[go: up one dir, main page]

WO2018174194A1 - 光学フィルム、光学フィルム積層体、偏光板および画像表示装置 - Google Patents

光学フィルム、光学フィルム積層体、偏光板および画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018174194A1
WO2018174194A1 PCT/JP2018/011511 JP2018011511W WO2018174194A1 WO 2018174194 A1 WO2018174194 A1 WO 2018174194A1 JP 2018011511 W JP2018011511 W JP 2018011511W WO 2018174194 A1 WO2018174194 A1 WO 2018174194A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical film
liquid crystal
compound
substrate
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/011511
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃治 飯島
峻也 加藤
淳 渡部
周平 奥田
悠貴 福島
祐貴 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2019506993A priority Critical patent/JP6882451B2/ja
Priority to CN201880019259.7A priority patent/CN110431457B/zh
Priority to KR1020197026178A priority patent/KR20190109548A/ko
Publication of WO2018174194A1 publication Critical patent/WO2018174194A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state

Definitions

  • the present invention relates to an optical film, an optical film laminate, a polarizing plate, and an image display device.
  • the retardation film is generally used as a viewing angle compensation film for a liquid crystal display device or an antireflection film for an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as “EL”) display device.
  • EL organic electroluminescence
  • it has been required to reduce the thickness of the retardation film used in the display devices and improve the efficiency of manufacturing processes and inspections.
  • As a method for producing such a retardation film it is known to form an retardation film after forming an alignment film (intermediate layer) on a substrate.
  • Patent Document 1 discloses a retardation film having at least a support, an intermediate layer, and a retardation layer in this order, wherein the support is a predetermined cellulose acylate film, and the intermediate layer is A retardation film is described that contains a polyvinyl alcohol resin or an acrylic resin having a polar group, and wherein the retardation layer is a layer in which the homeotropic alignment state of a liquid crystal compound is fixed.
  • Patent Document 2 as a homeotropic alignment liquid crystal film that does not require an alignment film, a liquid crystal mixture solution that includes a surfactant, is polymerizable and is reactive on a plastic substrate having a hydrophilic surface.
  • a homeotropic alignment liquid crystal film manufactured by a method for manufacturing a homeotropic alignment liquid crystal film including a step of directly coating is described ([Claim 1] [Claim 10]) and other groups.
  • a method for producing a polarizing film by transferring a homeotropic alignment liquid crystal film produced on a material to a polarizing plate using an adhesive is described ([claim 11] [0071] [FIG. 2]).
  • Patent Documents 1 and 2 The inventors have studied Patent Documents 1 and 2, and when the manufacturing process is simplified by omitting the operation of forming an alignment film and the operation of applying a hydrophilic treatment, the alignment state in the retardation layer is low. It has been clarified that there are problems of disorder and insufficient expression of the phase difference in the oblique direction. In addition, the present inventors examined the transfer method in Patent Document 2, and as a result, the peel strength between the retardation layer (homeotropic alignment liquid crystal film) and another substrate is strong, and there is a problem of causing transfer failure. Clarified that there is.
  • the present invention provides an optical film and an optical film laminate that have high orientation, excellent transferability, and good oblique retardation, and a polarizing plate and an image display device using the same. Is an issue.
  • the inventors of the present invention have a specific structure satisfying a predetermined SP value relationship with the substrate in the liquid crystal composition before fixing the alignment state of the liquid crystalline compound.
  • the inventors have found that by blending a specific amount of the polymer compound, the orientation is high, the transfer property is excellent, and the development of the retardation in the oblique direction is also good, and the present invention has been completed. That is, it has been found that the above-described problem can be achieved by the following configuration.
  • An optical film having a base material and a retardation layer provided adjacent to the base material The retardation layer is a layer formed by fixing the vertical alignment of a liquid crystal compound contained in a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound having a polymerizable group and a polymer compound, The difference in ⁇ a value between the polymer compound and the substrate, calculated using the three-dimensional SP value, is 3 or less,
  • the polymer compound is a polymer having a repeating unit represented by the following formula (I):
  • the optical film whose content of a high molecular compound is 2 mass parts or more and 10 mass parts or less with respect to 100 mass parts of liquid crystalline compounds.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • X represents —O— or —NH—
  • R 2 represents a hydrogen atom or an active hydrogen-containing group.
  • an optical film and an optical film laminate that have high orientation, excellent transferability, and good oblique phase retardation, and a polarizing plate and an image display device using the same. Can do.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an estimation mechanism in the optical film of the present invention.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • parallel and orthogonal do not mean parallel and orthogonal in a strict sense, but mean a range of ⁇ 5 ° from parallel or orthogonal, respectively.
  • liquid crystal composition and the liquid crystal compound include a concept that no longer exhibits liquid crystallinity due to curing or the like.
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at a wavelength ⁇ , respectively. Unless otherwise specified, the wavelength ⁇ is 550 nm.
  • the optical film of the present invention is an optical film having a base material and a retardation layer provided adjacent to the base material.
  • the retardation layer is a layer formed by fixing the vertical alignment of the liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition containing the liquid crystal compound having a polymerizable group and the polymer compound. is there.
  • the difference in ⁇ a value between the polymer compound and the substrate, calculated using the three-dimensional SP value is 3 or less.
  • the polymer compound is a polymer having a repeating unit represented by the following formula (I).
  • content of a high molecular compound is 2 mass parts or more and 10 mass parts or less with respect to 100 mass parts of liquid crystalline compounds.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • X represents —O— or —NH—
  • R 2 represents a hydrogen atom or an active hydrogen-containing group.
  • the sum is obtained by multiplying the square value ( ⁇ d 2 , ⁇ p 2 , ⁇ h 2 ) of the three-dimensional SP value of each repeating unit by the volume fraction of each repeating unit.
  • the liquid crystal composition before fixing the alignment state of the liquid crystalline compound has a difference in ⁇ a value with respect to the substrate of 3 or less, and is represented by the above formula (I).
  • the orientation is high, Excellent transferability and good phase difference in the oblique direction.
  • phase difference layer 2 has shown the aspect which contains the liquid crystalline compound 3 formally, after the orientation state of a liquid crystalline compound was originally fixed and became a phase difference layer, The liquid crystal compound need not exhibit liquid crystallinity.
  • the inventors have a difference in ⁇ a value between the polymer compound 4 and the substrate 1 of 3 or less, and the content of the polymer compound 4 having a repeating unit represented by the above formula (I) is as follows: Since the polymer compound 4 tends to be unevenly distributed in the vicinity of the interface with the substrate 1 as shown in FIG. 1 when the amount is 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal compound 3, It is speculated that the compound 3 becomes difficult to align in the horizontal direction, and as a result, the alignment in the vertical direction is promoted.
  • the orientation can be confirmed by observing the uniformity of the dark field state with an optical microscope, and it is also possible to evaluate the orientation of a region that cannot be determined with the optical microscope by measuring the front contrast.
  • various members used in the optical film of the present invention will be described in detail.
  • the base material which the optical film of the present invention has is a base material for supporting a retardation layer described later.
  • a liquid crystal composition is applied when a liquid crystal composition described later is applied to form a retardation layer.
  • the base material used as the object to perform is mentioned.
  • the substrate when the substrate is composed of a plurality of layers adjacent to each other, the plurality of layers are collectively defined as a substrate.
  • Such a substrate is preferably transparent, and specifically has a light transmittance of 80% or more.
  • the term “transparent” means that the visible light transmittance is 60% or more.
  • Examples of such a substrate include a glass substrate and a polymer film.
  • Examples of polymer film materials include cellulose polymers such as triacetyl cellulose (TAC), diacetyl cellulose, and cellulose acetate propionate; acrylic polymers such as polymethacrylates and polyacrylates; polycarbonate polymers; polyethylene Polyester polymers such as terephthalate and polyethylene naphthalate; Styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymers (AS resin); Polyolefin polymers such as polyethylene, polypropylene and ethylene / propylene copolymers; Norbornene polymers; Polymers having an alicyclic structure such as polymers of monocyclic olefins, polymers of cyclic conjugated dienes, vinyl alicyclic hydrocarbon polymers; vinyl chloride type Amide polymers such as nylon and aromatic polyamide; imide polymers; sulfone polymers; polyether s
  • the in-plane retardation of the substrate at a wavelength of 550 nm is preferably 5 nm or less, and more preferably 2 nm or less, because the phase difference before transfer and the efficiency of the bright spot inspection are improved. preferable.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably 5 to 60 ⁇ m, and more preferably 5 to 30 ⁇ m.
  • a polarizer described later may be used as the base material as long as the difference in ⁇ a value is 3 or less in relation to a polymer compound described later.
  • the retardation layer of the optical film of the present invention is a liquid crystal composition containing a liquid crystalline compound having a polymerizable group and a polymer compound (hereinafter also referred to as “liquid crystal composition of the present invention”).
  • liquid crystal composition of the present invention This is a layer formed by fixing the vertical alignment of the liquid crystal compound contained therein.
  • the vertical alignment in the case where the liquid crystal compound is a rod-like liquid crystal compound is also referred to as homeotropic alignment, and the angle formed between the surface of the substrate and the director of the rod-like liquid crystal compound is 70 ° to 90 °.
  • An orientation that falls within the range of 80 ° to 90 ° is preferred, and an orientation that falls within the range of 85 ° to 90 ° is more preferred.
  • the vertical alignment in the case where the liquid crystalline compound is a discotic liquid crystalline compound means that the angle formed by the surface of the substrate and the disc surface of the discotic liquid crystalline compound is in the range of 70 ° to 90 °.
  • An orientation means an orientation that falls within the range of 80 ° to 90 °, and an orientation that falls within the range of 85 ° to 90 ° is more preferred.
  • the liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid crystal compound having a polymerizable group, and a conventionally known liquid crystal compound can be used.
  • specific examples of the polymerizable group include an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, a styryl group, and an allyl group, and among them, an acryloyl group or a methacryloyl group is preferable.
  • liquid crystal compounds can be classified into a rod-shaped type and a disk-shaped type based on their shapes.
  • 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 crystalline compound can be used, but it is preferable to use a rod-like liquid crystalline compound or a discotic liquid crystalline compound (discotic liquid crystalline compound).
  • the liquid crystalline compound preferably has two or more polymerizable groups described above.
  • the liquid crystal compound is a mixture of two or more, it is preferable that at least one liquid crystal compound has two or more polymerizable groups in one molecule.
  • the rod-like liquid crystal compound for example, those described in claim 1 of JP-T-11-53019 and paragraphs [0026] to [0098] of JP-A-2005-289980 can be preferably used.
  • tick 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 are preferably used. However, it is not limited to these.
  • a rod-like liquid crystalline compound as the liquid crystalline compound.
  • the polymer compound contained in the liquid crystal composition of the present invention has a ⁇ a value at which the difference from the ⁇ a value of the base material described above (referring to the absolute value of the difference, hereinafter the same) is 3 or less, and It is a polymer having a repeating unit represented by the following formula (I).
  • the polymer may be a homopolymer having only a repeating unit represented by the following formula (I) as long as the polymer has a repeating unit represented by the following formula (I).
  • a copolymer having the repeating unit represented by the formula (I) and other repeating units may be used.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • X represents —O— or —NH—
  • R 2 represents a hydrogen atom or an active hydrogen-containing group.
  • the polymer compound since the polymer compound can be uniformly present at the above-mentioned substrate interface and the surface shape of the retardation layer can be improved, the polymer compound has a difference from the ⁇ a value of the substrate.
  • a polymer having a ⁇ a value of 0.1 to 2.0 is preferable, a polymer having a ⁇ a value of 0.2 to 1.5 is more preferable, and a difference of 0.3 is preferable. More preferably, the polymer has a ⁇ a value of ⁇ 1.0.
  • the polymer compound is preferably a polymer having a ⁇ a value of 13 to 19, and the ⁇ a value of 15 to 19 because the effect of improving the orientation according to the present invention is increased. More preferred are the polymers shown.
  • Such a polymer compound is preferably a polymer having a repeating unit represented by the above formula (I) and wherein R 2 in the above formula (I) represents an active hydrogen group-containing group.
  • R 2 in the above formula (I) represents an active hydrogen group-containing group.
  • the active hydrogen-containing group include a hydroxyl group, a carboxy group, an amino group, an amide group, a sulfo group, a mercapto group, and an imino group. Of these, a hydroxyl group is preferable.
  • the hydroxyl group equivalent per molecule of the polymer compound is 100 to 900 because the orientation is further improved.
  • 300 to 600 is more preferable.
  • the above formula (I) when the polymer compound having a repeating unit represented by the above formula (I) has a hydroxyl group as an active hydrogen-containing group represented by R 2 in the above formula (I), the above formula (I)
  • the content of the represented repeating unit is preferably 3 to 50 mol%, more preferably 5 to 30 mol%, based on all repeating units of the polymer compound.
  • the polymer compound having a repeating unit represented by the above formula (I) has a hydroxyl group as an active hydrogen-containing group represented by R 2 in the above formula (I)
  • the ⁇ a value of the repeating unit is preferably 13 to 25, and more preferably 17 to 21.
  • the polymer compound does not have a fluorine atom because the orientation is further improved.
  • the above-mentioned base material has a ⁇ a value of 10 or more, particularly 13 to 19
  • the above-mentioned polymer compound is a three-dimensional SP because the effect of improving the orientation according to the present invention is increased.
  • a polymer having a repeating unit having a ⁇ a value calculated from the value of 13 or more and less than 18 is preferred.
  • the ⁇ a value in parentheses attached to the monomer is the ⁇ a value of the repeating unit composed of the monomer.
  • the content of repeating units composed of these monomers is preferably 30 to 100 mol%, more preferably 50 to 80 mol%, based on all repeating units of the polymer compound.
  • the polymer compound when the above-mentioned base material has a ⁇ a value of 5 or more and less than 10, especially 7 or less and less than 10, the polymer compound is A polymer having a repeating unit having a ⁇ a value calculated using a three-dimensional SP value of 5 or more and less than 11 is preferred.
  • the ⁇ a value in parentheses attached to the monomer is the ⁇ a value of the repeating unit composed of the monomer.
  • the content of repeating units composed of these monomers is preferably 30 to 95 mol%, more preferably 50 to 85 mol%, based on all repeating units of the polymer compound.
  • Examples of the polymer compound having a repeating unit represented by the above formula (I) include polymer compounds represented by the following formulas A101 to A108, A111 to A124, A201 to A209, and A301 to A307. It is done. In the following description, a polymer compound represented by the following formula A101 is referred to as “polymer compound A101”. In addition, polymer compounds represented by the following formulas A102 to A108, A111 to A123, A201 to A209, and A301 to A307 are also expressed in the same manner.
  • the weight average molecular weight of such a polymer compound is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 100,000, and still more preferably 3,000 to 50,000.
  • the weight average molecular weight of the polymer compound is defined as a polystyrene equivalent value by GPC (gel permeation chromatography) measurement.
  • the weight average molecular weight of the polymer compound is, for example, HLC-8120 (manufactured by Tosoh Corporation), TSKgelMultiporeHXL-M (Tosoh Corporation, 7.8 mm ID ⁇ 30.0 cm) as a column, and THF (tetrahydrofuran) or NMP (NMP as an eluent). -Methylpyrrolidone).
  • the content of the polymer compound is 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less and preferably 2 parts by mass or more and less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystalline compound described above.
  • the amount is more preferably 3 parts by mass or more and 8 parts by mass or less, and further preferably 4 to 6 parts by mass.
  • the above polymer compound is a surface on the substrate side in the retardation layer (interface on the substrate side) than the surface on the opposite side of the substrate in the retardation layer. More specifically, it is preferable to exist more in the retardation layer than the polymer compound existing in the thickness region of 0.2 ⁇ m from the surface opposite to the substrate in the retardation layer. It is preferable that the amount of the polymer compound present in a thickness region of 0.2 ⁇ m from the surface (interface on the base material side) is larger.
  • the degree of uneven distribution of the polymer compound in the retardation layer can be measured by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS).
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains an onium salt compound when the above-described polymer compound has a hydrophilic group, for the reason that the alignment becomes higher.
  • an onium salt compound a known onium compound can be used as a vertical alignment agent. Specific examples include compounds described in paragraphs [0042] to [0052] of JP-A-2016-105127.
  • the content is preferably 0.5 to 5 parts by mass, and more preferably 1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal compound described above.
  • the release property of the formed retardation layer from the base material becomes good and the transferability becomes better.
  • the amount is preferably less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass, and more preferably does not contain a boronic acid compound.
  • a boronic acid compound a well-known onium compound is mentioned as a vertical alignment agent. Specific examples include the compounds described in paragraphs [0053] to [0054] of JP-A-2016-105127.
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator to be used is preferably a photopolymerization initiator capable of initiating a polymerization reaction by ultraviolet irradiation.
  • Examples of the photopolymerization initiator include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), ⁇ -hydrocarbon substituted aromatics, and the like.
  • Group acyloin compounds described in US Pat. No. 2,722,512
  • polynuclear quinone compounds described in US Pat. Nos.
  • the liquid crystal composition of the present invention may contain a polymerizable monomer in terms of the uniformity of the coating film and the strength of the retardation layer.
  • the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds.
  • it is a polyfunctional radically polymerizable monomer and is preferably copolymerizable with the above-mentioned polymerizable group-containing discotic liquid crystalline compound. Examples thereof include those described in paragraph numbers [0018] to [0020] in JP-A No. 2002-296423.
  • the addition amount of the polymerizable monomer is preferably 1 to 50% by mass and more preferably 5 to 30% by mass with respect to the discotic liquid crystalline compound.
  • the liquid crystal composition of the present invention may contain a surfactant in terms of the uniformity of the coating film and the strength of the retardation layer.
  • the surfactant include conventionally known compounds, and fluorine compounds are particularly preferable. Specifically, for example, compounds described in paragraphs [0028] to [0056] in JP-A No. 2001-330725, and paragraphs [0069] to [0126] in Japanese Patent Application No. 2003-295212 are described. And the compounds described.
  • the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a solvent from the viewpoint of workability and the like for forming the retardation layer.
  • the solvent include ketones (eg, acetone, 2-butanone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.), ethers (eg, dioxane, tetrahydrofuran, etc.), aliphatic hydrocarbons (eg, hexane) ), Alicyclic hydrocarbons (eg, cyclohexane, etc.), aromatic hydrocarbons (eg, toluene, xylene, trimethylbenzene, etc.), halogenated carbons (eg, dichloromethane, dichloroethane, dichlorobenzene, chlorotoluene, etc.) ), Esters (eg, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), water, alcohols (eg,
  • examples of the method for forming the retardation layer include a method in which the above-described liquid crystal composition is applied on the above-described substrate to obtain a desired alignment state and then fixed by polymerization.
  • examples of the application method of the liquid crystal composition include a wire bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, and a die coating method.
  • the polymerization conditions are not particularly limited, but it is preferable to use ultraviolet rays in polymerization by light irradiation.
  • the irradiation amount is preferably 10 mJ / cm 2 to 50 J / cm 2 , more preferably 20 mJ / cm 2 to 5 J / cm 2 , and still more preferably 30 mJ / cm 2 to 3 J / cm 2. 50 to 1000 mJ / cm 2 is particularly preferable. Moreover, in order to accelerate
  • the thickness of the retardation layer of the optical film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, and more preferably 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the optical film of the present invention preferably has a peel strength between the substrate and the retardation layer of 0.05 to 0.50 N / 25 mm for the reason that transferability is better, and is 0.10 to 0. More preferably, it is 20 N / 25 mm.
  • optical film laminate has the above-described optical film of the present invention and another film, and the other film has a pressure-sensitive adhesive or a surface on the surface opposite to the substrate of the retardation layer of the optical film. It is a laminated body bonded through an adhesive.
  • the other film which the optical film laminated body of this invention has is not specifically limited, The polymer film illustrated as a base material which the optical film of this invention mentioned above has is mentioned. Moreover, the film which horizontally aligned the liquid crystalline compound is also mentioned. In these polymer films and films in which liquid crystal compounds are horizontally aligned, a ⁇ / 4 plate having an in-plane retardation of 1/4 of the incident light source wavelength can be used as another film. In this case, by offsetting the retardation in the thickness direction of the film on which other films are laminated and adjusting it to near 0 nm, the optical characteristics such as color when viewed from an oblique direction as well as the front are improved. It becomes possible to do. In the present invention, the thickness of the other film is not particularly limited, but is preferably 5 to 60 ⁇ m, and more preferably 5 to 30 ⁇ m.
  • the pressure-sensitive adhesive or adhesive used for pasting the optical film of the present invention described above with another film is not particularly limited, but after the pasting, a change in force (adhesive strength) stuck even after a certain time has passed. Since it is small and can be peeled off as necessary, it is preferable to use an adhesive.
  • the adhesive include rubber adhesives, (meth) acrylic adhesives, silicone adhesives, urethane adhesives, vinyl alkyl ether adhesives, polyvinyl alcohol adhesives, polyvinyl pyrrolidone adhesives, poly Examples include acrylamide-based adhesives and cellulose-based adhesives. Among these, acrylic adhesives (pressure sensitive adhesives) are preferable from the viewpoints of transparency, weather resistance, heat resistance, and the like.
  • the polarizing plate of this invention is a polarizing plate which has the optical film or optical film laminated body of this invention mentioned above. Moreover, the polarizing plate of this invention has a polarizer, when the base material mentioned above does not serve as a polarizer.
  • the polarizer is bonded to the surface of the retardation layer contained in the optical film of the present invention via an adhesive or an adhesive. It is preferable.
  • the polarizer peels the substrate from the optical film laminate, and the pressure-sensitive adhesive or adhesive is exposed on the surface of the exposed retardation layer. It is preferable that it is bonded via.
  • examples of the pressure-sensitive adhesive or adhesive used when laminating the polarizer include the same as those described in the optical film laminate of the present invention described above.
  • the polarizer which the polarizing plate of this invention has is not specifically limited if it is a member which has a function which converts light into specific linearly polarized light,
  • a conventionally well-known absorption type polarizer and reflection type polarizer can be utilized.
  • As the absorption polarizer an iodine polarizer, a dye polarizer using a dichroic dye, a polyene polarizer, and the like are used.
  • Iodine polarizers and dye polarizers include coating polarizers and stretchable polarizers, both of which can be applied. Polarized light produced by adsorbing iodine or dichroic dye to polyvinyl alcohol and stretching. A child is preferred.
  • Patent No. 5048120, Patent No. 5143918, Patent No. 5048120, Patent No. 4691205, Japanese Patent No. 4751481, and Japanese Patent No. 4751486 can be cited, and known techniques relating to these polarizers can also be preferably used.
  • the reflective polarizer a polarizer in which thin films having different birefringence are stacked, a wire grid polarizer, a polarizer in which a cholesteric liquid crystal having a selective reflection region and a quarter wavelength plate are combined, or the like is used.
  • a polyvinyl alcohol resin (a polymer containing —CH 2 —CHOH— as a repeating unit, particularly at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and an ethylene-vinyl alcohol copolymer, in terms of better adhesion.
  • a polyvinyl alcohol resin a polymer containing —CH 2 —CHOH— as a repeating unit, particularly at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and an ethylene-vinyl alcohol copolymer, in terms of better adhesion.
  • the thickness of the polarizer is not particularly limited, but is preferably 3 ⁇ m to 60 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 30 ⁇ m, and even more preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the image display device of the present invention is an image display device having the optical film of the present invention or the polarizing plate of the present invention.
  • the display element used for the image display device of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal cell, an organic EL display panel, a plasma display panel, and the like. Among these, a liquid crystal cell and an organic EL display panel are preferable. That is, the image display device of the present invention is preferably a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element and an organic EL display device using an organic EL display panel as a display element.
  • the liquid crystal display device which is an example of the image display device of the present invention is a liquid crystal display device having the above-described polarizing plate of the present invention and a liquid crystal cell.
  • the polarizing plate of the present invention is preferably used as the polarizing plate on the front side, and the polarizing plate of the present invention is used as the polarizing plate on the front side and the rear side. Is more preferable.
  • the liquid crystal cell which comprises a liquid crystal display device is explained in full detail.
  • the liquid crystal cell used in the liquid crystal display device is preferably in a VA (Virtual Alignment) mode, an OCB (Optically Compensated Bend) mode, an IPS (In-Plane-Switching) mode, or a TN (Twisted Nematic). It is not limited to.
  • a TN mode liquid crystal cell rod-like liquid crystal molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and are twisted and aligned at 60 to 120 °.
  • the TN mode liquid crystal cell is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents.
  • a VA mode liquid crystal cell rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied.
  • the VA mode liquid crystal cell includes: (1) a narrowly defined VA mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially horizontally when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-). 176625) (2) Liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Proceed) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (MVA mode) for widening the viewing angle.
  • VA mode liquid crystal cell includes: (1) a narrowly defined VA mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially horizontally when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-). 176625) (2) Liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Proceed) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (MVA mode) for widening the
  • a liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned when no voltage is applied and twisted multi-domain alignment is applied when a voltage is applied (Preliminary collections 58-59 of the Japan Liquid Crystal Society) (1998)) and (4) SURVIVAL mode liquid crystal cells (announced at LCD International 98).
  • any of a PVA (Patterned Vertical Alignment) type, a photo-alignment type (Optical Alignment), and a PSA (Polymer-Stained Alignment) may be used. Details of these modes are described in JP-A-2006-215326 and JP-T 2008-538819.
  • JP-A-10-54982, JP-A-11-202323, and JP-A-9-292522 are methods for reducing leakage light during black display in an oblique direction and improving the viewing angle using an optical compensation sheet. No. 11-133408, No. 11-305217, No. 10-307291, and the like.
  • Organic EL display device As an organic EL display device which is an example of the image display device of the present invention, for example, from the viewing side, the polarizing plate of the present invention and a plate having a ⁇ / 4 function (hereinafter also referred to as “ ⁇ / 4 plate”).
  • ⁇ / 4 plate The aspect which has an organic electroluminescent display panel in this order is mentioned suitably.
  • the “plate having a ⁇ / 4 function” refers to 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).
  • a ⁇ / 4 plate Specific examples of the embodiment in which is a single layer structure include a stretched polymer film, a retardation film provided with an optically anisotropic film having a ⁇ / 4 function on a support, and the like.
  • the four plates have a multilayer structure, specifically, there is a broadband ⁇ / 4 plate formed by laminating a ⁇ / 4 plate and a ⁇ / 2 plate.
  • the organic EL display panel is a display panel 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 configuration of the organic EL display panel is not particularly limited, and a known configuration is adopted.
  • Example 1 ⁇ Production of optical film> On TAC1 (cellulose polymer film; TG40 manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), the liquid crystal composition 1 having the composition shown below was applied with a # 3.5 wire bar. Subsequently, it heated for 60 second with a 40 degreeC warm air for drying of the solvent of a composition, and orientation ripening of a liquid crystalline compound. Subsequently, ultraviolet irradiation (300 mJ / cm 2 ) was performed at 40 ° C. with an oxygen concentration of 100 ppm under a nitrogen purge to fix the orientation of the liquid crystal compound to form a retardation layer, and the optical film of Example 1 was produced.
  • TAC1 cellulose polymer film; TG40 manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
  • composition of Liquid Crystal Composition 1 The following rod-like liquid crystalline compound (M-1) 83 parts by mass The following rod-like liquid crystalline compound (M-2) 15 parts by mass The following rod-like liquid crystalline compound (M-3) 2 parts by mass The following polymerizable monomer (M-4) 8 parts by mass Part polymerization initiator (Irgacure 127, manufactured by BASF) 2 parts polymerization initiator (Irgacure OXE01, manufactured by BASF) 4 parts by mass The following fluoropolymer (M-5) 0.4 parts by mass The following fluoropolymer (M-6) 0.3 parts by mass The following onium compound S01 2 parts by mass The above polymer compound A107 5 parts by mass Toluene 621 parts by mass Methyl ethyl ketone 69 parts by mass ⁇ ⁇
  • the prepared optical film was analyzed by etching TOF-SIMS (Time-of-Flight Secondary Mass Spectrometry) analysis, and almost all of the added polymer compound A107 was unevenly distributed at the interface between TAC1 as the base material and the retardation layer. I confirmed that
  • Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 3 The same as Example 1 except that the type and amount of polymer compound in liquid crystal composition 1, the amount of onium salt compound S01, and the amount of boronic acid compound were changed to the types and amounts shown in Table 1 below.
  • the optical film was produced by the method.
  • blended in Example 3 and 4 used the following boronic acid compound S2.
  • a liquid crystal composition 2 having the following composition was prepared.
  • ⁇ Composition of Liquid Crystal Composition 2 The rod-like liquid crystalline compound (M-1) 83 parts by mass The rod-like liquid crystalline compound (M-2) 15 parts by mass The rod-like liquid crystalline compound (M-3) 2 parts by mass The polymerizable monomer (M-4) 8 parts by mass Partial polymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by BASF) 4 parts by mass The above fluoropolymer (M-5) 0.4 parts by mass The following fluoropolymer (M-7) 0.3 parts by mass The above onium compound S01 2 parts by mass Polymer Compound A302 5 parts by mass Acetone 577 parts by mass 1-methoxy-2-propyl acetate 102 parts by mass ⁇ ⁇
  • An optical film was produced in the same manner as in Example 1 except that COP1 (Arton film manufactured by JSR) was used instead of TAC1, and liquid crystal composition 2 was used instead of liquid crystal composition 1.
  • COP1 Article film manufactured by JSR
  • liquid crystal composition 2 was used instead of liquid crystal composition 1.
  • the base material is peeled off for each optical film produced, and the exposed surface of the retardation layer is attached to a glass substrate without optical anisotropy via an adhesive (SK1478, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.).
  • the thickness direction retardation Rth (550) at a wavelength of 550 nm was measured using AxoScan OPMF-1 (manufactured by Optoscience). The results are shown in Table 1 below. In Table 1 below, the in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm is also described.
  • the difference in ⁇ a value between the polymer compound and the substrate is 3 or less, and the blending amount of the polymer compound is 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the liquid crystalline compound. It was found that the dark field was observed over almost the entire surface by observation with a polarizing microscope, so that the orientation (vertical orientation) was excellent, and an oblique phase difference (Rth) was developed (Examples 1 to 4). 7).
  • Example 12 to 17 and Comparative Example 11 An optical film was produced in the same manner as in Example 11 except that the optical film produced in Examples 2 to 7 and Comparative Example 1 was used in place of the optical film produced in Example 1.
  • a roll-shaped polyvinyl alcohol film having a thickness of 80 ⁇ m was continuously stretched 5 times in an MD (Machine Direction) direction in an aqueous iodine solution and dried to obtain a polarizer (polarizing film) having a thickness of 20 ⁇ m.
  • a polarizer in which a cellulose triacetate film TD80UL was bonded to one surface of the polarizer as a polarizer protective film subjected to alkali saponification as described above was produced.
  • a polarizing plate was produced by adhering the retardation layer side of the optical films produced in Examples 12 to 17 and Comparative Example 11 to the polarizer on which TD80UL was not attached via an adhesive layer. At this time, they were bonded so that the slow axis of the cycloolefin polymer film and the transmission axis of the polarizer were parallel.
  • the polarizing plate is measured by placing another polarizer on the side on which the optical film is attached and rotating it.
  • the brightness of black display (L0) and white display (L7) was measured using a measuring instrument (BM-5A, manufactured by TOPCON), and the front contrast (L7 / L0) [hereinafter abbreviated as “CR”. ] was calculated.
  • the results were evaluated in the following three grades A to C. The results are shown in Table 2 below.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本発明の光学フィルムは、基材と、基材上に隣接して設けられる位相差層とを有する光学フィルムであって、位相差層が、重合性基を有する液晶性化合物と高分子化合物とを含有する液晶組成物に含まれる液晶性化合物の垂直配向を固定してなる層であり、3次元SP値を用いて算出される、高分子化合物と基材とのδa値の差が3以下であり、高分子化合物が、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する重合体であり、高分子化合物の含有量が、液晶性化合物100質量部に対して2質量部以上10質量部以下である、光学フィルムである。 ここで、式(I)中、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Xは、-O-または-NH-を表し、Rは、水素原子または活性水素含有基を表す。

Description

光学フィルム、光学フィルム積層体、偏光板および画像表示装置
 本発明は、光学フィルム、光学フィルム積層体、偏光板および画像表示装置に関する。
 位相差フィルムは、液晶表示装置の視野角補償膜や、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示装置の反射防止膜として用いることが一般的である。
 また、近年、表示装置の普及に伴い、表示装置に使用される位相差フィルムに対して、薄膜化や、製造工程および検査の効率化が求められている。
 このような位相差フィルムの作製方法としては、基材上に配向膜(中間層)を形成した後に、位相差層を製膜することが知られている。
 例えば、特許文献1には、少なくとも、支持体、中間層、及び位相差層をこの順に有する位相差フィルムであって、上記支持体が、所定のセルロースアシレートフィルムであり、上記中間層が、ポリビニルアルコール樹脂又は極性基を有するアクリル樹脂を含有し、上記位相差層が、液晶化合物のホメオトロピック配向状態を固定した層である、位相差フィルムが記載されている。
 一方、特許文献2には、配向膜が不要となるホメオトロピック配向液晶フィルムとして、表面に親水性処理したプラスチック基材上に、界面活性剤を含み、重合可能且つ反応性である液晶混合物溶液を直接コーティングする段階を含む、ホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法によって製造されることを特徴とするホメオトロピック配向液晶フィルムが記載されており([請求項1][請求項10])、他の基材上に製造したホメオトロピック配向液晶フィルムを粘着剤を用いて偏光板に転写させて偏光フィルムを製造する方法が記載されている([請求項11][0071][図2])。
特開2013-235232号公報 特表2008-523443号公報
 本発明者らは、特許文献1および2について検討したところ、配向膜を形成する操作や親水化処理を施す操作を省略して製造工程を簡略化した場合には、位相差層における配向状態が乱れる問題や、斜め方向の位相差の発現が不十分となる問題があることを明らかとした。
 また、本発明者らは、特許文献2における転写の手法ついて検討したところ、位相差層(ホメオトロピック配向液晶フィルム)と他の基材との間の剥離強度が強く、転写不良を起こす問題があることを明らかにした。
 そこで、本発明は、配向性が高く、転写性に優れ、斜め方向の位相差の発現も良好な光学フィルムおよび光学フィルム積層体、ならびに、これらを用いた偏光板および画像表示装置を提供することを課題とする。
 本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、液晶性化合物の配向状態を固定する前の液晶組成物に、基材との関係で所定のSP値の関係を満たす特定構造の高分子化合物を特定量配合することにより、配向性が高く、転写性に優れ、斜め方向の位相差の発現も良好となることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
 [1] 基材と、基材上に隣接して設けられる位相差層とを有する光学フィルムであって、
 位相差層が、重合性基を有する液晶性化合物と高分子化合物とを含有する液晶組成物に含まれる液晶性化合物の垂直配向を固定してなる層であり、
 3次元SP値を用いて算出される、高分子化合物と基材とのδa値の差が3以下であり、
 高分子化合物が、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する重合体であり、
 高分子化合物の含有量が、液晶性化合物100質量部に対して2質量部以上10質量部以下である、光学フィルム。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ここで、式(I)中、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Xは、-O-または-NH-を表し、Rは、水素原子または活性水素含有基を表す。
 [2] 高分子化合物が、位相差層における基材と反対側の表面よりも、位相差層における基材側の表面に多く存在している、[1]に記載の光学フィルム。
 [3] 上記式(I)中のRが活性水素含有基を表し、活性水素含有基が水酸基である、[1]または[2]に記載の光学フィルム。
 [4] 高分子化合物の1分子当たりの水酸基当量が100~900である、[3]に記載の光学フィルム。
 [5] 液晶組成物が、オニウム塩化合物を含有する、[1]~[4]のいずれかに記載の光学フィルム。
 [6] 液晶組成物におけるボロン酸化合物の含有量が、液晶性化合物100質量部に対して0.1質量部未満である、[1]~[5]のいずれかに記載の光学フィルム。
 [7] 基材がセルロース系ポリマーである、[1]~[6]のいずれかに記載の光学フィルム。
 [8] 3次元SP値を用いて算出される高分子化合物のδa値が15~19である、[1]~[7]のいずれかに記載の光学フィルム。
 [9] 基材と位相差層の剥離強度が0.05~0.50N/25mmである、[1]~[8]のいずれかに記載の光学フィルム。
 [10] 基材の波長550nmにおける面内レターデーションが5nm以下である、[1]~[9]のいずれかに記載の光学フィルム。
 [11] [1]~[10]のいずれかに記載の光学フィルムと、他のフィルムと有し、
 他のフィルムが、光学フィルムが有する位相差層の基材と反対側の表面に、粘着剤または接着剤を介して貼合されてなる、光学フィルム積層体。
 [12] [1]~[10]のいずれかに記載の光学フィルム、または、[11]に記載の光学フィルム積層体を有する、偏光板。
 [13] [1]~[10]のいずれかに記載の光学フィルム、または、[11]に記載の光学フィルム積層体から基材を剥離した光学フィルムと、偏光子とを有し、
 偏光子が、光学フィルムが有する位相差層の表面に、粘着剤または接着剤を介して貼合されてなる、偏光板。
 [14] [1]~[10]のいずれかに記載の光学フィルムもしくは[11]に記載の光学フィルム積層体から基材が取り除かれた光学フィルム、または、[12]もしくは[13]に記載の偏光板を有する、画像表示装置。
 本発明によれば、配向性が高く、転写性に優れ、斜め方向の位相差の発現も良好な光学フィルムおよび光学フィルム積層体、ならびに、これらを用いた偏光板および画像表示装置を提供することができる。
図1は、本発明の光学フィルムにおける推定メカニズムを説明するための模式的な断面図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
 なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 また、本明細書において、平行および直交とは、厳密な意味での平行および直交を意味するのではなく、それぞれ、平行または直交から±5°の範囲を意味する。
 また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートのいずれかを意味する表記であり、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルのいずれかを意味する表記であり、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルのいずれかを意味する表記である。
 また、本明細書において、液晶組成物および液晶性化合物は、硬化等により、もはや液晶性を示さなくなったものも概念として含まれる。
 <レターデーション>
 本明細書において、Re(λ)およびRth(λ)は、各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。特に記載がないときは、波長λは、550nmとする。
 本発明において、Re(λ)およびRth(λ)は、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)において、波長λで測定した値である。AxoScanにて平均屈折率((Nx+Ny+Nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
 遅相軸方向(°)
 Re(λ)=R0(λ)
 Rth(λ)=((Nx+Ny)/2-Nz)×dが算出される。
[光学フィルム]
 本発明の光学フィルムは、基材と、基材上に隣接して設けられる位相差層とを有する光学フィルムである。
 また、本発明の光学フィルムにおいては、位相差層が、重合性基を有する液晶性化合物と高分子化合物とを含有する液晶組成物に含まれる液晶性化合物の垂直配向を固定してなる層である。
 また、本発明の光学フィルムにおいては、3次元SP値を用いて算出される、高分子化合物と基材とのδa値の差が3以下である。
 また、本発明の光学フィルムにおいては、高分子化合物が、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する重合体である。
 また、本発明の光学フィルムにおいては、高分子化合物の含有量が、液晶性化合物100質量部に対して2質量部以上10質量部以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ここで、式(I)中、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Xは、-O-または-NH-を表し、Rは、水素原子または活性水素含有基を表す。
 <δa値>
 本明細書において、δa値は、Hoyらの方法により算出されるSP値(VAN KREVELEN,D.W.著、「PROPERTIES OF POLYMERS(ED.3)」ELSEVIER出版(1990)参照)の非分散力成分を意図する。
 つまり、δa値は、Hoyらの方法により算出される3次元SP値(δd、δp、δh)を用いて、下記式(X)により算出することができる。
 δa=(δp+δh0.5   式(X)
 Hoyらの方法に従うと、求めたい化合物の化学構造式よりδd、δp、δhの各々の値が算出できる。
 なお、複数の繰り返し単位からなるコポリマーの場合、各繰り返し単位の3次元SP値の2乗値(δd、δp、δh)に、各繰り返し単位の体積分率を乗じて和を求めることでコポリマーの3次元SP値の2乗値(δd、δp、δh)を算出し、これを上記式(X)に代入することでコポリマーのδa値を求めることができる。
 本発明においては、上述した通り、液晶性化合物の配向状態を固定する前の液晶組成物に、基材とのδa値の差が3以内となり、かつ、上記式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物を、液晶性化合物100質量部に対して2質量部以上10質量部以下の割合で配合することにより、製造工程を簡略化した場合であっても、配向性が高く、転写性に優れ、斜め方向の位相差の発現も良好となる。
 これは、詳細には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
 まず、図1に、本発明の光学フィルムにおける推定メカニズムを説明するための模式的な断面図を示す。
 図1に示す光学フィルム10は、基材1と、基材上に隣接して設けられる位相差層2とを有し、位相差層2が、配向状態が固定された液晶性化合物3と、高分子化合物4とを含有している。なお、図1においては、形式的に、位相差層2が液晶性化合物3を含有する態様を示しているが、本来、液晶性化合物の配向状態が固定されて位相差層となった後においては、液晶性化合物は液晶性を示す必要はない。
 そして、本発明者らは、高分子化合物4と基材1とのδa値の差が3以下であり、上記式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物4の含有量が、液晶性化合物3の100質量部に対して2質量部以上10質量部以下であると、図1に示すように、高分子化合物4が基材1との界面付近に偏在しやすいため、液晶性化合物3が水平方向に配向し難くなり、その結果、垂直方向への配向が促進されたためと推測している。
 なお、配向性は、光学顕微鏡で暗視野の状態の均一性を観察することによって確認できる他、正面コントラストを計測することによって、光学顕微鏡で判断できない領域の配向まで評価することも可能である。
 以下、本発明の光学フィルムに用いられる種々の部材について詳細に説明する。
 〔基材〕
 本発明の光学フィルムが有する基材は、後述する位相差層を支持するための基材であり、例えば、後述する液晶組成物を塗布して位相差層を形成する際に液晶組成物を塗布する対象となる基材が挙げられる。なお、本発明においては、基材が、互いに隣接する複数の層で構成されている場合には、複数の層をまとめて基材と定義する。
 このような基材は、透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上であるのが好ましい。なお、透明とは、可視光の透過率が60%以上であることを示す。
 このような基材としては、例えば、ガラス基板およびポリマーフィルムなどが挙げられる。
 ポリマーフィルムの材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロース系ポリマー;ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステルなどのアクリル系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系ポリマー;ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)などのスチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体などのポリオレフィン系ポリマー;ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体、環状共役ジエンの重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体などの脂環式構造を有するポリマー;塩化ビニル系ポリマー;ナイロン、芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー;イミド系ポリマー;スルホン系ポリマー;ポリエーテルスルホン系ポリマー;ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー;ポリフェニレンスルフィド系ポリマー;塩化ビニリデン系ポリマー;ビニルアルコール系ポリマー;ビニルブチラール系ポリマー;アリレート系ポリマー;ポリオキシメチレン系ポリマー;エポキシ系ポリマー;またはこれらのポリマーを混合したポリマー;等が挙げられる。
 これらの材料のうち、セルロース系ポリマー、または、脂環式構造を有するポリマーであることが好ましく、セルロース系ポリマーであることがより好ましい。
 本発明においては、転写前の位相差面状および輝点検査の効率が向上する理由から、基材の波長550nmにおける面内レターデーションが5nm以下であることが好ましく、2nm以下であることがより好ましい。
 また、本発明においては、上記基材の厚みについては特に限定されないが、5~60μmであるのが好ましく、5~30μmであるのがより好ましい。
 なお、本発明においては、後述する偏光子であっても、後述する高分子化合物との関係でδa値の差が3以下であれば、上記基材を兼ねる態様であってもよい。
 〔位相差層〕
 本発明の光学フィルムが有する位相差層は、重合性基を有する液晶性化合物と高分子化合物とを含有する液晶組成物(以下、形式的に「本発明の液晶組成物」ともいう。)に含まれる液晶性化合物の垂直配向を固定してなる層である。
 ここで、液晶性化合物が棒状液晶性化合物である場合の垂直配向とは、ホメオトロピック配向ともいい、上述した基材の表面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が70°~90°の範囲内となる配向を意味し、80°~90°の範囲内となる配向が好ましく、85°~90°の範囲内となる配向がより好ましい。
 また、液晶性化合物が円盤状液晶性化合物である場合の垂直配向とは、上述した基材の表面と円盤状液晶性化合物の円盤面とのなす角度が70°~90°の範囲内となる配向を意味し、80°~90°の範囲内となる配向が好ましく、85°~90°の範囲内となる配向がより好ましい。
 <液晶性化合物>
 本発明の液晶組成物に含有する液晶性化合物は、重合性基を有する液晶性化合物であれば特に限定されず、従来公知の液晶性化合物を用いることができる。
 ここで、重合性基としては、具体的には、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、スチリル基およびアリル基などが挙げられ、なかでも、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることが好ましい。
 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円盤状液晶性化合物(ディスコティック液晶性化合物)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。
 また、配向を固定化する観点から、液晶性化合物は上述した重合性基を2以上有することが好ましい。液晶性化合物が2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や特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載のものを好ましく用いることができ、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]や特開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。
 本発明においては、上記液晶性化合物として棒状液晶性化合物を用いることが好ましく、例えば、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
 <高分子化合物>
 本発明の液晶組成物が含有する高分子化合物は、上述した基材のδa値との差(差の絶対値をいう。以下、同様。)が3以下となるδa値を有し、かつ、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する重合体である。
 なお、上記重合体は、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する重合体であれば、下記式(I)で表される繰り返し単位のみを有する単独重合体であってもよく、下記式(I)で表される繰り返し単位と、他の繰り返し単位とを有する共重合体であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 ここで、式(I)中、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Xは、-O-または-NH-を表し、Rは、水素原子または活性水素含有基を表す。
 本発明においては、高分子化合物を上述した基材界面において均一に存在させ、位相差層の面状を向上させることができる理由から、上記高分子化合物が、基材のδa値との差が0.1~2.0となるδa値を有する重合体であることが好ましく、差が0.2~1.5となるδa値を有する重合体であることがより好ましく、差が0.3~1.0となるδa値を有する重合体であることが更に好ましい。
 また、本発明においては、本発明による配向性の改善効果が大きくなる理由から、上記高分子化合物が、δa値が13~19を示す重合体であることが好ましく、δa値が15~19を示す重合体であることがより好ましい。
 このような高分子化合物は、上記式(I)で表される繰り返し単位を有し、かつ、上記式(I)中のRが活性水素基含有基を表す重合体であることが好ましい。
 ここで、活性水素含有基としては、具体的には、例えば、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、アミド基、スルホ基、メルカプト基、イミノ基などが挙げられる。なかでも、水酸基であることが好ましい。
 本発明においては、上記式(I)中のRが示す活性水素含有基として水酸基を有する場合、配向性がより向上する理由から、高分子化合物の1分子あたりの水酸基当量が100~900が好ましく、300~600がより好ましい。
 本発明においては、上記式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が、上記式(I)中のRが示す活性水素含有基として水酸基を有する場合、上記式(I)で表される繰り返し単位の含有量は、高分子化合物の全繰り返し単位に対して、3~50mol%であることが好ましく、5~30mol%であることがより好ましい。
 また、上記式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が、上記式(I)中のRが示す活性水素含有基として水酸基を有する場合、上記式(I)で表される繰り返し単位のδa値は、13~25であることが好ましく、17~21であることがより好ましい。
 また、本発明においては、配向性がより向上する理由から、上記高分子化合物がフッ素原子を有していないことが好ましい。
 本発明においては、上述した基材のδa値が10以上、特に、13~19である場合においては、本発明による配向性の改善効果が大きくなる理由から、上記高分子化合物が、3次元SP値を用いて算出されるδa値が13以上18未満の繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。
 このような繰り返し単位を構成するモノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート(δa=13.8)、メトキシエチルアクリレート(δa=13.7)、2-アセトアセトキシエチルメタクリレート(δa=15.2)、および、テトラヒドロフルフリルアクリレート(δa=13.2)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、モノマーに併記する括弧内のδa値は、そのモノマーから構成される繰り返し単位のδa値である。また、これらのモノマーから構成される繰り返し単位の含有量は、高分子化合物の全繰り返し単位に対して、30~100mol%であることが好ましく、50~80mol%であることがより好ましい。
 本発明においては、上述した基材のδa値が5以上10未満、特に、7以上10未満である場合においては、本発明による配向性の改善効果が大きくなる理由から、上記高分子化合物が、3次元SP値を用いて算出されるδa値が5以上11未満の繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。
 このような繰り返し単位を構成するモノマーとしては、例えば、オクタデシルアクリレート(δa=6.3)、ラウリルアクリレート(δa=7.4)、シクロヘキシルアクリレート(δa=10.2)、ジシクロペンタニルアクリレ-ト(δa=9.6)、および、イソボルニルアクリレート(δa=10.4)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、モノマーに併記する括弧内のδa値は、そのモノマーから構成される繰り返し単位のδa値である。
 また、これらのモノマーから構成される繰り返し単位の含有量は、高分子化合物の全繰り返し単位に対して、30~95mol%であることが好ましく、50~85mol%であることがより好ましい。
 上記式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物としては、例えば、下記式A101~A108、A111~A124、A201~A209、および、A301~A307で表される高分子化合物などが挙げられる。
 なお、以下の説明において、下記式A101で表される高分子化合物を「高分子化合物A101」と表記する。また、下記式A102~A108、A111~A123、A201~A209、および、A301~A307で表される高分子化合物も同様に表記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 このような高分子化合物の重量平均分子量は特に限定されないが、1000~500000であるのが好ましく、2000~100000であるのがより好ましく、3000~50000であるのが更に好ましい。
 ここで、高分子化合物の重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフ)測定によるポリスチレン換算値として定義される。高分子化合物の重量平均分子量は、例えば、HLC-8120(東ソー製)を用い、カラムとしてTSKgelMultiporeHXL-M(東ソー製、7.8mmID×30.0cmを、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)またはNMP(N-メチルピロリドン)を用いることによって求めることができる。
 本発明においては、上記高分子化合物の含有量は、上述した液晶性化合物100質量部に対して2質量部以上10質量部以下であり、2質量部以上10質量部未満であることが好ましく、3質量部以上8質量以下であることがより好ましく、4~6質量部であることが更に好ましい。
 本発明においては、配向性がより高くなる理由から、上記高分子化合物が、位相差層における基材と反対側の表面よりも、位相差層における基材側の表面(基材側の界面)に多く存在していることが好ましく、具体的には、位相差層における基材と反対側の表面から0.2μmの厚み領域に存在する高分子化合物よりも、位相差層における基材側の表面(基材側の界面)から0.2μmの厚み領域に存在する高分子化合物の方が量が多いことが好ましい。
 ここで、位相差層における上記高分子化合物の偏在の程度は、飛行時間型二次イオン質量分析法(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry:TOF-SIMS)により測定することができる。
 <オニウム塩化合物>
 本発明の液晶組成物は、配向性がより高くなる理由から、上述した高分子化合物が親水性基を有している場合、オニウム塩化合物を含有していることが好ましい。
 オニウム塩化合物としては、垂直配向剤として公知のオニウム化合物を用いることができる。具体的には、特開2016-105127号公報の[0042]~[0052]段落に記載された化合物が挙げられる。
 オニウム塩化合物を含有する場合の含有量は、上述した液晶性化合物100質量部に対して0.5~5質量部であることが好ましく、1~3質量部であることがより好ましい。
 <ボロン酸化合物>
 本発明の液晶組成物は、形成される位相差層の基材からの剥離性が良好となり、転写性がより良好となる理由から、任意のボロン酸化合物の含有量が、上述した液晶性化合物100質量部に対して0.1質量部未満であることが好ましく、ボロン酸化合物を含有していないことがより好ましい。
 なお、ボロン酸化合物としては、垂直配向剤として公知のオニウム化合物が挙げられる。具体的には、特開2016-105127号公報の[0053]~[0054]段落に記載された化合物が挙げられる。
 <重合開始剤>
 本発明の液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。
 使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であるのが好ましい。
 光重合開始剤としては、例えば、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報、特開平10-29997号公報記載)等が挙げられる。
 <重合性モノマー>
 本発明の液晶組成物は、塗工膜の均一性、位相差層の強度の点から、重合性モノマーが含まれていてもよい。
 重合性モノマーとしては、ラジカル重合性またはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の円盤状液晶性化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002-296423号公報中の段落番号[0018]~[0020]記載のものが挙げられる。
 重合性モノマーの添加量は、円盤状液晶性化合物に対して、1~50質量%であることが好ましく、5~30質量%であることがより好ましい。
 <界面活性剤>
 本発明の液晶組成物は、塗工膜の均一性、位相差層の強度の点から、界面活性剤が含まれていてもよい。
 界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば、特開2001-330725号公報明細書中の段落番号[0028]~[0056]記載の化合物、特願2003-295212号明細書中の段落番号[0069]~[0126]記載の化合物が挙げられる。
 <溶媒>
 本発明の液晶組成物は、位相差層を形成する作業性等の観点から、溶媒を含有するのが好ましい。
 溶媒としては、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2-ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、水、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 <位相差層の形成方法>
 本発明においては、位相差層の形成方法としては、例えば、上述した液晶組成物を上述した基材上に塗布し、所望の配向状態とした後に、重合により固定化する方法などが挙げられる。
 液晶組成物の塗布方法としては、例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、および、ダイコーティング法などが挙げられる。
 また、重合条件は特に限定されないが、光照射による重合においては、紫外線を用いることが好ましい。照射量は、10mJ/cm~50J/cmであることが好ましく、20mJ/cm~5J/cmであることがより好ましく、30mJ/cm~3J/cmであることが更に好ましく、50~1000mJ/cmであることが特に好ましい。また、重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。
 本発明の光学フィルムが有する位相差層の厚みについては特に限定されないが、0.1~10μmであるのが好ましく、0.5~5μmであるのがより好ましい。
 本発明の光学フィルムは、転写性がより良好となる理由から、上述した基材と位相差層との剥離強度が0.05~0.50N/25mmであることが好ましく、0.10~0.20N/25mmであることがより好ましい。
[光学フィルム積層体]
 本発明の光学フィルム積層体は、上述した本発明の光学フィルムと、他のフィルムと有し、他のフィルムが、光学フィルムが有する位相差層の基材と反対側の表面に、粘着剤または接着剤を介して貼合されてなる積層体である。
 〔他のフィルム〕
 本発明の光学フィルム積層体が有する他のフィルムは、特に限定されず、上述した本発明の光学フィルムが有する基材として例示したポリマーフィルムが挙げられる。また、液晶性化合物を水平配向させたフィルムも挙げられる。
 これらのポリマーフィルムや、液晶性化合物を水平配向させたフィルムにおいて、面内位相差を入射光源波長の1/4とするλ/4板を他のフィルムとして用いることもできる。この場合、他のフィルムが積層されたフィルムの厚さ方向の位相差を相殺して0nm付近に調整することで、正面だけでなく、斜め方向から見たときの色味などの光学特性を改善することが可能となる。
 本発明においては、上記他のフィルムの厚みについては特に限定されないが、5~60μmであるのが好ましく、5~30μmであるのがより好ましい。
 〔粘着剤または接着剤〕
 上述した本発明の光学フィルムと、他のフィルムとの貼合に用いる粘着剤または接着剤は特に限定されないが、貼合後、一定時間経過しても貼り付いている力(粘着力)の変化が小さく、必要に応じて剥離できる理由から、粘着剤を用いて貼合していることが好ましい。
 粘着剤としては、例えば、ゴム系粘着剤、(メタ)アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤等が挙げられる。
 これらのうち、透明性、耐候性、耐熱性などの観点から、アクリル系粘着剤(感圧粘着剤)であるのが好ましい。
[偏光板]
 本発明の偏光板は、上述した本発明の光学フィルムまたは光学フィルム積層体を有する偏光板である。
 また、本発明の偏光板は、上述した基材が偏光子を兼ねていない場合には、偏光子を有するものである。
 本発明の偏光板は、基材とは別に偏光子を有する場合、偏光子は、本発明の光学フィルムに含まれる位相差層の表面に、粘着剤または接着剤を介して貼合されていることが好ましい。
 また、本発明の偏光板が、上述した光学フィルム積層体を用いる場合には、偏光子が、光学フィルム積層体から基材を剥離し、露出した位相差層の表面に、粘着剤または接着剤を介して貼合されていることが好ましい。
 ここで、偏光子を貼合する際に用いる粘着剤または接着剤としては、上述した本発明の光学フィルム積層体において説明したものと同様のものが挙げられる。
 〔偏光子〕
 本発明の偏光板が有する偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であれば特に限定されず、従来公知の吸収型偏光子および反射型偏光子を利用することができる。
 吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子などが用いられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子があり、いずれも適用できるが、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸して作製される偏光子が好ましい。
 また、基材上にポリビニルアルコール層を形成した積層フィルムの状態で延伸および染色を施すことで偏光子を得る方法として、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第5048120号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、特許第4751486号公報を挙げることができ、これらの偏光子に関する公知の技術も好ましく利用することができる。
 反射型偏光子としては、複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、ワイヤーグリッド型偏光子、選択反射域を有するコレステリック液晶と1/4波長板とを組み合わせた偏光子などが用いられる。
 なかでも、密着性がより優れる点で、ポリビニルアルコール系樹脂(-CH-CHOH-を繰り返し単位として含むポリマー。特に、ポリビニルアルコールおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される少なくとも1つ)を含む偏光子であることが好ましい。
 本発明においては、偏光子の厚みは特に限定されないが、3μm~60μmであるのが好ましく、5μm~30μmであるのがより好ましく、5μm~15μmであるのが更に好ましい。
[画像表示装置]
 本発明の画像表示装置は、本発明の光学フィルムまたは本発明の偏光板を有する、画像表示装置である。
 本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機EL表示パネル、プラズマディスプレイパネル等が挙げられる。
 これらのうち、液晶セル、有機EL表示パネルであるのが好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましい。
 〔液晶表示装置〕
 本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置は、上述した本発明の偏光板と、液晶セルとを有する液晶表示装置である。
 なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる偏光板のうち、フロント側の偏光板として本発明の偏光板を用いるのが好ましく、フロント側およびリア側の偏光板として本発明の偏光板を用いるのがより好ましい。
 以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
 <液晶セル>
 液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Virtical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、又はTN(Twisted Nematic)であることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
 TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に60~120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
 VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58~59(1998)記載)及び(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、及びPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006-215326号公報、及び特表2008-538819号公報に詳細な記載がある。
 IPSモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10-54982号公報、特開平11-202323号公報、特開平9-292522号公報、特開平11-133408号公報、特開平11-305217号公報、特開平10-307291号公報などに開示されている。
 〔有機EL表示装置〕
 本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、本発明の偏光板と、λ/4機能を有する板(以下、「λ/4板」ともいう。)と、有機EL表示パネルとをこの順で有する態様が好適に挙げられる。
 ここで、「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をいい、例えば、λ/4板が単層構造である態様としては、具体的には、延伸ポリマーフィルムや、支持体上にλ/4機能を有する光学異方性膜を設けた位相差フィルム等が挙げられ、また、λ/4板が複層構造である態様としては、具体的には、λ/4板とλ/2板とを積層してなる広帯域λ/4板が挙げられる。
 また、有機EL表示パネルは、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
 以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴を更に具体的に説明する。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具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1]
 <光学フィルムの作製>
 TAC1(セルロース系ポリマーフィルム;富士フイルム社製TG40)上に、以下に示す組成の液晶組成物1を、#3.5のワイヤーバーで塗布した。
 次いで、組成物の溶媒の乾燥及び、液晶性化合物の配向熟成のために、40℃の温風で60秒加熱した。
 次いで、窒素パージ下酸素濃度100ppmで40℃にて紫外線照射(300mJ/cm)を行い、液晶性化合物の配向を固定化して位相差層を形成し、実施例1の光学フィルムを作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶組成物1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記棒状液晶性化合物(M-1)             83質量部
下記棒状液晶性化合物(M-2)             15質量部
下記棒状液晶性化合物(M-3)              2質量部
下記重合性モノマー(M-4)               8質量部
重合開始剤(Irgacure127,BASF社製)    2質量部
重合開始剤(IrgacureOXE01,BASF社製)  4質量部
下記フッ素系ポリマー(M-5)            0.4質量部
下記フッ素系ポリマー(M-6)            0.3質量部
下記オニウム化合物S01                 2質量部
上記高分子化合物A107                 5質量部
トルエン                       621質量部
メチルエチルケトン                   69質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 棒状液晶性化合物(M-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 棒状液晶性化合物(M-2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 棒状液晶性化合物(M-3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 重合性モノマー(M-4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 フッ素系ポリマー(M-5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 フッ素系ポリマー(M-6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 オニウム塩化合物S01
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 作製した光学フィルムをエッチングTOF-SIMS(Time-of-Flight Secondary Mass Spectrometry)解析により分析し、添加した高分子化合物A107のほぼ全量が、基材であるTAC1と、位相差層との界面に偏在していることを確認した。
[実施例2~6、比較例1~3]
 液晶組成物1における高分子化合物の種類および配合量、オニウム塩化合物S01の配合量、ならびに、ボロン酸化合物の配合量を下記表1に示す種類および量に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、光学フィルムを作製した。
 なお、実施例3および4で配合したボロン酸化合物は、下記ボロン酸化合物S2を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[実施例7]
 下記組成の液晶組成物2を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶組成物2の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
上記棒状液晶性化合物(M-1)             83質量部
上記棒状液晶性化合物(M-2)             15質量部
上記棒状液晶性化合物(M-3)              2質量部
上記重合性モノマー(M-4)               8質量部
重合開始剤(Irgacure907,BASF社製)    4質量部
上記フッ素系ポリマー(M-5)            0.4質量部
下記フッ素系ポリマー(M-7)            0.3質量部
上記オニウム化合物S01                 2質量部
上記高分子化合物A302                 5質量部
アセトン                       577質量部
1-メトキシ-2-プロピルアセテート         102質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 フッ素系ポリマー(M-7)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 TAC1に代えてCOP1(JSR社製Artonフィルム)を用い、液晶組成物1に代えて液晶組成物2を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、光学フィルムを作製した。
[比較例4]
 液晶組成物2として、高分子化合物の種類および配合量を下記表1に示す種類および量に変更した以外は、実施例7と同様の方法で、光学フィルムを作製した。
[評価]
(1)配向性
 偏光顕微鏡をクロスニコル条件とし、ステージに作製した各光学フィルムを挿入して基材の遅相軸が、偏光顕微鏡の検光子または偏光子と並行になるようにステージを回転する。
 この状態で光学フィルムを観察したときに、98%以上の面積について均一な暗視野が観察されたものを配向性が極めて優れるものとして「S」と評価し、95%以上98%未満の面積について均一な暗視野が観察されたものを配向性が優れるものとして「A」と評価し、80%以上95%未満の面積について均一な暗視野が観察されたものを配向性にやや劣るものとして「B」と評価し、80%未満の面積について均一な暗視野が観察されたものを配向性に劣るものとして「C」と評価した。結果を下記表1に示す。
(2)斜め方向の位相差
 作製した各光学フィルムについて基材を剥離し、露出した位相差層の表面を、光学異方性のないガラス基板に粘着剤(SK1478,綜研化学社製)を介して貼合し、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用いて、波長550nmにおける厚さ方向のレターデーションRth(550)を測定した。結果を下記表1に示す。
 なお、下記表1においては、波長550nmにおける面内方向のレターデーションRe(550)も記載する。
(3)剥離強度
 作製した光学フィルムを150mm×25mmに裁断した後、基材を剥離し、露出した位相差層の表面を、粘着剤(SK1478,綜研化学社製)を介してガラス基板に貼合した。このとき、ガラス基板に80mm×25mm部分のみを貼合した。粘着剤を介さず、貼合していない部分を把持し、180°方向に力をかけて剥離したときの剥離強度をテンシロン万能材料試験機(オリエンテック社製)にて測定した。測定結果とともに、以下の基準での評価結果を下記表1に示す。
 <評価基準>
 A:0.10N/25mm以上、0.20N/25mm以下
 B:0.05N/25mm以上、0.10N/25mm未満
   または、0.20N/25mmを超え、0.50N/25mm以下
 C:0.50N/25mm超過
   または、0.05N/25mm未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 表1に示す結果から、高分子化合物と基材とのδa値の差が3より大きい場合、配向性(垂直配向)に欠陥があるため偏光顕微鏡による観察で暗視野の面積が小さくなることが分かった(比較例1および4)。
 また、高分子化合物の配合量が液晶性化合物100質量部に対して2質量部未満、または、10質量部より多い場合には、配向性(垂直配向)に欠陥があるため偏光顕微鏡による観察で暗視野の面積が小さくなり、また、斜め方向の位相差(Rth)の発現性も小さいことが分かった(比較例2および3)。
 これに対し、高分子化合物と基材とのδa値の差が3以下であり、高分子化合物の配合量が液晶性化合物100質量部に対して2質量部以上10質量部以下であると、偏光顕微鏡による観察でほぼ全面にわたって暗視野が観察さるため配向性(垂直配向)に優れていることが分かり、かつ、斜め方向の位相差(Rth)が発現することが分かった(実施例1~7)。
[実施例11]
 シクロレオレフィンポリマーフィルム(アートンフィルム、Re=95nm、Rth=100nm、膜厚:20μm、JSR(株)製)を、実施例1で作製した光学フィルムの位相差層上に粘着剤で貼り付け、その後、基材であるTAC1を剥離して光学フィルムを作製した。
[実施例12~17および比較例11]
 実施例1で作製した光学フィルムに代えて、実施例2~7および比較例1で作製した光学フィルムを用いた以外は、実施例11と同様の方法により、光学フィルムフィルムを作製した。
[評価]
 厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中でMD(Machine Direction)方向に連続して5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光子(偏光膜)を得た。上記の偏光子の一方の面に、上記でアルカリ鹸化処理をした偏光子保護フィルムとしてセルローストリアセテートフィルムTD80ULを貼り合わせた偏光子を作製した。
 TD80ULを貼り合わせていない側の偏光子に、実施例12~17および比較例11で作製した光学フィルムの位相差層側を、粘着層を介して貼り付けることにより、偏光板を作製した。このとき、シクロオレフィンポリマーフィルムの遅相軸と、偏光子の透過軸が平行になるように貼り合わせた。
 作製した液晶表示装置について特開2015-25830号公報の[0109]段落に従い、偏光板について、光学フィルムを貼り付けた側にもう1枚の偏光子を配置し、これを回転させることによって、測定器(BM-5A、TOPCON社製)を用いて、黒表示(L0)および白表示(L7)の輝度を測定し、正面コントラスト(L7/L0)〔以下、「CR」と略す。〕を算出した。結果を下記のA~Cの3段階で評価した。結果を下記表2に示す。
 A評価:CR>100,000、
 B評価:CR>50,000<CR≦100,000
 C評価:CR≦50,000
 1 基材
 2 位相差層
 3 液晶性化合物
 4 高分子化合物
 10 光学フィルム

Claims (14)

  1.  基材と、前記基材上に隣接して設けられる位相差層とを有する光学フィルムであって、
     前記位相差層が、重合性基を有する液晶性化合物と高分子化合物とを含有する液晶組成物に含まれる前記液晶性化合物の垂直配向を固定してなる層であり、
     3次元SP値を用いて算出される、前記高分子化合物と前記基材とのδa値の差が3以下であり、
     前記高分子化合物が、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する重合体であり、
     前記高分子化合物の含有量が、前記液晶性化合物100質量部に対して2質量部以上10質量部以下である、光学フィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ここで、式(I)中、Rは、水素原子またはメチル基を表し、Xは、-O-または-NH-を表し、Rは、水素原子または活性水素含有基を表す。
  2.  前記高分子化合物が、前記位相差層における前記基材と反対側の表面よりも、前記位相差層における前記基材側の表面に多く存在している、請求項1に記載の光学フィルム。
  3.  前記式(I)中のRが活性水素含有基を表し、前記活性水素含有基が水酸基である、請求項1または2に記載の光学フィルム。
  4.  前記高分子化合物の1分子当たりの水酸基当量が100~900である、請求項3に記載の光学フィルム。
  5.  前記液晶組成物が、オニウム塩化合物を含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  6.  前記液晶組成物におけるボロン酸化合物の含有量が、前記液晶性化合物100質量部に対して0.1質量部未満である、請求項1~5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  7.  前記基材がセルロース系ポリマーである、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  8.  3次元SP値を用いて算出される前記高分子化合物のδa値が15~19である、請求項1~7のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  9.  前記基材と前記位相差層の剥離強度が0.05~0.50N/25mmである、請求項1~8のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  10.  前記基材の波長550nmにおける面内レターデーションが5nm以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルムと、他のフィルムと有し、
     前記他のフィルムが、前記光学フィルムが有する位相差層の基材と反対側の表面に、粘着剤または接着剤を介して貼合されてなる、光学フィルム積層体。
  12.  請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルム、または、請求項11に記載の光学フィルム積層体を有する、偏光板。
  13.  請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルム、または、請求項11に記載の光学フィルム積層体から基材を剥離した光学フィルムと、偏光子とを有し、
     前記偏光子が、前記光学フィルムが有する位相差層の表面に、粘着剤または接着剤を介して貼合されてなる、偏光板。
  14.  請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルムもしくは請求項11に記載の光学フィルム積層体から基材が取り除かれた光学フィルム、または、請求項12もしくは13に記載の偏光板を有する、画像表示装置。
PCT/JP2018/011511 2017-03-22 2018-03-22 光学フィルム、光学フィルム積層体、偏光板および画像表示装置 Ceased WO2018174194A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019506993A JP6882451B2 (ja) 2017-03-22 2018-03-22 光学フィルム、光学フィルム積層体、偏光板および画像表示装置
CN201880019259.7A CN110431457B (zh) 2017-03-22 2018-03-22 光学薄膜、光学薄膜层叠体、偏振片及图像显示装置
KR1020197026178A KR20190109548A (ko) 2017-03-22 2018-03-22 광학 필름, 광학 필름 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017056075 2017-03-22
JP2017-056075 2017-03-22
JP2017091298 2017-05-01
JP2017-091298 2017-05-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018174194A1 true WO2018174194A1 (ja) 2018-09-27

Family

ID=63586477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/011511 Ceased WO2018174194A1 (ja) 2017-03-22 2018-03-22 光学フィルム、光学フィルム積層体、偏光板および画像表示装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6882451B2 (ja)
KR (1) KR20190109548A (ja)
CN (1) CN110431457B (ja)
WO (1) WO2018174194A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020218103A1 (ja) * 2019-04-26 2020-10-29 住友化学株式会社 積層体および垂直配向液晶硬化膜形成用組成物
US20210207028A1 (en) * 2018-09-25 2021-07-08 Fujifilm Corporation Polymer compound, liquid crystal composition, phase difference layer, optical film, polarizing plate, and image display device
CN114222937A (zh) * 2019-08-16 2022-03-22 富士胶片株式会社 光学膜
KR20230127885A (ko) 2022-02-25 2023-09-01 후지필름 가부시키가이샤 적층체, 광학 필름, 편광판, 화상 표시 장치
KR102890509B1 (ko) * 2019-04-26 2025-11-24 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 적층체 및 수직 배향 액정 경화막 형성용 조성물

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005084277A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Fuji Photo Film Co Ltd 光学異方性層、位相差板、円偏光板および画像表示装置
JP2008009346A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Dainippon Printing Co Ltd 位相差フィルム、および、位相差フィルムの製造方法
JP2008158310A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Nitto Denko Corp 積層体、液晶パネル、および液晶表示装置
JP2008191250A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Dainippon Printing Co Ltd 位相差フィルム、および、位相差フィルムの製造方法
JP2011059663A (ja) * 2009-08-10 2011-03-24 Jx Nippon Oil & Energy Corp 液晶フィルムとそれを用いて得られる光学素子および楕円偏光板
JP2015064415A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 富士フイルム株式会社 パターン化位相差フィルムの製造方法
JP2016053709A (ja) * 2014-03-31 2016-04-14 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板、および光学フィルムの製造方法
WO2018030449A1 (ja) * 2016-08-12 2018-02-15 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板および画像表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006062352A1 (en) 2004-12-11 2006-06-15 Lg Chem, Ltd. A homeotropic alignment liquid crystal film without alignment layer and method for preparing the same
JP2013235232A (ja) 2012-04-13 2013-11-21 Fujifilm Corp 位相差フィルム、偏光板、及び液晶表示装置
JP6205179B2 (ja) * 2012-06-08 2017-09-27 日東電工株式会社 活性エネルギー線硬化型接着剤組成物、偏光フィルムおよびその製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2014214177A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 富士フイルム株式会社 液晶組成物、位相差板、円偏光板、画像表示装置、位相差板の製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005084277A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Fuji Photo Film Co Ltd 光学異方性層、位相差板、円偏光板および画像表示装置
JP2008009346A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Dainippon Printing Co Ltd 位相差フィルム、および、位相差フィルムの製造方法
JP2008158310A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Nitto Denko Corp 積層体、液晶パネル、および液晶表示装置
JP2008191250A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Dainippon Printing Co Ltd 位相差フィルム、および、位相差フィルムの製造方法
JP2011059663A (ja) * 2009-08-10 2011-03-24 Jx Nippon Oil & Energy Corp 液晶フィルムとそれを用いて得られる光学素子および楕円偏光板
JP2015064415A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 富士フイルム株式会社 パターン化位相差フィルムの製造方法
JP2016053709A (ja) * 2014-03-31 2016-04-14 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板、および光学フィルムの製造方法
WO2018030449A1 (ja) * 2016-08-12 2018-02-15 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板および画像表示装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210207028A1 (en) * 2018-09-25 2021-07-08 Fujifilm Corporation Polymer compound, liquid crystal composition, phase difference layer, optical film, polarizing plate, and image display device
US11820930B2 (en) * 2018-09-25 2023-11-21 Fujifilm Corporation Polymer compound, liquid crystal composition, phase difference layer, optical film, polarizing plate, and image display device
WO2020218103A1 (ja) * 2019-04-26 2020-10-29 住友化学株式会社 積層体および垂直配向液晶硬化膜形成用組成物
JP2020181150A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 住友化学株式会社 積層体および垂直配向液晶硬化膜形成用組成物
CN113661420A (zh) * 2019-04-26 2021-11-16 住友化学株式会社 层叠体及垂直取向液晶固化膜形成用组合物
JP7368103B2 (ja) 2019-04-26 2023-10-24 住友化学株式会社 積層体および垂直配向液晶硬化膜形成用組成物
TWI838520B (zh) * 2019-04-26 2024-04-11 日商住友化學股份有限公司 積層體及垂直配向液晶硬化膜形成用組合物
KR102890509B1 (ko) * 2019-04-26 2025-11-24 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 적층체 및 수직 배향 액정 경화막 형성용 조성물
CN114222937A (zh) * 2019-08-16 2022-03-22 富士胶片株式会社 光学膜
CN114222937B (zh) * 2019-08-16 2024-02-06 富士胶片株式会社 光学膜
KR20230127885A (ko) 2022-02-25 2023-09-01 후지필름 가부시키가이샤 적층체, 광학 필름, 편광판, 화상 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP6882451B2 (ja) 2021-06-02
KR20190109548A (ko) 2019-09-25
CN110431457B (zh) 2022-02-22
CN110431457A (zh) 2019-11-08
JPWO2018174194A1 (ja) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6912029B2 (en) Optical film and polarizing film using the same, and method for improving view angle of the polarizing film
TWI522658B (zh) A laminated polarizing plate, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device
JP4137438B2 (ja) 光学フィルムおよびこれを用いた偏光フィルム、および偏光フィルムの視野角改良方法
JP3926824B2 (ja) 液晶パネル及び液晶表示装置
JP6581796B2 (ja) 液晶パネルおよび液晶表示装置
JP6441899B2 (ja) 組成物、光反射膜、輝度向上フィルム、バックライトユニット及び液晶表示装置
KR101882636B1 (ko) 광학 필름 및 액정 표시 장치, 그리고 광학 필름의 제조 방법
CN100392500C (zh) 液晶显示装置
JP6677722B2 (ja) 水平配向型液晶表示装置
JP6882451B2 (ja) 光学フィルム、光学フィルム積層体、偏光板および画像表示装置
JP3880996B2 (ja) 楕円偏光板および液晶表示装置
WO2022054556A1 (ja) 偏光板、有機エレクトロルミネッセンス表示装置
JP6739535B2 (ja) 光学フィルム、偏光板および画像表示装置
US11203655B2 (en) Polymer compound, liquid crystal composition, phase difference layer, optical film, polarizing plate, and image display device
JP2007148099A (ja) ポジティブcプレートの製造方法及びポジティブcプレート、そのポジティブcプレートを用いた液晶パネル及び液晶表示装置
JP6437854B2 (ja) 液晶パネルおよび液晶表示装置
WO2023140111A1 (ja) 光学積層体、偏光板および画像表示装置
WO2005116700A1 (ja) 楕円偏光板および画像表示装置
CN118575108A (zh) 光学层叠体、偏振片及图像显示装置
WO2020067291A1 (ja) 転写フィルム、偏光板、画像表示装置および偏光板の製造方法
WO2009028428A1 (ja) 楕円偏光板および液晶表示装置
HK1082806B (en) Optical film, polarizing film using the optical film, and method of improving visibility angle of polarizing film
JP2012215612A (ja) Ips又はffs型液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18770471

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019506993

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197026178

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18770471

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1