(57)【要約】  時間が経過して偏光板（層状光学材料）と接着層が収縮変形し、複屈折が変化しても、液晶表示装置の光学設計値からのずれを抑制し、光漏れを抑制することができる位相差調整組成物を提供する。  有機材料と、フィラーとして平均アスペクト比が１．５以上であり、光学異方性を有する無機微粒子からなる粉末と、を含み、配向された層状光学材料と接して用いられる位相差調整組成物。層状光学材料、有機材料、フィラー及び位相差調整組成物の各々について、層状光学材料の配向方向となる一方向に平行な偏波成分に関する屈折率（ｎpr）と一方向に垂直な偏波成分に関する屈折率（ｎvt）の差を複屈折値ΔＮxy（＝ｎpr−ｎvt）としたとき、位相差調整組成物の複屈折値ΔＮxyは、有機材料とフィラーの複屈折値ΔＮxyの和である。位相差調整組成物は、変形又は応力変化によって層状光学材料と異なる符号の方向に変化する複屈折値ΔＮxyを有する。
2017014219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーを配向することで形成された層状光学材料と、
前記層状光学材料と接する接着層と、
を有し、
前記接着層は、
有機材料と、
フィラーとして平均アスペクト比が１．５以上であり、光学異方性を有する無機微粒子からなる粉末とを含有した位相差調整組成物で形成され、
前記層状光学材料、前記有機材料、前記フィラー及び前記位相差調整組成物の各々について、前記層状光学材料を形成するポリマーの配向方向に平行な偏波成分に関する屈折率（ｎpr）と前記配向方向に垂直な偏波成分に関する屈折率（ｎvt）の差を複屈折値ΔＮxy（＝ｎpr−ｎvt）としたとき、
前記接着層の複屈折値ΔＮxyは前記有機材料の複屈折値ΔＮxyと前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの和であり、
前記層状光学材料は、変形又は応力変化によって正又は負の方向の一方であって、０に近づく方向に変化する複屈折値ΔＮxyを有し、
前記接着層は、変形又は応力変化によって正又は負の方向の他方に変化する複屈折値ΔＮxyを有することを特徴とする光学積層体。
【請求項２】
請求項１に記載の光学積層体において、
前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号が、前記有機材料の複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号と異なることを特徴とする光学積層体。
【請求項３】
請求項１に記載の光学積層体において、
前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号が、前記有機材料の複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号と同じであることを特徴とする光学積層体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光学積層体において、
前記有機材料が、官能基を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーであることを特徴とする光学積層体。
【請求項５】
有機材料と、
フィラーとして平均アスペクト比が１．５以上であり、光学異方性を有する無機微粒子からなる粉末と、
を含有し、配向された層状光学材料と接して用いられる位相差調整組成物であって、
前記層状光学材料、前記有機材料、前記フィラー及び前記位相差調整組成物の各々について、前記層状光学材料の配向方向となる一方向に平行な偏波成分に関する屈折率（ｎpr）と前記一方向に垂直な偏波成分に関する屈折率（ｎvt）の差を複屈折値ΔＮxy（＝ｎpr−ｎvt）としたとき、
前記位相差調整組成物の複屈折値ΔＮxyは、前記有機材料の複屈折値ΔＮxyと前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの和であり、
前記位相差調整組成物が、変形又は応力変化によって前記層状光学材料と異なる符号の方向に変化する複屈折値ΔＮxyを有することを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の位相差調整組成物において、
前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号が、
前記有機材料の複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号と異なることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項７】
請求項５に記載の位相差調整組成物において、
前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号が、
前記有機材料の複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号と同じであることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載の位相差調整組成物において、
前記有機材料が、官能基を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーであることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれかに記載の位相差調整組成物において、
前記有機材料のガラス転移点が−６０℃以上であることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１０】
請求項５乃至８のいずれかに記載の位相差調整組成物において、
前記位相差調整組成物の粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１１】
請求項５乃至８のいずれかに記載の位相差調整組成物において、
前記位相差調整組成物の弾性率が１０３Ｐａ以上であることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１２】
請求項５乃至１１のいずれかに記載の位相差調整組成物において、
前記有機材料がアクリル系であることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１３】
請求項５乃至１１のいずれかに記載の位相差調整組成物において、
前記有機材料がＰＶＡ系であることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１４】
請求項５乃至１３のいずれかに記載の位相差調整組成物において、
前記有機材料に熱硬化剤又はＵＶ硬化剤が添加されていることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１５】
請求項５乃至１４のいずれかに記載の位相差調整組成物において、
前記無機微粒子がアルカリ土類金属炭酸塩からなることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１６】
請求項１５に記載の位相差調整組成物において、
前記アルカリ土類金属炭酸塩が炭酸ストロンチウムであることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の位相差調整組成物において、
前記無機微粒子の表面が、親水性基と疎水性基とを含み、さらに水中でアニオンを形成する基を有する界面活性剤によって処理されていることを特徴とする位相差調整組成物。
【請求項１８】
請求項５乃至１７のいずれかに記載の位相差調整組成物で形成され、層厚が１〜５００μｍであることを特徴とする接着層。
【請求項１９】
請求項５乃至１７のいずれかに記載の位相差調整組成物が延伸されて形成されたことを特徴とする位相差フィルム。
【請求項２０】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光学積層体を有し、前記光学積層体中の前記層状光学材料が偏光板であることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板等の配向された層状光学材料の変形又は応力変化によって生じる位相差を調整する位相差調整組成物、並びにその位相差調整組成物を用いた接着層、位相差フィルム、光学積層体及び画像表示装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は複数の層状光学材料とそれらを接着する接着層が積層されている。層状光学材料には、例えば、偏光板や位相差フィルムがある。偏光板や位相差フィルムにはポリマー、接着層にはモノマー、オリゴマー又はポリマーが一般に用いられる。偏光板や位相差フィルムは製造工程において延伸されるため、それらを形成するポリマーは配向し、それらは複屈折を示す。即ち、ポリマーの配向方向に平行な方向の偏波成分に関する屈折率ｎprと配向方向に垂直な方向の偏波成分に関する屈折率ｎvtが異なり、その差である複屈折値ΔＮxy（＝ｎpr−ｎvt）は正又は負の符号を示す。ポリマーの複屈折を打ち消す方法として、例えば、特許文献１にはポリマーと逆の複屈折を有する（複屈折値ΔＮxyの符号がポリマーと異なる）無機微粒子粉末をフィラーとしてポリマー中に分散させる方法が記載されている。液晶表示装置の光学設計は装置を構成する層状光学材料の複屈折を考慮して行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００３／０７６９８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
偏光板や位相差フィルムは製造工程において延伸されてポリマーを配向させるため、引張応力が残留する。この引張応力によって偏光板や位相差フィルムは時間が経過すると収縮変形する。接着層はモノマー、オリゴマー又はポリマーが用いられるため、柔軟性を有するものがある。接着層は偏光板や位相差フィルムと接するとそれらに追従して収縮変形する。これらの変形や変形に伴う応力変化によって偏光板や位相差フィルム等の層状光学材料及び接着層の複屈折も変化する。従来の液晶表示装置は複屈折の経時変化によって光学設計値からずれを生じ、光漏れ（額縁ムラ、コーナームラ）を防ぐことができなかった。【０００５】
本発明は、光学設計値からの経時的なずれを抑制することができる位相差調整組成物並びにその位相差調整組成物を用いた接着層、位相差フィルム、光学積層体及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、
ポリマーを配向することで形成された層状光学材料と、
前記層状光学材料と接する接着層と、
を有し、
前記接着層は、
有機材料と、
フィラーとして平均アスペクト比が１．５以上であり、光学異方性を有する無機微粒子からなる粉末とを含有した位相差調整組成物で形成され、
前記層状光学材料、前記有機材料、前記フィラー及び前記位相差調整組成物の各々について、前記層状光学材料を形成するポリマーの配向方向に平行な偏波成分に関する屈折率（ｎpr）と前記配向方向に垂直な偏波成分に関する屈折率（ｎvt）の差を複屈折値ΔＮxy（＝ｎpr−ｎvt）としたとき、
前記接着層の複屈折値ΔＮx yは前記有機材料の複屈折値ΔＮxyと前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの和であり、
前記層状光学材料は、変形又は応力変化によって正又は負の方向の一方であって、０に近づく方向に変化する複屈折値ΔＮxyを有し、
前記接着層は、変形又は応力変化によって正又は負の方向の他方に変化する複屈折値ΔＮxyを有することを特徴とする光学積層体に関する。【０００７】
配向している層状光学材料は時間が経過すると変形する。層状光学材料の複屈折値ΔＮxyは、変形又はそれに伴う応力変化によって正又は負の方向の一方であって、０に近づく方向に変化する。層状光学材料と接する接着層は層状光学材料に追従して変形する。このとき、接着層の複屈折値ΔＮxyは変形又はそれに伴う応力変化によって層状光学材料の複屈折値ΔＮxyと逆の方向に変化する。層状光学材料と接着層を有する光学積層体の複屈折値ΔＮxyは層状光学材料の複屈折値ΔＮxyと接着層の複屈折値ΔＮxyの和であるから、光学積層体の複屈折値ΔＮxyの変化を抑制することができる。光学設計値からのずれが小さくなり、光漏れを抑制することができる。【０００８】
（２）本発明の一態様では、前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号が、前記有機材料の複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号と異なることが好ましい。【０００９】
フィラーの複屈折値ΔＮxyが有機材料の複屈折値ΔＮxyを相殺し、接着層の複屈折値ΔＮxyを０に近づけることができる。接着層が層状光学材料に追従して変形するとき、変形又はそれに伴う応力変化による接着層の複屈折値ΔＮxyの変化は小さくなる。複屈折値ΔＮxyの絶対値が小さい層状光学材料と組み合わせると、変形又は応力変化による層状光学材料の複屈折値ΔＮxyの変化は小さいので、光学積層体の複屈折値ΔＮxyの変化を抑制することができる。光学設計値からのずれが小さくなり、光漏れを抑制することができる。【００１０】
（３）本発明の一態様では、前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号が、前記有機材料の複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号と同じであることが好ましい。【００１１】
フィラーの複屈折値ΔＮxyと有機材料の複屈折値ΔＮxyの符号が同じなので、接着層の複屈折値ΔＮxyの絶対値を大きくすることができる。接着層が層状光学材料に追従して変形するとき、変形又はそれに伴う応力変化による接着層の複屈折値ΔＮxyの変化は大きくなる。複屈折値ΔＮxyの絶対値が大きい層状光学材料と組み合わせると、変形又は応力変化による層状光学材料の複屈折値ΔＮxyの変化は大きく、かつ、逆方向なので、光学積層体の複屈折値ΔＮxyの変化を抑制することができる。光学設計値からのずれが小さくなり、光漏れを抑制することができる。【００１２】
（４）本発明の一の態様では、前記有機材料が、官能基を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーであることが好ましい。【００１３】
（５）本発明の他の態様は、
有機材料と、
フィラーとして平均アスペクト比が１．５以上であり、光学異方性を有する無機微粒子からなる粉末と、
を含有し、配向された層状光学材料と接して用いられる位相差調整組成物であって、
前記層状光学材料、前記有機材料、前記フィラー及び前記位相差調整組成物の各々について、前記層状光学材料の配向方向となる一方向に平行な偏波成分に関する屈折率（ｎpr）と前記一方向に垂直な偏波成分に関する屈折率（ｎvt）の差を複屈折値ΔＮxy（＝ｎpr−ｎvt）としたとき、
前記位相差調整組成物の複屈折値ΔＮxyは、前記有機材料の複屈折値ΔＮxyと前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの和であり、
前記位相差調整組成物が、変形又は応力変化によって前記層状光学材料と異なる符号の方向に変化する複屈折値ΔＮxyを有することを特徴とする位相差調整組成物に関する。【００１４】
配向している層状光学材料と接する接着層を、位相差調整組成物で形成する。層状光学材料は時間が経過すると変形する。層状光学材料の複屈折値ΔＮxyは、変形又はそれに伴う応力変化によって正又は負の方向であって、０に近づく方向に減少する。層状光学材料と接する接着層は、層状光学材料に追従して変形する。このとき、接着層の複屈折値ΔＮxyは変形又はそれに伴う応力変化によって層状光学材料の複屈折値ΔＮxyと逆の方向に変化する。層状光学材料と接着層とを有する光学積層体の複屈折値ΔＮxyは、層状光学材料の複屈折値ΔＮxyと接着層の複屈折値ΔＮxyの和であるから、光学積層体の複屈折値ΔＮxyの変化を抑制することができる。光学設計値からのずれが小さくなり、光漏れを抑制することができる。【００１５】
（６）本発明の他の態様では、前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号が、前記有機材料の複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号と異なることが好ましい。【００１６】
フィラーの複屈折値ΔＮxyが有機材料の複屈折値ΔＮxyを相殺し、位相差調整組成物の複屈折値ΔＮxyを０に近づけることができる。これを接着層に用いると、上記（２）に記載した作用効果が生じる。【００１７】
（７）本発明の他の態様では、前記フィラーの複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号が、前記有機材料の複屈折値ΔＮxyの正又は負の符号と同じであることが好ましい。【００１８】
フィラーの複屈折値ΔＮxyが有機材料の複屈折値ΔＮxyと符号が同じであるため、位相差調整組成物の複屈折値ΔＮxyの絶対値を大きくすることができる。これを接着層に用いると、上記（３）に記載した作用効果が生じる。【００１９】
（８）本発明の他の態様では、前記有機材料が、官能基を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーであることが好ましい。【００２０】
（９）本発明の他の態様では、前記有機材料のガラス転移点が−６０℃以上であることが好ましい。位相差調整組成物を塗布剤、接着剤、粘着剤又は粘着フィルム等として用いることができる。【００２１】
（１０）本発明の他の態様では、前記位相差調整組成物の粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。位相差調整組成物を塗布剤、接着剤、粘着剤又は粘着フィルム等として用いることができる。【００２２】
（１１）本発明の他の態様では、前記位相差調整組成物の弾性率が１０３Ｐａ以上であることが好ましい。位相差調整組成物を塗布剤、接着剤、粘着剤又は粘着フィルム等として用いることができる。【００２３】
（１２）本発明の他の態様では、前記有機材料がアクリル系であることが好ましい。【００２４】
（１３）本発明の他の態様では、前記有機材料がＰＶＡ系であることが好ましい。【００２５】
（１４）本発明の他の態様では、前記有機材料に熱硬化剤又はＵＶ硬化剤が添加されていることが好ましい。【００２６】
（１５）本発明の他の態様では、前記無機微粒子がアルカリ土類金属炭酸塩からなることが好ましい。【００２７】
（１６）本発明の他の態様では、前記アルカリ土類金属炭酸塩が炭酸ストロンチウムであることが好ましい。【００２８】
（１７）本発明の他の態様では、前記無機微粒子の表面が、親水性基と疎水性基とを含み、さらに水中でアニオンを形成する基を有する界面活性剤によって処理されていることが好ましい。粉末の凝集を抑制し、有機材料への分散性を高めることができる。【００２９】
（１８）本発明のさらに他の態様は、（５）乃至（１７）のいずれかに記載の位相差調整組成物で形成され、層厚が１〜５００μｍであることを特徴とする接着層に関する。【００３０】
（１９）本発明のさらに他の態様は、（５）乃至（１７）のいずれかに記載の位相差調整組成物が延伸されて形成されたことを特徴とする位相差フィルムに関する。【００３１】
位相差調整組成物が延伸、配向されて形成された位相差フィルムには適当な複屈折値ΔＮxyが付与される。この位相差フィルムは接着層しても機能するため、単機能の位相差フィルムは不要になり、液晶表示装置を薄くすることができる。また、延伸によって接着層自体が薄くなるため、液晶表示装置をさらに薄くすることができる。【００３２】
（２０）本発明のさらに他の態様は、（１）乃至（４）のいずれかに記載の光学積層体を有し、前記光学積層体中の前記層状光学材料が偏光板であることを特徴とする画像表示装置に関する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】液晶表示装置の基本構造の一例を概略的に示す。
【図２】液晶表示装置の基本構造の一例を概略的に示す。
【図３】ＰＶＡ膜の複屈折値ΔＮxyの評価結果を示す。
【図４】ＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜の複屈折値ΔＮxyの評価結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３５】
図１は液晶表示装置１１の基本構造の一例を概略的に示す。例えば透過型液晶表示装置１１は、２枚のガラス基板１２の間に液晶層１３を有する液晶セル１４と、液晶セル１４の両面に設けられた偏光板（層状光学材料）１５と、液晶セル１４と偏光板１５の間に接着層１６と、液晶セル１４の一方の面に設けられたバックライト１７と、を有する。液晶セル１４に対してバックライト１７が設けられた側を「リヤ側」といい、液晶セル１４からの透過光を視聴者が視覚する側を「フロント側」という。フロント側偏光板１５はリヤ側偏光板１５と偏光方向を９０°ずらして配置される。偏光板１５は接着層１６によって液晶セル１４に接着される。なお、本発明に係る液晶表示装置は、透過型に限らず、リヤ側偏光板１５及びバックライト１７に代えて反射板が配置された反射型液晶表示装置にも適用できる。
【００３６】
バックライト１７から放射された光はリヤ側偏光板１５に照射され、その偏光板１５の方向と振動方向が一致する光のみ（偏光）が透過される。液晶セル１４では、電圧による液晶分子の配列制御によって、偏光はそのまま透過されるか、９０°回転されて透過される。フロント側偏光板１５はリヤ側偏光板１５に対して９０°ずらして配置されているため、偏光が液晶セル１４をそのまま透過してきたときはフロント側偏光板１５で遮断され、画像は黒く見える。偏光が液晶セル１４で９０°回転されて透過してきたときはフロント側偏光板１５を透過し、画像は白く見える。電圧制御により液晶の配列を制御することで中間調表示も可能となる。
【００３７】
液晶表示装置の構造は上記に限定されず、例えば、図２に示すように、液晶セル１４と接着層１６の間に位相差フィルム１８が配置されてもよい。位相差フィルム１８は液晶分子による偏光の回転の過不足を補い、偏光の透過や遮断をより鮮明にするものである。これによって液晶表示装置のコントラストや視野角が改善される。位相差フィルム１８はポリマーを延伸、配向させて製造される。
【００３８】
偏光板１５や位相差フィルム１８は製造工程において延伸されるため、それらを形成するポリマーが配向し、複屈折値ΔＮxyは正又は負の方向の一方であって、０から離れる方向に変化し、複屈折を示す。配向された偏光板１５や位相差フィルム１８は時間が経過すると収縮変形する。接着層１６は偏光板１５や位相差フィルム１８と接し、それらに追従して収縮変形する。これらの変形又は変形に伴う応力変化によって偏光板１５、位相差フィルム１８又は接着層１６の複屈折は変化する。偏光板１５や位相差フィルム１８の複屈折値ΔＮxyは正又は負の方向の一方であって、０に近づく方向に変化する。
【００３９】
接着層１６に本実施形態の位相差調整組成物を用いることにより、偏光板１５や位相差フィルム１８と接着層１６とを有する光学積層体１９の、偏光板１５や位相差フィルム１８の収縮変形又はそれに伴う応力変化による複屈折値ΔＮxyの変化を抑制することができる。本実施形態の位相差調整組成物は、有機材料と、フィラーとして平均アスペクト比が１．５以上であり、光学異方性を有する無機微粒子からなる粉末とを有する。偏光板１５若しくは位相差フィルム１８、接着層１６、有機材料並びにフィラーの各々について、偏光板１５や位相差フィルム１８を形成するポリマーの配向方向に平行な偏波成分に関する屈折率（ｎpr）とポリマーの配向方向に垂直な偏波成分に関する屈折率（ｎvt）の差を複屈折値ΔＮxy（＝ｎpr−ｎvt）としたとき、接着層１６の複屈折値ΔＮxyは有機材料の複屈折値ΔＮxyとフィラーの複屈折値ΔＮxyの和である。収縮変形又はそれに伴う応力変化によって偏光板１５や位相差フィルム１８の複屈折値ΔＮxyは正又は負の方向の一方に変化するのに対し、接着層１６の複屈折値ΔＮxyは変形又はそれに伴う応力変化によって正又は負の方向の他方（偏光板１５や位相差フィルム１８と異なる符号の方向）に変化するから、偏光板１５や位相差フィルム１８と接着層１６とを有する光学積層体１９の複屈折値ΔＮxyの変化を抑制することができる。光学設計値からのずれが小さくなり、液晶表示装置の光漏れを抑制することができる。
【００４０】
偏光板１５や位相差フィルム１８の複屈折値ΔＮxyの符号が正のときは、収縮変形又はそれに伴う応力変化によって複屈折値ΔＮxyは負の方向であって、０に近づく方向に変化する。したがって、接着層１６は、収縮変形又はそれに伴う応力変化によって正の方向に複屈折値ΔＮxyが変化するように設計する。一方、偏光板１５や位相差フィルム１８の複屈折値ΔＮxyの符号が負のときは、収縮変形又はそれに伴う応力変化によって複屈折値ΔＮxyは正の方向であって、０に近づく方向に変化する。したがって、接着層１６は収縮変形又はそれに伴う応力変化によって負の方向に複屈折値ΔＮxyが変化するように設計する。
【００４１】
収縮変形又はそれに伴う応力変化によって接着層１６の複屈折値ΔＮxyを正の方向に変化させるには、例えば、正の複屈折値ΔＮxyを示す有機材料を配向させないように接着層１６を形成する。収縮変形又はそれに伴う応力変化によって複屈折値ΔＮxyは０から正の方向に変化する。または、負の複屈折値ΔＮxyを示す有機材料で形成した接着層１６を延伸して配向させる。収縮変形又はそれに伴う応力変化によって接着層１６の複屈折値ΔＮx yは負から０の正の方向に変化する。
【００４２】
一方、収縮変形又はそれに伴う応力変化によって接着層１６の配向屈折値ΔＮxyを負の方向に変化させるには、例えば、負の配向屈折値ΔＮxyを示す有機材料を配向させないように接着層１６を形成したり、正の配向屈折値ΔＮxyを示す有機材料で形成した接着層１６を延伸して配向させたりする。
【００４３】
本実施形態の位相差調整組成物を用いる有機材料としては、官能基を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーであることが好ましく、アクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、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、ポリイミド、ナイロン、ウレタン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、セルロース系等が挙げられる。中でもゴム系粘着剤、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、ポリエーテル系粘着剤等の粘着剤が好ましい。
【００４４】
粘着剤には架橋剤を添加することができる。架橋剤としてはポリイソシアネート化合物、ポリアミン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、粘着剤には、従来公知である、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤等を必要に応じて用いることもできる。有機材料の官能基としては、架橋剤と架橋可能な官能基含有モノマー（例えば、アクリル酸ヒドロキシエチル）等、周知の官能基を用いることができる。
【００４５】
アクリル系粘着剤の多くは負の複屈折値ΔＮxyを示すが、架橋剤の種類や添加量により複屈折値ΔＮxyを正に変化させることもできる。
【００４６】
フィラーは、有機材料の過不足を補うように材料、形状、添加量等が適宜選択される。例えば、有機材料の複屈折値ΔＮxyの変化が光学積層体１９の複屈折値ΔＮxyの正負を逆転するほど大きい場合、有機材料の効果を緩和するように、逆の変化を示すようなフィラーが選択される。逆に有機材料によって光学積層体１９の複屈折値ΔＮxyの正負が逆転しないような場合は、光学積層体１９の複屈折値ΔＮxyの変化を０に近づけるため、有機材料と同様の効果を示すようなフィラーが選択される。
【００４７】
フィラーのアスペクト比は１．５以上が好ましく、２以上がより好ましく、３以上がさらに好ましい。アスペクト比が大きいほど任意の方向に配向しやすくなり、フィラーの添加効果が大きくなることが期待される。
【００４８】
配向によって負の複屈折値ΔＮxyを示す無機微粒子としてはアルカリ土類金属炭酸塩微粒子が好ましく、炭酸ストロンチウム微粒子が特に好ましい。正の複屈折値ΔＮxyを示すものとしてはチタニア微粒子が挙げられる。面内では等方的であり、面外配向複屈折を有するものとして粘土鉱物スメクタイトが挙げられる。これらは適宜、２種以上を用いることもできる。
【００４９】
無機微粒子の表面は、親水性基と疎水性基とを含み、さらに水中でアニオンを形成する基を有する界面活性剤によって処理されていることが好ましい。粉末の凝集が抑制され、有機材料への分散性を高めることができる。有機材料の配向に追従してフィラーが配向し、フィラーの複屈折値ΔＮxyの変化を大きくすることができる。
【００５０】
親水性基は炭素原子数が１〜４のオキシアルキレン基を含むポリオキシアルキレン基であることが好ましい。疎水性基はアルキル基又はアリール基であることが好ましい。アルキル基及びアリール基は置換基を有していてもよい。アルキル基は炭素原子数が一般に３〜３０の範囲、好ましくは１０〜１８の範囲にある。アリール基は炭素原子数が一般に６〜３０の範囲にある。水中でアニオンを形成する基はカルボン酸基（−ＣＯＯＨ）、硫酸基（−ＯＳＯ３Ｈ）及びリン酸基（−ＯＰＯ（ＯＨ）２、−ＯＰＯ（ＯＨ）Ｏ−）からなる群より選ばれる酸基であることが好ましい。これらの酸基の水素原子は、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属イオン又はアンモニウムで置換されてもよい。
【００５１】
アニオンを形成する基がカルボン酸基である界面活性剤は、下記の式（Ｉ）で表される化合物であることが好ましい。
【００５２】
【化１】
2017014219.tif 000003
【００５３】
式（Ｉ）において、Ｒ１は置換若しくは無置換のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｅ１は炭素原子数が１〜４の範囲にあるアルキレン基を表し、ａは１〜２０の範囲、好ましくは２〜１５の範囲の数を表す。Ｒ１は炭素原子数が１０以上、好ましくは１０〜１８の範囲にあるアルキル基であることが好ましい。
【００５４】
アニオンを形成する基がリン酸基である界面活性剤は、下記の式（ＩＩ）若しくは式（ＩＩＩ）で表される化合物の単体又は式（ＩＩ）若しくは式（ＩＩＩ）で表される化合物の混合物であることが好ましい。
【００５５】
【化２】
2017014219.tif 000004
【００５６】
式（ＩＩ）において、Ｒ２は置換若しくは無置換のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｅ２は炭素原子数が１〜４の範囲にあるアルキレン基を表し、ｂは１〜２０の範囲、好ましくは２〜１５の範囲の数を表す。Ｒ２は炭素原子数が１０以上、好ましくは１０〜１８の範囲にあるアルキル基であることが好ましい。
【００５７】
【化３】
2017014219.tif 000005
【００５８】
式（ＩＩＩ）において、Ｒ３は置換若しくは無置換のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｅ３は炭素原子数が１〜４の範囲にあるアルキレン基を表し、ｃは１〜２０の範囲、好ましくは２〜１５の範囲の数を表す。Ｒ３は炭素原子数が１０以上、好ましくは１０〜１８の範囲にあるアルキル基であることが好ましい。
【００５９】
位相差調整組成物の有機材料のガラス転移点は−６０℃以上が好ましい。また、位相差調整組成物の粘度は１００ｍＰａ・ｓ以上が好ましい。さらに、位相差調整組成物の弾性率は１０３Ｐａ以上が好ましい。位相差調整組成物を塗布剤、接着剤、粘着剤又は粘着フィルム等として用いることができる。位相差調整組成物を接着層として用いる場合、層厚は１〜５００μｍが好ましい。
【００６０】
位相差調整組成物で形成された接着層１６は、延伸、配向されて適当な複屈折値ΔＮxyが付与されることが好ましい。接着層１６に位相差フィルム機能が付与されるため、単機能の位相差フィルム１８は不要になり、液晶表示装置１１を薄くすることができる。また、延伸によって接着層１６自体が薄くなるため、液晶表示装置をさらに薄くすることができる。
【００６１】
以下に、本発明の実施例を示す。
【実施例】
【００６２】
［１］実施例１
［１−１］ＰＶＡ水溶液の作成
純水２８ｇに対してＰＶＡ系ポリマー２ｇを添加して、９５℃で撹拌し、ＰＶＡ水溶液を得た。なお、ＰＶＡは配向すると正の複屈折値ΔＮxyを示す。【００６３】
［１−２］炭酸ストロンチウム微粒子分散液の作成
アスペクト比２．３、平均粒子長径（粒子長径：粒子外周の対向する２点間の最大距離）３５ｎｍの炭酸ストロンチウム微粒子の濃度が５％のスラリー３００ｇに、下記式（ＩＶ）で示すアニオン性界面活性剤（Ａ）（Ｒ４：ラウリル、ｄ＝１０、ｘ＝１又は２、ｙ＝３−ｘの混合物）４．５ｇを加えて、５分間撹拌し、炭酸ストロンチウム微粒子撹拌液を得た。【００６４】
【化４】
2017014219.tif 000006
【００６５】
炭酸ストロンチウム微粒子撹拌液を、クレアミックス（エム・テクニック社製）を用いて４℃、２１０００ｒｐｍ（３０ｍ／ｓ相当）で２０分撹拌して表面処理し、濃度約５％の炭酸ストロンチウム微粒子分散液（Ａ−１）を得た。なお、炭酸ストロンチウム微粒子は配向すると負の複屈折値ΔＮxyを示す。【００６６】
［１−３］混合溶液の作成
ＰＶＡ水溶液に炭酸ストロンチウム微粒子分散液（Ａ−１）１０ｇを添加し、炭酸ストロンチウム微粒子含有ＰＶＡ溶液を得た。炭酸ストロンチウム微粒子含有ＰＶＡ溶液を超音波ホモジナイザーで分散処理し、孔径１μｍのガラスフィルターで粗大粒子をろ別し、炭酸ストロンチウム微粒子分散ＰＶＡ溶液（Ａ−２）を得た。炭酸ストロンチウム微粒子分散ＰＶＡ溶液（Ａ−２）はＰＶＡ濃度約５％、炭酸ストロンチウム濃度約０．５％である。【００６７】
［１−４］ＰＶＡ膜の作成
炭酸ストロンチウム微粒子分散ＰＶＡ溶液（Ａ−２）を、ベーカー式アプリケーターを用いてＳＵＳ板上にウェット膜厚２０ｍｉｌ（約５００μｍ）で塗布した。これを５０℃で３０分及び７５℃で６０分の乾燥を行ってＰＶＡ膜を作成した後、ＳＵＳ板から剥離し、単層のＰＶＡ膜（Ａ−３）を得た。【００６８】
［１−５］ＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜の作成
［１−４］において、ＳＵＳ板に代えてアクリル系フィルムに炭酸ストロンチウム微粒子分散ＰＶＡ溶液（Ａ−２）を塗布して製膜し、ＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ａ−４）を得た。【００６９】
［２］実施例２
実施例１の［１−２］において、アニオン性界面活性剤（Ａ）に代えてアニオン性界面活性剤（Ｂ）（式（ＩＶ）において、Ｒ４：トリデシル、ｄ＝１０、ｘ＝１又は２、ｙ＝３−ｘの混合物）を用いた。それ以外は［１−２］〜[１−５]を同様に行い、それぞれ炭酸ストロンチウム微粒子分散液（Ｂ−１）、炭酸ストロンチウム微粒子分散ＰＶＡ溶液（Ｂ−２）、ＰＶＡ膜（Ｂ−３）、ＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ｂ−４）を得た。【００７０】
［３］比較例
実施例１の［１−２］において、炭酸ストロンチウム微粒子を含まない溶液（Ｃ−１）を作成した。それ以外は［１−２］〜[１−５]を同様に行い、ＰＶＡ溶液（Ｃ−２）、ＰＶＡ膜（Ｃ−３）、ＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ｃ−４）を得た。【００７１】
［４］評価
［４−１］ＰＶＡ膜（Ａ−３）〜（Ｃ−３）の複屈折値ΔＮxyの評価
ＰＶＡ膜（Ａ−３）、（Ｂ−３）及び比較例のＰＶＡ膜（Ｃ−３）を３５℃で１０％延伸した。これは、ＰＶＡ膜が偏光板等の延伸、配向された層状光学材料の接着層として用いられたとき、層状光学材料に追従して変形することを模したものである。【００７２】
延伸していないサンプルと延伸したサンプルについて、それぞれ位相差と膜厚を測定し、複屈折値ΔＮxy（＝位相差÷膜厚）を算出した。結果を図３に示す。延伸していないサンプルの複屈折値ΔＮxyは０．０１〜０．０３（×１０−３）と０に近く、配向していないことがわかる。【００７３】
これに対して、比較例のＰＶＡ膜（Ｃ−３）は１０％延伸によって複屈折値ΔＮxyが０．４６（×１０−３）に増加し、有機材料が配向したことがわかる。他方、実施例１のＰＶＡ膜（Ａ−３）及び実施例２のＰＶＡ膜（Ｂ−３）の複屈折値ΔＮxyはそれぞれ０．１７、０．２５（×１０−３）であり、フィラーを含まない比較例のＰＶＡ膜（Ｃ−３）よりも複屈折値ΔＮxyの増加が抑制されていることがわかる。ＰＶＡ膜が延伸されることによりフィラーの炭酸ストロンチウム微粒子も有機材料と同じように配向し、それぞれの複屈折値ΔＮxyの符号が異なるため、それらの和であるＰＶＡ膜の複屈折値ΔＮxyの増加が抑制されたと考えられる。【００７４】
この効果は以下のように表すことができる。層状光学材料の、ポリマーの配向方向に平行な偏波成分に関する屈折率（ｎpr）とポリマーの配向方向に垂直な偏波成分に関する屈折率（ｎvt）との差を配向屈折率ＡΔＮxy（＝ｎpr−ｎvt）とし、接着層の、有機材料とフィラーの配向方向に平行な偏波成分に関する屈折率（ｎpr）と有機材料とフィラーの配向方向に垂直な偏波成分に関する屈折率（ｎvt）との差を配向屈折率ＢΔＮxyとしたとき、下記式（Ｖ）が成り立つように設計することができる。【００７５】
ＡΔＮxy＋ＢΔＮxy＜（｜ＡΔＮxy｜＋｜ＢΔＮxy｜）/２    ・・・（Ｖ）【００７６】
したがって、本実施形態の位相差調整組成物を、偏光板１５等の配向された層状光学材料と接する接着層１６に用いる場合、有機材料とフィラーを適宜選択することにより、接着層１６の変形又はそれに伴う応力変化による複屈折値ΔＮxyの変化を制御できることがわかる。【００７７】
［４−２］ＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ａ−４）〜（Ｃ−４）の複屈折値ΔＮxyの評価
ＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ａ−４）、（Ｂ−４）及び比較例のＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ｃ−４）を１００℃で１００％延伸した。これは、ＰＶＡ膜に接着層１６の他、位相差フィルム１８の機能も付与することを模したものである。【００７８】
１００％延伸したＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜について、それぞれ位相差と膜厚を測定し、複屈折値ΔＮxy（＝位相差÷膜厚）を算出した。また、ＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜をＰＶＡ膜とＰＭＭＡ膜に剥離し、それぞれ位相差と膜厚を測定し、複屈折値ΔＮxy（＝位相差÷膜厚）を算出した。結果を図４に示す。【００７９】
比較例のＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ｃ−４）は１００％延伸によって複屈折値ΔＮxyが３．８８（×１０−３）に増加している。他方、実施例１のＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ａ−４）、実施例２のＰＶＡ／ＰＭＭＡ膜（Ｂ−４）の複屈折値ΔＮxyはそれぞれ２．２９〜２．８２（×１０−３）である。本実施形態の位相差調整組成物によって光学積層体の複屈折値ΔＮxyの増加が抑制されていることがわかる。これは、ＰＶＡは配向すると正の複屈折値ΔＮxyを示すのに対して、炭酸ストロンチウムは配向すると負の複屈折値ΔＮxyを示すため、ＰＶＡの複屈折値ΔＮxyの増加が抑制されたものである。これは、剥離したＰＶＡ膜が、比較例では１８．１８（×１０−３）であるのに対し、実施例１、２では１２．０３、１４．６２（×１０−３）と低い値を示していることからも裏付けられる。なお、ＰＭＭＡ膜は−０．１６〜−０．０５と絶対値が小さいため、光学積層体の複屈折値ΔＮxyの変化に対する寄与は小さい。【００８０】
このように、接着層を延伸することで接着層の複屈折値ΔＮxyを制御できることがわかる。したがって、接着層に適当な複屈折値ΔＮxyを付与すると、位相差フィルムとして用いることもできる。【００８１】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、液晶表示装置や光学積層体等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、例えば、液晶セルと接着層の間に他の層状光学材料を挟む等、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１１  液晶表示装置、１２  ガラス基板、１３  液晶層、１４  液晶セル、１５  偏光板（層状光学材料）、１６  接着層（位相差調整組成物）、１７  バックライト、１８  位相差フィルム（層状光学材料）、１９  光学積層体
【図１】
2017014219.tif 000007
【図２】
2017014219.tif 000008
【図３】
2017014219.tif 000009
【図４】
2017014219.tif 000010
【国際調査報告】
2017014219.tif 000011
2017014219.tif 000012
2017014219.tif 000013
2017014219.tif 000014
2017014219.tif 000015