Ar-1)~(Ar-7)のいずれかで表される連結基を有する化合物である、請求項2に記載の偏光板。
*は、結合位置を表す。
Q1は、NまたはCHを表す。
Q2は、-S-、-O-、または、-N(R6)-を表し、R6は、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
Y1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、置換基を有してもよい炭素数3~12の芳香族複素環基、または、置換基を有してもよい炭素数6~20の脂環式炭化水素基を表し、前記脂環式炭化水素基を構成する-CH2-の1個以上が-O-、-S-または-NH-で置換されていてもよい。
Z1、Z2およびZ3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、炭素数6~20の1価の芳香族複素環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-OR7、-NR8R9、-SR10、-COOR11、または、-COR12を表し、R7~R12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、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環を形成してもよい。
A3およびA4は、それぞれ独立に、-O-、-N(R13)-、-S-、および、-CO-からなる群から選択される基を表し、R13は、水素原子または置換基を表す。
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。
D7およびD8は、それぞれ独立に、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、もしくは、これらの2つ以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~12のアルキル基を表す。
SP3およびSP4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-CH2-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。
L3およびL4は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。
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。
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。
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。
Q3は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。 - 前記光学フィルムにおける前記接着層側の表面、または、前記接着層における前記光学フィルム側の表面に、下記式(B)で表される繰り返し単位を有する重合体が存在する、請求項1~3のいずれか1項に記載の偏光板。
Rb1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、または、炭素数1~20のアルキル基を表す。
Lb1は、単結合、または、2価の連結基を表す。
Ub1およびUb2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCOO-、または、-NH-を表す。
Rb2およびRb3は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素基、置換もしくは無置換のアリール基、または、置換もしくは無置換のヘテロアリール基を表す。ただし、Rb2およびRb3は、連結基を介して互いに結合していてもよい。 - 前記光学フィルムにおける前記接着層側の表面に、前記重合体が存在する、請求項4または5に記載の偏光板。
- 前記光学フィルムが、スメクチック相の液晶状態が固定化された光学異方性層を少なくとも1層有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記接着剤組成物が、更に、増感剤を含有し、
前記増感剤が、前記重合開始剤の極大吸収波長より長波長側で、かつ、前記光学フィルムの透過率が1%以上ある波長領域に、極大吸収波長を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の偏光板。 - 前記重合性化合物がカチオン重合性化合物である、請求項1~8のいずれか1項に記載の偏光板。
- 前記重合性化合物がラジカル重合性化合物である、請求項1~8のいずれか1項に記載の偏光板
- 請求項1~10のいずれか1項に記載の偏光板を有する、画像表示装置。
- 液晶表示装置である、請求項11に記載の画像表示装置。
- 有機エレクトロルミネッセンス表示装置である、請求項11に記載の画像表示装置。
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