WO2023189885A1 - 光吸収異方性層、光吸収異方性層の製造方法、積層体および画像表示装置 - Google Patents
光吸収異方性層、光吸収異方性層の製造方法、積層体および画像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023189885A1 WO2023189885A1 PCT/JP2023/011091 JP2023011091W WO2023189885A1 WO 2023189885 A1 WO2023189885 A1 WO 2023189885A1 JP 2023011091 W JP2023011091 W JP 2023011091W WO 2023189885 A1 WO2023189885 A1 WO 2023189885A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- anisotropic layer
- light
- group
- liquid crystal
- φmax
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 126
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 123
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 74
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 57
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 54
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 176
- 239000010408 film Substances 0.000 description 66
- -1 acryloyloxy group Chemical group 0.000 description 36
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 33
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 19
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 19
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 17
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 15
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 15
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 14
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 14
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 13
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 13
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 8
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 6
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 6
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 6
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 6
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 6
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 5
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 4
- 125000003566 oxetanyl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHFFVFAKEGKNAQ-UHFFFAOYSA-N 2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-(4-morpholin-4-ylphenyl)butan-1-one Chemical compound C=1C=C(N2CCOCC2)C=CC=1C(=O)C(CC)(N(C)C)CC1=CC=CC=C1 UHFFVFAKEGKNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 3
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(4-methylsulfanylphenyl)-2-morpholin-4-ylpropan-1-one Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1C(=O)C(C)(C)N1CCOCC1 LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N Methyl stearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000006615 aromatic heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007611 bar coating method Methods 0.000 description 2
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical group C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 125000000332 coumarinyl group Chemical group O1C(=O)C(=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 2
- 150000004292 cyclic ethers Chemical group 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 239000011254 layer-forming composition Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 108010001861 pregnancy-associated glycoprotein 1 Proteins 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000005268 rod-like liquid crystal Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 description 1
- KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OC)(OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTJPUDCSZVCXFQ-UHFFFAOYSA-N 2,4-diethylthioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(CC)=CC(CC)=C3SC2=C1 BTJPUDCSZVCXFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BBBUAWSVILPJLL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethylhexoxymethyl)oxirane Chemical compound CCCCC(CC)COCC1CO1 BBBUAWSVILPJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N Cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N 0.000 description 1
- 239000005264 High molar mass liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- SEEVRZDUPHZSOX-WPWMEQJKSA-N [(e)-1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)carbazol-3-yl]ethylideneamino] acetate Chemical compound C=1C=C2N(CC)C3=CC=C(C(\C)=N\OC(C)=O)C=C3C2=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1C SEEVRZDUPHZSOX-WPWMEQJKSA-N 0.000 description 1
- 125000004036 acetal group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004442 acylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004466 alkoxycarbonylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005194 alkoxycarbonyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006598 aminocarbonylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004397 aminosulfonyl group Chemical group NS(=O)(=O)* 0.000 description 1
- 125000002490 anilino group Chemical group [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000005162 aryl oxy carbonyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005161 aryl oxy carbonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005135 aryl sulfinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004657 aryl sulfonyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004391 aryl sulfonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005110 aryl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005200 aryloxy carbonyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000656 azaniumyl group Chemical group [H][N+]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 125000005620 boronic acid group Chemical group 0.000 description 1
- FRCHCYFLGZRELU-UHFFFAOYSA-N butan-2-one;cyclohexanone Chemical compound CCC(C)=O.O=C1CCCCC1 FRCHCYFLGZRELU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- UIZLQMLDSWKZGC-UHFFFAOYSA-N cadmium helium Chemical compound [He].[Cd] UIZLQMLDSWKZGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000001951 carbamoylamino group Chemical group C(N)(=O)N* 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930016911 cinnamic acid Natural products 0.000 description 1
- 235000013985 cinnamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004294 cyclic thioethers Chemical group 0.000 description 1
- 125000004956 cyclohexylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004979 cyclopentylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N diisononyl phthalate Chemical class CC(C)CCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCC(C)C HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N epoxidized methyl oleate Natural products CCCCCCCCC1OC1CCCCCCCC(=O)OC CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M hexanoate Chemical compound CCCCCC([O-])=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000717 hydrazino group Chemical group [H]N([*])N([H])[H] 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000686 lactone group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- VSQYNPJPULBZKU-UHFFFAOYSA-N mercury xenon Chemical compound [Xe].[Hg] VSQYNPJPULBZKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N methyl p-hydroxycinnamate Natural products OC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000302 molecular modelling Methods 0.000 description 1
- IZXDTJXEUISVAJ-UHFFFAOYSA-N n-methyl-n-octadecyloctadecan-1-amine;hydrochloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[NH+](C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC IZXDTJXEUISVAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 125000005328 phosphinyl group Chemical group [PH2](=O)* 0.000 description 1
- 125000001476 phosphono group Chemical group [H]OP(*)(=O)O[H] 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 125000005551 pyridylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000004469 siloxy group Chemical group [SiH3]O* 0.000 description 1
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 125000005556 thienylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 125000004149 thio group Chemical group *S* 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical class CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQFBYFPFKXHELB-VAWYXSNFSA-N trans-chalcone Chemical group C=1C=CC=CC=1C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 DQFBYFPFKXHELB-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
Definitions
- Patent Document 1 describes a polarizing layer (light absorption anisotropic layer) formed from a composition containing a polymerizable smectic liquid crystal compound and a dichroic dye (see [Claim 1]). .
- the present inventors investigated the light absorption anisotropic layer described in Patent Document 1 and found that haze occurred and there was room for improvement.
- an object of the present invention is to provide a light absorption anisotropic layer in which the occurrence of haze is suppressed, a method for manufacturing the same, a laminate using the same, and an image display device.
- the present inventors found that when measuring an X-ray diffraction pattern using an in-plane diffraction method, the values of the peak intensity of diffracted X-rays at predetermined positions (two locations)
- the inventors have discovered that a light absorption anisotropic layer that satisfies a specific relationship can suppress the occurrence of haze, and have completed the present invention. That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.
- a light-absorbing anisotropic layer containing a dichroic substance and a liquid crystal compound When irradiating the light-absorbing anisotropic layer with X-rays and measuring the X-ray diffraction pattern using the in-plane diffraction method, measure the diffraction X-rays in the measurement area below and determine the diffraction angle 2 ⁇ max at which the peak intensity is maximum.
- Measurement area ⁇ Rotation angle ⁇ in the in-plane direction of the light absorption anisotropic layer: 0 to 180° ⁇ Diffraction angle 2 ⁇ : 0 ⁇ 10°
- Formula (1) I( ⁇ max)/I( ⁇ max-10) ⁇ 1.6 [2]
- I ( ⁇ max) ⁇ 0.2 times or more The light absorption anisotropic layer according to [1], in which a diffraction X-ray peak having a peak intensity of is observed.
- the light absorption anisotropic layer is formed using a liquid crystal composition containing a dichroic substance, a liquid crystal compound, and a monofunctional compound,
- the molecular length D1 ( ⁇ ) in the long axis direction of the liquid crystal compound and the molecular length D2 ( ⁇ ) in the long axis direction of the monofunctional compound satisfy the relationship of formula (2) below.
- a laminate comprising the light-absorbing anisotropic layer according to any one of [1] to [4] and a ⁇ /4 plate provided on the light-absorbing anisotropic layer.
- An image display device comprising the light absorption anisotropic layer according to any one of [1] to [4] or the laminate according to claim 7.
- the present invention it is possible to provide a light absorption anisotropic layer in which the occurrence of haze is suppressed, a method for manufacturing the same, a laminate using the same, and an image display device.
- each component may be a substance corresponding to each component, which may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the component refers to the total content of the substances used in combination, unless otherwise specified.
- the light absorption anisotropic layer of the present invention satisfies the above formula (1) when the X-ray diffraction pattern is measured by in-plane diffraction, thereby suppressing the occurrence of haze.
- the present inventors speculate as follows. First, to measure an X-ray diffraction pattern using the in-plane diffraction method, as described above, the light-absorbing anisotropic layer is rotated to a predetermined position in the in-plane direction, and the diffraction angle 2 ⁇ of the diffracted X-rays is measured with a detector. , evaluating the regularity of the structure.
- I ( ⁇ max-10) is also measured at a position where only the rotation angle is shifted by 10 degrees from the rotation angle and diffraction angle that indicate the maximum intensity I ( ⁇ max), and I ( ⁇ max) and I( ⁇ max-10) satisfies the above formula (1), that is, the amount of I( ⁇ max-10) derived from the ordered structure due to the disordered orientation of the liquid crystal compound is less than a certain level, so that the light-absorbing anisotropic layer It is thought that the occurrence of haze was suppressed.
- the light absorption anisotropic layer is rotated counterclockwise from the rotation angle ⁇ max position (i.e., the light absorption anisotropic layer is rotated counterclockwise from the rotation angle ⁇ max position) because the generation of haze is further suppressed.
- a diffraction (hereinafter also abbreviated as "peak P2") is preferably observed.
- peak P2 the value of the peak intensity when measured under the following conditions is adopted.
- the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer which will be described later, has a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 550 to 700 nm because it can suppress precipitation of dichroic substances when aged.
- a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 550 to 700 nm because it can suppress precipitation of dichroic substances when aged.
- at least two dichroic substances are used.
- the total amount of the plurality of dichroic substances is within the above range.
- the content (mg/cm 3 ) of the dichroic substance is determined by applying a solution prepared by dissolving the laminate having a light-absorbing anisotropic layer or an extract obtained by immersing the optical laminate in a solvent by high-performance liquid chromatography (HPLC), but is not limited to the above method. Note that quantification can be performed by using the dichroic substance contained in the light absorption anisotropic layer as a standard sample.
- the thickness of the light-absorbing anisotropic layer obtained from the microscopic observation image of the cross section of the laminate and the area of the laminate used to measure the amount of dye are used.
- An example of a method is to calculate the volume by the product of , and divide the volume by the amount of pigment measured by HPLC to calculate the pigment content.
- Examples of the low-molecular liquid crystal compound include liquid crystal compounds described in paragraphs [0072] to [0088] of JP-A No. 2013-228706, and among them, liquid crystal compounds exhibiting smectic properties are preferred. Examples of such liquid crystal compounds include those described in paragraphs [0019] to [0140] of International Publication No. 2022/014340, and these descriptions are incorporated herein by reference.
- examples of the smectic phase include smectic A phase, smectic C phase, etc., but higher order smectic phases (for example, smectic B phase, smectic E phase, smectic F phase, smectic G phase, smectic H phase, etc. phase, smectic I phase, smectic J phase, smectic K phase, smectic L phase, etc.).
- a nematic phase may also be expressed.
- a compound represented by the following formula (I) or (II) is preferable, and it is more preferable to use compounds represented by the following formula (I) and (II) in combination.
- Formula (I) Q1-V1-SP1-X1-(Ma-La)na-X2-SP2-V2-Q2 Formula (II) Q1-V1-SP1-X1-(Ma-La)na-Q3
- Q1 and Q2 each independently represent a polymerizable group
- Q3 represents a hydrogen atom or a substituent
- V1, V2, X1 and X2 each independently represent a single bond or a divalent linking group
- SP1 and SP2 each independently represent a divalent spacer group.
- na represents an integer from 2 to 10.
- Ma represents an aromatic ring, an aliphatic ring, or a heterocycle which may have a substituent.
- the plurality of Ma may be the same or different.
- La represents a single bond or a divalent linking group.
- the plurality of La may be the same or different.
- the polymerizable group represented by one aspect of Q1 and Q2 is preferably a radical polymerizable group (radical polymerizable group) or a cationically polymerizable polymerizable group (cationic polymerizable group).
- a radical polymerizable group Radical polymerizable group
- a cationically polymerizable polymerizable group cationic polymerizable group.
- the radically polymerizable group a known radically polymerizable group can be used, and preferred examples include an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group. In this case, it is known that an acryloyloxy group generally has a high polymerization rate, and an acryloyloxy group is preferred from the viewpoint of improving productivity, but a methacryloyloxy group can also be used as a polymerizable group.
- a known cationic polymerizable group can be used, and specifically, an alicyclic ether group, a cyclic acetal group, a cyclic lactone group, a cyclic thioether group, a spiro-orthoester group, and a vinyloxy
- examples include groups. Among these, an alicyclic ether group or a vinyloxy group is preferred, and an epoxy group, an oxetanyl group, or a vinyloxy group is particularly preferred.
- Particularly preferred examples of polymerizable groups include polymerizable groups represented by any of the following formulas (P-1) to (P-20).
- the divalent linking group represented by one embodiment of V1, V2, X1, X2 and La is, for example, -O-, -(CH 2 ) g -, -(CF 2 ) g -, -Si(CH 3 ) 2 -, -(Si(CH 3 ) 2 O) g -, -(OSi(CH 3 ) 2 ) g - [g represents an integer from 1 to 10.
- the divalent spacer group represented by SP1 and SP2 is, for example, a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 50 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 50 carbon atoms; 20 heterocyclic groups and the like.
- the carbon atoms of the alkylene group and the carbon atoms of the heterocyclic group are -O-, -Si(CH 3 ) 2 -, -(Si(CH 3 ) 2 O) g -, -(OSi(CH 3 ) 2 ) g - [g represents an integer from 1 to 10.
- the hydrogen atom of the above alkylene group and the hydrogen atom of the heterocyclic group are a halogen atom, a cyano group, -Z H , -OH, -OZ H , -COOH, -C(O)Z H , -C(O) OZ H , -OC(O)Z H , -OC(O)OZ H , -NZ H Z H ', -NZ H C(O)Z H ', -NZ H C(O)OZ H ', -C (O)NZ H Z H ', -OC(O)NZ H Z H ', -NZ H C(O)NZ H 'OZ H ', -SH, -SZ H , -C(S)Z H , - It may be substituted with C(O)SZ H , -SC(O)Z H , where Z H , Z H ' and Z'' are each independently an
- Q represents a crosslinkable group
- preferred embodiments of Q1 or Q2 include polymerizable groups, with polymerizable groups represented by formulas (P-1) to (P-20) above being preferred.
- the divalent spacer group represented by SP1 and SP2 is a linear alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a branched alkylene group having 3 to 12 carbon atoms, or - It is preferable that one or more of CH 2 - is a divalent linking group substituted with -O-, -S-, -NH-, -N(Z)-, or -CO-.
- Ma represents an aromatic ring, aliphatic ring or heterocycle which may have a substituent, and is preferably a 4- to 15-membered ring.
- Ma may be a monocyclic ring or a condensed ring, and a plurality of Ma may be the same or different.
- Examples of the aromatic ring represented by Ma include a phenylene group, a naphthylene group, a fluorene-diyl group, an anthracene-diyl group, and a tetracene-diyl group.
- a phenylene group and a naphthylene group are preferred.
- Examples of the aliphatic ring represented by Ma include a cyclopentylene group and a cyclohexylene group, and carbon atoms include -O-, -Si(CH 3 ) 2 -, -N(Z)- [Z is Represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, a cyano group, or a halogen atom. ], -C(O)-, -S-, -C(S)-, -S(O)-, and -SO 2 -, and may be substituted with a group combining two or more of these groups .
- Atoms other than carbon constituting the heterocycle represented by Ma include a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom.
- a heterocycle has a plurality of ring-constituting atoms other than carbon, these may be the same or different.
- Specific examples of heterocycles include pyridylene group (pyridine-diyl group), pyridazine-diyl group, imidazole-diyl group, thienylene (thiophene-diyl group), quinolylene group (quinoline-diyl group), and isoquinolylene group (isoquinoline-diyl group).
- -diyl group oxazole-diyl group, thiazole-diyl group, oxadiazole-diyl group, benzothiazole-diyl group, benzothiadiazole-diyl group, phthalimido-diyl group, thienothiazole-diyl group, thiazolothiazole-diyl group group, a thienothiophene-diyl group, a thienothiophene-diyl group, and the following structures (II-1) to (II-4).
- D 1 represents -S-, -O-, or NR 11 -
- R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- Y 1 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or an aromatic heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms.
- Z 1 , Z 2 and Z 3 each independently represent a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a monovalent group having 6 to 20 carbon atoms.
- Z 1 and Z 2 may combine with each other to form an aromatic ring or an aromatic heterocycle
- R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- a 1 and A 2 each independently represent a group selected from the group consisting of -O-, -NR 21 - (R 21 represents a hydrogen atom or a substituent), -S- and -CO-.
- E represents a hydrogen atom or a nonmetallic atom of Groups 14 to 16 to which a substituent may be bonded.
- Y 1 when Y 1 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, it may be monocyclic or polycyclic. When Y 1 is an aromatic heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms, it may be monocyclic or polycyclic.
- a 1 and A 2 represent -NR 21 -, as the substituent for R 21 , for example, the descriptions in paragraphs 0035 to 0045 of JP-A No. 2008-107767 can be referred to. , the contents of which are incorporated herein.
- examples of substituents that the aromatic ring, aliphatic ring or heterocycle may have include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a carbon Halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkynyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 carbon number ⁇ 20 aryl groups, heterocyclic groups (also referred to as heterocyclic groups), cyano groups, hydroxy groups, nitro groups, carboxy groups, aryloxy groups, silyloxy groups, heterocyclic oxy groups, acyloxy groups, carbamoyloxy groups, alkoxy Carbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, amino group (including anilino group), ammonio group, acylamino group,
- na represents an integer of 2 to 10, preferably an integer of 2 to 8, more preferably an integer of 2 to 5.
- the substituent represented by one embodiment of Q3 is the same as the substituent that the aromatic ring, aliphatic ring, or heterocycle may have as explained for Ma in the above formula (I).
- an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms is preferred.
- Examples of smectic liquid crystal compounds include paragraphs [0033] to [0039] of JP-A No. 2008-19240, paragraphs [0037]-[0041] of JP-A No. 2008-214269, and paragraphs [0037] to [0041] of JP-A No. 2006-215437. Examples include those described in paragraphs [0033] to [0040], and these descriptions are incorporated herein by reference.
- the light-absorbing anisotropic layer of the present invention is formed using a liquid crystal composition (hereinafter also abbreviated as "composition for forming a light-absorbing anisotropic layer") containing the above-mentioned dichroic substance and liquid crystal compound. It is preferable that
- the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer may contain a monofunctional compound that satisfies the relationship of formula (2) below in relation to the above-mentioned liquid crystal compound because the generation of haze is further suppressed.
- a monofunctional compound that satisfies the relationship of formula (2) below in relation to the above-mentioned liquid crystal compound because the generation of haze is further suppressed.
- the molecular length D1 ( ⁇ ) of the liquid crystal compound in the long axis direction and the molecular length D2 ( ⁇ ) of the monofunctional compound in the long axis direction satisfy the relationship of formula (2) below. .
- a free volume is created between the molecules of the liquid crystal compound, and the existence of the free volume prevents orientation disorder that may occur when the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer is cured. As a result, it is thought that the occurrence of haze could be further suppressed.
- Formula (2) 0.2 ⁇ D1 ⁇ D2 ⁇ 0.45 ⁇
- Such a monofunctional compound is preferably a non-liquid crystal compound, more preferably a compound having a polymerizable group, and even more preferably a compound having a polymerizable group and a molecular weight of 500 or less.
- examples of the polymerizable group include those similar to those explained in Q1 in the above formula (I), and among them, those represented by any of the above formulas (P-1) to (P-20) are mentioned.
- Preferred examples include polymerizable groups.
- the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer preferably contains a solvent from the viewpoint of workability.
- solvents include ketones, ethers, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogenated carbons, esters, alcohols, cellosolves, cellosolve acetates, and sulfoxides.
- organic solvents such as compounds, amides, and heterocyclic compounds, and water. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Among these solvents, organic solvents are preferred, and halogenated carbons or ketones are more preferred.
- the content of the solvent is preferably 80 to 99% by mass, and 83 to 97% by mass based on the total mass of the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer.
- the amount is more preferably 85% to 95% by weight.
- the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer may contain a polymerization initiator.
- the polymerization initiator is not particularly limited, but it is preferably a photosensitive compound, that is, a photopolymerization initiator.
- Commercially available products can also be used as such photopolymerization initiators, such as Irgacure 184, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure OXE-01 manufactured by BASF, and Irgacure OXE-02 is mentioned.
- the polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the polymerization initiator is 0.01 to 30 mass based on the total solid content of the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer. %, more preferably 0.1 to 15% by mass.
- the method for manufacturing a light-absorbing anisotropic layer of the present invention is a method for manufacturing a light-absorbing anisotropic layer for manufacturing the light-absorbing anisotropic layer of the present invention described above.
- a light-absorbing anisotropic layer comprising a light-absorbing anisotropic layer forming step in which a liquid crystal composition layer containing a functional compound is irradiated with ultraviolet (UV) light in air to form a light-absorbing anisotropic layer. This is a manufacturing method.
- the "liquid crystal composition layer containing a dichroic substance, a liquid crystal compound, and a monofunctional compound” refers to a liquid crystal composition layer containing a dichroic substance, a liquid crystal compound, and a monofunctional compound (light absorption anisotropy It is not particularly limited as long as it is a liquid crystal composition layer formed using a layer-forming composition), for example, it is formed by applying the above-mentioned light-absorbing anisotropic layer-forming composition on an alignment film described below. Examples include coating films. Examples of methods for applying the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer include roll coating, gravure printing, spin coating, wire bar coating, extrusion coating, direct gravure coating, reverse gravure coating, and die coating. Known methods include a coating method, a spray method, and an inkjet method.
- the alignment film may be any film as long as it aligns the liquid crystal component that may be included in the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer. Rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer) on the film surface, oblique vapor deposition of an inorganic compound, formation of a layer having microgrooves, or addition of an organic compound (e.g., ⁇ -tricosanoic acid) by the Langmuir-Blodgett method (LB film). , dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearate). Further, alignment films are also known that exhibit an alignment function by applying an electric field, a magnetic field, or irradiation with light. Among these, in the present invention, an alignment film formed by rubbing is preferred from the viewpoint of ease of controlling the pretilt angle of the alignment film, and a photo-alignment film formed by light irradiation is also preferred from the viewpoint of alignment uniformity.
- an organic compound preferably
- Photo-alignment compounds used in photo-alignment films are described in numerous documents.
- Preferable examples include the photocrosslinkable silane derivatives described in Japanese Patent Publication No. 2003-520878, Japanese Patent Publication No. 2004-529220, and photocrosslinkable polyimides, polyamides, or esters described in Japanese Patent No. 4162850. More preferred are azo compounds, photocrosslinkable polyimides, polyamides, or esters.
- the photosensitive compound having the photo-alignable group may further have a crosslinkable group.
- the above-mentioned crosslinkable group is preferably a thermally crosslinkable group that causes a curing reaction by the action of heat, or a photocrosslinkable group that causes a curing reaction by the action of light. It may be a base.
- the crosslinkable group include an epoxy group, an oxetanyl group, a group represented by -NH-CH 2 -O-R (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms), and an ethylenic group. At least one selected from the group consisting of a group having an unsaturated double bond and a blocked isocyanate group can be mentioned.
- an epoxy group, an oxetanyl group, and a group having an ethylenically unsaturated double bond are preferred.
- a 3-membered cyclic ether group is also called an epoxy group
- a 4-membered cyclic ether group is also called an oxetanyl group.
- specific examples of the group having an ethylenically unsaturated double bond include a vinyl group, an allyl group, a styryl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group, and an acryloyl group or a methacryloyl group is preferable. .
- a photo-alignment film formed from the above material is irradiated with linearly polarized light or non-polarized light to produce a photo-alignment film.
- linearly polarized light irradiation and “non-polarized light irradiation” are operations for causing a photoreaction in a photoalignment material.
- the wavelength of the light used varies depending on the photoalignment material used, and is not particularly limited as long as it is a wavelength necessary for the photoreaction.
- the peak wavelength of the light used for light irradiation is preferably 200 nm to 700 nm, more preferably ultraviolet light having a peak wavelength of 400 nm or less.
- the light sources used for light irradiation include commonly used light sources, such as tungsten lamps, halogen lamps, xenon lamps, xenon flash lamps, mercury lamps, mercury-xenon lamps, and carbon arc lamps, and various lasers [e.g., semiconductor lasers, helium Examples include neon lasers, argon ion lasers, helium cadmium lasers, and YAG (yttrium aluminum garnet) lasers, light emitting diodes, and cathode ray tubes.
- lasers e.g., semiconductor lasers, helium Examples include neon lasers, argon ion lasers, helium cadmium lasers, and YAG (yttrium aluminum garnet) lasers, light emitting diodes, and cathode ray tubes.
- a polarizing plate for example, an iodine polarizing plate, a dichroic dye polarizing plate, and a wire grid polarizing plate
- a prism type element for example, a Glan-Thompson prism
- a Brewster angle a method using a Brewster angle.
- a method using a reflective polarizer, or a method using light emitted from a laser light source having polarized light can be adopted.
- only light of a required wavelength may be selectively irradiated using a filter, a wavelength conversion element, or the like.
- the irradiated light is linearly polarized light
- a method is adopted in which the light is irradiated from the upper surface or the back surface of the alignment film perpendicularly or obliquely to the surface of the alignment film.
- the incident angle of light varies depending on the photo-alignment material, but is preferably 0 to 90° (vertical), and preferably 40 to 90°.
- the alignment film is irradiated with non-polarized light obliquely.
- the angle of incidence is preferably 10 to 80 degrees, more preferably 20 to 60 degrees, and even more preferably 30 to 50 degrees.
- the irradiation time is preferably 1 minute to 60 minutes, more preferably 1 minute to 10 minutes.
- patterning is necessary, a method of applying light irradiation using a photomask as many times as necessary to create the pattern, or a method of writing a pattern by scanning a laser beam can be adopted.
- the method for producing a light-absorbing anisotropic layer of the present invention is characterized in that the above-mentioned liquid crystal composition layer is irradiated with ultraviolet rays in air to form a light-absorbing anisotropic layer. It is to have a forming process. By curing with UV irradiation in the air, it is possible to form a hard film while alleviating curing distortion, thereby suppressing orientation disorder that may occur during curing, and as a result, suppressing the occurrence of haze. It is considered possible to do so.
- the method of ultraviolet irradiation is not particularly limited, except that it is carried out in oxygen-containing air, and the same method as conventionally known ultraviolet irradiation (exposure) can be employed.
- the method for producing a light-absorbing anisotropic layer of the present invention improves the durability of the light-absorbing anisotropic layer. It is preferable to include a step of performing ultraviolet irradiation under nitrogen.
- the method for producing a light absorption anisotropic layer of the present invention in the light absorption anisotropic layer forming step described above, before irradiating the above liquid crystal composition layer with ultraviolet rays in air, It is preferable to include a step of orienting the liquid crystal component contained in the material layer (hereinafter also abbreviated as "orientation step").
- the alignment step is a step of aligning the liquid crystal component (especially dichroic substance) contained in the liquid crystal composition layer.
- the orientation process may include a drying process. Components such as solvents can be removed from the coating film by the drying process.
- the drying treatment may be performed by leaving the coating film at room temperature for a predetermined period of time (for example, natural drying), or by heating and/or blowing air.
- the laminate of the present invention is a laminate having the light absorption anisotropic layer of the present invention described above and a ⁇ /4 plate provided on the light absorption anisotropy layer.
- the laminate of the present invention preferably has a base material, and more preferably has a base material, a light absorption anisotropic layer, and a ⁇ /4 plate in this order.
- the laminate of the present invention preferably has a barrier layer, and more preferably has a light absorption anisotropic layer, a barrier layer, and a ⁇ /4 plate in this order.
- the laminate of the present invention may have an alignment film between the base material and the optically anisotropic layer.
- ⁇ /4 plate is a plate that has a ⁇ /4 function, and specifically, a plate that has the function of converting linearly polarized light of a certain wavelength into circularly polarized light (or from circularly polarized light to linearly polarized light). It is.
- examples of embodiments in which the ⁇ /4 plate has a single layer structure include a stretched polymer film and a retardation film in which an optically anisotropic layer having a ⁇ /4 function is provided on a support.
- a specific example of an embodiment in which the ⁇ /4 plate has a multilayer structure is a broadband ⁇ /4 plate formed by laminating a ⁇ /4 plate and a ⁇ /2 plate.
- the laminate of the present invention may have an alignment film between the base material and the optically anisotropic layer.
- Examples of the alignment film include those similar to those explained in the method for manufacturing a light-absorbing anisotropic layer of the present invention described above.
- the image display device of the present invention has the optically anisotropic layer of the present invention described above or the laminate of the present invention described above.
- the display element used in the image display device of the present invention is not particularly limited, and includes, for example, a liquid crystal cell, an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as "EL") display panel, a plasma display panel, and the like.
- EL organic electroluminescence
- a liquid crystal cell or an organic EL display panel is preferable, and a liquid crystal cell is more preferable.
- the image display device of the present invention is preferably a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element, an organic EL display device using an organic EL display panel as a display element, and a liquid crystal display device is preferable. More preferred.
- liquid crystal display device As a liquid crystal display device which is an example of the image display device of the present invention, an embodiment including the above-described optically anisotropic layer and a liquid crystal cell is preferably mentioned. More preferably, it is a liquid crystal display device having the above-described laminate (however, it does not include a ⁇ /4 plate) and a liquid crystal cell.
- the liquid crystal cells used in the liquid crystal display device are VA (Vertical Alignment) mode, OCB (Opticaly Compensated Bend) mode, IPS (IN -Plane -Switching) mode, or TN (TWIST (TWIST) It is preferable to be in ED NEMATIC) It is not limited to these.
- VA Vertical Alignment
- OCB Opticaly Compensated Bend
- IPS IN -Plane -Switching
- TN TWIST
- rod-like liquid crystal molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and are further twisted at an angle of 60 to 120 degrees.
- TN mode liquid crystal cells are most commonly used as color TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal display devices, and are described in numerous documents.
- IPS mode liquid crystal cell In an IPS mode liquid crystal cell, rod-shaped liquid crystal molecules are aligned substantially parallel to the substrate, and when an electric field parallel to the substrate surface is applied, the liquid crystal molecules respond in a planar manner.
- a black display occurs when no electric field is applied, and the absorption axes of the pair of upper and lower polarizing plates are perpendicular to each other.
- a method of using an optical compensatory sheet to reduce leakage light during black display in an oblique direction and improve the viewing angle is disclosed in JP-A-10-54982, JP-A-11-202323, and JP-A-9-292522.
- an organic EL display device preferably includes, for example, an optically anisotropic layer, a ⁇ /4 plate, and an organic EL display panel in this order from the viewing side. It is mentioned in More preferably, it is an embodiment in which the above-mentioned laminate having a ⁇ /4 plate and an organic EL display panel are arranged in this order from the viewing side. In this case, the laminate is arranged in this order from the viewing side: the base material, an optional alignment film, an optically anisotropic layer, an optional barrier layer, and a ⁇ /4 plate. ing.
- an organic EL display panel is a display panel constructed using an organic EL element in which an organic light emitting layer (organic electroluminescence layer) is sandwiched between electrodes (between a cathode and an anode).
- the structure of the organic EL display panel is not particularly limited, and a known structure may be employed.
- Example 1 [Preparation of photo alignment film] A composition for forming a photo-alignment film was obtained by mixing 2 parts by mass of the following photo-alignable polymer PA1 and 98 parts by mass of o-xylene, and stirring the resulting mixture at 80° C. for 1 hour. Next, it was coated by a bar coating method and dried at 120°C to obtain a dry film. Next, this dried film was irradiated with polarized UV to obtain a photoalignment film. The polarized UV treatment was performed using a UV irradiation device (SPOT CURE SP-7; manufactured by Ushio Inc.) under conditions where the intensity measured at a wavelength of 365 nm was 100 mJ.
- SPOT CURE SP-7 manufactured by Ushio Inc.
- Composition 1 for forming a light-absorbing anisotropic layer was obtained by mixing the following components and stirring at 80° C. for 1 hour.
- Composition 1 for forming a light-absorbing anisotropic layer ⁇ ⁇ 75 parts by mass of the following liquid crystal compound L1 ⁇ 25 parts by mass of the following liquid crystal compound L2 ⁇ 3 parts by mass of the following dichroic substance A1 ⁇ 3 parts by mass of the following dichroic substance A2 ⁇ 1 part by mass of the following dichroic substance A3 ⁇ The following two colors Sexual substance A4 1 part by mass 2-dimethylamino-2-benzyl-1-(4-morpholinophenyl) Butan-1-one (Irgacure 369, manufactured by BASF) 6 parts Polyacrylate compound (BYK-361N, BYK-Chemie) 1.2 parts o-xylene 250 parts ⁇ Note that among these dichroic substances, dichroic substance A3 and dichroic substance A4
- the composition 1 for forming a light-absorbing anisotropic layer was applied onto the photo-alignment film PA1 using a slot die coater to form a coating film. Furthermore, the solvent was removed by transporting the sample in a ventilation drying oven set at 110° C. for 2 minutes, and then the sample was rapidly cooled to form a dry film (liquid crystal composition layer). Then, after irradiating with ultraviolet light at 500 mJ/cm 2 (365 nm standard) using a high-pressure mercury lamp in an air atmosphere, further irradiate with ultraviolet light at 500 mJ/cm 2 (365 nm standard) using a high-pressure mercury lamp under a nitrogen atmosphere. Then, a light-absorbing anisotropic layer was prepared by curing the polymerizable liquid crystal contained in the dried film. Note that the curing process in Example 1 is also abbreviated as "air exposure ⁇ N2 exposure.”
- Example 2 The curing process during the formation of the light-absorbing anisotropic layer was the same as in Example 1, except that the curing process was performed by irradiating ultraviolet light at 1000 mJ/cm 2 (365 nm standard) using a high-pressure mercury lamp in an air atmosphere. A light-absorbing anisotropic layer was prepared using the method. Note that the curing process in Example 2 is also abbreviated as "air exposure.”
- composition 1 for forming a light-absorbing anisotropic layer a composition containing 6 parts by mass of the following monofunctional compound M1 was used, and the curing process during formation of the light-absorbing anisotropic layer was carried out using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere.
- a light-absorbing anisotropic layer was produced in the same manner as in Example 1, except that the layer was cured by irradiating with ultraviolet light at 1000 mJ/cm 2 (365 nm standard) using Note that the curing process in Example 3 is also abbreviated as "N2 exposure.”
- Example 4 A light absorption anisotropic layer was produced in the same manner as in Example 3, except that the following monofunctional compound M2 was used instead of the following monofunctional compound M1.
- Example 5 A light-absorbing anisotropic layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that a composition containing 6 parts by mass of the following monofunctional compound M1 was used as the composition 1 for forming a light-absorbing anisotropic layer. did.
- Example 6 The same method as in Example 1 was used, except that as composition 1 for forming a light-absorbing anisotropic layer, a composition was used in which the amount of dichroic substance A3 was 2 parts by mass and no dichroic substance A4 was mixed. A light absorption anisotropic layer was prepared.
- Example 7-8 A light-absorbing anisotropic layer was produced in the same manner as in Example 1, except that liquid crystal compounds shown in Table 1 below were used in place of liquid crystal compounds L1 and L2.
- Example 1 From a comparison between Example 1 and Example 5, it was found that when a monofunctional compound satisfying the relationship of the above formula (2) is blended, the generation of haze is further suppressed. Further, from a comparison between Example 1 and Example 6, it is found that when at least two dichroic substances having maximum absorption wavelengths in the wavelength range of 550 to 700 nm are used, the composition for forming a light-absorbing anisotropic layer can be improved over time. It was found that the precipitation of dichroic substances can be suppressed. Further, from a comparison between Example 1 and Example 8, it was found that when not only peak P1 but also peak P2 was observed, the occurrence of haze was further suppressed.
- Coating liquid E1 for forming a photo-alignment film having the following composition was continuously applied with a wire bar, dried with warm air at 140°C for 120 seconds, and then the coating film was irradiated with polarized ultraviolet light (10 mJ/cm 2 , using an ultra-high pressure mercury lamp), a photo-alignment film E1 with a thickness of 0.2 ⁇ m was formed.
- a composition F1 having the following composition was applied onto the photo-alignment film E1 using a bar coater.
- the coating film formed on the photo-alignment film E1 was heated to 120°C with hot air, then cooled to 60°C, and then exposed to ultraviolet rays of 100 mJ/cm 2 at a wavelength of 365 nm using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere.
- the orientation of the liquid crystal compound was fixed by irradiating the coating film and then irradiating the coating film with ultraviolet rays of 500 mJ/cm 2 while heating to 120° C., thereby producing a positive A plate F1.
- the thickness of the positive A plate F1 was 2.5 ⁇ m and the Re(550) was 144 nm. Further, the positive A plate satisfied the relationship Re(450) ⁇ Re(550) ⁇ Re(650). Re(450)/Re(550) was 0.82.
- Polymerizable liquid crystal compound LA-1 (tBu represents tertiary butyl group)
- Polymerizable liquid crystal compound LA-4 (Me represents a methyl group)
- a coating liquid G1 for forming a photo-alignment film having the following composition was applied using a bar coater, and then dried with warm air at 60°C for 60 seconds and then with warm air at 100°C for 120 seconds to form a photo-alignment film G1.
- Coating liquid G1 for forming photo-alignment film ⁇ ⁇ Polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray, PVA103) 2.4 parts by mass ⁇ Isopropyl alcohol 1.6 parts by mass ⁇ Methanol 36 parts by mass ⁇ Water 60 parts by mass ⁇ ⁇
- a coating liquid H1 for forming a positive C plate having the following composition was applied onto the photo-alignment film G1, and the resulting coating film was aged at 60°C for 60 seconds, and then heated with an air-cooled metal halide lamp (70mW/cm2 ) under air.
- an air-cooled metal halide lamp 70mW/cm2
- the liquid crystal compound is vertically aligned, and a positive C plate H1 with a thickness of 0.5 ⁇ m is formed. was created.
- the Rth (550) of the obtained positive C plate was ⁇ 60 nm.
- an acrylate polymer was prepared according to the following procedure.
- a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring device 95 parts by mass of butyl acrylate and 5 parts by mass of acrylic acid were polymerized by solution polymerization to obtain an average molecular weight of 2 million and a molecular weight distribution (Mw/ An acrylate polymer (NA1) with Mn) of 3.0 was obtained.
- B Photopolymerization initiator: 1:1 mass ratio mixture of benzophenone and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, "Irgacure 500" manufactured by Ciba Specialty Chemicals.
- Isocyanate crosslinking agent trimethylolpropane-modified tolylene diisocyanate (“Coronate L” manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
- Silane coupling agent 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (“KBM-403” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
- UV adhesive composition having the following composition was prepared.
- ⁇ UV adhesive composition ⁇ ⁇ CEL2021P (manufactured by Daicel Corporation) 70 parts by mass ⁇ 1,4-butanediol diglycidyl ether 20 parts by mass ⁇ 2-ethylhexyl glycidyl ether 10 parts by mass ⁇ CPI-100P 2.25 parts by mass ⁇ ⁇
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
本発明は、ヘイズの発生が抑制された光吸収異方性層、ならびに、その製造方法、それを用いた積層体および画像表示装置を提供することを課題とする。本発明の光吸収異方性層は、二色性物質および液晶化合物を含有する光吸収異方性層であって、X線を照射し、インプレーン回折法にてX線回折パターンを測定する際に、下記測定領域で回折X線を測定して、ピーク強度が最大となる回折角2θmaxおよび回転角度φmaxを決定し、回折角2θmaxおよび回転角度φmaxにおける回折X線のピーク強度をI(φmax)とし、回折角2θmaxおよび回転角度φmax-10°における回折X線のピーク強度をI(φmax-10)とした場合に、以下の式(1)の関係を満たす、光吸収異方性層である。 測定領域: ・光吸収異方性層の面内方向の回転角度φ:0~180° ・回折角2θ:0~10° 式(1): I(φmax)/I(φmax-10) ≧ 1.6
Description
本発明は、光吸収異方性層、光吸収異方性層の製造方法、積層体および画像表示装置に関する。
従来、レーザー光または自然光を含む照射光の減衰機能、偏光機能、散乱機能、または、遮光機能等が必要となった際には、それぞれの機能ごとに異なった原理によって作動する装置を利用していた。そのため、上記の機能に対応する製品も、それぞれの機能別に異なった製造工程によって製造されていた。
例えば、画像表示装置(例えば、液晶表示装置)では、表示における旋光性または複屈折性を制御するために直線偏光子または円偏光子が用いられている。また、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)においても、外光の反射防止のために円偏光子が使用されている。
例えば、画像表示装置(例えば、液晶表示装置)では、表示における旋光性または複屈折性を制御するために直線偏光子または円偏光子が用いられている。また、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)においても、外光の反射防止のために円偏光子が使用されている。
従来、これらの偏光子には、ヨウ素が二色性物質として広く使用されてきたが、ヨウ素の代わりに有機色素を二色性物質として使用する偏光子についても検討されている。
例えば、特許文献1には、重合性スメクチック液晶化合物及び二色性色素を含有する組成物から形成された偏光層(光吸収異方性層)が記載されている([請求項1]参照)。
例えば、特許文献1には、重合性スメクチック液晶化合物及び二色性色素を含有する組成物から形成された偏光層(光吸収異方性層)が記載されている([請求項1]参照)。
本発明者らは、特許文献1に記載された光吸収異方性層について検討したところ、ヘイズが発生し、改善の余地があることを明らかとした。
そこで、本発明は、ヘイズの発生が抑制された光吸収異方性層、ならびに、その製造方法、それを用いた積層体および画像表示装置を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、インプレーン回折法にてX線回折パターンを測定した際に、所定の位置(2か所)における回折X線のピーク強度の値が特定の関係を満たす光吸収異方性層が、ヘイズの発生が抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
[1] 二色性物質および液晶化合物を含有する光吸収異方性層であって、
光吸収異方性層にX線を照射し、インプレーン回折法にてX線回折パターンを測定する際に、下記測定領域で回折X線を測定して、ピーク強度が最大となる回折角2θmaxおよび回転角度φmaxを決定し、回折角2θmaxおよび回転角度φmaxにおける回折X線のピーク強度をI(φmax)とし、回折角2θmaxおよび回転角度φmax-10°における回折X線のピーク強度をI(φmax-10)とした場合に、以下の式(1)の関係を満たす、光吸収異方性層。
測定領域:
・光吸収異方性層の面内方向の回転角度φ:0~180°
・回折角2θ:0~10°
式(1):
I(φmax)/I(φmax-10) ≧ 1.6
[2] 光吸収異方性層を回転角度φmax-90°の位置に固定し、回折角2θを10°超30°以下の範囲で測定した際に、I(φmax)×0.2倍以上のピーク強度を示す回折X線のピークが観測される、[1]に記載の光吸収異方性層。
[3] 光吸収異方性層が、二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含有する液晶組成物を用いて形成され、
液晶化合物の長軸方向の分子長D1(Å)と、単官能化合物の長軸方向の分子長D2(Å)とが、下記式(2)の関係を満たす、[1]または[2]に記載の光吸収異方性層。
式(2):
0.2×D1 ≦ D2 ≦ 0.45×D1
[4] 二色性物質が、波長550~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも2種の二色性物質を含む、[1]~[3]いずれかに記載の光吸収異方性層。
[5] [1]~[4]のいずれかに記載の光吸収異方性層を製造する光吸収異方性層の製造方法であって、
二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含む液晶組成物層に対して、空気下にて紫外線照射を行い、光吸収異方性層を形成する光吸収異方性層形成工程を有する、光吸収異方性層の製造方法。
[6] 光吸収異方性層形成工程後の光学異方性層に対して、窒素下にて紫外線照射を行う工程を有する、[5]に記載の光吸収異方性層の製造方法。
[7] [1]~[4]のいずれかに記載の光吸収異方性層と、光吸収異方性層上に設けられるλ/4板とを有する、積層体。
[8] [1]~[4]のいずれかに記載の光吸収異方性層または請求項7に記載の積層体を有する画像表示装置。
光吸収異方性層にX線を照射し、インプレーン回折法にてX線回折パターンを測定する際に、下記測定領域で回折X線を測定して、ピーク強度が最大となる回折角2θmaxおよび回転角度φmaxを決定し、回折角2θmaxおよび回転角度φmaxにおける回折X線のピーク強度をI(φmax)とし、回折角2θmaxおよび回転角度φmax-10°における回折X線のピーク強度をI(φmax-10)とした場合に、以下の式(1)の関係を満たす、光吸収異方性層。
測定領域:
・光吸収異方性層の面内方向の回転角度φ:0~180°
・回折角2θ:0~10°
式(1):
I(φmax)/I(φmax-10) ≧ 1.6
[2] 光吸収異方性層を回転角度φmax-90°の位置に固定し、回折角2θを10°超30°以下の範囲で測定した際に、I(φmax)×0.2倍以上のピーク強度を示す回折X線のピークが観測される、[1]に記載の光吸収異方性層。
[3] 光吸収異方性層が、二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含有する液晶組成物を用いて形成され、
液晶化合物の長軸方向の分子長D1(Å)と、単官能化合物の長軸方向の分子長D2(Å)とが、下記式(2)の関係を満たす、[1]または[2]に記載の光吸収異方性層。
式(2):
0.2×D1 ≦ D2 ≦ 0.45×D1
[4] 二色性物質が、波長550~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも2種の二色性物質を含む、[1]~[3]いずれかに記載の光吸収異方性層。
[5] [1]~[4]のいずれかに記載の光吸収異方性層を製造する光吸収異方性層の製造方法であって、
二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含む液晶組成物層に対して、空気下にて紫外線照射を行い、光吸収異方性層を形成する光吸収異方性層形成工程を有する、光吸収異方性層の製造方法。
[6] 光吸収異方性層形成工程後の光学異方性層に対して、窒素下にて紫外線照射を行う工程を有する、[5]に記載の光吸収異方性層の製造方法。
[7] [1]~[4]のいずれかに記載の光吸収異方性層と、光吸収異方性層上に設けられるλ/4板とを有する、積層体。
[8] [1]~[4]のいずれかに記載の光吸収異方性層または請求項7に記載の積層体を有する画像表示装置。
本発明によれば、ヘイズの発生が抑制された光吸収異方性層、ならびに、その製造方法、それを用いた積層体および画像表示装置を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、各成分は、各成分に該当する物質を1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、各成分は、各成分に該当する物質を1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
[光吸収異方性層]
本発明の光吸収異方性層は、二色性物質および液晶化合物を含有する光吸収異方性層である。
また、本発明の光吸収異方性層は、X線を照射してインプレーン回折法にてX線回折パターンを測定する際に、まず、下記測定領域で回折X線を測定して、ピーク強度が最大となる回折角2θmaxおよび回転角度φmaxを決定し、次いで、回折角2θmaxおよび回転角度φmaxにおける回折X線のピーク強度をI(φmax)とし、回折角2θmaxおよび回転角度φmax-10°における回折X線のピーク強度をI(φmax-10)とした場合に、以下の式(1)の関係を満たす。なお、ピーク強度が最大となるピークを「ピークP1」とも略す。
測定領域:
・光吸収異方性層の面内方向の回転角度φ:0~180°
・回折角2θ:0~10°
式(1):
I(φmax)/I(φmax-10) ≧ 1.6
本発明の光吸収異方性層は、二色性物質および液晶化合物を含有する光吸収異方性層である。
また、本発明の光吸収異方性層は、X線を照射してインプレーン回折法にてX線回折パターンを測定する際に、まず、下記測定領域で回折X線を測定して、ピーク強度が最大となる回折角2θmaxおよび回転角度φmaxを決定し、次いで、回折角2θmaxおよび回転角度φmaxにおける回折X線のピーク強度をI(φmax)とし、回折角2θmaxおよび回転角度φmax-10°における回折X線のピーク強度をI(φmax-10)とした場合に、以下の式(1)の関係を満たす。なお、ピーク強度が最大となるピークを「ピークP1」とも略す。
測定領域:
・光吸収異方性層の面内方向の回転角度φ:0~180°
・回折角2θ:0~10°
式(1):
I(φmax)/I(φmax-10) ≧ 1.6
図1に、光吸収異方性層をインプレーン(In-Plane)回折法にてX線回折パターンを測定する際の測定領域を説明するための模式的な概念図を示す。
図1に示すように、インプレーン回折法によるX線回折パターンの測定では、光吸収異方性層1の表面に対して略平行(0°超1°以下)の入射角で入射X線4を入射させ、回折X線6の回折角2θ(反射X線5と回折X線とのなす角)を検出器で測定し、液晶化合物2の配列構造(回折面2)の規則性を評価している。
図1に示すように、インプレーン回折法によるX線回折パターンの測定では、光吸収異方性層1の表面に対して略平行(0°超1°以下)の入射角で入射X線4を入射させ、回折X線6の回折角2θ(反射X線5と回折X線とのなす角)を検出器で測定し、液晶化合物2の配列構造(回折面2)の規則性を評価している。
本発明においては、上述した測定領域における回折X線の測定では、以下の条件で測定した際のピーク強度の値を採用する。なお、上述した測定領域における回折X線の測定では、光吸収異方性層の面内方向の回転角度φを0~180°のいずれかの角度で固定した状態で、回折角2θの測定範囲(0~10°)を0.008°間隔で測定してもよく、回折角2θの測定範囲を0~10°のいずれかの角度で固定した状態で、光吸収異方性層の面内方向の回転角度φ(0~180°)を1°間隔で測定してもよい。
<測定条件>
入射X線の線源:CuKα線
回転角度φの基準(0°)位置:X線を最初に入射した際の光学異方性層の位置
回転角度φの基準(180°)位置:光吸収異方性層を0°の位置から時計回りに180°回転させた位置
回転角度φの測定間隔:1°
回折角2θの測定間隔:0.008°
<測定条件>
入射X線の線源:CuKα線
回転角度φの基準(0°)位置:X線を最初に入射した際の光学異方性層の位置
回転角度φの基準(180°)位置:光吸収異方性層を0°の位置から時計回りに180°回転させた位置
回転角度φの測定間隔:1°
回折角2θの測定間隔:0.008°
本発明の光吸収異方性層は、上述した通り、インプレーン回折法にてX線回折パターンを測定した際に、上記式(1)を満たしていることにより、ヘイズの発生が抑制できる。
この効果が発現する理由は、詳細には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
まず、インプレーン回折法によるX線回折パターンの測定では、上述した通り、光吸収異方性層を面内方向の所定の位置に回転させ、回折X線の回折角2θを検出器で測定し、構造の規則性を評価している。
そのため、光吸収異方性層の回転位置によっては、入射したX線が回折しない規則構造の存在(すなわち、液晶化合物の配向の乱れ)を正しく評価することができない。そして、本発明者らは、この液晶化合物の配向の乱れが、光吸収異方性層にヘイズが発生する原因であると推察している。
これに対し、本発明においては、最大強度I(φmax)を示す回転角度および回折角度から、回転角度のみを10°ずらした位置でのI(φmax-10)も測定し、I(φmax)およびI(φmax-10)が上記式(1)を満たすこと、すなわち、液晶化合物の配向の乱れに起因した規則構造由来のI(φmax-10)がある程度以上少ないことにより、光吸収異方性層のヘイズの発生が抑制されたと考えられる。
この効果が発現する理由は、詳細には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
まず、インプレーン回折法によるX線回折パターンの測定では、上述した通り、光吸収異方性層を面内方向の所定の位置に回転させ、回折X線の回折角2θを検出器で測定し、構造の規則性を評価している。
そのため、光吸収異方性層の回転位置によっては、入射したX線が回折しない規則構造の存在(すなわち、液晶化合物の配向の乱れ)を正しく評価することができない。そして、本発明者らは、この液晶化合物の配向の乱れが、光吸収異方性層にヘイズが発生する原因であると推察している。
これに対し、本発明においては、最大強度I(φmax)を示す回転角度および回折角度から、回転角度のみを10°ずらした位置でのI(φmax-10)も測定し、I(φmax)およびI(φmax-10)が上記式(1)を満たすこと、すなわち、液晶化合物の配向の乱れに起因した規則構造由来のI(φmax-10)がある程度以上少ないことにより、光吸収異方性層のヘイズの発生が抑制されたと考えられる。
本発明においては、ヘイズの発生がより抑制される理由から、光吸収異方性層を回転角度φmax-90°の位置(すなわち、光吸収異方性層を回転角度φmaxの位置から反時計回りに90°回転させた位置)に固定し、回折角2θを10°超30°以下の範囲で測定した際に、I(φmax)×0.2倍以上のピーク強度を示す回折X線のピーク(以下、「ピークP2」とも略す。)が観測されることが好ましい。なお、ピークP2の回折X線の測定では、以下の条件で測定した際のピーク強度の値を採用する。
<測定条件>
入射X線の線源:CuKα線
回折角2θの測定間隔:0.008°
<測定条件>
入射X線の線源:CuKα線
回折角2θの測定間隔:0.008°
本発明の光吸収異方性層は、上述した通り、二色性物質および液晶化合物を含有する光吸収異方性層であり、液晶化合物および二色性物質の配向状態を固定化した層であることが好ましい。
以下に、本発明の光吸収異方性層に含まれる二色性物質および液晶化合物ならびに任意の成分について説明する。
以下に、本発明の光吸収異方性層に含まれる二色性物質および液晶化合物ならびに任意の成分について説明する。
<二色性物質>
本発明において、二色性物質とは、方向によって吸光度が異なる色素を意味する。二色性物質は、液晶性を示してもよいし、液晶性を示さなくてもよい。
本発明において、二色性物質とは、方向によって吸光度が異なる色素を意味する。二色性物質は、液晶性を示してもよいし、液晶性を示さなくてもよい。
二色性物質は、特に限定されず、可視光吸収物質(二色性色素)、発光物質(蛍光物質、燐光物質)、紫外線吸収物質、赤外線吸収物質、非線形光学物質、カーボンナノチューブ、および、無機物質(例えば量子ロッド)などが挙げられ、従来公知の二色性物質(二色性色素)を使用することができる。
具体的には、例えば、特開2013-228706号公報の[0067]~[0071]段落、特開2013-227532号公報の[0008]~[0026]段落、特開2013-209367号公報の[0008]~[0015]段落、特開2013-14883号公報の[0045]~[0058]段落、特開2013-109090号公報の[0012]~[0029]段落、特開2013-101328号公報の[0009]~[0017]段落、特開2013-37353号公報の[0051]~[0065]段落、特開2012-63387号公報の[0049]~[0073]段落、特開平11-305036号公報の[0016]~[0018]段落、特開2001-133630号公報の[0009]~[0011]段落、特開2011-215337号公報の[0030]~[0169]、特開2010-106242号公報の[0021]~[0075]段落、特開2010-215846号公報の[0011]~[0025]段落、特開2011-048311号公報の[0017]~[0069]段落、特開2011-213610号公報の[0013]~[0133]段落、特開2011-237513号公報の[0074]~[0246]段落、特開2016-006502号公報の[0005]~[0051]段落、特開2018-053167号公報[0014]~[0032]段落、特開2020-11716号公報の[0014]~[0033]段落、国際公開第2016/060173号公報の[0005]~[0041]段落、国際公開2016/136561号公報の[0008]~[0062]段落、国際公開第2017/154835号の[0014]~[0033]段落、国際公開第2017/154695号の[0014]~[0033]段落、国際公開第2017/195833号の[0013]~[0037]段落、国際公開第2018/164252号の[0014]~[0034]段落、国際公開第2018/186503号の[0021]~[0030]段落、国際公開第2019/189345号の[0043]~[0063]段落、国際公開第2019/225468号の[0043]~[0085]段落、国際公開第2020/004106号の[0050]~[0074]段落、国際公開第2021/044843号の[0015]~[0038]段落などに記載されたものが挙げられる。
具体的には、例えば、特開2013-228706号公報の[0067]~[0071]段落、特開2013-227532号公報の[0008]~[0026]段落、特開2013-209367号公報の[0008]~[0015]段落、特開2013-14883号公報の[0045]~[0058]段落、特開2013-109090号公報の[0012]~[0029]段落、特開2013-101328号公報の[0009]~[0017]段落、特開2013-37353号公報の[0051]~[0065]段落、特開2012-63387号公報の[0049]~[0073]段落、特開平11-305036号公報の[0016]~[0018]段落、特開2001-133630号公報の[0009]~[0011]段落、特開2011-215337号公報の[0030]~[0169]、特開2010-106242号公報の[0021]~[0075]段落、特開2010-215846号公報の[0011]~[0025]段落、特開2011-048311号公報の[0017]~[0069]段落、特開2011-213610号公報の[0013]~[0133]段落、特開2011-237513号公報の[0074]~[0246]段落、特開2016-006502号公報の[0005]~[0051]段落、特開2018-053167号公報[0014]~[0032]段落、特開2020-11716号公報の[0014]~[0033]段落、国際公開第2016/060173号公報の[0005]~[0041]段落、国際公開2016/136561号公報の[0008]~[0062]段落、国際公開第2017/154835号の[0014]~[0033]段落、国際公開第2017/154695号の[0014]~[0033]段落、国際公開第2017/195833号の[0013]~[0037]段落、国際公開第2018/164252号の[0014]~[0034]段落、国際公開第2018/186503号の[0021]~[0030]段落、国際公開第2019/189345号の[0043]~[0063]段落、国際公開第2019/225468号の[0043]~[0085]段落、国際公開第2020/004106号の[0050]~[0074]段落、国際公開第2021/044843号の[0015]~[0038]段落などに記載されたものが挙げられる。
二色性物質としては、二色性アゾ色素化合物が好ましい。
二色性アゾ色素化合物とは、方向によって吸光度が異なるアゾ色素化合物を意味する。二色性アゾ色素化合物は、液晶性を示してもよいし、液晶性を示さなくてもよい。二色性アゾ色素化合物が液晶性を示す場合には、ネマチック性またはスメクチック性のいずれを示してもよい。液晶相を示す温度範囲は、室温(約20~28℃)~300℃が好ましく、取扱い性および製造適性の点から、50~200℃がより好ましい。
二色性アゾ色素化合物とは、方向によって吸光度が異なるアゾ色素化合物を意味する。二色性アゾ色素化合物は、液晶性を示してもよいし、液晶性を示さなくてもよい。二色性アゾ色素化合物が液晶性を示す場合には、ネマチック性またはスメクチック性のいずれを示してもよい。液晶相を示す温度範囲は、室温(約20~28℃)~300℃が好ましく、取扱い性および製造適性の点から、50~200℃がより好ましい。
本発明においては、後述する光吸収異方性層形成用組成物を経時した際の二色性物質の析出性を抑制することができる理由から、波長550~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも2種の二色性物質を用いることが好ましい。
光吸収異方性層に含まれる二色性物質の含有量の上限は、光吸収異方性層の全質量に対して、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下が更に好ましい。また、下限は、0.1質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上が更に好ましい。
また、光吸収異方性層に含まれる二色性物質の含有量は、形成される光吸収異方性層の配向度が高くなる理由から、20~400mg/cm3であることが好ましく、30~200mg/cm3であることがより好ましく、40~150mg/cm3であることが更に好ましい。なお、二色性物質を複数併用する場合は、複数の二色性物質の合計量が上述の範囲にあることが好ましい。
ここで、二色性物質の含有量(mg/cm3)は、光吸収異方性層を有する積層体を溶解させた溶液、あるいは光学積層体を溶媒浸漬した抽出液を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定することで得られるが、上記手法に限定されない。なお、定量化は、光吸収異方性層に含まれる二色性物質を標準試料とすることで行うことができる。また、二色性物質の含有量の算出方法の一例としては、積層体の断面の顕微鏡観察像から求めた光吸収異方性層の厚みと、色素量の測定に用いた積層体の面積との積で体積を算出し、HPLCより測定した色素量より除することで色素含有量を算出する方法が挙げられる。
また、光吸収異方性層に含まれる二色性物質の含有量は、形成される光吸収異方性層の配向度が高くなる理由から、20~400mg/cm3であることが好ましく、30~200mg/cm3であることがより好ましく、40~150mg/cm3であることが更に好ましい。なお、二色性物質を複数併用する場合は、複数の二色性物質の合計量が上述の範囲にあることが好ましい。
ここで、二色性物質の含有量(mg/cm3)は、光吸収異方性層を有する積層体を溶解させた溶液、あるいは光学積層体を溶媒浸漬した抽出液を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定することで得られるが、上記手法に限定されない。なお、定量化は、光吸収異方性層に含まれる二色性物質を標準試料とすることで行うことができる。また、二色性物質の含有量の算出方法の一例としては、積層体の断面の顕微鏡観察像から求めた光吸収異方性層の厚みと、色素量の測定に用いた積層体の面積との積で体積を算出し、HPLCより測定した色素量より除することで色素含有量を算出する方法が挙げられる。
<液晶化合物>
光吸収異方性層に含まれる液晶化合物としては、高分子液晶化合物および低分子液晶化合物のいずれも用いることができる。
ここで、「高分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶化合物のことをいう。
また、「低分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶化合物のことをいう。
高分子液晶化合物としては、例えば、特開2011-237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶性高分子、国際公開第2018/199096号の[0012]~[0042]段落に記載されている高分子液晶化合物などが挙げられる。
低分子液晶化合物としては、例えば、特開2013-228706号公報の[0072]~[0088]段落に記載されている液晶化合物が挙げられ、なかでも、スメクチック性を示す液晶化合物が好ましい。
このような液晶化合物としては、国際公開第2022/014340号の段落[0019]~[0140]に記載されたものが挙げられ、これらの記載は、参照により本明細書に取り込まれる。
光吸収異方性層に含まれる液晶化合物としては、高分子液晶化合物および低分子液晶化合物のいずれも用いることができる。
ここで、「高分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶化合物のことをいう。
また、「低分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶化合物のことをいう。
高分子液晶化合物としては、例えば、特開2011-237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶性高分子、国際公開第2018/199096号の[0012]~[0042]段落に記載されている高分子液晶化合物などが挙げられる。
低分子液晶化合物としては、例えば、特開2013-228706号公報の[0072]~[0088]段落に記載されている液晶化合物が挙げられ、なかでも、スメクチック性を示す液晶化合物が好ましい。
このような液晶化合物としては、国際公開第2022/014340号の段落[0019]~[0140]に記載されたものが挙げられ、これらの記載は、参照により本明細書に取り込まれる。
本発明においては、光吸収異方性層に含まれる液晶化合物が、スメクチック相の液晶状態を示す液晶化合物(以下、「スメクチック液晶化合物」とも略す。)であることが好ましい。
ここで、スメクチック相としては、例えば、スメクチックA相、スメクチックC相などが挙げられるが、より高次のスメクチック相(例えば、スメクチックB相、スメクチックE相、スメクチックF相、スメクチックG相、スメクチックH相、スメクチックI相、スメクチックJ相、スメクチックK相、スメクチックL相など)であってもよい。
また、スメクチック相の他に、ネマチック相を発現してもよい。
また、スメクチック相の他に、ネマチック相を発現してもよい。
また、本発明においては、光吸収異方性層の配向度が向上する理由から、液晶化合物が、スメクチックB相、E相、F相、G相、H相、I相、J相、K相およびL相のいずれかの液晶状態を示す液晶化合物であることが好ましい。
スメクチック液晶化合物としては、下記式(I)または(II)で表される化合物が好ましく、下記式(I)および(II)で表される化合物を併用することがより好ましい。
式(I)
Q1-V1-SP1-X1-(Ma-La)na-X2-SP2-V2-Q2
式(II)
Q1-V1-SP1-X1-(Ma-La)na-Q3
式(I)
Q1-V1-SP1-X1-(Ma-La)na-X2-SP2-V2-Q2
式(II)
Q1-V1-SP1-X1-(Ma-La)na-Q3
上記式(I)および(II)中、Q1およびQ2は、それぞれ独立に、重合性基を表し、Q3は、水素原子または置換基を表す。
また、V1、V2、X1およびX2は、それぞれ独立に、単結合、または、2価の連結基を表す。
また、SP1およびSP2は、それぞれ独立に、2価のスペーサー基を表す。
また、naは、2~10の整数を表す。
また、Maは、置換基を有していてもよい、芳香環、脂肪族環またはヘテロ環を表す。ただし、複数のMaは、同一であっても異なっていてもよい。
また、Laは、単結合、または、2価の連結基を表す。ただし、複数のLaは、同一であっても異なっていてもよい。
また、V1、V2、X1およびX2は、それぞれ独立に、単結合、または、2価の連結基を表す。
また、SP1およびSP2は、それぞれ独立に、2価のスペーサー基を表す。
また、naは、2~10の整数を表す。
また、Maは、置換基を有していてもよい、芳香環、脂肪族環またはヘテロ環を表す。ただし、複数のMaは、同一であっても異なっていてもよい。
また、Laは、単結合、または、2価の連結基を表す。ただし、複数のLaは、同一であっても異なっていてもよい。
Q1およびQ2の一態様が表す重合性基としては、ラジカル重合可能な重合性基(ラジカル重合性基)またはカチオン重合可能な重合性基(カチオン重合性基)が好ましい。
ラジカル重合性基としては、公知のラジカル重合性基を用いることができ、好適なものとして、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を挙げることができる。この場合、重合速度はアクリロイルオキシ基が一般的に速いことが知られており、生産性向上の観点からアクリロイルオキシ基が好ましいが、メタクリロイルオキシ基も重合性基として同様に使用することができる。
カチオン重合性基としては、公知のカチオン重合性基を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、および、ビニルオキシ基などを挙げることができる。中でも、脂環式エーテル基、または、ビニルオキシ基が好適であり、エポキシ基、オキセタニル基、または、ビニルオキシ基が特に好ましい。
特に好ましい重合性基の例としては、下記式(P-1)~(P-20)のいずれかで表される重合性基が挙げられる。
ラジカル重合性基としては、公知のラジカル重合性基を用いることができ、好適なものとして、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を挙げることができる。この場合、重合速度はアクリロイルオキシ基が一般的に速いことが知られており、生産性向上の観点からアクリロイルオキシ基が好ましいが、メタクリロイルオキシ基も重合性基として同様に使用することができる。
カチオン重合性基としては、公知のカチオン重合性基を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、および、ビニルオキシ基などを挙げることができる。中でも、脂環式エーテル基、または、ビニルオキシ基が好適であり、エポキシ基、オキセタニル基、または、ビニルオキシ基が特に好ましい。
特に好ましい重合性基の例としては、下記式(P-1)~(P-20)のいずれかで表される重合性基が挙げられる。
上記式(I)および(II)中、V1、V2、X1、X2およびLaの一態様が表す2価の連結基としては、例えば、-O-、-(CH2)g-、-(CF2)g-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-〔gは1~10の整数を表す。〕、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-〔Z、Z’およびZ”はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表す。〕、-C≡C-、-N=N-、-S-、-S(O)-、-S(O)(O)-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-、および、-C(O)S-などが挙げられる。V1、V2、X1、X2およびLaは、これらの基を2つ以上組み合わせた基であってもよい。
これらの2価の連結基のうち、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-C(Z)(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-、-N(Z)-、または、これらの2つ以上の組み合わせからなる2価の連結基であることが好ましい。
これらの2価の連結基のうち、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-C(Z)(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-、-N(Z)-、または、これらの2つ以上の組み合わせからなる2価の連結基であることが好ましい。
上記式(I)および(II)中、SP1およびSP2が表す2価のスペーサー基としては、例えば、炭素数1~50の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、または、炭素数1~20の複素環基などが挙げられる。
上記アルキレン基の炭素原子、および、複素環基の炭素原子は、-O-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-〔gは1~10の整数を表す。〕、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-〔Z、Z’およびZ”はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表す。〕、-C≡C-、-N=N-、-S-、-C(S)-、-S(O)-、-SO2-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-、および、-C(O)S-、これらの基を2つ以上組み合わせた基で置換されていてもよい。
上記アルキレン基の水素原子、および、複素環基の水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、-ZH、-OH、-OZH、-COOH、-C(O)ZH、-C(O)OZH、-OC(O)ZH、-OC(O)OZH、-NZHZH’、-NZHC(O)ZH’、-NZHC(O)OZH’、-C(O)NZHZH’、-OC(O)NZHZH’、-NZHC(O)NZH’OZH”、-SH、-SZH、-C(S)ZH、-C(O)SZH、-SC(O)ZH、で置換されていてもよい。ここで、ZH、ZH’およびZ”は、それぞれ独立に、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、-L-Q〔Lは単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基の具体例は上述したV1と同じである。Qは架橋性基を表し、上記Q1またはQ2の好適態様としての重合性基が挙げられ、上記式(P-1)~(P-20)で表される重合性基が好ましい。〕を表す。
また、SP1およびSP2が表す2価のスペーサー基としては、炭素数1~12の直鎖状のアルキレン基、炭素数3~12の分岐状のアルキレン基、または、これらのアルキレン基を構成する-CH2-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Z)-、もしくは、-CO-に置換された2価の連結基であることが好ましい。
上記アルキレン基の炭素原子、および、複素環基の炭素原子は、-O-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-〔gは1~10の整数を表す。〕、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-〔Z、Z’およびZ”はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表す。〕、-C≡C-、-N=N-、-S-、-C(S)-、-S(O)-、-SO2-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-、および、-C(O)S-、これらの基を2つ以上組み合わせた基で置換されていてもよい。
上記アルキレン基の水素原子、および、複素環基の水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、-ZH、-OH、-OZH、-COOH、-C(O)ZH、-C(O)OZH、-OC(O)ZH、-OC(O)OZH、-NZHZH’、-NZHC(O)ZH’、-NZHC(O)OZH’、-C(O)NZHZH’、-OC(O)NZHZH’、-NZHC(O)NZH’OZH”、-SH、-SZH、-C(S)ZH、-C(O)SZH、-SC(O)ZH、で置換されていてもよい。ここで、ZH、ZH’およびZ”は、それぞれ独立に、炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、-L-Q〔Lは単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基の具体例は上述したV1と同じである。Qは架橋性基を表し、上記Q1またはQ2の好適態様としての重合性基が挙げられ、上記式(P-1)~(P-20)で表される重合性基が好ましい。〕を表す。
また、SP1およびSP2が表す2価のスペーサー基としては、炭素数1~12の直鎖状のアルキレン基、炭素数3~12の分岐状のアルキレン基、または、これらのアルキレン基を構成する-CH2-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Z)-、もしくは、-CO-に置換された2価の連結基であることが好ましい。
上記式(I)および(II)中、Maは、置換基を有していてもよい、芳香環、脂肪族環またはヘテロ環を表し、4~15員環であることが好ましい。Maは、単環でも、縮環であってもよく、複数のMaは同一であっても異なっていてもよい。
Maが表す芳香環としては、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレン-ジイル基、アントラセン-ジイル基およびテトラセン-ジイル基などが挙げられ、メソゲン骨格の設計の多様性や原材料の入手性などの観点から、フェニレン基、ナフチレン基が好ましい。
Maが表す脂肪族環としては、シクロペンチレン基およびシクロへキシレン基などが挙げられ、炭素原子は、-O-、-Si(CH3)2-、-N(Z)-〔Zは、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表す。〕、-C(O)-、-S-、-C(S)-、-S(O)-、及び-SO2-、これらの基を2つ以上組み合わせた基によって置換されていてもよい。
Maが表すヘテロ環を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられる。ヘテロ環が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。ヘテロ環の具体例としては、例えば、ピリジレン基(ピリジン-ジイル基)、ピリダジン-ジイル基、イミダゾール-ジイル基、チエニレン(チオフェン-ジイル基)、キノリレン基(キノリン-ジイル基)、イソキノリレン基(イソキノリン-ジイル基)、オキサゾール-ジイル基、チアゾール-ジイル基、オキサジアゾール-ジイル基、ベンゾチアゾール-ジイル基、ベンゾチアジアゾール-ジイル基、フタルイミド-ジイル基、チエノチアゾール-ジイル基、チアゾロチアゾール-ジイル基、チエノチオフェン-ジイル基、および、チエノオキサゾール-ジイル基、下記の構造(II-1)~(II-4)などが挙げられる。
Maが表す芳香環としては、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレン-ジイル基、アントラセン-ジイル基およびテトラセン-ジイル基などが挙げられ、メソゲン骨格の設計の多様性や原材料の入手性などの観点から、フェニレン基、ナフチレン基が好ましい。
Maが表す脂肪族環としては、シクロペンチレン基およびシクロへキシレン基などが挙げられ、炭素原子は、-O-、-Si(CH3)2-、-N(Z)-〔Zは、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表す。〕、-C(O)-、-S-、-C(S)-、-S(O)-、及び-SO2-、これらの基を2つ以上組み合わせた基によって置換されていてもよい。
Maが表すヘテロ環を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられる。ヘテロ環が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。ヘテロ環の具体例としては、例えば、ピリジレン基(ピリジン-ジイル基)、ピリダジン-ジイル基、イミダゾール-ジイル基、チエニレン(チオフェン-ジイル基)、キノリレン基(キノリン-ジイル基)、イソキノリレン基(イソキノリン-ジイル基)、オキサゾール-ジイル基、チアゾール-ジイル基、オキサジアゾール-ジイル基、ベンゾチアゾール-ジイル基、ベンゾチアジアゾール-ジイル基、フタルイミド-ジイル基、チエノチアゾール-ジイル基、チアゾロチアゾール-ジイル基、チエノチオフェン-ジイル基、および、チエノオキサゾール-ジイル基、下記の構造(II-1)~(II-4)などが挙げられる。
式(II-1)~(II-4)中、D1は、-S-、-O-、またはNR11-を表し、R11は、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
Y1は、炭素数6~12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3~12の芳香族複素環基を表す。
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR12R13、または、SR12を表す。ここで、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R12およびR13は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
A1およびA2は、それぞれ独立に、-O-、-NR21-(R21は水素原子または置換基を表す。)、-S-および-CO-からなる群から選ばれる基を表す。
Eは、水素原子または置換基が結合していてもよい、第14~16族の非金属原子を表す。
Axは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、
Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基、または、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxおよびAyが有する芳香環は置換基を有していてもよく、AxとAyは結合して、環を形成していてもよい。
D2は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Y1は、炭素数6~12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3~12の芳香族複素環基を表す。
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR12R13、または、SR12を表す。ここで、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R12およびR13は、それぞれ独立に水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
A1およびA2は、それぞれ独立に、-O-、-NR21-(R21は水素原子または置換基を表す。)、-S-および-CO-からなる群から選ばれる基を表す。
Eは、水素原子または置換基が結合していてもよい、第14~16族の非金属原子を表す。
Axは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、
Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基、または、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxおよびAyが有する芳香環は置換基を有していてもよく、AxとAyは結合して、環を形成していてもよい。
D2は、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
式(II-2)中、Y1が炭素数6~12の芳香族炭化水素基である場合、単環でも多環でもよい。Y1が炭素数3~12の芳香族複素環基である場合、単環でも多環でもよい。
式(II-2)中、A1およびA2が、-NR21-を表す場合、R21の置換基としては、例えば、特開2008-107767号公報の段落0035~0045の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
式(II-2)中、Xが、置換基が結合していてもよい第14~16族の非金属原子である場合、=O、=S、=NR’、=C(R’)R’が好ましい。R’は置換基を表し、置換基としては、例えば、特開2008-107767号公報の段落[0035]~[0045]の記載を参酌でき、窒素原子が好ましい。
式(II-2)中、A1およびA2が、-NR21-を表す場合、R21の置換基としては、例えば、特開2008-107767号公報の段落0035~0045の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
式(II-2)中、Xが、置換基が結合していてもよい第14~16族の非金属原子である場合、=O、=S、=NR’、=C(R’)R’が好ましい。R’は置換基を表し、置換基としては、例えば、特開2008-107767号公報の段落[0035]~[0045]の記載を参酌でき、窒素原子が好ましい。
上記式(I)および(II)中のMAについて、芳香環、脂肪族環またはヘテロ環が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のシクロアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルキニル基、炭素数1~20のアリール基、複素環基(ヘテロ環基ともいう。)、シアノ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、カルボキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、ア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、アミノ基(アニリノ基を含む)、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルまたはアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルまたはアリールスルフィニル基、アルキルまたはアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールまたはヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基(-B(OH)2)、ホスファト基(-OPO(OH)2)、スルファト基(-OSO3H)、その他の公知の置換基などが挙げられる。
なお、置換基の詳細については、特開2007-234651号公報の段落[0023]に記載される。
なお、置換基の詳細については、特開2007-234651号公報の段落[0023]に記載される。
上記式(I)および(II)中、naは2~10の整数を表し、2~8の整数の整数を表すことが好ましく、2~5の整数を表すことがより好ましい。
上記式(II)中、Q3の一態様が表す置換基としては、上記式(I)中のMaにおいて説明した、芳香環、脂肪族環またはヘテロ環が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられ、なかでも、炭素数1~20のアルキル基、または、炭素数1~20のアルコキシ基が好ましい。
スメクチック液晶化合物としては、例えば、特開2008-19240号公報の段落[0033]~[0039]、特開2008-214269号公報の段落[0037]~[0041]、特開2006-215437号公報の段落[0033]~[0040]に記載されたものが挙げられ、これらの記載は、参照により本明細書に取り込まれる。
本発明においては、液晶化合物の含有量は、光吸収異方性層の全質量に対して、50~99質量%が好ましく、75~95質量%がより好ましい。
<液晶組成物>
本発明の光吸収異方性層は、上述した二色性物質および液晶化合物を含有する液晶組成物(以下、「光吸収異方性層形成用組成物」とも略す。)を用いて形成されることが好ましい。
本発明の光吸収異方性層は、上述した二色性物質および液晶化合物を含有する液晶組成物(以下、「光吸収異方性層形成用組成物」とも略す。)を用いて形成されることが好ましい。
(単官能化合物)
光吸収異方性層形成用組成物は、ヘイズの発生がより抑制される理由から、上述した液晶化合物との関係で下記式(2)の関係を満たす単官能化合物を含有していることが好ましい。すなわち、上述した液晶化合物の長軸方向の分子長D1(Å)と、単官能化合物の長軸方向の分子長D2(Å)とが、下記式(2)の関係を満たしていることが好ましい。下記式(2)を満たすことにより、液晶化合物の分子間に自由体積が創出され、その自由体積の存在が、光吸収異方性層形成用組成物を硬化させた際に生じ得る配向乱れを抑制することができ、その結果、ヘイズの発生をより抑制できたと考えられる。
式(2):
0.2×D1 ≦ D2 ≦ 0.45×D1
光吸収異方性層形成用組成物は、ヘイズの発生がより抑制される理由から、上述した液晶化合物との関係で下記式(2)の関係を満たす単官能化合物を含有していることが好ましい。すなわち、上述した液晶化合物の長軸方向の分子長D1(Å)と、単官能化合物の長軸方向の分子長D2(Å)とが、下記式(2)の関係を満たしていることが好ましい。下記式(2)を満たすことにより、液晶化合物の分子間に自由体積が創出され、その自由体積の存在が、光吸収異方性層形成用組成物を硬化させた際に生じ得る配向乱れを抑制することができ、その結果、ヘイズの発生をより抑制できたと考えられる。
式(2):
0.2×D1 ≦ D2 ≦ 0.45×D1
ここで、液晶化合物の長軸方向の分子長D1(Å)、および、単官能化合物の長軸方向の分子長D2(Å)は、以下の手順で算出した値をいう。
(1)算出の対象となる化合物(対象化合物)の構造を特定する。
(2)対象化合物の化学式を作成したChemDrawファイルを「MDLMolfile形式」で保存する。
(3)保存したMDLMolfile形式のファイルを分子モデリング用アプリケーション(例えば、Winmostarなど)で開き、簡易分子力場法により構造最適化する。
(4)構造最適化後の対象化合物の両末端の原子間距離を分子長として算出する。
(1)算出の対象となる化合物(対象化合物)の構造を特定する。
(2)対象化合物の化学式を作成したChemDrawファイルを「MDLMolfile形式」で保存する。
(3)保存したMDLMolfile形式のファイルを分子モデリング用アプリケーション(例えば、Winmostarなど)で開き、簡易分子力場法により構造最適化する。
(4)構造最適化後の対象化合物の両末端の原子間距離を分子長として算出する。
このような単官能化合物は、非液晶化合物であることが好ましく、重合性基を有する化合物であることがより好ましく、重合性基を有し、分子量が500以下である化合物が更に好ましい。
ここで、重合性基としては、上記式(I)中のQ1において説明したものと同様のものが挙げられ、中でも、上記式(P-1)~(P-20)のいずれかで表される重合性基が好適に挙げられる。
ここで、重合性基としては、上記式(I)中のQ1において説明したものと同様のものが挙げられ、中でも、上記式(P-1)~(P-20)のいずれかで表される重合性基が好適に挙げられる。
(溶媒)
光吸収異方性層形成用組成物は、作業性の点から、溶媒を含むことが好ましい。
溶媒としては、例えば、ケトン類、エーテル類、脂肪族炭化水素類、脂環式炭化水素類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭素類、エステル類、アルコール類、セロソルブ類、セロソルブアセテート類、スルホキシド類、アミド類、および、ヘテロ環化合物などの有機溶媒、並びに、水が挙げられる。
これらの溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの溶媒のうち、有機溶媒が好ましく、ハロゲン化炭素類またはケトン類がより好ましい。
光吸収異方性層形成用組成物は、作業性の点から、溶媒を含むことが好ましい。
溶媒としては、例えば、ケトン類、エーテル類、脂肪族炭化水素類、脂環式炭化水素類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭素類、エステル類、アルコール類、セロソルブ類、セロソルブアセテート類、スルホキシド類、アミド類、および、ヘテロ環化合物などの有機溶媒、並びに、水が挙げられる。
これらの溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの溶媒のうち、有機溶媒が好ましく、ハロゲン化炭素類またはケトン類がより好ましい。
光吸収異方性層形成用組成物が溶媒を含む場合、溶媒の含有量は、光吸収異方性層形成用組成物の全質量に対して、80~99質量%が好ましく、83~97質量%がより好ましく、85~95質量%がさらに好ましい。
(重合開始剤)
光吸収異方性層形成用組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。
重合開始剤としては特に制限はないが、感光性を有する化合物、すなわち光重合開始剤であることが好ましい。
このような光重合開始剤としては、市販品も用いることができ、BASF社製のイルガキュアー184、イルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー651、イルガキュアー819、イルガキュアーOXE-01、および、イルガキュアーOXE-02が挙げられる。
重合開始剤は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
光吸収異方性層形成用組成物が重合開始剤を含む場合、重合開始剤の含有量は、光吸収異方性層形成用組成物の全固形分に対して、0.01~30質量%が好ましく、0.1~15質量%がより好ましい。
光吸収異方性層形成用組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。
重合開始剤としては特に制限はないが、感光性を有する化合物、すなわち光重合開始剤であることが好ましい。
このような光重合開始剤としては、市販品も用いることができ、BASF社製のイルガキュアー184、イルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー651、イルガキュアー819、イルガキュアーOXE-01、および、イルガキュアーOXE-02が挙げられる。
重合開始剤は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
光吸収異方性層形成用組成物が重合開始剤を含む場合、重合開始剤の含有量は、光吸収異方性層形成用組成物の全固形分に対して、0.01~30質量%が好ましく、0.1~15質量%がより好ましい。
[光吸収異方性層の製造方法]
本発明の光吸収異方性層の製造方法は、上述した本発明の光吸収異方性層を製造する光吸収異方性層の製造方法であって、二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含む液晶組成物層に対して、空気下にて紫外線(UV)照射を行い、光吸収異方性層を形成する光吸収異方性層形成工程を有する、光吸収異方性層の製造方法である。
本発明の光吸収異方性層の製造方法は、上述した本発明の光吸収異方性層を製造する光吸収異方性層の製造方法であって、二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含む液晶組成物層に対して、空気下にて紫外線(UV)照射を行い、光吸収異方性層を形成する光吸収異方性層形成工程を有する、光吸収異方性層の製造方法である。
ここで、「二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含む液晶組成物層」とは、上述した二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含有する液晶組成物(光吸収異方性層形成用組成物)を用いて形成される液晶組成物層であれば特に限定されず、例えば、後述する配向膜上に上述した光吸収異方性層形成用組成物を塗布して形成される塗布膜などが挙げられる。
光吸収異方性層形成用組成物の塗布方法としては、例えば、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
光吸収異方性層形成用組成物の塗布方法としては、例えば、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
配向膜は、光吸収異方性層形成用組成物に含まれ得る液晶成分を配向させる膜であれば、どのような膜でもよい。
有機化合物(好ましくはポリマー)の膜表面へのラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、または、ラングミュアブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。なかでも、本発明では、配向膜のプレチルト角の制御し易さの点からはラビング処理により形成する配向膜が好ましく、配向の均一性の点からは光照射により形成する光配向膜も好ましい。
有機化合物(好ましくはポリマー)の膜表面へのラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、または、ラングミュアブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。なかでも、本発明では、配向膜のプレチルト角の制御し易さの点からはラビング処理により形成する配向膜が好ましく、配向の均一性の点からは光照射により形成する光配向膜も好ましい。
光配向膜に用いられる光配向化合物としては、多数の文献等に記載がある。本発明においては、例えば、特開2006-285197号公報、特開2007-76839号公報、特開2007-138138号公報、特開2007-94071号公報、特開2007-121721号公報、特開2007-140465号公報、特開2007-156439号公報、特開2007-133184号公報、特開2009-109831号公報、特許第3883848号、特許第4151746号に記載のアゾ化合物、特開2002-229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002-265541号公報、特開2002-317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミド及び/又はアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号、特許第4205198号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003-520878号公報、特表2004-529220号公報、または、特許第4162850号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミドもしくはエステルが好ましい例として挙げられる。より好ましくは、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、または、エステルである。
これらのうち、光配向化合物として、光の作用により二量化および異性化の少なくとも一方が生じる光反応性基を有する感光性化合物を用いることが好ましい。
また、光反応性基としては、例えば、桂皮酸(シンナモイル)構造(骨格)を有する基、クマリン構造(骨格)を有する基、カルコン構造(骨格)を有する基、ベンゾフェノン構造(骨格)を有する基、および、アントラセン構造(骨格)を有する基などが挙げられる。これら基のなかでも、シンナモイル構造を有する基、クマリン構造を有する基が好ましく、シンナモイル構造を有する基がより好ましい。
また、光反応性基としては、例えば、桂皮酸(シンナモイル)構造(骨格)を有する基、クマリン構造(骨格)を有する基、カルコン構造(骨格)を有する基、ベンゾフェノン構造(骨格)を有する基、および、アントラセン構造(骨格)を有する基などが挙げられる。これら基のなかでも、シンナモイル構造を有する基、クマリン構造を有する基が好ましく、シンナモイル構造を有する基がより好ましい。
また、上記光配向性基を有する感光性化合物は、更に架橋性基を有していてもよい。
上記架橋性基としては、熱の作用により硬化反応を起こす熱架橋性基、光の作用により硬化反応を起こす光架橋性基が好ましく、熱架橋性基および光架橋性基をいずれも有する架橋性基であってもよい。
上記架橋性基としては、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、-NH-CH2-O-R(Rは水素原子または炭素数1~20のアルキル基を表す。)で表される基、エチレン性不飽和二重結合を有する基、および、ブロックイソシアネート基からなる群から選ばれた少なくとも1つが挙げられる。なかでも、エポキシ基、オキセタニル基、エチレン性不飽和二重結合を有する基が好ましい。
なお、3員環の環状エーテル基はエポキシ基とも呼ばれ、4員環の環状エーテル基はオキセタニル基とも呼ばれる。
また、エチレン性不飽和二重結合を有する基としては、具体的には、例えば、ビニル基、アリル基、スチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基が挙げられ、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることが好ましい。
上記架橋性基としては、熱の作用により硬化反応を起こす熱架橋性基、光の作用により硬化反応を起こす光架橋性基が好ましく、熱架橋性基および光架橋性基をいずれも有する架橋性基であってもよい。
上記架橋性基としては、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、-NH-CH2-O-R(Rは水素原子または炭素数1~20のアルキル基を表す。)で表される基、エチレン性不飽和二重結合を有する基、および、ブロックイソシアネート基からなる群から選ばれた少なくとも1つが挙げられる。なかでも、エポキシ基、オキセタニル基、エチレン性不飽和二重結合を有する基が好ましい。
なお、3員環の環状エーテル基はエポキシ基とも呼ばれ、4員環の環状エーテル基はオキセタニル基とも呼ばれる。
また、エチレン性不飽和二重結合を有する基としては、具体的には、例えば、ビニル基、アリル基、スチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基が挙げられ、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることが好ましい。
上記材料から形成した光配向膜に、直線偏光または非偏光照射を施し、光配向膜を製造する。
本明細書において、「直線偏光照射」「非偏光照射」とは、光配向材料に光反応を生じせしめるための操作である。用いる光の波長は、用いる光配向材料により異なり、その光反応に必要な波長であれば特に限定されるものではない。光照射に用いる光のピーク波長は、200nm~700nmが好ましく、光のピーク波長が400nm以下の紫外光がより好ましい。
本明細書において、「直線偏光照射」「非偏光照射」とは、光配向材料に光反応を生じせしめるための操作である。用いる光の波長は、用いる光配向材料により異なり、その光反応に必要な波長であれば特に限定されるものではない。光照射に用いる光のピーク波長は、200nm~700nmが好ましく、光のピーク波長が400nm以下の紫外光がより好ましい。
光照射に用いる光源は、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプおよびカーボンアークランプ等のランプ、各種のレーザー[例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザーおよびYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザー]、発光ダイオード、ならびに、陰極線管などを挙げることができる。
直線偏光を得る手段としては、偏光板(例えば、ヨウ素偏光板、2色色素偏光板、および、ワイヤーグリッド偏光板)を用いる方法、プリズム系素子(例えば、グラントムソンプリズム)もしくはブリュースター角を利用した反射型偏光子を用いる方法、または、偏光を有するレーザー光源から出射される光を用いる方法が採用できる。また、フィルタまたは波長変換素子等を用いて必要とする波長の光のみを選択的に照射してもよい。
照射する光は、直線偏光の場合には、配向膜に対して上面、又は裏面から配向膜表面に対して垂直、又は斜めから光を照射する方法が採用される。光の入射角度は、光配向材料によって異なるが、0~90°(垂直)が好ましく、40~90°が好ましい。
非偏光の場合には、配向膜に対して、斜めから非偏光を照射する。その入射角度は、10~80°が好ましく、20~60°がより好ましく、30~50°が更に好ましい。
照射時間は、1分~60分が好ましく、1分~10分がより好ましい。
非偏光の場合には、配向膜に対して、斜めから非偏光を照射する。その入射角度は、10~80°が好ましく、20~60°がより好ましく、30~50°が更に好ましい。
照射時間は、1分~60分が好ましく、1分~10分がより好ましい。
パターン化が必要な場合には、フォトマスクを用いた光照射をパターン作製に必要な回数施す方法、または、レーザー光走査によるパターンの書き込みによる方法を採用できる。
本発明の光吸収異方性層の製造方法の特徴は、上述した液晶組成物層に対して、空気下にて紫外線照射を行い、光吸収異方性層を形成する光吸収異方性層形成工程を有することである。空気下にて紫外線照射して硬化させることにより、硬化歪みを緩和させつつ硬膜を形成することができるため、硬化時に生じ得る配向乱れを抑制することができ、その結果、ヘイズの発生を抑制できたと考えられる。
ここで、紫外線照射の方法は、酸素が存在する空気下で行うこと以外は特に限定されず、従来公知の紫外線照射(露光)と同様の方法を採用することができる。
ここで、紫外線照射の方法は、酸素が存在する空気下で行うこと以外は特に限定されず、従来公知の紫外線照射(露光)と同様の方法を採用することができる。
本発明の光吸収異方性層の製造方法は、光吸収異方性層の耐久性が向上する理由から、上述した光吸収異方性層形成工程後の光学異方性層に対して、窒素下にて紫外線照射を行う工程を有することが好ましい。
本発明の光吸収異方性層の製造方法は、上述した光吸収異方性層形成工程において、上述した液晶組成物層に対して空気下にて紫外線照射を行う前に、上述した液晶組成物層に含まれる液晶成分を配向させる工程(以下、「配向工程」とも略す。)を有していることが好ましい。
配向工程は、液晶組成物層に含まれる液晶成分(特に、二色性物質)を配向させる工程である。配向工程では、配向膜によって配向した液晶化合物に沿って、二色性物質が配向するものと考えられる。
配向工程は、乾燥処理を有していてもよい。乾燥処理によって、溶媒などの成分を塗布膜から除去できる。乾燥処理は、塗布膜を室温下において所定時間放置する方法(例えば、自然乾燥)によって行われてもよいし、加熱および/または送風する方法によって行われてもよい。
配向工程は、乾燥処理を有していてもよい。乾燥処理によって、溶媒などの成分を塗布膜から除去できる。乾燥処理は、塗布膜を室温下において所定時間放置する方法(例えば、自然乾燥)によって行われてもよいし、加熱および/または送風する方法によって行われてもよい。
配向工程は、加熱処理を有することが好ましい。これにより、塗布膜に含まれる二色性物質がより配向し、二色性物質の配向度がより高くなる。
加熱処理は、製造適性などの点から、10~250℃が好ましく、25~190℃がより好ましい。また、加熱時間は、1~300秒が好ましく、1~60秒がより好ましい。
加熱処理は、製造適性などの点から、10~250℃が好ましく、25~190℃がより好ましい。また、加熱時間は、1~300秒が好ましく、1~60秒がより好ましい。
配向工程は、加熱処理後に実施される冷却処理を有していてもよい。冷却処理は、加熱後の塗布膜を室温(20~25℃)程度まで冷却する処理である。これにより、塗布膜に含有される二色性物質の配向がより固定され、二色性物質の配向度がより高くなる。冷却手段としては、特に限定されず、公知の方法により実施できる。
[積層体]
本発明の積層体は、上述した本発明の光吸収異方性層と、光吸収異方性層上に設けられるλ/4板とを有する積層体である。
また、本発明の積層体は、基材を有していることが好ましく、基材と、光吸収異方性層と、λ/4板とをこの順に有する積層体であることがより好ましい。
また、本発明の積層体は、バリア層を有していることが好ましく、光吸収異方性層と、バリア層と、λ/4板とをこの順に有する積層体であることがより好ましい。
また、本発明の積層体は、上記基材と上記光学異方性層との間に、配向膜を有していてもよい。
以下、本発明の積層体を構成する各層について説明する。
本発明の積層体は、上述した本発明の光吸収異方性層と、光吸収異方性層上に設けられるλ/4板とを有する積層体である。
また、本発明の積層体は、基材を有していることが好ましく、基材と、光吸収異方性層と、λ/4板とをこの順に有する積層体であることがより好ましい。
また、本発明の積層体は、バリア層を有していることが好ましく、光吸収異方性層と、バリア層と、λ/4板とをこの順に有する積層体であることがより好ましい。
また、本発明の積層体は、上記基材と上記光学異方性層との間に、配向膜を有していてもよい。
以下、本発明の積層体を構成する各層について説明する。
〔基材〕
基材としては、光学異方性層の用途に応じて選択することができ、例えば、ガラス及びポリマーフィルムが挙げられる。基材の光透過率は、80%以上であるのが好ましい。
基材としてポリマーフィルムを用いる場合には、光学的等方性のポリマーフィルムを用いるのが好ましい。ポリマーの具体例及び好ましい態様は、特開2002-22942号公報の[0013]段落の記載を適用できる。また、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても国際公開第2000/26705号公報に記載の分子を修飾することで発現性を低下させたものを用いることもできる。
基材としては、光学異方性層の用途に応じて選択することができ、例えば、ガラス及びポリマーフィルムが挙げられる。基材の光透過率は、80%以上であるのが好ましい。
基材としてポリマーフィルムを用いる場合には、光学的等方性のポリマーフィルムを用いるのが好ましい。ポリマーの具体例及び好ましい態様は、特開2002-22942号公報の[0013]段落の記載を適用できる。また、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても国際公開第2000/26705号公報に記載の分子を修飾することで発現性を低下させたものを用いることもできる。
〔光学異方性層〕
光学異方性層については、上述した通りであるので、その説明を省略する。
光学異方性層については、上述した通りであるので、その説明を省略する。
〔λ/4板〕
「λ/4板」とは、λ/4機能を有する板であり、具体的には、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(又は円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。
例えば、λ/4板が単層構造である態様としては、具体的には、延伸ポリマーフィルムや、支持体上にλ/4機能を有する光学異方性層を設けた位相差フィルムなどが挙げられ、また、λ/4板が複層構造である態様としては、具体的には、λ/4板とλ/2板とを積層してなる広帯域λ/4板が挙げられる。
λ/4板と光学異方性層とは、接して設けられていてもよいし、λ/4板と光学異方性層との間に、他の層が設けられていてもよい。このような層としては、密着性担保のための粘着層又は接着層、及びバリア層が挙げられる。
「λ/4板」とは、λ/4機能を有する板であり、具体的には、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(又は円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。
例えば、λ/4板が単層構造である態様としては、具体的には、延伸ポリマーフィルムや、支持体上にλ/4機能を有する光学異方性層を設けた位相差フィルムなどが挙げられ、また、λ/4板が複層構造である態様としては、具体的には、λ/4板とλ/2板とを積層してなる広帯域λ/4板が挙げられる。
λ/4板と光学異方性層とは、接して設けられていてもよいし、λ/4板と光学異方性層との間に、他の層が設けられていてもよい。このような層としては、密着性担保のための粘着層又は接着層、及びバリア層が挙げられる。
〔バリア層〕
本発明の積層体がバリア層を有する場合、バリア層は、光学異方性層とλ/4板との間に設けられることが好ましい。なお、光学異方性層とλ/4板との間に、バリア層以外の他の層(例えば、粘着層又は接着層)を有する場合には、バリア層は、例えば、光学異方性層と他の層との間に設けることができる。
バリア層は、ガス遮断層(酸素遮断層)とも呼ばれ、大気中の酸素等のガス、水分、又は、隣接する層に含まれる化合物等から光学異方性層を保護する機能を有する。
バリア層については、特開2014-159124号公報の[0014]~[0054]段落、特開2017-121721号公報の[0042]~[0075]段落、特開2017-115076号公報の[0045]~[0054]段落、特開2012-213938号公報の[0010]~[0061]段落、特開2005-169994号公報の[0021]~[0031]段落の記載を参照できる。
本発明の積層体がバリア層を有する場合、バリア層は、光学異方性層とλ/4板との間に設けられることが好ましい。なお、光学異方性層とλ/4板との間に、バリア層以外の他の層(例えば、粘着層又は接着層)を有する場合には、バリア層は、例えば、光学異方性層と他の層との間に設けることができる。
バリア層は、ガス遮断層(酸素遮断層)とも呼ばれ、大気中の酸素等のガス、水分、又は、隣接する層に含まれる化合物等から光学異方性層を保護する機能を有する。
バリア層については、特開2014-159124号公報の[0014]~[0054]段落、特開2017-121721号公報の[0042]~[0075]段落、特開2017-115076号公報の[0045]~[0054]段落、特開2012-213938号公報の[0010]~[0061]段落、特開2005-169994号公報の[0021]~[0031]段落の記載を参照できる。
〔配向膜〕
本発明の積層体は、基材と光学異方性層との間に、配向膜を有していてもよい。
配向膜としては、上述した本発明の光吸収異方性層の製造方法において説明したものと同様のものが挙げられる。
本発明の積層体は、基材と光学異方性層との間に、配向膜を有していてもよい。
配向膜としては、上述した本発明の光吸収異方性層の製造方法において説明したものと同様のものが挙げられる。
[画像表示装置]
本発明の画像表示装置は、上述した本発明の光学異方性層または上述した本発明の積層体を有する。
本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、及び、プラズマディスプレイパネルなどが挙げられる。
これらのうち、液晶セル又は有機EL表示パネルであるのが好ましく、液晶セルであるのがより好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましく、液晶表示装置であるのがより好ましい。
本発明の画像表示装置は、上述した本発明の光学異方性層または上述した本発明の積層体を有する。
本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、及び、プラズマディスプレイパネルなどが挙げられる。
これらのうち、液晶セル又は有機EL表示パネルであるのが好ましく、液晶セルであるのがより好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましく、液晶表示装置であるのがより好ましい。
〔液晶表示装置〕
本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置としては、上述した光学異方性層と、液晶セルと、を有する態様が好ましく挙げられる。より好適には、上述した積層体(ただし、λ/4板を含まない)と、液晶セルと、を有する液晶表示装置である。
なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる光学異方性層(積層体)のうち、フロント側の偏光素子として本発明の光学異方性層(積層体)を用いるのが好ましく、フロント側及びリア側の偏光素子として本発明の光学異方性層(積層体)を用いるのがより好ましい。
以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置としては、上述した光学異方性層と、液晶セルと、を有する態様が好ましく挙げられる。より好適には、上述した積層体(ただし、λ/4板を含まない)と、液晶セルと、を有する液晶表示装置である。
なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる光学異方性層(積層体)のうち、フロント側の偏光素子として本発明の光学異方性層(積層体)を用いるのが好ましく、フロント側及びリア側の偏光素子として本発明の光学異方性層(積層体)を用いるのがより好ましい。
以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
<液晶セル>
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、又はTN(Twisted Nematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に60~120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT(Thin Film Transistor)液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58~59(1998)記載)及び(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、及びPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006-215326号公報、及び特表2008-538819号公報に詳細な記載がある。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶性分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10-54982号公報、特開平11-202323号公報、特開平9-292522号公報、特開平11-133408号公報、特開平11-305217号公報、特開平10-307291号公報などに開示されている。
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、又はTN(Twisted Nematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に60~120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT(Thin Film Transistor)液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58~59(1998)記載)及び(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、及びPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006-215326号公報、及び特表2008-538819号公報に詳細な記載がある。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶性分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10-54982号公報、特開平11-202323号公報、特開平9-292522号公報、特開平11-133408号公報、特開平11-305217号公報、特開平10-307291号公報などに開示されている。
〔有機EL表示装置〕
本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、光学異方性層と、λ/4板と、有機EL表示パネルと、をこの順で有する態様が好適に挙げられる。
より好適には、視認側から、λ/4板を有する上述した積層体と、有機EL表示パネルと、をこの順に有する態様である。この場合には、積層体は、視認側から、基材、必要に応じて設けられる配向膜、光学異方性層、必要に応じて設けられるバリア層、及び、λ/4板の順に配置されている。
また、有機EL表示パネルは、電極間(陰極及び陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、光学異方性層と、λ/4板と、有機EL表示パネルと、をこの順で有する態様が好適に挙げられる。
より好適には、視認側から、λ/4板を有する上述した積層体と、有機EL表示パネルと、をこの順に有する態様である。この場合には、積層体は、視認側から、基材、必要に応じて設けられる配向膜、光学異方性層、必要に応じて設けられるバリア層、及び、λ/4板の順に配置されている。
また、有機EL表示パネルは、電極間(陰極及び陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1]
〔光配向膜の作製〕
下記光配向性ポリマーPA1を2質量部とo-キシレン98質量部とを混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、光配向膜形成用組成物を得た。
次いで、バーコート法により塗布して、120℃で乾燥して乾燥被膜を得た。
次いで、この乾燥被膜上に偏光UVを照射して光配向膜を得た。なお、偏光UV処理は、UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、波長365nmで測定した強度が100mJの条件で行った。
〔光配向膜の作製〕
下記光配向性ポリマーPA1を2質量部とo-キシレン98質量部とを混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、光配向膜形成用組成物を得た。
次いで、バーコート法により塗布して、120℃で乾燥して乾燥被膜を得た。
次いで、この乾燥被膜上に偏光UVを照射して光配向膜を得た。なお、偏光UV処理は、UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、波長365nmで測定した強度が100mJの条件で行った。
光配向性ポリマーPA1:
〔光吸収異方性層の作製〕
下記の成分を混合し、80℃で1時間攪拌することで、光吸収異方性層形成用組成物1を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光吸収異方性層形成用組成物1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶化合物L1 75質量部
・下記液晶化合物L2 25質量部
・下記二色性物質A1 3質量部
・下記二色性物質A2 3質量部
・下記二色性物質A3 1質量部
・下記二色性物質A4 1質量部
・2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)
ブタン-1-オン(イルガキュア369、BASF社製) 6部
・ポリアクリレート化合物(BYK-361N、
BYK-Chemie社製) 1.2部
・o-キシレン 250部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
なお、これらの二色性物質のうち、二色性物質A3および二色性物質A4が、波長550~700nmの範囲に極大吸収波長を有する二色性物質である。
下記の成分を混合し、80℃で1時間攪拌することで、光吸収異方性層形成用組成物1を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光吸収異方性層形成用組成物1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶化合物L1 75質量部
・下記液晶化合物L2 25質量部
・下記二色性物質A1 3質量部
・下記二色性物質A2 3質量部
・下記二色性物質A3 1質量部
・下記二色性物質A4 1質量部
・2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)
ブタン-1-オン(イルガキュア369、BASF社製) 6部
・ポリアクリレート化合物(BYK-361N、
BYK-Chemie社製) 1.2部
・o-キシレン 250部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
なお、これらの二色性物質のうち、二色性物質A3および二色性物質A4が、波長550~700nmの範囲に極大吸収波長を有する二色性物質である。
次いで、スロットダイコーターを用いて上記光配向膜PA1上に光吸収異方性層形成用組成物1を塗布し、塗布膜を形成した。さらに、110℃に設定した通風乾燥炉中を2分間かけて搬送することで溶剤を除去し、その後急冷することで乾燥被膜(液晶組成物層)を形成した。
その後、空気雰囲気下において高圧水銀灯を用いて紫外光を500mJ/cm2(365nm基準)で照射した後、さらに窒素雰囲気下において高圧水銀灯を用いて紫外光を500mJ/cm2(365nm基準)で照射し、乾燥被膜に含まれる重合性液晶を硬化させることで光吸収異方性層を作製した。なお、実施例1における硬化プロセスを「空気下露光⇒N2露光」とも略す。
その後、空気雰囲気下において高圧水銀灯を用いて紫外光を500mJ/cm2(365nm基準)で照射した後、さらに窒素雰囲気下において高圧水銀灯を用いて紫外光を500mJ/cm2(365nm基準)で照射し、乾燥被膜に含まれる重合性液晶を硬化させることで光吸収異方性層を作製した。なお、実施例1における硬化プロセスを「空気下露光⇒N2露光」とも略す。
[実施例2]
光吸収異方性層の形成時の硬化プロセスを、空気雰囲気下において高圧水銀灯を用いて紫外光を1000mJ/cm2(365nm基準)で照射し、硬化させた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。なお、実施例2における硬化プロセスを「空気下露光」とも略す。
光吸収異方性層の形成時の硬化プロセスを、空気雰囲気下において高圧水銀灯を用いて紫外光を1000mJ/cm2(365nm基準)で照射し、硬化させた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。なお、実施例2における硬化プロセスを「空気下露光」とも略す。
[実施例3]
光吸収異方性層形成用組成物1として、下記単官能化合物M1を更に6質量部配合した組成物を用い、光吸収異方性層の形成時の硬化プロセスを、窒素雰囲気下において高圧水銀灯を用いて紫外光を1000mJ/cm2(365nm基準)で照射し、硬化させた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。なお、実施例3における硬化プロセスを「N2下露光」とも略す。
光吸収異方性層形成用組成物1として、下記単官能化合物M1を更に6質量部配合した組成物を用い、光吸収異方性層の形成時の硬化プロセスを、窒素雰囲気下において高圧水銀灯を用いて紫外光を1000mJ/cm2(365nm基準)で照射し、硬化させた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。なお、実施例3における硬化プロセスを「N2下露光」とも略す。
[実施例4]
下記単官能化合物M1に代えて、下記単官能化合物M2を用いた以外は、実施例3と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。
下記単官能化合物M1に代えて、下記単官能化合物M2を用いた以外は、実施例3と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。
[実施例5]
光吸収異方性層形成用組成物1として、下記単官能化合物M1を更に6質量部配合した組成物を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。
光吸収異方性層形成用組成物1として、下記単官能化合物M1を更に6質量部配合した組成物を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。
[実施例6]
光吸収異方性層形成用組成物1として、二色性物質A3の配合量を2質量部とし、二色性物質A4を配合しない組成物を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。
光吸収異方性層形成用組成物1として、二色性物質A3の配合量を2質量部とし、二色性物質A4を配合しない組成物を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。
[実施例7~8]
液晶化合物L1およびL2に代えて、下記表1に示す液晶化合物を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。
液晶化合物L1およびL2に代えて、下記表1に示す液晶化合物を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、光吸収異方性層を作製した。
[比較例1]
実施例1と同様の光配向膜を作製した。
次いで、実施例1と同様の光吸収異方性層形成用組成物1を調製した。
次いで、上記で作製した光配向膜上に、上記で調製した光吸収異方性層形成用組成物1をバーコート法により塗布し、特許文献1(特開2019-049758号公報)の段落[0192]に記載された方法で、光吸収異方性層(偏光子層)を作製した。
実施例1と同様の光配向膜を作製した。
次いで、実施例1と同様の光吸収異方性層形成用組成物1を調製した。
次いで、上記で作製した光配向膜上に、上記で調製した光吸収異方性層形成用組成物1をバーコート法により塗布し、特許文献1(特開2019-049758号公報)の段落[0192]に記載された方法で、光吸収異方性層(偏光子層)を作製した。
[評価]
(1)回折角2θおよびI(φmax)/I(φmax-10)
作製した光吸収異方性層について、上述した方法により、インプレーン回折法にてX線回折パターンを観察した。ピークP1およびP2の回折角2θの測定結果、ならびに、上記式(1)の左辺である「I(φmax)/I(φmax-10)」の算出結果を下記表1に示す。
なお、実施例1~7において観察されたピークP2は、ピークP1のピーク強度であるI(φmax)の0.2倍以上のピーク強度を示すことが確認できた。
(1)回折角2θおよびI(φmax)/I(φmax-10)
作製した光吸収異方性層について、上述した方法により、インプレーン回折法にてX線回折パターンを観察した。ピークP1およびP2の回折角2θの測定結果、ならびに、上記式(1)の左辺である「I(φmax)/I(φmax-10)」の算出結果を下記表1に示す。
なお、実施例1~7において観察されたピークP2は、ピークP1のピーク強度であるI(φmax)の0.2倍以上のピーク強度を示すことが確認できた。
(2)ヘイズ
作製した光吸収異方性層について、蛍光灯を透過させた際の光散乱を観察した。下記基準に基づいてヘイズ性能を評価した。評価結果を下記表1に示す。
<評価基準>
AA:透明で光散乱が全く視認されない。
A:ごくわずかに光散乱があるが、視認されない。
B:わずかに光散乱が視認されるが、許容できる。
C:光散乱が視認され、許容できない。
作製した光吸収異方性層について、蛍光灯を透過させた際の光散乱を観察した。下記基準に基づいてヘイズ性能を評価した。評価結果を下記表1に示す。
<評価基準>
AA:透明で光散乱が全く視認されない。
A:ごくわずかに光散乱があるが、視認されない。
B:わずかに光散乱が視認されるが、許容できる。
C:光散乱が視認され、許容できない。
(3)耐久性
作製した光吸収異方性層について、80℃の環境で500時間経時させた際の、透過率変化を観察した。下記基準に基づいて耐久性を評価した。結果を下記表1に示す。
<評価基準>
A:ほとんど透過率変化が視認されない。
B:わずかに透過率が変化するが、許容できる。
C:透過率変化が大きく、許容できない。
作製した光吸収異方性層について、80℃の環境で500時間経時させた際の、透過率変化を観察した。下記基準に基づいて耐久性を評価した。結果を下記表1に示す。
<評価基準>
A:ほとんど透過率変化が視認されない。
B:わずかに透過率が変化するが、許容できる。
C:透過率変化が大きく、許容できない。
(4)析出性
光吸収異方性層形成用組成物を室温で経時した際の二色性物質の析出性を下記の基準に基づいて評価した。評価結果を下記表1に示す。C以上であれば、実用上許容レベルとなる。
<評価基準>
A:7日経過しても色素の析出が発生しない。
B:3日経過後に析出発生は見られないが、7日経過後には析出が見られる。
C:1日経過後に析出発生は見られないが、3日経過後には析出が見られる。
D:1日経過後に析出が見られる。
光吸収異方性層形成用組成物を室温で経時した際の二色性物質の析出性を下記の基準に基づいて評価した。評価結果を下記表1に示す。C以上であれば、実用上許容レベルとなる。
<評価基準>
A:7日経過しても色素の析出が発生しない。
B:3日経過後に析出発生は見られないが、7日経過後には析出が見られる。
C:1日経過後に析出発生は見られないが、3日経過後には析出が見られる。
D:1日経過後に析出が見られる。
上記表1中の液晶化合物、二色性物質および単官能化合物の構造を以下に示す。
液晶化合物L1
液晶化合物L2
液晶化合物L3
液晶化合物L4
液晶化合物L5
液晶化合物L6
二色性物質A1
二色性物質A2
二色性物質A3
二色性物質A4
単官能化合物M1
単官能化合物M2
表1に示す結果から、I(φmax)/I(φmax-10)の値が1.6未満であると、ヘイズが発生し、また、光吸収異方性層形成用組成物を室温で経時した際の二色性物質の析出性も劣ることが分かった(比較例1)
これに対し、I(φmax)/I(φmax-10)の値が1.6以上であると、ヘイズの発生が抑制されることが分かった(実施例1~8)。
特に、実施例1と実施例2との対比から、硬化プロセスにおいて、空気下にて紫外線照射(露光)および窒素下にて紫外線照射(露光)をこの順に施した場合には、耐久性が良好になることが分かった。
また、実施例1と実施例5との対比から、上記式(2)の関係を満たす単官能化合物を配合すると、ヘイズの発生がより抑制されることが分かった。
また、実施例1と実施例6との対比から、波長550~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも2種の二色性物質を用いると、光吸収異方性層形成用組成物を経時した際の二色性物質の析出性を抑制できることが分かった。
また、実施例1と実施例8との対比から、ピークP1だけでなく、ピークP2が観測される場合には、ヘイズの発生がより抑制されることが分かった。
これに対し、I(φmax)/I(φmax-10)の値が1.6以上であると、ヘイズの発生が抑制されることが分かった(実施例1~8)。
特に、実施例1と実施例2との対比から、硬化プロセスにおいて、空気下にて紫外線照射(露光)および窒素下にて紫外線照射(露光)をこの順に施した場合には、耐久性が良好になることが分かった。
また、実施例1と実施例5との対比から、上記式(2)の関係を満たす単官能化合物を配合すると、ヘイズの発生がより抑制されることが分かった。
また、実施例1と実施例6との対比から、波長550~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも2種の二色性物質を用いると、光吸収異方性層形成用組成物を経時した際の二色性物質の析出性を抑制できることが分かった。
また、実施例1と実施例8との対比から、ピークP1だけでなく、ピークP2が観測される場合には、ヘイズの発生がより抑制されることが分かった。
〔ポジティブAプレートの作製〕
下記組成の光配向膜形成用塗布液E1を、ワイヤーバーで連続的に塗布した後、140℃の温風で120秒間乾燥し、続いて、塗膜に対して偏光紫外線照射(10mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)することで、0.2μmの厚さの光配向膜E1を形成した。
下記組成の光配向膜形成用塗布液E1を、ワイヤーバーで連続的に塗布した後、140℃の温風で120秒間乾燥し、続いて、塗膜に対して偏光紫外線照射(10mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)することで、0.2μmの厚さの光配向膜E1を形成した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光配向膜形成用塗布液E1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合体PA-2 100.00質量部
・下記酸発生剤PAG-1 5.00質量部
・下記酸発生剤CPI-110TF 0.005質量部
・イソプロピルアルコール 16.50質量部
・酢酸ブチル 1072.00質量部
・メチルエチルケトン 268.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光配向膜形成用塗布液E1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合体PA-2 100.00質量部
・下記酸発生剤PAG-1 5.00質量部
・下記酸発生剤CPI-110TF 0.005質量部
・イソプロピルアルコール 16.50質量部
・酢酸ブチル 1072.00質量部
・メチルエチルケトン 268.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
重合体PA-2
酸発生剤PAG-1
酸発生剤CPI-110TF
下記組成の組成物F1を、バーコーターを用いて上記光配向膜E1上に塗布した。光配向膜E1上に形成された塗膜を温風にて120℃に加熱し、その後60℃に冷却した後に、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長365nmにて100mJ/cm2の紫外線を塗膜に照射し、続いて120℃に加熱しながら500mJ/cm2の紫外線を塗膜に照射することで、液晶化合物の配向を固定化し、ポジティブAプレートF1を作製した。
ポジティブAプレートF1の厚さは2.5μmであり、Re(550)は144nmであった。また、ポジティブAプレートは、Re(450)≦Re(550)≦Re(650)の関係を満たしていた。Re(450)/Re(550)は、0.82であった。
ポジティブAプレートF1の厚さは2.5μmであり、Re(550)は144nmであった。また、ポジティブAプレートは、Re(450)≦Re(550)≦Re(650)の関係を満たしていた。Re(450)/Re(550)は、0.82であった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
組成物F1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物LA-1 43.50質量部
・下記重合性液晶化合物LA-2 43.50質量部
・下記重合性液晶化合物LA-3 8.00質量部
・下記重合性液晶化合物LA-4 5.00質量部
・下記重合開始剤PI-1 0.55質量部
・下記レベリング剤T-1 0.20質量部
・シクロペンタノン 235.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
組成物F1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物LA-1 43.50質量部
・下記重合性液晶化合物LA-2 43.50質量部
・下記重合性液晶化合物LA-3 8.00質量部
・下記重合性液晶化合物LA-4 5.00質量部
・下記重合開始剤PI-1 0.55質量部
・下記レベリング剤T-1 0.20質量部
・シクロペンタノン 235.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
重合性液晶化合物LA-1(tBuはターシャリーブチル基を表す)
重合性液晶化合物LA-2
重合性液晶化合物LA-3
重合性液晶化合物LA-4(Meはメチル基を表す)
重合開始剤PI-1
レベリング剤T-1
〔ポジティブCプレートH1を有するTACフィルムの作製〕
下記組成の光配向膜形成用塗布液G1を、バーコーターにて塗布した後、60℃の温風で60秒間、更に100℃の温風で120秒間乾燥し、光配向膜G1を形成した。
下記組成の光配向膜形成用塗布液G1を、バーコーターにて塗布した後、60℃の温風で60秒間、更に100℃の温風で120秒間乾燥し、光配向膜G1を形成した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光配向膜形成用塗布液G1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・ポリビニルアルコール(クラレ製、PVA103) 2.4質量部
・イソプロピルアルコール 1.6質量部
・メタノール 36質量部
・水 60質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光配向膜形成用塗布液G1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・ポリビニルアルコール(クラレ製、PVA103) 2.4質量部
・イソプロピルアルコール 1.6質量部
・メタノール 36質量部
・水 60質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記組成のポジティブCプレート形成用塗布液H1を光配向膜G1上に塗布し、得られた塗膜を60℃で60秒間熟成させた後に、空気下にて70mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化することにより、液晶化合物を垂直配向させ、厚さ0.5μmのポジティブCプレートH1を作製した。
得られたポジティブCプレートのRth(550)は、-60nmであった。
得られたポジティブCプレートのRth(550)は、-60nmであった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
ポジティブCプレート形成用塗布液H1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶化合物LC-1 80質量部
・下記液晶化合物LC-2 20質量部
・下記垂直配向性液晶化合物向剤S01 1質量部
・エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 8質量部
・イルガキュアー907(BASF製) 3質量部
・カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製) 1質量部
・下記化合物B03 0.4質量部
・メチルエチルケトン 170質量部
・シクロヘキサノン 30質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
ポジティブCプレート形成用塗布液H1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶化合物LC-1 80質量部
・下記液晶化合物LC-2 20質量部
・下記垂直配向性液晶化合物向剤S01 1質量部
・エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 8質量部
・イルガキュアー907(BASF製) 3質量部
・カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製) 1質量部
・下記化合物B03 0.4質量部
・メチルエチルケトン 170質量部
・シクロヘキサノン 30質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶化合物LC-1
液晶化合物LC-2
垂直配向性液晶化合物向剤S01
化合物B03
〔粘着剤N1及びN2の作製〕
次に、以下の手順に従い、アクリレート系重合体を調製した。
冷却管、窒素導入管、温度計及び攪拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル95質量部、アクリル酸5質量部を溶液重合法により重合させて、平均分子量200万、分子量分布(Mw/Mn)3.0のアクリレート系重合体(NA1)を得た。
次に、以下の手順に従い、アクリレート系重合体を調製した。
冷却管、窒素導入管、温度計及び攪拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル95質量部、アクリル酸5質量部を溶液重合法により重合させて、平均分子量200万、分子量分布(Mw/Mn)3.0のアクリレート系重合体(NA1)を得た。
次に得られたアクリレート系重合体(NA1)用いて、以下の組成で、アクリレート系粘着剤を作製した。これらの組成物を、シリコーン系剥離剤で表面処理したセパレートフィルムにダイコーターを用いて塗布し90℃の環境下で1分間乾燥させ、紫外線(UV)を下記条件で照射して、下記アクリレート系粘着剤N1及びN2(粘着層)を得た。アクリレート系粘着剤の組成と膜厚を以下に示す。
<UV照射条件>
・フュージョン社無電極ランプ Hバルブ
・照度600mW/cm2、光量150mJ/cm2
・UV照度及び光量は、アイグラフィックス製「UVPF-36」を用いて測定した。
<UV照射条件>
・フュージョン社無電極ランプ Hバルブ
・照度600mW/cm2、光量150mJ/cm2
・UV照度及び光量は、アイグラフィックス製「UVPF-36」を用いて測定した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
アクリレート系粘着剤N1(膜厚15μm)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・アクリレート系重合体(NA1) 100質量部
・下記(A)多官能アクリレート系モノマー 11.1質量部
・下記(B)光重合開始剤 1.1質量部
・下記(C)イソシアネート系架橋剤 1.0質量部
・下記(D)シランカップリング剤 0.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
アクリレート系粘着剤N1(膜厚15μm)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・アクリレート系重合体(NA1) 100質量部
・下記(A)多官能アクリレート系モノマー 11.1質量部
・下記(B)光重合開始剤 1.1質量部
・下記(C)イソシアネート系架橋剤 1.0質量部
・下記(D)シランカップリング剤 0.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
―――――――――――――――――――――――――――――――――
アクリレート系粘着剤N2(膜厚25μm)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・アクリレート系重合体(NA1) 100質量部
・下記(C)イソシアネート系架橋剤 1.0質量部
・下記(D)シランカップリング剤 0.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
アクリレート系粘着剤N2(膜厚25μm)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・アクリレート系重合体(NA1) 100質量部
・下記(C)イソシアネート系架橋剤 1.0質量部
・下記(D)シランカップリング剤 0.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(A)多官能アクリレート系モノマー:トリス(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、分子量=423、3官能型(東亞合成社製、商品名「アロニックスM-315」)
(B)光重合開始剤:ベンゾフェノンと1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとの質量比1:1の混合物、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー500」
(C)イソシアネート系架橋剤:トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン社製「コロネートL」)
(D)シランカップリング剤:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製「KBM-403」)
(B)光重合開始剤:ベンゾフェノンと1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとの質量比1:1の混合物、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー500」
(C)イソシアネート系架橋剤:トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン社製「コロネートL」)
(D)シランカップリング剤:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製「KBM-403」)
〔UV接着剤の作製〕
下記組成のUV接着剤組成物を調製した。
─────────────────────────────────
UV接着剤組成物
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・CEL2021P(ダイセル社製) 70質量部
・1、4-ブタンジオールジグリシジルエーテル 20質量部
・2-エチルヘキシルグリシジルエーテル 10質量部
・CPI-100P 2.25質量部
─────────────────────────────────
下記組成のUV接着剤組成物を調製した。
─────────────────────────────────
UV接着剤組成物
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・CEL2021P(ダイセル社製) 70質量部
・1、4-ブタンジオールジグリシジルエーテル 20質量部
・2-エチルヘキシルグリシジルエーテル 10質量部
・CPI-100P 2.25質量部
─────────────────────────────────
CPI-100P
〔積層体CPAC1の作製〕
上記ポジティブAプレートF1と、上記ポジティブCプレートH1とを、上記UV接着剤組成物を用いて600mJ/cm2のUV照射で貼り合わせた。UV接着剤層の厚さは3μmであった。なお、UV接着剤で貼り合わせる表面には、それぞれコロナ処理を行った。次に、ポジティブAプレートF1側の光配向膜E1の支持体を除去し、位相差板AC1とした。
低反射表面フィルムCV-LC5(富士フイルム社製)の支持体側に、上記粘着剤N1を用いて、実施例1で作製した光吸収異方性層を貼り合わせた。次に、実施例1で作製した光吸収異方性層に含まれる支持体を除去し、その除去した面と、上記位相差板AC1のポジティブAプレートF1側とを、上記粘着剤N1を用いて貼り合わせた。次に、上記位相差板AC1に含まれるポジティブCプレートH1側の支持体を除去し、積層体CPAC1を作製した。このとき、上記積層体CPAC1に含まれる光吸収異方性膜C1の吸収軸と、ポジティブAプレートF1の遅相軸とのなす角度が45°となるように貼り合わせた。なお、積層体CPAC1の層構成は、低反射表面フィルムCV-LC5、粘着層N1、酸素遮断層D1、光吸収異方性膜C1、光配向膜B1、粘着層N1、ポジティブAプレートF1、UV接着剤層及びポジティブCプレートH1である。
上記ポジティブAプレートF1と、上記ポジティブCプレートH1とを、上記UV接着剤組成物を用いて600mJ/cm2のUV照射で貼り合わせた。UV接着剤層の厚さは3μmであった。なお、UV接着剤で貼り合わせる表面には、それぞれコロナ処理を行った。次に、ポジティブAプレートF1側の光配向膜E1の支持体を除去し、位相差板AC1とした。
低反射表面フィルムCV-LC5(富士フイルム社製)の支持体側に、上記粘着剤N1を用いて、実施例1で作製した光吸収異方性層を貼り合わせた。次に、実施例1で作製した光吸収異方性層に含まれる支持体を除去し、その除去した面と、上記位相差板AC1のポジティブAプレートF1側とを、上記粘着剤N1を用いて貼り合わせた。次に、上記位相差板AC1に含まれるポジティブCプレートH1側の支持体を除去し、積層体CPAC1を作製した。このとき、上記積層体CPAC1に含まれる光吸収異方性膜C1の吸収軸と、ポジティブAプレートF1の遅相軸とのなす角度が45°となるように貼り合わせた。なお、積層体CPAC1の層構成は、低反射表面フィルムCV-LC5、粘着層N1、酸素遮断層D1、光吸収異方性膜C1、光配向膜B1、粘着層N1、ポジティブAプレートF1、UV接着剤層及びポジティブCプレートH1である。
有機ELパネル(有機EL表示素子)搭載のSAMSUNG社製GALAXY S5を分解し、有機EL表示装置から、円偏光板付きタッチパネルを剥離し、更にタッチパネルから円偏光板を剥がし、有機EL表示素子、タッチパネル及び円偏光板をそれぞれ単離した。続いて、単離したタッチパネルを有機EL表示素子と再度貼合し、更に上記で作製した積層体CPAC1のポジティブCプレート1側を空気が入らないようにしてタッチパネル上に貼合し、画像表示装置を作製した。
上記で作製した画像表示装置を用いて画像表示したところ、正面、斜めからの光散乱は共に視認されなかった。
1 光吸収異方性層
2 液晶化合物
3 回折面
4 入射X線
5 反射X線
6 回折X線
2 液晶化合物
3 回折面
4 入射X線
5 反射X線
6 回折X線
Claims (8)
- 二色性物質および液晶化合物を含有する光吸収異方性層であって、
前記光吸収異方性層にX線を照射し、インプレーン回折法にてX線回折パターンを測定する際に、下記測定領域で回折X線を測定して、ピーク強度が最大となる回折角2θmaxおよび回転角度φmaxを決定し、回折角2θmaxおよび回転角度φmaxにおける回折X線のピーク強度をI(φmax)とし、回折角2θmaxおよび回転角度φmax-10°における回折X線のピーク強度をI(φmax-10)とした場合に、以下の式(1)の関係を満たす、光吸収異方性層。
測定領域:
・光吸収異方性層の面内方向の回転角度φ:0~180°
・回折角2θ:0~10°
式(1):
I(φmax)/I(φmax-10) ≧ 1.6 - 前記光吸収異方性層を回転角度φmax-90°の位置に固定し、回折角2θを10°超30°以下の範囲で測定した際に、I(φmax)×0.2倍以上のピーク強度を示す回折X線のピークが観測される、請求項1に記載の光吸収異方性層。
- 前記光吸収異方性層が、二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含有する液晶組成物を用いて形成され、
前記液晶化合物の長軸方向の分子長D1(Å)と、前記単官能化合物の長軸方向の分子長D2(Å)とが、下記式(2)の関係を満たす、請求項1または2に記載の光吸収異方性層。
式(2):
0.2×D1 ≦ D2 ≦ 0.45×D1 - 前記二色性物質が、波長550~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも2種の二色性物質を含む、請求項1または2に記載の光吸収異方性層。
- 請求項1または2に記載の光吸収異方性層を製造する光吸収異方性層の製造方法であって、
二色性物質、液晶化合物および単官能化合物を含む液晶組成物層に対して、空気下にて紫外線照射を行い、光吸収異方性層を形成する光吸収異方性層形成工程を有する、光吸収異方性層の製造方法。 - 前記光吸収異方性層形成工程後の前記光学異方性層に対して、窒素下にて紫外線照射を行う工程を有する、請求項5に記載の光吸収異方性層の製造方法。
- 請求項1または2に記載の光吸収異方性層と、前記光吸収異方性層上に設けられるλ/4板とを有する、積層体。
- 請求項1または2に記載の光吸収異方性層を有する画像表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-053411 | 2022-03-29 | ||
JP2022053411 | 2022-03-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2023189885A1 true WO2023189885A1 (ja) | 2023-10-05 |
Family
ID=88201276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/011091 WO2023189885A1 (ja) | 2022-03-29 | 2023-03-22 | 光吸収異方性層、光吸収異方性層の製造方法、積層体および画像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2023189885A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060049381A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-03-09 | Markus Klein | Polymerizable mesogenic cyclohexyl derivatives |
WO2019132020A1 (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 富士フイルム株式会社 | 偏光子、及び、画像表示装置 |
WO2020003938A1 (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 富士フイルム株式会社 | 偏光子、及び、画像表示装置 |
-
2023
- 2023-03-22 WO PCT/JP2023/011091 patent/WO2023189885A1/ja unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060049381A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-03-09 | Markus Klein | Polymerizable mesogenic cyclohexyl derivatives |
WO2019132020A1 (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 富士フイルム株式会社 | 偏光子、及び、画像表示装置 |
WO2020003938A1 (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 富士フイルム株式会社 | 偏光子、及び、画像表示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7109476B2 (ja) | 光学積層体の製造方法、光学積層体および画像表示装置 | |
JP7402332B2 (ja) | 光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 | |
JP6896890B2 (ja) | 光吸収異方性膜、光学積層体および画像表示装置 | |
WO2017154907A1 (ja) | 着色組成物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 | |
JP7449301B2 (ja) | 偏光子形成用組成物、偏光子、積層体、および画像表示装置 | |
WO2018186500A1 (ja) | 偏光素子、円偏光板および画像表示装置 | |
WO2020122116A1 (ja) | 光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 | |
JP7394860B2 (ja) | 液晶組成物、二色性物質、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 | |
JP7350855B2 (ja) | 液晶組成物、液晶層、積層体および画像表示装置 | |
JP7062770B2 (ja) | 積層体および画像表示装置 | |
JP7109485B2 (ja) | 積層体、積層体の製造方法および画像表示装置 | |
JP7377833B2 (ja) | 光学要素および表示装置 | |
WO2022054556A1 (ja) | 偏光板、有機エレクトロルミネッセンス表示装置 | |
JP6902100B2 (ja) | 有機el表示装置用位相差板、有機el表示装置および位相差板の製造方法 | |
WO2019225468A1 (ja) | 偏光子および画像表示装置 | |
JP7367036B2 (ja) | 組成物、偏光子層、積層体、および画像表示装置 | |
CN110692000A (zh) | 有机el显示装置用相位差片、有机el显示装置及相位差片的制造方法 | |
WO2022202470A1 (ja) | 光吸収異方性膜、積層体及び画像表示装置 | |
WO2023189885A1 (ja) | 光吸収異方性層、光吸収異方性層の製造方法、積層体および画像表示装置 | |
JPWO2019182133A1 (ja) | 偏光子、偏光子の製造方法、積層体および画像表示装置 | |
WO2023276679A1 (ja) | 光吸収異方性層、光学フィルム、視野角制御システムおよび画像表示装置 | |
JP7108051B2 (ja) | 液晶組成物、高分子液晶性化合物の製造方法、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 | |
JP2022078095A (ja) | 偏光素子、円偏光板および画像表示装置 | |
WO2021153510A1 (ja) | 液晶組成物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 | |
WO2021182160A1 (ja) | 液晶組成物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23779899 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2024511925 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |