CN101278216A - 光学功能薄膜、相位差薄膜、光学功能层形成用组合物、及光学功能薄膜的制造方法 - Google Patents

光学功能薄膜、相位差薄膜、光学功能层形成用组合物、及光学功能薄膜的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的主要目的在于提供能够在不使用取向膜的情况下显示优越的光学特性,且各层的粘附性优越,显示品质优越的光学功能薄膜。本发明是通过提供一种光学功能薄膜,实现上述目的,其具有:具有作为光学性的负的C板的性质的基材、和形成于所述基材上,且具有棒状化合物的光学功能层,其特征在于,所述光学功能层直接形成于所述基材上,且在所述光学功能层中,所述棒状化合物形成无规均匀取向。

Description

光学功能薄膜、相位差薄膜、光学功能层形成用组合物、及光学功能薄膜的制造方法
技术领域
本发明涉及使用于液晶显示装置等中的光学功能薄膜及其制造方法等,更具体来说,具备所谓无规均匀取向(ランダムホモジニアス配向)的新的取向形式,光学功能层和基材的粘附性优越,且光学特性优越的光学功能薄膜。
背景技术
液晶显示装置具有省电力、轻量、薄型等所谓的特征,因此,近年来,代替以往的CRT显示器,正在急速普及。作为通常的液晶显示装置,如图6所示,可以举出具有入射侧的偏振板102A、射出侧的偏振板102B、液晶单元104的液晶显示装置。偏振板102A及102B构成仅选择具有规定的振动方向的振动面直线偏振光(图中,用箭头以示意性图示)透过,按照各自的振动方向相互成直角的关系的方式以正交尼科耳状态对置配置。另外,液晶单元104含有对应于像素的多个单元,并配置于偏振板102A和102B之间。
液晶显示装置通过构成液晶单元的液晶分子的排列形式实用化各种方式,但近年来,VA(Vertical Alignment)方式成为主流。这样的VA方式的液晶显示装置主要广泛用于液晶电视用途。
在使用于上述VA方式的液晶显示装置的液晶单元中,液晶分子垂直取向,因此,作为液晶单元整体具有作为正的C板发挥作用的光学特性。例如,若图6所示的液晶显示装置100的液晶单元104具有这样的光学特性,则透过了入射侧的偏振板102A的直线偏振光在透过液晶单元104中的非驱动状态的单元部分时,相位不转变而通过,并被射出侧的偏振板102B遮断。对此,在透过液晶单元104中驱动状态的单元部分时,直线偏振光被相位转换,对应于该相位转换量的量的光透过射出侧的偏振板102B而射出。由此,通过对每个单元适当控制液晶单元104的驱动电压,能够在射出侧的偏振板102B侧显示希望的图像。还有,作为液晶显示装置100,不限于采用上述光的透过及遮断的形式,也可以考虑如下所述的液晶显示装置,即:从液晶单元104中非驱动状态的单元的部分射出的光透过射出侧的偏振板102B而射出,另一方面,从驱动状态的单元的部分射出的光被射出侧的偏振板102B遮断。
但是,若考虑直线偏振光透过上述VA方式的液晶单元104中非驱动状态的单元的部分的情况,则液晶单元104具有双折射性,厚度方向的折射率与面方向的折射率不相同,因此,透过入射侧的偏振板102A的直线偏振光中沿液晶单元104的法线入射的光不被相位转换而透过,但是,从倾斜于透过了入射侧的偏振板102A的直线偏振光中液晶单元104的法线的方向入射的光在透过液晶单元104时发生相位差而形成椭圆偏振光。这种现象是在液晶单元104内垂直上取向的液晶分子作为正的C板发挥作用而引起的。还有,相对于透过液晶单元104的光(透过光)产生的相位差的大小对封入液晶单元104内的液晶分子的双折射值或液晶单元104的厚度、透过光的波长等也产生影响。
通过以上的现象,液晶单元104内存在的单元为非驱动状态,即使在直线偏振光原本直接透过,应被射出侧的偏振板102B遮断的情况下,从在倾斜于液晶单元104的法线的方向上射出的光的一部分也从射出侧的偏振板102B泄露。因此,在上述以往的液晶显示装置100中,与从正面观察的图像相比,从倾斜于液晶单元104的法线的方向观察的图像的显示品味主要对比度降低,由于这个原因导致变差的问题(视场角依存性的问题)。
为了改进上述以往的液晶显示装置100中的视场角依存性的问题,当前开发了各种技术,作为其代表性方法,有使用光学功能薄膜的方法。使用光学功能薄膜的方法是通过将如图6所示的具有规定的光学特性的光学功能薄膜60配置于液晶单元104和偏振板102B之间,改进视场角性的问题的方法。为了改进这样的视场角性问题而使用的光学功能薄膜使用显示折射率各向异性的相位差薄膜,作为改进上述液晶显示装置的视场角依存性的机构广泛使用。
以往,作为上述相位差薄膜,通常在如图7所示的任意的透明基材71上设置取向层,进而在该取向层72上形成具有液晶分子的相位差层73,利用上述取向膜的取向限定力,从而显示希望的折射率各向异性。作为这样的相位差薄膜,例如在专利文献1或专利文献2中所示,公开有在具有取向层的基材上形成具有向列规则性的分子结构的相位差层(显示双折射的相位差层)的相位差薄膜。另外,在专利文献3中公开有在具有取向层的基材上形成由圆盘状化合物构成的相位差层(显示双折射性的相位差层0的相位差薄膜。
上述相位差薄膜设当设计为具有相位差层的折射率各向异性,以抵消液晶显示装置的液晶单元中产生的相位差,由此能够大幅改进液晶显示装置的视角依存性的问题,在这一点上有用。然而,以往的相位差薄膜需要用于使所述液晶分子取向的取向层的结构,因此,上述取向层和相位差的粘附性上存在问题。
为了解决这个问题,例如,专利文献4中提出了将液晶和取向层进行热处理,提高粘附性的方法。但是,该方法在基材不是玻璃基板,而是耐湿热性低的基材(例如TAC)的情况下,由于水分的影响,基材伸缩,由于其影响有时导致玻璃,不能说是对容易受水分的影响的基材的充分的方法。另外,由于具有取向层,层间的多重反射还导致导致发生干涉不均的问题。
另外,作为使用相位差薄膜改进采用上述VA方式的液晶显示装置的视场角依存性的方法,通常,使用具有作为负的C板的功能的相位差薄膜、和具有作为A板或B板的功能的相位差薄膜两张相位差薄膜的方法。作为使用这样的两张相位差薄膜的方法,例如,使用:用具有作为负的C板的功能的相位差薄膜61、和具有作为A板的功能的相位差薄膜62夹持如图8(a)所示的液晶单元104的方法、或如图8(b)所示地在入射侧的偏振板102A上层叠具有作为负的C板的功能的相位差薄膜61、和具有作为A板的功能的相位差薄膜62的方法。
作为使用这样的两张相位差薄膜改进视场角依存性的问题的方法,通过改变相位差薄膜的组合,能够改进使用具有各种光学特性的液晶单元的液晶显示装置的视场角依存性的问题这一点上有用。然而,由于使用两张相位差薄膜,因此,存在液晶显示装置的厚度变厚,或制造方法复杂化的问题。
另外,上述相位差薄膜,通常使用如图7所示的相位差薄膜。然而,具有这样的结构的相位差薄膜通过使用取向层使得容易使液晶分子取向这一点上有用,但在上述取向层和相位差的粘附性上存在问题。
针对这样的问题,本发明人等作为不使用取向膜而能够显示希望的光学特性的相位差薄膜,开发了具有基材、和直接形成于上述基材上,且具有无规均匀取向的棒状化合物的光学功能层的相位差薄膜。这样的不具有取向膜的相位差薄膜的光学功能层和基材的粘附性优越,且具有上述无规均匀取向的棒状化合物的光学功能层的作为负的C板的光学特性的显现性优越这一点上有用,从而在耐久性或光学特性的稳定性方面具备凌驾于以往的相位差薄膜的品质的相位差薄膜而受到瞩目。
然而,上述不具有取向膜的相位差薄膜通常通过在具有作为负的C板的性质的基材上涂敷含有上述棒状化合物的光学功能层形成用组合物而形成,但以往使用的光学功能层形成用组合物中,存在有时难以形成均质的无规均匀取向,光学功能层有时白浊的问题。
专利文献1:特开平3-67219号公报
专利文献2:特开平4-322223号公报
专利文献3:特开平10-312166号公报
专利文献4:特开2003-207644号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的,其主要目的在于提供能够在不使用取向膜的情况下显示优越的光学特性,且各层的粘附性优越,显示品质优越的光学功能薄膜。
另外,本发明的主要目的在于提供具有作为光学性上负的C板的性质、或作为光学性A板或B板的性质、和作为负的C板的性质的相位差薄膜。
进而,本发明的主要目的在于提供能够形成透明性优越的光学功能层的光学功能层形成用组合物。
为了解决上述问题,本发明提供一种光学功能薄膜,其具有:具有作为光学性的负的C板的性质的基材、和形成于所述基材上,且具有棒状化合物的光学功能层,其特征在于,所述光学功能层直接形成于所述基材上,且在所述光学功能层中,所述棒状化合物形成无规均匀取向。
根据本发明可知,通过具有作为在光学性的负的C板的性质的基材上直接形成上述光学功能层,能够使基材和光学功能层的粘附力牢固,因此,与以往的具有取向层的光学功能薄膜相比,能够得到粘附性优越的光学功能薄膜。
另外,根据本发明可知,通过使上述棒状化合物形成无规均匀取向,能够使上述光学功能层的折射率各向异性的显现性优越,且透明性高。
优选在上述发明中,所述基材的厚度方向延迟(レタ一デ一シヨン)(Rth)为20nm~100nm的范围内。这是因为,通过使所述基材的厚度方向延迟(Rth)为上述范围内,无论上述棒状化合物的种类,能够在上述光学功能层中容易地形成无规均匀取向。另外因此,通过上述基材的Rth在上述范围内,能够形成更均质的无规均匀取向。
另外,优选在上述发明中,所述基材由三乙酰纤维素构成。三乙酰纤维素具有:具有体积比较大的侧链的结构,因此,通过由三乙酰纤维素构成基材,形成上述光学功能层的棒状化合物容易浸透基材,因此,能够进一步提高基材和光学功能层的粘附性。另外因为,三乙酰纤维素容易显示作为光学性上负的C板的性质,因此,能够容易地形成上述棒状化合物的无规均匀取向。
另外,优选在上述发明中,所述棒状化合物具有聚合性官能团。这是因为,通过所述棒状化合物具有聚合性官能团,能够聚合上述棒状化合物而固定,因此,通过以上述棒状化合物形成无规均匀取向的状态固定化,能够得到排列稳定性优越,且光学特性有的变化难以发生的光学功能薄膜。
另外,优选在上述发明中,所述棒状化合物是液晶性材料。这是因为,通过所述棒状化合物是液晶性材料,能够将使的光学功能层的每单位厚度的光学特性的显现性优越。
另外,优选在上述发明中,所述液晶性材料是显示向列相的材料。这是因为,通过所述液晶性材料是显示向列相的材料,能够形成更有效的无规均匀取向。
另外,优选在上述发明中,所述光学功能层的厚度在0.5μm~10μm的范围内。这是因为,若上述光学功能层的厚度比上述范围厚,则有时根据上述棒状化合物的种类,难以形成无规均匀取向。另外因为,若上述光学功能层的厚度小于上述范围,则有时不能显示在光学功能层中必要的光学特性。
本发明提供一种相位差薄膜,其特征在于,使用所述的光学功能薄膜,且所述光学功能薄膜的厚度方向延迟(Rth)在50nm~400nm的范围内。根据本发明可知,通过使用上述光学薄膜,使厚度方向延迟(Rth)在上述范围内,例如,能够得到适合改进VA(Vertical Alignment)方式的液晶显示元件的视场角特性的相位差薄膜。
优选在上述发明中,面内的延迟(Re)在0nm~5nm的范围内。这是因为,通过面内的延迟(Re)在上述范围内,例如,能够将本发明的相位差薄膜用作适合改进VA(Vertical Alignment)方式的液晶显示元件的视场角特性的相位差薄膜。
另外,为了解决上述问题,提供一种相位差薄膜,其具有:具有作为A板或B板的性质、及作为负的C板的性质的基材;含有棒状化合物的相位差层,其特征在于,所述相位差层直接形成于所述基材上,且在所述相位差层中,所述棒状化合物形成无规均匀取向。
根据本发明可知,通过具有作为A板或B板的性质、及作为负的C板的性质的基材上直接形成上述相位差层,能够使基材和光学功能层的粘附力牢固,因此,与以往的具有取向层的光学功能薄膜相比,能够得到粘附性优越的光学功能薄膜。
另外,在本发明中,在上述相位差层中,棒状化合物形成无规均匀取向,由此能够使上述相位差层的作为负的C板作用的光学特性的显现性优越。通过这样的相位差层层叠于具有作为A板或B板及负的C板的性质,能够作为整体显示作为A板或B板发挥作用的光学特性、和作为负的C板发挥作用的光学特性。从而,根据本发明可知,能够得到对液晶显示装置的薄型化起到贡献作用的相位差薄膜。
优选在本发明中,所述基材的面内延迟(Re)在30nm~200nm的范围内。这是因为,通过使本发明中使用的基材的面内延迟(Re)在上述范围内,能够将本发明的相位差薄膜的作为A板的性质优越。
优选在本发明中,所述基材的厚度方向延迟(Rth)在10nm~150nm的范围内。通过使本发明中使用的基材的Rth在上述范围内,能够使含于上述相位差层的棒状化合物形成更均质的无规均匀取向。
优选在本发明中,所述基材由环烯烃聚合物(COP)构成。这是因为,由于环烯烃聚合物的水分的吸收性及透过性低,因此,通过本发明中使用的基材由环烯烃聚合物(COP)构成,能够使本发明的相位差薄膜的光学特性的经时稳定性优越。
优选在本发明中,所述棒状化合物具有聚合性官能团。通过上述棒状化合物具有聚合性官能团,能够将上述棒状化合物聚合而固化,因此,通过将上述棒状化合物以形成无规均匀取向的状态固定化,能够得到排列稳定性优越,光学特性的变化难以发生的相位差薄膜。
优选在本发明中,所述棒状化合物是液晶性材料。这是因为,通过上述棒状化合物为液晶性材料,能够使上述相位差层的每单位厚度的光学特性的显现性优越。
优选在本发明中,所述液晶性材料是显示向列相的材料。这是因为,通过所述液晶性材料是显示向列相的材料,能够形成更有效的无规均匀取向。
优选在本发明中,所述相位差层的厚度在0.3μm~10μm的范围内。这是因为,若上述相位差层的厚度比上述范围厚,则有时根据上述棒状化合物的种类,难以形成无规均匀取向。另外因为,若上述相位差层的厚度比上述范围薄,则有时不能显示在相位差层中必要的光学特性。
优选本发明的相位差薄膜的面内延迟(Re)在30nm~200nm的范围内。这是因为,通过面内延迟(Rth)在上述范围内,例如,能够得到适合改进VA(Vertical Alignment)方式的液晶显示元件的视场角特性的相位差薄膜。
优选本发明的相位差薄膜的厚度方向延迟(Rth)在50nm~300nm的范围内。通过厚度方向延迟(Rth)在上述范围内,例如,能够得到适合改进VA(Vertical A1ignment)方式的液晶显示元件的视场角特性的相位差薄膜。
进而,为了解决上述问题,本发明提高一种光学功能层形成用组合物,其包含:棒状化合物、及由醇系溶剂及其他有机溶剂构成的混合溶剂,其特征在于,所述混合溶剂中的醇系溶剂量在5质量%~20质量%的范围内。
根据本发明可知,通过在上述混合溶剂中以上述范围内含有醇系溶剂,能够在使用本发明的光学功能层形成用组合物形成光学功能层时,形成没有白浊,且透明性优越的光学功能层。
优选在上述发明中,所述光学功能层形成用组合物使用于所述棒状化合物形成了无规均匀取向的光学功能层的形成。这是因为,上述棒状化合物形成了无规均匀取向的光学功能层即使没有取向膜,也能够显示作为负的C板的光学特性,因此,例如,能够在基板上直接涂敷本发明的光学功能层形成用组合物而形成光学功能层,由此能够形成与基板的粘附性优越的光学功能层。
优选在上述发明中,所述棒状化合物具有聚合性官能团。这是因为,通过所述棒状化合物具有聚合性官能团,能够将上述棒状化合物聚合而固定,因此,能够使用本发明的光学功能层形成用组合物,形成排列稳定性和光学特性优越的光学功能层。
另外,优选在上述本发明中,所述棒状化合物是液晶性材料。这是因为,通过所述棒状化合物是液晶性材料,能够使用本发明的光学功能层形成用组合物,形成每单位厚度的光学特性的显现性优越的光学功能层。
进而,优选在上述发明中,所述液晶性材料是显示向列相的材料。这是因为,通过所述液晶性材料是显示向列相的材料,能够使用本发明的光学功能层形成用组合物,形成棒状化合物形成了更均质的无规均匀取向的光学功能层。
本发明提供一种光学功能薄膜的制造方法,其特征在于,使用:具有作为负的C板的性质的基材、和所述的光学功能层形成用组合物,在所述基材上涂敷所述光学功能层形成用组合物,由此制造光学功能薄膜,该光学功能薄膜具有基材、和直接形成于所述基材上,且包含形成了无规均匀取向的棒状化合物的光学功能层。
根据本发明可知,通过使用上述光学功能层形成用组合物形成光学功能层,能够制造具有透明性优越的光学功能层的光学功能薄膜。
另外,通过在基材上直接形成上述光学功能层,能够制造光学功能层和基材的粘附性优越的光学功能薄膜。
进而,在利用本发明制造的光学功能薄膜的光学功能层中,上述棒状化合物形成无规均匀取向,因此,能够使利用本发明制造的光学功能薄膜的光学特性的显现性、尤其作为负的C板的光学特性的显现性优越。
本发明起到:能够得到能够在不使用取向膜的情况下显示优越的光学特性,且光学功能层和基材的粘附性优越的光学功能薄膜的效果。
另外,本发明能够起到:能够得到能够在不使用取向膜的情况下,以单一薄膜显示作为光学性上负的C板、或光学性上A板或B板、及负的C板作用的光学特性,且相位差层和基材的粘附性优越的相位差薄膜。
进而,根据本发明的光学功能层形成用组合物可知,能够起到:能够形成透明性优越的光学功能层的效果。
附图说明
图1是表示本发明的光学功能薄膜的一例的概略立体图。
图2是表示本发明的光学功能薄膜的另一例的概略剖面图。
图3是表示的本发明的相位差薄膜的一例的概略立体图。
图4是表示本发明的光学功能薄膜的使用方式的一例的概略剖面图。
图5是表示本发明的光学功能薄膜的使用方式的另一例的概略剖面图。
图6是表示通常的液晶显示装置的一例的示意图。
图7是表示以往的相位差薄膜的一例的概略剖面图。
图8是表示使用了两张相位差薄膜的优选的一例的概略剖面图。
图中:1-基材;2-光学功能层;3-棒状化合物;10-光学功能薄膜;21-基材;22-相位差层;23-棒状化合物;20-相位差薄膜;30、40-偏振板;51-偏振板保护薄膜;52-偏振片;60、61、62-相位差薄膜;71-基材;72-取向层;73-相位差层;100-液晶显示装置;102A、102B-偏振板;104-液晶单元;100-液晶显示装置;102A、102B-偏振板;104-液晶单元。
具体实施方式
以下,对本发明的光学功能薄膜、相位差薄膜、光学功能层形成用组合物、及光学功能薄膜的制造方法进行详细的说明。
A.光学功能薄膜
首先,对本发明的光学功能薄膜进行说明。本发明的光学功能薄膜,其具有:具有作为光学性的负的C板的性质的基材、和形成于所述基材上,且具有棒状化合物的光学功能层,其特征在于,所述光学功能层直接形成于所述基材上,且在所述光学功能层中,所述棒状化合物形成无规均匀取向。
其次,参照图,说明本发明的光学功能薄膜。图1是表示本发明的光学功能薄膜的一例的概略立体图。如图1所示,本发明的光学功能薄膜10具有:基材1、和直接形成于上述基材1上的光学功能层2。在本发明的光学功能薄膜10中,基材1具有作为光学性上负的C板的性质。另外,上述光学功能层2含有形成无规均匀取向的棒状化合物3。如图1所示,本发明的光学功能薄膜10在基材1上直接形成有光学功能层2,包括不具有如图7所示的以往的光学功能薄膜中为必须的构成要件的取向层的结构。
如图1中例示,本发明的光学功能薄膜通过在上述基材上直接形成光学功能层,能够使基材和光学功能层牢固粘附,因此,具有随时间经过而不发生层间剥离等的优点。另外,伴随粘附性的提高,也具有耐碱性或再加工(rework)性提高的优点等。
通过这样在基材上直接形成光学功能层,提高两者的粘附力解释为如下的机理。即,通过在基材上直接形成光学功能层能够使含于光学功能层的棒状分子从基材的表面向基材中浸透,因此,在基材和光学功能层的粘接部中不存在明确的界面,两者形成“混合”的状态。因此,认为与以往的界面相互作用引起的粘接相比,能够显著改进粘附性。
另外,在以往的具有取向层的结构的光学功能薄膜中,在取向层和光学功能层的界面、或取向层和基材的界面,还存在光发生多重反射,干涉不均发生的问题。然而,根据本发明的光学功能薄膜可知,如下所述地不具有取向层,另外,上述基材和上述光学功能层的粘接部形成为“混合”状态,因此,不存在明确的界面。从而,具有不会发生上述多重反射,干涉不均引起的品质的降低不发生的优点。
其次,对本发明的无规均匀取向进行说明,本发明的无规均匀取向是含于上述光学功能层中的棒状化合物形成的取向状态,通过具有这样的取向状态,能够使本发明的光学功能薄膜的光学特性优越。
本发明的棒状化合物的无规均匀取向至少具有以下三个特征。即,本发明中的上述无规均匀取向具备如下所述的特征:
第一,在从相对于光学功能层的表面垂直的方向古城光学功能层的情况下,棒状化合物的排列方向为无规(以下,有时简称为“不规则性”)。
第二,在光学功能层中形成棒状化合物的区域的大小比可见光区域的波长小(以下,有时简称为“分散性”)。
第三,在光学功能层中,棒状化合物为面内取向(以下,简称为“面内取向性”)。
其次,参照图,对这样的本发明的无规均匀取向进行说明。图2(a)是从相对于上述图1中的A表示的光学功能层的表面垂直的方向正视本发明的光学功能薄膜的情况下的示意图。另外,图2(b)、(c)是图2(a)中的B-B′线向视剖面图。
首先,参照图2(a),对本发明的无规均匀取向具备的“不规则性”进行说明。上述“不规则性”如图2(a)所示,在从相对于光学功能层2的表面垂直的方向正视本发明的光学功能薄膜10的情况下,显示在光学功能层2中,棒状化合物3无规排列。
在此,在本发明中,为了说明上述棒状化合物3的排列取向,考虑将图2(a)中的a表示的分子长轴方向(以下,称为分子轴)作为基准。从而,上述棒状化合物的排列方向为无规是指含于上述光学功能层的棒状化合物3的分子轴a无规的朝向。
除了图2(a)所示的排列状态之外,即使棒状化合物具有向列结构的情况下,上述分子轴a的方向作为整体形成为无规,因此,形式上相当于“不规则性”,但本发明的上述“不规则性”不包括向列结构引起的形式。
其次,参照图2(a),说明本发明的无规均匀取向具备的“分散性”。上述“分散性”如图2(a)所示,在光学功能层2中,棒状化合物3形成区域b的情况下,显示区域b的大小比可见光区域的波长小。在本发明中,上述区域b的大小越小越优选,最优选棒状化合物以单分子分散的状态。
其次,参照图2(b),说明本发明的无规均匀取向具备的“面内取向性”。上述“面内取向性”如图2(b)所示,是指:在光学功能层2中,棒状化合物3的分子轴a取向为相对于光学功能层3的法线方向A大致垂直。本发明的上述“面内取向性”如图2(b)所示,不是仅包括在上述光学功能层2中的所有的棒状化合物3的分子轴a相对于上述法线方向A大致垂直的情况,还包括例如图2(c)所示,即使在上述光学功能层2上存在分子轴a′与上述法线方向A不垂直的棒状化合物3,光学功能层3中存在的棒状化合物3的分子轴a的平均方向相对于上述法线方向A大致垂直的情况。
本发明的光学功能薄膜通过上述棒状化合物形成无规均匀取向,对图1所示的x方向的折射率nx、y方向的折射率ny、和z方向的折射率nz建立nx=ny>nz的关系,因此,本发明的光学功能薄膜适合使用为具有作为负的C板的性质的相位差薄膜。
如上所述,本发明中的无规均匀取向具有至少显示“不规则性”、“分散性”及“面内取向性”的特征,但通过以下的方法,确认本发明的光学功能薄膜具有这些特征的情况。
首先,对本发明的无规均匀取向具备的“不规则性”的确认方法进行说明。上述“不规则性”可以通过构成本发明的光学功能薄膜的光学功能层的面内延迟(Re)评价、及向列结构引起的选择反射波长的有无的评价来确认。
即,能够通过构成本发明的光学功能薄膜的光学功能层的Re的评价,确认棒状化合物取向为无规,能够通过选择反射波长的有无,确认棒状化合物没有形成向列结构的情况。
上述棒状化合物取向为无规的情况可以通过光学功能层的面内延迟(Re)的值在上述棒状化合物的取向状态显示为无规的范围内进行确认。其中,在本发明中,优选光学功能层的面内延迟(Re)在0nm~5nm的范围内。在此,上述Re是通过构成本发明的光学功能薄膜的光学功能层的面内中的超前轴方向(折射率最小的方向)的折射率Nx、及滞相轴(折射率最大的方向)的折射率Ny、和光学功能层的厚度d(mm),由式Re=(Nx-Ny)×d表示的值。
在此,能够利用Re确认上述棒状化合物排列为无规的情况的理由如下。即,从Re的上述定义明确可知,是表示面内方向上的折射率差的参数。在光学功能层中在一方向上具有规则性地排列的情况下,鱼鱼特定方向的折射率大,因此,具有上述折射率差变大的倾向。另一方面,在上述棒状化合物排列为无规的情况下,在上述光学功能层的面内不发生特定方向的折射率变大的情况,因此,上述折射率差具有变小的倾向。从而,通过评价显示这样的折射率差的Re,能够评价上述“不规则性”。
上述光学功能层的Re例如可以通过从光学功能薄膜的Re减去光学功能层以外的层显示的Re而求出。即,对光学功能薄膜整体及从光学功能薄膜去除光学功能层的薄膜测定Re,通过从前者的Re减去后者的Re而求出光学功能层的Re。Re例如使用王子测量仪株式会社制KOBRA-WR,利用平行尼科耳旋转法测定。
上述棒状化合物不具有向列结构的情况例如可以通过是使用株式会社岛津制作所制紫外线可见金红外光谱光度计(UV-3100等),确认本发明的光学功能层不具有选择反射波长的情况来评价。这是因为,在具有向列结构的情况下,作为其特征,具有依赖于向列结构的螺旋间距的选择反射波长。
其次,对本发明的无规均匀取向具备的“分散性”的确认方法进行说明。上述“分散性”可以通过构成本发明的光学功能薄膜的光学功能层的浊度值在显示上述棒状化合物的区域的大小为可见光区域的波长以下的范围内来确认。其中,在本发明中,优选光学功能层的浊度值在0%~5%范围内。
在此,光学功能层的浊度值例如可以通过从光学功能薄膜的浊度值减去光学功能层以外的层的浊度值而求出。即,对光学功能薄膜整体、及从光学功能薄膜去除光学功能层的薄膜侧浊度值,通过从前者的浊度值减去后者的浊度值而求出光学功能层的浊度值。上述浊度值使用按照JISK7105测定的值。
在此,能够确认由于浊度而居于上述“分散性”的情况、即上述棒状化合物形成的区域的大小比可见光区域的波长小的理由基于如下。即,在上述棒状化合物形成区域的情况下,该区域的大小比可见光的波长大的情况下,在上述光学功能层中可见光被散射因此,光学功能层处于白浊的倾向。从而,通过测定可见光区域中的上述光学功能层的浊度,能够测定上述“分散性”。
作为本发明的上述区域的具体的大小,优选可见光的波长以下,即380nm以下其中优选350nm以下,尤其优选200nm以下。还有,在本发明中,优选上述棒状化合物以单分子分散,因此,上述区域的大小的下限值是棒状化合物的单分子的大小。这样的区域的大小可以通过偏振光显微镜或AFM、SEM、或TEM观察光学功能层而评价。
其次,对本发明的无规均匀取向具备的“面内取向性”的确认方法进行说明。上述“面内取向性”可以通过构成本发明的光学功能薄膜的光学功能层的Re值为上述范围、及本发明的光学功能层具有显示作为显示光学性上负的C板的性质的厚度方向延迟(Rth)的情况而确认。其中,本发明的光学功能层的厚度方向延迟(Rth)优选在50nm~400nm的范围内。在此,上述Rth值表示厚度方向的延迟值,是通过构成本发明的光学功能薄膜的光学功能层的面内中的超前轴方向(折射率最小的方向)的折射率Nx、及滞相轴(折射率最大的方向)的折射率Ny、厚度方向的折射率Nz、和光学功能层的厚度d(mm),由式Re={(Nx+Ny)/2-Nz}×d表示的值。
在此,本发明的Rth值是指与上述式表示的值的绝对值。
在此,能够通过Re及Rth确认具有上述“面内取向性”的情况的理由基于如下。即,从Rth的上述定义式明确可知,是面内方向的折射率的平均值、和厚度方向的折射率之差引起的参数。如上所述,光学功能层的Re值表示自上述“不规则性”的一定的范围内的值,因此,上述Rth的值依赖于厚度方向的折射率(Nz)。在此,厚度方向的折射率(Nz)由于上述棒状化合物为面内取向,因此处于变小的倾向,故在这种情况下,Rth值处于变大的倾向。从而,通过光学功能层的Rth值在上述范围内,能够评价上述“面内取向性”。
上述光学功能层的Rth例如可以通过从光学功能薄膜的Rth减去光学功能层以外的层显示的Rth而求出。即,对光学功能薄膜整体及从光学功能薄膜去除光学功能层的薄膜测定Rth,通过从前者的Rth减去后者的Rth而求出光学功能层的Rth。Rth例如使用王子测量仪株式会社制KOBRA-WR,利用平行尼科耳旋转法测定。
如上所述,本发明的光学功能薄膜具有基材、和直接形成于基材上的光学功能层。以下,对这样的本发明的光学功能薄膜的结构详细说明。
1.光学功能层
首先,对构成本发明的光学功能薄膜的光学功能层进行说明。本发明的光学功能层直接形成于后述的基材上。通过这样在基材上直接形成,本发明的光学功能层能够与基材牢固地粘附。另外,本发明的光学功能层含有棒状化合物,上述棒状化合物形成无规均匀取向。通过棒状化合物这样形成无规均匀取向,即使在不具有取向层的本发明的光学薄膜中,也能够显示优越的光学特性。以下,对这样的光学功能层进行详细说明。
(1)棒状化合物
对本发明中使用的棒状化合物进行说明。本发明中使用的棒状化合物只要是能够在光学功能层形成无规均匀取向就不特别限定。
在此,本发明的“棒状化合物”指示分子结构的主骨架为棒状的化合物,作为这样具有棒状的主骨架的化合物,例如,可以举出甲亚胺类、氧化偶氮类、氰基双酚类、氰基苯基酯类、安息香酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯基乙炔类及链烯基环己基苯并腈类。另外,不仅可以使用如上所述的低分子液晶性化合物,而且还可以使用高分子液晶性化合物。
本发明中使用的棒状化合物适合使用分子量比较小的化合物。具体来说,适合使用分子量为200~1200的范围内,尤其适合使用400~800的范围内的化合物。通过使分子量在上述范围内,棒状化合物变得容易向后述的基材浸透,因此,能够容易基材和光学功能层的粘接部位上的“混合”状态,能够提高基材和光学功能层的粘附性。
还有,对具有后述的聚合性官能团的材料即在光学功能层中聚合的棒状化合物,表示聚合前的分子量。
另外,作为本发明中使用的棒状化合物,优选显示液晶性的液晶性材料。这是因为,通过使棒状化合物为液晶性材料,能够将上述光学功能层形成为每单位的光学特性的显现性优越的层。另外,本发明的棒状化合物优选在上述液晶性材料中也显示向列相的液晶性材料。这是因为,显示向列相的液晶性材料比较容易形成无规均匀取向。
进而,显示上述向列相的液晶性材料优选在液晶原(mesogen)两端具有间隔物的分子。在液晶原两端具有间隔物的液晶性材料的柔软性优越,因此,能够有效防止本发明的光学功能层变为白浊。
本发明中使用的棒状化合物适合使用在分子内具有聚合性官能团的化合物,其中优选具有能够三维交联的聚合性官能团。这是因为:通过使上述棒状化合物具有聚合性官能团,能够聚合固定上述棒状化合物,因此,通过使上述棒状化合物以形成了无规均匀取向的状态固定化,能够得到排列稳定性优越,不发生光学特性的变化的光学功能薄膜。另外,在本发明中,混合具有上述聚合性官能团的棒状化合物、和不具有上述聚合性官能团的棒状化合物也可。
还有“三维交联”是指将液晶性分子三维性聚合,形成为网眼(网络)结构的状态的意思。
作为这样的聚合性官能团,不特别限定,使用在紫外线、电子射线等电离放射线、或热的作用下聚合的各种聚合性官能团。作为这样聚合性官能团的代表例,可以举出自由基聚合性官能团、或阳离子聚合性官能团等。进而,作为自由基聚合性官能团的代表例,可以举出具有至少一个能够加聚的乙烯性不饱和双键的官能团,作为具体例,可以举出乙烯基、丙烯酸酯基(包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基的总称)等。另外,作为阳离子聚合性官能团的具体例,可以举出环氧基。另外,作为聚合性官能团,例如,可以举出异氰酸酯基、不饱和三重键等。其中,从工序上的方面考虑,适合使用具有乙烯性不饱和双键的官能团。
本发明的棒状化合物是显示液晶性的液晶性材料,尤其优选在末端具有上述聚合性官能团。例如,若使用在末端具有聚合性官能团的向列液晶性材料,则相互三维聚合,能够形成为网眼(网络)结构的状态,得到具备排列稳定性,且光学特性的显现性优越的光学功能层。另外,即使在一末端具有聚合性官能团,也能够与其他分子交联而排列稳定化。作为这样的棒状化合物,可以例示下述式(1)~(6)表示的化合物。
[化1]
Figure A20068003637000211
在此,由化学式(1)、(2)、(5)及(6)表示额液晶性材料可以按照D.J.Broer人等、Makromol.Chem.190,3201-3215(1989)、或D.JBroer人等、Makromol.Chem.190,2250(1989)中公开的方法,或与其类似的方来配制。另外,由化学式(3)及(4)表示的液晶性材料的配制公开与DE195,04,224中。
另外,作为在末端具有丙烯酸酯基的向列液晶性材料的具体例,可以举出下述化学式(7)~(17)所示的物质。
[化2]
g:2~5的整数
还有,在本发明中,上述棒状化合物仅使用一种,或混合两种以上使用也可。
例如,作为上述棒状化合物,若混合使用在两末端具有一个以上聚合性官能团的液晶性材料、和在一末端具有一个以上聚合性官能团的液晶性材料,则从能够通过两者的配合比来任意调节聚合密度(交联密度)及光学特性的方面来说优选。
(2)其他化合物
本发明的光学功能层除了上述棒状化合物之外,含有其他化合物也可。作为这样的其他化合物,只要是不打乱上述棒状化合物的无规均匀取向就不特别限定。作为这样的其他化合物,例如,可以举出通常实用功能与硬膜剂的能够聚合的材料。
作为上述能够聚合的材料,例如,可以举出多元醇和一价酸或多价酸缩合而得到的聚酯预聚物与(甲基)丙烯酸反应得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯;使具有多元醇基和两个异氰酸酯基的化合物相互反应后,使(甲基)丙烯酸酯与其反应产物反应得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯;双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、聚羧酸聚缩水甘油基酯、多元醇聚缩水甘油基醚、脂肪族或脂环族环氧树脂、氨基环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、二羟基苯型环氧树脂等环氧树脂、和(甲基)丙烯酸酯反应得到的环氧(甲基)丙烯酸酯等光聚合性化合物;具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的光聚合性液晶性化合物等。
(3)光学功能层
本发明的光学功能层的厚度只要是能够根据上述棒状化合物的种类,向光学功能层赋予希望的光学特性的范围内就不特别限定。其中,本发明中,光学功能层的厚度优选0.5μm~10μm的范围内,其中,优选0.5μm~5μm的范围内,尤其优选1μm~3μm的范围内。这是因为,若光学功能层的厚度比上述范围厚,则作为无规均匀取向的特征之一的“面内取向性”受到损失,其结果,不能得到希望的光学特性。另外因为,若小于上述范围,则根据上述棒状化合物的种类的不同,有时得不到目标光学特性。
在此,在本发明的光学功能薄膜中,在光学功能层和后述的基材的粘接部具有两者“混合”的混合区域的情况下,上述光学功能层的厚度不包括上述混合区域的厚度。
本发明的光学功能层的延迟(Re)从上述无规均匀取向具备的“不规则性”及“面内取向性”的观点出发,如上所述地优选0nm~5nm的范围内,其中优选0nm~3nm的范围内,尤其优选0nm~1nm的范围内。在此,关于Re值的定义及测定方法如上所述,因此,在此省略说明。
另外,本发明的光学功能层优选光学功能层的延迟值(Re(nm)除以光学功能层的厚度(d(μm))得到的值(Re/d)在0~0.2的范围内,其中优选0~0.1的范围内,尤其优选0~0.05的范围内。
另外,本发明的光学功能层的厚度方向延迟(Rth)从上述无规均匀取向具备的“面内取向性”的观点出发,如上所述,优选50nm~400nm的范围内,其中优选50nm~300nm的范围内,尤其优选50nm~200nm的范围内。在此,关于Rth值的定义及测定方法如上所述,因此,在此省略说明。
另外,本发明的光学功能层优选光学功能层的厚度方向延迟(Rth(nm))除以光学功能层的厚度(d(μm))得到的值(Rth/d)在0.5~13的范围内,其中优选0.5~10的范围内,尤其优选0.5~7的范围内。
另外,本发明的光学功能层的浊度从上述无规均匀取向具备的“分散性”的观点出发,如上所述,优选0%~5%的范围内,其中优选0%~1%的范围内,尤其优选0%~0.5%的范围内。在此,关于浊度的定义及测定方法如上所述,因此,在此省略说明。
本发明的光学功能层的结构不限于由单个层构成的结构,可以具有多层层叠的结构。在具有层层叠的结构的情况下,可以层叠同一组成的层,也可以层叠具有不同的组成的多个层。还有,在光学功能层由多层构成的情况下,直接形成于基材上的光学功能层至少具有形成了无规均匀取向的棒状化合物即可。
2.基材
其次,对本发明中使用的基材进行说明。本发明中使用的基材具有作为光学性上负的C板的功能。另外,如后所述,本发明的光学功能薄膜通过上述光学功能层直接形成于基材上,使含于上述光学功能层的棒状化合物形成无规均匀取向,因此,本发明中使用的基材还具有:上述棒状化合物形成无规均匀取向的所谓的作为取向膜的功能。以下,对这样的本发明中使用的基材进行说明。
本发明中使用的基材只要是具有作为光学性上负的C板的性质就不特别限定。在此,在本发明中,“具有作为光学性上负的C板的性质”是指:在将基材片的面内的任意X方向及Y方向折射率设为Nx、Ny、厚度方向的折射率设为Nz时,Nx=Ny>Nz的关系成立。
作为本发明中使用的基材,使用具有作为光学性上负的C板的性质的基材的理由如下。即,这是因为,如上所述,本发明中的基材发挥上述棒状化合物形成无规均匀取向的所谓的作为取向膜的功能,但只要基材不具有作为光学性上负的C板的性质,上述棒状化合物就不能形成无规均匀取向。
在本发明中,在具有作为光学性上负的C板的性质的基材上,形成含有上述棒状化合物的光学功能层,由此使上述棒状化合物形成无规均匀取向,对这一机理,还不明确,但认为是基于如下的机理。
即,认为如下:例如,若考虑基材由高分子材料形成的情况,则在基材具有作为光学性上负的C板的性质的情况下,构成基材的高分子材料在面内方向不具有特定的规则性而无规排列。认为:若对在表面具有这样的面内方向上无规排列的高分子材料的基材上赋予上述棒状化合物,则上述棒状化合物的一部分浸渍于基材中,其分子轴沿无规排列的高分子材料的分子轴排列。认为:通过这样的机理,具有作为光学性上负的C板的性质的基材发挥作为形成无规均匀取向的取向膜的功能。
认为:通过上述机理,上述基材具有作为形成上述棒状化合物的无规均匀取向的取向膜的功能,因此,本发明中使用的基材相对于棒状化合物需要为:具有取向限制力,且具有显示作为光学性上负的C板的性质的基材的构成材料存在于基材表面的结构的基材。从而,即使具有作为光学性上负的C板的性质,也在基材上形成光学功能层的情况下,上述棒状化合物具有不能与相对于上述棒状化合物具有取向限制力的基材的构成材料接触的结构,就不能用作本发明的基材。
作为这样不能使用于本发明的基材,例如可以举出包括仅由高分子材料构成,且具有作为光学性上负的C板的功能的支撑体、和层叠于上述支撑体上的含有具有折射率各向异性的光学各向异性材料的相位差层的结构的基材。在具有这样的结构的基材中,构成上述支撑体的高分子材料成为相对于上述棒状化合物具有取向限制力的基材的构成材料,但在上述基材上形成了上述光学功能层的情况下,由于上述相位差层的存在,上述棒状化合物不能与上述高分子材料接触。从而,具有这样的结构的基材即使具有作为光学性上负的C板的性质,也不包括在本发明的基材中。
本发明中使用的基材的作为光学性上负的C板的性质可以根据上述光学功能层中使用的棒状化合物的种类、或对本发明的光学功能薄膜要求的光学特性等适当选择即可。其中,在本发明中,上述基材的厚度方向延迟(Rth)优选20~100nm的范围内,尤其优选25nm~80nm的范围内,其中优选30nm~60nm的范围内。这是因为,通过使厚度方向延迟(Rth)在上述范围内,无论上述棒状化合物的种类,能够在上述光学功能层中容易地形成无规均匀取向。另外因为,通过使上述基材的Rth在上述范围内,能够形成更均质的无规均匀取向。
在此,Rth的定义及测定方法与上述[1.光学功能层]项中说明的内容相同,因此,在此省略说明。
另外,从形成均质的无规均匀取向的观点出发,除了Rth在上述范围内,优选面内延迟(Re)在0nm~300nm的范围内,尤其优选0~150nm的范围内,其中优选0nm~125nm的范围内。
本发明中使用的基材的透明度可以根据对本发明光学功能薄膜要求的透明性等任意确定,但通常优选可见光区域中的透过率为80%以上,更优选90%以上。这是因为,若透过率低,则有时上述棒状化合物等的选择范围变窄。在此,基材的透过率可以利用JIS K736-1(塑料-透明材料的总透光率的试验方法)测定。
本发明中使用的基材的厚度只要是根据本发明的光学功能薄膜的用途等而具有需要的自支撑性就不特别限定,但通常优选10μm~188μm的范围内,尤其优选20μm~125μm的范围内,特别优选30μm~80μm的范围内。这是因为,若基材的厚度比上述范围薄,则有时得不到本发明的光学功能薄膜所需的自支撑性。另外因为,若厚度比上述范围厚,则例如,有时在截断加工本发明的光学功能薄膜时,加工屑增加,或截断刃的磨损变快。
在此,在本发明的光学功能薄膜中,在光学功能层和后述的基材的粘接部存在两者“混合”的混合区域的情况下,上述光学功能层的厚度包括上述混合区域。
另外,本发明中使用的基材只要是具备上述光学特性,就可以使用具有挠曲性的挠性材料,也可以使用没有挠曲性的硬性材料,但优选使用挠性材料。这是因为,通过使用挠性材料,能够将本发明的光学功能薄膜的制造工序作为辊对辊工序,能够得到生产率优越的光学功能薄膜。
作为上述挠性材料,可以例示纤维素衍生物、降冰片烯系聚合物、环烯烃系聚合物、聚甲基甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚芳酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚醚砜、无定形聚烯烃、改性丙烯酸系聚合物、聚苯乙烯、环氧树脂、聚碳酸酯、聚酯类等,但其中优选纤维素系衍生物。这是因为,尤其,纤维素衍生物的光学性等相同性优越,因此,能够得到光学特性优越的光学功能薄膜。
作为上述纤维素衍生物,优选纤维素酯,进而,在纤维素酯类中,也优选使用纤维素酰化物类。这是因为,纤维素酰化物类在工业上广泛使用,因此,从容易得到的方面来说有利。
作为上述纤维素酰化物类,优选碳原子数2~4的低级脂肪酸酯。作为低级脂肪酸酯,例如,像纤维素乙酸酯一样,仅含有单一的低级脂肪酸也可,例如,像纤维素乙酸酯丁酸酯或纤维素乙酸酯丙酸酯一样含有多个低级脂肪酸酯。
在本发明中,在上述低级脂肪酸酯中尤其适合使用乙酰纤维素。作为纤维素乙酸酯,最优选使用平均乙酰化度为57.5~62.5%(取代度:2.6~3.0)的三乙酰纤维素。这是因为,三乙酰纤维素具有:具有体积比较大的侧链的结构,因此,通过由三乙酰纤维素构成基材,形成上述光学功能层的棒状化合物容易浸透基材,因此,能够进一步提高基材和光学功能层的粘附性。另外因为,三乙酰纤维素容易显示作为光学性上负的C板的性质,因此,能够容易地形成上述棒状化合物的无规均匀取向。在此,乙酰化度是指每单位质量纤维素的结合乙酸量。乙酰化度可以通过ASTM:D-817-91(纤维素乙酸酯等的试验)中的乙酰化度的测定及计算而求出。还有,构成三乙酰纤维素三乙酰纤维素薄膜的三乙酰纤维素的乙酰化度可以在除去薄膜含有的增塑剂等杂质后,利用上述方法求出。
作为叔叔降冰片烯系聚合物,可以举出环烯烃聚合物(COP)或环烯烃共聚物(COC),但在本发明中,优选使用环烯烃聚合物。这是因为,环烯烃聚合物的水分的吸收性及透过性低,因此,通过使本发明中使用的基材由环烯烃聚合物构成,能够使本发明中使用的光学功能薄膜的光学特性的经时稳定性优越。
本发明的基材的结构不限于由单个层构成的基材,可以具有多层层叠的结构。在具有多层层叠的结构的情况下,层叠同一组成的层也可,层叠具有不同组成的多层也可。
作为层叠具有不同组成的多层的基材的结构,例如,可以例示将三乙酰纤维素等使上述棒状化合物无规均匀取向的材料构成的薄膜、和透水性或自支撑性优越的支撑体层叠的方式。
3.光学功能薄膜
本发明的光学功能薄膜的特征之一为,在基材上直接形成光学功能层,因此,含于上述光学功能层的棒状化合物浸透上述基材,在基材和光学功能层的粘接部形成两者“混合”的混合区域。这样的混合区域的厚度只要是能够形成上述无规均匀取向,且能够将基材和光学功能层的粘接力设为希望的范围的状态就不特别限定。其中,在本发明中,优选上述混合区域的海鸥度为0.1μm~10μm的范围内,尤其优选0.5μm~5μm的范围内,其中优选1μm~3μm的范围内。
另外,关于上述混合区域中的棒状化合物的分布状态,只要是能够形成上述无规均匀取向,且能够将基材和光学功能层的粘接力设为希望的范围就不特别限定。作为上述棒状化合物的分布状态,可以例示在基材的厚度方向上均一地存在的形式、和在基材的厚度方向上具有浓度梯度的形式,但本发明中可以适当适当任一种形式。
还有,上述混合区域的存在确认、和上述混合区域中的棒状化合物的分布状态的确认可以通过TOF-SIMS法来确认。
本发明的光学功能薄膜除了上述基材及光学功能层以外具有其他层也可。作为这样的其他层,例如,可以举出防反射层、紫外线吸收层、红外线吸收层、及防静电层等。
作为本发明中使用的防反射层,不特别限定,但例如,可以举出在透明基材薄膜上形成低于该透明基材的折射率的物质构成的低折射率层的反射层、或在透明基材薄膜上依次交替层叠高于该透明基材的高折射率的物质构成的高折射率层、及低于该透明基材的折射率的低折射率的物质构成的低折射率层各一层以上而得到的反射层等。这些高折射率层、及低折射率层通过真空镀敷、涂敷等形成,使由层的几何学厚度和折射率之积表示的光学厚度成为应该防止反射的光的波长的1/4。作为高折射率层的构成材料,可以使用氧化钛、硫化锌等,作为低折射率层的构成材料,可以使用氟化镁、冰晶石等。
另外,作为本发明中使用的紫外线吸收层,不特别限定,但例如,可以举出向聚酯树脂、丙烯酸树脂等的薄膜中添加苯并三唑系化合物、二苯甲酮系化合物、水杨酸酯系化合物等构成的紫外线吸收剂而成膜的紫外线吸收层。
另外,作为本发明中使用的红外线吸收层不特别限定,但例如,可以举出在聚酯树脂等薄膜基材上涂敷红外线吸收层等而形成的层。作为红外线吸收层,例如,可以使用向丙烯酸树脂、聚酯树脂等构成的粘合剂树脂中添加二亚铵(ジインモニウム)系化合物、酞青系化合物等构成的红外线吸收剂而成膜的层。
另外,作为本发明中使用的防静电层,例如,可以举出添加如下防静电剂而成膜的防静电层,即:季铵盐、吡啶鎓盐、伯~叔氨基等具有阳离子性基的各种阳离子性防静电剂;磺酸碱、硫酸酯碱、磷酸酯碱、膦酸碱等具有阴离子性基的阴离子系防静电剂;氨基酸系;氨基硫酸酯系等两性防静电剂;氨基醇系、甘油系、聚乙二醇系等非离子性防静电剂;将上述防静电剂高分子量化的高分子型防静电剂;具有叔氨基或季铵基,且能够利用电离放射线聚合的单体或寡聚物、例如,N,N-二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯单体、这些的季化合物等聚合性防静电剂等。
本发明的光学功能薄膜的厚度只要是能够显示希望的光学特性的范围内就不特别限定,但通常优选10μm~200μm的范围内,尤其优选20μm~100μm的范围内。
另外,本发明的光学功能薄膜优选按照JISK7105测定的浊度值为0%~5%的范围内,尤其优选0%~1%的范围内,其中优选0%~0.5%的范围内。
作为本发明的光学功能薄膜的用途,不特别限定,可以作为光学功能薄膜使用于各种用途。作为本发明的光学功能薄膜的具体用途,例如可以举出使用于液晶显示装置的光学补偿板(例如,视角补偿板)、椭圆偏振板、亮度提高板等。其中,在本发明中,可以使用于作为负的C板的用途。在这样用作负的C板即光学补偿板的情况下,适合使用于具有VA模式或OCB模式等液晶层的液晶显示装置。
另外,本发明的光学功能薄膜通过与偏振光层贴合,还可以使用于作为偏振光薄膜的用途。偏振光薄膜通常形成偏振光层和其两表面上的保护层而成,但在本发明中,例如,通过将其一侧的保护层作为上述光学功能薄膜,例如能够形成为具有改进液晶显示装置的视场角特性的光学补偿功能的偏振光薄膜。
作为上述偏振光层,不特别限定,但例如,可以使用碘系偏振光层、使用双色性染料的染料系偏振光层或聚烯系偏振光层等。碘系偏振光层或染料系偏振光层通常使用聚乙烯醇制造。
进而,本发明的光学功能薄膜可以实施拉伸处理而使用。作为实施这样的拉伸处理的方式,不特别限定,但例如,可以举出对本发明的光学功能薄膜实施拉伸处理,用作双轴薄膜的方式。
4.光学功能薄膜的制造方法
其次,对本发明的光学功能薄膜的制造方法及性能说明。本发明的光学功能薄膜的制造方法只要是能够在上述基材上形成具有无规均匀取向的光学功能层的方法就不特别限定,但通常使用在上述基材上涂敷将上述棒状化合物溶解于溶剂中配制的光学功能层形成用组合物的方法。这是因为,根据这样的方法,能够使上述棒状化合物与溶剂一同渗入上述基材中,因此,能够强化与构成上述基材的材料的相互作用,其结果,容易形成上述棒状化合物的无规均匀取向。以下,对这样的光学功能薄膜的制造方法进行说明。
上述光学功能层形成用组合物通常包括棒状化合物、和溶剂,根据需要含有其他化合物也可。还有,使用于上述光学功能层形成用组合物的棒状化合物、及基材与上述[1.光学功能层]及[2.基材]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
作为使用于上述光学功能层形成用组合物的溶剂,只要是能够将上述棒状化合物溶解为希望的浓度就不特别限定。作为本发明中使用的溶剂,例如,可以例示苯、己烷等烃系溶剂、丁酮、甲基异丁酮、环己酮等酮系溶剂、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷等醚系溶剂、氯仿、二氯仿等卤代烷基系溶剂、醋酸甲酯、醋酸丁酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等酯系溶剂、N,N-二甲氧基甲酰胺等酰胺系溶剂、及二甲基亚砜等亚砜系溶剂,但不限于这些。另外,本发明中使用的溶剂可以为一种,可以为两种以上的溶剂的混合溶剂。
在本发明中,上述溶剂中也优选使用酮系溶剂,其中适合使用环己烷。
上述光学功能层形成用组合物中的上述棒状化合物的含量只要是能够根据在基材上涂敷上述光学功能层形成用组合物涂敷的涂敷方式等,将上述光学功能层形成用组合物的粘度设为规定的值的范围内就不特别限定。其中,在本发明中,上述棒状化合物的含量优选在上述光学功能层形成用组合物中为0.1质量%~60质量%的范围内,尤其优选在1质量%~50质量%的范围内,其中优选10质量%~40质量%的范围内。
在上述光学功能层形成用组合物中,根据需要含有光聚合引发剂也可。尤其,在实施利用紫外线照射使光学功能层固化的处理的情况下,优选含有光聚合引发剂。作为本发明中使用的光聚合引发剂,可以例示苯酚、邻苯甲酰基安息香酸甲酯、4,4-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4-双(二乙基氨基)二苯甲酮、α-氨基苯乙酚、4,4-二氯二苯甲酮、4-苯甲酰基-4-甲基二苯基酮、二苄基酮、芴、2,2-二甲氧基苯乙酚、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯基乙基酮、对叔丁基二氯苯乙酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮、苄基二甲基缩酮、苄基甲氧基乙基乙缩醛、苯甲酰基甲基醚、苯甲酰基丁基醚、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、β-氯蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并环庚酮、亚甲基蒽酮、4-叠氮苄基苯乙酮、2,6-双(对叠氮苯亚甲基)环己烷、2,6-双(对叠氮苯亚甲基)-4-甲基环己酮、2-苯基-1,2-丁二酮-2-(邻甲氧基羰基)肟、1-苯基-丙烷二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、1,3-二苯基-丙烷三酮-2-(邻-乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基-丙烷三酮-2-(邻苯甲酰基)我、米蚩酮、2-苄基-2-二甲氧基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮、萘磺酰基氯化物、喹啉磺酰基氯化物、正苯基硫代吖啶酮、4,4-偶氮双异丁腈、二苯基二硫化物、苯并噻唑二硫化物、三苯基膦、莰烷醌、阿德克公司制N1717、四溴代烃、三溴苯基砜、过氧化苯偶姻、曙红、亚甲基蓝等光还原性色素和抗坏血酸或三乙醇胺之类的还原剂的组合等。在本发明中,可以使用这些光聚合引发剂一种或组合两种以上使用。
进而,在使用上述光聚合引发剂的情况下,可以合用光聚合引发剂。作为这样的光聚合引发剂,可以例示三甲醇胺、甲基二乙醇胺等叔胺类、或2-二甲基氨基乙基安息香酸、4-二甲基酰胺安息香酸乙酯等安息香酸衍生物,但不限于这些。
在不牺牲本发明的目的的范围内,可以向上述光学功能层形成用组合物中添加下述化合物。作为能够添加的化合物,例如,可以举出多元醇和一价酸或多价酸缩合而得到的聚酯预聚物与(甲基)丙烯酸反应得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯;使具有多元醇基和两个异氰酸酯基的化合物相互反应后,使(甲基)丙烯酸酯与其反应产物反应得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯;双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、聚羧酸聚缩水甘油基酯、多元醇聚缩水甘油基醚、脂肪族或脂环族环氧树脂、氨基环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、二羟基苯型环氧树脂等环氧树脂、和(甲基)丙烯酸酯反应得到的环氧(甲基)丙烯酸酯等光聚合性化合物;具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的光聚合性液晶性化合物等。相对于上述光学功能层形成用组合物的这些化合物的添加量可以在不牺牲本发明的目的的范围内确定。通过添加上述化合物,有时能够提高光学功能层的机械强度,改进稳定性。
根据需要,在上述光学功能层形成用组合物中含有上述以外的其他化合物也可。作为其他化合物,只要是根据本发明的光学功能薄膜的用途等,不损坏光学功能层的光学性质就不特别限定。
作为在取向层上涂敷上述光学功能层形成用组合物的涂敷方式,只要是能够实现希望的平面性的方法,就不特别限定。具体来说,可以例示凹版涂敷法、逆转涂敷法、刮刀涂敷法、浸涂法、溅涂法、气刀涂敷法、旋涂法、辊涂法、印刷法、浸渍打捞法、幕涂法、模涂法、浇铸法、棒涂法、挤压涂敷法、E型涂敷方法等,但不限于这些。
上述光学功能层形成用组合物的膜厚的厚度只要是能够实现希望的平面性的范围内,就不特别限定,但通常优选0.1μm~50μm的范围内,尤其优选0.5~30μm的范围内,其中优选0.5μm~10μm的范围内。这是因为,若光学功能层形成用组合物的涂膜的厚度比上述范围薄,则有时损失光学功能层的平面性,另外,若厚度比上述范围厚,则有时溶剂的干燥负荷增大,生产率降低。
上述光学功能层形成用组合物的涂膜的干燥方法,可以使用加热干燥方法、减压干燥方法、缝隙干燥方法等通常使用的干燥方法。另外,本发明的干燥方法不限于单一的方法,例如,也可以通过根据残留的溶剂量,依次改变干燥方式等的方式,采用多种干燥方式。
在作为上述棒状化合物使用聚合性材料的情况下,聚合上述聚合性材料的方法不特别限定,根据上述聚合性材料具有的聚合性官能团的种类,任意确定即可。其中,在本发明中,优选利用活性放射线的照射使其固化的方法。作为活性放射线,只要是能够聚合聚合性材料的反射性就不特别限定,但从装置的容易性等观点出发,通常优选使用紫外线或可见光,其中,使用150nm~500nm,优选使用250~450nm,进而优选使用300~400nm的照射光。
作为该照射光的光源,推荐使用低压水银灯(杀菌灯、荧光化学灯、黑灯)、高压放电灯(高压水银灯、金属卤化物灯)、短弧放电灯(超高压水银灯、氙灯、水银氙等)等。其中,推荐使用金属硫化物灯、氙灯、高压水银灯等。另外,照射强度可以根据光聚合引发剂的含量等适当调节而照射。
B.相位差薄膜
其次,对本发明的相位差薄膜进行说明。本发明的相位差薄膜可以根据其形式大致分为两种方式。从而,以下,分为各方式,对本发明的相位差薄膜依次说明。
B-1:第一方式的相位差薄膜
首先,对本发明的第一方式的相位差薄膜进行说明。本发明的相位差薄膜的特征在于,使用在上述[A.光学功能薄膜]项中记载的光学功能薄膜,上述光学功能薄膜的厚度方向延迟(Rth)在50nm~400nm的范围内。
根据本方式可知,通过使厚度方向延迟(Rth)在上述范围内,得到:与A板相辅相成,适合对本发明的光学功能薄膜改进VA(VerticalAlignment)方式的液晶显示装置的视场角特性的相位差薄膜。
在本方式中,上述Rth更优选在100nm~300nm的范围内。
另外,本方式额相位差薄膜优选面内延迟(Re)在0nm~5nm的范围内。这是因为,若面内延迟(Re)在上述范围内,则能够将本方式的相位差薄膜用作适合改进本发明的光学功能薄膜改进VA(Vertical Alignment)方式的液晶显示装置的视场角特性的相位差薄膜。
上述面内延迟(Re)具有波长依存性也可。例如,可以为长波长侧的一方比短波长侧的Re值大的方式,也可以为短波长侧的一方比长波长侧的Re值大的方式。这是因为,通过具有这样的Re值的波长依存性,例如,在将本方式的相位差薄膜用于液晶显示元件的视场角特性改进的情况下,能够在可见光区域改进液晶显示元件的视场角特性。
另外,本方式中,上述Re优选0nm~3nm的范围内,更优选0nm~1nm的范围内。
还有,本方式中使用的光学功能薄膜与上述[A.光学功能薄膜]项中记载的相同,因此,在此省略说明。
另外,作为本方式的相位差薄膜的制造方法,只要是能够显示上述光学特性的方法就不特别限定,但例如,可以利用上述[A.光学功能薄膜]的光学功能薄膜的制造方法项中记载的方法来制造。
B-2.第二方式的相位差薄膜
其次,对本发明的第二方式的相位差薄膜进行说明。本方式的相位差薄膜的特征在于,其是具有作为A板或B板的性质、及作为负的C板的性质的基材、和含有棒状化合物的相位差层的相位差薄膜,上述相位差层直接形成于上述基材上,且在上述相位差层中,上述棒状化合物形成为无规均匀取向。
其次,参照附图,对本方式的相位差薄膜进行说明。图3是表示本方式的相位差薄膜的一例的概略立体图。如图3所示,本方式的相位差薄膜20具有基材21、和直接形成于上述基材21上的相位差层22。在本方式的相位差薄膜20中,基材21有作为A板或B板的性质、及作为负的C板的性质。另外,上述相位差层22含有形成无规均匀取向的棒状化合物23。
如图3所示,本方式的相位差薄膜20在基材21上直接形成有相位差层22,由不具有在以外的相位差薄膜中必须的构成要件即取向层的结构构成。
如图3中例示,本方式的相位差薄膜通过在上述基材上直接形成相位差层,能够使基材和相位差层牢固粘附,因此,具有粘附稳定性优越的优点。另外,伴随这样的粘附性的提高,还具有耐碱性或再加工性提高的优点等。
在此,上述“直接形成”是指:在基材、和相位差层之间,例如不经由取向层等其他层而以使基材、和相位差层直接接触的方式形成的意思。
通过在基材上直接形成相位差层而提高两者的粘附力的机制如下所述。即,认为:通过在基材上直接形成相位差层,含于相位差层的棒状分子从基材的表面浸透基材中,因此,在基材和相位差层的粘接部,不存在明确的界面,两者形成被“混合”的状态。因此,认为:与以往的基于界面相互作用的粘接相比,显著改进粘附性。
另外,在以往的具有取向层的结构的相位差薄膜中,还存在如下问题:在取向层和相位差层的界面、或取向层和基材的界面中,光多重反射,发生干涉不均。然而,本方式的相位差薄膜不具有取向层,另外,上述基材和上述相位差层的粘接部形成“混合”状态,因此,不存在明确的界面。从而,本方式的相位差薄膜具有不会发生上述多重反射,不发生干涉不均引起的品质的降低的优点。
本方式中使用的基材的特征在于,具有作为A板或B板的性质,但本方式中的作为A板的性质具体是指:基材的面内延迟(Re)为30nm以上的意思。在此,上述面内延迟(Re)是通过本发明中使用的基材的面内中的超前轴方向(折射率最小的方向)的折射率Nx、及滞相轴(折射率最大的方向)的折射率Ny、和相位差层的厚度d(mm),由式Re=(Nx-Ny)×d表示的值。本方式中的面内延迟(Re)的值通过自动双折射测定装置(王子测量仪株式会社制KOBRA-21ADH)测定。
另外,本方式中的作为B板的性质是指:关于上述Nx、Ny、及Nz,Nx>Ny>Nz的关系成立。
进而,本方式中使用的基材具有:居于作为负的C板的性质额特征,但是本方式中的“作为负的C板的性质”具体是指:基材的厚度方向延迟(Rth)为10nm以上。在此,上述厚度方向延迟(Rth)是:通过本方式中使用的基材的面内中的超前轴方向(折射率最小的方向)的折射率Nx、及滞相轴(折射率最大的方向)的折射率Ny、厚度方向的折射率Nz、和相位差层的厚度d(mm),由式Re={(Nx+Ny)/2-Nz}×d表示的值。本方式中的厚度方向延迟(Rth)的值通过自动双折射测定装置(王子测量仪株式会社制KOBRA-21ADH)测定。
在此,本方式的无规均匀取向与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
本发明的相位差薄膜,其包括:具有作为上述A板或B板的性质、及作为负的C板的性质的基材、和含有棒状化合物的相位差层的相位差薄膜,。上述相位差层由于形成为无规均匀取向的棒状化合物,作为负的C板发挥作用的光学特性的显现性优越,因此,本发明的相位差薄膜作为整体具有:作为A板或B板的性质、和作为负的C板的性质。本发明的相位差薄膜具有这样的光学特性,因此,在以往使用A板或B板、和具有作为光学性上负的C板的性质两张相位差薄膜改进液晶显示装置的视场角依存性的方法中,本发明的相位差薄膜一张就可以实现其目的。
图4(a)、(b)是表示使用以往的A板及负的C板的液晶显示装置的一例的概略剖面图,图4(c)是表示使用本发明的相位差薄膜的液晶显示装置的一例的概略剖面图。如图4(a)~(c)所示,根据本发明的相位差薄膜可知,例如,能够通过本发明的相位差薄膜20(图4(c))一张来实现图4(a)、(b)中使用的A板61和负的C板62的功能,因此,具有能够薄型化液晶显示装置的优点。
本方式的相位差薄膜具有基材、直接形成于基材上的相位差层。以下,对这样的各结构进行详细说明。
1.相位差层
首先,对构成本方式的相位差薄膜的相位差层进行说明。本方式的相位差层直接形成于后述的基材上。通过这样在基材上直接形成,能够使本发明的相位差层牢固粘附。另外,本方式中的相位差层含有棒状化合物,上述棒状化合物形成无规均匀取向。通过这样棒状化合物形成无规均匀取向,能够将本方式的相位差薄膜形成为作为负的C板发挥作用的光学特性的显现性优越的薄膜。
以下,对本发明的相位差层详细的进行说明。
(1)棒状化合物
对本方式中使用的棒状化合物进行说明。本方式中使用的棒状化合物只要是能够在相位差层中形成无规均匀取向就不特别限定。
在此,本方式中实用的棒状化合物与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
(2)其他化合物
在本方式的相位差层中含有上述棒状化合物以外的其他化合物也可。作为这样的其他化合物,只要是不打乱上述棒状化合物的无规均匀取向就不特别限定。作为这样的其他化合物,有光聚合引发剂、聚合抑制剂、流平剂、手征性剂、硅烷偶合剂等。
(3)相位差层
本方式中的相位差层的厚度只要是根据上述棒状化合物的种类,能够对相位差层赋予希望的光学特性的范围内就不特别限定。其中,本方式中,相位差层的厚度优选0.5μm~10μm的范围内,其中,优选0.5μm~8μm的范围内,尤其优选0.5μm~6μm的范围内。这是因为,若相位差层的厚度比上述范围厚,则作为无规均匀取向的特征之一的“面内取向性”受到损失,其结果,不能得到希望的光学特性。另外因为,若小于上述范围,则根据上述棒状化合物的种类的不同,有时得不到目标光学特性。
在此,在本方式的光学功能薄膜中,在相位差层和后述的基材的粘接部具有两者“混合”的混合区域的情况下,上述相位差层的厚度不包括上述混合区域的厚度。
本方式的相位差层的延迟(Re)从上述无规均匀取向具备的“不规则性”及“面内取向性”的观点出发,如上所述地优选0nm~5nm的范围内,其中优选0nm~3nm的范围内,尤其优选0nm~1nm的范围内。在此,关于Re值的定义及测定方法如上所述,因此,在此省略说明。
另外,本方式的相位差层的厚度方向延迟(Rth)从上述无规均匀取向具备的“面内取向性”的观点出发,如上所述,优选50nm~400nm的范围内,其中优选100nm~300nm的范围内,尤其优选100nm~200nm的范围内。在此,关于Rth值的定义及测定方法如上所述,因此,在此省略说明。
另外,本方式的相位差层的浊度从上述无规均匀取向具备的“分散性”的观点出发,如上所述,优选1%以下的范围内,在此,关于浊度的定义及测定方法如上所述,因此,在此省略说明。
本方式的相位差层的结构不限于由单个层构成的结构,可以具有多层层叠的结构。在具有层层叠的结构的情况下,可以层叠同一组成的层,也可以层叠具有不同的组成的多个层。还有,在相位差层由多层构成的情况下,直接形成于基材上的相位差层至少具有形成了无规均匀取向的棒状化合物即可。
2.基材
其次,对本方式中使用的基材进行说明。本方式中使用的基材具有作为A板或B板的性质、和作为上负的C板的功能。另外,如后所述,本方式中,通过上述相位差层直接形成于基材上,使含于上述相位差层的棒状化合物形成无规均匀取向,因此,本方式中使用的基材还具有:上述棒状化合物形成无规均匀取向的所谓的作为取向膜的功能。以下,对这样的本方式中使用的基材进行说明。
作为本方式中使用的基材,使用具有作为A板或B板的性质的基材的理由如下:对本方式的相位差薄膜赋予作为A板或B板的功能。另一方,作为本方式中使用的基材,使用具有作为负的C板的性质的基材利于如下:向本方式的相位差薄膜赋予作为负的C板的功能,且在上述相位差层中,使棒状化合物无规均匀取向。
如上所述,本方式的基材发挥作为用于使上述棒状化合物形成无规均匀取向的所谓的取向膜的功能,但如果基材不具有作为负的C板的性质,则不能使上述棒状化合物形成无规均匀取向,因此,使用具有作为上述负的C板的性质的基材的理由尤其基于后者。
在本方式中,在具有作为负的C板的性质的基材上,形成含有上述棒状化合物的相位差层,由此使上述棒状化合物形成无规均匀取向,对这一机理,还不明确,但认为是基于如下的机理。
即,认为如下:例如,若考虑基材由高分子材料形成的情况,则在基材具有作为光学性上负的C板的性质的情况下,构成基材的高分子材料在面内方向不具有特定的规则性而无规排列。认为:若对在表面具有这样的面内方向上无规排列的高分子材料的基材上赋予上述棒状化合物,则上述棒状化合物的一部分浸渍于基材中,其分子轴沿无规排列的高分子材料的分子轴排列。认为:通过这样的机理,具有作为光学性上负的C板的性质的基材发挥作为形成无规均匀取向的取向膜的功能。
认为:通过上述机理,上述基材具有作为形成上述棒状化合物的无规均匀取向的取向膜的功能,因此,本方式中使用的基材相对于棒状化合物需要为:具有取向限制力,且具有显示作为负的C板的性质的基材的构成材料存在于基材表面的结构的基材。从而,即使具有作为负的C板的性质,也在基材上形成相位差层的情况下,上述棒状化合物具有不能与相对于上述棒状化合物具有取向限制力的基材的构成材料接触的结构,就不能用作本方式的基材。
作为不能使用于这样的本方式的基材,例如可以举出包括仅由高分子材料构成,且具有作为负的C板的功能的支撑体、和层叠于上述支撑体上的含有具有折射率各向异性的光学各向异性材料的相位差层的结构的基材。在具有这样的结构的基材中,构成上述支撑体的高分子材料成为相对于上述棒状化合物具有取向限制力的基材的构成材料,但在上述基材上形成了上述相位差层的情况下,由于上述相位差层的存在,上述棒状化合物不能与上述高分子材料接触。从而,具有这样的结构的基材即使具有作为负的C板的性质,也不包括在本方式的基材中。
本方式中使用的基材只要具有作为A板或B板的性质、及负的C板的性质就不特别限定。作为上述基材的A板的性质,如上所述,只要是面内延迟(Re)在30nm以上就不特别限定,但在本方式中,优选30nm~250nm的范围内,其中优选30nm~200nm的范围内,尤其优选30nm~150nm的范围内。这是因为,通过使在本方式中使用的基材的Re在上述范围内,使本方式的相位差薄膜的作为A板的性质优越。还有,上述面内延迟的定义、及测定方法与上述内容相同,因此在此省略说明。
作为本方式中使用的基材的作为B板的性质只要是关于基材的上述Nx、Ny、及Nx具有Nx>Ny>Nz的关系就不特别限定,但基材的弹簧优选30nm~200m的范围内,其中优选30nm~170nm的范围内,与其优选30nm~140nm的范围内。进而,基材的面内延迟(Re)优选10nm~200nm的范围内,其中优选10nm~150nm的范围内,尤其优选10nm~100nm的范围内。
在此上述厚度方向延迟(Rth)及面内延迟(Re)的定义、测定方法与上述内容相同,因此,在此省略说明。
作为本方式中使用的基材的作为负的C板的性质如上所述,只要是厚度方向延迟(Rth)为10nm以上,就不特别限定,但在本方式中,优选10nm~250nm的范围内,其中优选25nm~200nm的范围内,尤其优选40nm~150nm的范围内。这是因为,通过使本方式中使用的基材的Rth在上述范围内,能够使含于上述相位差层的棒状化合物形成更均质的无规均匀取向。还有,上述厚度方向延迟(Rth)的定义、及测定方法与上述内容相同,因此,在此省略说明。
本方式中使用的基材的透明度可以根据对本方式的相位差薄膜要求的透明性等任意确定即可,但通常优选可见光区域的透过率为80%以上,更优选90%以上。这是因为,若透过率低,则则有时上述棒状化合物等的选择范围变窄。在此,基材的透过率可以利用JIS K736-1(塑料-透明材料的总透光率的试验方法)测定。
本发明中使用的基材的厚度只要是根据本发明的相位差层的用途等而具有需要的自支撑性就不特别限定,但通常优选10μm~188μm的范围内,尤其优选20μm~125μm的范围内,特别优选30μm~80μm的范围内。这是因为,若基材的厚度比上述范围薄,则有时得不到本发明的相位差层所需的自支撑性。另外因为,若厚度比上述范围厚,则例如,有时在截断加工本发明的相位差层薄膜时,加工屑增加,或截断刃的磨损变快。
在此,在本发明的相位差薄膜中,在相位差薄膜和后述的基材的粘接部存在两者“混合”的混合区域的情况下,上述相位差薄膜的厚度包括上述混合区域。
另外,本发明中使用的基材只要是具备上述光学特性,就可以使用具有挠曲性的挠性材料,也可以使用没有挠曲性的硬性材料,但优选使用挠性材料。这是因为,通过使用挠性材料,能够将本发明的光学功能薄膜的制造工序作为辊对辊工序,能够得到生产率优越的相位差薄膜。
在此,构成上述挠性材料的材料与上述[A.光学功能薄膜]项中记载的相同,因此,在此省略说明。
本方式中使用的基材优选实施拉伸处理。这是因为:通过实施拉伸处理,上述棒状化合物容易浸透基材中,因此,能够形成:基材和相位差层的粘附性更优越,且棒状化合物形成了更均质的无规均匀取向的光学功能层。
作为上述拉伸处理,不特别限定,可以根据构成基材的材料等任意确定即可。作为这样的拉伸处理,可以例示单轴拉伸处理、和双轴拉伸处理。
作为上述拉伸处理的拉伸条件,只要是能够对基材赋予希望的作为A板或B板的性质、及负的C板的性质,就不特别限定。
本方式中的基材的构成不限于单一的层构成的结构,具有多层层叠的结构也可。在具有多层层叠的结构的情况下,层叠同一组成的层也可,层叠具有不同组成的多层也可。
作为层叠具有不同组成的多层的基材的结构,例如,可以例示将使三乙酰纤维素等上述棒状化合物无规均匀取向的材料构成的薄膜、和透水性优越的环烯烃聚合物构成的支撑体层叠的方式。
3.相位差薄膜
本方式的相位差薄膜除了上述基材及相位差层以外,具有其他层也可。作为这样的其他层,例如,可以举出防反射层、紫外线吸收层、红外线吸收层、及防静电层等。
在此,能够使用于本方式的上述防反射层、紫外线吸收层、红外线吸收层、及防静电层与上述[A.光学功能薄膜]项中记载的相同,因此,在此省略说明。
本方式的相位差薄膜的厚度只要能够显示希望的光学特性的范围内就不特别限定,但通常优选20μm~150μm的范围内,尤其优选25μm~130μm的范围内,其中优选30μm~110μm的范围内。
另外,本方式的相位差薄膜的按照JISK7105测定的浊度值为0%~2%的范围内,尤其优选0%~1.5%的范围内,其中优选0%~1%的范围内。
本方式的相位差薄膜的厚度方向延迟可以根据本方式的用途等适当选择,不特别限定。其中,在本方式中,厚度方向延迟(Rth)优选60nm~450nm的范围内,其中优选70nm~400nm的范围内,尤其优选80nm~350nm的范围内。这是因为,通过使厚度方向延迟(Rth)为上述范围内,能够将本方式的相位差薄膜形成为适合改进VA(Vertical Alignment)方式的液晶显示装置的视场角特性的薄膜。
另外,本方式的相位差薄膜的面内延迟(Re)可以根据本方式的相位差薄膜的用途等,适当选择即可,不特别限定。其中,在本方式中,面内延迟(Re)优选20nm~150nm的范围内,其中优选30nm~130nm的范围内,尤其优选40~110nm的范围内。这是因为,通过使面内延迟(Re)在上述范围内,能够将本方式的相位差薄膜用作适合改进VA(VerticalAlignment)方式的液晶显示装置的视场角特性的相位差薄膜。
上述面内延迟(Re)值具有波长依存性也可。例如,可以为长波长侧的一方比短波长侧的Re值大的方式,也可以为短波长侧的一方比长波长侧的Re值大的方式。这是因为,通过具有这样的Re值的波长依存性,能够在可见光区域改进液晶显示元件的视场角特性。
作为本方式的相位差薄膜的用途,不特别限定,例如,可以举出使用于液晶显示装置的光学补偿板(例如,视角补偿板)、椭圆偏振板、亮度提高板等。其中,本方式的相位差薄膜,可以适合用作用于改进液晶显示装置的视场角依存性的光学补偿板。本方式的相位差薄膜具备作为A板或B板的性质、及负的C板的性质,因此,可以最适合用作VA方式的液晶显示装置用光学补偿板。
作为将本方式的相位差薄膜用作VA方式的液晶显示装置的光学补偿板的方式,只要是得到希望的视场角特性就不特别限定。参照附图,具体说明将本方式的相位差薄膜用作VA方式的额液晶显示装置的光学补偿板的方式。图5是说明将本方式的相位差薄膜用作VA方式的液晶显示装置的光学补偿板的方式的示意图。图5(a)是表示不使用本方式的相位差薄膜的、通常的VA方式的液晶显示装置一例的概略剖面图。如图5(a)所示,通常的液晶显示装置具有液晶单元104被两张偏振板30加持的额结构。上述偏振板30具有在偏振片52的两面层叠偏振板包含薄膜51的结构。
图5(b)是表示使用本方式的相位差薄膜的液晶显示装置的一例的概略剖面图。如图5(b)所示,作为将本方式的相位差薄膜用作光学补偿板的方式,可以举出在液晶单元104和背光灯侧的偏振板30直接形成层叠本方式的相位差薄膜20的方式。根据这样的方式可知,具有可以直接使用以往的液晶显示装置中使用的部件的优点。
图5(c)是表示使用本方式的相位差薄膜的液晶显示装置的其他的例子的概略剖面图。如图5(c)所示,作为将本方式的相位差薄膜20用作光学补偿板的方式,可以举出将本方式的相位差薄膜20代替构成背光灯侧的偏振板31的偏振板保护薄膜使用的方式。根据这样的方式可知,本方式能够发挥作为用于改进视场角依存性的光学补偿板的功能、和作为偏振板保护薄膜的功能,因此,能够进而薄型化液晶显示装置。
另外,本方式的光学功能薄膜通过与偏振光层贴合,还可以使用于作为偏振光薄膜的用途。偏振光薄膜通常形成偏振光层和其两表面上的保护层而成,但在本方式中,例如,通过将其一侧的保护层作为上述相位差薄膜,例如能够形成为具有改进液晶显示装置的视场角特性的光学补偿功能的偏振光薄膜。
作为上述偏振光层,不特别限定,但例如,可以使用碘系偏振光层、使用双色性染料的染料系偏振光层或聚烯系偏振光层等。碘系偏振光层或染料系偏振光层通常使用聚乙烯醇制造。
4.相位差薄膜的制造方法
其次,对本方式的相位差薄膜的制造方法及性能说明。本方式的相位差薄膜的制造方法只要是能够在上述基材上形成具有无规均匀取向的相位差层的方法就不特别限定,但通常使用在上述基材上涂敷将上述棒状化合物溶解于溶剂中配制的相位差层形成用组合物的方法。这是因为,根据这样的方法,能够使上述棒状化合物与溶剂一同渗入上述基材中,因此,能够强化与构成上述基材的材料的相互作用,其结果,容易形成上述棒状化合物的无规均匀取向。以下,对这样的相位差薄膜的制造方法进行说明。
上述相位差层形成用组合物通常包括棒状化合物、和溶剂,根据需要含有其他化合物也可。还有,使用于上述相位差层形成用组合物的棒状化合物、及基材与上述[1.相位差层]及[2.基材]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
作为使用于上述相位差层形成用组合物的溶剂,只要是能够将上述棒状化合物溶解为希望的浓度就不特别限定。作为本方式中使用的溶剂,只要是能够将上述棒状化合物溶解为希望的浓度,且不侵蚀基材就不特别限定。
在此,作为本方式中使用的溶剂,可以使用与在上述[A.光学功能薄膜]项中作为光学功能层形成用组合物中使用的溶剂相同的溶剂,因此,在此省略说明。
上述相位差层形成用组合物中的上述棒状化合物的含量只要是能够根据在基材上涂敷上述相位差层形成用组合物涂敷的涂敷方式等,将上述相位差层形成用组合物的粘度设为规定的值的范围内就不特别限定。其中,在本方式中,上述棒状化合物的含量优选在上述相位差层形成用组合物中为10质量%~30质量%的范围内,尤其优选在10质量%~25质量%的范围内,其中优选10质量%~20质量%的范围内。
在上述相位差层形成用组合物中,根据需要含有光聚合引发剂也可。尤其,在实施利用紫外线照射使相位差层固化的处理的情况下,优选含有光聚合引发剂。进而,在使用上述光聚合引发剂的情况下,可以合用光聚合引发剂。
在此,作为本方式中使用的光聚合引发剂及光聚合引发助剂,可以使用与在上述[A.光学功能薄膜]项中作为光学功能层形成用组合物中的相同的光聚合引发剂及光聚合引发助剂,因此,在此省略说明。
在不牺牲本方式的目的的范围内,可以向上述相位差层形成用组合物中添加下述化合物。作为能够添加的化合物,例如,可以举出多元醇和一价酸或多价酸缩合而得到的聚酯预聚物与(甲基)丙烯酸反应得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯;使具有多元醇基和两个异氰酸酯基的化合物相互反应后,使(甲基)丙烯酸酯与其反应产物反应得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯;双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、聚羧酸聚缩水甘油基酯、多元醇聚缩水甘油基醚、脂肪族或脂环族环氧树脂、氨基环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、二羟基苯型环氧树脂等环氧树脂、和(甲基)丙烯酸酯反应得到的环氧(甲基)丙烯酸酯等光聚合性化合物;具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的光聚合性液晶性化合物等。相对于上述相位差层形成用组合物的这些化合物的添加量可以在不牺牲本发明的目的的范围内确定。通过添加上述化合物,有时能够提高光学功能层的机械强度,改进稳定性。
作为在取向层上涂敷上述相位差层形成用组合物的涂敷方式,只要是能够实现希望的平面性的方法,就不特别限定。具体来说,可以例示
在此,作为本方式中使用的涂敷方式,与在上述[A.光学功能薄膜]项中作为涂敷光学功能层形成用组合物的方式说明的方式相同的涂敷方式,因此,在此省略说明。
上述相位差层形成用组合物的膜厚的厚度只要是能够实现希望的平面性的范围内,就不特别限定,但通常优选0.1μm~50μm的范围内,尤其优选0.5~30μm的范围内,其中优选0.5μm~10μm的范围内。这是因为,若相位差层形成用组合物的涂膜的厚度比上述范围薄,则有时损失相位差层的平面性,另外,若厚度比上述范围厚,则有时溶剂的干燥负荷增大,生产率降低。
上述相位差层形成用组合物的涂膜的干燥方法,可以使用与在上述[A.光学功能薄膜]项中作为干燥光学功能层形成用组合物的涂膜的方法说明的方法相同的方法,因此,在此省略说明。
在作为上述棒状化合物使用聚合性材料的情况下,聚合上述聚合性材料的方法不特别限定,根据上述聚合性材料具有的聚合性官能团的种类,任意确定即可。其中,在本方式中,优选利用活性放射线的照射使其固化的方法。作为活性放射线,只要是能够聚合聚合性材料的反射性就不特别限定,但从装置的容易性等观点出发,通常优选使用紫外线或可见光,其中,使用150nm~500nm,优选使用250~450nm,进而优选使用300~400nm的照射光。
作为该照射光的光源,与在上述[A.光学功能薄膜]项中记载的光源相同,因此,在此省略说明。
C.光学功能层形成用组合物
其次,对本发明的光学功能层形成用组合物进行说明。本发明的光学功能层形成用组合物,其特征在于,包含棒状化合物、和由醇系及其他有机溶剂构成的混合溶剂,上述混合溶剂中的醇系溶剂量在5质量%~20质量%的范围内。
根据本发明可知,通过在上述混合溶剂中以上述范围内含有醇系溶剂,在使用本发明的光学功能层形成用组合物形成光学功能层时,能够得到没有白浊的透明性优越的光学功能层。
在本发明的光学功能层形成用组合物中,通过在上述混合溶剂中以上述范围内含有醇系溶剂,抑制白浊,对该机理不是很清楚,但认为是如下的机理。即,由于含于本发明的光学功能层形成用组合物中的棒状化合物不溶于醇系溶剂,因此,通过醇系溶剂存在于混合溶剂中,能够在使用本发明的光学功能层形成用组合物形成光学功能层时,促进上述棒状化合物的面内取向。因此,认为:能够抑制棒状化合物的排列不良,其结果,能够防止光学功能层的白浊。
在本发明中,将上述混合溶剂中的醇系溶剂的含量规定为5质量%~20质量%的范围内,但设为这样的范围的理由如下。即,这是因为,若醇系溶剂量少于上述范围,则在使用本发明的光学功能层形成用组合物形成光学功能层时,有时光学功能层发生白浊。另一方面因为,若醇系溶剂量多于上述范围,则在本发明的光学功能层形成用组合物中,不能以希望的浓度溶解后述的棒状化合物。
还有,作为本发明的上述混合溶剂中的醇系溶剂,可以利用气体色谱法测定。作为这样的气体色谱法的测定条件,例如,可以例示以下条件。
(1)测定装置  岛津制作所
(2)检测器    FID
(3)柱        SBS-200 3m
(4)柱温度    100℃
(5)喷射温度  150℃
(6)载体气体  He 150kPa
(7)氢压    60kPa
(8)大气压  50kPa
另外,本发明的光学功能层形成用组合物优选为了形成上述棒状化合物形成了无规均匀取向的光学功能层而使用。这是因为,棒状化合物形成了无规均匀取向的光学功能层的作为负的C板发挥作用的光学特性的显现性优越,因此,能够在不使用取向膜的情况下形成光学特性的显现性优越的光学功能层。另外因为,不需要取向膜,因此,例如,使用本发明的光学功能层形成用组合物,在基材上直接形成光学功能层,由此能够得到基材和光学功能层的粘附性优越的光学功能薄膜。
上述无规均匀取向是:使用本发明的光学功能层形成用组合物形成的光学功能层赋予作为负的C板的光学特性的棒状化合物的排列方式之一。以往,作为显示负的C板的光学特性的棒状化合物的排列方式,通常为具有向列结构的排列形式,但上述无规均匀取向具有:不具有向列结构的特征。
在此,上述无规均匀取向与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
本发明的光学功能层形成用组合物包含棒状化合物、和由醇系溶剂及其他有机溶剂构成的混合溶剂。以下,对本发明的光学功能层形成用组合物的各构成进行详细说明。
1.混合溶剂
首先,对构成本发明的光学功能层形成用组合物的混合溶剂进行说明。本发明中使用的混合溶剂包括醇系溶剂、和其他有机溶剂。
(1)醇系溶剂
对上述混合溶剂中使用的醇系溶剂进行说明。本发明中使用的醇系溶剂在使用本发明的光学功能层形成用组合物形成光学功能层时,具有防止光学功能层白浊的功能。
本发明中的混合溶剂中的醇系溶剂量只要在5质量%~20质量%的范围内,就不特别限定。其中,在本发明中,优选10质量%~20质量%的范围内。在此,上述醇系溶剂量的定量方法与上述内容相同,因此,在此省略说明。
本发明中使用的醇系溶剂只要是不侵蚀后述的基材就不特别限定。这样的醇系溶剂不限于一种,混合两种以上使用也可。
本发明中使用的醇系溶剂可以为在分子内含有的OH基的数目为1个的一元醇,也可以为OH基的数目为2个的多元醇,但其中优选使用一元醇。
另外,本发明中使用的醇系溶剂也可以为一元醇、二元醇、及三元醇的任一种,但优选使用其中的一元醇。
进而,作为本发明中使用的醇系溶剂,可以例示脂肪族饱和醇、脂肪族不饱和醇、脂肪族醇、芳香族醇、杂环式醇,但在本发明中,优选十一年过脂肪族饱和醇。
作为上述脂肪族饱和醇,优选使用低级脂肪族饱和醇,更具体来说,优选构成烃链的碳数为1~6的范围内,尤其优选3~5的范围。作为具有上述碳原子数的低级脂肪族饱和醇,可以举出烃链为直链状的醇、和具有侧链的醇,但在本发明中,即使为低级脂肪族饱和醇,也能够适当使用。
在上述醇系溶剂中,作为优选使用于本发明的醇系溶剂的具体例,可以举出甲醇、乙醇、N-丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等。其中,在本发明中,更适合使用异丙醇、N-丙醇。
(2)有机溶剂
其次,对构成本发明中的混合溶剂的有机溶剂进行说明。本发明中的有机溶剂具有将后述的棒状化合物溶解为希望的浓度。作为本发明中使用的有机溶剂,可以为单一溶剂构成的有机溶剂,也可以为多种溶剂的混合溶剂。
作为本发明中使用的有机溶剂,只要是能够将后述的棒状化合物溶解为希望的浓度就不特别限定。作为本发明中使用的有机溶剂,例如,可以例示苯、己烷等烃系溶剂、丁酮、甲基异丁酮、环己酮等酮系溶剂、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷等醚系溶剂、氯仿、二氯仿等卤代烷基系溶剂、醋酸甲酯、醋酸丁酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等酯系溶剂、N,N-二甲氧基甲酰胺等酰胺系溶剂、及二甲基亚砜等亚砜系溶剂。其中,在本发明中,可以适合使用丁酮、甲基异丁酮、环己酮、及甲基环己酮。
2.棒状化合物
其次,对构成的本发明的光学功能层形成用组合物的棒状化合物进行说明。本发明的只要制能够对使用本发明的光学功能层形成用组合物形成的光学功能层赋予希望的光学特性就不特别限定。
在此,本发明中使用的棒状化合物与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
作为本发明的光学功能层形成用组合物中的上述棒状化合物的含量,只要是能够根据使用本发明的光学功能层形成用组合物形成光学功能层时的形成方法等,将本发明的整个调节为规定的粘度的范围内就不特别限定。其中,在本发明中,上述棒状化合物的含量优选在光学功能层形成用组合物中为5质量%~50质量%的范围内,尤其优选5质量%~20质量%的范围内。
还有,上述棒状化合物的含量通过在铝杯中量取本发明的光学功能层形成用组合物2g,用150的烤箱干燥1小时后,由挥发减量算出而求出。
3.光学功能层形成用组合物
本发明的额光学功能层形成用组合物具有上述混合溶剂及棒状化合物以外的其他构成也可。作为这样的其他构成,例如,可以举出,聚二甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷、有机变性硅氧烷等硅形均化剂;聚烷基丙烯酸酯、聚烷基乙烯酯等直链状聚合物;氟系表面活性剂、碳氢化合物系表面活性剂等表面活性剂等表面活性剂;四氟乙烯等氟系均化剂;光聚合引发剂等。其中,在本发明中,作为上述棒状化合物,在使用具有利用光照射聚合的聚合性官能团的棒状化合物的情况下,优选包含光聚合引发剂。
在此,作为本发明中使用的光聚合引发剂,与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
作为上述光聚合引发剂的含量,只要是能够在希望的时间内聚合上述棒状化合物的范围内就不特别限定,但通常优选相对于上述棒状化合物100为1重量份~10重量份的范围内,尤其优选3重量份~6重量份的范围内。这是因为,若光聚合引发剂的含量大于上述范围,则在使用本发明的光学功能层形成用组合物形成的光学功能层中,有时上述棒状化合物的排列被打乱。另外因为,若含量小于上述范围,则根据棒状化合物的种类的不同,有时不能在希望的时间内聚合。
在使用上述光聚合引发剂的情况下,可以合用光聚合引发助剂。作为这样的光聚合引发剂,与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
此外,在本发明的光学功能层形成用组合物中,在不损害本发明的目的的范围内,可以使用上述以外的其他化合物。关于这样的化合物,与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
作为本发明的光学功能层形成用组合物的粘度,可以根据使用本发明的光学功能层形成用组合物形成光学功能层的方法等,任意调节也可,但通常优选在25℃下为0.5mPa·s~10mPa·s的范围内,其中,优选1Pa·s~5Pa·s的范围内,尤其优选1Pa·s~3Pa·s的范围内。
本发明的光学功能层形成用组合物的用途不特别限定,但优选为了形成构成液晶显示装置中使用的光学功能薄膜的光学功能层而使用,尤其最优选为了形成本发明的光学功能层形成用组合物中含有的棒状化合物形成了无规均匀取向的光学功能层而使用。这样的无规均匀取向的详细情况与上述相同,因此,在此省略说明。
作为本发明的光学功能层形成用组合物的制造方法,只要是能够制造具有上述构成的光学功能层形成用组合物的方法就不特别限定,但可以适用作为通常的有机溶剂系组合物的制造方法使用的方法。作为这样的方法,例如,可以举出在含有上述范围内的醇系溶剂的混合溶剂中分别以规定的浓度熔解上述棒状化合物等的方法。
D.光学功能薄膜的制造方法
其次,对本发明的光学功能薄膜的制造方法进行说明。本发明的光学功能薄膜的制造方法,其特征在于,通过使用具有作为负的C板的性质的基材、和上述光学功能层形成用组合物,在上述基材上涂敷上述光学功能层形成用组合物,制造具有基材、和形成于上述基材上,且含有形成无规均匀取向的棒状化合物的光学功能层的光学功能薄膜。
根据本发明可知,通过使用含有醇系溶剂的上述光学功能层形成用组合物,形成光学功能层,能够制作具有透明性优越的光学功能薄膜。
另外,根据本发明可知,通过在基材上直接形成上述光学功能层,能够制作光学功能层和基材的粘附性优越的光学功能薄膜。通过这样在基材上直接形成光学功能层,提高两者的粘接力的机制如下所述。即,通过在基材上直接形成光学功能层能够使含于光学功能层的棒状分子从基材的表面向基材中浸透,因此,在基材和光学功能层的粘接部中不存在明确的界面,两者形成“混合”的状态。因此,认为与以往的界面相互作用引起的粘接相比,能够显著改进粘附性。
另外,在以往的具有取向层的结构的光学功能薄膜中,在取向层和光学功能层的界面、或取向层和基材的界面,还存在光发生多重反射,干涉不均发生的问题。然而,根据本发明的光学功能薄膜可知,如下所述地不具有取向层,另外,上述基材和上述光学功能层的粘接部形成为“混合”状态,因此,不存在明确的界面。从而,具有不会发生上述多重反射,干涉不均引起的品质的降低不发生的优点。
进而,根据本发明可知,在上述光学功能层中,棒状化合物形成无规均匀取向,因此,能够在不使用取向膜的情况下,光学特性的显现性、尤其作为负的C板作用的光学特性的显现性优越的光学功能薄膜。
本发明的光学功能薄膜的制造方法使用基材、和光学功能层形成用组合物。以下,对本发明的光学功能薄膜的制造方法详细说明。
还有,本发明的光学功能层形成用组合物与上述[A.光学功能层形成用组合物]项记载的相同,因此,在此省略说明。
1.基材
首先,对本发明中使用的基材进行说明。本发明中使用的基材具有作为负的C板的功能。另外,如后所述,利用本发明的光学功能薄膜的制造方法得到的光学功能薄膜,通过光学功能层直接形成于基材上,使含于上述光学功能层的棒状化合物形成无规均匀取向,因此,本发明中使用的基材还具有:上述棒状化合物形成无规均匀取向的所谓的作为取向膜的功能。以下,对这样的本发明中使用的基材进行说明。
本发明中使用的基材只要是具有作为光学性上负的C板的性质就不特别限定。在此,在本发明中,“具有作为光学性上负的C板的性质”是指:在将基材片的面内的任意X方向及Y方向折射率设为Nx、Ny、厚度方向的折射率设为Nz时,Nx=Ny>Nz的关系成立。
作为本发明中使用的基材,使用具有作为光学性上负的C板的性质的基材的理由如下。即,这是因为,如上所述,本发明中的基材发挥上述棒状化合物形成无规均匀取向的所谓的作为取向膜的功能,但只要基材不具有作为负的C板的性质,上述棒状化合物就不能形成无规均匀取向。
在本发明中,在具有作为上负的C板的性质的基材上,形成含有上述棒状化合物的光学功能层,由此使上述棒状化合物形成无规均匀取向,这一机理与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的理由相同,因此,在此省略说明。
认为:通过上述机理,上述基材具有作为形成上述棒状化合物的无规均匀取向的取向膜的功能,因此,本发明中使用的基材相对于棒状化合物需要为:具有取向限制力,且具有显示作为负的C板的性质的基材的构成材料存在于基材表面的结构的基材。从而,即使具有作为负的C板的性质,也在基材上形成光学功能层的情况下,上述棒状化合物具有不能与相对于上述棒状化合物具有取向限制力的基材的构成材料接触的结构,就不能用作本发明的基材。
作为这样不能使用于本发明的基材,例如可以举出包括仅由高分子材料构成,且具有作为负的C板的功能的支撑体、和层叠于上述支撑体上的含有具有折射率各向异性的光学各向异性材料的相位差层的结构的基材。在具有这样的结构的基材中,构成上述支撑体的高分子材料成为相对于上述棒状化合物具有取向限制力的基材的构成材料,但在上述基材上形成了上述光学功能层的情况下,由于上述相位差层的存在,上述棒状化合物不能与上述高分子材料接触。从而,具有这样的结构的基材即使具有作为负的C板的性质,也不包括在本发明的基材中。
本发明中使用的基材的作为负的C板的性质可以根据上述光学功能层中使用的棒状化合物的种类、或对本发明的光学功能薄膜要求的光学特性等适当选择即可。其中,在本发明中,上述基材的厚度方向延迟(Rth)优选20~100nm的范围内,尤其优选25nm~80nm的范围内,其中优选30nm~60nm的范围内。这是因为,通过使厚度方向延迟(Rth)在上述范围内,无论上述棒状化合物的种类,能够在上述光学功能层中容易地形成无规均匀取向。另外因为,通过使上述基材的厚度方向延迟(Rth)在上述范围内,能够形成更均质的无规均匀取向。
在此,上述厚度方向延迟(Rth)是通过本发明中使用的基材的面内中的超前轴方向(折射率最小的方向)的折射率Nx、及滞相轴(折射率最大的方向)的折射率Ny、厚度方向的折射率Nz、和光学功能层的厚度d(mm),由式Re={(Nx+Ny)/2-Nz}×d表示的值。本发明的厚度方向延迟(Rth)的值使用在室温下利用王子测量仪株式会社制KOBRA-WR测定的值。
另外,在本发明中,从在基材上形成具有更均质的无规均匀取向的棒状化合物的光学功能层的观点出发,除了厚度方向延迟(Rth)在上述范围之外,面内延迟(Re)优选0nm~300nm的范围内,尤其优选0~150nm的范围内,其中优选0nm~125nm的范围内。
在此,上述面内延迟(Re)是通过本发明中使用的基材的面内中的超前轴方向(折射率最小的方向)的折射率Nx、及滞相轴(折射率最大的方向)的折射率Ny、和光学功能层的厚度d(mm),由式Re=(Nx-Ny)×d表示的值。本发明的面内延迟(Re)的值使用在室温下利用王子测量仪株式会社制KOBRA-WR测定的值。
本发明中使用的基材的透明度可以根据对本发明光学功能薄膜要求的透明性等任意确定,但通常优选可见光区域中的透过率为80%以上,更优选90%以上。这是因为,若透过率低,则有时上述棒状化合物等的选择范围变窄。在此,基材的透过率可以利用JIS K736-1(塑料-透明材料的总透光率的试验方法)测定。
本发明中使用的基材的厚度只要是根据本发明的光学功能薄膜的用途等而具有需要的自支撑性就不特别限定,但通常优选10μm~188μm的范围内,尤其优选20μm~125μm的范围内,特别优选30μm~80μm的范围内。这是因为,若基材的厚度比上述范围薄,则有时得不到本发明的光学功能薄膜所需的自支撑性。另外因为,若厚度比上述范围厚,则例如,有时在截断加工本发明的光学功能薄膜时,加工屑增加,或截断刃的磨损变快。
另外,本发明中使用的基材只要具备上述特性就不特别限定。构成这样的基材的材料与与上述[A.光学功能薄膜]项记载的相同,因此,在此省略说明。
本发明中使用的基材优选实施拉伸处理。这是因为:通过实施拉伸处理,上述棒状化合物容易浸透基材中,因此,能够形成:基材和相位差层的粘附性更优越,且棒状化合物形成了更均质的无规均匀取向的光学功能层。
作为上述拉伸处理,不特别限定,可以根据构成基材的材料等任意确定即可。作为这样的拉伸处理,可以例示单轴拉伸处理、和双轴拉伸处理。其中,作为本发明中的上述拉伸处理,优选双轴拉伸处理。
作为上述双轴拉伸处理的拉伸方法,只要是能够向基材赋予希望的作为负的C板的性质的方法,就不特别限定,但在本发明中,例如,可以适当进行辊拉伸法、长间隙沿拉伸法、拉幅机拉伸法、圆筒拉伸法等任意的拉伸方法。在拉伸处理时,高分子薄膜例如优选加热为玻璃化温度以上,且熔点温度以下。
本发明中的基材的构成不限于单一的层构成的结构,具有多层层叠的结构也可。在具有多层层叠的结构的情况下,层叠同一组成的层也可,层叠具有不同组成的多层也可。
作为层叠具有不同组成的多层的基材的结构,例如,可以例示将使三乙酰纤维素等上述棒状化合物无规均匀取向的材料构成的薄膜、和透水性优越的环烯烃聚合物构成的支撑体层叠的方式。
2.光学功能薄膜的制造方法
其次,在本发明中,对使用上述光学功能层形成用组合物,在上述基材上形成光学功能层,由此制造光学功能薄膜的方法进行说明。在本发明的光学功能薄膜的制造方法中,通过在上述基材上直接涂敷上述光学功能层形成用组合物,形成光学功能层。
作为在取向层上涂敷上述光学功能层形成用组合物的涂敷方式,只要是能够实现希望的平面性的方法,就不特别限定。具体来说,可以例示凹版涂敷法、逆转涂敷法、刮刀涂敷法、浸涂法、溅涂法、气刀涂敷法、旋涂法、辊涂法、印刷法、浸渍打捞法、幕涂法、模涂法、浇铸法、棒涂法、挤压涂敷法、E型涂敷方法等,但不限于这些。
上述光学功能层形成用组合物的膜厚的厚度只要是能够实现希望的平面性的范围内,就不特别限定,但通常优选0.1μm~50μm的范围内,尤其优选0.5~30μm的范围内,其中优选0.5μm~10μm的范围内。这是因为,若光学功能层形成用组合物的涂膜的厚度比上述范围薄,则有时损失光学功能层的平面性,另外,若厚度比上述范围厚,则有时溶剂的干燥负荷增大,生产率降低。
上述光学功能层形成用组合物的涂膜的干燥方法,可以使用加热干燥方法、减压干燥方法、缝隙干燥方法等通常使用的干燥方法。另外,本发明的干燥方法不限于单一的方法,例如,也可以通过根据残留的溶剂量,依次改变干燥方式等的方式,采用多种干燥方式。
在作为上述棒状化合物使用聚合性材料的情况下,聚合上述聚合性材料的方法不特别限定,根据上述聚合性材料具有的聚合性官能团的种类,任意确定即可。其中,在本发明中,优选利用活性放射线的照射使其固化的方法。作为活性放射线,只要是能够聚合聚合性材料的反射性就不特别限定,但从装置的容易性等观点出发,通常优选使用紫外线或可见光,其中,使用150nm~500nm,优选使用250~450nm,进而优选使用300~400nm的照射光。
作为该照射光的光源,推荐使用低压水银灯(杀菌灯、荧光化学灯、黑灯)、高压放电灯(高压水银灯、金属卤化物灯)、短弧放电灯(超高压水银灯、氙灯、水银氙等)等。其中,推荐使用金属硫化物灯、氙灯、高压水银灯等。另外,照射强度可以根据光聚合引发剂的含量等适当调节而照射。
3.光学功能薄膜
最后,对利用本发明的光学功能薄膜的制造方法制造的光学功能薄膜进行说明。利用本发明制造的光学功能薄膜具有基材、和直接形成于上述基材上的光学功能层。另外,在上述光学功能层中,上述棒状化合物形成无规均匀取向。
利用本发明制造的光学功能薄膜,其特征在于,由于使用上述光学功能层形成用组合物形成光学功能层,透明度优越。
利用本发明制造的光学功能薄膜例如在使用于液晶显示装置用光学补偿薄膜的情况下,不发生不均或白浊,具有能够实现高显示品质的优点。
另外,利用本发明制造的光学功能薄膜通过在上述基材上直接形成光学功能层,能够使基材和光学功能层牢固粘附,因此,具有层间剥离等不由于经时而发生的优点。
进而,利用本发明制造的光学功能薄膜由于在光学功能层形成无规均匀取向,作为负的C板作用的光学特性的显现性优越。
以下,对利用本发明的光学功能薄膜的制造方法制造的光学功能薄膜详细说明。还有,本发明的无规均匀取向与上述[A.光学功能薄膜]项中说明的相同,因此,在此省略说明。
利用本发明制造的光学功能薄膜的厚度只要是能够显示希望的光学特性的范围内就不特别限定,但通常优选30μm~200μm的范围内,尤其优选30μm~150μm的范围内,其中优选30μm~100μm的范围内。
另外,本发明的光学功能薄膜优选按照JISK7105测定的浊度值为0.1%~5%的范围内,尤其优选0.1%~1%的范围内,其中优选0.1%~0.5%的范围内。
利用本发明制造的光学功能薄膜的厚度方向延迟(Rth)可以根据光学功能薄膜的用途等适当选择,不特别限定。其中,在本发明中,厚度方向延迟(Rth)优选50nm~500nm的范围内,其中优选100nm~400nm的范围内,尤其优选100nm~400nm的范围内。这是因为,通过使厚度方向延迟(Rth)为上述范围内,能够将利用本发明制造的光学功能薄膜形成为适合改进VA(Vertical Alignment)方式的液晶显示装置的视场角特性的薄膜。在此,厚度方向延迟(Rth)的定义、及测定方法与上述[1.基材]项中说明的内容相同,因此,在此省略说明。
另外,利用本发明制造的光学功能薄膜的面内延迟(Re)可以根据光学功能薄膜的用途等,适当选择即可,不特别限定。其中,在本发明中,面内延迟(Re)优选0nm~5nm的范围内,其中优选0nm~3nm的范围内,尤其优选0~1nm的范围内。这是因为,通过使面内延迟(Re)在上述范围内,能够将利用本发明制造的光学功能薄膜用作适合改进VA(VerticalAlignment)方式的液晶显示装置的视场角特性的相位差薄膜。在此,面内延迟(Re)的定义、及测定方法与上述[1.基材]项中说明的内容相同,因此,在此省略说明。
上述面内延迟(Re)具有波长依存性也可。例如,可以为长波长侧的一方比短波长侧的值大的方式,也可以为短波长侧的一方比长波长侧的值大的方式。
作为利用本发明制造的光学功能薄膜的用途,不特别限定,可以作为光学功能薄膜使用于各种用途。作为本发明的光学功能薄膜的具体用途,例如可以举出使用于液晶显示装置的光学补偿板(例如,视角补偿板)、椭圆偏振板、亮度提高板等。其中,在本发明中,可以使用于作为负的C板的用途。在这样用作负的C板即光学补偿板的情况下,适合使用于具有VA模式或OCB模式等液晶层的液晶显示装置。
另外,本发明的光学功能薄膜通过与偏振片贴合,还可以使用于作为偏振板的用途。偏振板通常形成偏振片和其两表面上的保护层而成,但在本发明中,例如,通过将其一侧的保护层作为利用本发明制造的上述光学功能薄膜,例如能够形成为具有改进液晶显示装置的视场角特性的光学补偿功能的偏振板。
作为上述偏振片,不特别限定,但例如,可以使用碘系偏振片、使用双色性染料的染料系偏振片或聚烯系偏振片等。碘系偏振片或染料系偏振片通常使用聚乙烯醇制造。
进而,本发明的光学功能薄膜可以实施拉伸处理而使用。作为实施这样的拉伸处理的方式,不特别限定,但例如,可以举出对利用本发明得到的光学功能薄膜实施拉伸处理,用作双轴薄膜的方式。
还有,本发明不限于上述实施方式。上述实施方式是例示,只要具有本发明的专利请求的范围内记载的技术思想、和基本上同一的结构,起到相同的效果,任何情况下都包括在本发明的技术范围内。
实施例
以下,对本发明,具体说明实施例。
(实施例1)
将作为棒状化合物的下述式表示的化合物(I)20质量%溶解于环己酮中,利用棒涂,在由TAC薄膜(富士胶片株式会社制、商品名:TF80UL)构成的基材上以使干燥后的涂敷量为2.5g/m2的方式涂敷。然后,在90℃下加热4分钟,干燥除去溶剂,并且将该棒状化合物浸渍于该TAC薄膜内,进而,向涂敷面照射紫外线,由此将上述棒状化合物固定化,从而制作相位差薄膜。将得到的相位差薄膜作为样品,按以下的项目进行评价。
[化3]
Figure A20068003637000581
1.无规均匀取向
使用王子测量仪株式会社制KOBRA-WR,利用平行尼科耳旋转法,对制作的相位差薄膜、和上述TD80UF测定Rth及Re。关于Rth及Re,从相位差薄膜的测定值减去TD80UF的测定值,由此求出光学功能层的Rth、及Re。在此,上述Re、Rth的测定使用王子测量仪株式会社制、商品名:KOBRA-21ADH。另外,上述浊度的测定使用日本电色工业株式会社制、商品名:NDH2000。进而,对上述选择反射波长的有无的确认使用株式会社岛津制作所制、商品名:UV-3100PC。其结果,Rth=117.9nm、Re=0nm。另外,浊度为0.2%。
进而,利用株式会社岛津制作所制紫外线可见金红外光谱光度计(UV-3100),确认相位差薄膜不具有选择反射波长的情况。
2.粘附性试验
为了调查粘附性,进行说明剥离试验。作为剥离试验,对得到的样品以棋盘状赋予1mm见方的裂缝,将粘接胶带(日基半株式会社制、西迪乐(注册商标))贴附于液晶面,然后剥离胶带,用目视观察。其结果,粘附度为100%。
粘附度(%)=(没有剥离的部分/贴附胶带的区域)×100
3.耐湿热试验-1
将样品浸渍于90℃的热水中60分钟,利用上述方法,测定光学特性及粘附性。其结果,在试验前后,没有发现光学特性及粘附性的变动。
4.耐湿热试验-2
将样品在80℃、湿度95%的环境下静置24小时,利用上述方法测定光学特性及粘附性。其结果,在试验前后,没有光学特性及粘附性的变动。另外,试验后也没有发现折射率各向异性材料的渗出,也没有发现白浊。
5.耐水试验
将样品浸渍于室温(23.5℃)下的纯水中1天,利用上述的方法测定光学特性及粘附性。其结果,在试验前后没有发现光学特性及粘附性的变动。
6.耐碱性试验
将样品浸渍于55℃下的碱水溶液(1.5N的氢氧化钠水溶液)中3分钟,进行水洗、干燥,利用上述方法测定光学特性及粘附性。其结果,自试验前后,没有发现光学特性及粘附性的变动。另外,也没有发现着色。
(实施例2)
将作为棒状化合物的上述式(I)表示的光聚合性液晶化合物(I)20质量%溶解于环己酮中,利用棒涂,将其涂敷在无拉伸COP(环烯烃聚合物)薄膜(JSR株式会社制、商品名:ARTON)上。然后,在50℃下加热2分钟,除去溶剂。进而,通过对涂敷面照射紫外线,将上述棒状化合物固定化,进而在90℃下加热2分钟,除去残留溶剂,从而制作相位差薄膜。将得到的相位差薄膜作为样品,按以下的项目进行评价。
1.无规均匀取向
对制作的相位差薄膜的相位差层,评价Re及选择反射波长的有无、Rth及浊度。测定分别对相位差薄膜整体、和上述无拉伸COP(环烯烃聚合物)薄膜(JSR株式会社制、商品名:ARTON)进行,通过从前者的测定值减去后者的测定值而进行。在此,上述Re、Rth的测定使用王子测量仪株式会社制、商品名:KOBRA-21ADH。另外,上述浊度的测定使用日本电色工业株式会社制、商品名:NDH2000。进而,对上述选择反射波长的有无的确认使用株式会社岛津制作所制、商品名:UV-3100PC。其结果,制作的相位差薄膜的相位差层的Rth=106.6nm、Re=2.9nm、浊度=0.04%,且不具有选择反射波长。由此确认出在相位差薄膜的相位差层中,上述光聚合性液晶化合物为无规均匀取向。
2.光学特性
利用自动双折射测定装置(王子测量仪株式会社制KOBRA-21ADH)测定样品的相位差。从相对于样品表面垂直的倾斜的方向入射测定光,由其光学相位差和测定光的入射角度的图表确认出增加基材薄膜的相位差的各向异性。
3.浊度
为了调查样品的透明性,利用浊度计(日本电色工业株式会社制、商品名:NDH2000)测定浊度。其结果,涂敷量为3g/m2,且良好,为0.3%以下。
4.粘附性试验
为了调查粘附性,进行说明剥离试验。作为剥离试验,对得到的样品以棋盘状赋予1mm见方的裂缝,将粘接胶带(日基半株式会社制、西迪乐(注册商标))贴附于液晶面,然后剥离胶带,用目视观察。其结果,粘附度为100%。
粘附度(%)=(没有剥离的部分/贴附胶带的区域)×100
5.耐湿热试验
将样品浸渍于90℃的热水中60分钟,利用上述方法,测定光学特性及粘附性。其结果,在试验前后,没有发现光学特性及粘附性的变动。
6.耐水试验
将样品浸渍于室温(23.5℃)下的纯水中1天,利用上述的方法测定光学特性及粘附性。其结果,在试验前后没有发现光学特性及粘附性的变动。
(实施例3)
将作为棒状化合物的上述式(I)表示的光聚合性液晶化合物(I)20质量%溶解于环己酮中,利用棒涂,将其涂敷在单轴拉伸COP(环烯烃聚合物)薄膜(JSR株式会社制、商品名:ARTON)上。然后,在50℃下加热2分钟,除去溶剂。进而,通过对涂敷面照射紫外线,将上述棒状化合物固定化,进而在90℃下加热2分钟,除去残留溶剂,从而制作相位差薄膜。将得到的相位差薄膜作为样品,按以下的项目进行评价。
1.无规均匀取向
对制作的相位差薄膜的相位差层,评价选择反射波长的有无、Rth及浊度。测定分别对相位差薄膜整体、和上述单轴拉伸COP(环烯烃聚合物)薄膜(JSR株式会社制、商品名:ARTON)进行,通过从前者的测定值减去后者的测定值而进行。在此,上述Re、Rth的测定使用王子测量仪株式会社制、商品名:KOBRA-21ADH。另外,上述浊度的测定使用日本电色工业株式会社制、商品名:NDH2000。进而,对上述选择反射波长的有无的确认使用株式会社岛津制作所制、商品名:UV-3100PC。其结果,制作的相位差薄膜的相位差层的Rth=2.9nm、Re=106.6nm、浊度=0.04%,且不具有选择反射波长。由此确认出在相位差薄膜的相位差层中,上述光聚合性液晶化合物为无规均匀取向。
2.光学特性
利用自动双折射测定装置(王子测量仪株式会社制KOBRA-21ADH)测定样品的相位差。从相对于样品表面垂直的倾斜的方向入射测定光,由其光学相位差和测定光的入射角度的图表确认出增加基材薄膜的相位差的各向异性。另外,利用所述测定装置,测定三维折射率。其结果如下述表1所示。
[表1]
  Nx   1.59
  Ny   1.55
  Nz   1.53
3.浊度
为了调查样品的透明性,利用浊度计(日本电色工业株式会社制、商品名:NDH2000)测定浊度。其结果,涂敷量为3g/m2,且良好,为0.3%以下。
4.粘附性试验
为了调查粘附性,进行说明剥离试验。作为剥离试验,对得到的样品以棋盘状赋予1mm见方的裂缝,将粘接胶带(日基半株式会社制、西迪乐(注册商标))贴附于液晶面,然后剥离胶带,用目视观察。其结果,粘附度为100%。
粘附度(%)=(没有剥离的部分/贴附胶带的区域)×100
5.耐湿热试验
将样品浸渍于90℃的热水中60分钟,利用上述方法,测定光学特性及粘附性。其结果,在试验前后,没有发现光学特性及粘附性的变动。
6.耐水试验
将样品浸渍于室温(23.5℃)下的纯水中1天,利用上述的方法测定光学特性及粘附性。其结果,在试验前后没有发现光学特性及粘附性的变动。
(实施例4)
作为向列液晶,使用上述式(I)表示的化合物,以质量比为环己酮∶异丙醇=9∶1的混合溶剂中溶解20质量%。因此,光聚合引发剂(依路加齐亚907、日本汽巴盖基(株)制)配制为相对于向列液晶的质量为1质量%,制作光学功能层形成用组合物。
利用棒涂法,在80μm的三乙酰纤维素(TAC)薄膜的基材上涂敷其墨液组合物,以50℃烤箱干燥2分钟后,在氮气氛下照射100mJ/cm2的紫外线,使其固化,形成光学功能层,制作光学(补偿)薄膜。
(实施例5)
按质量比,使用环己酮∶正丙醇=9∶1的混合溶剂,除此之外,通过与实施例4相同的方法,制作光学(补偿)薄膜。
(实施例6)
按质量比,使用环己酮∶正丙醇=8∶2的混合溶剂,除此之外,通过与实施例4相同的方法,制作光学(补偿)薄膜。
(比较例1)
按质量比,使用环己酮∶正丙醇=7∶3的混合溶剂,除此之外,通过与实施例4相同的方法,制作光学(补偿)薄膜。
(比较例2)
按质量比,使用环己酮∶正丙醇=7∶3的混合溶剂,除此之外,通过与实施例4相同的方法,制作光学(补偿)薄膜。
(比较例3)
在仅由环己酮构成的溶剂中溶解20质量%与实施例4中使用的物质相同的向列液晶。因此,将光聚合引发剂(依路加齐亚907、日本汽巴盖基(株)制)配制为相对于向列液晶的质量为1质量%,配制光学功能层形成用组合物。
(评价)
(1)浊度、及总光线透过率(%)
按照JIS K7361中规定的方法,测定在上述实施例及比较例中制作的光学(补偿)薄膜的浊度、及总光线透过率。
(2)正交尼科耳下的不均、白浊
对于实施例4~6及比较例1~3中制作的光学(补偿)薄膜,按照使市售的偏振板(HCL2-5618HCS、(株)三立慈制)成为正交尼科耳配置的方式贴合于两侧,将其设置于液晶用背光灯上,用目视在暗室下观察正面的不均、白浊的程度,进行评价。评价该白浊的程度的判断的基准如下所述。
○:未发现白浊,透明性高,良好。
×:发现白浊,透明性降低,不良。
上述评价结果示出在表2中。如表2所示,实施例中的光学(补偿)薄膜的浊度及正交尼科耳下的不均、白浊为良好。另一方面,比较例中的光学(补偿)薄膜的浊度及正交尼科耳下的不均、白浊均不良。
[表2]
  浊度(%)   总光学透过率(%)   不均   白浊
  实施例4   0.34   91.8   ○   ○
  实施例5   0.34   91.9   ○   ○
  实施例6   0.38   91.7   ○   ○
  比较例1   1.49   91.9   ×   ×
  比较例2   0.39   91.9   ×   ○
  比较例3   0.33   91.8   ×   ×

Claims (25)

1.一种光学功能薄膜,具有:具有作为光学性的负的C板的性质的基材、和形成于所述基材上且具有棒状化合物的光学功能层,其特征在于,
所述光学功能层直接形成于所述基材上,且在所述光学功能层中,所述棒状化合物形成无规均匀取向。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜,其特征在于,
所述基材的厚度方向延迟(Rth)在20nm~100nm的范围内。
3.根据权利要求2所述的光学功能薄膜,其特征在于,
所述基材由三乙酰纤维素构成。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学功能薄膜,其特征在于,
所述棒状化合物具有聚合性官能团。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学功能薄膜,其特征在于,
所述棒状化合物是液晶性材料。
6.根据权利要求5所述的光学功能薄膜,其特征在于,
所述液晶性材料是显示向列相的材料。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的光学功能薄膜,其特征在于,
所述光学功能层的厚度在0.5μm~10μm的范围内。
8.一种相位差薄膜,其特征在于,
使用权利要求1~7中任一项所述的光学功能薄膜,且所述光学功能薄膜的厚度方向延迟(Rth)在50nm~400nm的范围内。
9.根据权利要求8所述的相位差薄膜,其特征在于,
面内的延迟(Re)在0nm~5nm的范围内。
10.一种相位差薄膜,具有:具有作为A板或B板的性质、及作为负的C板的性质的基材;含有棒状化合物的相位差层,其特征在于,
所述相位差层直接形成于所述基材上,且在所述相位差层中,所述棒状化合物形成无规均匀取向。
11.根据权利要求10所述的相位差薄膜,其特征在于,
所述基材的面内延迟(Re)在40nm~200nm的范围内。
12.根据权利要求10或11所述的相位差薄膜,其特征在于,
所述基材的厚度方向延迟(Rth)在10nm~150nm的范围内。
13.根据权利要求10~12中任一项所述的相位差薄膜,其特征在于,
所述基材由环烯烃聚合物(COP)构成。
14.根据权利要求10~13中任一项所述的相位差薄膜,其特征在于,
所述棒状化合物具有聚合性官能团。
15.根据权利要求10~14中任一项所述的相位差薄膜,其特征在于,
所述棒状化合物是液晶性材料。
16.根据权利要求15所述的相位差薄膜,其特征在于,
所述液晶性材料是显示向列相的材料。
17.根据权利要求10~16中任一项所述的相位差薄膜,其特征在于,
所述相位差层的厚度在0.3μm~10μm的范围内。
18.根据权利要求10~17任一项所述的相位差薄膜,其特征在于,
面内延迟(Re)在40nm~200nm的范围内。
19.根据权利要求10~18中任一项所述的相位差薄膜,其特征在于,
厚度方向延迟(Rth)在50nm~300nm的范围内。
20.一种光学功能层形成用组合物,包含:棒状化合物、及由醇系溶剂及其他有机溶剂构成的混合溶剂,其特征在于,
所述混合溶剂中的醇系溶剂量在5质量%~20质量%的范围内。
21.根据权利要求20所述的光学功能层形成用组合物,其特征在于,
所述光学功能层形成用组合物用于形成:所述棒状化合物形成了无规均匀取向的光学功能层。
22.根据权利要求20或21所述的光学功能层形成用组合物,其特征在于,
所述棒状化合物具有聚合性官能团。
23.根据权利要求20~22中任一项所述的光学功能层形成用组合物,其特征在于,
所述棒状化合物是液晶性材料。
24.根据权利要求23所述的光学功能层形成用组合物,其特征在于,
所述液晶性材料是显示向列相的材料。
25.一种光学功能薄膜的制造方法,其特征在于,
使用具有作为负的C板的性质的基材、和权利要求20~24中任一项所述的光学功能层形成用组合物,
在所述基材上涂敷所述光学功能层形成用组合物,由此制造光学功能薄膜,该光学功能薄膜具有基材、和直接形成于所述基材上且包含形成了无规均匀取向的棒状化合物的光学功能层。
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