WO2014192678A1 - 光学フィルム、組成物、平面画像表示装置、立体画像表示装置、液晶表示装置、有機el表示装置、光学フィルムの製造方法 - Google Patents
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- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133631—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value
Definitions
- the present invention relates to an optical film, a composition, in particular, a composition preferably used for producing an optical film, a method for producing an optical film, a flat image display device having an optical film, a stereoscopic image display device, a liquid crystal display device, and an organic EL display. Relates to the device.
- a solution in which a liquid crystal compound is dissolved in an organic solvent is prepared, and this solution is applied onto a transparent support, dried and cured to continuously produce an optical film.
- the method is used.
- it is calculated
- a liquid crystal compound is applied on a transparent support coated with an alignment film, then dried at a high temperature, and polymerized and hardened by light or heat to achieve uniform alignment. We realize sex.
- Patent Document 1 as a means for increasing the degree of hardening for the purpose of improving the durability and scratch resistance of an optical film, the optical film is irradiated with ultraviolet rays while being heated (100 ° C. or higher), whereby an alignment layer and a liquid crystal A method for hardening an optically anisotropic layer containing a functional compound is disclosed.
- Patent Document 2 an alignment film and an optically anisotropic layer containing a liquid crystal compound are laminated on a support in this order, and a photopolymerization initiator is included in the alignment film.
- An optical film is disclosed in which the maximum absorption wavelength is at least 20 nm longer than the maximum absorption wavelength of the liquid crystalline compound.
- wet heat durability is improved by adding an initiator to the alignment film.
- Patent Document 3 discloses that a polyfunctional (meth) acrylamide compound having a specific structure is used as a curing agent.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical film in which the surface state of the support is good and the wet heat durability is excellent. Furthermore, it aims at providing the composition preferably used for manufacture of this optical film, the manufacturing method of an optical film, the flat image display apparatus using an optical film, a three-dimensional image display apparatus, a liquid crystal display device, and an organic EL display apparatus. To do.
- the use of a composition containing a polyvinyl alcohol having a polymerizable group and a polyfunctional (meth) acrylamide compound for the formation of an alignment film results in the above problem. It was found that can be solved. That is, the adhesion between the support or the optically anisotropic layer and the alignment film layer is improved by blending a polyfunctional (meth) acrylamide compound having an appropriate hydrophilicity with the polyvinyl alcohol having a polymerizable group. Can do. Further, by using a compound having a crosslinkable group, the film can be hardened even when polymerized at a low temperature. As a result, it was found that even if the support of the optical film is thin, wrinkles are not generated and the wet heat durability can be improved, and the present invention has been completed.
- a patterned optical anisotropic element is used in which regions having different slow axes and retardations are regularly arranged in a plane.
- FPR film pattern retarder
- organic EL display devices used for portable terminals such as smartphones have become widespread, and display performance improvement accompanying use under external light has been demanded.
- it is expected to be used for a ⁇ / 4 plate applied to a circularly polarizing plate having antireflection performance, and the present invention is useful in enhancing the display performance of an organic EL display device. It became clear by research of inventors.
- ⁇ 1> and ⁇ 14> preferably ⁇ 2> to ⁇ 13> and ⁇ 11> to ⁇ 28>.
- ⁇ 2> The optical film according to ⁇ 1>, wherein the support has a thickness of 20 to 60 ⁇ m.
- ⁇ 3> The ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the polyfunctional acrylamide compound comprises a total of two or more types of structures represented by -L-acrylamide groups and -L-methacrylamide groups The described optical film; wherein L represents a single bond or a divalent linking group.
- ⁇ 4> The optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the polyfunctional acrylamide compound includes 3 to 6 acrylamide groups and methacrylamide groups in total.
- the number of atoms connecting two groups selected from an acrylamide group and a methacrylamide group in the molecule is 4 to 40, ⁇ 1> to ⁇ 4 > The optical film in any one of>.
- ⁇ 6> The optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the polyfunctional acrylamide compound is a compound represented by the following general formula (I):
- Z represents an n-valent group
- L represents a single bond or a divalent linking group
- R represents a hydrogen atom or a methyl group
- n represents an integer of 3 to 6
- Each L and R may be the same or different.
- ⁇ 9> The optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the polyfunctional acrylamide compound is a compound represented by the following general formula (I-1); Formula (I-1) In general formula (I-1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R may be the same or different.
- R represents a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R may be the same or different.
- ⁇ 10> The optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein a mass ratio of the polyfunctional acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group in the alignment film is 1: 1 to 1:20. .
- the mass ratio of the polyfunctional acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group in the alignment film is 1: 5 to 1:20, and the optical film is for a viewing angle widening film.
- the mass ratio of the polyfunctional acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group in the alignment film is 1: 1 to 1:20, and the optical film is for a patterned retarder film.
- the mass ratio of the polyfunctional acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group in the alignment film is 1: 1 to 1:20, and the optical film is for a circularly polarizing plate.
- a composition comprising polyvinyl alcohol having a polymerizable group and a polyfunctional acrylamide compound selected from polyfunctional acrylamide compounds and polyfunctional methacrylamide compounds.
- the polyfunctional acrylamide compound includes a total of two or more types of structures represented by -L-acrylamide groups and -L-methacrylamide groups.
- L represents a single bond or a bivalent coupling group.
- the polyfunctional acrylamide compound includes 3 to 6 acrylamide groups and methacrylamide groups in total.
- the number of atoms connecting two groups selected from an acrylamide group and a methacrylamide group in the molecule is 4 to 40, ⁇ 14> to ⁇ 16 > The composition in any one of>.
- Z represents an n-valent group
- L represents a single bond or a divalent linking group
- R represents a hydrogen atom or a methyl group
- n represents an integer of 3 to 6
- Each L and R may be the same or different.
- n ⁇ 1 Of the n —L—NH—C ( ⁇ O) —CR ⁇ CH 2 of the general formula (I), (n ⁇ 1) or (n ⁇ 2) have the same L
- the composition according to ⁇ 18>, which is (A), and the remaining one or two are structures having L different from structure (A).
- composition according to any one of ⁇ 14> to ⁇ 21> wherein the polyvinyl alcohol having a polymerizable group is a polyvinyl alcohol having a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-opening polymerizable group.
- the mass ratio of the polyfunctional acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group is 1: 1 to 1:20.
- a flat image display device or a stereoscopic image display device comprising the optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>.
- ⁇ 26> A liquid crystal display device or an organic EL display device having the optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>.
- ⁇ 27> Applying the composition according to any one of ⁇ 14> to ⁇ 24> in a layer form on a support, and applying a composition containing a liquid crystal compound on the surface of the layered composition in a layer form.
- a method for producing an optical film comprising irradiating a composition containing a layered liquid crystal compound with ultraviolet rays at 40 to 90 ° C.
- ⁇ 28> The method for producing an optical film according to ⁇ 27>, wherein the optical film is the optical film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>.
- an optical film having a good surface condition of the support and excellent wet heat durability It became possible to provide an optical film having a good surface condition of the support and excellent wet heat durability. Furthermore, the composition preferably used for manufacture of this optical film and the manufacturing method of an optical film can be provided. In addition, a flat image display device, a stereoscopic image display device, a liquid crystal display device, and an organic EL display device having an optical film can be provided.
- Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at the wavelength ⁇ , respectively.
- Re ( ⁇ ) is measured with KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments) by making light of wavelength ⁇ nm incident in the normal direction of the film.
- the wavelength selection filter can be exchanged manually, or the measurement value can be converted by a program or the like.
- Rth ( ⁇ ) is calculated by the following method.
- Rth ( ⁇ ) is Re ( ⁇ ) with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of a slow axis, in-plane with the film) Measure the light at a wavelength of ⁇ nm from each tilted direction in 10 degree steps from the normal direction to 50 ° on one side with respect to the film normal direction.
- KOBRA 21ADH or WR is calculated based on the measured retardation value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value.
- the value is calculated by KOBRA 21ADH or WR after changing its sign to negative. Note that the retardation value is measured from two inclined directions with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, the arbitrary direction in the film plane is the rotation axis).
- Rth can also be calculated from the following formula (A) and formula (III) based on the value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value.
- Re ( ⁇ ) represents a retardation value in a direction inclined by an angle ⁇ from the normal direction.
- nx represents the refractive index in the slow axis direction in the plane
- ny represents the refractive index in the direction orthogonal to nx in the plane
- nz is the direction orthogonal to nx and ny.
- Rth ⁇ (nx + ny) / 2 ⁇ nz ⁇ ⁇ d
- Rth ( ⁇ ) is calculated by the following method.
- Rth ( ⁇ ) is from ⁇ 50 ° to +50 with respect to the film normal direction, with Re ( ⁇ ) being the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) and the tilt axis (rotation axis).
- Re ( ⁇ ) being the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) and the tilt axis (rotation axis).
- Measured at 11 points by injecting light of wavelength ⁇ nm from each inclined direction in 10 ° steps up to °°, and KOBRA based on the measured retardation value, assumed average refractive index value and input film thickness value.
- “Orthogonal” and “90 °” mean that the crossing angle is approximately 90 °, and is 80 ° to 100 °, preferably 85 ° to 95 °, more preferably 87 ° to 93 °. “45 °” means that the crossing angle is approximately 45 °, and is 35 ° to 55 °, preferably 40 ° to 50 °, more preferably 42 ° to 48 °.
- a (meth) acrylamide compound means a compound containing an acrylamide group or a methacrylamide group in the molecule. That is, in this specification, a polyfunctional (meth) acrylamide compound means a polyfunctional acrylamide compound selected from a polyfunctional acrylamide compound and a polyfunctional methacrylamide compound. In the present specification, the polyfunctional (meth) acrylamide compound and the polyfunctional acrylamide compound are synonymous, and hereinafter, the polyfunctional acrylamide compound and the polyfunctional methacrylamide compound are also referred to as a polyfunctional (meth) acrylamide compound.
- an acrylamide group and a methacrylamide group are also collectively referred to as a (meth) acrylamide group.
- the number of (meth) acrylamide groups when the number of (meth) acrylamide groups is represented, it means the total number of acrylamide groups and methacrylamide groups.
- composition of the present invention comprises polyvinyl alcohol having a polymerizable group and a polyfunctional (meth) acrylamide compound.
- an alignment film which will be described later, is formed using the composition of the present invention, an optical film having a good surface state and excellent wet heat durability can be provided.
- the composition of the present invention has polyvinyl alcohol having a polymerizable group.
- Polyvinyl alcohol is not particularly defined, but for example, the one described in Example 1 described in Japanese Patent No. 3890368 can be used.
- the saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 80 to 95 mol%, more preferably 83 to 90 mol%, and particularly preferably 85 to 89 mol%.
- the saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 85 to 99 mol%, more preferably 88 to 98 mol%, most preferably 90 to 97 mol%. .
- the polymerizable group possessed by polyvinyl alcohol is preferably a functional group capable of addition polymerization reaction or condensation polymerization reaction. Examples of polymerizable groups are shown below.
- the polymerizable group is particularly preferably a functional group capable of addition polymerization reaction.
- a polymerizable group is preferably a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-opening polymerizable group.
- Examples of the polymerizable ethylenically unsaturated group include the following formulas (M-1) to (M-6).
- R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group.
- (M-1) to (M-6) (M-1) or (M-2) is preferable, and (M-1) is more preferable.
- the ring-opening polymerizable group is preferably a cyclic ether group, and more preferably an epoxy group or an oxetanyl group.
- the content of the polyvinyl alcohol having a polymerizable group is preferably 50 to 99.9% by mass, and more preferably 60 to 99.9% by mass in the solid content of the composition.
- the composition of the present invention contains a polyfunctional (meth) acrylamide compound. Since the polyfunctional (meth) acrylamide compound has a function as a crosslinking agent, it is sufficiently hardened even under low-temperature heating conditions. In addition, when the composition of the present invention is used as an alignment film, it is possible to provide an optical film having a good surface state of the support and excellent wet heat durability.
- the polyfunctional (meth) acrylamide compound used in the present invention is not particularly defined as long as it contains 3 or more (meth) acrylamide groups, but preferably contains 3 to 6 (meth) acrylamide groups.
- the polyfunctional (meth) acrylamide compound used in the present invention includes a structure represented by two or more kinds of -L- (meth) acrylamide groups (where L is a single bond or a divalent linking group). Is preferred.
- L is a single bond or a divalent linking group
- the numbers are preferably different.
- the polyfunctional (meth) acrylamide compound has an asymmetric molecular structure, and as a result, the water solubility of the polyfunctional (meth) acrylamide compound is increased, thereby further improving the compatibility with polyvinyl alcohol.
- L represents a single bond or a divalent linking group.
- Examples of the divalent linking group include an alkylene group, —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, —NRa— (wherein Ra is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom) And a group selected from any one of an alkenylene group, an alkynylene group and an arylene group, or a group consisting of a combination of two or more of these groups is preferable. More preferably, it is a combination of an alkylene group, —O—, —CO—, —SO 2 —, —NRa— (wherein Ra is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom). Valent linking group.
- the number of atoms constituting the chain portion of L is preferably 1-20.
- the chain here is a chain of atoms bonded to a (meth) acrylamide group, and is the longest chain.
- the number of atoms constituting the L chain portion is 2.
- the alkylene group, alkenylene group, and alkynylene group may be linear, branched, and cyclic.
- the number of atoms connecting (meth) acrylamide groups contained in the molecule is respectively It is preferably 4 to 40, more preferably 4 to 30, and still more preferably 4 to 20.
- the number of atoms that link (meth) acrylamide groups refers to the number of atoms that form a chain portion that connects nitrogen atoms in two (meth) acrylamide groups in the molecule.
- the numbers of atoms connecting the (meth) acrylamide groups are 6, 6, 6, 11, 11, and 11, respectively.
- the polyfunctional (meth) acrylamide compound is preferably a compound represented by the following general formula (I).
- Formula (I) (In general formula (I), Z represents an n-valent group, L represents a single bond or a divalent linking group, R represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents an integer of 3 to 6. n L and R may be the same or different.)
- L is synonymous with L in the structure represented by the above two or more kinds of -L- (meth) acrylamide groups (where L is a single bond or a divalent linking group), and a preferred range is also synonymous. is there.
- L is preferably a divalent linking group.
- Z represents an n-valent group, and is preferably a trivalent to hexavalent linking group, and more preferably a trivalent to tetravalent linking group.
- a hydrocarbon group preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
- Z-1, Z-2 or Z-3 are preferable. More preferably, it is an aliphatic hydrocarbon group (preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms), Z-1, Z-2 or Z-3. More preferred are Z-1, Z-2, the following Z-5 or Z-6. (In the formula, * represents a binding site with L.)
- N represents an integer of 3 to 6, preferably an integer of 3 to 5, and more preferably 3 or 4.
- (n- 1) pieces or (n-2) pieces are identical
- the structure (A) having L, and the remaining one or two are preferably structures having L different from the structure (A).
- the compound represented by the general formula (I) is preferably a compound represented by the following general formula (I-1).
- Formula (I-1) (In general formula (I-1), R represents a hydrogen atom or a methyl group. A plurality of R may be the same or different.)
- the polyfunctional (meth) acrylamide compound is preferably contained in an amount of 0.001 to 5 parts by mass, more preferably 0.01 to 4 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl alcohol having a polymerizable group. More preferably, the content is ⁇ 3 parts by mass.
- the mass ratio of the polyfunctional (meth) acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group is preferably 1: 1 to 1:20, and preferably 1: 1 to The ratio is more preferably 1:15, and further preferably 1: 1 to 1:10.
- the mass ratio of the polyfunctional (meth) acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group is 1: 5 to 1:20. It is preferably 1: 5 to 1:15, more preferably 1: 5 to 1:10.
- the mass ratio of the polyfunctional (meth) acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group is 1: 1 to 1: It is preferably 20, more preferably 1: 2 to 1:15, and still more preferably 1: 4 to 1:12.
- the mass ratio of the polyfunctional (meth) acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group is preferably 1: 1 to 1:20. 1: 2 to 1:15 is more preferable, and 1: 4 to 1:12 is even more preferable.
- the composition of the present invention may contain other additives in addition to the polyvinyl alcohol having a polymerizable group and the polyfunctional (meth) acrylamide compound.
- other additives include surfactants, basic compounds (for example, sodium hydroxide, lithium hydroxide, triethylamine, etc.), acidic compounds (for example, hydrochloric acid, acetic acid, succinic acid, etc.) and the like.
- bifunctional aldehydes and the like described in paragraph 0081 of Japanese Patent No. 3890368 can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
- the optical film of the present invention has a support, an alignment film, and an optically anisotropic layer containing a liquid crystalline compound in this order, and the alignment film has a polymerizable group-containing polyvinyl alcohol and a polyfunctional (meth) acrylamide compound. It is characterized by having.
- the optical film of the present invention has the composition of the present invention in the alignment film, so that even when it is thinned, the surface state of the film is good and the wet heat durability is excellent.
- each member will be described in detail.
- the thickness of the support used for the optical film of the present invention is preferably 20 to 60 ⁇ m, more preferably 25 to 60 ⁇ m, and further preferably 25 to 45 ⁇ m.
- As a support it is desirable to use a film having almost no in-plane and thickness direction retardation.
- the in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm of the support is preferably 0 to 10 nm.
- MD means a feeding direction of the support
- TD means a direction perpendicular to the support
- MD coincides with the longitudinal direction in the long support, and “TD”.
- width direction corresponds to the width direction.
- MD means a direction perpendicular to the support
- TD coincides with the longitudinal direction in the long support
- TD corresponds to the width direction.
- one of the long and short sides of the rectangular support is set as MD, and the other is set as TD, and the tensile modulus is calculated. It shall be.
- the tensile elasticity modulus of both MD and TD of a support body is 4.0 GPa or more. The higher the tensile modulus, the better.
- the tensile modulus is high enough not to be brittle.
- the average tensile elastic modulus of MD and TD is preferably 4.0 to 6.0 GPa.
- the tensile elastic modulus of MD and TD is preferably 4.0 to 6.0 GPa.
- a known transparent support for alignment films can be used without particular limitation.
- a material for forming the support any material may be used as long as it is a polymer excellent in optical performance, transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, isotropy and the like. Examples include polycarbonate polymers, polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic polymers such as polymethyl methacrylate, and styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymer (AS resin).
- polycarbonate polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate
- acrylic polymers such as polymethyl methacrylate
- styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymer (AS resin).
- Polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyolefin polymers such as ethylene / propylene copolymers, vinyl chloride polymers, amide polymers such as nylon and aromatic polyamide, imide polymers, sulfone polymers, polyethersulfone polymers , Polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl alcohol polymer, vinyl butyral polymer, arylate polymer, polyoxymethylene polymer, epoxy polymer, or a polymer obtained by mixing the aforementioned polymers Is also an example.
- the support may be formed as a cured layer of an acrylic, urethane, acrylurethane, epoxy, silicone, or other ultraviolet curable or thermosetting resin.
- thermoplastic norbornene resin can be preferably used as a material for forming the support.
- thermoplastic norbornene-based resin examples include ZEONEX, ZEONOR manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., and ARTON manufactured by JSR Corporation.
- a cellulose polymer represented by triacetyl cellulose (hereinafter referred to as cellulose acylate), which has been used as a transparent protective film of a polarizing plate, can be preferably used.
- cellulose ester film will be described in detail mainly as an example of the support, but it is obvious that the technical matters can be applied to other polymer films as well.
- the cellulose ester film preferably contains cellulose acylate as a main component.
- Cellulose acylate is not particularly limited. Among them, it is preferable to use cellulose acylate having an acetyl substitution degree of 2.70 or more and 2.95 or less. It is preferable that the degree of acetyl substitution is 2.70 or more because compatibility with a plasticizer that satisfies the conditions described later (for example, sucrose benzoate having a specific degree of substitution) is good, and haze of the film is suppressed. Furthermore, in addition to the transparency of the film, the moisture permeability and moisture content are favorable, which is preferable. Moreover, the polarizing plate durability and the wet heat durability of the film itself are also favorable, which is preferable. On the other hand, the degree of substitution is preferably 2.95 or less from the viewpoint of optical performance.
- the degree of acetyl substitution of cellulose acylate is more preferably 2.75 or more and 2.90 or less, and particularly preferably 2.82 or more and 2.87 or less.
- the preferable range of total acyl substitution degree is the same as the preferable range of acetyl substitution degree mentioned above.
- the substitution degree of the acyl group can be measured according to the method prescribed in ASTM-D817-96. The portion not substituted with an acyl group is usually present as a hydroxyl group.
- the acyl group substituted for the hydroxyl group of cellulose is preferably an acyl group having 2 to 22 carbon atoms.
- the acyl group having 2 to 22 carbon atoms may be an aliphatic group or an aryl group, and may be a single group or a mixture of two or more types. These are, for example, cellulose alkylcarbonyl esters, alkenylcarbonyl esters, aromatic carbonyl esters, aromatic alkylcarbonyl esters, and the like, each of which may further have a substituted group.
- acyl groups include acetyl, propionyl, butanoyl, heptanoyl, hexanoyl, octanoyl, decanoyl, dodecanoyl, tridecanoyl, tetradecanoyl, hexadecanoyl, octadecanoyl, iso-butanoyl, t-butanoyl, cyclohexanecarbonyl, Examples include oleoyl, benzoyl, naphthylcarbonyl, and cinnamoyl groups.
- acetyl, propionyl, butanoyl, dodecanoyl, octadecanoyl, t-butanoyl, oleoyl, benzoyl, naphthylcarbonyl, cinnamoyl and the like are preferable, and acetyl, propionyl and butanoyl are more preferable.
- the cellulose acylate used in the present invention preferably has an acetyl group as a substituent.
- cellulose acylate a mixed fatty acid cellulose acylate in which two or more kinds of acyl groups to be substituted with the hydroxyl group of cellulose may be used.
- Specific examples of the mixed fatty acid cellulose acylate include cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate.
- cellulose acylate synthesis method The basic principle of the cellulose acylate synthesis method is described in Mita et al., Wood Chemistry, pages 180-190 (Kyoritsu Shuppan, 1968).
- a typical synthesis method is a liquid phase acetylation method using a carboxylic acid anhydride-acetic acid-sulfuric acid catalyst.
- cellulose raw materials such as cotton linter and wood pulp are pretreated with an appropriate amount of acetic acid, and then put into a pre-cooled carboxylated mixture to be esterified, and complete cellulose acylate. (The total acyl substitution degree at the 2nd, 3rd and 6th positions is approximately 3.00).
- the carboxylated mixed solution generally contains acetic acid as a solvent, carboxylic anhydride as an esterifying agent, and sulfuric acid as a catalyst.
- the carboxylic anhydride is usually used in a stoichiometric excess over the sum of the cellulose that reacts with it and the water present in the system.
- a neutralizing agent for example, calcium, magnesium, iron, aluminum or zinc
- carbonate acetate or oxide
- the obtained complete cellulose acylate is saponified and aged by maintaining it at 50 to 90 ° C.
- an acetylation reaction catalyst generally, remaining sulfuric acid
- the catalyst remaining in the system is completely neutralized with a neutralizing agent as described above, or in water or dilute sulfuric acid without neutralization.
- the cellulose acylate solution is charged (or water or dilute sulfuric acid is charged into the cellulose acylate solution), the cellulose acylate is separated, washed and stabilized, and the like. Can be obtained.
- Cellulose acylate has a number average molecular weight (Mn) of preferably from 40,000 to 200,000, and more preferably from 100,000 to 200,000.
- the cellulose acylate used in the present invention preferably has an Mw / Mn ratio of 4.0 or less, more preferably 1.4 to 2.3.
- the average molecular weight and molecular weight distribution of cellulose acylate and the like are calculated by calculating the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) using gel permeation chromatography (GPC).
- GPC gel permeation chromatography
- International Publication WO2008-126535 The ratio can be calculated by the method described in the publication.
- the cellulose ester film may contain a plasticizer together with cellulose acylate as a main component.
- plasticizer many compounds known as plasticizers for cellulose acylate can also be usefully used.
- plasticizers for cellulose acylate can also be usefully used.
- phosphoric acid ester, carboxylic acid ester, sugar ester, polycondensation ester and the like are used.
- These plasticizers may be used in combination of two or more. Examples of the phosphoric acid ester or carboxylic acid ester that can be used in the present invention are described in paragraph 0078 of JP2013-032420A, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
- Polycondensed esters that can be used in the present invention are described, for example, in paragraphs 0015 to 0030 of JP2011-012186A, the contents of which are incorporated herein.
- Sugar esters that can be used in the present invention are described, for example, in paragraphs 0022 to 0050 of JP2012-215812A, the contents of which are incorporated herein.
- the content of the plasticizer used in the present invention is preferably 1 to 40 parts by mass, and more preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component containing cellulose acylate. By setting it as such a range, the cellulose-ester film excellent in transparency can be obtained.
- the total content is preferably within the above range.
- the cellulose ester film may contain a UV (ultraviolet) absorber together with cellulose acylate as a main component.
- a UV absorber which can be used for this invention.
- Any of the UV absorbers conventionally used for cellulose esters can be used.
- Examples of the UV absorber include compounds described in JP-A-2006-184874.
- Polymer ultraviolet absorbers can also be preferably used, and polymer type ultraviolet absorbers described in JP-A-6-148430 are particularly preferably used. Examples include UV-1 to 3, but the UV absorber to be added is not limited thereto.
- the addition amount of the UV absorber is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component containing cellulose acylate.
- the cellulose ester film preferably contains at least one retardation developer together with cellulose acylate as a main component. That is, in the present invention, a retardation developer may or may not be used, but it is preferable to use a retardation developer in order to develop a retardation value.
- a retardation developer may or may not be used, but it is preferable to use a retardation developer in order to develop a retardation value.
- the retardation enhancer that can be used in the present invention include those composed of rod-like or discotic compounds and positive birefringent compounds.
- the rod-like or discotic compound a compound having at least two aromatic rings can be preferably used as a retardation developer.
- the addition amount of the retardation enhancer comprising a rod-shaped compound is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer component containing cellulose acylate. Further preferred.
- the disk-shaped retardation developer is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cellulose acylate resin. Since the discotic compound is superior to the rod-shaped compound in Rth retardation expression, it is preferably used when a particularly large Rth retardation is required. Two or more types of retardation developing agents may be used in combination, and the total content is preferably within the above range.
- the retardation developer preferably has a maximum absorption in the wavelength region of 250 to 320 nm, and preferably has substantially no absorption in the visible region.
- the discotic compound will be described.
- a compound having at least two aromatic rings can be used.
- the “aromatic ring” includes an aromatic heterocycle in addition to an aromatic hydrocarbon ring.
- Examples of the discotic compound that can be used in the present invention include compounds described in paragraphs 0038 to 0046 of JP-A-2008-181105.
- rod-like compounds having a linear molecular structure can be preferably used in addition to the above-mentioned discotic compounds.
- examples of the rod-like compound that can be used in the present invention include compounds described in paragraphs 0053 to 0095 of JP-A-2007-268898.
- ⁇ Method for producing cellulose ester film There is no restriction
- the film may be formed using either a solution casting film forming method or a melt film forming method.
- the cellulose ester film is preferably produced using a solution-flow casting method.
- a method for producing a cellulose ester film is described, for example, in paragraphs 0056 to 0083 of JP2012-215812A, the contents of which are incorporated herein.
- the cellulose ester film used in the present invention may be a single layer film or may have a laminated structure of two or more layers.
- the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness in the film width (TD) direction of the cellulose ester film is preferably 2 ⁇ m or more.
- the upper limit is preferably 5 ⁇ m or less. If it is 5 micrometers or less, a film physical property can be made uniform. In addition, stress concentration during roll storage can be suppressed.
- an optically anisotropic layer is laminated
- the cellulose ester film preferably has a dynamic friction coefficient on both surfaces of the film of 0.3 to 3.5, more preferably 0.3 to 3.0, and 0.3 to 2.0. Most preferably: If the dynamic friction coefficient is 0.3 or more, the creaking at the time of film conveyance can be improved, and the handling ability can be improved. Moreover, if a dynamic friction coefficient is 3.5 or less, the slipperiness at the time of film conveyance can be improved, and handling aptitude can be improved. In particular, it is preferable that the coefficient of dynamic friction is 3.0 or less because handling aptitude is remarkably improved. In this specification, the dynamic friction coefficient is calculated by the following method. First, film samples 100 mm ⁇ 200 mm and 75 mm ⁇ 100 mm were conditioned at 23 ° C.
- the absorbance at a wavelength of 200 to 450 nm is measured on a 40 mm ⁇ 40 mm sample of cellulose ester film with a spectrophotometer (UV-3150, trade name, manufactured by Shimadzu Corporation) at 25 ° C. and 60% RH.
- UV-3150 trade name, manufactured by Shimadzu Corporation
- the minimum wavelength at which the absorbance is 0.1 or less is defined as the absorption edge absorbance, and is denoted as ⁇ aew.
- ⁇ aew is preferably 350 nm or less, and more preferably 330 nm or less.
- the alignment film in the optical film of the present invention is formed on a support and has the composition of the present invention.
- the alignment film can be formed by applying a coating solution containing the composition of the present invention on a support and heating and drying.
- the alignment film is hardened by the polyfunctional (meth) acrylamide compound in the composition of the present invention, the alignment film is sufficiently hardened even when the heating temperature is low, and the optical anisotropy is further improved.
- the orientation of the liquid crystal compound in the layer can be maintained.
- the polyfunctional (meth) acrylamide compound of this invention has moderate hydrophilicity, it is excellent in adhesiveness with a support body, and even if the thickness of a support body is made thin, an optical film does not deform
- the mass ratio of the polyfunctional (meth) acrylamide compound and the polyvinyl alcohol having a polymerizable group in the alignment film is preferably 1: 1 to 1:20, more preferably 1: 1 to 1:15. More preferably, the ratio is 1: 1 to 1:10.
- the thickness of the alignment film is not particularly defined, but can be, for example, 200 nm to 1 ⁇ m. In the case of the alignment film used in the present invention, sufficient orientation can be ensured even if the thickness is about 200 to 800 nm (preferably 200 to 600 nm).
- the optically anisotropic layer in the optical film of the present invention is formed on the alignment film.
- the optically anisotropic layer in the optical film of the present invention contains a liquid crystalline compound.
- liquid crystal compounds can be classified into a rod-shaped type and a disk-shaped type based on their shapes. In addition, there are low and high molecular types, respectively.
- Polymer generally refers to a polymer having a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics / Phase Transition Dynamics, Masao Doi, 2 pages, Iwanami Shoten, 1992).
- any liquid crystal compound can be used, but a rod-like liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound (discotic liquid crystal compound) is preferably used.
- Two or more kinds of rod-like liquid crystalline compounds, two or more kinds of disc-like liquid crystalline compounds, or a mixture of a rod-like liquid crystalline compound and a disk-like liquid crystalline compound may be used.
- a rod-like liquid crystalline compound having a polymerizable group or a discotic liquid crystalline compound it is more preferable to use a rod-like liquid crystalline compound having a polymerizable group or a discotic liquid crystalline compound, and the liquid crystalline compound has 2 polymerizable groups in one molecule. It is more preferable to have the above.
- the liquid crystalline compound is a mixture of two or more, it is preferable that at least one liquid crystalline compound has two or more polymerizable groups in one molecule.
- rod-like liquid crystal compound examples include those described in claim 1 of JP-A-11-53019, paragraphs 0026 to 0098 of JP-A-2005-289980, and paragraphs 0045 to 0066 of JP-A-2009-217256. Those can be preferably used.
- discotic liquid crystalline compound for example, those described in paragraphs 0020 to 0067 of JP-A-2007-108732 and paragraphs 0013 to 0108 of JP-A-2010-244038 can be preferably used. Not.
- the molecules of the liquid crystalline compound are fixed in any one of vertical alignment, horizontal alignment, hybrid alignment, and tilt alignment in the optically anisotropic layer.
- the hybrid alignment means that the angle between the disc plane of the discotic liquid crystalline compound molecule or the molecular symmetry axis of the rod-like liquid crystalline compound molecule and the layer plane is the depth direction of the optically anisotropic layer and the alignment film. Orientation that increases or decreases with increasing distance from the surface. The angle preferably increases with increasing distance. In addition, as the change of the angle, continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, change including continuous increase and continuous decrease, or intermittent change including increase and decrease are possible. .
- the intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction.
- the angle may be increased or decreased as a whole, but it is preferable that the angle changes continuously.
- the orientation may be uniformly and uniformly inclined.
- an embodiment in which the liquid crystalline compound is fixed in such a hybrid alignment state for example, an embodiment in which an optical film is used as a viewing angle widening film of a twisted alignment mode liquid crystal display device can be mentioned.
- Those described in paragraphs 0123 to 0126 of 2012-3183 can be preferably used, but the present invention is not limited thereto.
- the alignment state of the liquid crystalline compound may be controlled in order to set the retardation in the optically anisotropic layer to about ⁇ / 4.
- the rod-like liquid crystalline compound it is preferable to fix the rod-like liquid crystalline compound in a horizontally aligned state.
- the discotic liquid crystalline compound is vertically aligned. It is preferable to fix in a state.
- the rod-like liquid crystal compound is horizontally aligned means that the director of the rod-like liquid crystal compound and the layer surface are parallel
- the discotic liquid crystal compound is vertically aligned means the discotic liquid crystal This means that the disk surface and layer surface of the active compound are perpendicular. It is not strictly required to be horizontal or vertical, but each means a range of ⁇ 20 ° from an accurate angle. It is preferably within ⁇ 5 °, more preferably within ⁇ 3 °, even more preferably within ⁇ 2 °, and most preferably within ⁇ 1 °.
- the additive (alignment control agent) which accelerates
- Various known additives can be used as the additive.
- the optically anisotropic layer is formed by applying a coating solution containing a liquid crystalline compound and optionally other additives such as a polymerization initiator on the alignment film of the present invention. Is preferred.
- materials other than the liquid crystalline compound that can be added to the coating solution will be described.
- the liquid crystalline compound is preferably fixed while maintaining the alignment state.
- the alignment state of the liquid crystal compound is preferably fixed by a polymerization reaction of a polymerizable group introduced into the liquid crystal compound.
- the polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator, a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator, and electron beam curing (EB curing) using an electron beam.
- photopolymerization (photocuring) and EB curing using a low energy electron beam are preferable.
- UV rays for light irradiation for polymerization of the liquid crystalline compound.
- a polymerization initiator that generates radicals by the action of light the description in paragraph No. 0069 of JP2013-007809A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
- Photopolymerization initiators composed of aromatic ketones are preferred, and among them, acetophenone compounds and benzyl compounds are particularly preferred in terms of curing characteristics, storage stability, odor, and the like.
- the photopolymerization initiators composed of these aromatic ketones can be used alone or in combination of two or more according to the desired performance.
- a sensitizer may be used for the purpose of increasing sensitivity to light.
- the sensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, thioxanthone and the like.
- a plurality of photopolymerization initiators may be combined.
- the amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating liquid for forming an optically anisotropic layer.
- an additive may be appropriately added to the coating liquid for forming an optically anisotropic layer.
- a plasticizer, a monomer, a surfactant, a cellulose ester, an alignment control agent, a chiral agent, and the like can be given.
- the orientation control agent will be described in detail below.
- the alignment control agent in the present invention is the alignment of the liquid crystal compound on the air interface side by being unevenly distributed on the surface of the liquid crystal compound layer after application of the coating liquid for forming an optically anisotropic layer, that is, on the air interface side.
- the liquid crystalline compound can be aligned substantially vertically on the air interface side, or conversely, can be aligned substantially horizontally.
- a compound represented by the general formula (VI) described in JP-A Nos. 2000-344734 and 2002-129612 may be added.
- orientation control agent may be a polymer compound as shown below.
- the alignment control agent to be added is not particularly limited as long as it is a polymer that can be dissolved in the coating solution.
- Preferred orientation control agents include, for example, polypropylene oxide, polytetramethylene oxide, poly- ⁇ -caprolactone, poly- ⁇ -caprolactone diol, poly- ⁇ -caprolactone triol, polyvinyl acetate, polymelamine, poly (ethylene adipate), poly (1,4-butylene adipate), poly (1,4-butylene glutarate), poly (1,2-butylene glycol), poly (1,4-butylene succinate), poly (1,4-butylene terephthalate) , Poly (ethylene terephthalate), poly (2-methyl-1,3-propylene adipate), poly (2-methyl-1,3-propylene glutarate), poly (neopentylglycol adipate), poly (neopentylglycol se
- the optically anisotropic layer in the present invention may contain a vertical alignment agent.
- a vertical alignment agent it is preferable to use a pyridinium compound or an onium compound.
- the vertical alignment agent acts as a vertical alignment agent that promotes homeotropic alignment at the alignment film interface of the liquid crystal compound. This also contributes to the improvement of the adhesion at the interface between the optically anisotropic layer (retardation layer) and the alignment film whose orientation state is fixed.
- the optically anisotropic layer in which the alignment state of the liquid crystal compound is fixed is, if necessary, an air interface side alignment control agent that controls the alignment on the air interface side (for example, a copolymer containing a repeating unit having a fluoroaliphatic group) ) May be contained.
- an air interface side alignment control agent that controls the alignment on the air interface side (for example, a copolymer containing a repeating unit having a fluoroaliphatic group) ) May be contained.
- the pyridinium compound is described in, for example, paragraphs 0030 to 0052 of JP-A-2007-093864, and the onium compound is described in, for example, paragraphs 0027 to 0058 of JP-A-2012-208397. Captured in the book.
- the optically anisotropic layer preferably contains at least one selected from a boronic acid compound, boron fluoride, bromine, boron, and silicon. More preferably, at least one selected from boron fluoride is unevenly distributed on the side close to the alignment film.
- the addition amount of the alignment control agent is preferably 0.01% by mass to 10% by mass and more preferably 0.05% by mass to 5% by mass with respect to the liquid crystal compound.
- organic solvent examples include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, toluene, hexane) alkyl halides (eg, Chloroform (dichloromethane), esters (eg methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg acetone, 2-butanone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone), ethers (eg tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane), etc. . Of these, alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
- amides eg, N, N-dimethylformamide
- sulfoxides eg, dimethyl sulfoxide
- heterocyclic compounds eg, pyridine
- hydrocarbons e
- the solid content concentration of the liquid crystal compound and other additives in the coating solution is preferably 0.1% by mass to 60% by mass, more preferably 0.5% by mass to 50% by mass, and 2% by mass to 40% by mass. % Is more preferable.
- the viscosity of the coating solution is preferably 0.01 mPa ⁇ s to 100 mPa ⁇ s (0.01 cp to 100 cp), more preferably 0.1 mPa ⁇ s to 50 mPa ⁇ s (0.1 cp to 50 cp).
- the thickness of the optically anisotropic layer varies depending on the application, but is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, and more preferably 0.5 to 5 ⁇ m, for example.
- the in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm of the optically anisotropic layer is preferably 30 to 60 nm, more preferably 35 to 55 nm, and still more preferably 40 to 50 nm.
- the retardation Rth (550) in the thickness direction at a wavelength of 550 nm of the optically anisotropic layer is preferably 100 to 130 nm, more preferably 105 to 125 nm, and still more preferably 110 to 120 nm.
- the optically anisotropic layer preferably has a phase difference region having a phase difference of about ⁇ / 4 because it can be approximated to accurate circularly polarized light.
- Re (550) ) Is preferably 10 to 200 nm, more preferably 110 to 165 nm, still more preferably 115 to 150 nm, and particularly preferably 120 to 145 nm.
- the composition of the present invention is applied in a layered manner on a support (Step 1), and the composition containing a liquid crystal compound is applied in a layered manner on the surface of the layered composition. (Step 2), and irradiation of the composition containing the layered liquid crystal compound with ultraviolet rays at 60 to 90 ° C. (step 3).
- Step 1 as a method of applying the composition of the present invention in a layered manner, a coating solution containing the composition of the present invention (also referred to as a coating solution for forming an alignment film) is formed on a support.
- a coating solution containing the composition of the present invention also referred to as a coating solution for forming an alignment film
- the coating method include known coating methods such as curtain coating, spin coating, printing coating, spray coating, slot coating, roll coating, slide coating, blade coating, gravure coating, and wire bar method.
- the drying temperature is 80 to 150 ° C., and preferably 30 to 180 seconds.
- Step 2 the liquid crystal compound-containing composition is applied in a layered manner by applying a coating liquid (for forming an optically anisotropic layer) prepared by dissolving a discotic liquid crystalline compound or a rod-like liquid crystalline compound in a solvent that can be dissolved.
- the coating liquid can be produced by coating on the composition (alignment film) of the present invention applied in layers. Further, if possible, formation by vapor deposition may be used, but formation by coating is preferably used. Examples of the coating method include known coating methods such as curtain coating, spin coating, printing coating, spray coating, slot coating, roll coating, slide coating, blade coating, gravure coating, and wire bar method.
- Step 3 the composition containing the layered liquid crystal compound is irradiated with ultraviolet rays at 40 to 90 ° C. Thereby, simultaneously with drying, the liquid crystalline compound is aligned, and further, the alignment of the liquid crystalline compound is fixed by ultraviolet irradiation or the like, thereby forming an optically anisotropic layer of the liquid crystalline compound.
- the heating temperature at this time is preferably 60 to 90 ° C, more preferably 70 to 90 ° C, and further preferably 75 to 90 ° C.
- the polymerization reaction for fixing the alignment of the liquid crystal compound is preferably a photopolymerization reaction, and ultraviolet light is preferably used for light irradiation during the reaction.
- the irradiation energy is preferably 20 mJ / cm 2 to 50 J / cm 2 , and more preferably 100 to 800 mJ / cm 2 .
- light irradiation may be performed under heating conditions.
- the optical film of the present invention can be preferably used for an optical compensation film. Moreover, since the optical film of this invention contributes to a viewing angle expansion, it is applicable as a viewing angle expansion film. Further, the optically anisotropic layer has a pattern optical anisotropic having two retardation regions (first retardation region and second retardation region) having Re of about ⁇ / 4 and different slow axis directions. It can also be used as a patterned retarder film (FPR) having a conductive layer. Moreover, it is applicable as a ⁇ / 4 plate.
- FPR patterned retarder film
- the optical film of the present invention can be used as a viewing angle widening film. Moreover, it can also bond and utilize with the polarizing plate mentioned later.
- the viewing angle widening film is preferably used also as one of the transparent protective films of the polarizing plate described later from the viewpoint of thinning.
- the optical film of the present invention can be used as a pattern retarder film. Moreover, it can also bond and utilize with the polarizing plate mentioned later. It is preferable from the viewpoint of thinning that the pattern retarder film is used also as one of the transparent protective films of the polarizing plate described later.
- the patterned retarder film is laminated in the order of the support, the alignment film, and the patterned optically anisotropic layer. Since the patterned retarder film produced using the composition of the present invention can suppress the shift of the patterned optical anisotropic layer accompanying fine deformation of the support, the display performance when incorporated in a stereoscopic image display device Are better.
- the patterned optically anisotropic layer formed on the alignment film has a first retardation region and a second retardation region on the alignment film, and has a boundary portion between the first and second retardation regions.
- the in-plane slow axes of the first and second retardation regions are orthogonal to each other and Re is ⁇ / 4.
- the pattern retarder film is useful as a member of a stereoscopic image display device, particularly a passive stereoscopic image display device.
- the polarized image that has passed through each of the first and second phase difference regions is recognized as an image for the right eye or the left eye through polarized glasses or the like. Therefore, it is preferable that the first and second phase difference regions have the same shape so that the left and right images do not become non-uniform, and that the respective arrangements are preferably uniform and symmetrical.
- the patterned optical anisotropic layer will be described below.
- the optically anisotropic layer 12 shown in FIGS. 1A to 1C includes a first retardation region 12a and a second retardation region 12b that are different from each other in at least one of the in-plane slow axis directions, and
- the first retardation region 12a and the second retardation region 12b are patterned optically anisotropic layers arranged alternately in the plane.
- the first retardation region 12a and the second retardation region 12b have in-plane slow axes a and b that are orthogonal to each other.
- the first retardation region 12a and the second retardation region 12b in the optically anisotropic layer 12 are alternately arranged in stripes as shown in FIGS. 1A and 1B.
- positioned may be sufficient, and as shown in FIG.1 (C), the aspect which arrange
- the polarizing plate 20 (circular polarizing plate) includes a support 16, an alignment film 14, and an optically anisotropic layer 12, as shown in FIG.
- the phase difference between the first retardation region 12a and the second retardation region 12b in the optical anisotropic layer 12 is about ⁇ / 4, and the directions of the slow axes a and b are 90 °.
- the slow axes a and b of the first retardation region 12a and the second retardation region 12b intersect with the absorption axis 23 of the polarizing film 22 at 45 ° (first retardation region 12a
- the absorption axis 23 of the polarizing film 22 is preferably arranged to be 0 °.
- the first preferred embodiment utilizes a plurality of actions for controlling the alignment of the liquid crystal compound, and then eliminates any action by an external stimulus (heat treatment, etc.) to make the predetermined alignment control action dominant. Is the method.
- the liquid crystalline compound is brought into a predetermined alignment state by the combined action of the alignment control ability by the alignment film and the alignment control ability of the alignment controller added to the liquid crystalline compound, and then fixed.
- any action for example, action by the alignment control agent
- disappears by external stimulation heat treatment, etc.
- the other orientation control action action by the alignment film
- another alignment state is realized and fixed to form the other retardation region. Details of this method are described in JP-A-2012-008170, paragraphs 0017 to 0029, the contents of which are incorporated herein by reference.
- the second preferred embodiment is an embodiment using a pattern alignment film.
- pattern alignment films having different alignment control capabilities are formed, a liquid crystalline compound is disposed thereon, and the liquid crystalline compound is aligned.
- the liquid crystalline compounds achieve different alignment states depending on the alignment control ability of the pattern alignment film.
- the pattern alignment film can be formed using a printing method, mask rubbing for the rubbing alignment film, mask exposure for the photo alignment film, or the like.
- a method using a printing method is preferable in that large-scale equipment is not required and manufacturing is easy. Details of this method are described in paragraphs 0166 to 0181 of JP2012-032661, and the contents thereof are incorporated herein by reference.
- a photo acid generator is added to the alignment film.
- a photoacid generator is added to the alignment film, and pattern exposure exposes a region where the photoacid generator is decomposed to generate an acidic compound and a region where no acid compound is generated.
- the photoacid generator remains almost undecomposed in the non-irradiated portion, and the interaction between the alignment film material, the liquid crystal compound, and the alignment control agent added as necessary dominates the alignment state, and the liquid crystal compound Is oriented in a direction whose slow axis is perpendicular to the rubbing direction.
- the alignment film When the alignment film is irradiated with light and an acidic compound is generated, the interaction is no longer dominant, the rubbing direction of the rubbing alignment film controls the alignment state, and the liquid crystalline compound has its slow axis parallel to the rubbing direction. To parallel orientation.
- a water-soluble compound is preferably used. Examples of photoacid generators that can be used include Prog. Polym. Sci. 23, page 1485 (1998).
- pyridinium salts, iodonium salts and sulfonium salts are particularly preferably used. Details of this method are described in Japanese Patent Application No. 2010-289360, the contents of which are incorporated herein by reference.
- the patterned optically anisotropic layer is not limited to the above embodiment.
- a display pixel region in which one in-plane retardation of the first and second retardation regions is ⁇ / 4 and the other in-plane retardation is 3 ⁇ / 4 can be used.
- a retardation region in which one in-plane retardation of the first and second retardation regions is ⁇ / 2 and the other in-plane retardation is 0 may be used.
- the optical film of the present invention is applicable as a ⁇ / 4 plate. Further, it may be used as a circularly polarizing plate by bonding with a polarizing plate described later. Thereby, it can be set as the circularly-polarizing plate which has antireflection performance. By incorporating this circularly polarizing plate into, for example, an organic EL display device, the display performance of the organic EL display device can be improved.
- a ⁇ / 4 plate (a plate having a ⁇ / 4 function) is a plate having a function of converting linearly polarized light having a specific wavelength into circularly polarized light (or circularly polarized light into linearly polarized light).
- the plate has an in-plane retardation value of ⁇ / 4 (or an odd multiple thereof) at a predetermined wavelength ⁇ nm.
- the in-plane retardation value (Re (550)) at a wavelength of 550 nm of the ⁇ / 4 plate may have an error of about 25 nm centered on the ideal value (137.5 nm), for example, 110 to 160 nm. It is preferably 120 to 150 nm, more preferably 130 to 145 nm.
- the angle formed by the absorption axis of the polarizing plate and the in-plane slow axis of the optically anisotropic layer is preferably 45 °.
- a known configuration / axial relationship can be appropriately employed.
- An example of an aspect in which the optically anisotropic layer has a multilayer structure is, for example, a laminated optically anisotropic layer formed by laminating a ⁇ / 4 layer and a ⁇ / 2 layer.
- the angle between the in-plane slow axis of the ⁇ / 4 layer plate and the in-plane slow axis of the ⁇ / 2 layer is preferably 60 °.
- ⁇ / 4 layer means in-plane retardation Re ( ⁇ ) at a specific wavelength ⁇ nm
- Re ( ⁇ ) ⁇ / 4
- the above equation may be achieved at any wavelength in the visible light range (for example, 550 nm), but the in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm is preferably 100 nm to 180 nm, and 110 nm to 170 nm.
- the in-plane retardation Re1 of the ⁇ / 2 layer is preferably set to be substantially twice the in-plane retardation Re2 of the ⁇ / 4 layer.
- Re1 2 ⁇ Re2 ⁇ 20 nm It is more preferable that The above equation may be achieved at any wavelength in the visible light range, but is preferably achieved at a wavelength of 550 nm. This range is preferable because the light leakage of reflected light can be further reduced when combined with the above-mentioned ⁇ / 4 layer.
- an alignment film may be disposed between the ⁇ / 4 layer and the ⁇ / 2 layer, but the ⁇ / 4 layer and the ⁇ / 2 layer are adjacent to each other, and ⁇ / 4 It may be an embodiment having substantially no alignment film between the layer and the ⁇ / 2 layer.
- substantially no alignment film means that a film formed only for functioning as an alignment film is not included. Even if the surface of the lower layer contributes to the alignment of the liquid crystal compound of the upper layer, as long as the lower layer is not formed only for use as an alignment film, this Included in the invention.
- the material of the optically anisotropic layer constituting the ⁇ / 4 plate is not particularly limited as long as it exhibits the above characteristics.
- the liquid crystal compound is included (for example, a homogeneously aligned liquid crystal compound).
- the optically anisotropic layer of the ⁇ / 4 plate is a layer formed by fixing a liquid crystal compound having a polymerizable group (rod-like liquid crystal compound or disk-like liquid crystal compound) by polymerization or the like.
- it is no longer necessary to exhibit liquid crystallinity after forming a layer.
- the description in paragraphs 0022 to 0253 of JP-A No. 2003-262727 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
- the present invention relates to a polarizing plate having the optical film of the present invention and a polarizing film.
- the polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film.
- the iodine-based polarizing film and the dye-based polarizing film can be generally produced using a polyvinyl alcohol film.
- the transmission axis of the polarizing film corresponds to a direction perpendicular to the stretching direction of the film.
- the transmission axis of the polarizing film is arranged so as to be substantially parallel to the surface of the discotic liquid crystalline molecule on the alignment film side.
- the transmission axis of the polarizing film is arranged so as to be substantially parallel to the major axis direction (slow axis) of the rod-like liquid crystalline molecule.
- it is preferably bonded to the support side of the retardation plate, but may be bonded to the optically anisotropic layer side if necessary.
- the surface of the optical film on the support side may be bonded to the polarizing film, or the surface of the optical film on the optical anisotropic layer side may be bonded to the polarizing film.
- An adhesive layer may be disposed between the optical film and the polarizing film.
- a polyvinyl alcohol-type adhesive is mentioned, it is not limited to this.
- a transparent protective film may be bonded to the surface opposite to the surface on which the optical film of the polarizing film is disposed and / or the optical film side.
- a transparent polymer film is preferable. That the protective film is transparent means that the light transmittance is 80% or more.
- the transparent protective film generally a cellulose ester film, preferably a triacetyl cellulose film is used. The cellulose ester film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the transparent protective film is preferably 20 to 500 ⁇ m, more preferably 20 to 100 ⁇ m.
- the polarizing plate may further include a functional layer.
- the functional layer examples include at least one selected from the group consisting of an antireflection layer, an antiglare layer, and a hard coat layer. A known layer material is used for these. Note that a plurality of these layers may be stacked.
- the antireflection layer has a simplest configuration in which only the low refractive index layer is coated on the outermost surface of the film. In order to further reduce the reflectivity, it is preferable to configure the antireflection layer by combining a high refractive index layer having a high refractive index and a low refractive index layer having a low refractive index.
- two layers of a high refractive index layer / low refractive index layer or three layers having different refractive indexes are arranged in order from the bottom, and a medium refractive index layer (having a higher refractive index than the lower layer and a high refractive index).
- a layer having a lower refractive index than a layer) / a layer having a higher refractive index / a layer having a lower refractive index are stacked in this order.
- Examples include the configurations described in JP-A-8-110401, JP-A-10-300902, JP-A 2002-243906, JP-A 2000-11706, and the like. Also, a three-layer antireflection film excellent in robustness against film thickness fluctuation is described in JP-A-2008-262187.
- the antireflection film having the above three-layer structure is installed on the surface of an image display device, the average value of reflectance can be reduced to 0.5% or less, reflection can be remarkably reduced, and a three-dimensional effect can be achieved. An excellent image can be obtained.
- each layer may be provided with other functions, for example, an antifouling low refractive index layer, an antistatic high refractive index layer, an antistatic hard coat layer, an antiglare hard coat layer, and the like.
- an antifouling low refractive index layer for example, JP-A-10-206603, JP-A-2002-243906, JP-A-2007-264113, etc.).
- the present invention relates to a circularly polarizing plate.
- the circularly polarizing plate includes a ⁇ / 4 plate using the optical film of the present invention and a polarizing film. More specifically, the circularly polarizing plate has a ⁇ / 4 plate and a polarizing film.
- the ⁇ / 4 plate is mainly composed of a support, an alignment film formed using the composition of the present invention, and an optically anisotropic layer.
- the circularly polarizing plate having the above configuration is suitable for antireflection applications of image display devices such as liquid crystal display devices (LCD), plasma display panels (PDP), electroluminescence displays (ELD), and cathode ray tube display devices (CRT).
- image display devices such as liquid crystal display devices (LCD), plasma display panels (PDP), electroluminescence displays (ELD), and cathode ray tube display devices (CRT).
- the circularly-polarizing plate of this invention for the light extraction surface side of an organic electroluminescent display apparatus.
- the external light becomes linearly polarized light by the polarizing film and then becomes circularly polarized light by passing through the retardation plate.
- the circularly polarized state is reversed, and when it passes through the phase difference plate again, it becomes linearly polarized light inclined by 90 ° from the incident time and reaches the polarizing film and is absorbed.
- the influence of external light can be suppressed.
- the optically anisotropic layer of the ⁇ / 4 plate is a laminated optically anisotropic layer including the first optically anisotropic layer (H) and the second optically anisotropic layer (Q), the first optical anisotropic layer
- the angle formed by the slow axis of the light-sensitive layer (H) and the second optical anisotropic layer (Q) and the absorption axis of the polarizing film is not particularly limited, and the first optical anisotropic layer (H) and the second optical anisotropic layer (H) The optimum angle is appropriately adjusted according to the properties of the optically anisotropic layer (Q).
- the first optical anisotropic layer (H) is a ⁇ / 2 layer
- the second optical anisotropic layer (Q) is a ⁇ / 4 layer
- the wavelength of the first optical anisotropic layer (H) is 550 nm.
- Rth in is negative
- the angle formed by the slow axis direction of the first optical anisotropic layer (H) and the absorption axis direction of the polarizing film is preferably in the range of 75 ° ⁇ 10 °, A range of 75 ° ⁇ 8 ° is more preferable, and a range of 75 ° ⁇ 5 ° is more preferable.
- the angle formed by the slow axis direction of the second optically anisotropic layer (Q) and the absorption axis direction of the polarizing film is preferably in the range of 15 ° ⁇ 10 °, and is preferably 15 ° ⁇ 8 °.
- the range is more preferable, and the range of 15 ° ⁇ 5 ° is more preferable.
- the above range is preferable because light leakage of reflected light can be reduced to a level where it is not visually recognized.
- the first optical anisotropic layer (H) is a ⁇ / 2 layer
- the second optical anisotropic layer (Q) is a ⁇ / 4 layer
- the wavelength of the first optical anisotropic layer (H) is 550 nm.
- Rth in positive
- the angle formed by the slow axis direction of the first optical anisotropic layer (H) and the absorption axis direction of the polarizing film is preferably in the range of 15 ° ⁇ 10 °, The range of 15 ° ⁇ 8 ° is more preferable, and the range of 15 ° ⁇ 5 ° is more preferable.
- the angle formed between the slow axis direction of the second optically anisotropic layer (Q) and the absorption axis direction of the polarizing film is preferably in the range of 75 ° ⁇ 10 °, and is 75 ° ⁇ 8 °.
- the range is more preferable, and the range of 75 ° ⁇ 5 ° is more preferable.
- the above range is preferable because light leakage of reflected light can be reduced to a level where it is not visually recognized.
- the polarizing film may be a member having a function of converting natural light into specific linearly polarized light, and an absorbing polarizing film can be used.
- an absorbing polarizing film can be used.
- the polarizing film used normally can be utilized, For example, what was mentioned above can be used.
- a polarizing film is used as a polarizing plate by which the protective film was bonded on both surfaces.
- the manufacturing method of the circularly polarizing plate is not particularly limited, but preferably includes a step in which, for example, a ⁇ / 4 plate (the optical film of the present invention) and a polarizing film are successively laminated in a long state.
- the long circularly polarizing plate is cut according to the size of the screen of the image display device used.
- the circularly polarizing plate may further include another layer.
- the circularly polarizing plate includes a circularly polarizing plate including a ⁇ / 4 plate, a polarizing film, and a protective film.
- the protective film it is preferable to use a cellulose ester film having high optical isotropy.
- the circularly-polarizing plate which has (lambda) / 4 board, a polarizing film, a protective film, and a functional layer is mentioned.
- the functional layer include at least one selected from the group consisting of an antireflection layer, an antiglare layer, and a hard coat layer. For these, known layer materials as described above are used. Note that a plurality of these layers may be stacked.
- the present invention also relates to a flat image display device having the polarizing plate of the present invention.
- the flat image display device include a liquid crystal display device and an organic EL display device.
- any known mode such as a TN mode, a VA mode, a transverse electric field mode including an IPS mode, an OCB mode, and an ECB mode can be used as a driving mode of the liquid crystal display device.
- a liquid crystal display device it is suitable for a TN type liquid crystal display device.
- TN mode liquid crystal cells and TN type liquid crystal display devices have been well known.
- the ⁇ n ⁇ d of the liquid crystal cell is about 300 to 500 nm.
- FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device which is an example of the flat image display device of the present invention.
- a polarizing plate 104 including the optical film 102 of the present invention and a polarizing film 103 is laminated on the viewing side of the liquid crystal cell 101.
- the optical film 102 functions as an optical compensation film and is preferably a viewing angle widening film.
- a protective film, a functional layer, or the like may be formed on the polarizing film 103.
- a polarizing film (backlight side) 105 is arranged on the backlight side of the liquid crystal cell 101.
- a protective film may be disposed on the front and back surfaces of the polarizing film (backlight side) 105.
- the optical film of the present invention may be used, or a cellulose ester film such as a cellulose acylate film may be used. About each layer, it may be bonded together through the adhesive and adhesive agent which are not shown in figure.
- the liquid crystal display device is not limited to the embodiment shown in FIG.
- the optical film of the present invention is disposed only on the viewing side of the liquid crystal cell 101, but the optical film of the present invention may be disposed only on the backlight side of the liquid crystal cell 101.
- the optical film of the present invention may be disposed on both the viewing side and the backlight side.
- the surface on the optical film 102 side of the polarizing plate 104 is laminated on the liquid crystal cell 101 on the viewing side of the liquid crystal cell 101, but the surface on the opposite side of the optical film 102 of the polarizing plate 104 is
- the liquid crystal cell 101 may be laminated. That is, on the viewing side, the polarizing plate 104 may be arranged so that the optical film 102 is the outermost surface.
- the organic EL display device is a display device configured 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 organic EL display device of the present invention has a ⁇ / 4 plate (or a circularly polarizing plate) using the above-described optical film of the present invention.
- the circularly polarizing plate is provided on the organic EL panel of the organic EL display device.
- FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of an organic EL display device which is an example of the flat image display device of the present invention.
- a circularly polarizing plate 204 including a ⁇ / 4 plate 202 and a polarizing film 203 is disposed on the viewing side of the organic EL panel 201.
- the ⁇ / 4 plate 202 is formed using the optical film of the present invention.
- the polarizing film 203 may be formed with a protective film, a functional layer, and the like. About each layer, it may be bonded together through the adhesive and adhesive agent which are not shown in figure.
- the organic EL panel 201 is a member in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin films including a light emitting layer is formed between a pair of electrodes of an anode and a cathode.
- a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection It may have a layer, an electron transport layer, a protective layer, etc., and each of these layers may have other functions.
- Various materials can be used for forming each layer.
- the anode supplies holes to a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and the like, and a metal, an alloy, a metal oxide, an electrically conductive compound, or a mixture thereof can be used.
- Specific examples include conductive metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide and indium tin oxide (ITO), metals such as gold, silver, chromium and nickel, and these metals and conductive metal oxides.
- Inorganic conductive materials such as copper iodide and copper sulfide, organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene and polypyrrole, and laminates of these with ITO, preferably conductive metals It is an oxide, and ITO is particularly preferable from the viewpoint of productivity, high conductivity, transparency, and the like.
- the thickness of the anode can be appropriately selected depending on the material, but is usually preferably in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, more preferably 50 nm to 1 ⁇ m, and further preferably 100 nm to 500 nm.
- the organic EL display device is not limited to the embodiment shown in FIG.
- the surface on the ⁇ / 4 plate 202 side of the circularly polarizing plate 204 is laminated on the organic EL panel 201, but the surface on the opposite side of the ⁇ / 4 plate 202 of the circularly polarizing plate 204 is It may be laminated on the organic EL panel 201. That is, the circularly polarizing plate 204 may be disposed so that the ⁇ / 4 plate 202 is the outermost surface.
- the present invention also relates to a stereoscopic image display device having the polarizing plate of the present invention.
- the stereoscopic image display device of the present invention includes at least a third polarizing plate disposed outside the polarizing plate of the stereoscopic image display device of the present invention, and makes a stereoscopic image visible through the third polarizing plate.
- a third polarizing plate disposed outside the polarizing plate of the stereoscopic image display device of the present invention, and makes a stereoscopic image visible through the third polarizing plate.
- FIG. 5 A schematic cross-sectional view of the stereoscopic image display apparatus of the present invention is shown in FIG.
- a polarizing plate 704 including a pattern retarder film 302 and a polarizing film 303 is disposed on a liquid crystal cell 301.
- the pattern retarder film 302 is formed using the optical film of the present invention.
- a protective film, a functional layer, or the like may be formed on the polarizing film 303.
- a polarizing film (backlight side) 305 is disposed on the backlight side of the liquid crystal cell 301.
- a protective film may be disposed on the front and back surfaces of the polarizing film (backlight side) 305. About each layer, it may be bonded together through the adhesive and adhesive agent which are not shown in figure.
- the stereoscopic image display device shown in FIG. 5 is a liquid crystal display device, but may be an organic EL display device.
- a cellulose acetate film (outer layer: 3 ⁇ m, inner layer: 34 ⁇ m, outer layer: 3 ⁇ m) having a residual solvent of 0.3% by mass.
- Optical properties of the produced cellulose acetate film (support (PK-1)) were measured.
- the obtained cellulose acetate film (support (PK-1)) had a thickness of 40 ⁇ m.
- Re was 5 nm and Rth was 40 nm.
- the tensile elastic modulus was 4.0 GPa.
- the support (PK-1) thus prepared was immersed in a 2.0N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water and dried.
- the surface energy of this support (PK-1) was determined by the contact angle method according to JIS-3527 to be 63 mN / m.
- an alignment film coating solution (alignment film forming composition) having the following composition was applied at 28 mL / m 2 with a # 16 wire bar coater. Thereafter, the film was dried with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds to produce an alignment film.
- ⁇ Alignment film coating solution composition >>> Modified polyvinyl alcohol represented by the following general formula (VI): 10 parts by mass water: 371 parts by mass Methanol ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 119 mass parts glutaraldehyde (crosslinking agent) ⁇ ⁇ ⁇ 0.5 Mass part citrate ester (AS3 manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd.) ... 0.175 parts by mass Photopolymerization initiator (Irgacure 2959 manufactured by BASF) ... 2.0 parts by mass represented by the general formula (I) Compound (1-a) ... 0.5 parts by mass
- the alignment film was rubbed in a direction parallel to the slow axis (measured at a wavelength of 632.8 nm) of the support (PK-1).
- the film surface wind speed of the discotic liquid crystal compound layer is 2.5 m / sec with a dry zone of 130 ° C. For about 90 seconds to align the discotic liquid crystalline compound.
- the film was conveyed at a surface temperature (UV temperature) of 90 ° C., and irradiated with ultraviolet rays having an illuminance of 800 mW by an ultraviolet irradiation device (air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics)). Then, it was allowed to cool to room temperature and wound into a cylindrical shape to form a roll. In this way, a roll-shaped optical film (KH-1) was produced.
- UV temperature surface temperature
- an ultraviolet irradiation device air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics)
- HB-1 Preparation of Polarizing Plate (HB-1) >> (Preparation of polarizing film)
- PVA Polyvinyl alcohol
- This solution was band-cast using a die having a taper and dried to form a film so that the width before stretching was 110 mm, the thickness was 120 ⁇ m at the left end, and 135 ⁇ m at the right end.
- the film was peeled off from the band, obliquely stretched in the 45 ° direction in a dry state, and immersed in an aqueous solution of iodine 0.5 g / L and potassium iodide 50 g / L for 1 minute at 30 ° C., and then boric acid 100 g / L. L, immersed in an aqueous solution of 60 g / L of potassium iodide at 70 ° C. for 5 minutes, further washed with water at 20 ° C. for 10 seconds, dried at 80 ° C. for 5 minutes, and then iodine-based polarizing film (HF-01) )
- the obtained polarizing film (HF-01) had a width of 660 mm and a thickness of 20 ⁇ m on both sides.
- ⁇ Attaching optical film Adhering the support (PK-1) surface of the optical film (KH-1) to the polarizing film (HF-01) using a polyvinyl alcohol-based adhesive to the polarizing film (HF-01) thus prepared It was. Further, a saponified treatment of a 40 ⁇ m thick triacetyl cellulose film (TDP40: manufactured by FUJIFILM Corporation) is used as a polarizing film (HF-01) optical film (KH-1) using a polyvinyl alcohol adhesive. Affixed to the side opposite to the side where the is pasted.
- the MD direction of the polarizing film (HF-01), the MD direction of the support (PK-1), and further, the MD direction of the commercially available triacetyl cellulose film (TDP40) are all arranged in parallel. did. In this way, a polarizing plate (HB-1) was produced.
- Example 101 an optical film (KH--) was prepared in the same manner as in Example 101 except that the amount of the compound (1-a) represented by the general formula (I) was changed from 0.5 mass to 1.0 mass. 2) and a polarizing plate (HB-2) were produced.
- Example 103 In Example 101, the optical film (KH— 3) and a polarizing plate (HB-3) were produced.
- Example 104 In Example 101, an optical film (KH-4) and a polarizing plate (HB-4) were produced in the same manner as in Example 101 except that a cellulose acetate film was produced as follows.
- Cellulose Ester Solution A Composition of Cellulose Ester Solution A ⁇ Cellulose acetate (acetyl substitution degree 2.86) 100 parts by weight sugar ester 1 6 parts by weight sugar ester 2 2 parts by weight methylene chloride 365.8 parts by weight methanol 92.6 parts by weight butanol 4.6 parts by weight ⁇
- Sugar ester 1 is a compound or mixture of the following structure:
- the measuring method of the average ester substitution degree of sugar ester 1 was measured with the following method. According to the measurement under the following HPLC conditions, the peak with a retention time of about 31.5 min is an 8-substituent, the peak group near 27-29 min is a 7-substitution, the peak group near 22-25 min is a 6-substitution, The peak group in the vicinity of 15 to 20 min is 5 substitutions, the peak group in the vicinity of 8.5 to 13 min is 4 substitutions, the peak group in the vicinity of 3 to 6 min is 3 substitutions, and the total area ratio is relative to the total value. The average degree of substitution was calculated.
- the matting agent dispersion B was added to the cellulose ester solution A so that the sugar ester 1 would be in the amount described above per 100 parts by mass of the cellulose ester.
- UV absorber solution C-1 or C-2 was added so that the UV absorber (UV-1) and UV absorber (UV-2) were added in the amounts described above, respectively.
- the dope was prepared by sufficiently stirring while heating to dissolve each component.
- the obtained dope was heated to 30 ° C., and cast on a mirror surface stainless steel support, which was a drum having a diameter of 3 m, through a casting Giuser.
- the surface temperature of the support was set to ⁇ 5 ° C., and the coating width was 1470 mm.
- the space temperature of the entire casting part was set to 15 ° C.
- the cellulose ester film cast and rotated 50 cm before the end point of the casting part was peeled off from the drum, and then both ends were clipped with a pin tenter.
- the residual solvent amount of the cellulose ester film immediately after stripping was 70%, and the film surface temperature of the cellulose ester film was 5 ° C.
- the cellulose ester film held by the pin tenter was transported to the drying zone. In the initial drying, a drying air of 45 ° C. was blown. Next, it was dried at 110 ° C. for 5 minutes and further at 140 ° C. for 10 minutes.
- the film thickness of the cellulose ester film was 40 ⁇ m. Furthermore, the film thickness distribution in the width direction was 2 ⁇ m.
- the tensile elastic modulus was 4.8 GPa.
- Example 105 In Example 101, an optical film (KH-5) and a polarizing plate (HB-5) were produced in the same manner as in Example 101, except that 0.05 part by mass of the following boronic acid compound was added to the optically anisotropic layer. did. Boronic acid compounds
- Example 106 In Example 101, an optical film (KH-6) and a polarizing plate (HB) were obtained in the same manner as in Example 101 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was changed to (3-a). ⁇ 6) was produced.
- Example 107 In Example 101, an optical film (KH-7) and a polarizing plate (HB) were obtained in the same manner as in Example 101 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was changed to (3-j). ⁇ 7) was produced.
- Example 108 In Example 101, an optical film (KH-8) and a polarizing plate (HB) were obtained in the same manner as in Example 101 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was changed to (4-a). -8) was produced.
- Example 109 In Example 101, an optical film (KH-9) and a polarizing plate (HB) were prepared in the same manner as in Example 101 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was changed to (4-m). ⁇ 9) was produced.
- Example 110 In Example 101, an optical film (KH-10) and a polarizing plate (HB) were obtained in the same manner as in Example 101 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was changed to (4-n). ⁇ 10) was produced.
- Example 101 an optical film (CKH-1) and a polarizing plate (CHB-1) were produced in the same manner as in Example 101 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was not added. .
- Example 104 an optical film (CKH-2) and a polarizing plate (CHB-2) were produced in the same manner as in Example 104 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was not added. .
- Example 105 an optical film (CKH-3) and a polarizing plate (CHB-3) were produced in the same manner as in Example 105 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was not added. .
- Example 101 is the same as Example 101 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) is not added and the surface temperature of the film in the ultraviolet irradiation step is 110 ° C.
- An optical film (CKH-4) and a polarizing plate (CHB-4) were produced.
- Example 101 an optical film (CKH-5) and a polarizing plate were obtained in the same manner as in Example 101 except that the compound (1-a) represented by the general formula (I) was changed to the following compound (2-a). (CHB-5) was produced.
- the polarizing plates HB-1 to 10 of Examples 101 to 110 are superior in wet heat durability compared to the polarizing plates CHB-1 to 5 of Comparative Examples 101 to 105. This is considered to be because the curing of the alignment film layer proceeds sufficiently even when the surface temperature of the film is set to a low temperature in the ultraviolet irradiation step during the production of the optical film.
- Comparative Example 104 it can be seen that the surface condition deteriorates when the surface temperature of the film in the ultraviolet irradiation process is set to a high temperature in order to improve the wet heat durability. The deterioration of the surface state is caused by the thin support deformed by heat.
- the optical film of the present invention can lower the temperature in the same process, so that the wet heat durability is improved. It can be seen that a good surface state can be maintained.
- the polarizing plates of a commercially available liquid crystal television (BRAVIA J5000 from Sony Corporation) are peeled off from both sides of the liquid crystal cell, and the polarizing plates HB-1 to 10 prepared in the above examples are optical films in the polarizing plates of the above examples.
- a liquid crystal display device was obtained by being attached to a liquid crystal cell via an adhesive so that KH-1 to 10 were arranged on the liquid crystal cell side.
- the liquid crystal display device incorporating the polarizing plates HB-1 to HB-10 of the above examples was adjusted to halftone on the entire surface, and display unevenness was evaluated. In any liquid crystal display device, display unevenness was not observed from any direction, and good display performance was shown.
- Example 104 an optical film (FPR-1) was produced in the same manner as in Example 104 except that the patterned optically anisotropic layer was produced as follows.
- a mixed solvent 89 to 11 (mass ratio)
- MIBK methyl isobutyl ketone
- MEK methyl ethyl ketone
- Antiglare layer coating solution 1 ⁇ Smectite (Lucentite STN, manufactured by Corp Chemical) 1.00% by mass Resin particles (Techpolymer SSX, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 8.00% by mass Acrylate monomer (NK ester A9550, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 87.79% by mass Photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by BASF) 3.00 mass% Leveling agent (P-4) 0.15% by mass Dispersant (DISPERBYK-2164, manufactured by Big Chemie Japan) 0.06 mass% ⁇
- the dispersion liquid of the translucent resin particles is gradually added to the stirring MIBK solution until the solid content concentration of the dispersion liquid reaches 30% by mass (Techpolymer SSX, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). For 30 minutes.
- the coating layer was irradiated with ultraviolet rays having an illuminance of 400 mW / cm 2 and an irradiation amount of 180 mJ / cm 2.
- the coating layer was irradiated with ultraviolet rays having an illuminance of 400 mW / cm 2 and an irradiation amount of 180 mJ / cm 2.
- the prepared anti-reflective layered support 1 is passed through a dielectric heating roll having a temperature of 60 ° C., and after the film surface temperature is raised to 40 ° C., it is opposite to the surface on which the antiglare layer of the film is formed.
- An alkaline solution having the composition shown below is continuously applied to the side surface with a # 6 wire bar, heated to 110 ° C., and conveyed for 10 seconds under a steam far-infrared heater manufactured by Noritake Company Limited. did. Subsequently, 3 ml / m 2 of pure water was applied using the same bar coater.
- composition of coating liquid 1 for alignment film formation ⁇
- Polymer material for alignment film (P-1) 2.4 parts by mass Compound (1-a) represented by general formula (I) 0.2 parts by mass Photoacid generator (S-1) 0.17 parts by mass light Polymerization initiator (Irgacure 2959, manufactured by BASF) 0.18 parts by weight Methanol 16.5 parts by weight IPA (isopropanol) 7.2 parts by weight Water 73.55 parts by weight ⁇ ⁇
- a stripe mask having a lateral stripe width of 363 ⁇ m at the transmission portion and a lateral stripe width of 363 ⁇ m at the shielding portion is placed on the prepared support 1 with an alignment film before exposure, and a wavelength region of 200 nm to 400 nm in air at room temperature.
- a pattern alignment film is formed by irradiating ultraviolet rays for 0.06 seconds (30 mJ / cm 2 ) using a UV light irradiation device (Light Hammer 10, 240 W / cm, manufactured by Fusion UV Systems) with a illuminance of 500 mW / cm 2 as a light source unit. did.
- the discotic liquid crystal compound In the mask exposure portion (first retardation region), the discotic liquid crystal compound is vertically aligned with the slow axis direction parallel to the rubbing direction, and the unexposed portion (second retardation region) is vertically aligned perpendicularly.
- the film thickness of the optically anisotropic layer was 1.15 ⁇ m.
- Discotic liquid crystal compound E-2 80 parts by mass Discotic liquid crystal compound E-3 20 parts by mass alignment film interface alignment agent (II-1) 0.9 parts by mass alignment film interface alignment agent (III-1) 0.08 0.2 parts by mass air interface aligner (P-3) 0.6 parts by mass photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by BASF) 3.0 parts by mass other functional monomer (Ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (Biscoat 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)) 10 parts by mass Methyl ethyl ketone 268 parts by mass ⁇
- an optical film (FPR-1) was produced in which an antiglare layer and a patterned optically anisotropic layer were formed on both sides of a support, respectively.
- the thickness of the support, the addition amount of the compound represented by the general formula (I), the surface temperature (UV temperature) of the film in the ultraviolet irradiation step during the production of the optically anisotropic layer were changed.
- optical films FPR-2 to 4 of Examples 202 to 204 were respectively produced in the same manner as the production method of the optical film (FPR-1).
- optical films CFPR-1 to CFPR-1 to Comparative Examples 201 to 204 were prepared as shown in the following table, except that the compound represented by the general formula (I) was not added.
- the surface of the conductive layer was immersed in a 1.5 mol / L NaOH aqueous solution (saponification solution) maintained at 55 ° C. for 2 minutes, and then the film was washed with water, and then washed in a 0.05 mol / L sulfuric acid aqueous solution at 25 ° C. for 30 seconds.
- the film was neutralized by passing a washing bath under running water for 30 seconds. Then, draining with an air knife was repeated three times, and after dropping the water, the film was retained in a drying zone at 70 ° C. for 15 seconds and dried to produce saponified films.
- the polarizing film roll was prepared such that the MD direction of the roll of the polarizing film was parallel to the MD direction of the optical film FPR-1 with the antiglare hard coat layer. Moreover, it arrange
- the crossed Nicols were arranged so that the absorption axis of the front-side polarizing plate was in the MD direction (left-right direction) and the transmission axis of the rear-side polarizing plate was in the MD direction (left-right direction).
- the thickness of the glass used for the liquid crystal cell was 0.5 mm.
- the obtained liquid crystal display device was designated as a liquid crystal display device G-1.
- the patterned retarder films FPR-1 to FPR-1 of the present invention are superior in wet heat durability compared to the patterned retarder films CFPR1 to CFPR1 of the comparative example.
- Comparative Examples 201 and 203 it can be seen that the pattern accuracy deteriorates when the surface temperature of the film in the ultraviolet irradiation process is set to a high temperature in order to improve the wet heat durability. The deterioration of pattern accuracy is caused by the thin support deformed by heat.
- the optical film of the present invention can lower the temperature in the same process, so that the wet heat durability is improved. Good pattern accuracy can be maintained. Furthermore, even if it is a case where thickness of a support body is made thin, it turns out that the same effect is shown.
- Example 301> (Preparation of alkali saponified support 2)
- a triacetyl cellulose film containing a UV absorber having a thickness of 60 ⁇ m was unwound in the form of a roll in the same manner as in Example 201 except that the antiglare layer was not applied.
- the prepared support 2 was produced.
- Example 201 (Preparation of support 2 with alignment film)
- the addition amount of the compound (1-a) represented by the general formula (I) is 0.24 parts by mass, and the photoacid generator (S-1) is added.
- An alignment film coating solution 2 was produced in the same manner as in Example 201 except that the above was not performed. Furthermore, the alignment film coating solution 2 was continuously applied on the support 2 subjected to the alkali saponification treatment in the same manner as in Example 201 to form the support 2 with alignment film.
- composition of coating solution 2 for alignment film formation ⁇
- Polymer material for alignment film (P-1) 2.4 parts by mass of compound (1-a) represented by general formula (I) 0.24 parts by mass of photopolymerization initiator (Irgacure 2959, manufactured by BASF) 0.18 parts by weight Methanol 16.5 parts by weight IPA (isopropanol) 7.2 parts by weight Water 73.55 parts by weight ⁇
- photopolymerization initiator Irgacure 2959, manufactured by BASF
- the rubbing treatment was continuously performed on the alignment film side of the support 2 with the alignment film thus prepared.
- the longitudinal direction of the long film and the conveying direction are parallel, and the angle formed between the longitudinal direction of the film and the rotation axis of the rubbing roller is 75 ° (clockwise) (when the longitudinal direction of the film is 90 °).
- the rotation axis of the rubbing roller is 15 °).
- a first optically anisotropic layer coating liquid (A) containing a discotic liquid crystal compound having the following composition was continuously applied to the prepared alignment film with a # 3.6 wire bar.
- the conveyance speed (V) of the film was 18 m / min.
- the film was heated with warm air of 115 ° C. for 90 seconds, then heated with warm air of 80 ° C. for 60 seconds, and irradiated with UV at 80 ° C.
- the alignment of the liquid crystal compound was fixed.
- the thickness of the first optical anisotropic layer was 1.8 ⁇ m.
- the average tilt angle of the disc surface of the discotic liquid crystal compound with respect to the film surface was 90 °, and it was confirmed that the discotic liquid crystal compound was aligned perpendicular to the film surface.
- the angle of the slow axis was parallel to the rotation axis of the rubbing roller, and was 15 ° when the film longitudinal direction was 90 ° (film width direction was 0 °).
- Discotic liquid crystal compound E-2 80 parts by mass Discotic liquid crystal compound E-3 20 parts by mass alignment film interface alignment agent (II-1) 0.9 parts by mass alignment film interface alignment agent (III-1) 0.08 Part by mass Air interface alignment agent (P-2) 0.2 part by mass photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by BASF) 3.0 parts by mass polyfunctional monomer (ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (Biscoat 360, Osaka) Organic Chemistry))) 10 parts by mass The following polymer (A) 1.0 part by mass Methyl ethyl ketone 223 parts by mass ⁇ -
- a second optically anisotropic layer coating solution (A) containing a rod-like liquid crystal compound having the following composition was continuously applied to the produced first optically anisotropic layer with a # 2.7 wire bar.
- the conveyance speed (V) of the film was 41 m / min.
- the liquid crystal compound was fixed by heating at 60 ° C. for 60 seconds and UV irradiation at 60 ° C.
- the thickness of the second optical anisotropic layer was 0.8 ⁇ m.
- the average inclination angle of the long axis of the rod-like liquid crystal compound with respect to the film surface was 0 °, and it was confirmed that the liquid crystal compound was aligned horizontally with respect to the film surface.
- the angle of the slow axis was orthogonal to the rotation axis of the rubbing roller, and was 75 ° when the film longitudinal direction was 90 ° (film width direction was 0 °).
- composition of the second optically anisotropic layer coating solution (A) ⁇
- the following rod-like liquid crystal compound (A) 80 parts by mass
- the following rod-like liquid crystal compound (B) 20 parts by mass photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by BASF) 3 parts by mass sensitizer (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1 part by mass air interface control agent (P-3) 0.3 part by mass methyl ethyl ketone 193 parts by mass ⁇ ⁇
- Example 302 In the coating liquid (A) for the first optical anisotropic layer of Example 301, the air interface control agent (P-2) was used as the fluoroaliphatic group-containing polymer 1, and the coating liquid for the first optical anisotropic layer (B The optical film 302 was produced in the same manner as in Example 301 except that.
- Example 303 An optical film 303 was produced in the same manner as in Example 302 except that the UV temperature was changed to 70 ° C. in the formation of the first optical anisotropic layer in Example 301.
- Example 304 An optical film 304 was produced in the same manner as in Example 301 except that the UV temperature was changed to 70 ° C. in the formation of the first optical anisotropic layer in Example 302.
- Example 305 An optical film 305 was produced in the same manner as in Example 302 except that the UV temperature was changed to 60 ° C. in the formation of the first optical anisotropic layer in Example 301.
- Example 306 An optical film 306 was produced in the same manner as in Example 302 except that the UV temperature was changed to 60 ° C. in the formation of the first optical anisotropic layer in Example 302.
- Example 307 In the second optically anisotropic layer coating liquid (A) of Example 301, 5 parts by mass of a polyfunctional monomer (ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (Biscoat 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)) was further added, An optical film 307 was produced in the same manner as in Example 301 except that the second optically anisotropic layer coating liquid (B) was produced.
- a polyfunctional monomer ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (Biscoat 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.
- Example 308 In the second optically anisotropic layer coating liquid (A) of Example 302, 5 parts by mass of a polyfunctional monomer (ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (Biscoat 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)) was further added, An optical film 308 was produced in the same manner as in Example 302 except that the second optically anisotropic layer coating solution (B) was produced.
- a polyfunctional monomer ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (Biscoat 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.
- Example 309 In the formation of the second optical anisotropic layer of Example 307, an optical film 309 was produced in the same manner as in Example 307 except that the drying temperature was 60 ° C.
- Example 310 An optical film 310 was produced in the same manner as in Example 308 except that the drying temperature was changed to 60 ° C. in the formation of the second optical anisotropic layer in Example 308.
- Example 311> In the formation of the first optical anisotropic layer of Example 301, after forming the alignment film in the same manner as in Example 301, except that the following first optical anisotropic layer coating liquid (C) was used, In the same manner as in Example 301, a first optical anisotropic layer was formed to produce a first optical anisotropic layer film. Furthermore, the adhesive was laminated
- a support (PK-2) having a thickness of 80 ⁇ m was prepared in the same manner as in Example 101 except that the thickness of the inner layer was changed to 74 ⁇ m in the preparation of the support (PK-1) of Example 101.
- This support (PK-2) was not subjected to alkali treatment, and an alignment film was formed on the support (PK-2) in the same manner as in Comparative Example 101.
- a second optical anisotropic layer is formed on the alignment film in the same manner as in Example 301, and the alignment film and the second optical anisotropic layer are stacked in this order on the support (PK-2).
- a film for the second optically anisotropic layer was produced.
- the first optical anisotropic layer film with an adhesive obtained by the above method and the second optical anisotropic layer film were bonded together by roll-to-roll. Thereafter, the support (PK-2) for the second optically anisotropic layer film is peeled off, so that the orientation film, the first optically anisotropic layer, the adhesive, and the second optical anisotropy are formed on the support. An optical film 311 in which layers were laminated in this order was produced. At this time, the angle formed by the slow axes of the first optical anisotropic layer and the second optical anisotropic layer was 60 °.
- Discotic liquid crystal compound E-2 80 parts by mass Discotic liquid crystal compound E-3 20 parts by mass alignment film interface alignment agent (II-1) 0.9 parts by mass alignment film interface alignment agent (III-1) 0.08 Part by mass Fluoroaliphatic group-containing polymer 1 0.2 part by mass Air interface alignment agent (P-3) 0.05 part by mass Fluoroaliphatic group-containing polymer 2 0.05 part by mass photopolymerization initiator (Irgacure 907, BASF Corporation 3.0 parts by mass polyfunctional monomer (ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (Biscoat 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)) 10 parts by mass Methyl ethyl ketone 223 parts by mass ⁇
- Example 312 An optical film 312 was produced in the same manner as in Example 311 except that the second optically anisotropic layer coating solution (A) in Example 311 was changed to the second optically anisotropic layer coating solution (B). .
- Optical films 313 to 324 were produced in the same manner as in Examples 301 to 312 except that the thickness of the support in Examples 301 to 312 was changed to 40 ⁇ m.
- Optical films 325 to 327 were produced by the following method.
- ⁇ Production of support> (Preparation of core layer cellulose acylate dope) The following composition was put into a mixing tank and stirred to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
- An alignment film was formed on the support (cellulose acylate film) prepared in the same manner as in Example 301 using alignment film forming coating solution 2 of Example 301, and then Examples 307, 308, and 312 A first optical anisotropic layer was formed by the same method.
- UV temperature at the time of forming a 1st optically anisotropic layer was 50 degreeC.
- a second optical anisotropic layer was formed on the first optical anisotropic layer in the same manner as in Examples 307, 308, and 312 to prepare optical films 325 to 327.
- Examples 307, 308, 312 of Examples 307, 308, 312 were changed to the second optically anisotropic layer coating liquid (C) shown below, except that the second optically anisotropic coating liquid (B) was changed.
- Optical films 328 to 330 were produced in the same manner as described above.
- Rod-like liquid crystal compound (A) 80 parts by mass The following rod-like liquid crystal compound (C) 14 parts by mass The following rod-like liquid crystal compound (D) 2.2 parts by mass polyfunctional monomer (ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (Biscoat 360, Osaka) Organic Chemistry))) 5 parts by mass photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by BASF) 3 parts by mass sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1 part by mass Air interface controller (P-3) 0.3 parts by mass Methyl ethyl ketone 193 parts by mass ⁇
- Examples 331 to 334 In the second optical anisotropic coating liquid (B) of Examples 307, 308, 319, and 320, 1 part by weight of the fluoroaliphatic group-containing polymer 3 was added, and the second optical anisotropic layer coating liquid (D) was added. Optical films 331 to 334 were produced in the same manner as in Examples 307, 308, 319, and 320 except that they were produced.
- Optical films 341 and 342 were produced in the same manner as in Comparative Examples 301 and 304, except that the UV temperature was set to 100 ° C. in the formation of the first optical anisotropic layer in Comparative Examples 301 and 304.
- a polyvinyl alcohol (PVA) film having a thickness of 80 ⁇ m is dyed by immersing it in an aqueous iodine solution having an iodine concentration of 0.05% by mass at 30 ° C. for 60 seconds, and then in an aqueous boric acid solution having a boric acid concentration of 4% by mass.
- the film was vertically stretched to 5 times the original length while being immersed for 2 seconds, and then dried at 50 ° C. for 4 minutes to obtain a polarizing film having a thickness of 20 ⁇ m.
- the cellulose acylate film (T1) was immersed in an aqueous sodium hydroxide solution at 55 ° C.
- the angle formed by the absorption axis of the polarizing film and the slow axis of the first optical anisotropic layer is 15 °
- the angle formed by the absorption axis of the polarizing film and the slow axis of the second optical anisotropic layer The polarizing film, the optical film, and the polarizing film protective film were cut into single sheets and bonded together so that the angle was 75 °. In this way, circularly polarizing plates 301 to 339 were produced.
- a color change is not visually recognized at all, and does not become a problem as a product.
- B Although the streaky unevenness can be visually recognized slightly, the color change of the display device is not visually recognized and does not cause a problem as a product.
- C Streaky unevenness was clearly visible, but the color change of the display device was only slightly visible, and this does not cause a problem as a product.
- D Since there are a plurality of streaky irregularities and the color change of the display device is clearly visually recognized, it cannot be used as a product.
- the optical films 301 to 334 of Examples 301 to 334 are superior in wet heat durability even in the form of a circularly polarizing plate, compared to the optical films 335 to 343 of Comparative Examples 301 to 309.
- the optical film of the present invention had good wet heat durability.
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Abstract
支持体の表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れた光学フィルムを提供する。また、かかる光学フィルムの製造に好ましく用いられる組成物、光学フィルムの製造方法を提供する。また、光学フィルムを用いた平面画像表示装置、立体画像表示装置、液晶表示装置および有機EL表示装置を提供する。支持体と、配向膜と、液晶性化合物を含む光学異方性層とをこの順に有し、配向膜が、重合性基を有するポリビニルアルコールと、多官能アクリルアミド化合物および多官能メタクリルアミド化合物から選ばれる多官能アクリルアミド系化合物を有する。
Description
本発明は、光学フィルム、組成物、特に、光学フィルムの製造に好ましく用いられる組成物、光学フィルムの製造方法、光学フィルムを有する平面画像表示装置、立体画像表示装置、液晶表示装置および有機EL表示装置に関する。
従来より、光学フィルムを製造する方法として、液晶性化合物を有機溶剤に溶解させた溶液を作製し、この溶液を透明支持体上に塗布、乾燥、硬化することで連続的に光学フィルムを製造する方法が用いられている。ところで、光学フィルムでは、液晶性化合物を均一に配向させることが求められている。そのような光学フィルムを連続的に製造するため、配向膜を塗布した透明支持体上に液晶性化合物を塗布後、高温で乾燥させ、光や熱により重合、硬膜化させることで均一な配向性を実現させている。
中でも、紫外線照射などによって膜を硬化させる技術は、光学フィルムの生産性の観点で効率の良い手段として知られている。例えば、特許文献1には、光学フィルムの耐久性や耐傷性の向上を目的に硬膜度を上げる手段として、光学フィルムを加熱(100℃以上)しながら紫外線照射することにより、配向層および液晶性化合物を含む光学異方性層を硬膜化する方法が開示されている。
また、特許文献2には、支持体上に、配向膜と、液晶性化合物を含む光学異方性層とが少なくともこの順に積層され、光重合開始剤が配向膜に含まれ、光重合開始剤の最大吸収波長が、液晶性化合物の最大吸収波長より少なくとも20nm長いことを特徴とする光学フィルムが開示されている。かかる文献では、配向膜に開始剤を入れることで湿熱耐久性を向上させている。
一方、特許文献3には、特定の構造を有する多官能(メタ)アクリルアミド化合物を硬化剤に用いることが開示されている。
近年、液晶表示装置の薄型化が進んでおり、これに伴って構成部材である光学フィルムも薄型化が必要とされている。この光学フィルムの薄膜化にあたり、支持体の厚みを薄くすることが検討されている。しかしながら、特許文献1や2において、光学フィルムの支持体の厚みを薄くした場合では、配向膜層および液晶性化合物を含む光学異方性層の硬膜化にあたり加熱条件下で紫外線照射すると、紫外線照射により、発生する熱に薄い支持体が耐えられず変形し、シワが発生することが明らかとなった。かかるシワは、光学フィルムの表面状態を悪化させ、画像表示装置に組み込んだ際に、その表示性能を低下させてしまう。一方、低温加熱条件下で紫外線照射すると、支持体のシワの発生は抑制できるものの十分な配向膜の硬膜化ができず、光学フィルムの湿熱耐久性が悪化してしまい、やはり、画像表示装置に組み込んだ際に、表示性能を悪化させてしまうことが分かった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、支持体の表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れた光学フィルムを提供することを目的とする。さらに、かかる光学フィルムの製造に好ましく用いられる組成物、光学フィルムの製造方法、光学フィルムを用いた平面画像表示装置、立体画像表示装置、液晶表示装置および有機EL表示装置を提供することを目的とする。
かかる状況のもと、本発明者らが鋭意検討を行った結果、重合性基を有するポリビニルアルコールと多官能(メタ)アクリルアミド化合物を含有する組成物を配向膜の形成に用いることによって、上記課題を解決しうることを見出した。すなわち、重合性基を有するポリビニルアルコールに適度な親水性を有する多官能(メタ)アクリルアミド化合物を配合することによって、支持体または光学異方性層と、配向膜層との密着性を向上させることができる。さらに、架橋性基を有する化合物を用いることにより、低温で重合した場合でも硬膜化できる。この結果、光学フィルムの支持体厚みを薄くしてもシワを発生させず、かつ、湿熱耐久性も向上可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
ところで、立体画像を表示する立体(3D)画像表示装置には、視認者の顔の回転に対して表示性能の悪化を防止するため、もしくは右目用画像と左目用画像を分離するために、互いに反対方向の円偏光画像とするための光学部材として、遅相軸やレターデーション等が互いに異なる領域が規則的に面内に配置されたパターン光学異方性素子が利用されている。このパターン光学異方性素子の支持体として、フィルムを利用した、いわゆるフィルムパターンドリターダー(FPR)においても、立体画像表示装置の表示性能を高めるにあたって本発明が有用であることが本発明者らの研究により明らかとなった。
さらに、近年、スマートフォンなどの携帯端末に使用される、有機EL表示装置が普及しており、外光下での使用に伴う表示性能向上が求められている。このような用途として、反射防止性能を有する円偏光板に適用するλ/4板への使用が期待されており、有機EL表示装置の表示性能を高めるにあたって、本発明が有用であることが本発明者らの研究により明らかとなった。
さらに、近年、スマートフォンなどの携帯端末に使用される、有機EL表示装置が普及しており、外光下での使用に伴う表示性能向上が求められている。このような用途として、反射防止性能を有する円偏光板に適用するλ/4板への使用が期待されており、有機EL表示装置の表示性能を高めるにあたって、本発明が有用であることが本発明者らの研究により明らかとなった。
具体的には、以下の手段<1>および<14>により、好ましくは<2>~<13>および<11>~<28>により上記課題は解決された。
<1> 支持体と、配向膜と、液晶性化合物を含む光学異方性層とをこの順に有し、配向膜が、重合性基を有するポリビニルアルコールと、多官能アクリルアミド化合物および多官能メタクリルアミド化合物から選ばれる多官能アクリルアミド系化合物を有する光学フィルム。
<2> 支持体の厚みが20~60μmである、<1>に記載の光学フィルム。
<3> 多官能アクリルアミド系化合物が、-L-アクリルアミド基で表される構造、および、-L-メタクリルアミド基で表される構造を合計で2種類以上含む、<1>または<2>に記載の光学フィルム;ただし、Lは単結合または二価の連結基を表す。
<4> 多官能アクリルアミド系化合物が、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基を合計で3~6個含む、<1>~<3>のいずれかに記載の光学フィルム。
<5> 多官能アクリルアミド系化合物は、分子内に含まれる、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基から選ばれる2つの基同士を連結する原子数が、それぞれ、4~40である、<1>~<4>のいずれかに記載の光学フィルム。
<6> 多官能アクリルアミド系化合物が、下記一般式(I)で表される化合物である、<1>~<5>のいずれかに記載の光学フィルム;
一般式(I)
一般式(I)中、Zはn価の基を表し、Lは単結合または二価の連結基を表し、Rは水素原子またはメチル基を表し、nは3~6の整数を表し、n個のLおよびRは、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。
<7> 一般式(I)中のn個の-L-NH-C(=O)-CR=CH2のうち、(n-1)個または(n-2)個は同一のLを有する構造(A)であり、残りの1個または2個は構造(A)とは異なるLを有する構造である、<6>に記載の光学フィルム。
<8> 一般式(I)中のZが下記のいずれかの構造である、<6>または<7>に記載の光学フィルム;
式中、*は一般式(I)中のLとの結合部位を表す。
<9> 多官能アクリルアミド系化合物が、下記一般式(I-1)で表される化合物である、<1>~<5>のいずれかに記載の光学フィルム;
一般式(I-1)
一般式(I-1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
<10> 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20である、<1>~<9>のいずれかに記載の光学フィルム。
<11> 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:5~1:20であり、光学フィルムが視野角拡大フィルム用である、<1>~<10>のいずれかに記載の光学フィルム。
<12> 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20であり、光学フィルムがパターンドリターダーフィルム用である、<1>~<10>のいずれかに記載の光学フィルム。
<13> 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20であり、光学フィルムが円偏光板用である、<1>~<10>のいずれかに記載の光学フィルム。
<14> 重合性基を有するポリビニルアルコールと、多官能アクリルアミド化合物および多官能メタクリルアミド化合物から選ばれる多官能アクリルアミド系化合物とを含む、組成物。
<15> 多官能アクリルアミド系化合物が、-L-アクリルアミド基で表される構造、および、-L-メタクリルアミド基で表される構造を合計で2種類以上含む、<14>に記載の組成物;ただし、Lは単結合または二価の連結基を表す。
<16> 多官能アクリルアミド系化合物が、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基を合計で3~6個含む、<14>または<15>に記載の組成物。
<17> 多官能アクリルアミド系化合物は、分子内に含まれる、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基から選ばれる2つの基同士を連結する原子数が、それぞれ、4~40である、<14>~<16>のいずれかに記載の組成物。
<18> 多官能アクリルアミド系化合物が、下記一般式(I)で表される化合物である、<14>~<17>のいずれかに記載の組成物;
一般式(I)
一般式(I)中、Zはn価の基を表し、Lは単結合または二価の連結基を表し、Rは水素原子またはメチル基を表し、nは3~6の整数を表し、n個のLおよびRは、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。
<19> 一般式(I)のn個の-L-NH-C(=O)-CR=CH2のうち、(n-1)個または(n-2)個は同一のLを有する構造(A)であり、残りの1個または2個は構造(A)とは異なるLを有する構造である、<18>に記載の組成物。
<20> 一般式(I)のZが下記のいずれかかの構造である、<18>または<19>に記載の組成物;
式中、*は一般式(I)中のLとの結合部位を表す。
<21> 多官能アクリルアミド系化合物が、下記一般式(I-1)で表される化合物である、<14>~<17>のいずれかに記載の組成物;
一般式(I-1)
一般式(I-1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、複数存在するRは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
<22> 重合性基を有するポリビニルアルコールが、重合性エチレン性不飽和基または開環重合性基を有するポリビニルアルコールである、<14>~<21>のいずれかに記載の組成物。
<23> 多官能アクリルアミド系化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20である、<14>~<22>のいずれかに記載の組成物。
<24> 光学フィルム用である<14>~<23>のいずれか1項に記載の組成物。
<25> <1>~<13>のいずれかに記載の光学フィルムを有する、平面画像表示装置または立体画像表示装置。
<26> <1>~<13>のいずれかに記載の光学フィルムを有する、液晶表示装置または有機EL表示装置。
<27> 支持体上に、<14>~<24>のいずれかに記載の組成物を層状に適用すること、層状にした組成物の表面に液晶化合物を含む組成物を層状に適用すること、層状にした液晶化合物を含む組成物に40~90℃で紫外線照射することを含む、光学フィルムの製造方法。
<28> 光学フィルムが<1>~<13>のいずれかに記載の光学フィルムである、<27>に記載の光学フィルムの製造方法。
<1> 支持体と、配向膜と、液晶性化合物を含む光学異方性層とをこの順に有し、配向膜が、重合性基を有するポリビニルアルコールと、多官能アクリルアミド化合物および多官能メタクリルアミド化合物から選ばれる多官能アクリルアミド系化合物を有する光学フィルム。
<2> 支持体の厚みが20~60μmである、<1>に記載の光学フィルム。
<3> 多官能アクリルアミド系化合物が、-L-アクリルアミド基で表される構造、および、-L-メタクリルアミド基で表される構造を合計で2種類以上含む、<1>または<2>に記載の光学フィルム;ただし、Lは単結合または二価の連結基を表す。
<4> 多官能アクリルアミド系化合物が、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基を合計で3~6個含む、<1>~<3>のいずれかに記載の光学フィルム。
<5> 多官能アクリルアミド系化合物は、分子内に含まれる、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基から選ばれる2つの基同士を連結する原子数が、それぞれ、4~40である、<1>~<4>のいずれかに記載の光学フィルム。
<6> 多官能アクリルアミド系化合物が、下記一般式(I)で表される化合物である、<1>~<5>のいずれかに記載の光学フィルム;
一般式(I)
<7> 一般式(I)中のn個の-L-NH-C(=O)-CR=CH2のうち、(n-1)個または(n-2)個は同一のLを有する構造(A)であり、残りの1個または2個は構造(A)とは異なるLを有する構造である、<6>に記載の光学フィルム。
<8> 一般式(I)中のZが下記のいずれかの構造である、<6>または<7>に記載の光学フィルム;
<9> 多官能アクリルアミド系化合物が、下記一般式(I-1)で表される化合物である、<1>~<5>のいずれかに記載の光学フィルム;
一般式(I-1)
<10> 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20である、<1>~<9>のいずれかに記載の光学フィルム。
<11> 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:5~1:20であり、光学フィルムが視野角拡大フィルム用である、<1>~<10>のいずれかに記載の光学フィルム。
<12> 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20であり、光学フィルムがパターンドリターダーフィルム用である、<1>~<10>のいずれかに記載の光学フィルム。
<13> 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20であり、光学フィルムが円偏光板用である、<1>~<10>のいずれかに記載の光学フィルム。
<14> 重合性基を有するポリビニルアルコールと、多官能アクリルアミド化合物および多官能メタクリルアミド化合物から選ばれる多官能アクリルアミド系化合物とを含む、組成物。
<15> 多官能アクリルアミド系化合物が、-L-アクリルアミド基で表される構造、および、-L-メタクリルアミド基で表される構造を合計で2種類以上含む、<14>に記載の組成物;ただし、Lは単結合または二価の連結基を表す。
<16> 多官能アクリルアミド系化合物が、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基を合計で3~6個含む、<14>または<15>に記載の組成物。
<17> 多官能アクリルアミド系化合物は、分子内に含まれる、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基から選ばれる2つの基同士を連結する原子数が、それぞれ、4~40である、<14>~<16>のいずれかに記載の組成物。
<18> 多官能アクリルアミド系化合物が、下記一般式(I)で表される化合物である、<14>~<17>のいずれかに記載の組成物;
一般式(I)
<19> 一般式(I)のn個の-L-NH-C(=O)-CR=CH2のうち、(n-1)個または(n-2)個は同一のLを有する構造(A)であり、残りの1個または2個は構造(A)とは異なるLを有する構造である、<18>に記載の組成物。
<20> 一般式(I)のZが下記のいずれかかの構造である、<18>または<19>に記載の組成物;
<21> 多官能アクリルアミド系化合物が、下記一般式(I-1)で表される化合物である、<14>~<17>のいずれかに記載の組成物;
一般式(I-1)
<22> 重合性基を有するポリビニルアルコールが、重合性エチレン性不飽和基または開環重合性基を有するポリビニルアルコールである、<14>~<21>のいずれかに記載の組成物。
<23> 多官能アクリルアミド系化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20である、<14>~<22>のいずれかに記載の組成物。
<24> 光学フィルム用である<14>~<23>のいずれか1項に記載の組成物。
<25> <1>~<13>のいずれかに記載の光学フィルムを有する、平面画像表示装置または立体画像表示装置。
<26> <1>~<13>のいずれかに記載の光学フィルムを有する、液晶表示装置または有機EL表示装置。
<27> 支持体上に、<14>~<24>のいずれかに記載の組成物を層状に適用すること、層状にした組成物の表面に液晶化合物を含む組成物を層状に適用すること、層状にした液晶化合物を含む組成物に40~90℃で紫外線照射することを含む、光学フィルムの製造方法。
<28> 光学フィルムが<1>~<13>のいずれかに記載の光学フィルムである、<27>に記載の光学フィルムの製造方法。
支持体の表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れた光学フィルムを提供可能になった。さらに、かかる光学フィルムの製造に好ましく用いられる組成物、光学フィルムの製造方法を提供可能になった。また、光学フィルムを有する平面画像表示装置、立体画像表示装置、液晶表示装置および有機EL表示装置を提供可能になった。
以下において、本発明の内容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。尚、本願明細書において「~」とはそ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意味で使用される。
本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH、又はWR(王子計測機器(株)製)において、波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λnmの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、1軸又は2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)が算出される。なお、この測定方法は、後述する光学異方性層中のディスコティック液晶分子の配向膜側の平均チルト角、その反対側の平均チルト角の測定においても一部利用される。
Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50°まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADH、又はWRが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A)、及び式(III)よりRthを算出することもできる。
式(A):
Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50°まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADH、又はWRが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A)、及び式(III)よりRthを算出することもできる。
式(A):
なお、上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。また、式(A)におけるnxは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは、面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzは、nx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。
Rth={(nx+ny)/2-nz}×d・・・・・・・・式(III)
Rth={(nx+ny)/2-nz}×d・・・・・・・・式(III)
測定されるフィルムが、1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法により、Rth(λ)は算出される。Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として、フィルム法線方向に対して-50°から+50°まで10°ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADH又はWRはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx-nz)/(nx-ny)が更に算出される。
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADH又はWRはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx-nz)/(nx-ny)が更に算出される。
なお、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味し、更に屈折率の測定波長は、特別な記述がない限り、可視光域(λ=550nm)での値である。
本明細書において、光学フィルム及び液晶層等の各部材の光学特性を示す数値、数値範囲、及び定性的な表現(例えば、「同等」、「等しい」等の表現)については、液晶表示装置やそれに用いられる部材について一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲及び性質を示していると解釈されるものとする。
本明細書において、各軸・方向間の配置や交差角の角度の説明で、範囲を示さずに単に「平行」「直交」「0°」「90°」「45°」等という場合には、「おおよそ平行」「おおよそ直交」「おおよそ0°」「おおよそ90°」「おおよそ45°」の意であり、厳密なものではない。それぞれの目的を達成する範囲内での、多少のズレは許容される。例えば「平行」「0°」とは、交差角がおおよそ0°ということであり、-10°~10°、好ましくは-5°~5°、より好ましくは-3°~3°である。「直交」「90°」とは、交差角がおおよそ90°ということであり、80°~100°、好ましくは85°~95°、より好ましくは87°~93°である。「45°」とは、交差角がおおよそ45°ということであり、35°~55°、好ましくは40°~50°、より好ましくは42°~48°である。
本明細書において、(メタ)アクリルアミド化合物は、アクリルアミド基またはメタクリルアミド基を分子中に含む化合物を意味する。すなわち、本明細書において、多官能(メタ)アクリルアミド化合物とは、多官能アクリルアミド化合物および多官能メタクリルアミド化合物から選ばれる多官能アクリルアミド系化合物を意味する。本明細書において、多官能(メタ)アクリルアミド化合物と、多官能アクリルアミド系化合物は同義であり、以下、多官能アクリルアミド化合物と多官能メタクリルアミド化合物をあわせて多官能(メタ)アクリルアミド化合物ともいう。
また、本明細書において、アクリルアミド基とメタクリルアミド基とを合わせて、(メタ)アクリルアミド基ともいう。また、本明細書において、(メタ)アクリルアミド基の数を表す場合、アクリルアミド基とメタクリルアミド基との合計数を意味する。
<組成物>
本発明の組成物は、重合性基を有するポリビニルアルコールと多官能(メタ)アクリルアミド化合物を含むことを特徴とする。
本発明の組成物を用いて後述する配向膜を形成すると、表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れた光学フィルムを提供可能となる。
本発明の組成物は、重合性基を有するポリビニルアルコールと多官能(メタ)アクリルアミド化合物を含むことを特徴とする。
本発明の組成物を用いて後述する配向膜を形成すると、表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れた光学フィルムを提供可能となる。
<<重合性基を有するポリビニルアルコール>>
本発明の組成物は、重合性基を有するポリビニルアルコールを有する。ポリビニルアルコールは特に定めるものではないが、例えば、特許第3890368号に記載の実施例1に記載のものを用いることができる。
光学フィルムを光学補償フィルムや視野角拡大フィルムなどに用いる場合は、ポリビニルアルコールの鹸化度は80~95mol%が好ましく、83~90mol%がより好ましく、85~89mol%が特に好ましい。また、光学フィルムをパターンドリターダーフィルム(FPR)、円偏光板などに用いる場合は、ポリビニルアルコールの鹸化度は85~99mol%が好ましく、88~98mol%がより好ましく、90~97mol%が最も好ましい。
本発明の組成物は、重合性基を有するポリビニルアルコールを有する。ポリビニルアルコールは特に定めるものではないが、例えば、特許第3890368号に記載の実施例1に記載のものを用いることができる。
光学フィルムを光学補償フィルムや視野角拡大フィルムなどに用いる場合は、ポリビニルアルコールの鹸化度は80~95mol%が好ましく、83~90mol%がより好ましく、85~89mol%が特に好ましい。また、光学フィルムをパターンドリターダーフィルム(FPR)、円偏光板などに用いる場合は、ポリビニルアルコールの鹸化度は85~99mol%が好ましく、88~98mol%がより好ましく、90~97mol%が最も好ましい。
ポリビニルアルコールが有する重合性基としては、付加重合反応又は縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。以下に重合性基の例を示す。
更に、重合性基は付加重合反応が可能な官能基であることが特に好ましい。そのような重合性基としては重合性エチレン性不飽和基又は開環重合性基が好ましい。
重合性エチレン性不飽和基の例としては、下記の式(M-1)~(M-6)が挙げられる。
重合性エチレン性不飽和基の例としては、下記の式(M-1)~(M-6)が挙げられる。
式(M-3)、(M-4)中、Rは水素原子又は炭素数1~20のアルキル基を表し、水素原子又はメチル基が好ましい。
上記式(M-1)~(M-6)の中、(M-1)又は(M-2)が好ましく、(M-1)がより好ましい。
上記式(M-1)~(M-6)の中、(M-1)又は(M-2)が好ましく、(M-1)がより好ましい。
開環重合性基は、環状エーテル基が好ましく、エポキシ基又はオキセタニル基がより好ましい。
重合性基を有するポリビニルアルコールの含有量は、組成物の固形分中、50~99.9質量%が好ましく、60~99.9質量%がより好ましい。
<<多官能(メタ)アクリルアミド化合物>>
本発明の組成物は、多官能(メタ)アクリルアミド化合物を含有する。多官能(メタ)アクリルアミド化合物は、架橋剤としての機能を有するため、低温加熱条件下においても十分に硬膜化する。また、本発明の組成物を配向膜として使用した際、支持体の表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れた光学フィルムを提供可能となる。
本発明の組成物は、多官能(メタ)アクリルアミド化合物を含有する。多官能(メタ)アクリルアミド化合物は、架橋剤としての機能を有するため、低温加熱条件下においても十分に硬膜化する。また、本発明の組成物を配向膜として使用した際、支持体の表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れた光学フィルムを提供可能となる。
本発明で用いる多官能(メタ)アクリルアミド化合物としては、3個以上の(メタ)アクリルアミド基を含んでいれば特に定めるものではないが、(メタ)アクリルアミド基を3~6個含むことが好ましい。
本発明で用いる多官能(メタ)アクリルアミド化合物は、2種類以上の-L-(メタ)アクリルアミド基で表される構造(ここで、Lは単結合または二価の連結基である)を含むことが好ましい。さらには、一分子中に2種類以上存在する-L-(メタ)アクリルアミド基で表される構造(ここで、Lは単結合または二価の連結基である)のうち、同じ種類の構造の数が異なることが好ましい。このような構成とすることにより、多官能(メタ)アクリルアミド化合物が非対称の分子構造を有し、結果として多官能(メタ)アクリルアミド化合物の水溶性が高まるため、ポリビニルアルコールとの相溶性をより向上させることができる。
ここで、Lは単結合または二価の連結基を表す。二価の連結基としては、アルキレン基、-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-NRa-(但し、Raは炭素原子数が1~5のアルキル基又は水素原子であり、メチル基または水素原子が好ましい)、アルケニレン基、アルキニレン基およびアリーレン基のいずれかから選択される基、または、これらの基の2つ以上の組み合わせからなる基が好ましい。より好ましくは、アルキレン基、-O-、-CO-、-SO2-、-NRa-(但し、Raは炭素原子数が1~5のアルキル基又は水素原子である)との組み合わせからなる二価の連結基が挙げられる。Lの鎖部分を構成する原子数は、1~20であることが好ましい。ここでの鎖とは、(メタ)アクリルアミド基に結合している原子の鎖であって、最も長い鎖をいう。例えば、-CH2-CH2-(メタ)アクリルアミド基であると、Lの鎖部分を構成する原子数は2となる。
アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基は、直鎖状、分枝状、および環状であってもよい。
本発明で用いる多官能(メタ)アクリルアミド化合物は、2種類以上の-L-(メタ)アクリルアミド基で表される構造(ここで、Lは単結合または二価の連結基である)を含むことが好ましい。さらには、一分子中に2種類以上存在する-L-(メタ)アクリルアミド基で表される構造(ここで、Lは単結合または二価の連結基である)のうち、同じ種類の構造の数が異なることが好ましい。このような構成とすることにより、多官能(メタ)アクリルアミド化合物が非対称の分子構造を有し、結果として多官能(メタ)アクリルアミド化合物の水溶性が高まるため、ポリビニルアルコールとの相溶性をより向上させることができる。
ここで、Lは単結合または二価の連結基を表す。二価の連結基としては、アルキレン基、-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-NRa-(但し、Raは炭素原子数が1~5のアルキル基又は水素原子であり、メチル基または水素原子が好ましい)、アルケニレン基、アルキニレン基およびアリーレン基のいずれかから選択される基、または、これらの基の2つ以上の組み合わせからなる基が好ましい。より好ましくは、アルキレン基、-O-、-CO-、-SO2-、-NRa-(但し、Raは炭素原子数が1~5のアルキル基又は水素原子である)との組み合わせからなる二価の連結基が挙げられる。Lの鎖部分を構成する原子数は、1~20であることが好ましい。ここでの鎖とは、(メタ)アクリルアミド基に結合している原子の鎖であって、最も長い鎖をいう。例えば、-CH2-CH2-(メタ)アクリルアミド基であると、Lの鎖部分を構成する原子数は2となる。
アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基は、直鎖状、分枝状、および環状であってもよい。
多官能(メタ)アクリルアミド化合物は、分子内に含まれる(メタ)アクリルアミド基同士を連結する原子数(すなわち、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基から選ばれる2つの基同士を連結する原子数)が、それぞれ、4~40であることが好ましく、4~30であることがより好ましく、4~20であることがさらに好ましい。(メタ)アクリルアミド基同士を連結する原子数とは、分子中の2つの(メタ)アクリルアミド基における窒素原子間を連結する鎖部分を構成する原子数を示す。従って、例えば、4官能(メタ)アクリルアミド化合物の場合、(メタ)アクリルアミド基における鎖部分の原子数の数え方は6通りの組み合わせがあり、そのそれぞれについて、上記範囲内であると好ましい。例えば、後述する例示化合物(1-a)の場合、(メタ)アクリルアミド基同士を連結する原子数は、それぞれ、6、6、6、11、11、11となる。
多官能(メタ)アクリルアミド化合物としては、下記一般式(I)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(I)
(一般式(I)中、Zはn価の基を表し、Lは単結合または二価の連結基を表し、Rは水素原子またはメチル基を表し、nは3~6の整数を表す。n個のLおよびRは、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。)
一般式(I)
Lは、上記2種類以上の-L-(メタ)アクリルアミド基で表される構造(ここで、Lは単結合または二価の連結基である)におけるLと同義であり、好ましい範囲も同義である。一般式(I)において、Lのうち少なくとも1つは二価の連結基であることが好ましい。
Zは、n価の基を表し、3~6価の連結基であることが好ましく、3~4価の連結基であることがより好ましい。n価の基としては、炭化水素基(好ましくは炭素数1~10の炭化水素基)、下記のZ-1、Z-2またはZ-3が好ましい。より好ましくは、脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1~10の脂肪族炭化水素基)、Z-1、Z-2またはZ-3である。更に好ましくは、Z-1、Z-2、下記のZ-5またはZ-6である。
(式中、*はLとの結合部位を表す。)
nは3~6の整数を表し、3~5の整数が好ましく、3または4がより好ましい。
一般式(I)で表される化合物としては、n個の-L-NH-C(=O)-CR=CH2のうち、(n-1)個または(n-2)個は同一のLを有する構造(A)であり、残りの1個または2個は構造(A)とは異なるLを有する構造であることが好ましい。このような構造とすることで、本発明の組成物を用いて配向膜を形成し、光学フィルムを製造した場合、支持体の表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れた光学フィルムを提供可能となる。
一般式(I)で表される化合物は、下記一般式(I-1)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(I-1)
(一般式(I-1)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。複数存在するRは、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
一般式(I-1)
以下に多官能(メタ)アクリルアミド化合物の好ましい具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら限定されるものではない。
多官能(メタ)アクリルアミド化合物は、重合性基を有するポリビニルアルコール100質量部に対し、0.001~5質量部含むことが好ましく、0.01~4質量部含むことがより好ましく、0.1~3質量部含むことがさらに好ましい。
本発明の組成物を光学フィルムとして利用する場合、多官能(メタ)アクリルアミド化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比は、1:1~1:20であることが好ましく、1:1~1:15であることがより好ましく、1:1~1:10であることがさらに好ましい。
本発明の組成物を光学フィルムのひとつである視野角拡大フィルムとして利用する場合、多官能(メタ)アクリルアミド化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比は、1:5~1:20であることが好ましく、1:5~1:15であることがより好ましく、1:5~1:10であることがさらに好ましい。
本発明の組成物を光学フィルムのひとつであるパターンドリターダーフィルム(FPR)として利用する場合、多官能(メタ)アクリルアミド化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比は、1:1~1:20であることが好ましく、1:2~1:15であることがより好ましく、1:4~1:12であることがさらに好ましい。
本発明の組成物を円偏光板用の光学フィルムとして利用する場合、多官能(メタ)アクリルアミド化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比は、1:1~1:20であることが好ましく、1:2~1:15であることがより好ましく、1:4~1:12であることがさらに好ましい。
<<他の添加剤>>
本発明の組成物は、重合性基を有するポリビニルアルコールと多官能(メタ)アクリルアミド化合物の他に、他の添加剤を含んでいてもよい。
他の添加剤としては、例えば、界面活性剤、塩基性化合物(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、トリエチルアミンなど)や、酸性化合物(例えば、塩酸、酢酸、コハク酸等)等が挙げられる。具体的には、特許第3890368号公報の段落0081に記載されている二官能アルデヒド等を参酌でき、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
本発明の組成物は、重合性基を有するポリビニルアルコールと多官能(メタ)アクリルアミド化合物の他に、他の添加剤を含んでいてもよい。
他の添加剤としては、例えば、界面活性剤、塩基性化合物(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、トリエチルアミンなど)や、酸性化合物(例えば、塩酸、酢酸、コハク酸等)等が挙げられる。具体的には、特許第3890368号公報の段落0081に記載されている二官能アルデヒド等を参酌でき、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
<光学フィルム>
本発明の光学フィルムは、支持体と、配向膜と、液晶性化合物を含む光学異方性層とをこの順に有し、配向膜が重合性基を有するポリビニルアルコールと多官能(メタ)アクリルアミド化合物を有することを特徴とする。
本発明の光学フィルムは、配向膜に本発明の組成物を有することで、薄層化した場合であっても、フィルムの表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れる。
以下、各部材について詳細に説明する。
本発明の光学フィルムは、支持体と、配向膜と、液晶性化合物を含む光学異方性層とをこの順に有し、配向膜が重合性基を有するポリビニルアルコールと多官能(メタ)アクリルアミド化合物を有することを特徴とする。
本発明の光学フィルムは、配向膜に本発明の組成物を有することで、薄層化した場合であっても、フィルムの表面状態が良好で、かつ、湿熱耐久性に優れる。
以下、各部材について詳細に説明する。
<<支持体>>
本発明の光学フィルムに用いられる支持体の厚みは、20~60μmであることが好ましく、25~60μmがより好ましく、25~45μmがさらに好ましい。
支持体としては、面内及び厚み方向の位相差がほとんどないフィルムを用いることが望ましい態様である。支持体の波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)は、0~10nmであることが好ましい。
本発明の光学フィルムに用いられる支持体の厚みは、20~60μmであることが好ましく、25~60μmがより好ましく、25~45μmがさらに好ましい。
支持体としては、面内及び厚み方向の位相差がほとんどないフィルムを用いることが望ましい態様である。支持体の波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)は、0~10nmであることが好ましい。
本明細書中、「MD」は、支持体の送り出し方向、及び「TD」はそれに直交する方向を意味し、長尺状の支持体では、「MD」は長手方向と一致し、「TD」は幅方向と一致する。「MD」及び「TD」が特定困難な場合もあるが、その場合は矩形状の支持体の長辺・短辺の一方をMDとし、他方をTDとして任意に決定し、引張り弾性率を算出するものとする。
また、本発明の光学フィルムに用いられる支持体としては、支持体のMD及びTDの双方の引張り弾性率が4.0GPa以上であることが好ましい。引張り弾性率は高いほど好ましいが、脆くない程度に高いことが好ましい。これらの観点から、MD及びTDの平均の引張り弾性率は、4.0~6.0GPaであるのが好ましい。
本発明者らが鋭意検討した結果、本発明では、MD及びTDの方向の平均値が高い引張り弾性率を有する支持体を用いることで、支持体の膜厚が薄い場合でもシワなどの面状故障を生じることなく、支持体の搬送、光学異方性層の積層を行うことが出来る。引張り弾性率は、ストログラフ-R2(東洋精機社製)で測定することができる。
また、本発明の光学フィルムに用いられる支持体としては、支持体のMD及びTDの双方の引張り弾性率が4.0GPa以上であることが好ましい。引張り弾性率は高いほど好ましいが、脆くない程度に高いことが好ましい。これらの観点から、MD及びTDの平均の引張り弾性率は、4.0~6.0GPaであるのが好ましい。
本発明者らが鋭意検討した結果、本発明では、MD及びTDの方向の平均値が高い引張り弾性率を有する支持体を用いることで、支持体の膜厚が薄い場合でもシワなどの面状故障を生じることなく、支持体の搬送、光学異方性層の積層を行うことが出来る。引張り弾性率は、ストログラフ-R2(東洋精機社製)で測定することができる。
本発明の光学フィルムに用いられる支持体としては、特に制限なく公知の配向膜用透明支持体を用いることができる。
支持体を形成する材料としては、光学性能、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるポリマーであればどのような材料を用いてもよい。例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は前述したポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また本発明において、支持体は、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
支持体を形成する材料としては、光学性能、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるポリマーであればどのような材料を用いてもよい。例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は前述したポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また本発明において、支持体は、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
また、支持体を形成する材料としては、熱可塑性ノルボルネン系樹脂を好ましく用いることが出来る。熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン等があげられる。
また、支持体を形成する材料としては、偏光板の透明保護フィルムとして用いられてきた、トリアセチルセルロースに代表される、セルロース系ポリマー(以下、セルロースアシレートという)を好ましく用いることが出来る。以下に、支持体の例として、主にセルロースエステルフィルムについて詳細を説明するが、その技術的事項は、他の高分子フィルムについても同様に適用できることは明らかである。
<<<セルロースアシレート>>>
セルロースエステルフィルムは、セルロースアシレートを主成分として含有するのが好ましい。セルロースアシレートは、特に制限はない。その中でも、アセチル置換度が2.70以上2.95以下のセルロースアシレートを用いることが好ましい。アセチル置換度が2.70以上であると、後述する条件を満たす可塑剤(例えば、特定の置換度のスクロースベンゾエートなど)との相溶性が良好であり、フィルムのヘイズが抑制されるため好ましい。さらに、フィルムの透明性に加えて、透湿度や含水率が良好となるため好ましい。また、偏光板耐久性やフィルム自体の湿熱耐久性も良好となるため好ましい。一方、置換度が2.95以下であることが光学性能の観点で好ましい。
セルロースエステルフィルムは、セルロースアシレートを主成分として含有するのが好ましい。セルロースアシレートは、特に制限はない。その中でも、アセチル置換度が2.70以上2.95以下のセルロースアシレートを用いることが好ましい。アセチル置換度が2.70以上であると、後述する条件を満たす可塑剤(例えば、特定の置換度のスクロースベンゾエートなど)との相溶性が良好であり、フィルムのヘイズが抑制されるため好ましい。さらに、フィルムの透明性に加えて、透湿度や含水率が良好となるため好ましい。また、偏光板耐久性やフィルム自体の湿熱耐久性も良好となるため好ましい。一方、置換度が2.95以下であることが光学性能の観点で好ましい。
セルロースアシレートのアセチル置換度は、2.75以上2.90以下であることがさらに好ましく、2.82以上2.87以下であることが特に好ましい。
なお、総アシル置換度の好ましい範囲も、前述したアセチル置換度の好ましい範囲と同様である。
なお、アシル基の置換度は、ASTM-D817-96に規定の方法に準じて測定することができる。アシル基で置換されていない部分は通常ヒドロキシル基として存在している。
なお、総アシル置換度の好ましい範囲も、前述したアセチル置換度の好ましい範囲と同様である。
なお、アシル基の置換度は、ASTM-D817-96に規定の方法に準じて測定することができる。アシル基で置換されていない部分は通常ヒドロキシル基として存在している。
セルロースのヒドロキシル基に置換するアシル基は、炭素数2~22のアシル基が好ましい。炭素数2~22のアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、単一でも2種類以上の混合物でもよい。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。これらの好ましいアシル基としては、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、へプタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、iso-ブタノイル、t-ブタノイル、シクロヘキサンカルボニル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、ドデカノイル、オクタデカノイル、t-ブタノイル、オレオイル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、シンナモイルなどが好ましく、アセチル、プロピオニル、ブタノイルがより好ましい。
本発明に使用されるセルロースアシレートは、置換基がアセチル基であるものが好ましい。
本発明に使用されるセルロースアシレートは、置換基がアセチル基であるものが好ましい。
また、セルロースアシレートは、セルロースのヒドロキシル基に置換するアシル基の種類を2種類以上とした混合脂肪酸セルロースアシレートを用いてもよい。混合脂肪酸セルロースアシレートとしては、具体的には、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートが挙げられる。
セルロースアシレートの合成方法の基本的な原理は、右田他、木材化学180~190頁(共立出版、1968年)に記載されている。代表的な合成方法は、カルボン酸無水物-酢酸-硫酸触媒による液相酢化法である。
セルロースアシレートを得るには、具体的には、綿花リンタや木材パルプ等のセルロース原料を適当量の酢酸で前処理した後、予め冷却したカルボン酸化混液に投入してエステル化し、完全セルロースアシレート(2位、3位および6位のアシル置換度の合計が、ほぼ3.00)を合成する。上記カルボン酸化混液は、一般に溶媒としての酢酸、エステル化剤としての無水カルボン酸および触媒としての硫酸を含む。無水カルボン酸は、これと反応するセルロースおよび系内に存在する水分の合計よりも、化学量論的に過剰量で使用することが普通である。エステル化反応終了後に、系内に残存している過剰の無水カルボン酸の加水分解およびエステル化触媒の一部の中和のために、中和剤(例えば、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウムまたは亜鉛の炭酸塩、酢酸塩または酸化物)の水溶液を添加する。次に、得られた完全セルロースアシレートを少量の酢化反応触媒(一般には、残存する硫酸)の存在下で、50~90℃に保つことにより鹸化熟成し、所望のアシル置換度および重合度を有するセルロースアシレートまで変化させる。所望のセルロースアシレートが得られた時点で、系内に残存している触媒を前述したような中和剤を用いて完全に中和するか、あるいは中和することなく水または希硫酸中にセルロースアシレート溶液を投入(あるいは、セルロースアシレート溶液中に、水または希硫酸を投入)してセルロースアシレートを分離し、洗浄および安定化処理を行う等して、前述した特定のセルロースアシレートを得ることができる。
セルロースアシレートを得るには、具体的には、綿花リンタや木材パルプ等のセルロース原料を適当量の酢酸で前処理した後、予め冷却したカルボン酸化混液に投入してエステル化し、完全セルロースアシレート(2位、3位および6位のアシル置換度の合計が、ほぼ3.00)を合成する。上記カルボン酸化混液は、一般に溶媒としての酢酸、エステル化剤としての無水カルボン酸および触媒としての硫酸を含む。無水カルボン酸は、これと反応するセルロースおよび系内に存在する水分の合計よりも、化学量論的に過剰量で使用することが普通である。エステル化反応終了後に、系内に残存している過剰の無水カルボン酸の加水分解およびエステル化触媒の一部の中和のために、中和剤(例えば、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウムまたは亜鉛の炭酸塩、酢酸塩または酸化物)の水溶液を添加する。次に、得られた完全セルロースアシレートを少量の酢化反応触媒(一般には、残存する硫酸)の存在下で、50~90℃に保つことにより鹸化熟成し、所望のアシル置換度および重合度を有するセルロースアシレートまで変化させる。所望のセルロースアシレートが得られた時点で、系内に残存している触媒を前述したような中和剤を用いて完全に中和するか、あるいは中和することなく水または希硫酸中にセルロースアシレート溶液を投入(あるいは、セルロースアシレート溶液中に、水または希硫酸を投入)してセルロースアシレートを分離し、洗浄および安定化処理を行う等して、前述した特定のセルロースアシレートを得ることができる。
セルロースアシレートの分子量は数平均分子量(Mn)で40000~200000のものが好ましく、100000~200000のものが更に好ましい。本発明で用いられるセルロースアシレートはMw/Mn比が4.0以下であることが好ましく、更に好ましくは1.4~2.3である。
本発明において、セルロースアシレート等の平均分子量及び分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を算出し、国際公開WO2008-126535号公報に記載の方法により、その比を計算することができる。
本発明において、セルロースアシレート等の平均分子量及び分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)を算出し、国際公開WO2008-126535号公報に記載の方法により、その比を計算することができる。
<<<可塑剤>>>
セルロースエステルフィルムは、主成分であるセルロースアシレートとともに、可塑剤を含有していてもよい。可塑剤としては、セルロースアシレートの可塑剤として知られる多くの化合物も有用に使用することができる。例えば、リン酸エステル、カルボン酸エステル、糖エステル、重縮合エステル等が用いられる。また、これらの可塑剤は、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に利用可能なリン酸エステルまたはカルボン酸エステルは、例えば特開2013-032420号公報の段落0078に記載されており、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
本発明に利用可能な重縮合エステルは、例えば特開2011-012186号公報の段落0015~0030に記載されており、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
本発明に利用可能な糖エステルは、例えば特開2012-215812号公報の段落0022~0050に記載されており、これらの内容は本明細書に取り込まれる。本発明では、以下の糖エステル1または2を添加することが好ましい。
本発明に用いられる可塑剤の含有量は、セルロースアシレートを含むポリマー成分100質量部に対して、1~40質量部であることが好ましく、1~20質量部であることがさらに好ましい。このような範囲とすることで、透明性に優れたセルロースエステルフィルムを得ることができる。
2種類以上の可塑剤を併用する場合は、含有量の合計が上記の範囲とすることが好ましい。
セルロースエステルフィルムは、主成分であるセルロースアシレートとともに、可塑剤を含有していてもよい。可塑剤としては、セルロースアシレートの可塑剤として知られる多くの化合物も有用に使用することができる。例えば、リン酸エステル、カルボン酸エステル、糖エステル、重縮合エステル等が用いられる。また、これらの可塑剤は、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に利用可能なリン酸エステルまたはカルボン酸エステルは、例えば特開2013-032420号公報の段落0078に記載されており、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
本発明に利用可能な重縮合エステルは、例えば特開2011-012186号公報の段落0015~0030に記載されており、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
本発明に利用可能な糖エステルは、例えば特開2012-215812号公報の段落0022~0050に記載されており、これらの内容は本明細書に取り込まれる。本発明では、以下の糖エステル1または2を添加することが好ましい。
本発明に用いられる可塑剤の含有量は、セルロースアシレートを含むポリマー成分100質量部に対して、1~40質量部であることが好ましく、1~20質量部であることがさらに好ましい。このような範囲とすることで、透明性に優れたセルロースエステルフィルムを得ることができる。
2種類以上の可塑剤を併用する場合は、含有量の合計が上記の範囲とすることが好ましい。
<<<UV吸収剤>>>
セルロースエステルフィルムは、主成分であるセルロースアシレートとともに、UV(紫外線)吸収剤を含有していてもよい。本発明に使用可能なUV吸収剤については特に制限はない。従来セルロースエステルに使用されているUV吸収剤はいずれも用いることができる。UV吸収剤としては、特開2006-184874号公報に記載の化合物を挙げることができる。高分子紫外線吸収剤も好ましく用いることが出来、特に特開平6-148430号公報に記載のポリマータイプの紫外線吸収剤が好ましく用いられる。
例としてUV-1~3を挙げるが、添加するUV吸収剤はこれらに限定されない。UV吸収剤の添加量は、セルロースアシレートを含むポリマー成分100質量部に対して0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがさらに好ましい。
セルロースエステルフィルムは、主成分であるセルロースアシレートとともに、UV(紫外線)吸収剤を含有していてもよい。本発明に使用可能なUV吸収剤については特に制限はない。従来セルロースエステルに使用されているUV吸収剤はいずれも用いることができる。UV吸収剤としては、特開2006-184874号公報に記載の化合物を挙げることができる。高分子紫外線吸収剤も好ましく用いることが出来、特に特開平6-148430号公報に記載のポリマータイプの紫外線吸収剤が好ましく用いられる。
例としてUV-1~3を挙げるが、添加するUV吸収剤はこれらに限定されない。UV吸収剤の添加量は、セルロースアシレートを含むポリマー成分100質量部に対して0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがさらに好ましい。
<<<レターデーション発現剤>>>
セルロースエステルフィルムは、主成分であるセルロースアシレートとともに、少なくとも1種のレターデーション発現剤を含有することが好ましい。すなわち、本発明ではレターデーション発現剤を用いても用いなくてもよいが、レターデーション値を発現するため、レターデーション発現剤を用いるのが好ましい。本発明において用いることができるレターデーション発現剤としては、棒状または円盤状化合物、正の複屈折性化合物からなるものを挙げることができる。棒状または円盤状化合物としては、少なくとも二つの芳香族環を有する化合物をレターデーション発現剤として好ましく用いることができる。棒状化合物からなるレターデーション発現剤の添加量は、セルロースアシレートを含むポリマー成分100質量部に対して0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがさらに好ましい。円盤状のレターデーション発現剤は、セルロースアシレート樹脂100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部の範囲で使用することがより好ましい。
円盤状化合物はRthレターデーション発現性において棒状化合物よりも優れているため、特に大きなRthレターデーションを必要とする場合には好ましく使用される。2種類以上のレターデーション発現剤を併用してもよく、含有量はその合計が上記の範囲となることが好ましい。
レターデーション発現剤は、250~320nmの波長領域に最大吸収を有することが好ましく、可視領域に実質的に吸収を有していないことが好ましい。
セルロースエステルフィルムは、主成分であるセルロースアシレートとともに、少なくとも1種のレターデーション発現剤を含有することが好ましい。すなわち、本発明ではレターデーション発現剤を用いても用いなくてもよいが、レターデーション値を発現するため、レターデーション発現剤を用いるのが好ましい。本発明において用いることができるレターデーション発現剤としては、棒状または円盤状化合物、正の複屈折性化合物からなるものを挙げることができる。棒状または円盤状化合物としては、少なくとも二つの芳香族環を有する化合物をレターデーション発現剤として好ましく用いることができる。棒状化合物からなるレターデーション発現剤の添加量は、セルロースアシレートを含むポリマー成分100質量部に対して0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがさらに好ましい。円盤状のレターデーション発現剤は、セルロースアシレート樹脂100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部の範囲で使用することがより好ましい。
円盤状化合物はRthレターデーション発現性において棒状化合物よりも優れているため、特に大きなRthレターデーションを必要とする場合には好ましく使用される。2種類以上のレターデーション発現剤を併用してもよく、含有量はその合計が上記の範囲となることが好ましい。
レターデーション発現剤は、250~320nmの波長領域に最大吸収を有することが好ましく、可視領域に実質的に吸収を有していないことが好ましい。
円盤状化合物について説明する。円盤状化合物としては少なくとも二つの芳香族環を有する化合物を用いることができる。
本明細書において、「芳香族環」は、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。本発明に用いることができる円盤状化合物としては、例えば、特開2008-181105号公報の段落0038~0046に記載される化合物を挙げることができる。
本明細書において、「芳香族環」は、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。本発明に用いることができる円盤状化合物としては、例えば、特開2008-181105号公報の段落0038~0046に記載される化合物を挙げることができる。
本発明では前述の円盤状化合物の他に直線的な分子構造を有する棒状化合物も好ましく用いることができる。本発明に用いることができる棒状化合物としては、例えば、特開2007-268898号公報の段落0053~0095に記載される化合物を挙げることができる。
<<セルロースエステルフィルムの製造方法>>
セルロースエステルフィルムを製造する方法は、特に制限はなく、公知の方法を用いて製膜することができる。例えば、溶液流延製膜法及び溶融製膜法のいずれを利用して製膜してもよい。フィルムの面状を改善する観点から、セルロースエステルフィルムは、溶液流涎製膜法を利用して製造するのが好ましい。セルロースエステルフィルムを製造する方法は、例えば、特開2012-215812号公報の段落0056~0083記載されており、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
セルロースエステルフィルムを製造する方法は、特に制限はなく、公知の方法を用いて製膜することができる。例えば、溶液流延製膜法及び溶融製膜法のいずれを利用して製膜してもよい。フィルムの面状を改善する観点から、セルロースエステルフィルムは、溶液流涎製膜法を利用して製造するのが好ましい。セルロースエステルフィルムを製造する方法は、例えば、特開2012-215812号公報の段落0056~0083記載されており、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
(層構成)
本発明で使用するセルロースエステルフィルムは単層フィルムであっても、2層以上の積層構造を有していてもよい。例えば、コア層と表層の2層からなる積層構造であって、共流延によって製膜された態様であることも好ましい。
本発明で使用するセルロースエステルフィルムは単層フィルムであっても、2層以上の積層構造を有していてもよい。例えば、コア層と表層の2層からなる積層構造であって、共流延によって製膜された態様であることも好ましい。
<<セルロースエステルフィルムの物性>>
セルロースエステルフィルムのフィルム幅(TD)方向の最大膜厚と最小膜厚の差は、2μm以上が好ましい。上限は5μm以下が好ましい。5μm以下であれば、フィルム物性が均一にできる。また、さらにロール保管時における応力の集中を抑制できる。また、光学異方性層は、支持体のフィルム幅(TD)方向中央部に積層されるため、セルロースエステルフィルムの膜厚最大部の幅(TD)方向位置としてはフィルム幅(TD)方向の中心部から600mm以上外側にあることが好ましい。
セルロースエステルフィルムは、フィルムの両表面における動摩擦係数が0.3以上3.5以下であることが好ましいく、0.3以上3.0以下であることがより好ましく、0.3以上2.0以下であることが最も好ましい。
動摩擦係数が0.3以上であればフィルム搬送時のキシミを改善でき、ハンドリング適性を改善することができる。また、動摩擦係数が3.5以下であればフィルム搬送時の滑り性を改善でき、ハンドリング適性を改善することができる。特に動摩擦係数が3.0以下であると、顕著にハンドリング適性が改善されるため好ましい。
本明細書中、動摩擦係数は、以下の方法で算出する。まず、フィルム試料100mm×200mm及び75mm×100mmの試料を23℃、相対湿度65%、2時間調湿し、テンシロン引張試験機(RTA-100、オリエンテック(株)製)にて大きいフィルムを台の上に固定後、200gの重りを付けた小さいフィルムを載せる。重りを水平方向に引張り、動いている時の力Fを測定し、下記式より動摩擦係数μkを算出する。
F=μk×W(W:重りの重さ(Kgf))
動摩擦係数が0.3以上であればフィルム搬送時のキシミを改善でき、ハンドリング適性を改善することができる。また、動摩擦係数が3.5以下であればフィルム搬送時の滑り性を改善でき、ハンドリング適性を改善することができる。特に動摩擦係数が3.0以下であると、顕著にハンドリング適性が改善されるため好ましい。
本明細書中、動摩擦係数は、以下の方法で算出する。まず、フィルム試料100mm×200mm及び75mm×100mmの試料を23℃、相対湿度65%、2時間調湿し、テンシロン引張試験機(RTA-100、オリエンテック(株)製)にて大きいフィルムを台の上に固定後、200gの重りを付けた小さいフィルムを載せる。重りを水平方向に引張り、動いている時の力Fを測定し、下記式より動摩擦係数μkを算出する。
F=μk×W(W:重りの重さ(Kgf))
セルロースエステルフィルムの試料40mm×40mmを、25℃、60%RHで分光光度計(UV-3150、商品名、島津製作所社製)にて、波長200~450nmにおける吸光度を測定する。ここで、吸光度が0.1以下となる最低波長を吸収端吸光度と定義し、λaewと標記する。λaewは350nm以下が好ましく、330nm以下がより好ましい。
<<配向膜>>
本発明の光学フィルムにおける配向膜は、支持体上に形成され、本発明の組成物を有する。配向膜は、支持体上に本発明の組成物を含有する塗布液を塗布、加熱乾燥することにより形成可能である。
本発明の光学フィルムにおける配向膜は、支持体上に形成され、本発明の組成物を有する。配向膜は、支持体上に本発明の組成物を含有する塗布液を塗布、加熱乾燥することにより形成可能である。
光学フィルムを形成する際、光学異方性層中の液晶化合物の配向の固定化、および配向膜の硬膜化のため、紫外線を照射しながら光学フィルムを加熱する必要がある。膜厚が薄い支持体を用いた場合、加熱の際に支持体が発熱温度により変形し、光学フィルムが変形してしまうことがわかった。また、加熱の温度を低温にすると、配向膜層の硬膜化が十分に進行しないため湿熱耐久性が悪化し、光学フィルムを液晶表示装置に用いた場合、その表示性能を損なわせることがわかった。本発明の光学フィルムでは、本発明の組成物を有する配向膜を用いることで、これらの問題を解決できる。即ち、本発明の組成物中の多官能(メタ)アクリルアミド化合物により配向膜が硬膜化するので、加熱温度が低温であった場合でも配向膜が十分に硬膜化し、さらに、光学異方性層中の液晶化合物の配向性を維持することができる。また、本発明の多官能(メタ)アクリルアミド化合物が適度な親水性を有するため、支持体との密着性に優れ、支持体の厚みを薄くしても、光学フィルムが変形することがない。
配向膜における、多官能(メタ)アクリルアミド化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比は、1:1~1:20であることが好ましく、1:1~1:15であることがより好ましく、1:1~1:10であることがさらに好ましい。
配向膜の厚さとしては、特に定めるものでないが、例えば、200nm~1μmとすることができる。また、本発明で用いる配向膜の場合、厚さを、200~800nm程度(好ましくは200~600nm)としても、十分な配向性を確保できる。
<<光学異方性層>>
本発明の光学フィルムにおける光学異方性層は、配向膜上に形成されてなる。本発明の光学フィルムにおける光学異方性層は、液晶性化合物を含む。
本発明の光学フィルムにおける光学異方性層は、配向膜上に形成されてなる。本発明の光学フィルムにおける光学異方性層は、液晶性化合物を含む。
<<<液晶性化合物>>>
一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、棒状液晶性化合物またはディスコティック液晶性化合物(円盤状液晶性化合物)を用いるのが好ましい。2種以上の棒状液晶性化合物、2種以上の円盤状液晶性化合物、または棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。上述の液晶性化合物の固定化のために、重合性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いて形成することがより好ましく、液晶性化合物が1分子中に重合性基を2以上有することがさらに好ましい。液晶性化合物が二種類以上の混合物の場合には、少なくとも1種類の液晶性化合物が1分子中に2以上の重合性基を有していることが好ましい。
棒状液晶性化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1、特開2005-289980号公報の段落0026~0098、特開2009-217256号公報の段落0045~0066に記載のものを好ましく用いることができる。
ディスコティック液晶性化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落0020~0067、特開2010-244038号公報の段落0013~0108に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、棒状液晶性化合物またはディスコティック液晶性化合物(円盤状液晶性化合物)を用いるのが好ましい。2種以上の棒状液晶性化合物、2種以上の円盤状液晶性化合物、または棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。上述の液晶性化合物の固定化のために、重合性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いて形成することがより好ましく、液晶性化合物が1分子中に重合性基を2以上有することがさらに好ましい。液晶性化合物が二種類以上の混合物の場合には、少なくとも1種類の液晶性化合物が1分子中に2以上の重合性基を有していることが好ましい。
棒状液晶性化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1、特開2005-289980号公報の段落0026~0098、特開2009-217256号公報の段落0045~0066に記載のものを好ましく用いることができる。
ディスコティック液晶性化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落0020~0067、特開2010-244038号公報の段落0013~0108に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
液晶性化合物の分子は、光学異方性層中で、垂直配向、水平配向、ハイブリッド配向および傾斜配向のいずれかの配向状態に固定化されていることが好ましい。
ここで、ハイブリッド配向とは、ディスコティック液晶性化合物の分子の円盤面または棒状液晶性化合物の分子の分子対称軸と層平面との角度が、光学異方性層の深さ方向でかつ配向膜の表面からの距離の増加と共に増加または減少している配向である。
上記角度は、距離の増加と共に増加することが好ましい。
また、上記角度の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。
更に、上記角度は、角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していればよいが、連続的に変化することが好ましい。もちろん均一に一様に傾斜した配向でもよい。
このようなハイブリッド配向状態に液晶性化合物が固定化された態様としては、例えば、光学フィルムを、捩れ配向モード液晶表示装置の視野角拡大フィルムとして用いる態様が挙げられ、具体的には、特開2012-3183号公報の段落0123~0126に記載のものを好ましく用いることができるが、本発明はこれらに限定されない。
上記角度は、距離の増加と共に増加することが好ましい。
また、上記角度の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。
更に、上記角度は、角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していればよいが、連続的に変化することが好ましい。もちろん均一に一様に傾斜した配向でもよい。
このようなハイブリッド配向状態に液晶性化合物が固定化された態様としては、例えば、光学フィルムを、捩れ配向モード液晶表示装置の視野角拡大フィルムとして用いる態様が挙げられ、具体的には、特開2012-3183号公報の段落0123~0126に記載のものを好ましく用いることができるが、本発明はこれらに限定されない。
一方、光学異方性層における位相差をλ/4程度とするために、液晶性化合物の配向状態を制御することがある。このとき、棒状液晶性化合物を用いる場合には、棒状液晶性化合物を水平配向した状態で固定化するのが好ましく、ディスコティック液晶性化合物を用いる場合には、ディスコティック液晶性化合物を垂直配向した状態で固定化するのが好ましい。なお、本発明において、「棒状液晶性化合物が水平配向」とは、棒状液晶性化合物のダイレクタと層面が平行であることを言い、「ディスコティック液晶性化合物が垂直配向」とは、ディスコティック液晶性化合物の円盤面と層面が垂直であることを言う。厳密に水平、垂直であることを要求するものではなく、それぞれ正確な角度から±20°の範囲であることを意味するものとする。±5°以内であることが好ましく、±3°以内であることがより好ましく、±2°以内であることがさらに好ましく、±1°以内であることが最も好ましい。
また、液晶性化合物を水平配向、垂直配向状態とするために、水平配向、垂直配向を促進する添加剤(配向制御剤)を使用してもよい。添加剤としては各種公知のものを使用できる。
本発明において、光学異方性層は、液晶性化合物、及び所望により重合開始剤などの他の添加剤等を含む塗布液を、本発明の配向膜上に層状の適用することにより形成するのが好ましい。以下、塗布液中に添加可能な液晶性化合物以外の材料について説明する。
また、液晶性化合物を水平配向、垂直配向状態とするために、水平配向、垂直配向を促進する添加剤(配向制御剤)を使用してもよい。添加剤としては各種公知のものを使用できる。
本発明において、光学異方性層は、液晶性化合物、及び所望により重合開始剤などの他の添加剤等を含む塗布液を、本発明の配向膜上に層状の適用することにより形成するのが好ましい。以下、塗布液中に添加可能な液晶性化合物以外の材料について説明する。
<<<添加剤>>>
光学異方性層において、液晶性化合物は、配向状態を維持して固定することが好ましい。液晶性化合物の配向状態の固定は、液晶性化合物に導入した重合性基の重合反応により実施することが好ましい。そのためには、塗布液中には、重合開始剤を含有させるのが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応、及び電子線を用いる電子線硬化(EB硬化)が含まれる。このうち、光重合反応(光硬化)及び低エネルギー電子線を用いたEB硬化が好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は紫外線を用いることが好ましい。光の作用によりラジカルを発生させる重合開始剤の例としては、特開2013-007809号公報の段落番号0069の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。芳香族ケトン類からなる光重合開始剤が好ましく、中でも、アセトフェノン系化合物及びベンジル系化合物が、硬化特性、保存安定性、臭気等の面で特に好ましい。これらの芳香族ケトン類からなる光重合開始剤は、1種あるいは2種以上のものを所望の性能に応じて配合して使用することができる。また、光への感度を高める目的で光重合開始剤に加えて、増感剤を用いてもよい。増感剤の例には、n-ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ-n-ブチルホスフィン、及びチオキサントン等が含まれる。
光学異方性層において、液晶性化合物は、配向状態を維持して固定することが好ましい。液晶性化合物の配向状態の固定は、液晶性化合物に導入した重合性基の重合反応により実施することが好ましい。そのためには、塗布液中には、重合開始剤を含有させるのが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応、及び電子線を用いる電子線硬化(EB硬化)が含まれる。このうち、光重合反応(光硬化)及び低エネルギー電子線を用いたEB硬化が好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は紫外線を用いることが好ましい。光の作用によりラジカルを発生させる重合開始剤の例としては、特開2013-007809号公報の段落番号0069の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。芳香族ケトン類からなる光重合開始剤が好ましく、中でも、アセトフェノン系化合物及びベンジル系化合物が、硬化特性、保存安定性、臭気等の面で特に好ましい。これらの芳香族ケトン類からなる光重合開始剤は、1種あるいは2種以上のものを所望の性能に応じて配合して使用することができる。また、光への感度を高める目的で光重合開始剤に加えて、増感剤を用いてもよい。増感剤の例には、n-ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ-n-ブチルホスフィン、及びチオキサントン等が含まれる。
光重合開始剤は複数種を組み合わせてもよい。光重合開始剤の使用量は、光学異方性層形成用塗布液の固形分の0.01~20質量%であることが好ましく、0.5~5質量%であることがさらに好ましい。
光学異方性層形成用塗布液には、上記光重合開始剤以外にも適宜添加剤を添加してもよい。例えば、可塑剤、モノマー、界面活性剤、セルロースエステル、配向制御剤及びカイラル剤等が挙げられる。以下に配向制御剤について詳細に説明する。本発明における配向制御剤とは、光学異方性層形成用塗布液の塗布後に液晶性化合物の層の表面、つまり、空気界面側に偏在することによって、空気界面側での液晶性化合物の配向を制御することができる化合物を表す。この配向制御剤の構造によっては、液晶性化合物を空気界面側で略垂直に配向させたり、逆に略水平に配向させる事もできる。例えば、ディスコティック液晶性化合物の場合には、特開2000-344734号公報、特開2002-129612号公報等に記載の一般式(VI)で表されるような化合物を添加してもよい。
また、配向制御剤は、以下に示すような高分子化合物であってもよい。添加される配向制御剤は、塗布液に溶解し得るポリマーであれば特に制限はない。好ましい配向制御剤としては、例えば、ポリプロピレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシド、ポリ-ε-カプロラクトン、ポリ-ε-カプロラクトン ジオール、ポリ-ε-カプロラクトン トリオール、ポリビニルアセテート、ポリメラミン、ポリ(エチレン アジペート)、ポリ(1,4-ブチレン アジペート)、ポリ(1,4-ブチレン グルタレート)、ポリ(1,2-ブチレングリコール)、ポリ(1,4-ブチレンスクシネート)、ポリ(1,4-ブチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(2-メチル-1,3-プロピレンアジペート)、ポリ(2-メチル-1,3-プロピレン グルタレート)、ポリ(ネオペンチルグリコールアジペート)、ポリ(ネオペンチルグリコール セバケート)、ポリ(1,3-プロピレンアジペート)、ポリ(1,3-プロピレングルタレート)、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルプロパナール、ポリビニルヘキサナール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ(3-ヒドロキシブチリックアシッド)等が挙げられる。
また、本発明における光学異方性層は、垂直配向剤を含有してもよい。垂直配向剤としては、ピリジニウム化合物やオニウム化合物を使用することが好ましく、これら化合物を含有させることで、液晶化合物の配向膜界面におけるホメオトロピック配向を促進する垂直配向剤として作用するとともに、液晶化合物の配向状態を固定した光学異方性層(位相差層)と配向膜との界面の密着性改善にも寄与する。液晶化合物の配向状態を固定した光学異方性層は、必要に応じて、空気界面側の配向を制御する空気界面側配向制御剤(例えば、フルオロ脂肪族基を有する繰り返し単位を含む共重合体)を含有していてもよい。ピリジニウム化合物については、例えば、特開2007-093864号公報の段落0030~0052、オニウム化合物については、例えば、特開2012-208397号公報の段落0027~0058に記載があり、これらの内容は本明細書に取り込まれる。
垂直配向剤が配向膜側へ偏在しやすい観点から、光学異方性層中にボロン酸化合物、フッ化ホウ素、臭素、ホウ素、及び珪素から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、ボロン酸、フッ化ホウ素、から選択される少なくとも1種が、配向膜に近い側に多く偏在していることがより好ましい。
配向制御剤の添加量は、液晶性化合物に対し0.01質量%~10質量%であるのが好ましく、0.05質量%~5質量%であるのがより好ましい。
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N-ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、トルエン、ヘキサン)アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例:酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例:アセトン、2-ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン)などが含まれる。この中でアルキルハライド、ケトンが好ましい。2種類以上の有機溶剤を併用してもよい。
塗布液中の液晶性化合物及びその他の添加剤の固形分濃度としては、0.1質量%~60質量%が好ましく、0.5質量%~50質量%がより好ましく、2質量%~40質量%がさらに好ましい。また、塗布液の粘度は、0.01mPa・s~100mPa・s(0.01cp~100cp)が好ましく、0.1mPa・s~50mPa・s(0.1cp~50cp)がより好ましい。
光学異方性層の厚さは、用途によって異なるが、例えば、0.1~10μmであることが好ましく、0.5~5μmであることがさらに好ましい。
光学異方性層の波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)は、30~60nmが好ましく、35~55nmがより好ましく、40~50nmが更に好ましい。光学異方性層の波長550nmにおける厚さ方向のレターデーションRth(550)は、100~130nmが好ましく、105~125nmがより好ましく、110~120nmが更に好ましい。
また、画像表示装置において、正確な円偏光に近づけられるという理由から、光学異方性層は位相差がλ/4程度である位相差領域を有することが好ましく、具体的には、Re(550)が、10~200nmであることが好ましく、110~165nmであることがより好ましく、115~150nmであることが更に好ましく、120~145nmであることが特に好ましい。
また、画像表示装置において、正確な円偏光に近づけられるという理由から、光学異方性層は位相差がλ/4程度である位相差領域を有することが好ましく、具体的には、Re(550)が、10~200nmであることが好ましく、110~165nmであることがより好ましく、115~150nmであることが更に好ましく、120~145nmであることが特に好ましい。
<光学フィルムの製造方法>
本発明の光学フィルムの製造方法は、支持体上に、本発明の組成物を層状に適用すること(工程1)、層状にした組成物の表面に液晶化合物を含む組成物を層状に適用すること(工程2)、層状にした液晶化合物を含む組成物に60~90℃で紫外線照射を行うこと(工程3)を含む。
本発明の光学フィルムの製造方法は、支持体上に、本発明の組成物を層状に適用すること(工程1)、層状にした組成物の表面に液晶化合物を含む組成物を層状に適用すること(工程2)、層状にした液晶化合物を含む組成物に60~90℃で紫外線照射を行うこと(工程3)を含む。
<<工程1>>
工程1において、本発明の組成物を層状に適用する方法としては、本発明の組成物を含有する塗布液(配向膜形成用塗布液ともいう)を、支持体上に塗布して形成する方法が好適に用いられる。塗布方法としてはカーテンコーティング、スピンコーティング、印刷コーティング、スプレーコーティング、スロットコーティング、ロールコーティング、スライドコーテティング、ブレードコーティング、グラビアコーティング、ワイヤーバー法等の公知の塗布方法が挙げられる。
工程1では、本発明の組成物を層状に適用した後、乾燥を行うことが好ましい。乾燥温度は、80~150℃で、30~180秒が好ましい。
工程1において、本発明の組成物を層状に適用する方法としては、本発明の組成物を含有する塗布液(配向膜形成用塗布液ともいう)を、支持体上に塗布して形成する方法が好適に用いられる。塗布方法としてはカーテンコーティング、スピンコーティング、印刷コーティング、スプレーコーティング、スロットコーティング、ロールコーティング、スライドコーテティング、ブレードコーティング、グラビアコーティング、ワイヤーバー法等の公知の塗布方法が挙げられる。
工程1では、本発明の組成物を層状に適用した後、乾燥を行うことが好ましい。乾燥温度は、80~150℃で、30~180秒が好ましい。
<<工程2>>
工程2において、液晶化合物を含む組成物を層状に適用する方法としては、ディスコティック液晶性化合物もしくは棒状液晶性化合物を可溶できる溶媒に溶解して調製した塗布液(光学異方性層形成用塗布液)を、層状に適用した本発明の組成物(配向膜)上に塗布することによって作製することができる。また、可能であれば蒸着による形成でも良いが、塗布による形成が好適に用いられる。塗布方法としてはカーテンコーティング、スピンコーティング、印刷コーティング、スプレーコーティング、スロットコーティング、ロールコーティング、スライドコーテティング、ブレードコーティング、グラビアコーティング、ワイヤーバー法等の公知の塗布方法が挙げられる。
工程2において、液晶化合物を含む組成物を層状に適用する方法としては、ディスコティック液晶性化合物もしくは棒状液晶性化合物を可溶できる溶媒に溶解して調製した塗布液(光学異方性層形成用塗布液)を、層状に適用した本発明の組成物(配向膜)上に塗布することによって作製することができる。また、可能であれば蒸着による形成でも良いが、塗布による形成が好適に用いられる。塗布方法としてはカーテンコーティング、スピンコーティング、印刷コーティング、スプレーコーティング、スロットコーティング、ロールコーティング、スライドコーテティング、ブレードコーティング、グラビアコーティング、ワイヤーバー法等の公知の塗布方法が挙げられる。
<<工程3>>
工程3では、層状にした液晶化合物を含む組成物に40~90℃で紫外線照射を行う。これにより、乾燥と同時に、液晶性化合物を配向させ、更に、紫外線照射等によって液晶性化合物の配向を固定化することによって、液晶性化合物による光学異方性層が形成される。この時の加熱温度は、60~90℃が好ましく、70~90℃がより好ましく、75~90℃がさらに好ましい。液晶性化合物の配向を固定化するための重合反応は、光重合反応であることが好ましく、反応時の光照射には、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2~50J/cm2であることが好ましく、100~800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
工程3では、層状にした液晶化合物を含む組成物に40~90℃で紫外線照射を行う。これにより、乾燥と同時に、液晶性化合物を配向させ、更に、紫外線照射等によって液晶性化合物の配向を固定化することによって、液晶性化合物による光学異方性層が形成される。この時の加熱温度は、60~90℃が好ましく、70~90℃がより好ましく、75~90℃がさらに好ましい。液晶性化合物の配向を固定化するための重合反応は、光重合反応であることが好ましく、反応時の光照射には、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2~50J/cm2であることが好ましく、100~800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
<<光学フィルムの用途>>
本発明の光学フィルムは、光学補償フィルムなどに好ましく用いることができる。
また、本発明の光学フィルムは、視野角拡大に寄与するため、視野角拡大フィルムとして適用可能である。
また、光学異方性層が、Reがそれぞれλ/4程度であり、遅相軸方向が互いに異なる2つの位相差領域(第一位相差領域、第二位相差領域)を有するパターン光学異方性層を有するパターンドリターダーフィルム(FPR)としても利用可能である。
また、λ/4板として適用可能である。
本発明の光学フィルムは、光学補償フィルムなどに好ましく用いることができる。
また、本発明の光学フィルムは、視野角拡大に寄与するため、視野角拡大フィルムとして適用可能である。
また、光学異方性層が、Reがそれぞれλ/4程度であり、遅相軸方向が互いに異なる2つの位相差領域(第一位相差領域、第二位相差領域)を有するパターン光学異方性層を有するパターンドリターダーフィルム(FPR)としても利用可能である。
また、λ/4板として適用可能である。
<<<視野角拡大フィルム>>>
本発明の光学フィルムは、視野角拡大フィルムとして利用可能である。また、後述する偏光板と貼合して利用することもできる。特に、視野角拡大フィルムは、後述する偏光板の透明保護フィルムの一方も兼ねて使用されることが薄膜化の観点から好ましい。
本発明の光学フィルムは、視野角拡大フィルムとして利用可能である。また、後述する偏光板と貼合して利用することもできる。特に、視野角拡大フィルムは、後述する偏光板の透明保護フィルムの一方も兼ねて使用されることが薄膜化の観点から好ましい。
<<<パターンドリターダーフィルム(FPR)>>>
本発明の光学フィルムは、パターンドリターダーフィルムとして利用可能である。また、後述する偏光板と貼合して利用することもできる。パターンドリターダーフィルムは、後述する偏光板の透明保護フィルムの一方も兼ねて使用されることが薄膜化の観点から好ましい。
パターンドリターダーフィルムは、支持体、配向膜、およびパターン光学異方性層の順で積層されている。本発明の組成物を用いて作成されたパターンドリターダーフィルムは、支持体の微細な変形に伴うパターン光学異方性層のずれが抑制できるため、立体画像表示装置に組み込んだ際の表示性能が優れている。
配向膜上に形成されるパターン光学異方性層は、配向膜上に、第1位相差領域及び第2位相差領域を有し、第1及び第2位相差領域の間に境界部を有し、第1及び第2位相差領域の面内遅相軸が互いに直交するとともに、Reがλ/4であるパターンλ/4層である。この態様のパターン光学異方性層を偏光膜と組み合わせると、第1及び第2位相差領域のそれぞれを通過した光は互いに逆向きの円偏光状態になり、それぞれ右眼及び左眼用の円偏光画像を形成する。
本発明の光学フィルムは、パターンドリターダーフィルムとして利用可能である。また、後述する偏光板と貼合して利用することもできる。パターンドリターダーフィルムは、後述する偏光板の透明保護フィルムの一方も兼ねて使用されることが薄膜化の観点から好ましい。
パターンドリターダーフィルムは、支持体、配向膜、およびパターン光学異方性層の順で積層されている。本発明の組成物を用いて作成されたパターンドリターダーフィルムは、支持体の微細な変形に伴うパターン光学異方性層のずれが抑制できるため、立体画像表示装置に組み込んだ際の表示性能が優れている。
配向膜上に形成されるパターン光学異方性層は、配向膜上に、第1位相差領域及び第2位相差領域を有し、第1及び第2位相差領域の間に境界部を有し、第1及び第2位相差領域の面内遅相軸が互いに直交するとともに、Reがλ/4であるパターンλ/4層である。この態様のパターン光学異方性層を偏光膜と組み合わせると、第1及び第2位相差領域のそれぞれを通過した光は互いに逆向きの円偏光状態になり、それぞれ右眼及び左眼用の円偏光画像を形成する。
パターンドリターダーフィルムは、立体画像表示装置、特にパッシブ方式の立体画像表示装置の部材として有用である。この態様では、第1及び第2位相差領域のそれぞれを通過した偏光画像は、偏光眼鏡等を介して右眼用又は左眼用の画像として、認識される。従って、左右画像が不均一とならないように、第1及び第2位相差領域は、互いに等しい形状であるのが好ましく、また、それぞれの配置は、均等且つ対称的であるのが好ましい。
パターン光学異方性層について、以下説明する。
パターン光学異方性層について、以下説明する。
図1(A)~(C)に、パターン光学異方性層の例の模式的な正面図を示す。
例えば、図1(A)~(C)に示す光学異方性層12は、面内遅相軸方向の少なくとも一方が互いに異なる第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bを含み、かつ、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bが、面内において交互に配置されているパターン光学異方性層である。なお、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bにおいては、互いに直交する面内遅相軸aおよびbをそれぞれ有する。
また、光学異方性層12中の第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの形状および配置パターンは、図1(A)および(B)に示すように、ストライプ状のパターンを交互に配置した態様であってもよく、図1(C)に示すように、矩形状のパターンを格子状に配置した態様であってもよい。
なお、後述する偏光板を円偏光板として利用する場合は、図2に示す通り、偏光板20(円偏光板)は、支持体16と配向膜14と光学異方性層12とを備える本発明の光学フィルム10が、光学異方性層12における第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの位相差がそれぞれλ/4程度であり、遅相軸aおよびbの方向が90°異なっている光学フィルム10に対し、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの遅相軸aおよびbと偏光膜22の吸収軸23がそれぞれ45°で交差(第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの遅相軸aおよびbをそれぞれ45°としたとき、偏光膜22の吸収軸23が0°)するように配置されていることが好ましい。
例えば、図1(A)~(C)に示す光学異方性層12は、面内遅相軸方向の少なくとも一方が互いに異なる第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bを含み、かつ、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bが、面内において交互に配置されているパターン光学異方性層である。なお、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bにおいては、互いに直交する面内遅相軸aおよびbをそれぞれ有する。
また、光学異方性層12中の第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの形状および配置パターンは、図1(A)および(B)に示すように、ストライプ状のパターンを交互に配置した態様であってもよく、図1(C)に示すように、矩形状のパターンを格子状に配置した態様であってもよい。
なお、後述する偏光板を円偏光板として利用する場合は、図2に示す通り、偏光板20(円偏光板)は、支持体16と配向膜14と光学異方性層12とを備える本発明の光学フィルム10が、光学異方性層12における第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの位相差がそれぞれλ/4程度であり、遅相軸aおよびbの方向が90°異なっている光学フィルム10に対し、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの遅相軸aおよびbと偏光膜22の吸収軸23がそれぞれ45°で交差(第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの遅相軸aおよびbをそれぞれ45°としたとき、偏光膜22の吸収軸23が0°)するように配置されていることが好ましい。
上述のパターン光学異方性層の形成方法としては、以下の好適な態様が例示されるが、これらに限定されることなく、各種公知の方法を用いて形成できる。
第1の好適態様は、液晶性化合物の配向を制御する複数の作用を利用し、その後、外部刺激(熱処理等)によりいずれかの作用を消失させて、所定の配向制御作用を支配的にする方法である。上記の方法としては、例えば、配向膜による配向制御能と、液晶性化合物中に添加される配向制御剤の配向制御能との複合作用により、液晶性化合物を所定の配向状態とし、それを固定して一方の位相差領域を形成した後、外部刺激(熱処理等)により、いずれかの作用(例えば配向制御剤による作用)を消失させて、他の配向制御作用(配向膜による作用)を支配的にし、それによって他の配向状態を実現し、それを固定して他方の位相差領域を形成する。この方法の詳細については、特開2012-008170号公報の段落0017~0029に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。
第1の好適態様は、液晶性化合物の配向を制御する複数の作用を利用し、その後、外部刺激(熱処理等)によりいずれかの作用を消失させて、所定の配向制御作用を支配的にする方法である。上記の方法としては、例えば、配向膜による配向制御能と、液晶性化合物中に添加される配向制御剤の配向制御能との複合作用により、液晶性化合物を所定の配向状態とし、それを固定して一方の位相差領域を形成した後、外部刺激(熱処理等)により、いずれかの作用(例えば配向制御剤による作用)を消失させて、他の配向制御作用(配向膜による作用)を支配的にし、それによって他の配向状態を実現し、それを固定して他方の位相差領域を形成する。この方法の詳細については、特開2012-008170号公報の段落0017~0029に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。
第2の好適態様は、パターン配向膜を利用する態様である。この態様では、互いに異なる配向制御能を有するパターン配向膜を形成し、その上に、液晶性化合物を配置し、液晶性化合物を配向させる。液晶性化合物は、パターン配向膜のそれぞれの配向制御能によって、互いに異なる配向状態を達成する。それぞれの配向状態を固定することで、配向膜のパターンに応じて第1および第2の位相差領域のパターンが形成される。パターン配向膜は、印刷法、ラビング配向膜に対するマスクラビング、光配向膜に対するマスク露光等を利用して形成することができる。大掛かりな設備が不要である点や製造容易な点で、印刷法を利用する方法が好ましい。この方法の詳細については、特開2012-032661号公報の段落0166~0181に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。
第3の好適態様としては、例えば、配向膜中に光酸発生剤を添加する態様である。この例では、配向膜中に光酸発生剤を添加し、パターン露光により、光酸発生剤が分解して酸性化合物が発生した領域と、発生していない領域とを形成する。光未照射部分では光酸発生剤はほぼ未分解のままであり、配向膜材料、液晶性化合物、および必要に応じて添加される配向制御剤の相互作用が配向状態を支配し、液晶性化合物を、その遅相軸がラビング方向と直交する方向に配向させる。配向膜へ光照射し、酸性化合物が発生すると、その相互作用はもはや支配的ではなくなり、ラビング配向膜のラビング方向が配向状態を支配し、液晶性化合物は、その遅相軸をラビング方向と平行にして平行配向する。配向膜に用いられる光酸発生剤としては、水溶性の化合物が好ましく用いられる。使用可能な光酸発生剤の例には、Prog.Polym.Sci.,23巻、1485頁(1998年)に記載の化合物が含まれる。光酸発生剤としては、ピリジニウム塩、ヨードニウム塩及びスルホニウム塩が特に好ましく用いられる。この方法の詳細については、特願2010-289360号明細書に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。
パターン光学異方性層は、上記態様に限定されるものではない。第1及び第2位相差領域の一方の面内レターデーションがλ/4であり、且つ他方の面内レターデーションが3λ/4である表示画素領域を利用することができる。さらに、第1及び第2位相差領域の一方の面内レターデーションがλ/2であり、且つ他方の面内レターデーションが0である位相差領域を利用することもできる。
<<λ/4板>>
本発明の光学フィルムは、λ/4板として適用可能である。また、後述する偏光板と貼合して、円偏光板として用いてもよい。これにより、反射防止性能を有する円偏光板とすることができる。この円偏光板を、例えば、有機EL表示装置などに組み込むことで、有機EL表示装置の表示性能を向上できる。
λ/4板(λ/4機能を有する板)とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。より具体的には、所定の波長λnmにおける面内レターデーション値がλ/4(または、この奇数倍)を示す板である。
λ/4板の波長550nmでの面内レターデーション値(Re(550))は、理想値(137.5nm)を中心として、25nm程度の誤差があってもよく、例えば、110~160nmであることが好ましく、120~150nmであることがより好ましく、130~145nmであることがさらに好ましい。
本発明の光学フィルムは、λ/4板として適用可能である。また、後述する偏光板と貼合して、円偏光板として用いてもよい。これにより、反射防止性能を有する円偏光板とすることができる。この円偏光板を、例えば、有機EL表示装置などに組み込むことで、有機EL表示装置の表示性能を向上できる。
λ/4板(λ/4機能を有する板)とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。より具体的には、所定の波長λnmにおける面内レターデーション値がλ/4(または、この奇数倍)を示す板である。
λ/4板の波長550nmでの面内レターデーション値(Re(550))は、理想値(137.5nm)を中心として、25nm程度の誤差があってもよく、例えば、110~160nmであることが好ましく、120~150nmであることがより好ましく、130~145nmであることがさらに好ましい。
光学フィルムの光学異方性層が単層構造である場合、偏光板の吸収軸と、光学異方性層の面内遅相軸とのなす角度は45°であることが好ましい。光学異方性層を複数積層した構造の場合には、適宜、公知な構成・軸関係を採用することができる。
また、光学異方性層が複層構造である態様の例としては、例えば、λ/4層と、λ/2層とを積層してなる積層光学異方性層が挙げられる。積層光学異方性層において、λ/4層板の面内遅相軸とλ/2層の面内遅相軸とのなす角度は60°であることが好ましい。
ここで、「λ/4層」とは、特定の波長λnmにおける面内レターデーションRe(λ)が、
Re(λ)=λ/4
を満たす光学異方性層のことをいう。上式は可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよいが、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が、100nm~180nmであることが好ましく、110nm~170nmであることがより好ましい。この範囲であると、後述するλ/2層と組み合わせたときに、反射光の光漏れをより低減できるため好ましい。
また、「λ/2層」とは、特定の波長λnmにおける面内レターデーションRe(λ)が、
Re(λ)=λ/2
を満たす光学異方性層のことをいう。上式は可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよい。さらに、λ/2層の面内レターデーションRe1がλ/4層の面内レターデーションRe2に対して実質的に2倍であるように設定されることが好ましい。ここで、「レターデーションが実質的に2倍である」とは、
Re1=2×Re2±50nm
であることを意味する。なかでも、
Re1=2×Re2±20nm
であることがより好ましい。上式は可視光域のいずれかの波長において達成されていればよいが、波長550nmにおいて達成されていることが好ましい。この範囲であると、上記したλ/4層と組み合わせたときに、反射光の光漏れをより低減できるため好ましい。
また、光学異方性層が複層構造である態様の例としては、例えば、λ/4層と、λ/2層とを積層してなる積層光学異方性層が挙げられる。積層光学異方性層において、λ/4層板の面内遅相軸とλ/2層の面内遅相軸とのなす角度は60°であることが好ましい。
ここで、「λ/4層」とは、特定の波長λnmにおける面内レターデーションRe(λ)が、
Re(λ)=λ/4
を満たす光学異方性層のことをいう。上式は可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよいが、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が、100nm~180nmであることが好ましく、110nm~170nmであることがより好ましい。この範囲であると、後述するλ/2層と組み合わせたときに、反射光の光漏れをより低減できるため好ましい。
また、「λ/2層」とは、特定の波長λnmにおける面内レターデーションRe(λ)が、
Re(λ)=λ/2
を満たす光学異方性層のことをいう。上式は可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよい。さらに、λ/2層の面内レターデーションRe1がλ/4層の面内レターデーションRe2に対して実質的に2倍であるように設定されることが好ましい。ここで、「レターデーションが実質的に2倍である」とは、
Re1=2×Re2±50nm
であることを意味する。なかでも、
Re1=2×Re2±20nm
であることがより好ましい。上式は可視光域のいずれかの波長において達成されていればよいが、波長550nmにおいて達成されていることが好ましい。この範囲であると、上記したλ/4層と組み合わせたときに、反射光の光漏れをより低減できるため好ましい。
積層光学異方性層において、λ/4層とλ/2層との間には配向膜が配置されていてもよいが、λ/4層とλ/2層とが隣接し、λ/4層とλ/2層との間に、実質的に配向膜を有さない態様であってもよい。λ/4層とλ/2層との間に実質的に配向膜がない場合、それぞれの光学異方性層に含まれる化合物間での共有結合を利用できるので、密着性により優れる。本明細書において「実質的に配向膜がない」とは、配向膜として機能させるためだけに形成された膜を含んでいないことを意味する。下方に位置する層の表面が、上方に位置する層の液晶化合物が配向するのに寄与する場合であっても、下方に位置する層が配向膜としてのみ用いるために形成されていない限り、本発明に含まれる。
λ/4板を構成する光学異方性層の材料は上記特性を示せば特に制限されず、上述した光学異方性層で述べたように液晶化合物を含む態様(例えば、ホモジニアス配向した液晶化合物を含む光学異方性層)などが挙げられる。より具体的には、λ/4板の光学異方性層は、重合性基を有する液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)が重合等によって固定されて形成された層であることが好ましく、この場合、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。
また、λ/4板については、特開2003-262727号公報の段落0022~0253に記載を参酌することもでき、この内容は本明細書に組み込まれることとする。
また、λ/4板については、特開2003-262727号公報の段落0022~0253に記載を参酌することもでき、この内容は本明細書に組み込まれることとする。
<偏光板>
本発明は、本発明の光学フィルムと、偏光膜とを有する偏光板に関する。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造することができる。偏光膜の透過軸は、フィルムの延伸方向に対して垂直方向に相当する。
ディスコティック液晶性化合物を光学異方性層に用いた場合には、偏光膜の透過軸は、配向膜側のディスコティック液晶性分子の面に対し、実質的に平行になるように配置される。また、棒状液晶性化合物を光学異方性層に用いた場合、偏光膜の透過軸は、棒状液晶性分子の長軸方向(遅相軸)と、実質的に平行になるように配置する。通常は、位相差板の支持体側に貼り合せるのが好ましいが、必要によっては、光学異方性層側と貼り合せてもよい。
本発明は、本発明の光学フィルムと、偏光膜とを有する偏光板に関する。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造することができる。偏光膜の透過軸は、フィルムの延伸方向に対して垂直方向に相当する。
ディスコティック液晶性化合物を光学異方性層に用いた場合には、偏光膜の透過軸は、配向膜側のディスコティック液晶性分子の面に対し、実質的に平行になるように配置される。また、棒状液晶性化合物を光学異方性層に用いた場合、偏光膜の透過軸は、棒状液晶性分子の長軸方向(遅相軸)と、実質的に平行になるように配置する。通常は、位相差板の支持体側に貼り合せるのが好ましいが、必要によっては、光学異方性層側と貼り合せてもよい。
偏光板は、光学フィルムの支持体側の面を偏光膜に貼り合せてもよく、光学フィルムの光学異方性層側の面を偏光膜に貼り合せてもよい。光学フィルムと偏光膜との間には、粘着剤層が配置されていてもよい。粘着剤層としては、例えば、動的粘弾性測定装置で測定した貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”との比(tanδ=G”/G’)が0.001~1.5である物質のことを表し、いわゆる、粘着剤やクリープしやすい物質等が含まれる。例えば、ポリビニルアルコール系粘着剤が挙げられるが、これに限定されない。
また、偏光膜の光学フィルムが配置されている面とは反対側の面、および/または、光学フィルム側に透明保護フィルムを貼り合せてもよい。透明保護フィルムとしては、透明なポリマーフィルムが好ましい。保護膜が透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。透明保護フィルムとしては、一般にセルロースエステルフィルム、好ましくはトリアセチルセルロースフィルムが用いられる。セルロースエステルフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明保護フィルムの厚さは、20~500μmであることが好ましく、20~100μmであることがさらに好ましい。
また、偏光板は、更に機能層を備えていてもよい。機能層としては、反射防止層、防眩層、およびハードコート層からなる群から選択される少なくとも1つが挙げられる。これらは公知の層材料が使用される。なお、これらの層は、複数層が積層してもよい。
例えば、反射防止層は、最も単純な構成では、フィルムの最表面に低屈折率層のみを塗設した構成である。更に反射率を低下させるには、屈折率の高い高屈折率層と、屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて反射防止層を構成することが好ましい。構成例としては、下側から順に、高屈折率層/低屈折率層の2層のものや、屈折率の異なる3層を、中屈折率層(下層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層)/高屈折率層/低屈折率層の順に積層されているもの等があり、更に多くの反射防止層を積層するものも提案されている。中でも、耐久性、光学特性、コストや生産性等から、ハードコート層上に、中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層の順に有することが好ましく、例えば、特開平8-122504号公報、特開平8-110401号公報、特開平10-300902号公報、特開2002-243906号公報、特開2000-111706号公報等に記載の構成が挙げられる。また、膜厚変動に対するロバスト性に優れる3層構成の反射防止フィルムは特開2008-262187号公報記載されている。上記3層構成の反射防止フィルムは、画像表示装置の表面に設置した場合、反射率の平均値を0.5%以下とすることができ、映り込みを著しく低減することができ、立体感に優れる画像を得ることができる。また、各層に他の機能を付与させてもよく、例えば、防汚性の低屈折率層、帯電防止性の高屈折率層、帯電防止性のハードコート層、防眩性のハードコート層としたもの(例、特開平10-206603号公報、特開2002-243906号公報、特開2007-264113号公報等)等が挙げられる。
また、偏光膜の光学フィルムが配置されている面とは反対側の面、および/または、光学フィルム側に透明保護フィルムを貼り合せてもよい。透明保護フィルムとしては、透明なポリマーフィルムが好ましい。保護膜が透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。透明保護フィルムとしては、一般にセルロースエステルフィルム、好ましくはトリアセチルセルロースフィルムが用いられる。セルロースエステルフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明保護フィルムの厚さは、20~500μmであることが好ましく、20~100μmであることがさらに好ましい。
また、偏光板は、更に機能層を備えていてもよい。機能層としては、反射防止層、防眩層、およびハードコート層からなる群から選択される少なくとも1つが挙げられる。これらは公知の層材料が使用される。なお、これらの層は、複数層が積層してもよい。
例えば、反射防止層は、最も単純な構成では、フィルムの最表面に低屈折率層のみを塗設した構成である。更に反射率を低下させるには、屈折率の高い高屈折率層と、屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて反射防止層を構成することが好ましい。構成例としては、下側から順に、高屈折率層/低屈折率層の2層のものや、屈折率の異なる3層を、中屈折率層(下層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層)/高屈折率層/低屈折率層の順に積層されているもの等があり、更に多くの反射防止層を積層するものも提案されている。中でも、耐久性、光学特性、コストや生産性等から、ハードコート層上に、中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層の順に有することが好ましく、例えば、特開平8-122504号公報、特開平8-110401号公報、特開平10-300902号公報、特開2002-243906号公報、特開2000-111706号公報等に記載の構成が挙げられる。また、膜厚変動に対するロバスト性に優れる3層構成の反射防止フィルムは特開2008-262187号公報記載されている。上記3層構成の反射防止フィルムは、画像表示装置の表面に設置した場合、反射率の平均値を0.5%以下とすることができ、映り込みを著しく低減することができ、立体感に優れる画像を得ることができる。また、各層に他の機能を付与させてもよく、例えば、防汚性の低屈折率層、帯電防止性の高屈折率層、帯電防止性のハードコート層、防眩性のハードコート層としたもの(例、特開平10-206603号公報、特開2002-243906号公報、特開2007-264113号公報等)等が挙げられる。
<円偏光板>
本発明は、円偏光板に関する。円偏光板は、本発明の光学フィルムを用いたλ/4板と、偏光膜とを備える。より具体的には、円偏光板は、λ/4板と、偏光膜とを有する。
λ/4板は、支持体と、本発明の組成物を用いて形成された配向膜と、光学異方性層とで主に構成されている。
上記構成を有する円偏光板は、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や陰極管表示装置(CRT)のような画像表示装置の反射防止用途に好適に用いられ、表示光のコントラスト比を向上させるためのものである。
例えば、有機EL表示装置の光取り出し面側に本発明の円偏光板を用いた態様が挙げられる。この場合、外光は偏光膜によって直線偏光となり、次に位相差板を通過することで、円偏光となる。これが金属電極にて反射された際に円偏光状態が反転し、再び位相差板を通過した際に、入射時から90°傾いた直線偏光となり、偏光膜に到達して吸収される。結果として、外光の影響を抑制することができる。
本発明は、円偏光板に関する。円偏光板は、本発明の光学フィルムを用いたλ/4板と、偏光膜とを備える。より具体的には、円偏光板は、λ/4板と、偏光膜とを有する。
λ/4板は、支持体と、本発明の組成物を用いて形成された配向膜と、光学異方性層とで主に構成されている。
上記構成を有する円偏光板は、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や陰極管表示装置(CRT)のような画像表示装置の反射防止用途に好適に用いられ、表示光のコントラスト比を向上させるためのものである。
例えば、有機EL表示装置の光取り出し面側に本発明の円偏光板を用いた態様が挙げられる。この場合、外光は偏光膜によって直線偏光となり、次に位相差板を通過することで、円偏光となる。これが金属電極にて反射された際に円偏光状態が反転し、再び位相差板を通過した際に、入射時から90°傾いた直線偏光となり、偏光膜に到達して吸収される。結果として、外光の影響を抑制することができる。
λ/4板の光学異方性層が、第1光学異方性層(H)および第2光学異方性層(Q)を備える積層光学異方性層である場合、第1光学異方性層(H)および第2光学異方性層(Q)の遅相軸と、偏光膜の吸収軸とのなす角度は特に制限されず、第1光学異方性層(H)および第2光学異方性層(Q)の性質に応じて適宜最適な角度が調整される。
例えば、第1光学異方性層(H)がλ/2層で、第2光学異方性層(Q)がλ/4層であり、第1光学異方性層(H)の波長550nmにおけるRthが負である場合には、第1光学異方性層(H)の遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向とのなす角が75°±10°の範囲であることが好ましく、75°±8°の範囲であることがより好ましく、75°±5°の範囲であることがさらに好ましい。さらにこのとき、第2光学異方性層(Q)の遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向とのなす角が15°±10°の範囲であることが好ましく、15°±8°の範囲であることがより好ましく、15°±5°の範囲であることがさらに好ましい。上記の範囲であると、反射光の光漏れを視認されない程度まで低減できるため好ましい。
例えば、第1光学異方性層(H)がλ/2層で、第2光学異方性層(Q)がλ/4層であり、第1光学異方性層(H)の波長550nmにおけるRthが負である場合には、第1光学異方性層(H)の遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向とのなす角が75°±10°の範囲であることが好ましく、75°±8°の範囲であることがより好ましく、75°±5°の範囲であることがさらに好ましい。さらにこのとき、第2光学異方性層(Q)の遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向とのなす角が15°±10°の範囲であることが好ましく、15°±8°の範囲であることがより好ましく、15°±5°の範囲であることがさらに好ましい。上記の範囲であると、反射光の光漏れを視認されない程度まで低減できるため好ましい。
また、第1光学異方性層(H)がλ/2層で、第2光学異方性層(Q)がλ/4層であり、第1光学異方性層(H)の波長550nmにおけるRthが正である場合には、第1光学異方性層(H)の遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向とのなす角が15°±10°の範囲であることが好ましく、15°±8°の範囲であることがより好ましく、15°±5°の範囲であることがさらに好ましい。さらにこのとき、第2光学異方性層(Q)の遅相軸方向と偏光膜の吸収軸方向とのなす角が75°±10°の範囲であることが好ましく、75°±8°の範囲であることがより好ましく、75°±5°の範囲であることがさらに好ましい。上記の範囲であると、反射光の光漏れを視認されない程度まで低減できるため好ましい。
偏光膜は、自然光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であればよく、吸収型偏光膜を利用することができる。偏光膜の種類は特に制限はなく、通常用いられている偏光膜を利用することができ、例えば、上述したものを用いることができる。なお、偏光膜は、その両面に保護フィルムが貼合された偏光板として用いられることが一般的である。
円偏光板の製造方法は特に制限されないが、例えば、λ/4板(本発明の光学フィルム)と偏光膜とが、それぞれ長尺の状態で連続的に積層される工程を含むことが好ましい。長尺の円偏光板は、用いられる画像表示装置の画面の大きさに合わせて裁断される。
円偏光板はさらに別の層が含まれていてもよい。例えば、円偏光板は、λ/4板と、偏光膜と、保護膜とを含む円偏光板が挙げられる。保護膜としては、光学的等方性が高いセルロースエステルフィルムを用いることが好ましい。
また、λ/4板と、偏光膜と、保護膜と、機能層とを有する円偏光板が挙げられる。機能層としては、反射防止層、防眩層、およびハードコート層からなる群から選択される少なくとも1つが挙げられる。これらは、上述したような公知の層材料が使用される。なお、これらの層は、複数層が積層してもよい。
また、λ/4板と、偏光膜と、保護膜と、機能層とを有する円偏光板が挙げられる。機能層としては、反射防止層、防眩層、およびハードコート層からなる群から選択される少なくとも1つが挙げられる。これらは、上述したような公知の層材料が使用される。なお、これらの層は、複数層が積層してもよい。
<平面画像表示装置>
本発明は、本発明の偏光板を有する平面画像表示装置にも関する。
平面画像表示装置としては、液晶表示装置、有機EL表示装置が挙げられる。
本発明は、本発明の偏光板を有する平面画像表示装置にも関する。
平面画像表示装置としては、液晶表示装置、有機EL表示装置が挙げられる。
<<液晶表示装置>>
本発明において、液晶表示装置の駆動モードとしては、TNモード、VAモード、IPSモードを含む横電界モード、OCBモード、ECBモード等の既知のいかなるモードを用いることができる。なかでも、液晶表示装置としては、TN型液晶表示装置に適している。TNモードの液晶セルとTN型液晶表示装置とについては、従来からよく知られている。液晶セルのΔn・dは300~500nm程度である。
本発明において、液晶表示装置の駆動モードとしては、TNモード、VAモード、IPSモードを含む横電界モード、OCBモード、ECBモード等の既知のいかなるモードを用いることができる。なかでも、液晶表示装置としては、TN型液晶表示装置に適している。TNモードの液晶セルとTN型液晶表示装置とについては、従来からよく知られている。液晶セルのΔn・dは300~500nm程度である。
本発明の平面画像表示装置の一例である液晶表示装置の模式的な断面図を図3に示す。
図3に示す液晶表示装置100は、液晶セル101の視認側に、本発明の光学フィルム102と、偏光膜103とを備えた偏光板104が積層されている。
光学フィルム102は、光学補償フィルムとして機能し、視野角拡大フィルムであることが好ましい。
偏光膜103には、保護膜、機能層などが形成されていてもよい。
液晶セル101のバックライト側には、偏光膜(バックライト側)105が配置されている。偏光膜(バックライト側)105の表面および裏面には、保護膜が配置されていてもよい。保護膜は、本発明の光学フィルムを用いてもよいし、セルロースアシレートフィルム等のセルロースエステルフィルムであってもよい。
各層については、図示しない粘着剤や接着剤を介して貼り合わされていてもよい。
図3に示す液晶表示装置100は、液晶セル101の視認側に、本発明の光学フィルム102と、偏光膜103とを備えた偏光板104が積層されている。
光学フィルム102は、光学補償フィルムとして機能し、視野角拡大フィルムであることが好ましい。
偏光膜103には、保護膜、機能層などが形成されていてもよい。
液晶セル101のバックライト側には、偏光膜(バックライト側)105が配置されている。偏光膜(バックライト側)105の表面および裏面には、保護膜が配置されていてもよい。保護膜は、本発明の光学フィルムを用いてもよいし、セルロースアシレートフィルム等のセルロースエステルフィルムであってもよい。
各層については、図示しない粘着剤や接着剤を介して貼り合わされていてもよい。
なお、液晶表示装置は、図3の態様に限定されない。例えば、図3では、液晶セル101の視認側のみに、本発明の光学フィルムを配置したが、液晶セル101のバックライト側のみに、本発明の光学フィルムを配置してもよく、液晶セル101の視認側およびバックライト側の両方に本発明の光学フィルムを配置してもよい。また、図3では、液晶セル101の視認側において、偏光板104の光学フィルム102側の面を、液晶セル101上に積層しているが、偏光板104の光学フィルム102の反対側の面を、液晶セル101上に積層してもよい。すなわち、視認側において、光学フィルム102が最表面となるように偏光板104を配置してもよい。
<<有機EL表示装置>>
有機EL表示装置は、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示装置である。
本発明の有機EL表示装置は、上述した本発明の光学フィルムを用いたλ/4板(または円偏光板)を有する。通常、円偏光板は、有機EL表示装置の有機ELパネル上に設けられる。
有機EL表示装置は、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示装置である。
本発明の有機EL表示装置は、上述した本発明の光学フィルムを用いたλ/4板(または円偏光板)を有する。通常、円偏光板は、有機EL表示装置の有機ELパネル上に設けられる。
本発明の平面画像表示装置の一例である有機EL表示装置の模式的な断面図を図4に示す。
図4に示す有機EL表示装置200は、有機ELパネル201の視認側に、λ/4板202と偏光膜203とを備える円偏光板204が配置されている。λ/4板202は、本発明の光学フィルムを用いて形成されている。偏光膜203は、保護膜、機能層などが形成されていてもよい。
各層については、図示しない粘着剤や接着剤を介して貼り合わされていてもよい。
図4に示す有機EL表示装置200は、有機ELパネル201の視認側に、λ/4板202と偏光膜203とを備える円偏光板204が配置されている。λ/4板202は、本発明の光学フィルムを用いて形成されている。偏光膜203は、保護膜、機能層などが形成されていてもよい。
各層については、図示しない粘着剤や接着剤を介して貼り合わされていてもよい。
有機ELパネル201は、陽極、陰極の一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した部材であり、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
陽極は正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が4eV以上の材料である。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、およびこれらとITOとの積層物などが挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からITOが好ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常10nm~5μmの範囲のものが好ましく、より好ましくは50nm~1μmであり、更に好ましくは100nm~500nmである。
なお、有機EL表示装置は、図4の態様に限定されない。例えば、図4では、円偏光板204のλ/4板202側の面が、有機ELパネル201上に積層しているが、円偏光板204のλ/4板202の反対側の面を、有機ELパネル201上に積層してもよい。すなわち、λ/4板202が最表面となるように円偏光板204を配置してもよい。
<立体画像表示装置>
本発明は、本発明の偏光板を有する立体画像表示装置にも関する。本発明の立体画像表示装置は、本発明の立体画像表示装置の偏光板の外側に配置される第三の偏光板とを少なくとも備え、第三の偏光板を通じて立体画像を視認させる立体画像表示システムとして好ましく用いられる。本発明は、特に立体映像とよばれる立体画像を視認者に認識させるため、第三の偏光板として眼鏡形状の偏光板を通して画像を認識することが好ましい。
本発明は、本発明の偏光板を有する立体画像表示装置にも関する。本発明の立体画像表示装置は、本発明の立体画像表示装置の偏光板の外側に配置される第三の偏光板とを少なくとも備え、第三の偏光板を通じて立体画像を視認させる立体画像表示システムとして好ましく用いられる。本発明は、特に立体映像とよばれる立体画像を視認者に認識させるため、第三の偏光板として眼鏡形状の偏光板を通して画像を認識することが好ましい。
本発明の立体画像表示装置の模式的な断面図を図5に示す。
図5に示す立体画像表示装置300は、液晶セル301上に、パターンドリターダーフィルム302と偏光膜303とを備える偏光板704が配置されている。パターンドリターダーフィルム302は、本発明の光学フィルムを用いて形成されている。偏光膜303には、保護膜、機能層などが形成されていてもよい。
液晶セル301のバックライト側には、偏光膜(バックライト側)305が配置されている。偏光膜(バックライト側)305の表面および裏面には、保護膜が配置されていてもよい。
各層については、図示しない粘着剤や接着剤を介して貼り合わされていてもよい。
また、図5に示す立体画像表示装置は、液晶表示装置であるが、有機EL表示装置であってもよい。
図5に示す立体画像表示装置300は、液晶セル301上に、パターンドリターダーフィルム302と偏光膜303とを備える偏光板704が配置されている。パターンドリターダーフィルム302は、本発明の光学フィルムを用いて形成されている。偏光膜303には、保護膜、機能層などが形成されていてもよい。
液晶セル301のバックライト側には、偏光膜(バックライト側)305が配置されている。偏光膜(バックライト側)305の表面および裏面には、保護膜が配置されていてもよい。
各層については、図示しない粘着剤や接着剤を介して貼り合わされていてもよい。
また、図5に示す立体画像表示装置は、液晶表示装置であるが、有機EL表示装置であってもよい。
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
<実施例101>
光学フィルム(KH-1)の作製
<<セルロースアセテート溶液の調製>>
下記表に示す組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
光学フィルム(KH-1)の作製
<<セルロースアセテート溶液の調製>>
下記表に示す組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
<<セルロースアセテートフィルム(支持体)の作製>>
得られた内層用ドープおよび外層用ドープを、三層共流延ダイを用いて、0℃に冷却したドラム上に流延した。
残留溶剤量が70質量%のフィルムをドラムから剥ぎ取り、両端をピンテンターにて固定してMD方向のドロー比を110%として搬送しながら80℃で乾燥させ、残留溶剤量が10%となったところで、110℃で乾燥させた。
その後、140℃の温度で30分乾燥し、残留溶剤が0.3質量%のセルロースアセテートフィルム(外層:3μm、内層:34μm、外層:3μm)を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム(支持体(PK-1))について、光学特性を測定した。得られたセルロースアセテートフィルム(支持体(PK-1))の厚さは40μmであった。Reは5nmで、Rthは40nmであった。また、引張り弾性率は、4.0GPaであった。
得られた内層用ドープおよび外層用ドープを、三層共流延ダイを用いて、0℃に冷却したドラム上に流延した。
残留溶剤量が70質量%のフィルムをドラムから剥ぎ取り、両端をピンテンターにて固定してMD方向のドロー比を110%として搬送しながら80℃で乾燥させ、残留溶剤量が10%となったところで、110℃で乾燥させた。
その後、140℃の温度で30分乾燥し、残留溶剤が0.3質量%のセルロースアセテートフィルム(外層:3μm、内層:34μm、外層:3μm)を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム(支持体(PK-1))について、光学特性を測定した。得られたセルロースアセテートフィルム(支持体(PK-1))の厚さは40μmであった。Reは5nmで、Rthは40nmであった。また、引張り弾性率は、4.0GPaであった。
このようにして作製された支持体(PK-1)を、2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。この支持体(PK-1)の表面エネルギーをJIS-3527による接触角法で求めたところ、63mN/mであった。
<<配向膜の作製>>
この支持体(PK-1)上(アルカリ処理面)に、下記の組成の配向膜塗布液(配向膜形成用組成物)を#16のワイヤーバーコータで28mL/m2塗布した。
その後、60℃の温風で60秒、更に90℃の温風で150秒乾燥し、配向膜を作製した。
この支持体(PK-1)上(アルカリ処理面)に、下記の組成の配向膜塗布液(配向膜形成用組成物)を#16のワイヤーバーコータで28mL/m2塗布した。
その後、60℃の温風で60秒、更に90℃の温風で150秒乾燥し、配向膜を作製した。
<<<配向膜塗布液組成>>>
下記一般式(VI)に示す変性ポリビニルアルコール・・・・・10質量部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・371質量部
メタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・119質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤)・・・・・・・・・・・・・・0.5質量部
クエン酸エステル(三協化学(株)製 AS3)・・・・0.175質量部
光重合開始剤(イルガキュア2959 BASF社製)・・・2.0質量部
一般式(I)で表される化合物(1-a)・・・・・・・・・0.5質量部
下記一般式(VI)に示す変性ポリビニルアルコール・・・・・10質量部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・371質量部
メタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・119質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤)・・・・・・・・・・・・・・0.5質量部
クエン酸エステル(三協化学(株)製 AS3)・・・・0.175質量部
光重合開始剤(イルガキュア2959 BASF社製)・・・2.0質量部
一般式(I)で表される化合物(1-a)・・・・・・・・・0.5質量部
次いで、支持体(PK-1)の遅相軸(波長632.8nmで測定)と平行な方向に配向膜にラビング処理を行なった。
<<光学異方性層の形成>>
<<<光学異方性層の塗布液組成>>>
下記の組成物を、107質量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液を調製した。
下記のディスコティック液晶性化合物(1) 41.01質量部
エチレンオキサイド変性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) 2.25質量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551-0.2、イーストマンケミカル社製) 0.02質量部
セルロースアセテートブチレート
下記フルオロ脂肪族基含有ポリマー1 0.11質量部
下記フルオロ脂肪族基含有ポリマー2 0.04質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 1.35質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45質量部
<<<光学異方性層の塗布液組成>>>
下記の組成物を、107質量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液を調製した。
下記のディスコティック液晶性化合物(1) 41.01質量部
エチレンオキサイド変性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) 2.25質量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551-0.2、イーストマンケミカル社製) 0.02質量部
セルロースアセテートブチレート
下記フルオロ脂肪族基含有ポリマー1 0.11質量部
下記フルオロ脂肪族基含有ポリマー2 0.04質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 1.35質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45質量部
室温から100℃に連続的に加温する工程で、溶媒を乾燥させ、その後、130℃の乾燥ゾ-ンでディスコティック液晶性化合物層の膜面風速が、2.5m/secとなるように、約90秒間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
次に、紫外線照射工程では、フィルムの表面温度(UV温度)が90℃の状態で搬送し、紫外線照射装置(空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製))により照度800mWの紫外線を照射した。
その後、室温まで放冷し、円筒状に巻き取ってロール状の形態にした。このようにして、ロール状の光学フィルム(KH-1)を作製した。
次に、紫外線照射工程では、フィルムの表面温度(UV温度)が90℃の状態で搬送し、紫外線照射装置(空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製))により照度800mWの紫外線を照射した。
その後、室温まで放冷し、円筒状に巻き取ってロール状の形態にした。このようにして、ロール状の光学フィルム(KH-1)を作製した。
<<偏光板(HB-1)の作製>>
(偏光膜の作製)
平均重合度4,000、鹸化度99.8mol%のポリビニルアルコール(PVA)を水に溶解し、4.0%の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が110mmで厚みは左端が120μm、右端が135μmになるように製膜した。
このフィルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で45度方向に斜め延伸してそのままヨウ素0.5g/L、ヨウ化カリウム50g/Lの水溶液中に30℃で1分間浸漬し、次いでホウ酸100g/L、ヨウ化カリウム60g/Lの水溶液中に70℃で5分間浸漬し、更に水洗槽にて20℃で10秒間水洗した後、80℃で5分間乾燥してヨウ素系偏光膜(HF-01)を得た。得られた偏光膜(HF-01)は、幅660mm、厚みは左右とも20μmであった。
(偏光膜の作製)
平均重合度4,000、鹸化度99.8mol%のポリビニルアルコール(PVA)を水に溶解し、4.0%の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が110mmで厚みは左端が120μm、右端が135μmになるように製膜した。
このフィルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で45度方向に斜め延伸してそのままヨウ素0.5g/L、ヨウ化カリウム50g/Lの水溶液中に30℃で1分間浸漬し、次いでホウ酸100g/L、ヨウ化カリウム60g/Lの水溶液中に70℃で5分間浸漬し、更に水洗槽にて20℃で10秒間水洗した後、80℃で5分間乾燥してヨウ素系偏光膜(HF-01)を得た。得られた偏光膜(HF-01)は、幅660mm、厚みは左右とも20μmであった。
<<光学フィルムの貼り付け>>
作製した偏光膜(HF-01)に対して、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、光学フィルム(KH-1)の支持体(PK-1)面を、偏光膜(HF-01)に貼り付けた。
また、厚み40μmのトリアセチルセルロースフィルム(TDP40:富士フイルム(株)製)を鹸化処理したものを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜(HF-01)の光学フィルム(KH-1)を貼り付けた面とは反対側の面に貼り付けた。
なお、偏光膜(HF-01)のMD方向と、支持体(PK-1)のMD方向と、更には、市販のトリアセチルセルロースフィルム(TDP40)のMD方向とが全て平行になるように配置した。このようにして、偏光板(HB-1)を作製した。
作製した偏光膜(HF-01)に対して、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、光学フィルム(KH-1)の支持体(PK-1)面を、偏光膜(HF-01)に貼り付けた。
また、厚み40μmのトリアセチルセルロースフィルム(TDP40:富士フイルム(株)製)を鹸化処理したものを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜(HF-01)の光学フィルム(KH-1)を貼り付けた面とは反対側の面に貼り付けた。
なお、偏光膜(HF-01)のMD方向と、支持体(PK-1)のMD方向と、更には、市販のトリアセチルセルロースフィルム(TDP40)のMD方向とが全て平行になるように配置した。このようにして、偏光板(HB-1)を作製した。
<実施例102>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)の添加量を0.5質量から1.0質量に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-2)および偏光板(HB-2)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)の添加量を0.5質量から1.0質量に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-2)および偏光板(HB-2)を作製した。
<実施例103>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)の添加量を0.5質量から2.0質量に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-3)および偏光板(HB-3)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)の添加量を0.5質量から2.0質量に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-3)および偏光板(HB-3)を作製した。
<実施例104>
実施例101において、セルロースアセテートフィルムを以下のとおり作製した以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-4)および偏光板(HB-4)を作製した。
実施例101において、セルロースアセテートフィルムを以下のとおり作製した以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-4)および偏光板(HB-4)を作製した。
<<セルロースエステル溶液Aの調製>>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースエステル溶液Aを調製した。アセチル置換度はASTM D-817-91に準じて測定した。粘度平均重合度は宇田らの極限粘度法{宇田和夫、斉藤秀夫、「繊維学会誌」、第18巻第1号、105~120頁(1962年)}により測定した。
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースエステル溶液Aを調製した。アセチル置換度はASTM D-817-91に準じて測定した。粘度平均重合度は宇田らの極限粘度法{宇田和夫、斉藤秀夫、「繊維学会誌」、第18巻第1号、105~120頁(1962年)}により測定した。
セルロースエステル溶液Aの組成
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セルロースアセテート(アセチル置換度2.86) 100質量部
糖エステル1 6質量部
糖エステル2 2質量部
メチレンクロライド 365.8質量部
メタノール 92.6質量部
ブタノール 4.6質量部
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セルロースアセテート(アセチル置換度2.86) 100質量部
糖エステル1 6質量部
糖エステル2 2質量部
メチレンクロライド 365.8質量部
メタノール 92.6質量部
ブタノール 4.6質量部
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糖エステル1は以下の構造の化合物または混合物である。なお、糖エステル1の平均エステル置換度の測定法は、以下の方法で測定した。
以下のHPLC条件下での測定により保持時間が31.5min付近にあるピークを8置換体、27~29min付近にあるピーク群を7置換体、22~25min付近にあるピーク群を6置換体、15~20min付近にあるピーク群を5置換体、8.5~13min付近にあるピーク群を4置換体、3~6min付近にあるピーク群を3置換体としてそれぞれの面積比を合計した値に対する平均置換度を算出した。
<<HPLC測定条件>>
カラム:TSK-gel ODS-100Z(東ソー)、4.6*150mm、ロット番号(P0014)
溶離液A:H2O=100、 溶離液B:AR=100。A,Bともに酢酸、トリエチルアミン各0.1%(体積比)入り
流量:1ml/min、カラム温度:40℃、波長:254nm、感度:AUX2、注入量:10μl、リンス液:THF/ H2O=9/1(体積比)
サンプル濃度:5mg/10ml(THF)
なお、別の実施例で使用する糖エステル2についても同様にして平均エステル置換度を測定することができるが、下記糖エステル2はエステル置換度がほぼ100%の単一の化合物であった。
また全ての実施例で使用したスクロースベンゾエートは、全て反応溶媒であるトルエンの減圧乾燥(10mmHg以下)を行い100ppm未満であるものを使用した。
以下のHPLC条件下での測定により保持時間が31.5min付近にあるピークを8置換体、27~29min付近にあるピーク群を7置換体、22~25min付近にあるピーク群を6置換体、15~20min付近にあるピーク群を5置換体、8.5~13min付近にあるピーク群を4置換体、3~6min付近にあるピーク群を3置換体としてそれぞれの面積比を合計した値に対する平均置換度を算出した。
<<HPLC測定条件>>
カラム:TSK-gel ODS-100Z(東ソー)、4.6*150mm、ロット番号(P0014)
溶離液A:H2O=100、 溶離液B:AR=100。A,Bともに酢酸、トリエチルアミン各0.1%(体積比)入り
流量:1ml/min、カラム温度:40℃、波長:254nm、感度:AUX2、注入量:10μl、リンス液:THF/ H2O=9/1(体積比)
サンプル濃度:5mg/10ml(THF)
なお、別の実施例で使用する糖エステル2についても同様にして平均エステル置換度を測定することができるが、下記糖エステル2はエステル置換度がほぼ100%の単一の化合物であった。
また全ての実施例で使用したスクロースベンゾエートは、全て反応溶媒であるトルエンの減圧乾燥(10mmHg以下)を行い100ppm未満であるものを使用した。
<<<マット剤分散液Bの調製>>>
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を溶解し、マット剤分散液Bを調製した。
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を溶解し、マット剤分散液Bを調製した。
<<<紫外線吸収剤溶液C-1の調製>>>
下記の組成物を別のミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、紫外線吸収剤溶液C-1を調製した。
下記の組成物を別のミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、紫外線吸収剤溶液C-1を調製した。
<<<紫外線吸収剤溶液C-2の調製>>>
下記の組成物を別のミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、紫外線吸収剤溶液C-2を調製した。
下記の組成物を別のミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、紫外線吸収剤溶液C-2を調製した。
<<セルロースエステルフィルムの作製>>
セルロースエステル溶液Aに、マット剤分散液Bを、セルロースエステル100質量部あたり、糖エステル1が上記記載の添加量になるように加えた。得られた溶液にさらに紫外線吸収剤(UV-1)及び紫外線吸収剤(UV-2)がそれぞれ上記記載の添加量となるように紫外線吸収剤溶液C-1、あるいは、C-2を加え、加熱しながら充分に攪拌して各成分を溶解し、ドープを調製した。得られたドープを30℃に加温し、流延ギーサーを通して直径3mのドラムである鏡面ステンレス支持体上に流延した。支持体の表面温度は-5℃に設定し、塗布幅は1470mmとした。流延部全体の空間温度は、15℃に設定した。そして、流延部の終点部から50cm手前で、流延して回転してきたセルロースエステルフィルムをドラムから剥ぎ取った後、両端をピンテンターでクリップした。剥ぎ取り直後のセルロースエステルフィルムの残留溶媒量は70%およびセルロースエステルフィルムの膜面温度は5℃であった。
セルロースエステル溶液Aに、マット剤分散液Bを、セルロースエステル100質量部あたり、糖エステル1が上記記載の添加量になるように加えた。得られた溶液にさらに紫外線吸収剤(UV-1)及び紫外線吸収剤(UV-2)がそれぞれ上記記載の添加量となるように紫外線吸収剤溶液C-1、あるいは、C-2を加え、加熱しながら充分に攪拌して各成分を溶解し、ドープを調製した。得られたドープを30℃に加温し、流延ギーサーを通して直径3mのドラムである鏡面ステンレス支持体上に流延した。支持体の表面温度は-5℃に設定し、塗布幅は1470mmとした。流延部全体の空間温度は、15℃に設定した。そして、流延部の終点部から50cm手前で、流延して回転してきたセルロースエステルフィルムをドラムから剥ぎ取った後、両端をピンテンターでクリップした。剥ぎ取り直後のセルロースエステルフィルムの残留溶媒量は70%およびセルロースエステルフィルムの膜面温度は5℃であった。
ピンテンターで保持されたセルロースエステルフィルムは、乾燥ゾーンに搬送した。初めの乾燥では45℃の乾燥風を送風した。次に110℃で5分、さらに140℃で10分乾燥した。
セルロースエステルフィルムの膜厚は40μmであった。さらに、幅方向の膜厚分布は2μmであった。また、引張り弾性率は、4.8GPaであった。
セルロースエステルフィルムの膜厚は40μmであった。さらに、幅方向の膜厚分布は2μmであった。また、引張り弾性率は、4.8GPaであった。
<実施例105>
実施例101において、光学異方性層に下記ボロン酸化合物を0.05質量部添加したこと以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-5)および偏光板(HB-5)を作製した。
ボロン酸化合物
実施例101において、光学異方性層に下記ボロン酸化合物を0.05質量部添加したこと以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-5)および偏光板(HB-5)を作製した。
ボロン酸化合物
<実施例106>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(3-a)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-6)および偏光板(HB-6)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(3-a)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-6)および偏光板(HB-6)を作製した。
<実施例107>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(3-j)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-7)および偏光板(HB-7)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(3-j)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-7)および偏光板(HB-7)を作製した。
<実施例108>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(4-a)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-8)および偏光板(HB-8)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(4-a)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-8)および偏光板(HB-8)を作製した。
<実施例109>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(4-m)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-9)および偏光板(HB-9)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(4-m)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-9)および偏光板(HB-9)を作製した。
<実施例110>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(4-n)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-10)および偏光板(HB-10)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を(4-n)に変えた以外は実施例101と同様にして光学フィルム(KH-10)および偏光板(HB-10)を作製した。
<比較例101>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を添加しない以外は実施例101と同様にして光学フィルム(CKH-1)および偏光板(CHB-1)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を添加しない以外は実施例101と同様にして光学フィルム(CKH-1)および偏光板(CHB-1)を作製した。
<比較例102>
実施例104において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を添加しない以外は実施例104と同様にして光学フィルム(CKH-2)および偏光板(CHB-2)を作製した。
実施例104において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を添加しない以外は実施例104と同様にして光学フィルム(CKH-2)および偏光板(CHB-2)を作製した。
<比較例103>
実施例105において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を添加しない以外は実施例105と同様にして光学フィルム(CKH-3)および偏光板(CHB-3)を作製した。
実施例105において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を添加しない以外は実施例105と同様にして光学フィルム(CKH-3)および偏光板(CHB-3)を作製した。
<比較例104>
実施例101に対して、一般式(I)で表される化合物(1-a)を添加せず、紫外線照射工程でのフィルムの表面温度を110℃にする以外は実施例101と同様にして光学フィルム(CKH-4)および偏光板(CHB-4)を作製した。
実施例101に対して、一般式(I)で表される化合物(1-a)を添加せず、紫外線照射工程でのフィルムの表面温度を110℃にする以外は実施例101と同様にして光学フィルム(CKH-4)および偏光板(CHB-4)を作製した。
<比較例105>
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を下記化合物(2-a)に変更した以外は実施例101と同様にして光学フィルム(CKH-5)および偏光板(CHB-5)を作製した。
実施例101において、一般式(I)で表される化合物(1-a)を下記化合物(2-a)に変更した以外は実施例101と同様にして光学フィルム(CKH-5)および偏光板(CHB-5)を作製した。
<光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置の評価>
<<表面状態の評価>>
各実施例101~110および比較例101~105で作製した偏光板を、室温(25℃)で下記評価基準に基づいて評価した。結果を表5に示す。
―評価基準―
A:10cm四方においてシワは目視では観察できず、製品としては問題にならない。
B:10cm四方において微弱なシワが発生してはいるが、製品として問題にならない。
C:10cm四方全面に目視でも観察できるシワが発生して、製品として使用不可能。
各実施例101~110および比較例101~105で作製した偏光板を、室温(25℃)で下記評価基準に基づいて評価した。結果を表5に示す。
―評価基準―
A:10cm四方においてシワは目視では観察できず、製品としては問題にならない。
B:10cm四方において微弱なシワが発生してはいるが、製品として問題にならない。
C:10cm四方全面に目視でも観察できるシワが発生して、製品として使用不可能。
<<湿熱耐久性の評価>>
各実施例および比較例で作製した偏光板を、それぞれガラスに貼り付けたものを試料とし、温度60℃、相対湿度90%の条件下でそれぞれ24時間放置した後、室温(25℃)に戻した時に試料に生じるひび割れの状態を、目視又は実体顕微鏡(SMZ1500、(株)ニコン製)で観察し、下記評価基準に基づいて評価した。結果を表5に示す。
―評価基準―
A:10cm四方において亀裂は目視では観察できず、製品としては問題にならない。
B:10cm四方において1個の亀裂が発生してはいるが、製品として問題にならない。
C:10cm四方において1個以上の目視でも観察できる亀裂が発生して、製品として使用不可能。
各実施例および比較例で作製した偏光板を、それぞれガラスに貼り付けたものを試料とし、温度60℃、相対湿度90%の条件下でそれぞれ24時間放置した後、室温(25℃)に戻した時に試料に生じるひび割れの状態を、目視又は実体顕微鏡(SMZ1500、(株)ニコン製)で観察し、下記評価基準に基づいて評価した。結果を表5に示す。
―評価基準―
A:10cm四方において亀裂は目視では観察できず、製品としては問題にならない。
B:10cm四方において1個の亀裂が発生してはいるが、製品として問題にならない。
C:10cm四方において1個以上の目視でも観察できる亀裂が発生して、製品として使用不可能。
上記表より、実施例101~110の偏光板HB-1~10は、比較例101~105の偏光板CHB-1~5と比較して、湿熱耐久性に優れることがわかる。これは、光学フィルム作製時の紫外線照射工程においてフィルムの表面温度を低温とした場合でも、配向膜層の硬化が十分に進行するためと考えられる。比較例104より、湿熱耐久性を向上させるため、紫外線照射工程でのフィルムの表面温度を高温とした場合、表面状態が悪化してしまうことがわかる。表面状態の悪化は薄い支持体が熱によって変形することに起因するが、これに対し、本発明の光学フィルムは、同工程での温度を低温にすることができるため、湿熱耐久性の向上とともに、良好な表面状態を維持できることがわかる。
<<液晶表示装置の作製>>
市販の液晶テレビ(SONY(株)のブラビアJ5000)の偏光板を液晶セルの両面からはがし、上記実施例で作製した各偏光板HB-1~10を、上記各実施例の偏光板において光学フィルムKH-1~10が液晶セル側に配置されるように、粘着剤を介して、液晶セルに貼り付けて液晶表示装置を得た。
上記実施例の各偏光板HB-1~10を組み込んだ液晶表示装置を全面中間調に調整し、表示ムラを評価した。いずれの液晶表示装置においても、どの方向からも表示ムラは観察されず、良好な表示性能を示した。
市販の液晶テレビ(SONY(株)のブラビアJ5000)の偏光板を液晶セルの両面からはがし、上記実施例で作製した各偏光板HB-1~10を、上記各実施例の偏光板において光学フィルムKH-1~10が液晶セル側に配置されるように、粘着剤を介して、液晶セルに貼り付けて液晶表示装置を得た。
上記実施例の各偏光板HB-1~10を組み込んだ液晶表示装置を全面中間調に調整し、表示ムラを評価した。いずれの液晶表示装置においても、どの方向からも表示ムラは観察されず、良好な表示性能を示した。
<実施例201>
<<パターンドリターダーフィルムの作製>>
実施例104において、以下のようにしてパターン光学異方性層を作製した以外は実施例104と同様にして光学フィルム(FPR-1)を作製した。
(防眩層用塗布液の調製)
下記の組成となるように各成分をMIBK(メチルイソブチルケトン)とMEK(メチルエチルケトン)との混合溶媒(89対11(質量比))と混合した。孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用塗布液1を調製した。各塗布液の固形分濃度は40質量%である。なお、塗布液の調製に際して、樹脂粒子及びスメクタイトは後述する分散液の状態で添加した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
防眩層塗布液1
――――――――――――――――――――――――――――――――――
スメクタイト(ルーセンタイトSTN、コープケミカル社製)
1.00質量%
樹脂粒子(テクポリマーSSX、積水化成品工業社製)
8.00質量%
アクリレートモノマー(NKエステルA9550、新中村化学工業社製)
87.79質量%
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製)
3.00質量%
レベリング剤(P-4)
0.15質量%
分散剤(DISPERBYK-2164、ビックケミー・ジャパン社製)
0.06質量%
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<<パターンドリターダーフィルムの作製>>
実施例104において、以下のようにしてパターン光学異方性層を作製した以外は実施例104と同様にして光学フィルム(FPR-1)を作製した。
(防眩層用塗布液の調製)
下記の組成となるように各成分をMIBK(メチルイソブチルケトン)とMEK(メチルエチルケトン)との混合溶媒(89対11(質量比))と混合した。孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用塗布液1を調製した。各塗布液の固形分濃度は40質量%である。なお、塗布液の調製に際して、樹脂粒子及びスメクタイトは後述する分散液の状態で添加した。
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防眩層塗布液1
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スメクタイト(ルーセンタイトSTN、コープケミカル社製)
1.00質量%
樹脂粒子(テクポリマーSSX、積水化成品工業社製)
8.00質量%
アクリレートモノマー(NKエステルA9550、新中村化学工業社製)
87.79質量%
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製)
3.00質量%
レベリング剤(P-4)
0.15質量%
分散剤(DISPERBYK-2164、ビックケミー・ジャパン社製)
0.06質量%
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(樹脂粒子分散液の調製)
透光性樹脂粒子の分散液は、攪拌しているMIBK溶液中に透光性樹脂粒子(テクポリマーSSX、積水化成社製)を分散液の固形分濃度が30質量%になるまで徐々に加え、30分間撹拌して調製した。
透光性樹脂粒子の分散液は、攪拌しているMIBK溶液中に透光性樹脂粒子(テクポリマーSSX、積水化成社製)を分散液の固形分濃度が30質量%になるまで徐々に加え、30分間撹拌して調製した。
(スメクタイト分散液の調製)
スメクタイトの分散液は、最終的に防眩層用塗布液に使用される全てのMEKを用い、MEK中に攪拌しながらスメクタイト(ルーセンタイトSTN、コープケミカル社製)を徐々に加え、30分間攪拌して調製した。
スメクタイトの分散液は、最終的に防眩層用塗布液に使用される全てのMEKを用い、MEK中に攪拌しながらスメクタイト(ルーセンタイトSTN、コープケミカル社製)を徐々に加え、30分間攪拌して調製した。
(防眩層の塗設)
厚さ60μmの紫外線吸収剤入りトリアセチルセルロースフィルムを、ロール形態で巻き出して、防眩層用塗布液1を使用し、膜厚4μmとなるように防眩層を塗設した。
具体的には、特開2006-122889号公報実施例1記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度30m/分の条件で各塗布液を塗布し、80℃で150秒乾燥の後、更に窒素パージ下酸素濃度約0.1%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量180mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させて防眩層を形成した後、巻き取り、反射防止層付支持体1を作製した。
厚さ60μmの紫外線吸収剤入りトリアセチルセルロースフィルムを、ロール形態で巻き出して、防眩層用塗布液1を使用し、膜厚4μmとなるように防眩層を塗設した。
具体的には、特開2006-122889号公報実施例1記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度30m/分の条件で各塗布液を塗布し、80℃で150秒乾燥の後、更に窒素パージ下酸素濃度約0.1%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量180mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させて防眩層を形成した後、巻き取り、反射防止層付支持体1を作製した。
(アルカリ鹸化処理した支持体1の作製)
上記作製した反射防止層付支持体1を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの防眩層が形成している面とは反対側の面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、#6のワイヤーバーで連続的に塗布し、110℃に加熱し、ノリタケカンパニーリミテド社製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を3ml/m2塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理した支持体1を作製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
アルカリ溶液の組成
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水酸化カリウム 2.0質量部
水 6.5質量部
イソプロパノール 85.0質量部
界面活性剤SF-1:C14H29O(CH2CH2O)20H
0.035質量部
プロピレングリコール 6.5質量部
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上記作製した反射防止層付支持体1を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの防眩層が形成している面とは反対側の面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、#6のワイヤーバーで連続的に塗布し、110℃に加熱し、ノリタケカンパニーリミテド社製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を3ml/m2塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理した支持体1を作製した。
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アルカリ溶液の組成
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水酸化カリウム 2.0質量部
水 6.5質量部
イソプロパノール 85.0質量部
界面活性剤SF-1:C14H29O(CH2CH2O)20H
0.035質量部
プロピレングリコール 6.5質量部
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(露光前配向膜付支持体1の作製)
上記作製したアルカリ鹸化処理した支持体1の、アルカリ鹸化処理した面に、下記の組成の配向膜塗布液1を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、露光前配向膜付支持体1を形成した。露光前配向膜の膜厚は、0.45μmであった。
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配向膜形成用塗布液1の組成
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配向膜用ポリマー材料(P-1) 2.4質量部
一般式(I)で表される化合物(1-a) 0.2質量部
光酸発生剤(S-1) 0.17質量部
光重合開始剤
(イルガキュア2959、BASF社製)
0.18質量部
メタノール 16.5質量部
IPA(イソプロパノール) 7.2質量部
水 73.55質量部
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上記作製したアルカリ鹸化処理した支持体1の、アルカリ鹸化処理した面に、下記の組成の配向膜塗布液1を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、露光前配向膜付支持体1を形成した。露光前配向膜の膜厚は、0.45μmであった。
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配向膜形成用塗布液1の組成
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配向膜用ポリマー材料(P-1) 2.4質量部
一般式(I)で表される化合物(1-a) 0.2質量部
光酸発生剤(S-1) 0.17質量部
光重合開始剤
(イルガキュア2959、BASF社製)
0.18質量部
メタノール 16.5質量部
IPA(イソプロパノール) 7.2質量部
水 73.55質量部
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(紫外線露光)
次に、透過部の横ストライプ幅363μm、遮蔽部の横ストライプ幅363μmのストライプマスクを上記作製した露光前配向膜付支持体1上に配置し、室温空気下にて、200nm~400nmの波長領域における照度500mW/cm2の紫外線照射装置(Light Hammer 10、240W/cm、Fusion UV Systems社製)を光源ユニットとして用いて紫外線を0.06秒間(30mJ/cm2)照射しパターン配向膜を形成した。
次に、透過部の横ストライプ幅363μm、遮蔽部の横ストライプ幅363μmのストライプマスクを上記作製した露光前配向膜付支持体1上に配置し、室温空気下にて、200nm~400nmの波長領域における照度500mW/cm2の紫外線照射装置(Light Hammer 10、240W/cm、Fusion UV Systems社製)を光源ユニットとして用いて紫外線を0.06秒間(30mJ/cm2)照射しパターン配向膜を形成した。
(パターン光学異方性層の形成)
上記紫外線露光後のパターン配向膜に、ストライプマスクのストライプに対して45°の角度を保持して500rpmで一方向に1往復、ラビング処理を行った。次いで、下記の光学異方性層用塗布液を、#3.2のワイヤーバーで塗布した。さらに、フィルム表面温度110℃で2分間加熱熟成した後、80℃まで冷却し空気下にて20mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて紫外線を20秒間照射して、その配向状態を固定化することによりパターン光学異方性層を形成した。マスク露光部分(第1位相差領域)は、ラビング方向に対し遅相軸方向が平行にディスコティック液晶性化合物が垂直配向しており、未露光部分(第2位相差領域)は直交に垂直配向していた。なお、光学異方性層の膜厚は、1.15μmであった。
上記紫外線露光後のパターン配向膜に、ストライプマスクのストライプに対して45°の角度を保持して500rpmで一方向に1往復、ラビング処理を行った。次いで、下記の光学異方性層用塗布液を、#3.2のワイヤーバーで塗布した。さらに、フィルム表面温度110℃で2分間加熱熟成した後、80℃まで冷却し空気下にて20mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて紫外線を20秒間照射して、その配向状態を固定化することによりパターン光学異方性層を形成した。マスク露光部分(第1位相差領域)は、ラビング方向に対し遅相軸方向が平行にディスコティック液晶性化合物が垂直配向しており、未露光部分(第2位相差領域)は直交に垂直配向していた。なお、光学異方性層の膜厚は、1.15μmであった。
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光学異方性層塗布液の組成
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ディスコティック液晶性化合物E-2 80質量部
ディスコティック液晶性化合物E-3 20質量部
配向膜界面配向剤(II-1) 0.9質量部
配向膜界面配向剤(III-1) 0.08質量部
空気界面配向剤(P-2) 0.2質量部
空気界面配向剤(P-3) 0.6質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3.0質量部
他官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))
10質量部
メチルエチルケトン 268質量部
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光学異方性層塗布液の組成
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ディスコティック液晶性化合物E-2 80質量部
ディスコティック液晶性化合物E-3 20質量部
配向膜界面配向剤(II-1) 0.9質量部
配向膜界面配向剤(III-1) 0.08質量部
空気界面配向剤(P-2) 0.2質量部
空気界面配向剤(P-3) 0.6質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3.0質量部
他官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))
10質量部
メチルエチルケトン 268質量部
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以上のようにして、支持体の両面にそれぞれ防眩層とパターン光学異方性層が形成された、光学フィルム(FPR-1)を作製した。
下記表に示すように、支持体の厚み、一般式(I)で表される化合物の添加量、光学異方性層作製時の紫外線照射工程におけるフィルムの表面温度(UV温度)などを変えた以外は光学フィルム(FPR-1)の作製方法と同様にして実施例202~204の光学フィルムFPR-2~4を各々作製した。また、比較例については、一般式(I)で表される化合物を添加しなかった以外は、下記表の通りにして比較例201~204の光学フィルムCFPR-1~4を各々作製した。
下記表に示すように、支持体の厚み、一般式(I)で表される化合物の添加量、光学異方性層作製時の紫外線照射工程におけるフィルムの表面温度(UV温度)などを変えた以外は光学フィルム(FPR-1)の作製方法と同様にして実施例202~204の光学フィルムFPR-2~4を各々作製した。また、比較例については、一般式(I)で表される化合物を添加しなかった以外は、下記表の通りにして比較例201~204の光学フィルムCFPR-1~4を各々作製した。
<偏光板FHB-1の作製>
1)フィルムの鹸化
市販のセルロースアシレートフィルム(フジタック ZRD40、富士フイルム(株)製)、市販のセルロースアシレートフィルム(フジタック TD60、富士フイルム(株)製)および光学フィルムFPR-1の光学異方性層面側を、55℃に保った1.5mol/LのNaOH水溶液(鹸化液)に2分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、25℃の0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬した後、更に水洗浴を30秒流水下に通して、フィルムを中性の状態にした。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したフィルムを各々作製した。
1)フィルムの鹸化
市販のセルロースアシレートフィルム(フジタック ZRD40、富士フイルム(株)製)、市販のセルロースアシレートフィルム(フジタック TD60、富士フイルム(株)製)および光学フィルムFPR-1の光学異方性層面側を、55℃に保った1.5mol/LのNaOH水溶液(鹸化液)に2分間浸漬した後、フィルムを水洗し、その後、25℃の0.05mol/Lの硫酸水溶液に30秒浸漬した後、更に水洗浴を30秒流水下に通して、フィルムを中性の状態にした。そして、エアナイフによる水切りを3回繰り返し、水を落とした後に70℃の乾燥ゾーンに15秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したフィルムを各々作製した。
2)偏光膜の作製
特開2001-141926号公報の実施例1に従い、延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて膜厚20μmの偏光膜を作製した。
特開2001-141926号公報の実施例1に従い、延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて膜厚20μmの偏光膜を作製した。
3)貼り合わせ
(フロント側偏光板F-1の作製)
鹸化後のセルロースアシレートフィルムZRD40、前述した方法で作製した偏光膜、鹸化後の防眩性ハードコート層付き光学フィルムFPR-1をこの順番で、PVA系接着剤で貼合して熱乾燥し、フロント側偏光板F-1を作製した。この際、セルロースアシレートフィルムZRD40の鹸化した面、および光学フィルムFPR-1の鹸化した光学異方性層の面側が、偏光膜側となるようにした。
この際、作製した偏光膜のロールのMD方向と防眩性ハードコート層付き光学フィルムFPR-1のMD方向とが平行になるように配置した。また、偏光膜のロールのMD方向と上記セルロースアシレートフィルムZRD40のロールのMD方向とが、平行になるように配置した。
光学フィルムFPR-1をFPR-2~4、CFPR-1~4に変更した以外は、偏光板FHB-1の作製方法と同様にして、実施例202~204の偏光板FHB-2~4、比較例201~204の偏光板CFHB-1~4を各々作製した。
(フロント側偏光板F-1の作製)
鹸化後のセルロースアシレートフィルムZRD40、前述した方法で作製した偏光膜、鹸化後の防眩性ハードコート層付き光学フィルムFPR-1をこの順番で、PVA系接着剤で貼合して熱乾燥し、フロント側偏光板F-1を作製した。この際、セルロースアシレートフィルムZRD40の鹸化した面、および光学フィルムFPR-1の鹸化した光学異方性層の面側が、偏光膜側となるようにした。
この際、作製した偏光膜のロールのMD方向と防眩性ハードコート層付き光学フィルムFPR-1のMD方向とが平行になるように配置した。また、偏光膜のロールのMD方向と上記セルロースアシレートフィルムZRD40のロールのMD方向とが、平行になるように配置した。
光学フィルムFPR-1をFPR-2~4、CFPR-1~4に変更した以外は、偏光板FHB-1の作製方法と同様にして、実施例202~204の偏光板FHB-2~4、比較例201~204の偏光板CFHB-1~4を各々作製した。
(リア側偏光板の作製)
上記で作製した鹸化後のセルロースアシレートフィルムTD60、延伸したヨウ素系PVA偏光膜、鹸化後のセルロースアシレートフィルムZRD40をこの順番で、PVA系接着剤で貼合し、熱乾燥しリア側偏光板を得た。
この際、作製した偏光膜のロールのMD方向とセルロースアシレートフィルムTD60のMD方向とが平行になるように配置した。また、偏光膜のロールのMD方向と上記セルロースアシレートフィルムZRD40のロールのMD方向とが、平行になるように配置した。
上記で作製した鹸化後のセルロースアシレートフィルムTD60、延伸したヨウ素系PVA偏光膜、鹸化後のセルロースアシレートフィルムZRD40をこの順番で、PVA系接着剤で貼合し、熱乾燥しリア側偏光板を得た。
この際、作製した偏光膜のロールのMD方向とセルロースアシレートフィルムTD60のMD方向とが平行になるように配置した。また、偏光膜のロールのMD方向と上記セルロースアシレートフィルムZRD40のロールのMD方向とが、平行になるように配置した。
<液晶表示装置G1-aの作製>
IPSモード液晶セル(LGD製 42LS5600)の両側の偏光板を剥がし、フロント側(液晶表示装置の視認側)に、フロント側偏光板F-1を、リア側(液晶表示装置の背面側)にリア側偏光板を、セルロースアシレートフィルムZRD40がそれぞれ液晶セル側となるように、粘着剤を介して、フロント側およびリア側に一枚ずつ貼り付けた。フロント側の偏光板の吸収軸がMD方向(左右方向)に、そして、リア側の偏光板の透過軸がMD方向(左右方向)になるように、クロスニコル配置とした。液晶セルに使用されているガラスの厚さは0.5mmであった。得られた液晶表示装置を液晶表示装置G-1とした。
IPSモード液晶セル(LGD製 42LS5600)の両側の偏光板を剥がし、フロント側(液晶表示装置の視認側)に、フロント側偏光板F-1を、リア側(液晶表示装置の背面側)にリア側偏光板を、セルロースアシレートフィルムZRD40がそれぞれ液晶セル側となるように、粘着剤を介して、フロント側およびリア側に一枚ずつ貼り付けた。フロント側の偏光板の吸収軸がMD方向(左右方向)に、そして、リア側の偏光板の透過軸がMD方向(左右方向)になるように、クロスニコル配置とした。液晶セルに使用されているガラスの厚さは0.5mmであった。得られた液晶表示装置を液晶表示装置G-1とした。
<<湿熱耐久性の評価>>
各実施例201~204および比較例で作製した偏光板を、それぞれガラスに貼り付けたものを試料とし、温度60℃、相対湿度90%の条件下でそれぞれ24時間放置した後、室温(25℃)に戻した時に試料に生じるひび割れの状態を、目視又は実体顕微鏡(SMZ1500、(株)ニコン製)で観察し、下記評価基準に基づいて評価した。
―評価基準―
A:10cm四方において亀裂は目視では観察できず、パターンのラインも直線性を維持している。
B:10cm四方において亀裂は目視では観察できないが、パターンのラインの直線性を維持していない。
C:10cm四方において1個の亀裂が発生している。
D:10cm四方において1個以上の目視でも観察できる亀裂が発生して、製品として使用不可能。
各実施例201~204および比較例で作製した偏光板を、それぞれガラスに貼り付けたものを試料とし、温度60℃、相対湿度90%の条件下でそれぞれ24時間放置した後、室温(25℃)に戻した時に試料に生じるひび割れの状態を、目視又は実体顕微鏡(SMZ1500、(株)ニコン製)で観察し、下記評価基準に基づいて評価した。
―評価基準―
A:10cm四方において亀裂は目視では観察できず、パターンのラインも直線性を維持している。
B:10cm四方において亀裂は目視では観察できないが、パターンのラインの直線性を維持していない。
C:10cm四方において1個の亀裂が発生している。
D:10cm四方において1個以上の目視でも観察できる亀裂が発生して、製品として使用不可能。
<<パターン精度の評価>>
作製した光学フィルムのMD方向1mおきに任意の5点を選び出し、ストライプ1080本分のトータルピッチをミツトヨ社製測長機を用いて測定した。5点の平均値に対する最大、最小の値のバラツキを評価し、下記評価基準に基づいて評価した。
―評価基準―
A:±0.02%以下
B:±0.02%~0.05%
C:±0.05%~0.1%
D:±0.1%以上
とした。
作製した光学フィルムのMD方向1mおきに任意の5点を選び出し、ストライプ1080本分のトータルピッチをミツトヨ社製測長機を用いて測定した。5点の平均値に対する最大、最小の値のバラツキを評価し、下記評価基準に基づいて評価した。
―評価基準―
A:±0.02%以下
B:±0.02%~0.05%
C:±0.05%~0.1%
D:±0.1%以上
とした。
上記表より、本発明のパターンドリターダーフィルムFPR-1~4は、比較例のパターンドリターダーフィルムCFPR1~4と比較して、湿熱耐久性に優れることがわかる。比較例201および203より、湿熱耐久性を向上させるため、紫外線照射工程でのフィルムの表面温度を高温とした場合、パターン精度が悪化してしまうことがわかる。パターン精度の悪化は薄い支持体が熱によって変形することに起因するが、これに対し、本発明の光学フィルムは、同工程での温度を低温にすることができるため、湿熱耐久性の向上とともに、良好なパターン精度を維持できる。さらに、支持体厚みを薄くした場合であっても、同様の効果を示すことがわかる。
各実施例の偏光板を組み込んだ立体画像液晶表示装置を全面中間調に調整し、ムラを評価したところ、どの方向から見てもムラは観察されなかった。
<実施例301>
(アルカリ鹸化処理した支持体2の作製)
実施例201において、防眩層を塗設しなかった以外は、実施例201と同様の方法で、厚さ60μmの紫外線吸収剤入りトリアセチルセルロースフィルムを、ロール形態で巻き出して、アルカリ鹸化処理した支持体2を作製した。
(アルカリ鹸化処理した支持体2の作製)
実施例201において、防眩層を塗設しなかった以外は、実施例201と同様の方法で、厚さ60μmの紫外線吸収剤入りトリアセチルセルロースフィルムを、ロール形態で巻き出して、アルカリ鹸化処理した支持体2を作製した。
(配向膜付き支持体2の作製)
実施例201の配向膜形成用塗布液1において、一般式(I)で表される化合物(1-a)の添加量を0.24質量部とし、光酸発生剤(S-1)を添加しなかった以外は、実施例201と同様の方法で、配向膜塗布液2を作製した。さらに、配向膜塗布液2を、実施例201と同様の方法で、アルカリ鹸化処理した支持体2の上に連続的に塗布し、配向膜付き支持体2を形成した。
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配向膜形成用塗布液2の組成
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配向膜用ポリマー材料(P-1) 2.4質量部
一般式(I)で表される化合物(1-a) 0.24質量部
光重合開始剤
(イルガキュア2959、BASF社製)
0.18質量部
メタノール 16.5質量部
IPA(イソプロパノール) 7.2質量部
水 73.55質量部
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実施例201の配向膜形成用塗布液1において、一般式(I)で表される化合物(1-a)の添加量を0.24質量部とし、光酸発生剤(S-1)を添加しなかった以外は、実施例201と同様の方法で、配向膜塗布液2を作製した。さらに、配向膜塗布液2を、実施例201と同様の方法で、アルカリ鹸化処理した支持体2の上に連続的に塗布し、配向膜付き支持体2を形成した。
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配向膜形成用塗布液2の組成
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配向膜用ポリマー材料(P-1) 2.4質量部
一般式(I)で表される化合物(1-a) 0.24質量部
光重合開始剤
(イルガキュア2959、BASF社製)
0.18質量部
メタノール 16.5質量部
IPA(イソプロパノール) 7.2質量部
水 73.55質量部
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(第1光学異方性層の形成)
上記作製した配向膜付き支持体2の配向膜側に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向とラビングローラーの回転軸とのなす角度が75°(時計回り)とした(フィルム長手方向を90°とすると、ラビングローラーの回転軸は15°)。
上記作製した配向膜付き支持体2の配向膜側に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向とラビングローラーの回転軸とのなす角度が75°(時計回り)とした(フィルム長手方向を90°とすると、ラビングローラーの回転軸は15°)。
下記の組成のディスコティック液晶化合物を含む第1光学異方性層塗布液(A)を上記作製した配向膜上に#3.6のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度(V)は18m/minとした。塗布液の溶媒の乾燥およびディスコティック液晶化合物の配向熟成のために、115℃の温風で90秒間、続いて、80℃の温風で60秒間加熱し、80℃にてUV照射を行い、液晶化合物の配向を固定化した。第1光学異方性層の厚みは1.8μmであった。ディスコティック液晶化合物の円盤面のフィルム面に対する平均傾斜角は90°であり、ディスコティック液晶化合物がフィルム面に対して、垂直に配向していることを確認した。また、遅相軸の角度はラビングローラーの回転軸と平行で、フィルム長手方向を90°(フィルム幅方向を0°)とすると、15°であった。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
第1光学異方性層塗布液(A)の組成
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ディスコティック液晶性化合物E-2 80質量部
ディスコティック液晶性化合物E-3 20質量部
配向膜界面配向剤(II-1) 0.9質量部
配向膜界面配向剤(III-1) 0.08質量部
空気界面配向剤(P-2) 0.2質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3.0質量部
多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))
10質量部
下記ポリマー(A) 1.0質量部
メチルエチルケトン 223質量部
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第1光学異方性層塗布液(A)の組成
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ディスコティック液晶性化合物E-2 80質量部
ディスコティック液晶性化合物E-3 20質量部
配向膜界面配向剤(II-1) 0.9質量部
配向膜界面配向剤(III-1) 0.08質量部
空気界面配向剤(P-2) 0.2質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3.0質量部
多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))
10質量部
下記ポリマー(A) 1.0質量部
メチルエチルケトン 223質量部
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(第2光学異方性層の形成)
上記作製した第1光学異方性層に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向とラビングローラーの回転軸とのなす角度が-75°(反時計回り)とした(フィルム長手方向を90°とすると、ラビングローラーの回転軸は165°)。
上記作製した第1光学異方性層に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向とラビングローラーの回転軸とのなす角度が-75°(反時計回り)とした(フィルム長手方向を90°とすると、ラビングローラーの回転軸は165°)。
下記の組成の棒状液晶化合物を含む第2光学異方性層塗布液(A)を、上記作製した第1光学異方性層上に#2.7のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度(V)は41m/minとした。塗布液の溶媒の乾燥および棒状液晶化合物の配向熟成のために、40℃の温風で60秒間加熱し、60℃にてUV照射を行い、液晶化合物の配向を固定化した。第2光学異方性層の厚みは0.8μmであった。棒状液晶化合物の長軸のフィルム面に対する平均傾斜角は0°であり、液晶化合物がフィルム面に対して、水平に配向していることを確認した。また、遅相軸の角度はラビングローラーの回転軸と直交で、フィルム長手方向を90°(フィルム幅方向を0°)とすると、75°であった。
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第2光学異方性層塗布液(A)の組成
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下記の棒状液晶化合物(A) 80質量部
下記の棒状液晶化合物(B) 20質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
空気界面制御剤(P-3) 0.3質量部
メチルエチルケトン 193質量部
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第2光学異方性層塗布液(A)の組成
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下記の棒状液晶化合物(A) 80質量部
下記の棒状液晶化合物(B) 20質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
空気界面制御剤(P-3) 0.3質量部
メチルエチルケトン 193質量部
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<実施例302>
実施例301の第1光学異方性層用塗布液(A)において、空気界面制御剤(P-2)をフルオロ脂肪族基含有ポリマー1として、第1光学異方性層用塗布液(B)とした以外は、実施例301と同様の方法で、光学フィルム302を作製した。
実施例301の第1光学異方性層用塗布液(A)において、空気界面制御剤(P-2)をフルオロ脂肪族基含有ポリマー1として、第1光学異方性層用塗布液(B)とした以外は、実施例301と同様の方法で、光学フィルム302を作製した。
<実施例303>
実施例301の第1光学異方性層の形成において、UV温度を70℃とした以外は、実施例302と同様の方法で、光学フィルム303を作製した。
実施例301の第1光学異方性層の形成において、UV温度を70℃とした以外は、実施例302と同様の方法で、光学フィルム303を作製した。
<実施例304>
実施例302の第1光学異方性層の形成において、UV温度を70℃とした以外は、実施例301と同様の方法で、光学フィルム304を作製した。
実施例302の第1光学異方性層の形成において、UV温度を70℃とした以外は、実施例301と同様の方法で、光学フィルム304を作製した。
<実施例305>
実施例301の第1光学異方性層の形成において、UV温度を60℃とした以外は、実施例302と同様の方法で、光学フィルム305を作製した。
実施例301の第1光学異方性層の形成において、UV温度を60℃とした以外は、実施例302と同様の方法で、光学フィルム305を作製した。
<実施例306>
実施例302の第1光学異方性層の形成において、UV温度を60℃とした以外は、実施例302と同様の方法で、光学フィルム306を作製した。
実施例302の第1光学異方性層の形成において、UV温度を60℃とした以外は、実施例302と同様の方法で、光学フィルム306を作製した。
<実施例307>
実施例301の第2光学異方性層塗布液(A)において、多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))の5質量部をさらに加えて、第2光学異方性層塗布液(B)を作製した以外は、実施例301と同様の方法で、光学フィルム307を作製した。
実施例301の第2光学異方性層塗布液(A)において、多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))の5質量部をさらに加えて、第2光学異方性層塗布液(B)を作製した以外は、実施例301と同様の方法で、光学フィルム307を作製した。
<実施例308>
実施例302の第2光学異方性層塗布液(A)において、多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))の5質量部をさらに加えて、第2光学異方性層塗布液(B)を作製した以外は、実施例302と同様の方法で、光学フィルム308を作製した。
実施例302の第2光学異方性層塗布液(A)において、多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))の5質量部をさらに加えて、第2光学異方性層塗布液(B)を作製した以外は、実施例302と同様の方法で、光学フィルム308を作製した。
<実施例309>
実施例307の第2光学異方性層の形成において、乾燥温度を60℃にした以外は、実施例307と同様の方法で、光学フィルム309を作製した。
実施例307の第2光学異方性層の形成において、乾燥温度を60℃にした以外は、実施例307と同様の方法で、光学フィルム309を作製した。
<実施例310>
実施例308の第2光学異方性層の形成において、乾燥温度を60℃にした以外は、実施例308と同様の方法で、光学フィルム310を作製した。
実施例308の第2光学異方性層の形成において、乾燥温度を60℃にした以外は、実施例308と同様の方法で、光学フィルム310を作製した。
<実施例311>
実施例301の第1光学異方性層の形成において、以下の第1光学異方性層塗布液(C)を使用した以外は、実施例301と同様の方法で配向膜を形成した後、実施例301と同様の方法で、第1光学異方性層を形成し、第1光学異方性層用フィルムを作製した。さらに、第1光学異方性層フィルムの、第1光学異方性層上に、粘着剤をロールトゥロールで積層した。
一方、第2光学異方性層は、以下の方法で形成した。
実施例101の支持体(PK-1)の作製において、内層厚みを74μmとした以外は、実施例101と同様の方法で、厚み80μmの支持体(PK-2)を作製した。この支持体(PK-2)にアルカリ処理をせず、比較例101と同様の方法で支持体(PK-2)上に配向膜を形成した。さらに、配向膜上に、実施例301と同様の方法で、第2光学異方性層を形成し、支持体(PK-2)上に、配向膜、第2光学異方性層の順に積層された第2光学異方性層用フィルムを作製した。
上記の方法で得られた粘着剤つき第1光学異方性層用フィルムと、第2光学異方性層用フィルムを、ロールトゥロールで貼り合わせた。その後、第2光学異方性層用フィルムの支持体(PK-2)を剥離することで、支持体上に、配向膜、第1光学異方性層、粘着剤、第2光学異方性層がこの順に積層された、光学フィルム311を作製した。このとき、第1光学異方性層と第2の光学異方性層の、遅相軸同士のなす角は、60°であった。
実施例301の第1光学異方性層の形成において、以下の第1光学異方性層塗布液(C)を使用した以外は、実施例301と同様の方法で配向膜を形成した後、実施例301と同様の方法で、第1光学異方性層を形成し、第1光学異方性層用フィルムを作製した。さらに、第1光学異方性層フィルムの、第1光学異方性層上に、粘着剤をロールトゥロールで積層した。
一方、第2光学異方性層は、以下の方法で形成した。
実施例101の支持体(PK-1)の作製において、内層厚みを74μmとした以外は、実施例101と同様の方法で、厚み80μmの支持体(PK-2)を作製した。この支持体(PK-2)にアルカリ処理をせず、比較例101と同様の方法で支持体(PK-2)上に配向膜を形成した。さらに、配向膜上に、実施例301と同様の方法で、第2光学異方性層を形成し、支持体(PK-2)上に、配向膜、第2光学異方性層の順に積層された第2光学異方性層用フィルムを作製した。
上記の方法で得られた粘着剤つき第1光学異方性層用フィルムと、第2光学異方性層用フィルムを、ロールトゥロールで貼り合わせた。その後、第2光学異方性層用フィルムの支持体(PK-2)を剥離することで、支持体上に、配向膜、第1光学異方性層、粘着剤、第2光学異方性層がこの順に積層された、光学フィルム311を作製した。このとき、第1光学異方性層と第2の光学異方性層の、遅相軸同士のなす角は、60°であった。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
第1光学異方性層塗布液(C)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディスコティック液晶性化合物E-2 80質量部
ディスコティック液晶性化合物E-3 20質量部
配向膜界面配向剤(II-1) 0.9質量部
配向膜界面配向剤(III-1) 0.08質量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー1 0.2質量部
空気界面配向剤(P-3) 0.05質量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー2 0.05質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3.0質量部
多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))
10質量部
メチルエチルケトン 223質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
第1光学異方性層塗布液(C)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディスコティック液晶性化合物E-2 80質量部
ディスコティック液晶性化合物E-3 20質量部
配向膜界面配向剤(II-1) 0.9質量部
配向膜界面配向剤(III-1) 0.08質量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー1 0.2質量部
空気界面配向剤(P-3) 0.05質量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー2 0.05質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3.0質量部
多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))
10質量部
メチルエチルケトン 223質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<実施例312>
実施例311の第2光学異方性層塗布液(A)を第2光学異方性層塗布液(B)に変更した以外は、実施例311と同様の方法で、光学フィルム312を作製した。
実施例311の第2光学異方性層塗布液(A)を第2光学異方性層塗布液(B)に変更した以外は、実施例311と同様の方法で、光学フィルム312を作製した。
<実施例313~324>
実施例301~312の支持体の厚みを40μmに変更した以外は、実施例301~312と同様の方法で、光学フィルム313~324を作製した。
実施例301~312の支持体の厚みを40μmに変更した以外は、実施例301~312と同様の方法で、光学フィルム313~324を作製した。
<実施例325~327>
以下の方法で光学フィルム325~327を作製した。
<支持体の作製>
(コア層セルロースアシレートドープの作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調整した。
----------------------------------------------------------------
アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
下記のエステルオリゴマー 10質量部
添加剤A 4質量部
添加剤B 2質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 430質量部
メタノール(第2溶剤) 64質量部
----------------------------------------------------------------
以下の方法で光学フィルム325~327を作製した。
<支持体の作製>
(コア層セルロースアシレートドープの作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調整した。
----------------------------------------------------------------
アセチル置換度2.88のセルロースアセテート 100質量部
下記のエステルオリゴマー 10質量部
添加剤A 4質量部
添加剤B 2質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 430質量部
メタノール(第2溶剤) 64質量部
----------------------------------------------------------------
(外層セルロースアシレートドープの作製)
上記のコア層セルロースアシレートドープ90質量部に下記のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアセテート溶液を調整した。
----------------------------------------------------------------
平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
2質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76質量部
メタノール(第2溶剤) 11質量部
コア層セルロースアシレートドープ 1質量部
----------------------------------------------------------------
上記のコア層セルロースアシレートドープ90質量部に下記のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアセテート溶液を調整した。
----------------------------------------------------------------
平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
2質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76質量部
メタノール(第2溶剤) 11質量部
コア層セルロースアシレートドープ 1質量部
----------------------------------------------------------------
(セルロースアシレートフィルムの作製)
コア層セルロースアシレートドープとその両側に外層セルロースアシレートドープとを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した。溶剤含有率略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、残留溶剤が3~15%の状態で、横方向に1.1倍延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚さ20μmのセルロースアシレートフィルムを作製した。
コア層セルロースアシレートドープとその両側に外層セルロースアシレートドープとを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した。溶剤含有率略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、残留溶剤が3~15%の状態で、横方向に1.1倍延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚さ20μmのセルロースアシレートフィルムを作製した。
上記作製した支持体(セルロースアシレートフィルム)に、実施例301の配向膜形成用塗布液2を用い、実施例301と同様の方法で配向膜を形成した後、実施例307、308、312と同様の方法で、第1光学異方性層を形成した。なお、第1光学異方性層を形成する際のUV温度を50℃とした。さらに、実施例307、308、312と同様の方法で、第1光学異方性層上に第2光学異方性層を形成し、光学フィルム325~327を作製した。
<実施例328~330>
実施例307、308、312の第2光学異方性塗布液(B)を、以下に示した第2光学異方性層塗布液(C)に変更した以外は、実施例307、308、312と同様の方法で、光学フィルム328~330を作製した。
実施例307、308、312の第2光学異方性塗布液(B)を、以下に示した第2光学異方性層塗布液(C)に変更した以外は、実施例307、308、312と同様の方法で、光学フィルム328~330を作製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
第2光学異方性層塗布液(C)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物(A) 80質量部
下記の棒状液晶化合物(C) 14質量部
下記の棒状液晶化合物(D) 2.2質量部
多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))
5質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
空気界面制御剤(P-3) 0.3質量部
メチルエチルケトン 193質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
第2光学異方性層塗布液(C)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物(A) 80質量部
下記の棒状液晶化合物(C) 14質量部
下記の棒状液晶化合物(D) 2.2質量部
多官能モノマー(エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート(ビスコート360、大阪有機化学社製))
5質量部
光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
空気界面制御剤(P-3) 0.3質量部
メチルエチルケトン 193質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<実施例331~334>
実施例307、308、319、320の第2光学異方性塗布液(B)において、フルオロ脂肪族基含有ポリマー3を1重量部追加し、第2光学異方性層塗布液(D)を作製した以外は、実施例307、308、319、320と同様の方法で、光学フィルム331~334を作製した。
実施例307、308、319、320の第2光学異方性塗布液(B)において、フルオロ脂肪族基含有ポリマー3を1重量部追加し、第2光学異方性層塗布液(D)を作製した以外は、実施例307、308、319、320と同様の方法で、光学フィルム331~334を作製した。
<比較例301~306>
実施例302、304、306、314、316、318の配向膜形成用塗布液において、化合物(1-a)を使用しなかった以外は、実施例302、304、306、314、316、318と同様の方法で、光学フィルム335~340を作製した。
実施例302、304、306、314、316、318の配向膜形成用塗布液において、化合物(1-a)を使用しなかった以外は、実施例302、304、306、314、316、318と同様の方法で、光学フィルム335~340を作製した。
<比較例307、308>
比較例301、304の第1光学異方性層の形成において、UV温度を100℃とした以外は、比較例301、304と同様の方法で、光学フィルム341、342を作製した。
比較例301、304の第1光学異方性層の形成において、UV温度を100℃とした以外は、比較例301、304と同様の方法で、光学フィルム341、342を作製した。
<比較例309>
実施例325の配向膜形成用塗布液2において、化合物(1-a)を使用しなかった以外は、実施例325と同様の方法で、光学フィルム343を作製した。
実施例325の配向膜形成用塗布液2において、化合物(1-a)を使用しなかった以外は、実施例325と同様の方法で、光学フィルム343を作製した。
(偏光膜の作製)
厚さ80μmのポリビニルアルコール(PVA)フィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液中に30℃で60秒浸漬して染色し、次いでホウ酸濃度4質量%濃度のホウ酸水溶液中に60秒浸漬している間に元の長さの5倍に縦延伸した後、50℃で4分間乾燥させて、厚さ20μmの偏光膜を得た。
セルロースアシレートフィルム(T1)を1.5モル/リットルで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、0.005モル/リットルで35℃の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。
(偏光膜保護フィルムの鹸化)
セルロースアシレートフィルムを1.5モル/リットルで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、0.005モル/リットルで35℃の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。
(円偏光板の作製)
前述の実施例301~330、比較例301~309の光学フィルムの支持体側と、偏光膜と、偏光膜保護フィルムとをポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せた。このとき、偏光膜の吸収軸と第1光学異方性層の遅相軸とのなす角度が15°で、偏光膜の吸収軸と第2光学異方性層の遅相軸とのなす角度が75°になるように、偏光膜、光学フィルムおよび偏光膜保護フィルムをそれぞれ枚葉に裁断した後に貼り合わせた。このようにして円偏光板301~339を作製した。
厚さ80μmのポリビニルアルコール(PVA)フィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液中に30℃で60秒浸漬して染色し、次いでホウ酸濃度4質量%濃度のホウ酸水溶液中に60秒浸漬している間に元の長さの5倍に縦延伸した後、50℃で4分間乾燥させて、厚さ20μmの偏光膜を得た。
セルロースアシレートフィルム(T1)を1.5モル/リットルで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、0.005モル/リットルで35℃の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。
(偏光膜保護フィルムの鹸化)
セルロースアシレートフィルムを1.5モル/リットルで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、0.005モル/リットルで35℃の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。
(円偏光板の作製)
前述の実施例301~330、比較例301~309の光学フィルムの支持体側と、偏光膜と、偏光膜保護フィルムとをポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せた。このとき、偏光膜の吸収軸と第1光学異方性層の遅相軸とのなす角度が15°で、偏光膜の吸収軸と第2光学異方性層の遅相軸とのなす角度が75°になるように、偏光膜、光学フィルムおよび偏光膜保護フィルムをそれぞれ枚葉に裁断した後に貼り合わせた。このようにして円偏光板301~339を作製した。
<有機EL表示装置の作製>
有機ELパネル搭載のSAMSUNG社製GALAXY SIIを分解し、円偏光板を剥離して、上記実施例および比較例で製造された円偏光板を空気が入らないようにして貼合し、有機EL表示装置を作製した。作製した有機EL表示装置について、照度200ルクスの明室内にて光学フィルムの均一性を評価した。均一性は、光学フィルムの面内で発生していた筋状のムラについて、目視による色味変化の視認性を以下の基準として評価した。
有機ELパネル搭載のSAMSUNG社製GALAXY SIIを分解し、円偏光板を剥離して、上記実施例および比較例で製造された円偏光板を空気が入らないようにして貼合し、有機EL表示装置を作製した。作製した有機EL表示装置について、照度200ルクスの明室内にて光学フィルムの均一性を評価した。均一性は、光学フィルムの面内で発生していた筋状のムラについて、目視による色味変化の視認性を以下の基準として評価した。
<<光学フィルムの色味変化の視認性>>
-評価基準-
A:色味変化は全く視認されず、製品として問題にならない。
B:筋状のムラがわずかに視認できるが、表示装置の色味変化は視認されず、製品として問題にならない。
C:筋状のムラが明らかに視認できたが、表示装置の色味変化はわずかに視認される程度で、製品として問題にならない。
D:筋状のムラが複数存在し、表示装置の色味変化が明らかに視認されるため、製品としては使用不可能である。
-評価基準-
A:色味変化は全く視認されず、製品として問題にならない。
B:筋状のムラがわずかに視認できるが、表示装置の色味変化は視認されず、製品として問題にならない。
C:筋状のムラが明らかに視認できたが、表示装置の色味変化はわずかに視認される程度で、製品として問題にならない。
D:筋状のムラが複数存在し、表示装置の色味変化が明らかに視認されるため、製品としては使用不可能である。
<<光学フィルムの湿熱耐久性>>
各実施例および比較例で作製した光学フィルムを、それぞれガラスに貼り付けたものを試料とし、温度60℃、相対湿度90%の条件下でそれぞれ24時間放置した後、室温(25℃)に戻した時に試料に生じるひび割れの状態を、目視又は実体顕微鏡(SMZ1500、(株)ニコン製)で観察し、下記評価基準に基づいて評価した。結果を表5に示す。
-評価基準-
A:10cm四方において亀裂は目視では観察できず、製品としては問題にならない。
B:10cm四方において1個の亀裂が発生してはいるが、製品として問題にならない。
C:10cm四方において1個以上の目視でも観察できる亀裂が発生して、製品として使用不可能。
各実施例および比較例で作製した光学フィルムを、それぞれガラスに貼り付けたものを試料とし、温度60℃、相対湿度90%の条件下でそれぞれ24時間放置した後、室温(25℃)に戻した時に試料に生じるひび割れの状態を、目視又は実体顕微鏡(SMZ1500、(株)ニコン製)で観察し、下記評価基準に基づいて評価した。結果を表5に示す。
-評価基準-
A:10cm四方において亀裂は目視では観察できず、製品としては問題にならない。
B:10cm四方において1個の亀裂が発生してはいるが、製品として問題にならない。
C:10cm四方において1個以上の目視でも観察できる亀裂が発生して、製品として使用不可能。
実施例301~334の光学フィルム301~334は、比較例301~309の光学フィルム335~343に比べ、円偏光板の形態にしても、湿熱耐久性に優れることがわかる。特に、支持体薄膜化及び改良のためにUV温度を低下しても、本発明の光学フィルムは、湿熱耐久性が良好であった。
10:光学フィルム、12:光学異方性層、12a:第1位相差領域、12b:第2位相差領域、14:配向膜、16:支持体、20:偏光板(円偏光板)、22:偏光膜、100:液晶表示装置、101:液晶セル、102:光学フィルム、103:偏光膜、104:偏光板、200:有機EL表示装置、201:有機ELパネル、202:λ/4板、203:偏光膜、204:円偏光板、300:立体画像表示装置、301:液晶セル、302:パターンドリターダーフィルム、303:偏光膜、304:偏光板
Claims (28)
- 支持体と、配向膜と、液晶性化合物を含む光学異方性層とをこの順に有し、前記配向膜が、重合性基を有するポリビニルアルコールと、多官能アクリルアミド化合物および多官能メタクリルアミド化合物から選ばれる多官能アクリルアミド系化合物を有する光学フィルム。
- 前記支持体の厚みが20~60μmである、請求項1に記載の光学フィルム。
- 多官能アクリルアミド系化合物が、-L-アクリルアミド基で表される構造、および、-L-メタクリルアミド基で表される構造を合計で2種類以上含む、請求項1または2に記載の光学フィルム;ただし、Lは単結合または二価の連結基を表す。
- 多官能アクリルアミド系化合物が、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基を合計で3~6個含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 多官能アクリルアミド系化合物は、分子内に含まれる、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基から選ばれる2つの基同士を連結する原子数が、それぞれ、4~40である、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 一般式(I)中のn個の-L-NH-C(=O)-CR=CH2のうち、(n-1)個または(n-2)個は同一のLを有する構造(A)であり、残りの1個または2個は前記構造(A)とは異なるLを有する構造である、請求項6に記載の光学フィルム。
- 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20である、請求項1~9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:5~1:20であり、前記光学フィルムが視野角拡大フィルム用である、請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20であり、前記光学フィルムがパターンドリターダーフィルム用である、請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 配向膜における、多官能アクリルアミド系化合物と、重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20であり、前記光学フィルムが円偏光板用である、請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 重合性基を有するポリビニルアルコールと、多官能アクリルアミド化合物および多官能メタクリルアミド化合物から選ばれる多官能アクリルアミド系化合物とを含む、組成物。
- 多官能アクリルアミド系化合物が、-L-アクリルアミド基で表される構造、および、-L-メタクリルアミド基で表される構造を合計で2種類以上含む、請求項14に記載の組成物;ただし、Lは単結合または二価の連結基を表す。
- 多官能アクリルアミド系化合物が、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基を合計で3~6個含む、請求項14または15に記載の組成物。
- 多官能アクリルアミド系化合物は、分子内に含まれる、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基から選ばれる2つの基同士を連結する原子数が、それぞれ、4~40である、請求項14~16のいずれか1項に記載の組成物。
- 一般式(I)のn個の-L-NH-C(=O)-CR=CH2のうち、(n-1)個または(n-2)個は同一のLを有する構造(A)であり、残りの1個または2個は前記構造(A)とは異なるLを有する構造である、請求項18に記載の組成物。
- 重合性基を有するポリビニルアルコールが、重合性エチレン性不飽和基または開環重合性基を有するポリビニルアルコールである、請求項14~21のいずれか1項に記載の組成物。
- 多官能アクリルアミド系化合物と重合性基を有するポリビニルアルコールの質量比が、1:1~1:20である、請求項14~22のいずれか1項に記載の組成物。
- 光学フィルム用である請求項14~23のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の光学フィルムを有する、平面画像表示装置または立体画像表示装置。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の光学フィルムを有する、液晶表示装置または有機EL表示装置。
- 支持体上に、請求項14~24のいずれか1項に記載の組成物を層状に適用すること、前記層状にした組成物の表面に液晶化合物を含む組成物を層状に適用すること、前記層状にした液晶化合物を含む組成物に40~90℃で紫外線照射することを含む、光学フィルムの製造方法。
- 前記光学フィルムが請求項1~13のいずれか1項に記載の光学フィルムである、請求項27に記載の光学フィルムの製造方法。
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