WO2023022182A1 - 着色層形成用組成物、光学フィルム及び表示装置 - Google Patents

着色層形成用組成物、光学フィルム及び表示装置 Download PDF

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開 二俣
佳子 石丸
丈範 合田
茂樹 古川
英恵 田上
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凸版印刷株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a composition for forming a colored layer, an optical film and a display device.
  • This application is based on Japanese Patent Application No. 2021-132535 filed in Japan on August 17, 2021, Japanese Patent Application No. 2022-004645 filed in Japan on January 14, 2022, and Japan on January 14, 2022. Priority is claimed for Japanese Patent Application No. 2022-004646 filed, and the contents thereof are incorporated herein.
  • Display devices are often used in environments where external light is incident, regardless of whether they are indoors or outdoors. External light incident on the display device is reflected on the surface of the display device, causing deterioration in display quality.
  • self-luminous display devices such as organic light-emitting display devices have the problem that the electrodes and many other metal wiring strongly reflect external light, and the display quality tends to deteriorate. It is expected to be a next-generation display device because it has high-quality characteristics such as brightness and high reaction speed.
  • color purity is generally required for display devices.
  • Color purity indicates the range of colors that can be displayed by a display device, and is also called color reproduction range. Therefore, high color purity means a wide color reproduction range and good color reproducibility.
  • As means for improving color reproducibility there is a method of separating colors using a color filter for a light source that emits white light, or a method of correcting a light source that emits monochromatic light of the three primary colors RGB with a color filter to narrow the half value. are known.
  • a color filter with improved color purity generally has a low transmittance, which tends to reduce luminance efficiency.
  • a display device that emits monochromatic light of three primary colors, RGB requires a color filter forming process, which poses a problem of increased cost.
  • Patent Document 1 discloses a display substrate including an organic light-emitting element and a seal spaced apart from the display substrate. and a sealing substrate, and a space between the display substrate and the sealing substrate is filled with a filler that selectively absorbs external light for each wavelength band and adjusts transmittance. It is According to the invention of Patent Document 1, visibility is improved by suppressing external light reflection, and light in a wavelength band that particularly reduces color purity among light emitted from the display device is selectively absorbed. Color purity is also improved.
  • Patent Document 2 discloses a display filter in which a color correction layer is provided on a filter base having an antireflection layer and an electromagnetic shielding layer. Since this display filter has a structure in which a color correction layer is provided on an antireflection film, no photolithography process is required for manufacturing, and luminance efficiency is unlikely to decrease.
  • Patent Document 3 discloses a coloring material suitable for the color correction layer.
  • dyes having selective absorbability such as those used in the techniques of Patent Documents 1, 2, and 3 are poor in light resistance, heat resistance, etc., and are insufficient as a structure to ensure reliability. Practical application is difficult unless the properties are improved.
  • the present invention provides a coloring that can improve light resistance and heat resistance, can achieve both reflection suppression and luminance efficiency, can improve display quality, can extend the life of light emitting elements, and can improve color reproducibility. It is an object of the present invention to provide a layer-forming composition, an optical film, and a display device, which can form a colored layer having a good color correcting function and enduring long-term use.
  • the present invention has the following aspects.
  • the dye (A) contains a first colorant and a second colorant, the first colorant has a maximum absorption wavelength in the range of 470 to 530 nm, and absorbs The half width of the spectrum is 15 to 45 nm, the second coloring material has a maximum absorption wavelength in the range of 560 to 620 nm, the half width of the absorption spectrum is 15 to 55 nm, and the active energy ray curability Resin (B) contains a resin having an amine structure.
  • the active energy ray-curable resin (B) is a polymer containing a structural unit represented by the following formula (1) may be [In the formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, a hydroxy group, an alkyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, alkylsulfonylaminocarbonyl group, arylsulfonylaminocarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, acylaminosulfonyl group having 10 carbon atoms or less, alkoxy group having 10 carbon atoms or less, alkylthio group having 10 carbon atom
  • the active energy ray-curable resin (B) has a structure represented by the following formula (2) It further contains a polymer containing units.
  • R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, a hydroxy group, an alkyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, and a alkylsulfonylaminocarbonyl group, arylsulfonylaminocarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, acylaminosulfonyl group having 10 carbon atoms or less, alkoxy group having 10 carbon atoms or less, alkylthio group having 10 carbon atoms or less, 10 carbon atoms
  • the radical scavenger, the peroxide decomposer and the singlet oxygen quencher may further contain one or more selected additives (E).
  • the singlet oxygen quencher is dialkyl phosphate, dialkyldithiocarbanate, or benzenedithiol, and transition metal complexes thereof.
  • the dye (A) has a porphyrin structure, a merocyanine structure, a phthalocyanine structure, an azo structure, cyanine structure, squarylium structure, coumarin structure, polyene structure, quinone structure, tetradiporphyrin structure, pyrromethene structure and indigo structure, and one or more compounds selected from the group consisting of metal complexes thereof may contain.
  • the dye (A) is the most transparent in the wavelength range of 380 to 780 nm
  • a third colorant having a low index wavelength in the range of 650 to 780 nm may be further included.
  • An optical film according to an eighth aspect of the present invention comprises a colored layer, which is a cured product of the colored layer-forming composition according to any one of the first to seventh aspects, and one surface of the colored layer. and a functional layer located on one or the other side of the colored layer, wherein one or both of the transparent substrate and the functional layer are in accordance with the method described in JIS L1925. and the functional layer functions as an antireflection layer or an antiglare layer.
  • the functional layer further comprises an oxygen barrier layer having an oxygen permeability of 10 cm 3 /(m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less.
  • the optical film according to the tenth aspect of the present invention may further have an antistatic layer or an antifouling layer as the functional layer.
  • a display device comprises the optical film according to any one of the eighth to tenth aspects.
  • the colored layer-forming composition according to the twelfth aspect of the present invention in the first aspect of the present invention, comprises a dye (A), an active energy ray-curable resin (B), and a photopolymerization initiator (C). , and a solvent (D).
  • the dye (A) has a maximum absorption wavelength within the first range of 470 to 530 nm, a first coloring material having a half width of the absorption spectrum of 15 to 45 nm, and a second range of maximum absorption wavelength of 560 to 620 nm.
  • a second coloring material having an absorption spectrum half width of 15 to 55 nm, and a third coloring material having the lowest transmittance in the wavelength range of 380 to 780 nm within the third range of 650 nm to 780 nm and at least one of This colored composition has a minimum transmittance of 1% or more and less than 50% in only one of the first range, the second range, and the third range.
  • the active energy ray-curable resin (B) contains a resin having an amine structure.
  • a composition for forming a colored layer according to a thirteenth aspect of the present invention is the twelfth aspect, wherein the active energy ray-curable resin (B) is a polymer containing a structural unit represented by the following formula (1).
  • R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, a hydroxy group, an alkyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, alkylsulfonylaminocarbonyl group, arylsulfonylaminocarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, acylaminosulfonyl group having 10 carbon atoms or less, alkoxy group having 10 carbon atoms or less, alkylthio group
  • a composition for forming a colored layer according to a 14th aspect of the present invention is the 12th aspect, wherein the active energy ray-curable resin (B) further comprises a polymer containing a structural unit represented by the following formula (2): may contain.
  • R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, a hydroxy group, an alkyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, and a alkylsulfonylaminocarbonyl group, arylsulfonylaminocarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, acylaminosulfonyl group having 10 carbon atoms or less, alkoxy group having 10 carbon atoms or less, alkyl
  • the colored layer-forming composition according to the fifteenth aspect of the present invention is, in any one aspect of the twelfth aspect to the fourteenth aspect, selected from a radical scavenger, a peroxide decomposer, and a singlet oxygen quencher. may further contain an additive (E) containing one or more of A colored layer-forming composition according to a sixteenth aspect of the present invention is the fifteenth aspect, wherein the singlet oxygen quencher is a dialkyl phosphate, a dialkyldithiocarbanate, or a benzenedithiol, and a transition metal complex thereof.
  • the dye (A) has a porphyrin structure, a merocyanine structure, a phthalocyanine structure, an azo structure, cyanine structure, squarylium structure, coumarin structure, polyene structure, quinone structure, tetradiporphyrin structure, pyrromethene structure and indigo structure, and one or more compounds selected from the group consisting of metal complexes thereof may contain.
  • An optical film according to an eighteenth aspect of the present invention comprises a colored layer which is a cured product of the composition for forming a colored layer according to any one of the twelfth to seventeenth aspects, and a colored layer positioned on one side of the colored layer. and a functional layer positioned on one side or the other side of the colored layer.
  • One or both of the transparent base material and the functional layer has an ultraviolet shielding rate of 85% or more as measured according to the method described in JIS L1925.
  • the functional layer functions as an antireflection layer or an antiglare layer.
  • the optical film according to the nineteenth aspect of the present invention is the eighteenth aspect, further comprising an oxygen barrier layer having an oxygen permeability of 10 cm 3 /(m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less as the functional layer. good too.
  • the optical film according to the twentieth aspect of the present invention may further have an antistatic layer or an antifouling layer as the functional layer.
  • a display device according to a twenty-first aspect of the present invention includes the optical film according to any one of the eighteenth to twentieth aspects.
  • light resistance and heat resistance can be improved, both reflection suppression and luminance efficiency can be achieved, display quality can be improved, the life of the light emitting element can be extended, and color reproducibility can be achieved. It is possible to provide a composition for forming a colored layer, an optical film, and a display device that can improve the
  • compositions for forming a colored layer, an optical film, and a display device which are capable of forming a colored layer that has a good color correction function and can withstand long-term use. can.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical film according to a first embodiment of the invention
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical film according to another embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical film according to another embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical film according to another embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical film according to another embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical film according to another embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical film according to another embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical film according to another embodiment of the invention
  • 4 is a cross-sectional view of an optical film according to another embodiment of the invention.
  • 4 is a graph showing the spectrum of white display output through the organic EL light source and color filter used in the examples of the present invention.
  • 4 is a graph of respective spectra during red display, green display, and blue display output through the organic EL light source and the color filter used in the example of the present invention.
  • 4 is a graph showing light transmission profiles of transparent substrates.
  • 4 is a spectrum of a light source used for evaluation of transmission characteristics in Examples of the present invention. It is the spectrum of the light source used for evaluating the color reproducibility of the present invention.
  • the optical film 1 has a colored layer 10, a transparent substrate 20, and a functional layer 30.
  • the functional layer 30 has a low refractive index layer 31 and a hard coat layer 32 . That is, the optical film 1 has a transparent substrate 20 located on one side of the colored layer 10, and the colored layer 10, the transparent substrate 20, the hard coat layer 32, and the low refractive index layer 31 are laminated in this order. It is a laminated body.
  • the thickness of the optical film 1 is, for example, preferably 10 to 140 ⁇ m, more preferably 15 to 120 ⁇ m, even more preferably 20 to 100 ⁇ m.
  • strength of the optical film 1 can be improved more as the thickness of the optical film 1 is more than the said lower limit.
  • the thickness of the optical film 1 is equal to or less than the above upper limit, not only can the optical film 1 be made lighter, but it is also advantageous for thinning the display device.
  • Each layer constituting the optical film 1 will be described below.
  • the colored layer 10 is a cured product of the colored layer-forming composition of the present invention.
  • the colored layer-forming composition of the present invention contains a dye (A), an active energy ray-curable resin (B), a photopolymerization initiator (C), and a solvent (D).
  • the colored layer-forming composition of the present invention may further contain an additive (E).
  • the thickness of the colored layer 10 is preferably 0.5 to 10 ⁇ m, for example.
  • the dye can be contained without causing an abnormality in the appearance of the colored layer 10, and the light absorption property of the dye can improve the reflection characteristics and color reproducibility.
  • the thickness of the colored layer 10 is equal to or less than the above upper limit, it is advantageous for thinning the display device.
  • the thickness of the colored layer 10 is determined by observing a cross section of the optical film 1 in the thickness direction with a microscope or the like.
  • the coloring matter (A) in the colored layer-forming composition of the first to eleventh aspects of the present invention contains at least a first coloring material and a second coloring material.
  • the absorption maximum wavelength of the first coloring material is in the range of 470-530 nm, and the half width of the absorption spectrum is 15-45 nm. If the maximum absorption wavelength is less than the above lower limit, the luminance efficiency of blue light emission tends to decrease, and if it exceeds the above upper limit, the luminance efficiency of green light emission tends to decrease.
  • the half-value width of the absorption spectrum is less than the lower limit, the effect of suppressing the reflection characteristics against external light is small, and if it exceeds the upper limit, the reflection characteristics against external light are likely to be improved, but the luminance efficiency is likely to be reduced. .
  • the maximum absorption wavelength of the second colorant is in the range of 560-620 nm, and the half width of the absorption spectrum is 15-55 nm.
  • the maximum absorption wavelength is less than the above lower limit, the luminance efficiency of green light emission tends to decrease, and when it exceeds the above upper limit, the luminance efficiency of red light emission tends to decrease.
  • the half-value width of the absorption spectrum is less than the lower limit, the effect of suppressing the reflection characteristics against external light is small, and if it exceeds the upper limit, the reflection characteristics against external light are likely to be improved, but the luminance efficiency is likely to be reduced.
  • the pigment (A) may further contain a coloring material other than the first coloring material and the second coloring material.
  • Other coloring materials include a third coloring material.
  • the third colorant has a wavelength range of 650 to 780 nm with the lowest transmittance in the wavelength range of 380 to 780 nm. If the wavelength with the lowest transmittance in the wavelength range of 380 to 780 nm of the third colorant is less than the above lower limit, the luminance efficiency of red light emission is likely to be reduced, and if it is above the above upper limit, reflection of external light. The suppression effect on the characteristics becomes smaller.
  • the dye (A) in the colored layer-forming composition according to the first to eleventh aspects of the present invention is selected from the group of the following three types of colorants for selectively absorbing the wavelength band of visible light. Contains at least one.
  • the type of coloring material that may be included is not limited to one type.
  • the first coloring material has a maximum absorption wavelength within a first range of 470 nm to 530 nm and a half width (full width at half maximum) of an absorption spectrum of 15 nm to 45 nm. If the maximum absorption wavelength is less than the above lower limit, the luminance efficiency of blue light emission tends to decrease, and if it exceeds the above upper limit, the luminance efficiency of green light emission tends to decrease.
  • the second coloring material has a maximum absorption wavelength within the second range of 560 nm to 620 nm, and a half width of the absorption spectrum of 15 nm to 55 nm.
  • the maximum absorption wavelength is less than the above lower limit, the luminance efficiency of green light emission tends to decrease, and when it exceeds the above upper limit, the luminance efficiency of red light emission tends to decrease.
  • the third colorant has the lowest transmittance wavelength in the third range of 650 to 780 nm in the wavelength range of 380 to 780 nm.
  • the colored layer 10 has a maximum absorption wavelength with a transmittance of 1% or more and less than 50% in only one of the first range, the second range, and the third range.
  • the dye (A) is a porphyrin structure, a merocyanine structure, a phthalocyanine structure, an azo structure, a cyanine structure, a squarylium structure, a coumarin structure, a polyene structure, a quinone structure, a tetradiporphyrin structure, a pyrromethene structure, or an indigo structure.
  • it preferably contains a metal complex thereof.
  • the dye (A) may contain one of these compounds or metal complexes thereof, or may contain two or more thereof. These compounds or metal complexes thereof may be contained in the first colorant, may be contained in the second colorant, or may be contained in the third colorant. It may be contained in two or more kinds of coloring materials.
  • the active energy ray-curable resin (B) is a resin that is polymerized and cured by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams.
  • active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams.
  • monofunctional, difunctional or trifunctional (meth)acrylate monomers, urethane (meth)acrylates, and the like can be used.
  • (meth)acrylate” means both or either one of "acrylate” and "methacrylate”.
  • the resin having radical scavenging ability contained in the active energy ray-curable resin (B) includes a resin having an amine structure.
  • amine structure refers to a structure in which hydrogen atoms of ammonia are substituted with hydrocarbon groups or aromatic atomic groups.
  • Amine structures include primary amines, secondary amines, tertiary amines, and may be quaternary ammonium cations.
  • a resin having a radical scavenging ability has a function of scavenging radicals when the dye (A) is oxidatively deteriorated, and has a function of suppressing autoxidation, thereby suppressing dye deterioration (fading).
  • Resins having an amine structure with radical scavenging ability include resins having a hindered amine structure with a molecular weight of 2000 or more. When the resin having a hindered amine structure has a molecular weight of 2000 or more, a high effect of suppressing fading can be obtained. It is believed that this is because many molecules remain in the colored layer 10 and a sufficient effect of suppressing fading can be obtained.
  • the upper limit of the molecular weight of the resin having a hindered amine structure is not particularly limited, and is, for example, 50,000.
  • “molecular weight” means “mass average molecular weight” measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance.
  • the resin having an amine structure with radical scavenging ability is preferably a polymer containing a structural unit represented by the following formula (1).
  • R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, a hydroxy group, an alkyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, or a alkylsulfonylaminocarbonyl group, arylsulfonylaminocarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, acylaminosulfonyl group having 10 or less carbon atoms, alkoxy group having 10 or less carbon atoms, alkylthio group having 10 or less carbon atoms, and 10 or less carbon atoms aryloxy group, nitro group, alkoxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, acyloxy group having 10 carbon atoms or less, acyl group having 10 carbon atoms or less, carbamoyl
  • R 1 is preferably a hydrogen atom, a hydroxy group, or an alkyl group having 10 or less carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-3.
  • R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 10 or less carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-3.
  • X is preferably a single bond or an aliphatic alkyl chain having 30 or less carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the aliphatic alkyl chain is preferably 10 or less, preferably 1-6, more preferably 2-4.
  • the resin having an amine structure having radical scavenging ability is a main component (component of which the mass% is the largest).
  • the compatibility with other components can be controlled.
  • repeating units examples include (meth)acrylate repeating units, olefin repeating units, halogen atom-containing repeating units, styrene repeating units, vinyl acetate repeating units, and vinyl alcohol repeating units.
  • Examples of (meth)acrylate-based repeating units include repeating units derived from (meth)acrylate-based monomers having linear or branched alkyl groups in side chains, and repeating units derived from (meth)acrylate-based monomers having hydroxyl groups in side chains. etc.
  • Examples of the repeating unit derived from the (meth)acrylate monomer having a linear or branched alkyl group in the side chain include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, (meth)acrylate, ) isopropyl acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, s-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate , heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid Decyl, isodec
  • Examples of the repeating unit derived from the (meth)acrylic monomer having a hydroxyl group in the side chain include, for example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxy (meth)acrylate.
  • Examples include monomer-derived components such as butyl, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, and hydroxyphenyl (meth)acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • olefinic repeating units examples include components derived from olefinic monomers such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene. These may be used alone or in combination of two or more.
  • halogen atom-containing repeating units include monomer-derived components such as vinyl chloride and vinylidene chloride. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Styrenic repeating units include, for example, components derived from styrenic monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, and vinyltoluene. These may be used alone or in combination of two or more.
  • vinyl acetate-based repeating units include esters of saturated carboxylic acids such as vinyl acetate and vinyl propionate with vinyl alcohol. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Vinyl alcohol-based repeating units include, for example, vinyl alcohol, which may have a 1,2-glycol bond in its side chain.
  • the copolymer may have any structure of random copolymer, alternating copolymer, block copolymer, and graft copolymer. If the structure of the copolymer is a random copolymer, the production process and preparation with other components are easy. Therefore, random copolymers are preferred over other copolymers.
  • Radical polymerization can be used as the polymerization method for obtaining the copolymer. Radical polymerization is preferable in that industrial production is easy. Radical polymerization may be a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a bulk polymerization method, a suspension polymerization method, or the like. A solution polymerization method is preferably used for the radical polymerization. By using the solution polymerization method, it is easy to control the molecular weight of the copolymer.
  • a polymerization initiator may be added to polymerize the monomer.
  • the polymerization solvent may be, for example, an ester solvent, an alcohol ether solvent, a ketone solvent, an aromatic solvent, an amide solvent, an alcohol solvent, or the like.
  • ester solvents include methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl lactate, and ethyl lactate.
  • Alcohol ether solvents include, for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, 3-methoxy-1-butanol, and 3-methoxy- 3-methyl-1-butanol and the like.
  • Ketone solvents may be, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and the like.
  • Aromatic solvents may be, for example, benzene, toluene, and xylene.
  • Amide-based solvents may be, for example, formamide and dimethylformamide.
  • Alcoholic solvents may be, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, s-butanol, t-butanol, diacetone alcohol, and 2-methyl-2-butanol. .
  • you may use individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.
  • the radical polymerization initiator may be, for example, peroxides and azo compounds.
  • Peroxides can be, for example, benzoyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxybenzoate, and di-t-butyl peroxide.
  • Azo compounds include, for example, azobisisobutyronitrile, azobisamidinopropane salts, azobiscyanovaleric acid (salts), and 2,2′-azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl) propionamide].
  • the content of the structural unit represented by formula (1) is the active energy ray-curable resin ( It is preferably 1 to 100 mol %, more preferably 35 to 100 mol %, relative to the total molar amount of the monomers constituting B).
  • the dye (A) has improved light resistance and heat resistance, and fading is easily suppressed.
  • the active energy ray-curable resin (B) may further contain a polymer containing a structural unit represented by the following formula (2).
  • R 3 is a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxyl group, a sulfo group, a cyano group, a hydroxy group, an alkyl group having 10 or less carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 10 or less carbon atoms, or a alkylsulfonylaminocarbonyl group, arylsulfonylaminocarbonyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, acylaminosulfonyl group having 10 or less carbon atoms, alkoxy group having 10 or less carbon atoms, alkylthio group having 10 or less carbon atoms, and 10 or less carbon atoms aryloxy group, nitro group, alkoxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, acyloxy group having 10 carbon atoms or less, acyl group having 10 carbon atoms or less, carbamoyl
  • R 3 is preferably a hydrogen atom, a hydroxy group, or an alkyl group having 10 or less carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-3.
  • R 4 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 10 or less carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6, more preferably 1-3.
  • X is preferably a single bond or an aliphatic alkyl chain having 30 or less carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the aliphatic alkyl chain is preferably 10 or less, preferably 1-6, more preferably 2-4.
  • the polymer containing the structural unit represented by formula (2) may be a copolymer with a monomer different from the structural unit represented by formula (2). Compatibility with other components can be controlled by forming a copolymer.
  • the copolymerization component includes any one of the above-described (meth)acrylate repeating units, olefin repeating units, halogen atom-containing repeating units, styrene repeating units, vinyl acetate repeating units, and vinyl alcohol repeating units. I can give an example.
  • the copolymer may have any structure of random copolymer, alternating copolymer, block copolymer, and graft copolymer. If the structure of the copolymer is a random copolymer, the production process and preparation with other components are easy. Therefore, random copolymers are preferred over other copolymers.
  • Radical polymerization can be used as the polymerization method for obtaining the copolymer. Radical polymerization is preferable in that industrial production is easy. Radical polymerization may be a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a bulk polymerization method, a suspension polymerization method, or the like. A solution polymerization method is preferably used for the radical polymerization. By using the solution polymerization method, it is easy to control the molecular weight of the copolymer.
  • a polymerization initiator may be added to polymerize the monomer.
  • the polymerization solvent may be, for example, an ester solvent, an alcohol ether solvent, a ketone solvent, an aromatic solvent, an amide solvent, an alcohol solvent, or the like.
  • ester solvents include methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl lactate, and ethyl lactate.
  • Alcohol ether solvents include, for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, 3-methoxy-1-butanol, and 3-methoxy- 3-methyl-1-butanol and the like.
  • Ketone solvents may be, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and the like.
  • Aromatic solvents may be, for example, benzene, toluene, and xylene.
  • Amide-based solvents may be, for example, formamide and dimethylformamide.
  • Alcohol-based solvents may be, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, s-butanol, t-butanol, diacetone alcohol, and 2-methyl-2-butanol. .
  • you may use individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.
  • the radical polymerization initiator may be, for example, peroxides and azo compounds.
  • Peroxides can be, for example, benzoyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxybenzoate, and di-t-butyl peroxide.
  • Azo compounds include, for example, azobisisobutyronitrile, azobisamidinopropane salts, azobiscyanovaleric acid (salts), and 2,2′-azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl) propionamide].
  • the amount of the radical polymerization initiator used is preferably 0.0001 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, and 0.001 parts by mass or more and 15 parts by mass or less when the total amount of the monomers is set to 100 parts by mass. is more preferable, and more preferably 0.005 parts by mass or more and 10 parts by mass or less.
  • the radical polymerization initiator may be added to the monomers and the polymerization solvent before the initiation of polymerization, or may be dropped into the polymerization reaction system. Dropping the radical polymerization initiator into the polymerization reaction system with respect to the monomer and the polymerization solvent is preferable in that heat generation due to polymerization can be suppressed.
  • the reaction temperature for radical polymerization is appropriately selected depending on the type of radical polymerization initiator and polymerization solvent.
  • the reaction temperature is preferably 60° C. or higher and 110° C. or lower from the viewpoint of ease of production and reaction controllability.
  • the active energy ray-curable resin (B) contains a polymer containing a structural unit represented by formula (2)
  • the content of the structural unit represented by formula (2) is the active energy ray-curable resin ( It is preferably 1 to 50 mol %, more preferably 1 to 30 mol %, relative to the total molar amount of the monomers constituting B).
  • the dye (A) has improved light resistance and heat resistance, and fading is easily suppressed.
  • examples of monofunctional (meth)acrylate compounds that can be contained in the active energy ray-curable resin (B) include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxy Butyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, acryloylmorpholine, N-vinylpyrrolidone, tetrahydrofurfuryl acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, cetyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, benzy
  • examples of bifunctional (meth)acrylate compounds that can be contained in the active energy ray-curable resin (B) include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, butanediol di(meth) acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, nonanediol di(meth)acrylate, ethoxylated hexanediol di(meth)acrylate, propoxylated hexanediol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate ) acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, ethoxylated neopentyl glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acryl
  • examples of tri- or more functional (meth)acrylate compounds that can be contained in the active energy ray-curable resin (B) include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, Tri(meth)acrylates such as propoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tris-2-hydroxyethylisocyanurate tri(meth)acrylate, glycerin tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate Trifunctional (meth)acrylate compounds such as (meth)acrylate and ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(me)acryl
  • urethane (meth)acrylate can also be used as a resin that can be included in the active energy ray-curable resin (B).
  • urethane (meth)acrylates include those obtained by reacting a product obtained by reacting a polyester polyol with an isocyanate monomer or a prepolymer with a (meth)acrylate monomer having a hydroxyl group. .
  • urethane (meth)acrylates examples include pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, dipentaerythritol pentaacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, pentaerythritol triacrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer, dipentaerythritol pentaacrylate toluene diisocyanate.
  • Examples include urethane prepolymers, pentaerythritol triacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymers, and dipentaerythritol pentaacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymers.
  • Monofunctional, bifunctional or trifunctional (meth)acrylate monomers, urethane (meth)acrylates, etc. that can be included in the other active energy ray-curable resin (B) described above may be used singly. , may be used in combination of two or more. Moreover, the oligomer which partially polymerized may be sufficient.
  • the content of the active energy ray-curable resin (B) is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, relative to the total mass of the colored layer-forming composition.
  • the content of the active energy ray-curable resin (B) is at least the above lower limit, the effect of suppressing fading can be further enhanced.
  • the content of the active energy ray-curable resin (B) is equal to or less than the above upper limit, the handleability of the composition for forming a colored layer can be further enhanced.
  • the photopolymerization initiator (C) generates radicals upon irradiation with ultraviolet rays, for example, when ultraviolet rays are used as active energy rays.
  • the photopolymerization initiator (C) include benzoins (benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin alkyl ethers such as benzoin isopropyl ether), phenylketones [e.g., acetophenones (e.g., acetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, etc.), 2- Alkylphenyl ketones such as hydroxy-2-methylpropiophenone; cycloalkylphenyl ketones such as 1-hydroxycyclohexylpheny
  • the content of the photopolymerization initiator (C) is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass, based on the solid content of the colored layer-forming composition. If the content of the photopolymerization initiator (C) is less than the above lower limit, the curability will be insufficient. If the content of the photopolymerization initiator (C) is more than the above upper limit, unreacted photopolymerization initiator (C) will remain and reliability such as heat resistance will deteriorate.
  • solvent (D) examples include ethers, ketones, esters, cellosolves and the like.
  • ethers include dibutyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, diethoxyethane, propylene oxide, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, 1,3,5-trioxane, tetrahydrofuran, anisole and phenetole. mentioned.
  • ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone and ethylcyclohexanone.
  • esters include ethyl formate, propyl formate, n-pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-pentyl acetate and ⁇ -butyrolactone.
  • cellosolves examples include methyl cellosolve, cellosolve (ethyl cellosolve), butyl cellosolve and cellosolve acetate.
  • a solvent (D) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the content of the solvent (D) is preferably 20-80% by mass, more preferably 30-70% by mass, relative to the total mass of the composition for forming a colored layer.
  • the content of the solvent (D) is at least the above lower limit, the handleability of the composition for forming a colored layer can be further enhanced.
  • the time for forming a colored layer can be shortened as content of a solvent (D) is below the said upper limit.
  • the additive (E) includes one or more selected from radical scavengers, peroxide decomposers and singlet oxygen quenchers.
  • radical scavengers include hindered amine light stabilizers such as 4-isopropylaminodiphenylamine, N-phenyl-1-naphthylamine, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate; -di-t-butyl-p-cresol, 6,6'-di-t-butyl-4,4'-butylidenedi-m-cresol, and other phenolic antioxidants.
  • peroxide decomposers examples include sulfur-based antioxidants such as ditridecyl-3,3′-thiodipropionate, 2-mercaptobenzothiazole, and 2-mercaptobenzimidazole, tris(nonylphenyl)phosphite, 2 -Phosphite-based antioxidants such as ethylhexyldiphenylphosphite.
  • Singlet oxygen quenchers include, for example, transition metal complexes of dialkyl phosphates, dialkyldithiocarbanoates, benzenedithiols or similar dithiols.
  • Additives (E) may be used alone or in combination of two or more.
  • additive (E) may be used for the additive (E).
  • the content of the additive (E) is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 15% by mass, based on the solid content of the colored layer-forming composition. If the content of the additive (E) is less than the above lower limit, the effect of suppressing fading in light resistance and heat resistance of the dye (A) is not exhibited. If the content of the additive (E) is more than the above upper limit, insufficient curing tends to occur due to inhibition of curing by the additive (E) and a decrease in curing components.
  • the colored layer 10 contains the colored layer-forming composition of the present invention to improve light resistance and heat resistance.
  • the quality can be improved, the life of the light emitting element can be extended, and the color reproducibility can be improved.
  • the color correction function can be maintained for a long time.
  • the transparent substrate 20 is a sheet-like member positioned on one side of the colored layer 10 and forming the optical film 1 .
  • a translucent resin film can be used.
  • a transparent resin or inorganic glass can be used.
  • transparent resins include polyolefins, polyesters, polyacrylates, polyamides, polyimides, polyarylates, polycarbonates, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, cycloolefin copolymers, norbornene-containing resins, polyethersulfones, polysulfones, and the like. mentioned.
  • polyolefin examples include polyethylene and polypropylene.
  • polyester examples include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and the like.
  • polyacrylates examples include polymethyl methacrylate and the like.
  • Polyamides include, for example, nylon 6, nylon 66, and the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • TAC triacetyl cellulose
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • polyester other than PET can be preferably used.
  • the thickness of the transparent substrate 20 is not particularly limited, it is preferably 10 to 100 ⁇ m, for example.
  • the transmittance of the transparent substrate 20 is preferably 90% or more, for example.
  • the transparent base material 20 may be provided with ultraviolet absorbing ability. By adding an ultraviolet absorber to the resin that is the raw material of the transparent base material 20, the transparent base material 20 can be provided with an ultraviolet absorbing ability.
  • ultraviolet absorber examples include salicylic acid ester ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, benzotriazole ultraviolet absorbers, benzotriazine ultraviolet absorbers, and cyanoacrylate ultraviolet absorbers. These ultraviolet absorbers may be used alone or in combination of two or more.
  • the ultraviolet shielding rate is preferably 85% or more.
  • the UV shielding rate is a value measured according to JIS L1925, and calculated by the following formula (I).
  • Ultraviolet shielding rate (%) 100 - average transmittance of ultraviolet rays with a wavelength of 290 to 400 nm (%) ... (I) If the UV shielding rate is less than 85%, the effect of suppressing fading in the light resistance of the dye (A) is reduced.
  • FIG. 11 shows the light transmission profiles of polymethyl methacrylate (PMMA), triacetyl cellulose (TAC), and polyethylene terephthalate (PET) imparted with UV absorbability.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • TAC triacetyl cellulose
  • PET polyethylene terephthalate
  • the UV shielding rate of the transparent substrate shown in the light transmission profile of FIG. 11 is as follows, and any of them can be suitably used as the transparent substrate 20 of the present invention.
  • the functional layer 30 is located on one side or the other side of the colored layer 10 .
  • the optical film can exhibit various functions by having the functional layer 30 .
  • Functions of the functional layer 30 include an antireflection function, an antiglare function, an oxygen barrier function, an antistatic function, an antifouling function, a strengthening function, an ultraviolet absorbing function (ultraviolet absorbing power), and the like.
  • the functional layer 30 may be a single layer or multiple layers.
  • the functional layer 30 may have one type of function, or may have two or more types of functions.
  • the functional layer 30 functions as an antireflection layer.
  • the antireflection layer include a hard coat layer 32, an antiglare layer 34, and a low refractive index layer 31 having a lower refractive index than the transparent substrate 20, which will be described later.
  • the low refractive index layer 31 can be formed by using a material having a lower refractive index than the materials of the hard coat layer 32, the antiglare layer 34, and the transparent base material 20 for the functional layer.
  • lithium fluoride (LiF), magnesium fluoride ( MgF2 ), sodium hexafluoroaluminum (cryolite, cryolite, 3NaF.AlF3 , Na3AlF6 ), Fine particles such as aluminum fluoride (AlF 3 ) or silica fine particles may be blended.
  • silica fine particles it is effective to lower the refractive index of the low refractive index layer 31 by using particles having voids inside the particles, such as porous silica fine particles and hollow silica fine particles.
  • the composition for forming the low refractive index layer 31 (the composition for forming the low refractive index layer) contains the photopolymerization initiator (C), the solvent (D), and the additive (E) described in the colored layer 10. It may be blended as appropriate.
  • the refractive index of the low refractive index layer 31 is preferably 1.20 to 1.55.
  • the thickness of the low refractive index layer 31 is not particularly limited, it is preferably 40 nm to 1 ⁇ m, for example.
  • the functional layer 30 functions as an antiglare layer 34 .
  • the anti-glare layer 34 is a layer that has minute unevenness on the surface, and that the unevenness scatters external light, suppresses glare, and improves display quality.
  • the low refractive index layer 31 and the antiglare layer 34 constitute an antireflection layer.
  • the anti-glare layer 34 contains at least one selected from organic fine particles and inorganic fine particles, if necessary.
  • the organic fine particles are materials that form fine unevenness on the surface and provide the function of scattering external light.
  • organic fine particles include translucent resin materials such as acrylic resins, polystyrene resins, styrene-(meth)acrylate copolymers, polyethylene resins, epoxy resins, silicone resins, polyvinylidene fluoride, and polyethylene fluoride resins. Resin particles consisting of In order to adjust the refractive index and the dispersibility of the resin particles, two or more kinds of resin particles having different materials (refractive indexes) may be mixed and used. Inorganic fine particles are materials that adjust sedimentation and aggregation of organic fine particles. Examples of inorganic fine particles that can be used include silica fine particles, metal oxide fine particles, and various mineral fine particles.
  • silica fine particles examples include colloidal silica and silica fine particles surface-modified with reactive functional groups such as (meth)acryloyl groups.
  • metal oxide fine particles examples include alumina (aluminum oxide), zinc oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, titania (titanium dioxide), and zirconia (zirconium dioxide).
  • Mineral fine particles include, for example, mica, synthetic mica, vermiculite, montmorillonite, iron montmorillonite, bentonite, beidellite, saponite, hectorite, stevensite, nontronite, magadiite, islarite, kanemite, layered titanate, smectite, synthetic Smectite and the like can be used.
  • Mineral fine particles may be either natural products or synthetic products (including substituted products and derivatives), and a mixture of both may be used.
  • layered organoclays are more preferred.
  • a layered organic clay is a swelling clay in which an organic onium ion is introduced between layers.
  • the organic onium ion is not limited as long as it can be organized by utilizing the cation exchange property of the swelling clay.
  • the synthetic smectites described above can be suitably used.
  • Synthetic smectite has the function of increasing the viscosity of the coating liquid for forming the antiglare layer, suppressing the sedimentation of resin particles and inorganic fine particles, and adjusting the irregular shape of the surface of the antiglare layer 34 (functional layer 30). have.
  • the functional layer 30 functions as an oxygen barrier layer 33 .
  • the oxygen permeability of the oxygen barrier layer 33 is 10 cm 3 /(m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, preferably 5 cm 3 /(m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, and 1 cm 3 /(m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less. ) below is more preferred.
  • the oxygen permeability of the oxygen barrier layer 33 is equal to or lower than the above upper limit, the functional layer 30 can be provided with a sufficient oxygen barrier function.
  • the lower limit of the oxygen permeability of the oxygen barrier layer 33 is not particularly limited, and may be 0 cm 3 /(m 2 ⁇ day ⁇ atm).
  • the oxygen permeability of the oxygen barrier layer 33 is a value measured using an oxygen permeability measuring device under the conditions of 30° C. and 60% relative humidity.
  • the functional layer 30 functions as an antistatic layer.
  • the antistatic layer includes, for example, antimony-doped tin oxide (ATO), tin-doped indium oxide (ITO) and other metal oxide fine particles, polymeric conductive compositions, antistatic materials such as quaternary ammonium salts.
  • a layer containing an agent is included.
  • the antistatic layer may be provided on the outermost surface of the functional layer 30 or may be provided between the functional layer 30 and the transparent substrate 20 . Alternatively, an antistatic layer may be formed by adding an antistatic agent to any of the layers constituting the functional layer 30 described above.
  • the optical film preferably has a surface resistance value of 1.0 ⁇ 10 6 to 1.0 ⁇ 10 12 ( ⁇ /cm).
  • the functional layer 30 functions as an antifouling layer.
  • the antifouling layer enhances antifouling properties by imparting both or one of water repellency and oil repellency.
  • Examples of the antifouling layer include layers containing antifouling agents such as silicon oxides, fluorine-containing silane compounds, fluoroalkylsilazanes, fluoroalkylsilanes, fluorine-containing silicon compounds, and perfluoropolyether group-containing silane coupling agents. be done.
  • the antifouling layer may be provided on the outermost surface of the functional layer 30, and the antifouling layer may be formed by adding an antifouling agent to the outermost layer of the functional layer 30 described above. .
  • the functional layer 30 functions as a reinforcing layer.
  • the reinforcing layer is a layer that enhances the strength of the optical film.
  • Examples of the reinforcing layer include the hard coat layer 32 .
  • the hard coat layer 32 includes, for example, a layer formed of a hard coat agent containing monofunctional, bifunctional, or trifunctional (meth)acrylate or urethane (meth)acrylate.
  • the functional layer 30 functions as an ultraviolet absorption layer.
  • the ultraviolet absorbing layer include triazines such as 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxyphenol, 2-(2H-benzotriazole-2- A layer containing a benzotriazole-based UV absorber such as yl)-4-methylphenol can be used.
  • the content of the ultraviolet absorber is preferably 0.1 to 5% by weight with respect to the total weight of the material forming the ultraviolet absorbing layer.
  • the functional layer 30 can be provided with sufficient ultraviolet absorbability.
  • the content of the ultraviolet absorber is equal to or less than the above upper limit, it is possible to avoid insufficient hardness due to a decrease in the curing component.
  • one or both of the transparent substrate 20 and the functional layer 30 has an ultraviolet shielding rate of 85% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and may be 100%. Light resistance and heat resistance can be improved more as an ultraviolet shielding rate is more than the said lower limit.
  • the ultraviolet shielding rate can be measured according to the method described in JIS L1925.
  • the UV shielding rate can be adjusted by imparting UV absorbing ability to one or both of the transparent substrate 20 and the functional layer 30 .
  • the thickness of the functional layer 30 is, for example, preferably 0.04-25 ⁇ m, more preferably 0.1-20 ⁇ m, and even more preferably 0.2-15 ⁇ m.
  • the thickness of the functional layer 30 is at least the above lower limit, it is easy to impart various functions to the optical film 1 . If the thickness of the functional layer 30 is equal to or less than the above upper limit, it is advantageous for thinning the display device.
  • the optical film 1 of this embodiment can be manufactured by a conventionally known method.
  • the colored layer 10 is obtained by applying the colored layer-forming composition to one surface of the transparent substrate 20 and curing the colored layer-forming composition by irradiating it with active energy rays.
  • the light source for curing the colored layer-forming composition by irradiating the active energy ray to form the colored layer 10 can be used without limitation as long as it generates an active energy ray.
  • active energy rays radiation (gamma rays, X-rays, etc.), light energy rays such as ultraviolet rays, visible rays, and electron beams (EB) can be used, and usually ultraviolet rays and electron beams are often used.
  • low-pressure mercury lamps for example, low-pressure mercury lamps, medium-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, carbon arc lamps, metal halide lamps, xenon lamps, electrodeless discharge tubes, and the like can be used as lamps that emit ultraviolet rays.
  • the amount of ultraviolet irradiation is usually 100 to 1000 mJ/cm 2 .
  • a hard coat layer 32 is obtained by applying a hard coat agent to the other surface of the transparent substrate 20 and curing the hard coat agent by irradiating active energy rays in the same manner as the colored layer 10 .
  • the optical film 1 in which the functional layer 30 is located on the other surface of the transparent substrate 20 is obtained.
  • the method for forming the low refractive index layer 31 is not limited, and the hard coat layer 32 is coated with a composition for forming a low refractive index layer, and is irradiated with active energy rays to be cured.
  • a coating method, an ion beam method, a plasma vapor deposition method, or the like can be used.
  • the optical film has a transparent substrate 20 located on one side of the colored layer 10, and comprises the colored layer 10, the transparent substrate 20, the oxygen barrier layer 33, the hard coat layer 32, the low refractive index
  • the index layer 31 may be the optical film 2 laminated in this order.
  • the oxygen barrier layer 33 , the hard coat layer 32 and the low refractive index layer 31 constitute the functional layer 30 . Since the optical film 2 of this embodiment has the oxygen barrier layer 33 , it is superior to the optical film 1 in oxygen barrier properties.
  • the optical film has a transparent substrate 20 located on one side of the colored layer 10, and the colored layer 10, the transparent substrate 20, and the antiglare layer 34 are laminated in this order. It may be the optical film 3 .
  • the antiglare layer 34 constitutes the functional layer 30 . Since the optical film 3 of the present embodiment has the antiglare layer 34, it is excellent in suppressing reflection.
  • the optical film has a transparent substrate 20 located on one side of the colored layer 10, and the colored layer 10, the transparent substrate 20, the antiglare layer 34, and the low refractive index layer 31 are The optical film 4 may be laminated in this order.
  • the antiglare layer 34 and the low refractive index layer 31 constitute the functional layer 30 . Since the optical film 4 of this embodiment has the low refractive index layer 31 and the antiglare layer 34, it is excellent in suppressing reflection.
  • the optical film has a transparent substrate 20 located on one side of the colored layer 10 and a functional layer 30 located on the other side of the colored layer 10.
  • the transparent substrate 20, The optical film 5 may be formed by laminating the colored layer 10, the hard coat layer 32, and the low refractive index layer 31 in this order.
  • the hard coat layer 32 and the low refractive index layer 31 constitute the functional layer 30 .
  • the optical film 5 of this embodiment has a colored layer 10 and a functional layer 30 having an ultraviolet absorption function and an antireflection function on one surface of a transparent substrate 20 .
  • the optical film has a transparent substrate 20 located on one side of the colored layer 10 and a functional layer 30 located on the other side of the colored layer 10.
  • the transparent substrate 20, The optical film 6 may be formed by laminating the colored layer 10, the oxygen barrier layer 33, the hard coat layer 32, and the low refractive index layer 31 in this order.
  • the oxygen barrier layer 33 , hard coat layer 32 and low refractive index layer 31 constitute the functional layer 30 . Since the optical film 6 of this embodiment has the oxygen barrier layer 33, it has excellent oxygen barrier properties.
  • the optical film has a transparent substrate 20 located on one side of the colored layer 10 and a functional layer 30 located on the other side of the colored layer 10.
  • the transparent substrate 20, The optical film 7 may be formed by laminating the colored layer 10 and the antiglare layer 34 in this order.
  • the antiglare layer 34 constitutes the functional layer 30 . Since the optical film 7 of this embodiment has the antiglare layer 34, it is excellent in reflection suppression.
  • the optical film has a transparent substrate 20 located on one side of the colored layer 10 and a functional layer 30 located on the other side of the colored layer 10.
  • the transparent substrate 20, The optical film 8 may be formed by laminating the colored layer 10, the antiglare layer 34, and the low refractive index layer 31 in this order.
  • the antiglare layer 34 and the low refractive index layer 31 constitute the functional layer 30 . Since the optical film 8 of this embodiment has the low refractive index layer 31 and the antiglare layer 34, it is excellent in suppressing reflection.
  • a display device of the present invention includes the optical film of the present invention.
  • Specific examples of the display device include, for example, televisions, monitors, mobile phones, portable game devices, personal digital assistants, personal computers, electronic books, video cameras, digital still cameras, head-mounted displays, navigation systems, sound playback devices ( car audio, digital audio player, etc.), copiers, facsimiles, printers, multifunction printers, vending machines, automated teller machines (ATMs), personal authentication devices, optical communication devices, IC cards, and the like.
  • a display device equipped with self-luminous elements such as LEDs, organic ELs, inorganic phosphors, and quantum dots, which are susceptible to external light reflection due to metal electrodes and wiring.
  • the display device including the optical film of this embodiment can improve the display quality and extend the life of the light-emitting element.
  • the reflective properties of the display device are significantly reduced.
  • the transmittance of a circular polarizer is said to be halved, it has high white display transmittance, excellent luminance efficiency, and improved color reproducibility, making it possible to achieve both improved display characteristics and reliability. be.
  • the display device to which the optical film of this embodiment is applied has an excellent balance between white display characteristics and color reproducibility. Moreover, since it is excellent in reliability, it can withstand long-term use.
  • the optical film of the present embodiment has one colored layer 10
  • the number of colored layers may be two or more.
  • the ultraviolet absorbing ability may be imparted to the transparent base material 20 or the functional layer 30 such as the hard coat layer 32 .
  • Dye-1 pyrromethene cobalt complex dye represented by the following formula (3) (maximum absorption wavelength: 493 nm, half width: 26 nm).
  • Second colorant Dye-2 Tetraazaporforin copper complex dye (PD-311S manufactured by Yamamoto Kasei Co., Ltd., maximum absorption wavelength: 586 nm, half width: 22 nm).
  • Dye-3 Tetraazaporforin copper complex dye (manufactured by Yamada Kagaku Kogyo Co., Ltd., FDG-007, absorption maximum wavelength 595 nm, half width 22 nm).
  • Dye-4 phthalocyanine copper complex dye (manufactured by Yamada Kagaku Kogyo Co., Ltd., FDN-002, minimum transmittance wavelength at 380 to 780 nm: 780 nm).
  • Resin 1 A resin having an amine structure (molecular weight: 120,000) in which R 1 in Formula (1) is CH 3 , R 2 is CH 3 , and X is a single bond.
  • Resin 2 A resin having a phenol structure (molecular weight: 51,500) in which R 3 in formula (2) is CH 3 , R 4 is H, and X is a single bond.
  • UA-306H Pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer (UA-306H, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
  • - DPHA dipentaerythritol hexaacrylate.
  • PETA pentaerythritol triacrylate.
  • the initiator 2,2'-azobis(isobutyronitrile) By performing additional heating and stirring at 100 ° C. for 1 hour, the initiator 2,2'-azobis(isobutyronitrile) can be completely decomposed, and deterioration of the optical film due to the remaining initiator can be suppressed. be able to.
  • the polymer solution by pouring the polymer solution into methanol, unreacted monomers, polymerization solvents, decomposition products of the initiator, etc. can be removed, and deterioration of the optical film can be suppressed.
  • ⁇ Photoinitiator (C)> - Omnirad TPO an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator (manufactured by IGM Resins B.V.).
  • D1781 singlet oxygen quencher, bis(dibutyldithiocarbamate) nickel (II), product code D1781 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
  • Tinuvin249 hindered amine light stabilizer, Tinuvin (registered trademark) 249 (manufactured by BASF Japan Ltd., molecular weight 482).
  • AO-60 phenolic antioxidant, ADEKA STAB (registered trademark) AO-60 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • Tinuvin 479 a hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorber, Tinuvin (registered trademark) 479 (manufactured by BASF Japan Ltd.).
  • ⁇ LA-36 benzotriazole-based UV absorber, ADEKA STAB (registered trademark) LA-36 (manufactured by ADEKA Co., Ltd.).
  • TAC triacetyl cellulose film (TG60UL, substrate thickness 60 ⁇ m, ultraviolet shielding rate 92.9%, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.).
  • - PMMA polymethyl methacrylate film (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., W002N80, substrate thickness: 80 ⁇ m, UV shielding rate: 13.9%).
  • the colored layer-forming composition shown in Table 3 was applied onto the transparent substrate shown in Tables 1 and 2, and dried in an oven at 80°C for 60 seconds. After that, the coating film is cured by performing ultraviolet irradiation with an irradiation dose of 150 mJ/cm 2 (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd., light source H bulb) using an ultraviolet irradiation device, and the film thickness after curing is 5.0 ⁇ m.
  • a colored layer was formed so as to be In addition, the addition amount is a mass ratio (mass %).
  • “-" indicates that the component is not contained.
  • oxygen barrier layer Composition for forming oxygen barrier layer
  • PVA Polyvinyl alcohol
  • Kuraray Poval registered trademark
  • PVA-117 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • An oxygen barrier layer having an oxygen permeability of 1 cm 3 /(m 2 ⁇ day ⁇ atm) was obtained by coating the above composition for forming an oxygen barrier layer on the transparent substrate of Example 7 shown in Table 1 and drying it. formed.
  • Hard coat layer (Materials used in composition for forming hard coat layer) The following materials were used as materials for the hard coat layer-forming composition used to form the hard coat layer.
  • Active energy ray-curable resin UA-306H pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer (UA-306H, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
  • DPHA dipentaerythritol hexaacrylate.
  • PETA pentaerythritol triacrylate.
  • Omnirad TPO acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator (manufactured by IGM Resins B.V.).
  • Tinuvin479 Hydroxyphenyltriazine-based UV absorber, Tinuvin (registered trademark) 479 (manufactured by BASF Japan Ltd.).
  • LA-36 benzotriazole-based ultraviolet absorber, ADEKA STAB (registered trademark) LA-36 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • Solvent MEK methyl ethyl ketone.
  • Methyl acetate Methyl acetate.
  • the composition for forming a hard coat layer shown in Table 4 was applied onto the transparent substrate or oxygen barrier layer shown in Tables 1 and 2, and dried in an oven at 80°C for 60 seconds. After that, the coating film is cured by performing ultraviolet irradiation with an irradiation dose of 150 mJ/cm 2 (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd., light source H bulb) using an ultraviolet irradiation device, and the film thickness after curing is 5.0 ⁇ m.
  • a hard coat layer was formed so as to be In addition, the addition amount is a mass ratio (mass %). In the table, "-" indicates that the component is not contained.
  • antiglare layer Composition for forming antiglare layer
  • the following materials were used as the antiglare layer-forming composition for forming the antiglare layer.
  • - Photoinitiator Omnirad TPO manufactured by IGM Resins B.V.
  • Resin particles Styrene-methyl methacrylate copolymer particles (refractive index 1.515, average particle diameter 2.0 ⁇ m) 0.5 parts by mass.
  • the composition for forming an antiglare layer was applied onto the transparent substrate shown in Table 1 and dried in an oven at 80° C. for 60 seconds. After that, the coating film is cured by performing ultraviolet irradiation with an irradiation dose of 150 mJ/cm 2 (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd., light source H bulb) using an ultraviolet irradiation device, and the film thickness after curing is 5.0 ⁇ m.
  • the antiglare layer was formed so that
  • composition for forming low refractive index layer (Composition for forming low refractive index layer)
  • the following materials were used as the low refractive index layer-forming composition for forming the low refractive index layer.
  • Refractive index adjuster 8.5 parts by mass of porous silica fine particles (average particle size: 75 nm, solid content: 20%) methyl isobutyl ketone dispersion.
  • Antifouling agent Optool (registered trademark) AR-110 (manufactured by Daikin Industries, Ltd., solid content 15%, solvent: methyl isobutyl ketone) 5.6 parts by mass.
  • - Active energy ray-curable resin Pentaerythritol triacrylate (PETA) 0.4 parts by mass.
  • the composition for forming a low refractive index layer was applied onto the hard coat layer or the antiglare layer shown in Tables 1 and 2 and dried in an oven at 80° C. for 60 seconds. After that, the coating film is cured by performing ultraviolet irradiation with an irradiation dose of 200 mJ/cm 2 (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd., light source H bulb) using an ultraviolet irradiation device, and the film thickness after curing is 100 nm. A low refractive index layer was formed.
  • the average transmittance [%] in the ultraviolet region (290 nm to 400 nm) is calculated, and the ultraviolet shielding rate [%] is changed from 100% to the average transmittance [%] in the ultraviolet region (290 nm to 400 nm). was calculated as the value after subtracting
  • a xenon weather meter tester (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., X75) was used to test the light resistance of the obtained optical film, with a xenon lamp illuminance of 60 W/m 2 (300 nm to 400 nm), a temperature inside the tester of 45°C, and a humidity of 50. % RH conditions for 120 hours, transmittance is measured using an automatic spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd., U-4100) before and after the test, and the minimum transmittance before the test in the wavelength range of 470 nm to 530 nm.
  • a transmittance difference ⁇ T ⁇ 1 before and after the test at the wavelength ⁇ 1 indicating the transmittance was calculated.
  • the transmittance difference is preferably close to zero, preferably
  • ⁇ 20 (N 1 to 3), more preferably
  • ⁇ 10 (N 1 to 3).
  • ⁇ Heat resistance test> As a heat resistance test of the obtained optical film, the test was performed at 90° C. for 500 hours, and the transmittance was measured using an automatic spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd., U-4100) before and after the test.
  • the transmittance difference is preferably close to zero, preferably
  • ⁇ 20 (N 1 to 3), more preferably
  • ⁇ 10 (N 1 to 3).
  • the transmittance T( ⁇ ) and the surface reflectance R( ⁇ ) of the obtained optical film were measured using an automatic spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • the surface reflectance R ( ⁇ ) the surface opposite to the outermost surface of the functional layer is coated with a matte black dye for antireflection treatment, and the spectral reflectance at an incident angle of 5° is measured.
  • the reflectance was taken as R( ⁇ ).
  • the display panel reflectance is 40%, and the interface reflection and surface reflection in other layers are not considered.
  • the relative reflection value when the reflection value was 100 was calculated based on the following formula (II) and evaluated as the reflection characteristics of the display device. The lower the value of the display device reflection characteristics, the more the reflection of external light can be reduced, and the more excellent the reflection characteristics are.
  • the transmittance of the obtained optical film was measured using an automatic spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the spectrum shown in FIG. 9 was output through a white EL light source and a color filter.
  • the red display, green display, and blue display spectra of were measured.
  • the vertical axis of the graphs in FIGS. 9 and 10 indicates the emission intensity [a. u. ] (arbitrary unit).
  • the NTSC (National Television Broadcasting Standards Committee) ratio is calculated from the CIE1931 chromaticity values calculated using the measured transmittance and the red display, green display, and blue display spectra in FIG. 10, and the NTSC ratio is used for color reproduction. It was evaluated as an index of sexuality. The higher the NTSC ratio, the better the color reproducibility.
  • Tables 5 and 6 show the results of the UV shielding rate, light resistance test, and heat resistance test on the colored layer as optical film property evaluations. Tables 5 and 6 show the results of white display transmission characteristics, display device reflection characteristics, and color reproducibility as evaluations of display device characteristics. In addition, in Comparative Example 5 using the optical film M having no colored layer, the measurement of the ultraviolet shielding rate on the colored layer, the light resistance test, and the heat resistance test were not performed. . Further, the ratio of the white display transmission characteristics based on the white display transmission characteristics in Comparative Example 5 (compared to Comparative Example 5), the ratio of the display device reflection characteristics based on the display device reflection characteristics in Comparative Example 5 (compared to Comparative Example 5) ) are shown in Tables 5 and 6, respectively.
  • the reflective properties of the display device provided with the colored layer of the present invention were significantly lowered (Examples 1 to 8).
  • white display transmittance is high, luminance efficiency is excellent, and color reproducibility is improved, making it possible to achieve both improved display characteristics and reliability. I was able to confirm something.
  • Examples 1B to 11B, Comparative Examples 1B to 9B the optical films A to T having the layer structures shown in Tables 7 and 8 were produced, and the properties of the produced films and the properties of the display device in the organic EL panel were evaluated by simulation. In the table, "-" indicates that the layer is not included.
  • Triacetyl cellulose (TAC) film manufactured by Fuji Film Co., Ltd., TG60UL, substrate thickness: 60 ⁇ m, UV shielding rate: 92.9%).
  • Dye-3 tetraazaporphyrin copper complex dye (FDG-007 manufactured by Yamada Chemical Industry Co., Ltd., maximum absorption wavelength 595 nm, half width 22 nm)
  • Dye-4 phthalocyanine copper complex dye (FDN-002 manufactured by Yamada Chemical Co., Ltd., minimum transmittance wavelength 780 nm at 380 to 780 nm)
  • Dye-5 dye (manufactured by Yamada Chemical Industry Co., Ltd., FDG-003, maximum absorption wavelength 545 nm, half width 79 nm)
  • Dye-6 dye (manufactured by Yamada Chemical Industry Co., Ltd., FDG-004, maximum absorption wavelength 575 nm, half width 63 nm)
  • Resin (1) A resin having an amine structure (molecular weight: 120,000), wherein R 1 in formula (1) is CH 3 , R 2 is CH 3 , and X is a single bond.
  • Resin (2) A resin having a phenolic structure (molecular weight: 51,500), wherein R 3 in formula (2) is CH 3 , R 4 is H, and X is a single bond.
  • UA-306H Pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer (UA-306H, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
  • - DPHA dipentaerythritol hexaacrylate.
  • PETA pentaerythritol triacrylate.
  • the initiator 2,2'-azobis(isobutyronitrile) By performing additional heating and stirring at 100 ° C. for 1 hour, the initiator 2,2'-azobis(isobutyronitrile) can be completely decomposed, and deterioration of the optical film due to the remaining initiator can be suppressed. be able to.
  • the polymer solution by pouring the polymer solution into methanol, unreacted monomers, polymerization solvents, decomposition products of the initiator, etc. can be removed, and deterioration of the optical film can be suppressed.
  • a colored layer-forming composition shown in Table 9 was applied to one surface of the substrate and dried in an oven at 80° C. for 60 seconds. Thereafter, the coating film was cured by irradiating ultraviolet rays at an irradiation dose of 150 mJ/cm 2 (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd., light source H bulb) using an ultraviolet irradiation device to form colored layers 1 to 15 .
  • the addition amount is a mass ratio (mass %).
  • "-" indicates that the component is not contained.
  • oxygen barrier layer Composition for forming oxygen barrier layer
  • PVA Polyvinyl alcohol
  • Kuraray Poval registered trademark
  • PVA-117 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • the composition for forming an oxygen barrier layer was coated on the transparent substrate of Example 9B shown in Table 7 and dried to form an oxygen barrier layer having an oxygen permeability of 1 cm 3 /(m 2 ⁇ day ⁇ atm). formed.
  • Hard coat layer (Materials used in composition for forming hard coat layer) The following materials were used as materials for the hard coat layer-forming composition used to form the hard coat layer.
  • Active energy ray-curable resin UA-306H pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer (UA-306H, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
  • DPHA dipentaerythritol hexaacrylate.
  • PETA pentaerythritol triacrylate.
  • Omnirad TPO acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator (manufactured by IGM Resins B.V.).
  • Tinuvin479 Hydroxyphenyltriazine-based UV absorber, Tinuvin (registered trademark) 479 (manufactured by BASF Japan Ltd.).
  • LA-36 benzotriazole-based ultraviolet absorber, ADEKA STAB (registered trademark) LA-36 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • Solvent MEK methyl ethyl ketone. methyl acetate
  • the composition for forming a hard coat layer shown in Table 10 was applied onto the transparent base material, oxygen barrier layer or colored layer shown in Tables 7 and 8, and dried in an oven at 80°C for 60 seconds. After that, the coating film is cured by performing ultraviolet irradiation with an irradiation dose of 150 mJ/cm 2 (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd., light source H bulb) using an ultraviolet irradiation device, and the film thickness after curing is 5.0 ⁇ m. A hard coat layer was formed so as to be In addition, the addition amount is a mass ratio (mass %). In the table, "-" indicates that the component is not contained.
  • antiglare layer Composition for forming antiglare layer
  • the following materials were used as the antiglare layer-forming composition for forming the antiglare layer.
  • - Photopolymerization initiator Omnirad TPO manufactured by IGM Resins B.V.
  • Resin particles Styrene-methyl methacrylate copolymer particles (refractive index 1.515, average particle diameter 2.0 ⁇ m) 0.5 parts by mass.
  • the composition for forming an antiglare layer was applied onto the transparent substrate shown in Table 7 and dried in an oven at 80° C. for 60 seconds. After that, the coating film is cured by performing ultraviolet irradiation with an irradiation dose of 150 mJ/cm 2 (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd., light source H bulb) using an ultraviolet irradiation device, and the film thickness after curing is 5.0 ⁇ m.
  • the antiglare layer was formed so that
  • composition for forming low refractive index layer (Composition for forming low refractive index layer) The following materials were used as the composition for forming the low refractive index layer used for forming the low refractive index layer.
  • ⁇ Refractive index adjuster Porous silica fine particle dispersion (average particle diameter 75 nm, solid content 20%, solvent methyl isobutyl ketone) 8.5 parts by mass
  • Antifouling agent Optool AR-110 (manufactured by Daikin Industries, Ltd., solid content 15%, solvent methyl isobutyl ketone) 5.6 parts by mass
  • Active energy ray curable resin Pentaerythritol triacrylate 0.4 parts by mass Initiator: Omnirad 184 (manufactured by IGM Resins B.V.) 0.07 parts by mass
  • Solvent Methyl isobutyl ketone 83.73 parts by
  • the composition for forming a low refractive index layer having the above composition was applied to the hard coat layer or antiglare layer shown in Tables 7 and 8, dried in an oven at 80 ° C. for 60 seconds, and then an ultraviolet irradiation device (Fusion UV Systems The coating film was cured by irradiating with ultraviolet rays at an irradiation dose of 200 mJ/cm 2 using a light source H bulb manufactured by Japan Co., Ltd. to form a low refractive index layer having a thickness of 100 nm after curing.
  • the optical film of each example was evaluated as follows. (Ultraviolet shielding rate of layers above the colored layer) When the transparent base material was formed above the colored layer, the transmittance of the base material was measured using an automatic spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.). In addition, when the colored layer is above the base material, peel off the upper layer from the colored layer using a transparent pressure-sensitive adhesive tape compliant with JIS-K5600-5-6: 1999 adhesion test, and use an automatic spectrophotometer (( Using U-4100 manufactured by Hitachi, Ltd., the transmittance of the upper layer of the colored layer was measured using the adhesive tape as a reference.
  • U-4100 manufactured by Hitachi, Ltd.
  • the average transmittance [%] in the ultraviolet region (290 nm to 400 nm) is calculated, and the ultraviolet shielding rate [%] is changed from 100% to the average transmittance [%] in the ultraviolet region (290 nm to 400 nm). was calculated as the value after subtracting (Light resistance test) Using a xenon weather meter tester (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., X75), a xenon lamp illumination of 60 W/cm 2 (300 to 400 nm), a temperature inside the tester of 45°C and a humidity of 50% RH for 120 hours.
  • Transmittance measurement was performed before and after using an automatic spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the wavelength that showed the minimum transmittance before the test within the above first to third ranges A transmittance difference ⁇ T before and after the test at ⁇ was calculated. A transmittance difference closer to zero is better.
  • the optical film according to each example was stored at 90° C. for 500 hours.
  • Transmittance measurement is performed using an automatic spectrophotometer (U-4100) before and after storage, and before and after storage at the wavelength ⁇ that showed the minimum transmittance before storage in the above first to third ranges A transmittance difference ⁇ T was calculated. A transmittance difference closer to zero is better.
  • the characteristics of display devices using the obtained optical films C, F, G, and Q to T were evaluated by simulation as follows.
  • the display device had a structure in which an optical film was bonded to an organic EL display device (object).
  • the organic EL display device which is the object to which the optical film is bonded
  • white display has a spectral spectrum as shown in FIG. 12, and red display, green display, and blue display have a single spectrum as shown in FIG. .
  • the transmittance of the obtained optical film was measured using an automatic spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • the spectral spectrum after transmission through the optical film was calculated by multiplying the individual spectral spectra during white display of the EL display device.
  • the Y value is calculated by multiplying the spectrum of the organic EL display device when white is displayed alone and the spectral spectrum after transmission of the optical film by the relative luminosity, and the spectrum of the organic EL display device when white is displayed alone.
  • Efficiency was defined as the ratio when the Y value obtained from (1) was taken as 100, and was evaluated as an index of the transmission characteristics of the display device.
  • the transmittance of the obtained optical film was measured using an automatic spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.). Red, green, and blue of the CIE (Commission International de l'eclairage) 1931 color system after transmission through the optical film are obtained by multiplying single spectra during red display, green display, and blue display of the EL display device. Chromaticity (x, y) of each single color was calculated.
  • CIE Commission International de l'eclairage
  • the coloring layer-forming composition comprising the dye (A) of the present invention, the active energy ray-curable resin (B), the photopolymerization initiator (C), and the solvent (D) was used.
  • the optical films having colored layers are excellent in light resistance and heat resistance.
  • the optical film provided with the colored layer of the colored layer-forming composition to which the singlet oxygen quencher was further added as the additive (E) further improved the light resistance.
  • a transparent base material or a functional layer having an ultraviolet shielding rate of 85% or more is provided on the colored layer of the optical film, compared to the case where the colored layer has an ultraviolet absorption ability, the improved light resistance.
  • an oxygen barrier layer was provided on the colored layer of the present invention, the light resistance was further improved.
  • the display devices 1, 2, and 3 each including the optical film according to the example of the present invention had better color reproduction than the display device 4 using the optical film having no colored layer. was excellent in character.
  • the white display characteristics can be significantly improved, It was excellent in balance with color reproducibility.
  • the white display characteristics and the color reproducibility were well balanced.
  • the antiglare layer may be imparted with an ultraviolet absorbing ability to further enhance the light resistance.
  • the functional layer can include an antifouling layer.
  • the antifouling layer can be enhanced in antifouling properties by imparting both or one of water repellency and oil repellency.
  • Examples of the antifouling layer include layers containing antifouling agents such as silicon oxides, fluorine-containing silane compounds, fluoroalkylsilazanes, fluoroalkylsilanes, fluorine-containing silicon compounds, and perfluoropolyether group-containing silane coupling agents. be done.
  • the antifouling layer may be provided on the outermost surface of the functional layer, or may function as an antifouling layer by blending an antifouling agent in the outermost layer of the above functional layers.
  • the antistatic layer can be included in the functional layer.
  • the antistatic layer includes, for example, antimony-doped tin oxide (ATO), tin-doped indium oxide (ITO) and other metal oxide fine particles, polymeric conductive compositions, and antistatic materials such as quaternary ammonium salts. layers containing agents.
  • the antistatic layer may be provided on the outermost surface of the functional layer, or may be provided between the functional layer and the transparent substrate. Alternatively, an antistatic agent may be blended into any of the layers constituting the functional layers described above to function as an antistatic layer.
  • the optical film preferably has a surface resistance value of 1.0 ⁇ 10 6 to 1.0 ⁇ 10 12 ( ⁇ /cm).
  • a composition for forming a colored layer can improve light resistance and heat resistance, achieve both reflection suppression and luminance efficiency, improve display quality, extend the life of light-emitting elements, and improve color reproducibility. objects, optical films and display devices.
  • the present invention can be applied to optical films used in display devices.

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Abstract

着色層形成用組成物は、色素(A)と、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)と、光重合開始剤(C)と、溶剤(D)と、を含有し、前記色素(A)は、第一の色材と、第二の色材とを含有し、前記第一の色材は、吸収極大波長が470~530nmの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~45nmであり、前記第二の色材は、吸収極大波長が560~620nmの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~55nmであり、前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)は、アミン構造を有する樹脂を含有する。

Description

着色層形成用組成物、光学フィルム及び表示装置
 本発明は、着色層形成用組成物、光学フィルム及び表示装置に関する。
 本願は、2021年8月17日に日本に出願された特願2021-132535号、2022年1月14日に日本に出願された特願2022-004645号、2022年1月14日に日本に出願された特願2022-004646号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 表示装置は、室内外を問わず、外光が入射する環境下で使用されることが多い。表示装置に入射した外光は、表示装置の表面で反射され、表示品質の低下を引き起こす。中でも有機発光表示装置等の自発光表示装置は、電極及びその他の多くの金属配線が外光を強く反射し、表示品位が低下しやすい問題がある一方、小型化に優れ、低い消費電力、高い輝度、及び高い反応速度等の高品位特性を有するため、次世代表示装置として期待されている。
 このような外光反射での表示品位低下の問題を解決するために、偏光板及び位相遅延板を表示面側に配置して、外部光反射を抑制する構成がある。
 しかし、偏光板及び位相遅延板を用いた方法には、表示装置から出射した光が偏光板及び位相遅延板を通過して外部に放出されるときに、その相当部分がともに損失され、素子寿命の低下を招きやすい。
 また、一般に表示装置には高い色純度が求められる。色純度とは、表示装置の表示可能な色の広さを示し、色再現範囲とも呼ばれる。よって、高い色純度であることは色再現範囲が広く、色再現性が良いことを意味する。色再現性の向上手段としては、白色光を発光する光源に、カラーフィルタを用いて色分離する手法、もしくは三原色RGBの単色光を発光する光源をカラーフィルタで補正し、狭半値化させる手法が知られている。しかし、カラーフィルタを用いて表示装置の色再現性を向上させる場合には、カラーフィルタの厚膜化や色材の高濃度化が必要となり、画素形状や視野角特性の悪化等、表示品位を低下させる問題がある。さらに、色純度を向上させたカラーフィルタは概して透過率が低く、輝度効率を低下させやすい。また、三原色RGBの単色光を発光する表示装置に対しては、カラーフィルタの形成工程が必要となり、コスト増となる課題がある。
 前述の偏光板及び位相遅延板を配置する構成やカラーフィルタを用いる構成とは異なる表示装置として、例えば、特許文献1には、有機発光素子を含む表示基板と、表示基板と離間配置された封止基板と、を備え、表示基板と封止基板との間の空間に、外部光を波長帯域ごとに選別的に吸収して透過率を調節する充填剤が埋められた有機発光表示装置が提案されている。特許文献1の発明によれば、外部光反射を抑制して視認性を向上させるとともに、表示装置から出射した光の中で特に色純度を低下させる波長帯域の光を選択的に吸収するため、色純度の向上も図られている。
 カラーフィルタを用いずに色純度を向上させる方法として、特許文献2には、反射防止層及び電磁波遮断層を有するフィルタベース上に色補正層を設けたディスプレイフィルタが開示されている。このディスプレイフィルタは、反射防止フィルムに色補正層を設けた構成であるため、製造にフォトリソグラフィ工程は必要なく、輝度効率も低下しにくい。
 特許文献3には、色補正層に適した色材が開示されている。
日本国特許第5673713号公報 日本国特開2007-226239号公報 日本国特許第6142398号公報
 しかしながら、特許文献1、特許文献2、特許文献3の技術で用いられるような選択吸収性を有する色素は、耐光性、耐熱性等が悪く、信頼性を担保した構成としては不十分で、信頼性が改善されなければ実用化は困難である。
 上述の事情を踏まえ、本発明は、耐光性及び耐熱性を向上させ、反射抑制と輝度効率とを両立でき、表示品位を向上でき、発光素子を長寿命化でき、色再現性を向上できる着色層形成用組成物、ならびに、色補正機能が良好であり、かつ長期間の使用に耐える着色層を形成できる着色層形成用組成物、光学フィルム及び表示装置を提供することを目的とする。
 本発明は、以下の態様を有する。
 本発明の第1態様に係る着色層形成用組成物によれば、色素(A)と、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)と、光重合開始剤(C)と、溶剤(D)と、を含有し、前記色素(A)は、第一の色材と、第二の色材とを含有し、前記第一の色材は、吸収極大波長が470~530nmの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~45nmであり、前記第二の色材は、吸収極大波長が560~620nmの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~55nmであり、前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)は、アミン構造を有する樹脂を含有する。
 本発明の第2態様に係る着色層形成用組成物によれば、上記第1態様において、前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が、下記式(1)で表される構造単位を含むポリマーであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 [式(1)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。]
 本発明の第3態様に係る着色層形成用組成物によれば、上記第1態様または第2態様において、前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が、下記式(2)で表される構造単位を含むポリマーをさらに含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 [式(2)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。]
 本発明の第4態様に係る着色層形成用組成物によれば、上記第1態様から第3態様のいずれか1態様において、ラジカル補捉剤、過酸化物分解剤及び一重項酸素クエンチャーから選択される1種以上の添加剤(E)をさらに含有してもよい。
 本発明の第5態様に係る着色層形成用組成物によれば、上記第4態様において、前記一重項酸素クエンチャーが、ジアルキルホスフェート、ジアルキルジチオカルバネート、又はベンゼンジチオール、及びこれらの遷移金属錯体であってもよい。
 本発明の第6態様に係る着色層形成用組成物によれば、上記第1態様から第5態様のいずれか1態様において、前記色素(A)が、ポルフィリン構造、メロシアニン構造、フタロシアニン構造、アゾ構造、シアニン構造、スクアリリウム構造、クマリン構造、ポリエン構造、キノン構造、テトラジポルフィリン構造、ピロメテン構造及びインジゴ構造のいずれかを有する化合物並びにその金属錯体からなる群から選択される1種以上の化合物を含んでいてもよい。
 本発明の第7態様に係る着色層形成用組成物によれば、上記第1態様から第6態様のいずれか1態様において、前記色素(A)が、380~780nmの波長の範囲において最も透過率の低い波長が650~780nmの範囲内にある第三の色材をさらに含有していてもよい。
 本発明の第8態様に係る光学フィルムは、上記第1態様から第7態様のいずれか1態様に記載の着色層形成用組成物の硬化物である着色層と、前記着色層の一方の面に位置する透明基材と、前記着色層の一方又は他方の面に位置する機能層と、を有し、前記透明基材及び前記機能層の一方又は双方が、JIS L1925に記載の方法に準じて測定される紫外線遮蔽率が85%以上であり、前記機能層が、反射防止層又は防眩層として機能する。
 本発明の第9態様に係る光学フィルムによれば、上記第8態様において、前記機能層として、酸素透過度が10cm/(m・day・atm)以下である酸素バリア層をさらに有していてもよい。
 本発明の第10態様に係る光学フィルムは、上記第8態様または第9態様において、前記機能層として、帯電防止層又は防汚層をさらに有していてもよい。
 本発明の第11態様に係る表示装置は、上記第8態様から第10態様のいずれか1態様に記載の光学フィルムを備える。
 本発明の第12態様に係る着色層形成用組成物は、本発明の第一の態様は、色素(A)と、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)と、光重合開始剤(C)と、溶剤(D)と、を含有する着色組成物である。
 色素(A)は、吸収極大波長が470~530nmの第一範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~45nmである第一の色材と、吸収極大波長が560~620nmの第二範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~55nmである第二の色材と、380~780nmの波長の範囲において最も透過率の低い波長が650nm以上780nm以下の第三範囲内にある第三の色材と、の少なくとも一つを含有する。
 この着色組成物は、第一範囲、第二範囲、および第三範囲のうち一つのみにおいて最小透過率が1%以上50%未満である。
 活性エネルギー線硬化性樹脂(B)は、アミン構造を有する樹脂を含有する。
 本発明の第13態様に係る着色層形成用組成物は、上記第12態様において、前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が、下記式(1)で表される構造単位を含むポリマーであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式(1)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。]
 本発明の第14態様に係る着色層形成用組成物は、上記第12態様において、前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が、下記式(2)で表される構造単位を含むポリマーをさらに含有していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式(2)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。]
 本発明の第15態様に係る着色層形成用組成物は、上記第12態様から第14態様のいずれか1態様において、ラジカル補捉剤、過酸化物分解剤、および一重項酸素クエンチャーから選択される1種以上を含む添加剤(E)をさらに含有していてもよい。
 本発明の第16態様に係る着色層形成用組成物は、上記第15態様において、前記一重項酸素クエンチャーが、ジアルキルホスフェート、ジアルキルジチオカルバネート、又はベンゼンジチオール、及びこれらの遷移金属錯体であってもよい。
 本発明の第17態様に係る着色層形成用組成物において、上記第12態様から第16態様のいずれか1態様において、において、前記色素(A)が、ポルフィリン構造、メロシアニン構造、フタロシアニン構造、アゾ構造、シアニン構造、スクアリリウム構造、クマリン構造、ポリエン構造、キノン構造、テトラジポルフィリン構造、ピロメテン構造及びインジゴ構造のいずれかを有する化合物並びにその金属錯体からなる群から選択される1種以上の化合物を含んでいてもよい。
 本発明の第18態様に係る光学フィルムは、上記第12態様から第17態様のいずれか1態様に係る着色層形成用組成物の硬化物である着色層と、着色層の一方の面に位置する透明基材と、着色層の一方又は他方の面に位置する機能層と、を有する光学フィルムである。
 透明基材及び機能層の一方又は双方は、JIS L1925に記載の方法に準じて測定される紫外線遮蔽率が85%以上である。
 機能層は、反射防止層又は防眩層として機能する。
 本発明の第19態様に係る光学フィルムは、上記第18様において、前記機能層として、酸素透過度が10cm/(m・day・atm)以下である酸素バリア層をさらに有していてもよい。
 本発明の第20態様に係る光学フィルムは、上記第18態様または第19態様において、前記機能層として、帯電防止層又は防汚層をさらに有してもよい。
 本発明の第21態様に係る表示装置は、上記第18態様から第20態様のいずれか1態様に記載の光学フィルムを備える。
 本発明の上記第1から第11態様によれば、耐光性及び耐熱性を向上させ、反射抑制と輝度効率とを両立でき、表示品位を向上でき、発光素子を長寿命化でき、色再現性を向上できる着色層形成用組成物、光学フィルム及び表示装置を提供できる。
 また、本発明の上記第12から第21態様によれば、色補正機能が良好であり、かつ長期間の使用に耐える着色層を形成できる着色層形成用組成物、光学フィルム及び表示装置を提供できる。
本発明の第1実施形態に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の実施例に用いた有機EL光源及びカラーフィルタを通して出力された白色表示のスペクトルを示したグラフである。 本発明の実施例に用いた有機EL光源及びカラーフィルタを通して出力された赤色表示時、緑色表示時、青色表示時の各々のスペクトルのグラフである。 透明基材の光線透過プロファイルを示すグラフである。 本発明の実施例の透過特性の評価に用いた光源のスペクトルである。 本発明の色再現性の評価に用いた光源のスペクトルである。
 以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。全ての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一又は相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
[光学フィルム]
 以下、本発明の第1実施形態に係る光学フィルムについて、図1に基づき詳細に説明する。
 図1に示すように、光学フィルム1は、着色層10と、透明基材20と、機能層30と、を有する。機能層30は、低屈折率層31と、ハードコート層32と、を有する。すなわち、光学フィルム1は、着色層10の一方の面に位置する透明基材20を有し、着色層10、透明基材20、ハードコート層32、低屈折率層31が、この順で積層された積層体である。
 光学フィルム1の厚さは、例えば、10~140μmが好ましく、15~120μmがより好ましく、20~100μmがさらに好ましい。光学フィルム1の厚さが上記下限値以上であると、光学フィルム1の強度をより高められる。光学フィルム1の厚さが上記上限値以下であると、光学フィルム1をより軽量にできるだけでなく、表示装置の薄型化に有利である。
 以下、光学フィルム1を構成する各層について説明する。
≪着色層≫
 着色層10は、本発明の着色層形成用組成物の硬化物である。本発明の着色層形成用組成物は、色素(A)と、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)と、光重合開始剤(C)と、溶剤(D)と、を含有する。本発明の着色層形成用組成物は、さらに添加剤(E)を含有してもよい。
 着色層10の厚さは、例えば、0.5~10μmが好ましい。着色層10の厚さが上記下限値以上であると、着色層10の外観に異常を発生させることなく色素を含有でき、色素の光吸収性により反射特性や色再現性を向上させることができる。着色層10の厚さが上記上限値以下であると、表示装置の薄型化に有利である。
 着色層10の厚さは、光学フィルム1の厚さ方向の断面を顕微鏡等で観察することにより求められる。
<色素(A)>
 本発明の上記第1~第11態様の着色層形成用組成物における色素(A)は、少なくとも第一の色材と、第二の色材とを含有する。
 第一の色材の吸収極大波長は、470~530nmの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅は、15~45nmである。吸収極大波長は、上記下限値未満であると青色発光の輝度効率を低下させやすく、上記上限値超であると緑色発光の輝度効率を低下させやすい。吸光スペクトルの半値幅は、上記下限値未満であると外光に対する反射特性への抑制効果が小さく、上記上限値超であると外光に対する反射特性は向上しやすいが、輝度効率を低下させやすい。
 第二の色材の吸収極大波長は、560~620nmの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅は、15~55nmである。吸収極大波長は、上記下限値未満であると緑色発光の輝度効率を低下させやすく、上記上限値超であると赤色発光の輝度効率を低下させやすい。吸光スペクトルの半値幅は、上記下限値未満であると外光に対する反射特性への抑制効果が小さく、上記上限値超であると外光に対する反射特性は向上しやすいが、輝度効率を低下させやすい。
 色素(A)は、第一の色材及び第二の色材以外の他の色材をさらに含有してもよい。他の色材としては、第三の色材が挙げられる。
 第三の色材は、380~780nmの波長の範囲において最も透過率の低い波長が650~780nmの範囲内にある。第三の色材の380~780nmの波長の範囲において最も透過率の低い波長が、上記下限値未満であると赤色発光の輝度効率を低下させやすく、上記上限値超であると外光に対する反射特性への抑制効果が小さくなる。
 本発明の上記第1から第11態様の着色層形成用組成物における色素(A)は、可視光線の波長帯を選択的に吸収するための、以下に示す3種類の色材の群のうち少なくともいずれか一つを含む。含んでもよい色材の種類は一種類に限定されない。
 第一の色材は、極大吸収波長が470nm~530nmの第一範囲内にあり吸光スペクトルの半値幅(半値全幅)が15nm~45nmである。吸収極大波長が上記下限値未満であると青色発光の輝度効率を低下させやすく、上記上限値超であると緑色発光の輝度効率を低下させやすい。吸光スペクトルの半値幅が上記下限値未満であると外光に対する反射特性への抑制効果が小さく、上記上限値超であると外光に対する反射特性は向上しやすいが、輝度効率を低下させやすい。
 第二の色材は、極大吸収波長が560nm~620nmの第二範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15nm~55nmである。吸収極大波長が上記下限値未満であると緑色発光の輝度効率を低下させやすく、上記上限値超であると赤色発光の輝度効率を低下させやすい。吸光スペクトルの半値幅が上記下限値未満であると外光に対する反射特性への抑制効果が小さく、上記上限値超であると外光に対する反射特性は向上しやすいが、輝度効率を低下させやすい。
 第三の色材は、380~780nmの波長範囲において最も透過率の低い波長が650~780nmの第三範囲内にある。
 着色層10は、上記第一範囲、第二範囲、および第三範囲のいずれか1つのみにおいて、透過率が1%以上50%未満の極大吸収波長をもつ。
 着色層10に含有させる第一の色材から第三の色材として、上記の吸収特性を有するものを使用することにより、表示装置が発光する可視光線のうち、相対的に発光強度が低い波長域の可視光線を着色層10に吸収させることができる。
 色素(A)は、ポルフィリン構造、メロシアニン構造、フタロシアニン構造、アゾ構造、シアニン構造、スクアリリウム構造、クマリン構造、ポリエン構造、キノン構造、テトラジポルフィリン構造、ピロメテン構造、インジゴ構造のいずれかを有する化合物、又はその金属錯体を含有することが好ましい。特に、ポルフィリン構造やピロメテン構造、フタロシアニン構造を有する金属錯体や、スクアリリウム構造を有する化合物を用いることが、信頼性に優れるため、より好ましい。色素(A)は、これらの化合物又はその金属錯体を1種単独で含有していてもよく、2種以上を含有していてもよい。これらの化合物又はその金属錯体は、第一の色材に含まれていてもよく、第二の色材に含まれていてもよく、第三の色材に含まれていてもよく、これらの色材の2種以上に含まれていてもよい。
<活性エネルギー線硬化性樹脂(B)>
 活性エネルギー線硬化性樹脂(B)は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射により重合して硬化する樹脂である。例えば、単官能、2官能又は3官能以上の(メタ)アクリレートモノマー、ウレタン(メタ)アクリレート等を使用できるが、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂(B)としては、少なくともラジカルを捕捉する能力(ラジカル捕捉能)を有する樹脂を含む。ここで、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の双方又はいずれか一方を意味するものとする。
 活性エネルギー線硬化性樹脂(B)に含まれるラジカル捕捉能を有する樹脂としては、アミン構造を有する樹脂が挙げられる。ここで、「アミン構造」とは、アンモニアの水素原子を炭化水素基又は芳香族原子団で置換した構造をいう。アミン構造としては、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミンが挙げられ、第四級アンモニウムカチオンであってもよい。
 ラジカル捕捉能を有する樹脂は、色素(A)が酸化劣化する際のラジカルを捕捉し、自動酸化を抑制する働きを持ち、色素劣化(退色)を抑制する。ラジカル捕捉能を有するアミン構造を有する樹脂としては、分子量が2000以上のヒンダードアミン構造を有する樹脂が挙げられる。ヒンダードアミン構造を有する樹脂の分子量が2000以上であると、高い退色抑制効果が得られる。これは、着色層10内に留まる分子が多く、充分な退色抑制効果が得られるためであると考えられる。
 ヒンダードアミン構造を有する樹脂の分子量の上限値は特に限定されず、例えば、5万が挙げられる。
 本明細書において、「分子量」とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)でポリスチレンを標準物質として測定される「質量平均分子量」を意味する。
 ラジカル捕捉能を有するアミン構造を有する樹脂としては、下記式(1)で表される構造単位を含むポリマーであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(1)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。
 Rとしては、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数としては、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
 Rとしては、水素原子、炭素数10以下のアルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数としては、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
 Xとしては、単結合又は炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖が好ましい。脂肪族アルキル鎖の炭素数としては、10以下が好ましく、1~6が好ましく、2~4がより好ましい。
 また、ラジカル捕捉能を有するアミン構造を有する樹脂は、式(1)で
表される構造単位と、以下に記す繰り返し単位のいずれかを有する共重合成分との共重合体を主な成分(成分のうち、質量%が最も多いもの)とする。共重合体であることにより、その他成分との相溶性を制御することができる。
 繰り返し単位としては、例えば、(メタ)アクリレート系繰り返し単位、オレフィン系繰り返し単位、ハロゲン原子含有繰り返し単位、スチレン系繰り返し単位、酢酸ビニル系繰り返し単位、ビニルアルコール系繰り返し単位等が挙げられる。
 (メタ)アクリレート系繰り返し単位としては、例えば、直鎖または分岐アルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリレート系モノマー由来の繰り返し単位、水酸基を側鎖に有する(メタ)アクリレート系モノマー由来の繰り返し単位等が挙げられる。
 上記直鎖または分岐アルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリレート系モノマー由来の繰り返し単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等のモノマー由来成分が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上併用してもよい。上記の中でも炭素数が1以上4以下の直鎖または分岐アルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリレート系繰り返し単位を好適に用いることができる。
 上記水酸基を側鎖に有する(メタ)アクリル系モノマー由来の繰り返し単位としては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシフェニル等のモノマー由来成分が挙げられる。これらは単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 オレフィン系繰り返し単位としては、例えば、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等のオレフィン系モノマー由来成分が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ハロゲン原子含有繰り返し単位としては、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のモノマー由来成分が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 スチレン系繰り返し単位としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマー由来成分が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
酢酸ビニル系の繰り返し単位としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの飽和カルボン酸とビニルアルコールのエステル体が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ビニルアルコール系繰り返し単位としては、例えば、ビニルアルコールが挙げられ、側鎖に1,2-グリコール結合を有していてもよい。
 共重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、および、グラフト共重合体のいずれの構造を有していてもよい。共重合体の構造がランダム共重合体であれば、製造工程およびその他成分との調製が容易である。そのため、ランダム共重合体は、他の共重合体よりも好ましい。
 共重合体を得るための重合方法には、ラジカル重合を用いることができる。ラジカル重合は、工業的な生産が容易である点で好ましい。ラジカル重合は、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、および、懸濁重合法などであってよい。ラジカル重合には、溶液重合法を用いることが好ましい。溶液重合法を用いることによって、共重合体における分子量の制御が容易である。
 ラジカル重合では、上述したモノマーを重合溶剤によって希釈した後に、重合開始剤を加えてモノマーの重合を行ってもよい。
 重合溶剤は、例えば、エステル系溶剤、アルコールエーテル系溶剤、ケトン系溶剤、芳香族系溶剤、アミド系溶剤、および、アルコール系溶剤などであってよい。エステル系溶剤は、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸t-ブチル、乳酸メチル、および、乳酸エチルなどであってよい。アルコールエーテル系溶剤は、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、および、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどであってよい。ケトン系溶剤は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、および、シクロヘキサノンなどであってよい。芳香族系溶剤は、例えば、ベンゼン、トルエン、および、キシレンなどであってよい。アミド系溶剤は、例えば、ホルムアミド、および、ジメチルホルムアミドなどであってよい。アルコール系溶剤は、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール、ジアセトンアルコール、および、2-メチル-2-ブタノールなどであってよい。なお、上述した重合溶剤において、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
 ラジカル重合開始剤は、例えば、過酸化物およびアゾ化合物などであってよい。過酸化物は、例えば、ベンゾイルペルオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、および、ジ-t-ブチルパーオキシドなどであってよい。アゾ化合物は、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスアミジノプロパン塩、アゾビスシアノバレリックアシッド(塩)、および、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]などであってよい。
 ラジカル捕捉能を有するアミン構造を有する樹脂が式(1)で表される構造単位を含むポリマーである場合、式(1)で表される構造単位の含有量は、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)を構成するモノマーの総モル量に対して、1~100モル%が好ましく、35~100モル%がより好ましい。式(1)で表される構造単位の含有量が上記数値範囲内であると、色素(A)の耐光性及び耐熱性が向上し、退色を抑制しやすい。
 活性エネルギー線硬化性樹脂(B)は、下記式(2)で表される構造単位を含むポリマーをさらに含有していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(2)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。
 Rとしては、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数としては、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
 Rとしては、水素原子、炭素数10以下のアルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数としては、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
 Xとしては、単結合又は炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖が好ましい。脂肪族アルキル鎖の炭素数としては、10以下が好ましく、1~6が好ましく、2~4がより好ましい。
 本実施形態において、式(2)で表される構造単位を含むポリマーは、式(2)で表される構造単位とは異なるモノマーとの共重合体であってもよい。共重合体にすることによって、その他成分との相溶性を制御することができる。
 共重合成分としては、上述した(メタ)アクリレート系繰り返し単位、オレフィン系繰り返し単位、ハロゲン原子含有繰り返し単位、スチレン系繰り返し単位、酢酸ビニル系繰り返し単位、ビニルアルコール系繰り返し単位のいずれかを有するものを例示できる。
 共重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、および、グラフト共重合体のいずれの構造を有していてもよい。共重合体の構造がランダム共重合体であれば、製造工程およびその他成分との調製が容易である。そのため、ランダム共重合体は、他の共重合体よりも好ましい。
 共重合体を得るための重合方法には、ラジカル重合を用いることができる。ラジカル重合は、工業的な生産が容易である点で好ましい。ラジカル重合は、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、および、懸濁重合法などであってよい。ラジカル重合には、溶液重合法を用いることが好ましい。溶液重合法を用いることによって、共重合体における分子量の制御が容易である。
 ラジカル重合では、上述したモノマーを重合溶剤によって希釈した後に、重合開始剤を加えてモノマーの重合を行ってもよい。 
 重合溶剤は、例えば、エステル系溶剤、アルコールエーテル系溶剤、ケトン系溶剤、芳香族系溶剤、アミド系溶剤、および、アルコール系溶剤などであってよい。エステル系溶剤は、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸t-ブチル、乳酸メチル、および、乳酸エチルなどであってよい。アルコールエーテル系溶剤は、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、および、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどであってよい。ケトン系溶剤は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、および、シクロヘキサノンなどであってよい。芳香族系溶剤は、例えば、ベンゼン、トルエン、および、キシレンなどであってよい。アミド系溶剤は、例えば、ホルムアミド、および、ジメチルホルムアミドなどであってよい。アルコール系溶剤は、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール、ジアセトンアルコール、および、2-メチル-2-ブタノールなどであってよい。なお、上述した重合溶剤において、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
 ラジカル重合開始剤は、例えば、過酸化物およびアゾ化合物などであってよい。過酸化物は、例えば、ベンゾイルペルオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、および、ジ-t-ブチルパーオキシドなどであってよい。アゾ化合物は、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスアミジノプロパン塩、アゾビスシアノバレリックアシッド(塩)、および、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]などであってよい。
 ラジカル重合開始剤の使用量は、モノマーの合計を100質量部に設定した場合に、0.0001質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.001質量部以上15質量部以下であることがより好ましく、0.005質量部以上10質量部以下であることがさらに好ましい。ラジカル重合開始剤は、モノマーおよび重合溶剤に対して、重合開始前に添加されてもよいし、重合反応系中に滴下されてもよい。ラジカル重合開始剤をモノマーおよび重合溶剤に対して重合反応系中に滴下することは、重合による発熱を抑制することができる点で好ましい。
 ラジカル重合の反応温度は、ラジカル重合開始剤および重合溶剤の種類によって適宜選択される。反応温度は、製造上の容易性、および、反応制御性の観点から、60℃以上110℃以下であることが好ましい。
 活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が式(2)で表される構造単位を含むポリマーを含有する場合、式(2)で表される構造単位の含有量は、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)を構成するモノマーの総モル量に対して、1~50モル%が好ましく、1~30モル%がより好ましい。式(2)で表される構造単位の含有量が上記数値範囲内であると、色素(A)の耐光性及び耐熱性が向上し、退色を抑制しやすい。
 その他、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)に含むことができる単官能の(メタ)アクリレート化合物の例としては、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、2-ヒドロキシブチル(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、t-ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルフォリン、N-ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、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、リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、フェノキシ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(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、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2-アダマンタン、アダマンタンジオールから誘導される1価のモノ(メタ)アクリレートを有するアダマンチルアクリレート等のアダマンタン誘導体モノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。ここで、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」及び「メタクリロイル」の双方又はいずれか一方を意味する。
 その他、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)に含むことができる2官能の(メタ)アクリレート化合物の例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 その他、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)に含むことができる3官能以上の(メタ)アクリレート化合物の例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス2-ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート等のトリ(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、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の3官能の(メタ)アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジ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、ジトリメチロールプロパンペンタ(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、ジトリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物や、これら(メタ)アクリレートの一部をアルキル基やε-カプロラクトンで置換した多官能(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
 その他、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)に含むことができる樹脂として、ウレタン(メタ)アクリレートも使用できる。ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、もしくはプレポリマーを反応させて得られた生成物に水酸基を有する(メタ)アクリレートモノマーを反応させることによって得られるものを挙げることができる。
 ウレタン(メタ)アクリレートの例としては、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー等が挙げられる。
 上述したその他活性エネルギー線硬化性樹脂(B)に含むことができる単官能、2官能又は3官能以上の(メタ)アクリレートモノマー、ウレタン(メタ)アクリレート等は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、一部が重合したオリゴマーであってもよい。
 活性エネルギー線硬化性樹脂(B)の含有量は、着色層形成用組成物の総質量に対して、20~80質量%が好ましく、30~70質量%がより好ましい。活性エネルギー線硬化性樹脂(B)の含有量が上記下限値以上であると、退色抑制効果をより高められる。活性エネルギー線硬化性樹脂(B)の含有量が上記上限値以下であると、着色層形成用組成物の取扱い性をより高められる。
<光重合開始剤(C)>
 光重合開始剤(C)は、例えば、活性エネルギー線として紫外線を用いる場合、紫外線が照射された際にラジカルを発生する。
 光重合開始剤(C)としては、例えば、ベンゾイン類(ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベ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等のベンゾインアルキルエーテル類等)、フェニルケトン類[例えば、アセトフェノン類(例えば、アセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン等)、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン等のアルキルフェニルケトン類;1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のシクロアルキルフェニルケトン類等]、アミノアセトフェノン類{2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノアミノプロパノン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1等}、アントラキノン類(アントラキノン、2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン等)、チオキサントン類(2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等)、ケタール類(アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等)、ベンゾフェノン類(ベンゾフェノン等)、キサントン類、ホスフィンオキサイド類(例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等)等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 光重合開始剤(C)の含有量は、着色層形成用組成物の固形分に対して、0.01~20質量%が好ましく、0.01~5質量%がより好ましい。光重合開始剤(C)の含有量が上記下限値未満であると、硬化性が不足する。光重合開始剤(C)の含有量が上記上限値超であると、未反応の光重合開始剤(C)が残留し、耐熱性等の信頼性が悪化する。
<溶剤(D)>
 溶剤(D)としては、エーテル類、ケトン類、エステル類、セロソルブ類等が挙げられる。エーテル類としては、例えば、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、1,3,5-トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール又はフェネトール等が挙げられる。ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン又はエチルシクロヘキサノン等が挙げられる。エステル類としては、例えば、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸n-ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸n-ペンチル又はγ-ブチロラクトン等が挙げられる。セロソルブ類としては、例えば、メチルセロソルブ、セロソルブ(エチルセロソルブ)、ブチルセロソルブ又はセロソルブアセテート等が挙げられる。溶剤(D)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 溶剤(D)の含有量は、着色層形成用組成物の総質量に対して、20~80質量%が好ましく、30~70質量%がより好ましい。溶剤(D)の含有量が上記下限値以上であると、着色層形成用組成物の取扱い性をより高められる。溶剤(D)の含有量が上記上限値以下であると、着色層を形成するための時間を短縮できる。
<添加剤(E)>
 添加剤(E)としては、ラジカル補捉剤、過酸化物分解剤及び一重項酸素クエンチャーから選択される1種以上が挙げられる。
 ラジカル補捉剤としては、例えば、4-イソプロピルアミノジフェニルアミン、N-フェニル-1-ナフチルアミン、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレート等のヒンダードアミン系光安定剤、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、6,6’-ジ-t-ブチル-4,4’-ブチリデネジ-m-クレゾール等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
 過酸化物分解剤としては、例えば、ジトリデシル-3,3’-チオジプロピオネート、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール等の硫黄系酸化防止剤、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、2-エチルヘキシルジフェニルホスファイト等のホスファイト系酸化防止剤等が挙げられる。
 一重項酸素クエンチャーとしては、例えば、ジアルキルホスフェート、ジアルキルジチオカルバネート、ベンゼンジチオールあるいはこれに類似するジチオールの遷移金属錯体が挙げられる。
 添加剤(E)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 また、添加剤(E)には、その他の添加剤として、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、光増感剤、導電材料等を用いてもよい。
 添加剤(E)の含有量は、着色層形成用組成物の固形分に対して、0.1~20質量%が好ましく、0.1~15質量%がより好ましい。添加剤(E)の含有量が上記下限値未満であると、色素(A)の耐光性、耐熱性での退色抑制効果が発現しない。添加剤(E)の含有量が上記上限値超であると、添加剤(E)による硬化阻害や硬化成分の減少に伴い、硬化不足が生じやすい。
 着色層10は、本発明の着色層形成用組成物を含有することで、耐光性及び耐熱性を向上させ、上記第1から第11態様においては、反射抑制と輝度効率とを両立でき、表示品位を向上でき、発光素子を長寿命化でき、色再現性を向上できる。
 また、第12から第21の態様においては、色補正機能を長時間持続させることができる。
≪透明基材≫
 透明基材20は、着色層10の一方の面に位置し、光学フィルム1を形成するシート状部材である。
 透明基材20の材質としては、透光性を有する樹脂フィルムを採用することができる。
透明基材20の形成材料としては、透明樹脂や無機ガラスを利用できる。透明樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンコポリマー、含ノルボルネン樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン等が挙げられる。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。ポリアクリレートとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。ポリアミドとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン66等が挙げられる。この中でも、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルム(PET)、トリアセチルセルロースからなるフィルム(TAC)、ポリメチルメタクリレートからなるフィルム(PMMA)、PETを除くポリエステルからなるフィルムを好適に利用できる。
 透明基材20の厚さは、特に限定されないが、例えば、10~100μmが好ましい。
 透明基材20の透過率としては、例えば、90%以上であることが好ましい。
 透明基材20には、紫外線吸収能を付与してもよい。透明基材20の原料となる樹脂に、紫外線吸収剤を添加することで、透明基材20に紫外線吸収能を付与できる。
 紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾトリアジン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
 これらの紫外線吸収剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 透明基材20に紫外線吸収能を付与する場合、紫外線遮蔽率は、85%以上であることが好ましい。ここで、紫外線遮蔽率は、JIS L1925に準拠して測定される値であり、下記式(I)により算出される。
 紫外線遮蔽率(%)=100-波長290~400nmの紫外線の平均透過率(%) 
・・・(I)
 紫外線遮蔽率が85%未満の場合、色素(A)の耐光性での退色抑制効果が低くなる。
 図11に、紫外線吸収能が付与されたポリメチルメタクリレート(PMMA)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)の光線透過プロファイルを示す。図11の光線透過プロファイルに示す透明基材の紫外線遮蔽率は以下の通りであり、いずれも本発明の透明基材20として好適に使用できる。
≪機能層≫
 機能層30は、着色層10の一方又は他方の面に位置する。光学フィルムは、機能層30を有することで、種々の機能を発揮できる。
 機能層30の機能としては、反射防止機能、防眩機能、酸素バリア機能、帯電防止機能、防汚機能、強化機能、紫外線吸収機能(紫外線吸収能)等が挙げられる。
 機能層30は、単層であってもよく、複数の層であってもよい。機能層30は、1種の機能を有していてもよく、2種以上の機能を有していてもよい。
 光学フィルム1が反射防止機能を有する場合、機能層30は、反射防止層として機能する。反射防止層としては、後述するハードコート層32や防眩層34、透明基材20よりも低い屈折率を呈する低屈折率層31が挙げられる。低屈折率層31は、ハードコート層32や防眩層34、透明基材20の材質よりも屈折率が低い材質を機能層に採用することで形成できる。
 低屈折率層31の屈折率調整のため、フッ化リチウム(LiF)、フッ化マグネシウム(MgF)、ヘキサフルオロアルミニウムナトリウム(氷晶石、クリオライト、3NaF・AlF、NaAlF)、フッ化アルミニウム(AlF)等の微粒子や、シリカ微粒子等を配合してもよい。シリカ微粒子としては、多孔質シリカ微粒子や中空シリカ微粒子等の粒子内部に空隙を有する粒子を用いることが、低屈折率層31の低屈折率化に有効である。また、低屈折率層31を形成する組成物(低屈折率層形成用組成物)には、着色層10で説明した光重合開始剤(C)や溶剤(D)、添加剤(E)を適宜配合してもよい。
 低屈折率層31の屈折率は、1.20~1.55とすることが好ましい。
 低屈折率層31の厚さは、特に限定されないが、例えば、40nm~1μmが好ましい。
 光学フィルム1が防眩機能を有する場合、機能層30は、防眩層34として機能する。
 防眩層34は、表面に微細な凹凸を有し、この凹凸で外光を散乱させ、映り込みを抑えて表示品位を向上させる層である。低屈折率層31と組み合わされる場合、低屈折率層31と防眩層34とで反射防止層を構成する。
 防眩層34には、必要に応じて有機微粒子及び無機微粒子から選択される1種以上が含まれる。有機微粒子は、表面に微細な凹凸を形成し、外光を散乱させる機能を付与する材料である。有機微粒子としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン系樹脂等の透光性樹脂材料からなる樹脂粒子が挙げられる。屈折率や樹脂粒子の分散性を調整するために、材質(屈折率)の異なる2種類以上の樹脂粒子を混合して使用してもよい。
 無機微粒子は、有機微粒子の沈降や凝集を調整する材料である。無機微粒子としては、例えば、シリカ微粒子や、金属酸化物微粒子、各種の鉱物微粒子等を使用することができる。シリカ微粒子としては、例えば、コロイダルシリカや(メタ)アクリロイル基等の反応性官能基で表面修飾されたシリカ微粒子等を使用することができる。金属酸化物微粒子としては、例えば、アルミナ(酸化アルミニウム)や酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタニア(二酸化チタン)、ジルコニア(二酸化ジルコニウム)等を使用することができる。鉱物微粒子としては、例えば、雲母、合成雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、ベントナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイト、マガディアイト、アイラライト、カネマイト、層状チタン酸、スメクタイト、合成スメクタイト等を使用することができる。鉱物微粒子は、天然物及び合成物(置換体、誘導体を含む)のいずれであってもよく、両者の混合物を使用してもよい。鉱物微粒子の中でも、層状有機粘土がより好ましい。
 層状有機粘土とは、膨潤性粘土の層間に有機オニウムイオンを導入したものをいう。有機オニウムイオンは、膨潤性粘土の陽イオン交換性を利用して有機化することができるものであれば制限されない。鉱物微粒子として、層状有機粘土鉱物を用いる場合、上述した合成スメクタイトを好適に使用できる。合成スメクタイトは、防眩層形成用の塗工液の粘性を増加させ、樹脂粒子及び無機微粒子の沈降を抑制して、防眩層34(機能層30)の表面の凹凸形状を調整する機能を有する。
 光学フィルム1が酸素バリア機能を有する場合、機能層30は、酸素バリア層33として機能する。酸素バリア層33の酸素透過度は、10cm/(m・day・atm)以下であり、5cm/(m・day・atm)以下が好ましく、1cm/(m・day・atm)以下がより好ましい。酸素バリア層33の酸素透過度が上記上限値以下であると、機能層30に充分な酸素バリア機能を付与できる。酸素バリア層33の酸素透過度の下限値は、特に限定されず、0cm/(m・day・atm)であってもよい。
 酸素バリア層33の酸素透過度は、酸素透過度測定装置を用いて、30℃、相対湿度60%の条件下で測定される値である。
 光学フィルム1が帯電防止機能を有する場合、機能層30は、帯電防止層として機能する。帯電防止層としては、例えば、アンチモンをドープした酸化錫(ATO)、スズをドープした酸化インジウム(ITO)等の金属酸化物微粒子、高分子型導電性組成物、4級アンモニウム塩等の帯電防止剤を含有する層が挙げられる。
 帯電防止層は、機能層30の最表面に設けられてもよいし、機能層30と透明基材20との間に設けられてもよい。あるいは、上述した機能層30を構成するいずれかの層に帯電防止剤を配合することにより、帯電防止層を形成してもよい。帯電防止層を設ける場合、光学フィルムの表面抵抗値は、1.0×10~1.0×1012(Ω/cm)であることが好ましい。
 光学フィルム1が防汚機能を有する場合、機能層30は、防汚層として機能する。防汚層は、撥水性及び撥油性の双方又はいずれか一方を付与することにより、防汚性を高める。防汚層としては、珪素酸化物、フッ素含有シラン化合物、フルオロアルキルシラザン、フルオロアルキルシラン、フッ素含有珪素系化合物、パーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤等の防汚剤を含有する層が挙げられる。
 防汚層は、機能層30の最表面に設けられてもよく、上述した機能層30のうち、最表面となる層に防汚剤を配合することにより、防汚層を形成してもよい。
 光学フィルム1が強化機能を有する場合、機能層30は、強化層として機能する。強化層は、光学フィルムの強度を高める層である。強化層としては、例えば、ハードコート層32が挙げられる。ハードコート層32としては、例えば、単官能、2官能又は3官能以上の(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートを含むハードコート剤で形成された層が挙げられる。
 光学フィルム1が紫外線吸収能を有する場合、機能層30は、紫外線吸収層として機能する。紫外線吸収層としては、例えば、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-ヘキシルオキシフェノール等のトリアジン系、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチルフェノール等のベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を含有する層が挙げられる。
 紫外線吸収剤の含有量は、紫外線吸収層を形成する材料の総質量に対して、0.1~5質量%が好ましい。紫外線吸収剤の含有量が上記下限値以上であると、機能層30に充分な紫外線吸収能を付与できる。紫外線吸収剤の含有量が上記上限値以下であると、硬化成分の減少に伴う硬度不足を回避できる。
 光学フィルム1において、透明基材20及び機能層30の一方又は双方は、紫外線遮蔽率が85%以上であり、90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、100%であってもよい。紫外線遮蔽率が上記下限値以上であると、耐光性及び耐熱性をより向上できる。
 紫外線遮蔽率は、JIS L1925に記載の方法に準じて測定できる。
 紫外線遮蔽率は、透明基材20及び機能層30の一方又は双方に紫外線吸収能を付与することにより調節できる。
 機能層30の厚さは、例えば、0.04~25μmが好ましく、0.1~20μmがより好ましく、0.2~15μmがさらに好ましい。機能層30の厚さが上記下限値以上であると、光学フィルム1に種々の機能を付与しやすい。機能層30の厚さが上記上限値以下であると、表示装置の薄型化に有利である。
[光学フィルムの製造方法]
 本実施形態の光学フィルム1は、従来公知の方法により製造できる。
 例えば、透明基材20の一方の面に着色層形成用組成物を塗布し、活性エネルギー線を照射して着色層形成用組成物を硬化することにより着色層10を得る。
 活性エネルギー線を照射して着色層形成用組成物を硬化させ、着色層10を形成するための光源は、活性エネルギー線を発生する光源であれば制限なく使用できる。活性エネルギー線としては、放射線(ガンマ線、X線等)、紫外線、可視光線、電子線(EB)等の光エネルギー線が使用でき、通常、紫外線、電子線である場合が多い。例えば、紫外線を放射するランプとして低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電管等を使用できる。照射条件として紫外線照射量は、通常100~1000mJ/cmである。
 次に、透明基材20の他方の面にハードコート剤を塗布し、着色層10と同様に活性エネルギー線を照射してハードコート剤を硬化することによりハードコート層32を得る。
 ハードコート層32上に低屈折率層31を形成することにより、透明基材20の他方の面に機能層30が位置する光学フィルム1が得られる。
 低屈折率層31の形成方法に制限はなく、低屈折率層形成用組成物をハードコート層32に塗布し、活性エネルギー線を照射して硬化させる方法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、プラズマ気相成長法等を使用できる。
[その他の実施形態]
 光学フィルムは、図2に示すように、着色層10の一方の面に位置する透明基材20を有し、着色層10、透明基材20、酸素バリア層33、ハードコート層32、低屈折率層31が、この順で積層された光学フィルム2であってもよい。光学フィルム2では、酸素バリア層33、ハードコート層32、低屈折率層31が機能層30を構成する。
 本実施形態の光学フィルム2は、酸素バリア層33を有するため、光学フィルム1よりも酸素バリア性に優れる。
 光学フィルムは、図3に示すように、着色層10の一方の面に位置する透明基材20を有し、着色層10、透明基材20、防眩層34が、この順で積層された光学フィルム3であってもよい。光学フィルム3では、防眩層34が機能層30を構成する。
 本実施形態の光学フィルム3は、防眩層34を有するため、反射抑制に優れる。
 光学フィルムは、図4に示すように、着色層10の一方の面に位置する透明基材20を有し、着色層10、透明基材20、防眩層34、低屈折率層31が、この順で積層された光学フィルム4であってもよい。光学フィルム4では、防眩層34、低屈折率層31が機能層30を構成する。
 本実施形態の光学フィルム4は、低屈折率層31と防眩層34とを有するため、反射抑制により優れる。
 光学フィルムは、図5に示すように、着色層10の一方の面に位置する透明基材20と、着色層10の他方の面に位置する機能層30とを有し、透明基材20、着色層10、ハードコート層32、低屈折率層31が、この順で積層された光学フィルム5であってもよい。光学フィルム5では、ハードコート層32、低屈折率層31が機能層30を構成する。
 本実施形態の光学フィルム5は、透明基材20の一方の面に着色層10と紫外線吸収機能及び反射防止機能を有する機能層30とを有する。
 光学フィルムは、図6に示すように、着色層10の一方の面に位置する透明基材20と、着色層10の他方の面に位置する機能層30とを有し、透明基材20、着色層10、酸素バリア層33、ハードコート層32、低屈折率層31が、この順で積層された光学フィルム6であってもよい。光学フィルム6では、酸素バリア層33、ハードコート層32、低屈折率層31が機能層30を構成する。
 本実施形態の光学フィルム6は、酸素バリア層33を有するため、酸素バリア性に優れる。
 光学フィルムは、図7に示すように、着色層10の一方の面に位置する透明基材20と、着色層10の他方の面に位置する機能層30とを有し、透明基材20、着色層10、防眩層34が、この順で積層された光学フィルム7であってもよい。光学フィルム7では、防眩層34が機能層30を構成する。
 本実施形態の光学フィルム7は、防眩層34を有するため、反射抑制に優れる。
 光学フィルムは、図8に示すように、着色層10の一方の面に位置する透明基材20と、着色層10の他方の面に位置する機能層30とを有し、透明基材20、着色層10、防眩層34、低屈折率層31が、この順で積層された光学フィルム8であってもよい。光学フィルム8では、防眩層34、低屈折率層31が機能層30を構成する。
 本実施形態の光学フィルム8は、低屈折率層31と防眩層34とを有するため、反射抑制により優れる。
[表示装置]
 本発明の表示装置は、本発明の光学フィルムを備える。表示装置の具体例としては、例えば、テレビ、モニタ、携帯電話、携帯型ゲーム機器、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤ等)、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、自動販売機、現金自動預け入れ払い機(ATM)、個人認証機器、光通信機器、ICカード等が挙げられる。中でも、金属製の電極や配線により、外光反射の影響を受けやすいLED、有機EL、無機蛍光体、量子ドット等の自発光素子を備える表示装置に好適に用いられる。
 本実施形態の光学フィルムによれば、本発明の着色層形成用組成物を含有する着色層を有するため、耐光性及び耐熱性を向上させ、反射抑制と輝度効率とを両立できる。このため、本実施形態の光学フィルムを備える表示装置は、表示品位を向上でき、発光素子を長寿命化できる。
 本実施形態の光学フィルムを表示装置に適用した場合、表示装置の反射特性は、大幅に低くなる。また、円偏光板では透過率が半減するといわれているのに対し、白表示透過特性も高く、輝度効率に優れ、さらに色再現性も向上し、表示特性向上と信頼性との両立が可能である。
 さらに、本実施形態の光学フィルムを適用した表示装置は、白表示特性と色再現性とのバランスに優れている。また、信頼性にも優れるため、長期間の使用に耐え得る。
 以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ等も含まれる。
 例えば、本実施形態の光学フィルムは、着色層10の数が1つであるが、着色層の数は、2以上であってもよい。
 本実施形態の光学フィルムにおいて、紫外線吸収能は、透明基材20に付与してもよく、ハードコート層32等の機能層30に付与してもよい。
 以下に、上記第1から第11の態様の実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
[実施例1~8、比較例1~5]
 以下の実施例及び比較例では、表1、表2に示す層構成の光学フィルムA~Mを作製した。作製した光学フィルムA~Mについて、光学フィルム特性、及び有機ELパネルでの表示装置特性をシミュレーションにより評価した。表中、「-」は、その層を有しないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
≪光学フィルムの作製≫
 以下、各層の形成方法を説明する。
[着色層の形成]
(着色層形成用組成物 使用材料)
 着色層の形成に用いる着色層形成用組成物の使用材料としては、以下のものを用いた。
 なお、色材の吸収極大波長、半値幅、及び規定波長範囲での最小透過率波長は、硬化塗膜での特性値である。
<色素(A)>
・第一の色材
 Dye-1:下記式(3)で表されるピロメテンコバルト錯体染料(吸収極大波長493nm、半値幅26nm)。
・第二の色材
 Dye-2:テトラアザポルフォリン銅錯体染料(山本化成(株)製、PD-311S、吸収極大波長586nm、半値幅22nm)。
 Dye-3:テトラアザポルフォリン銅錯体染料(山田化学工業(株)製、FDG-007、吸収極大波長595nm、半値幅22nm)。
・第三の色材
 Dye-4:フタロシアニン銅錯体染料(山田化学工業(株)製、FDN-002、380~780nmでの最小透過率波長 780nm)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
<活性エネルギー線硬化性樹脂(B)>
・樹脂1:式(1)のRがCH、RがCH、Xが単結合である、アミン構造を有する樹脂(分子量120000)。
・樹脂2:式(2)のRがCH、RがH、Xが単結合である、フェノール構造を有する樹脂(分子量51500)。
・UA-306H:ペンタエリスリトールトリアクリレート ヘキサメチレンジイソシアネート ウレタンプレポリマー(共栄社化学(株)製、UA-306H)。
・DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。
・PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート。
<樹脂1の製造例>
 メタクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル(昭和電工マテリアルズ(株)製、FA-711MM)2.4g、メタクリル酸メチル(関東化学(株)製)5.6g、シクロヘキサノン(関東化学(株)製)31g、2,2‘-アゾビス(イソブチロニトリル)(富士フイルム和光純薬(株)製)0.11gを反応容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、70℃で8時間加熱攪拌した。その後、100℃で1時間加熱攪拌を行うことでポリマー溶液を得た。このポリマー溶液をメタノール(関東化学(株)製)400mL中へ注ぐことで生じた析出物をろ過、乾燥することでメタクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル:メタクリル酸メチル=15:85[mоl%]で共重合された樹脂1を得た。
<樹脂2の製造例>
 メタクリル酸4-ヒドロキシフェニル(昭和電工(株)製、ショウノール ARP-029P)2.4g、メタクリル酸メチル(関東化学(株)製)5.6g、シクロヘキサノン(関東化学(株)製)32g、2,2‘-アゾビス(イソブチロニトリル)(富士フイルム和光純薬(株)製)0.11gを反応容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、70℃で8時間加熱攪拌した。その後、100℃で1時間加熱攪拌を行うことでポリマー溶液を得た。
このポリマー溶液をメタノール(関東化学(株)製)400mL中へ注ぐことで生じた析出物をろ過、乾燥することでメタクリル酸4-ヒドロキシフェニル:メタクリル酸メチル=19:81[mоl%]で共重合された樹脂2を得た。
 100℃で1時間の追加加熱攪拌を行うことで、開始剤である2,2‘-アゾビス(イソブチロニトリル)を完全に分解させることができ、残存開始剤による光学フィルムの劣化を抑制することができる。
 また、ポリマー溶液をメタノール中へ注ぐことで、未反応のモノマーや重合溶媒、開始剤の分解物などを除くことができ、光学フィルムの劣化を抑制することができる。
<光重合開始剤(C)>
・Omnirad TPO:アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(IGM Resins B.V.社製)。
<溶剤(D)>
・MEK:メチルエチルケトン。
・酢酸メチル:酢酸メチル。
<添加剤(E)>
・D1781:一重項酸素クエンチャー、ビス(ジブチルジチオカルバミン酸)ニッケル(II)、製品コードD1781(東京化成工業(株)製)。
・Tinuvin249:ヒンダードアミン系光安定剤、Tinuvin(登録商標)249(BASFジャパン(株)製、分子量482)。
・AO-60:フェノール系酸化防止剤、アデカスタブ(登録商標)AO-60((株)ADEKA製)。
・Tinuvin479:ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、Tinuvin(登録商標)479(BASFジャパン(株)製)。
・LA-36:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アデカスタブ(登録商標)LA-36((株)ADEKA製)。
(透明基材)
 透明基材としては、下記の材料を用いた。
・TAC:トリアセチルセルロースフィルム(富士フイルム(株)製、TG60UL、基材厚60μm、紫外線遮蔽率92.9%)。
・PMMA:ポリメチルメタクリレートフィルム(住友化学(株)製、W002N80、基材厚80μm、紫外線遮蔽率13.9%)。
(着色層の形成)
 表1、表2に示す透明基材上に、表3に示す着色層形成用組成物を塗布し、80℃のオーブンで60秒間乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量150mJ/cm(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、光源Hバルブ)で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が5.0μmとなるよう着色層を形成した。
なお、添加量は質量比(質量%)である。表中、「-」は、その成分を含有しないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
[機能層の形成:酸素バリア層]
(酸素バリア層形成用組成物)
・バインダー用ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂、クラレポバール(登録商標)PVA-117((株)クラレ製)80質量%水溶液。
(酸素バリア層の形成)
 表1に示す実施例7の透明基材上に、上記の酸素バリア層形成用組成物を塗布し、乾燥させ、酸素透過度が1cm/(m・day・atm)である酸素バリア層を形成した。
[機能層の形成:ハードコート層]
(ハードコート層形成用組成物 使用材料)
 ハードコート層の形成に用いるハードコート層形成用組成物の使用材料として、下記の材料を用いた。
・活性エネルギー線硬化性樹脂
 UA-306H:ペンタエリスリトールトリアクリレート ヘキサメチレンジイソシアネート ウレタンプレポリマー(共栄社化学(株)製、UA-306H)。
 DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。
 PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート。
・光重合開始剤
 Omnirad TPO:アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(IGM Resins B.V.社製)。
・添加剤(紫外線(UV)吸収剤)
 Tinuvin479:ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、Tinuvin(登録商標)479(BASFジャパン(株)製)。
 LA-36:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アデカスタブ(登録商標)LA-36((株)ADEKA製)。
・溶剤
 MEK:メチルエチルケトン。
 酢酸メチル:酢酸メチル。
(ハードコート層の形成)
 表1、表2に示す透明基材又は酸素バリア層上に、表4に示すハードコート層形成用組成物を塗布し、80℃のオーブンで60秒間乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量150mJ/cm(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、光源Hバルブ)で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が5.0μmとなるようハードコート層を形成した。なお、添加量は質量比(質量%)である。表中、「-」は、その成分を含有しないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
[機能層の形成:防眩層]
(防眩層形成用組成物)
 防眩層の形成に用いる防眩層形成用組成物として、下記の材料を用いた。
・活性エネルギー線硬化性樹脂
 ペンタエリスリトールトリアクリレート、ライトアクリレートPE-3A(共栄社化学(株)製、屈折率1.52) 43.7質量部。
・光重合開始剤
 Omnirad TPO(IGM Resins B.V.社製) 4.55質量部。
・樹脂粒子
 スチレン-メタクリル酸メチル共重合体粒子(屈折率1.515、平均粒径2.0μm) 0.5質量部。
・無機微粒子
 合成スクメタイト 0.25質量部。
 アルミナナノ粒子(平均粒径40nm) 1.0質量部。
・溶剤
 トルエン 15質量部。
 イソプロピルアルコール 35質量部。
(防眩層の形成)
 表1に示す透明基材上に、上記の防眩層形成用組成物を塗布し、80℃のオーブンで60秒間乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量150mJ/cm(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、光源Hバルブ)で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が5.0μmとなるよう防眩層を形成した。
[機能層の形成:低屈折率層]
(低屈折率層形成用組成物)
 低屈折率層の形成に用いる低屈折率層形成用組成物として、下記の材料を用いた。
・屈折率調整剤
 多孔質シリカ微粒子(平均粒径75nm、固形分20%)メチルイソブチルケトン分散液 8.5質量部。
・防汚付与剤
 オプツール(登録商標)AR-110(ダイキン工業(株)製、固形分15%、溶剤:メチルイソブチルケトン) 5.6質量部。
・活性エネルギー線硬化性樹脂
 ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 0.4質量部。
・光重合開始剤
 Omnirad TPO(IGM Resins B.V.社製) 0.07質量部。
・レベリング剤
 RS-77(DIC(株)製) 1.7質量部。
・溶剤
 メチルイソブチルケトン 83.73質量部。
(低屈折率層の形成)
 表1、表2に示すハードコート層上又は防眩層上に、上記の低屈折率層形成用組成物を塗布し、80℃のオーブンで60秒間乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量200mJ/cm(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、光源Hバルブ)で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が100nmである低屈折率層を形成した。
[フィルム特性評価]
<着色層上の紫外線遮蔽率>
 着色層より上層に透明基材となる場合は、基材を自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて透過率を測定した。また、着色層が基材より上層にくる場合は、JIS-K5600-5-6:1999付着性試験準拠の透明感圧付着テープを用いて着色層より上層を剥離し、自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用い、粘着テープをリファレンスとして着色層上層の透過率を測定した。これらの透過率を用いて、紫外域(290nm~400nm)の平均透過率[%]を算出し、紫外線遮蔽率[%]を100%から紫外域(290nm~400nm)の平均透過率[%]を引いた値として算出した。
<耐光性試験>
 得られた光学フィルムの耐光性試験として、キセノンウェザーメーター試験機(スガ試験機株式会社製、X75)を用い、キセノンランプ照度60W/m(300nm~400nm)、試験機内温度45℃・湿度50%RH条件にて120時間試験し、試験前後に自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて透過率測定を行い、波長範囲470nm~530nmにて試験前の最小透過率を示す波長λ1での試験前後透過率差ΔTλ1、波長範囲560nm~620nmにて試験前の最小透過率を示す波長λ2での試験前後透過率差ΔTλ2を算出した。透過率差はゼロに近い方が良好であり、|ΔTλN|≦20(N=1~3)となるものが好ましく、|ΔTλN|≦10(N=1~3)となるものがさらに好ましい。
<耐熱性試験>
 得られた光学フィルムの耐熱性試験として、90℃にて500時間試験し、試験前後に自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて透過率測定を行い、波長範囲470nm~530nmにて試験前の最小透過率を示す波長λ1での試験前後透過率差ΔTλ1、波長範囲560nm~620nmにて試験前の最小透過率を示す波長λ2での試験前後透過率差ΔTλ2を算出した。透過率差はゼロに近い方が良好であり、|ΔTλN|≦20(N=1~3)となるものが好ましく、|ΔTλN|≦10(N=1~3)となるものがさらに好ましい。
[表示装置特性評価]
<白表示透過特性>
 得られた光学フィルムの透過率を自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて測定し、この透過率を用いて、白表示時に光学フィルムを透過した光の効率を算出し、白表示透過特性として評価した。基準として、図9に示すスペクトルの白色有機EL光源とカラーフィルタを通して出力される白表示時のスペクトルの効率を100とした。100に近いほど白表示透過率が高く、輝度効率に優れる。
<表示装置反射特性>
 得られた光学フィルムの透過率T(λ)及び表面反射率R(λ)を自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて測定した。表面反射率R(λ)の測定については、機能層の最表面と反対側の面につや消し黒色染料を塗布して反射防止の処理を行い、入射角5°の分光反射率を測定して表面反射率R(λ)とした。また、表示パネル反射率を40%とし、他の各層での界面反射及び表面反射は考慮せず、光学フィルムの無い状態でのD65光源(CIE(国際照明委員会)標準光源D65)に対する表示装置反射値を100とした際の相対反射値を下記式(II)に基づいて算出し、表示装置反射特性として評価した。表示装置反射特性の値が低いほど、外光反射を低減可能で、反射特性に優れる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
<色再現性>
 得られた光学フィルムの透過率を自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて測定し、図9に示すスペクトルの、白色EL光源とカラーフィルタを通して出力される図10の赤色表示、緑色表示、青色表示スペクトルを測定した。図9及び図10のグラフの縦軸は、発光強度[a.u.](任意単位:arbitrary unit)を表す。測定した透過率と図10の赤色表示、緑色表示、青色表示スペクトルとを用いて算出されるCIE1931色度値からNTSC(全米テレビジョン放送方式標準化委員会)比を算出し、NTSC比を色再現性の指標として評価した。NTSC比が高いほど色再現性に優れる。
 光学フィルム特性評価として、着色層上の紫外線遮蔽率、耐光性試験、耐熱性試験の結果を表5、表6に示した。表示装置特性評価として、白表示透過特性、表示装置反射特性、色再現性の結果を表5、表6に示した。なお、着色層を有しない光学フィルムMを用いた比較例5では、着色層上の紫外線遮蔽率の測定、耐光性試験、耐熱性試験を行っていないため、表6中「-」で示した。また、比較例5における白表示透過特性を基準とした白表示透過特性の割合(比較例5比)、比較例5における表示装置反射特性を基準とした表示装置反射特性の割合(比較例5比)をそれぞれ表5、表6に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 表5、6の結果より、本発明の色素(A)、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)、光重合開始剤(C)、溶剤(D)を備える着色層形成用組成物を用いた着色層を備えた光学フィルム(実施例1~8)は、耐光性、耐熱性に優れる。添加剤(E)として、一重項酸素クエンチャーをさらに加えた着色層形成用組成物の着色層を備える光学フィルム(実施例3~8)はさらに耐光性が良化した。また、光学フィルムの着色層上に紫外線遮蔽率85%以上の紫外線吸収能をもつ透明基材(実施例1~5、7~8)、又は機能層を備えた場合(実施例6)、着色層内に紫外線吸収能を持たせた場合(比較例4)に比較し、大幅に耐光性が向上した。また本発明の着色層上に酸素バリア層を備えた場合(実施例7)には、さらに耐光性が向上した。
 また、本発明の着色層を備える表示装置の反射特性は、大幅に低くなった(実施例1~8)。また、円偏光板では透過率が半減するといわれているのに対し、白表示透過特性も高く、輝度効率に優れ、さらに色再現性も向上し、表示特性向上と信頼性との両立が可能であることが確認できた。
 以下、本発明の第12から第21態様の実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
(実施例1B~11B、比較例1B~9B)
 上記実施例及び比較例では、表7、表8に示す層構成の光学フィルムA~Tを作製し、作製したフィルム特性、および有機ELパネルでの表示装置特性をシミュレーションにより評価した。表中、「-」は、その層を有しないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
<光学フィルムの作製>
 以下、各層の形成方法を説明する。
 基材として、以下のものを用いた。
・トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フイルム(株)製、TG60UL、基材厚60μm、紫外線遮蔽率92.9%)。
[着色層の形成]
(着色層形成用組成物 使用材料)
 着色層の形成に用いる着色層形成用組成物の使用材料としては、以下のものを用いた。
 なお、色材の吸収極大波長、半値幅、及び規定波長範囲での最小透過率波長は、硬化塗膜での特性値である。
<色素(A)>
・第一の色材
 Dye-1 ピロメテンコバルト錯体染料(最大吸収波長493nm、半値幅 26nm)
・第二の色材:
 Dye-2:テトラアザポルフォリン銅錯体染料(山本化成(株)製、PD-311S、吸収極大波長586nm、半値幅22nm)。
 Dye-3 テトラアザポルフィリン銅錯体染料(山田化学工業社製 FDG-007、最大吸収波長 595nm、半値幅 22nm)
・第三の色材:
 Dye-4 フタロシアニン銅錯体染料(山田化学社製 FDN-002、380~780nmでの最小透過率波長 780nm)
・第一~第三の色材以外の色材
 Dye-5:染料(山田化学工業(株)製、FDG-003、最大吸収波長 545nm、半値幅79nm)
 Dye-6:染料(山田化学工業(株)製、FDG-004、最大吸収波長 575nm、半値幅63nm)
<Dye-1の製造例>
 5-ホルミル-2,4-ジメチル-1H-ピロール-3-カルボン酸エチル(2.5g)を反応容器に封入し、メタノール(50mL)に溶解させた後、47%臭化水素酸(45g)を添加して、1時間還流を行った。析出した固体を濾別することで、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジ-エトキシカルボニル-2,2’-ジピロメテン臭化水素酸塩(2.6g)を得た。
 3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジ-エトキシカルボニル-2,2’-ジピロメテン臭化水素酸塩(0.6g)を反応容器に封入し、メタノール(5mL)、トリエチルアミン(0.17g)、酢酸コバルト四水和物(0.18g)を添加し、2時間還流を行った。析出した固体を濾別することで、Dye-1(0.42g)を得た。
<活性エネルギー線硬化性樹脂(B)>
・樹脂(1):上記式(1)のRがCH、RがCH、Xが単結合である、アミン構造を有する樹脂(分子量120000)。
・樹脂(2):上記式(2)のRがCH、RがH、Xが単結合である、フェノール構造を有する樹脂(分子量51500)。
・UA-306H:ペンタエリスリトールトリアクリレート ヘキサメチレンジイソシアネート ウレタンプレポリマー(共栄社化学(株)製、UA-306H)。
・DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。
・PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート。
<樹脂(1)の製造例>
 メタクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル(昭和電工マテリアルズ(株)製、FA-711MM)2.4g、メタクリル酸メチル(関東化学(株)製)5.6g、シクロヘキサノン(関東化学(株)製)31g、2,2‘-アゾビス(イソブチロニトリル)(富士フイルム和光純薬(株)製)0.11gを反応容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、70℃で8時間加熱攪拌した。その後、100℃で1時間加熱攪拌を行うことでポリマー溶液を得た。このポリマー溶液をメタノール(関東化学(株)製)400mL中へ注ぐことで生じた析出物をろ過、乾燥することでメタクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル:メタクリル酸メチル=15:85[mоl%]で共重合された樹脂1を得た。
<樹脂(2)の製造例>
 メタクリル酸4-ヒドロキシフェニル(昭和電工(株)製、ショウノール ARP-029P)2.4g、メタクリル酸メチル(関東化学(株)製)5.6g、シクロヘキサノン(関東化学(株)製)32g、2,2‘-アゾビス(イソブチロニトリル)(富士フイルム和光純薬(株)製)0.11gを反応容器に入れ、窒素ガス雰囲気下、70℃で8時間加熱攪拌した。その後、100℃で1時間加熱攪拌を行うことでポリマー溶液を得た。
このポリマー溶液をメタノール(関東化学(株)製)400mL中へ注ぐことで生じた析出物をろ過、乾燥することでメタクリル酸4-ヒドロキシフェニル:メタクリル酸メチル=19:81[mоl%]で共重合された樹脂2を得た。
 100℃で1時間の追加加熱攪拌を行うことで、開始剤である2,2‘-アゾビス(イソブチロニトリル)を完全に分解させることができ、残存開始剤による光学フィルムの劣化を抑制することができる。
 また、ポリマー溶液をメタノール中へ注ぐことで、未反応のモノマーや重合溶媒、開始剤の分解物などを除くことができ、光学フィルムの劣化を抑制することができる。
<光重合開始剤(C)>
 アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤:Omnirad TPO(IGM Resins B.V.社製)を使用した。
<溶剤(D)>
 メチルエチルケトンおよび酢酸メチルを適宜混合して使用した。
<添加剤(E)>
・一重項酸素(1O)クエンチャー:ビス(ジブチルジチオカルバミン酸)ニッケル(II)、(東京化成工業(株)製 D1781)
・低分子ヒンダードアミン系光安定剤(HALS):BASFジャパン(株)製 Tinuvin(登録商標)249(分子量482)
・紫外線吸収剤:(BASFジャパン(株)製 Tinuvin(登録商標)479(ヒドロキシフェニルトリアジン系)
(着色層の形成)
 基材の一方の面に、表9に示す着色層形成用組成物を塗布し、80℃のオーブンで60秒間乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量150mJ/cm(フュージョンUVシステムズジャパン社製、光源Hバルブ)で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させて着色層1~15を形成した。なお、添加量は質量比(質量%)である。表中、「-」は、その成分を含有しないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
[機能層の形成:酸素バリア層]
(酸素バリア層形成用組成物)
・バインダー用ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂、クラレポバール(登録商標)PVA-117((株)クラレ製)80質量%水溶液。
(酸素バリア層の形成)
 表7に示す実施例9Bの透明基材上に、上記の酸素バリア層形成用組成物を塗布し、乾燥させ、酸素透過度が1cm/(m・day・atm)である酸素バリア層を形成した。
[機能層の形成:ハードコート層]
(ハードコート層形成用組成物 使用材料)
 ハードコート層の形成に用いるハードコート層形成用組成物の使用材料として、下記の材料を用いた。
・活性エネルギー線硬化性樹脂
 UA-306H:ペンタエリスリトールトリアクリレート ヘキサメチレンジイソシアネート ウレタンプレポリマー(共栄社化学(株)製、UA-306H)。
 DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。
 PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート。
・光重合開始剤
 Omnirad TPO:アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(IGM Resins B.V.社製)。
・添加剤(紫外線(UV)吸収剤)
 Tinuvin479:ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、Tinuvin(登録商標)479(BASFジャパン(株)製)。
 LA-36:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アデカスタブ(登録商標)LA-36((株)ADEKA製)。
・溶剤
 MEK:メチルエチルケトン。
 酢酸メチル
(ハードコート層の形成)
 表7、表8に示す透明基材又は酸素バリア層又は着色層上に、表10に示すハードコート層形成用組成物を塗布し、80℃のオーブンで60秒間乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量150mJ/cm(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、光源Hバルブ)で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が5.0μmとなるようハードコート層を形成した。なお、添加量は質量比(質量%)である。
表中、「-」は、その成分を含有しないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
[機能層の形成:防眩層]
(防眩層形成用組成物)
 防眩層の形成に用いる防眩層形成用組成物として、下記の材料を用いた。
・活性エネルギー線硬化性樹脂
 ペンタエリスリトールトリアクリレート、ライトアクリレートPE-3A(共栄社化学(株)製、屈折率1.52) 43.7質量部。
・光重合開始剤
 Omnirad TPO(IGM Resins B.V.社製) 4.55質量部。
・樹脂粒子
 スチレン-メタクリル酸メチル共重合体粒子(屈折率1.515、平均粒径2.0μm) 0.5質量部。
・無機微粒子
 合成スクメタイト 0.25質量部。
 アルミナナノ粒子(平均粒径40nm) 1.0質量部。
・溶剤
 トルエン 15質量部。
 イソプロピルアルコール 35質量部。
 表7に示す透明基材上に、上記の防眩層形成用組成物を塗布し、80℃のオーブンで60秒間乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量150mJ/cm(フュージョンUVシステムズジャパン(株)製、光源Hバルブ)で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が5.0μmとなるよう防眩層を形成した。
[機能層の形成:低屈折率層]
(低屈折率層形成用組成物)
 低屈折率層形成に用いる低屈折層形成用組成物として下記の材料を用いた。
・屈折率調整剤:
 多孔質シリカ微粒子分散液(平均粒子径75nm、固形分20%、溶剤メチルイソブチルケトン) 8.5質量部
・防汚性付与剤:
 オプツールAR-110(ダイキン工業社製、固形分15%、溶剤メチルイソブチルケトン) 5.6質量部
・活性エネルギー線硬化樹脂:
 ペンタエリスリトールトリアクリレート 0.4質量部・開始剤:
 Omnirad 184(IGM Resins B.V.社製) 0.07質量部・レベリング剤:
 RS-77(DIC社製) 1.7質量部
・溶剤:
 メチルイソブチルケトン 83.73質量部
(低屈折率層の形成)
 表7、表8に示すハードコート層または防眩層に、上記組成の低屈折率層形成用組成物を塗布し、80℃のオーブンで60秒間乾燥させ、その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて照射線量200mJ/cmで紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させて、硬化後の膜厚が100nmである低屈折率層を形成した。
[フィルム特性評価]
 各例の光学フィルムに対し、以下の評価を行った。
(着色層より上層の紫外線遮蔽率)
 着色層より上層に透明基材となる場合は、基材を自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて透過率を測定した。また、着色層が基材より上層にくる場合は、JIS-K5600-5-6:1999付着性試験準拠の透明感圧付着テープを用いて着色層より上層を剥離し、自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用い、粘着テープをリファレンスとして着色層上層の透過率を測定した。これらの透過率を用いて、紫外域(290nm~400nm)の平均透過率[%]を算出し、紫外線遮蔽率[%]を100%から紫外域(290nm~400nm)の平均透過率[%]を引いた値として算出した。
(耐光性試験)
 キセノンウェザーメーター試験機(スガ試験機株式会社製、X75)を用い、キセノンランプ照度60W/cm(300~400nm)、試験機内温度45℃・湿度50%RH条件にて120時間試験し、試験前後に自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて透過率測定を行い、上述の第一範囲ないし第三範囲の中で試験前に最小の透過率を示した波長λでの試験前後透過率差ΔTを算出した。透過率差はゼロに近い方が良好である。
(耐熱性試験)
 各例に係る光学フィルムを90℃にて500時間保管した。保管の前後に自動分光光度計(U-4100)を用いて透過率測定を行い、上述の第一範囲ないし第三範囲の中で保管前に最小の透過率を示した波長λにおける保管前後の透過率差ΔTを算出した。透過率差はゼロに近い方が良好である。
[表示装置特性評価]
 得られた光学フィルムC、F、G、およびQ~Tを用いた表示装置について以下のように表示装置特性をシミュレーションにより評価した。シミュレーションにおいて、表示装置は、光学フィルムを有機EL表示装置(対象物)に接合した構成とした。
 なお、光学フィルムを接合する対象物である有機EL表示装置では、白表示は図12に示すような分光スペクトルとなり、赤色表示、緑色表示、青色表示時は図13に示すような単独スペクトルとなる。
(白表示特性)
 得られた光学フィルムの透過率を自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて測定し、この光学フィルムの透過率に、図12に示す、光学フィルムを介さない有機EL表示装置の白表示時の単独の分光スペクトルを掛け合わせて、光学フィルム透過後の分光スペクトルを算出した。有機EL表示装置の白表示時の単独でのスペクトル、及び光学フィルム透過後の分光スペクトルのそれぞれに比視感度をかけてY値を算出し、有機EL表示装置の白表示時の単独でのスペクトルから得られるY値を100とした時の比率を効率とすることで、表示装置の透過特性の指標として評価した。
(色再現性)
 得られた光学フィルムの透過率を自動分光光度計((株)日立製作所製、U-4100)を用いて測定し、この光学フィルムの透過率に、図13に示す、光学フィルムを介さない有機EL表示装置の赤色表示、緑色表示、青色表示時の単独スペクトルを掛け合わせて、光学フィルム透過後のCIE(国際照明委員会:Commission international de l’eclairage)1931表色系の赤、緑、青単色それぞれの色度(x、y)を算出した。次に、得られた赤、緑、青単色の色度を結んで得られる三角形と、DCI(Digital Cinema Initiatives)が提唱するDCI―P3の3原色、赤(x=0.680、y=0.320)、緑(x=0.265、y=0.690)、青(x=0.150、y=0.060)を結ぶ三角形、それぞれと比較して重なり合う面積を求めることで各規格の包含率を算出し、色再現性の指標として評価した。
 表7、表8に示す光学フィルムA~Pの光学フィルム特性評価として、着色層より上層の紫外線遮蔽率、耐光性試験、耐熱性試験の結果を表11、表12に、光学フィルムC、F、G及びQ~Tを用いた表示装置での特性評価として、白表示特性、色再現性を表13に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 表11、表12の結果より、本発明の色素(A)、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)、光重合開始剤(C)、溶剤(D)を備える着色層形成用組成物を用いた着色層を備えた光学フィルム(実施例1B~10B)は、耐光性、耐熱性に優れる。添加剤(E)として、一重項酸素クエンチャーをさらに加えた着色層形成用組成物の着色層を備える光学フィルムはさらに耐光性が良化した。また、光学フィルムの着色層上に紫外線遮蔽率85%以上の紫外線吸収能をもつ透明基材、または機能層を備えた場合、着色層内に紫外線吸収能を持たせた場合に比較し、大幅に耐光性が向上した。また本発明の着色層上に酸素バリア層を備えた場合には、さらに耐光性が向上した。
 また、表13の結果より、本発明の実施例に係る光学フィルムを備えた表示装置1、2、および3は、着色層を有さない光学フィルムを適用した表示装置4と比較し、色再現性に優れていた。また、第一範囲ないし第三範囲のうち2つで透過率が50%未満となる着色層を有する光学フィルムを適用した表示装置5と比較し、大幅に白表示特性を向上させることができ、色再現性とのバランスに優れていた。
 また、吸収波長帯が本発明の波長域と異なる着色層を有する光学フィルムを適用した表示装置6と比較しても、白表示特性と色再現性のバランスに優れていた。
 以上、本発明について、実施形態および実施例を用いて説明したが、具体的な構成はこの実施形態に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。
 例えば、防眩層に紫外線吸収能を付与してさらに耐光性を高めてもよい。
 機能層に防汚層を含めることができる。防汚層は、撥水性及び撥油性の双方又はいずれか一方を付与することにより、防汚性を高めることができる。防汚層としては、珪素酸化物、フッ素含有シラン化合物、フルオロアルキルシラザン、フルオロアルキルシラン、フッ素含有珪素系化合物、パーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤等の防汚剤を含有する層が挙げられる。
 防汚層は、機能層の最表面に設けられてもよく、上述した機能層のうち、最表面となる層に防汚剤を配合することにより、防汚層として機能させてもよい。
 機能層に帯電防止層を含めることができる。帯電防止層としては、例えば、アンチモンをドープした酸化錫(ATO)、スズをドープした酸化インジウム(ITO)等の金属酸化物微粒子、高分子型導電性組成物、4級アンモニウム塩等の帯電防止剤を含有する層が挙げられる。
 帯電防止層は、機能層の最表面に設けられてもよいし、機能層と透明基材との間に設けられてもよい。あるいは、上述した機能層を構成するいずれかの層に帯電防止剤を配合することにより、帯電防止層として機能させてもよい。帯電防止層を設ける場合、光学フィルムの表面抵抗値は、1.0×10~1.0×1012(Ω/cm)であることが好ましい。
 本発明によれば、耐光性及び耐熱性を向上させ、反射抑制と輝度効率とを両立でき、表示品位を向上でき、発光素子を長寿命化でき、色再現性を向上できる着色層形成用組成物、光学フィルム及び表示装置を提供できる。
 本発明は、表示装置に用いられる光学フィルムに適用できる。
1,2,3,4,5,6,7,8 光学フィルム
10 着色層
20 透明基材
30 機能層
31 低屈折率層
32 ハードコート層
33 酸素バリア層
34 防眩層

Claims (21)

  1.  色素(A)と、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)と、光重合開始剤(C)と、溶剤(D)と、を含有し、
     前記色素(A)は、第一の色材と、第二の色材とを含有し、
     前記第一の色材は、吸収極大波長が470~530nmの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~45nmであり、
     前記第二の色材は、吸収極大波長が560~620nmの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~55nmであり、
     前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)は、アミン構造を有する樹脂を含有する、着色層形成用組成物。
  2.  前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が、下記式(1)で表される構造単位を含むポリマーである、請求項1に記載の着色層形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     [式(1)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。]
  3.  前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が、下記式(2)で表される構造単位を含むポリマーをさらに含有する、請求項1又は2に記載の着色層形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     [式(2)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。]
  4.  ラジカル補捉剤、過酸化物分解剤及び一重項酸素クエンチャーから選択される1種以上の添加剤(E)をさらに含有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の着色層形成用組成物。
  5.  前記一重項酸素クエンチャーが、ジアルキルホスフェート、ジアルキルジチオカルバネート、又はベンゼンジチオール、及びこれらの遷移金属錯体である、請求項4に記載の着色層形成用組成物。
  6.  前記色素(A)が、ポルフィリン構造、メロシアニン構造、フタロシアニン構造、アゾ構造、シアニン構造、スクアリリウム構造、クマリン構造、ポリエン構造、キノン構造、テトラジポルフィリン構造、ピロメテン構造及びインジゴ構造のいずれかを有する化合物並びにその金属錯体からなる群から選択される1種以上の化合物を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の着色層形成用組成物。
  7.  前記色素(A)が、380~780nmの波長の範囲において最も透過率の低い波長が650~780nmの範囲内にある第三の色材をさらに含有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の着色層形成用組成物。
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載の着色層形成用組成物の硬化物である着色層と、
     前記着色層の一方の面に位置する透明基材と、
     前記着色層の一方又は他方の面に位置する機能層と、を有し、
     前記透明基材及び前記機能層の一方又は双方が、JIS L1925に記載の方法に準じて測定される紫外線遮蔽率が85%以上であり、
     前記機能層が、反射防止層又は防眩層として機能する、光学フィルム。
  9.  前記機能層として、酸素透過度が10cm/(m・day・atm)以下である酸素バリア層をさらに有する、請求項8に記載の光学フィルム。
  10.  前記機能層として、帯電防止層又は防汚層をさらに有する、請求項8又は9に記載の光学フィルム。
  11.  請求項8~10のいずれか一項に記載の光学フィルムを備える、表示装置。
  12.  色素(A)と、活性エネルギー線硬化性樹脂(B)と、光重合開始剤(C)と、溶剤(D)と、を含有し、
     前記色素(A)は、
      吸収極大波長が470~530nmの第一範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~45nmである第一の色材と、
      吸収極大波長が560~620nmの第二範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が15~55nmである第二の色材と、
      380~780nmの波長の範囲において最も透過率の低い波長が650nm以上780nm以下の第三範囲内にある第三の色材と、の少なくとも一つを含有し、
     前記第一範囲、前記第二範囲、および前記第三範囲のうち一つのみにおいて最小透過率が1%以上50%未満であり、
     前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)は、アミン構造を有する樹脂を含有する、着色層形成用組成物。
  13.  前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が、下記式(1)で表される構造単位を含むポリマーである、
     請求項12に記載の着色層形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式(1)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。]
  14.  前記活性エネルギー線硬化性樹脂(B)が、下記式(2)で表される構造単位を含むポリマーをさらに含有する、請求項12に記載の着色層形成用組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式(2)において、Rは、水素原子、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ヒドロキシ基、炭素数10以下のアルキル基、炭素数10以下のアルコキシカルボニル基、炭素数10以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、炭素数10以下のアシルアミノスルホニル基、炭素数10以下のアルコキシ基、炭素数10以下のアルキルチオ基、炭素数10以下のアリールオキシ基、ニトロ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、炭素数10以下のアシルオキシ基、炭素数10以下のアシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、炭素数10以下のアリール基、置換アミノ基、置換ウレイド基、置換ホスホノ基、又は複素環基を表し、Rは、水素原子又は炭素数30以下のアルキル基を表し、Xは、単結合、エステル基、炭素数30以下の脂肪族アルキル鎖、芳香族鎖、ポリエチレングリコール鎖、又はこれらを組み合わせてなる連結基を表し、いずれもスピロジオキサン環を含んでもよい。]
  15.  ラジカル補捉剤、過酸化物分解剤、および一重項酸素クエンチャーから選択される1種以上を含む添加剤(E)をさらに含有する、請求項12から14のいずれか一項に記載の着色層形成用組成物。
  16.  前記一重項酸素クエンチャーが、ジアルキルホスフェート、ジアルキルジチオカルバネート、又はベンゼンジチオール、及びこれらの遷移金属錯体である、請求項15に記載の着色層形成用組成物。
  17.  前記色素(A)が、ポルフィリン構造、メロシアニン構造、フタロシアニン構造、アゾ構造、シアニン構造、スクアリリウム構造、クマリン構造、ポリエン構造、キノン構造、テトラジポルフィリン構造、ピロメテン構造及びインジゴ構造のいずれかを有する化合物並びにその金属錯体からなる群から選択される1種以上の化合物を含む、請求項12から16のいずれか一項に記載の着色層形成用組成物。
  18.  請求項12から17のいずれか一項に記載の着色層形成用組成物の硬化物である着色層と、
     前記着色層の一方の面に位置する透明基材と、
     前記着色層の一方又は他方の面に位置する機能層と、を有し、
     前記透明基材及び前記機能層の一方又は双方が、JIS L1925に記載の方法に準じて測定される紫外線遮蔽率が85%以上であり、
     前記機能層が、反射防止層又は防眩層として機能する、光学フィルム。
  19.  前記機能層として、酸素透過度が10cm/(m・day・atm)以下である酸素バリア層をさらに有する、請求項18に記載の光学フィルム。
  20.  前記機能層として、帯電防止層又は防汚層をさらに有する、請求項18または19に記載の光学フィルム。
  21.  請求項18から20のいずれか一項に記載の光学フィルムを備える、表示装置。
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