CN104345368A - 椭圆偏振板 - Google Patents
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Abstract
提供显示时的着色、光泄漏的抑制优异的椭圆偏振板。其是包含在偏振片的一面贴合的透明保护膜和在另一面贴合的光学各向异性膜的椭圆偏振板,从透明保护膜侧使偏光在膜法线方向上入射测定的、视感度修正整体透射率为43.0%以上,视感度修正偏光度为95.0%以上,整体色相a*值为-2.0~1.0,整体色相b*值为-1.0~5.0,光学各向异性膜满足式(1)、(2)和(3)。Re(450)/Re(550)≤1.00 (1),1.00≤Re(650)/Re(550) (2),100<Re(550)<160 (3)。
Description
技术领域
本发明涉及椭圆偏振板。
背景技术
平板显示装置(FPD)中使用了偏振板、相位差板等包含光学膜的构件。作为这样的光学膜,已知通过将包含聚合性液晶的组合物涂布于基材而制造的光学膜,已知通过与偏振板组合从而作为椭圆偏振板发挥功能。例如,专利文献1中对用于显示装置的光学补偿的椭圆偏振板进行了记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-232935号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,以往的椭圆偏振板在抑制显示时的着色、光泄漏的光学补偿特性上并不充分。
用于解决课题的手段
本发明包含以下的发明。
[1]一种椭圆偏振板,其是包含在偏振片的一面贴合的透明保护膜和在另一面贴合的光学各向异性膜的椭圆偏振板,其中,
从透明保护膜侧在膜法线方向上使偏光入射而测定的,
视感度修正整体透射率为43.0%以上,
视感度修正偏光度为95.0%以上,
整体的色相a*值为-2.0~1.0,
整体的色相b*值为-1.0~5.0,
光学各向异性膜满足式(1)、(2)和(3)。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
100<Re(550)<160 (3)
(式中,Re(450)表示波长450nm下的面内相位差值,Re(550)表示波长550nm下的面内相位差值,Re(650)表示波长650nm下的面内相位差值。)
[2]根据[1]所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有通过使聚合性液晶聚合而形成的被覆层。
[3]根据[1]或[2]所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有2个被覆层。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有满足下述式(4)的被覆层。
nx≈ny<nz (4)
(式中,nx表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平行的方向的主折射率。ny表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平行并且相对于该nx的方向正交的方向的折射率。nz表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面垂直的方向的折射率。)
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有3个以上的被覆层。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有通过在拉伸膜上使聚合性液晶聚合而形成的被覆层。
[7]根据[2]~[6]中任一项所述的椭圆偏振板,其中,被覆层的厚度为5μm以下。
[8]根据[4]~[7]中任一项所述的椭圆偏振板,其中,满足式(4)的被覆层的厚度为2μm以下。
[9]一种椭圆偏振板的制造方法,其是[1]~[8]的任一项所述的椭圆偏振板的制造方法,其中,使长条状的偏振片、长条状的透明保护膜和长条状的光学各向异性膜连续地贴合。
[10]一种有机EL显示装置,其具备[1]~[8]的任一项所述的椭圆偏振板。
[11]一种带触摸面板的有机EL显示装置,其具备[1]~[8]中任一项所述的椭圆偏振板。
发明的效果
根据本发明,能够提供显示时的着色、光泄漏的抑制优异的椭圆偏振板。
附图说明
图1为本发明中的光学各向异性膜的断面示意图。
图2为本发明中的光学各向异性膜的断面示意图。
图3为本发明的椭圆偏振板的断面示意图。
图4为本发明的椭圆偏振板的断面示意图。
图5为包含本发明的椭圆偏振板的有机EL显示装置的断面示意图。
图6为包含本发明的椭圆偏振板的有机EL显示装置的示意图。
具体实施方式
本发明的椭圆偏振板(以下有时称为本椭圆偏振板)是如下的椭圆偏振板:包含在偏振片的一面贴合的透明保护膜和在另一面贴合的光学各向异性膜,从透明保护膜侧使偏光在膜法线方向上入射测定的视感度修正整体透射率为43.0%以上,视感度修正偏光度为95.0%以上,整体色相a*值为-2.0~1.0,整体色相b*值为-1.0~5.0,光学各向异性膜满足式(1)、(2)和(3)。
如果视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体的色相a*值和整体的色相b*值为上述的范围,能够得到有机EL显示装置等显示装置中白显示时的着色的抑制优异的椭圆偏振板。
其中,椭圆偏振板的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度和整体色相能够通过从该椭圆偏振板的透明保护膜侧使来自棱镜的直线偏光入射,使用带有积分球的分光光度计测定。详细情况将后述,所谓视感度修正,表示将算出的整体透射率和偏光度用JISZ8701的2度视野(C光源)进行了视感度修正的值,所谓整体色相,意味着使自然光的光入射该椭圆偏振板1片时从另一面透过来的光的色相。
椭圆偏振板的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相受偏振片的光学特性影响。偏振片的整体色相a*值和整体色相b*受偏振片的制造时的二色性色素的染色的方法和干燥方法影响。二色性色素的染色中,能够通过利用改变染色槽中的碘和KI的比率、或、使干燥强化等方法,调节I5-PVA络合物和I3-PVA络合物的比率,从而调节偏振片的整体色相a*值和整体色相b*。此外,整体透射率(日文:単体透過率)能够通过改变PVA染色时的碘浓度、染色时间或染色时的温度而调节。
光学各向异性膜为通过使聚合性液晶聚合而形成的层的情形下,如果通过使聚合性液晶聚合而形成的层中有着色,则a*和b*的值变大。光学各向异性膜由拉伸膜形成的情形下,如果形成拉伸膜的树脂的吸收波长达到了可见区域,则a*和b*的值变大。即,为了控制整体色相,可使用聚合性液晶、树脂侧链在可见区域中尽可能不吸收的材料,并且在制膜时以保持透明性的方式进行调节即可。
此外,液晶取向中存在波动的情形和具有内部雾度的情形下,由于也产生光的散射、偏光解消,因此对透射率特性产生影响。因此,能够采用在抑制聚合性液晶的摇晃的条件下进行聚合、或、通过成为不使取向紊乱的组成来提高液晶的取向性等方法调节透射率特性。视感度修正偏光度也能与透射率同样地调节。
<偏振片>
偏振板只要是具有偏光功能的膜即可。作为该膜,可列举包含使具有吸收各向异性的色素吸附的拉伸膜或涂布了具有吸收各向异性的色素的膜作为偏振片的膜等。作为具有吸收各向异性的色素,可列举例如二色性色素。
包含使具有吸收各向异性的色素吸附的拉伸膜作为偏振片的膜,通常经由以下工序制造:将聚乙烯醇系树脂膜单向拉伸的工序;通过将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染色而使该二色性色素吸附的工序;用硼酸水溶液对吸附着二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜进行处理的工序;和在基于硼酸水溶液的处理后,进行水洗的工序。通过在偏振片的至少一面经由胶粘剂用透明保护膜夹持,从而制得偏振板。
聚乙烯醇系树脂通过将聚醋酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚醋酸乙烯酯系树脂,除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯外,可使用醋酸乙烯酯和可与其共聚的其他单体的共聚物。作为可与醋酸乙烯酯共聚的其他单体,可列举例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%左右,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可被改性,例如,也能够使用用醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000的范围。
将这样的聚乙烯醇系树脂制成的膜可用作偏振片的原始膜(日文:原反フイルム)。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法并无特别限定,能够采用公知的方法制膜。聚乙烯醇系原始膜的膜厚例如能够为10~150μm左右。
能够将聚乙烯醇系树脂膜的单向拉伸在采用二色性色素的染色之前、染色的同时或染色之后进行。在染色之后进行单向拉伸的情况下,该单向拉伸可在硼酸处理之前进行,也可在硼酸处理中进行。此外,也能够在这些的多个阶段中进行单向拉伸。单向拉伸时,可在周速不同的辊间单轴地拉伸,也可使用热辊单轴地拉伸。此外,单向拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是使用溶剂使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。
聚乙烯醇系树脂膜的采用二色性色素的染色,例如,采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有二色性色素的水溶液中的方法进行。作为二色性色素,具体地,使用碘、二色性的有机染料。二色性有机染料中包含C.I.直接红39等双偶氮化合物组成的二色性直接染料、三偶氮、四偶氮等化合物组成的二色性直接染料。聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理之前预先实施在水中的浸渍处理。
使用碘作为二色性色素的情况下,通常采用在含有碘和碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。该水溶液中的碘的含量,每100质量份的水,通常为0.01~1质量份左右。此外,碘化钾的含量,每100质量份的水,通常为0.5~20质量份左右。用于染色的水溶液的温度通常为20~40℃左右。此外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20~1800秒左右。
另一方面,使用二色性的有机染料作为二色性色素的情况下,通常采用在包含水溶性二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。该水溶液中的二色性有机染料的含量,相对于每100质量份的水,通常为1×10-4~10质量份左右,优选为1×10-3~1质量份,更优选为1×10-3~1×10-2质量份。该水溶液可包含硫酸钠这样的无机盐作为染色助剂。用于染色的二色性染料水溶液的温度通常为20~80℃左右。此外,该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒左右。
采用二色性色素的染色后的硼酸处理通常能够采用将经染色的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于硼酸水溶液中的方法进行。该硼酸水溶液中的硼酸的含量,相对于每100质量份的水,通常为2~15质量份左右,优选为5~12质量份。使用了碘作为二色性色素的情况下,该硼酸水溶液优选含有碘化钾,这种情形的碘化钾的含量,相对于每100质量份的水,通常为0.1~15质量份左右,优选为5~12质量份。在硼酸水溶液中的浸渍时间通常为60~1200秒左右,优选为150~600秒,更优选为200~400秒。硼酸处理的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,更优选为60~80℃。
对硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理能够采用例如将硼酸处理过的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于水中的方法进行。水洗处理中的水的温度通常为5~40℃左右。此外,浸渍时间通常为1~120秒左右。
水洗后实施干燥处理,得到偏振片。干燥处理例如能够使用热风干燥机、远红外线加热器进行。干燥处理的温度通常为30~100℃左右,优选为50~80℃。干燥处理的时间通常为60~600秒左右,优选为120~600秒。通过干燥处理,将偏振片的水分率降低到实用程度。其水分率通常为5~20重量%左右,优选为8~15重量%。如果水分率低于5重量%,失去偏振片的可挠性,有时偏振片在该干燥后损伤、断裂。此外,如果水分率高于20重量%,偏振片的热稳定性有可能变差。
这样对聚乙烯醇系树脂膜进行单向拉伸、利用二色性色素的染色、硼酸处理、水洗和干燥而得到的偏振片的厚度优选为5~40μm。
作为涂布了具有吸收各向异性的色素的膜,可列举将包含具有液晶性的二色性色素的组合物或包含二色性色素和聚合性液晶的组合物涂布而得到的膜等。该膜优选在其单面或两面具有保护膜。作为该保护膜,可列举与上述的基材相同的膜。
涂布了具有吸收各向异性的色素的膜优选薄的膜,但如果过薄,存在强度降低、加工性差的倾向。该膜的厚度通常为20μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5μm以上3μm以下。
作为上述涂布了具有吸收各向异性的色素的膜,具体地,可列举特开2012-33249号公报等中记载的膜。
通过在这样得到的偏振片的至少一面经由胶粘剂将透明保护膜贴合而得到偏振板。
[光学各向异性膜]
本发明中的光学各向异性膜优选地具有下述式(1)、(2)和(3)所示的光学特性。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
100<Re(550)<160 (3)
本说明书中,Re(450)表示波长450nm下的面内相位差值,Re(550)表示波长550nm下的而内相位差值,Re(650)表示波长650nm下的面内相位差值。
通过光学各向异性膜具有式(1)和式(2)所示的光学特性,从而能够得到具有式(1)和式(2)所示的光学特性的本椭圆偏振板。如果光学各向异性膜具有式(1)和式(2)所示的光学特性,对于可见光区域中的各波长的光,能获得一样的偏光转换的特性,能抑制有机EL显示装置等显示装置的黑显示时的光泄漏。
作为光学各向异性膜,可列举例如通过使聚合性液晶聚合而形成的层和拉伸膜。光学各向异性膜的光学特性能够通过聚合性液晶的取向状态或拉伸膜的拉伸方法来调节,但本发明中,光学各向异性膜优选为通过使聚合性液晶聚合而形成的被覆层(以下有时称为光学各向异性层)。
作为显现式(1)和式(2)的聚合性液晶,可列举例如后述的聚合性液晶(A)。通过使聚合性液晶(A)以光轴相对于基材平面成为水平的方式取向,从而得到具有式(1)和式(2)所示的光学特性的光学各向异性膜。进而,通过调节该光学各向异性膜的膜厚,能够得到例如具有式(3)所示的光学特性等所需的面内相位差值的光学各向异性膜。(以下有时将满足式(1)、(2)和(3)的光学各向异性层称为第一光学各向异性层)
100<Re(550)<160 (3)
光学各向异性膜的面内相位差值能够通过光学各向异性膜的厚度调节。面内相位差值由于由式(10)决定,因此为了得到所需的面内相位差值(Re(λ)),可调节Δn(λ)和膜厚d。
Re(λ)=d×Δn(λ) (10)
式中,Re(λ)表示波长λnm下的面内相位差值,d表示膜厚,Δn(λ)表示波长λnm下的双折射率。
双折射率Δn(λ)通过测定面内相位差值,再除以光学各向异性膜的厚度得到。具体的测定方法在实施例中示出,此时,通过对在如玻璃基板这样的在基材自身无面内相位差的基材上制膜所得的产物进行测定,从而能够测定实质的光学各向异性膜的特性。
<通过使聚合性液晶聚合而形成的层>
本发明中,将聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向定义为水平取向,将聚合性液晶的光轴相对于基材平面垂直地取向定义为垂直取向。所谓光轴,意味着通过聚合性液晶的取向而形成的折射率椭圆体中在与光轴正交的方向切出的断面成为圆的方向,即,3方向的折射率全部相等的方向。
作为聚合性液晶,可列举棒状的聚合性液晶和圆盘状的聚合性液晶。
棒状的聚合性液晶相对于基材水平取向或垂直取向的情况下,该聚合性液晶的光轴与该聚合性液晶的长轴方向一致。
圆盘状的聚合性液晶取向的情况下,该聚合性液晶的光轴存在于相对于该聚合性液晶的圆盘面正交的方向。
为了使通过使聚合性液晶聚合而形成的层显现面内相位差,可使聚合性液晶在适合的方向上取向。聚合性液晶为棒状的情况下,通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向,显现出面内相位差,这种情况下,光轴方向与滞相轴方向一致。聚合性液晶为圆盘状的情况下,通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向,显现出面内相位差,这种情况下,光轴与滞相轴正交。聚合性液晶的取向状态能够通过取向膜与聚合性液晶的组合来调节。
本发明中,将通过聚合性液晶的取向或膜的拉伸形成的折射率椭圆体中的3方向的折射率表示为nx、ny和nz。nx表示光学各向异性膜形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平行的方向的主折射率。ny表示光学各向异性膜形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平行并且相对于该nx的方向正交的方向的折射率。nz表示光学各向异性膜形成的折射率椭圆体中相对于膜平面垂直的方向的折射率。
棒状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向的情况下,得到的光学各向异性层的折射率关系成为nx>ny≈nz(正A板),折射率椭圆体中的nx的方向的轴与滞相轴一致。
此外,圆盘状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向的情况下,得到的光学各向异性层的折射率关系成为nx<ny≈nz(负A板),折射率椭圆体中的ny的方向的轴与滞相轴一致。
<聚合性液晶>
所谓聚合性液晶,是具有聚合性基团并且具有液晶性的化合物。所谓聚合性基团,意味着参与聚合反应的基团,优选为光聚合性基团。其中,所谓光聚合性基团,是指由于由后述的光聚合引发剂产生的活性自由基、酸等能够参与聚合反应的基团。作为聚合性基团,可列举乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙基、氧杂环丁基等。其中,优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧乙基和氧杂环丁基,更优选丙烯酰氧基。聚合性液晶具有的液晶性可以是热致性液晶,也可以是溶致性液晶,如果将热致液晶按秩序度分类,可以是向列型液晶,也可以是近晶型液晶。
作为棒状的聚合性液晶,可列举例如下述式(A)所示的化合物(以下有时称为聚合性液晶(A))和包含下述式(X)所示的基团的化合物(以下有时称为聚合性液晶(B))。
[式(A)中,X1表示氧原子、硫原子或NR1-。R1表示氢原子或碳数1~4的烷基。
Y1表示可具有取代基的碳数6~12的1价的芳香族烃基或可具有取代基的碳数3~12的1价的芳香族杂环式基团。
Q3和Q4各自独立地表示氢原子、可具有取代基的碳数1~20的1价的脂肪族烃基、碳数3~20的1价的脂环式烃基、可具有取代基的碳数6~20的1价的芳香族烃基、卤素原子、氰基、硝基、-NR2R3或-SR2,或者,Q3与Q4相互结合,与它们结合的碳原子一起形成芳香环或芳香族杂环。R2和R3各自独立地表示氢原子或碳数1~6的烷基。
D1和D2各自独立地表示单键、-C(=O)-O-、-C(=S)-O-、-CR4R5、-CR4R5-CR6R7-、-O-CR4R5-、-CR4R5-O-CR6R7-、-CO-O-CR4R5-、-O-CO-CR4R5-、-CR4R5-O-CO-CR6R7-、-CR4R5-CO-O-CR6R7-或NR4-CR5R6-或CO-NR4-。
R4、R5、R6和R7各自独立地表示氢原子、氟原子或碳数1~4的烷基。
G1和G2各自独立地表示碳数5~8的2价的脂环式烃基,构成该脂环式烃基的亚甲基可被氧原子、硫原子或NH-替换,构成该脂环式烃基的次甲基可被叔氮原子替换。
L1和L2各自独立地表示1价的有机基团,L1和L2中的至少一个具有聚合性基团。]
聚合性液晶(A)中的L1优选为式(A1)所示的基团,此外,L2优选为式(A2)所示的基团。
P1-F1-(B1-A1)k-E1- (A1)
P2-F2-(B2-A2)1-E2- (A2)
[式(A1)和式(A2)中,
B1、B2、E1和E2各自独立地表示-CR4R5-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CS-O-、-O-CS-O-、-CO-NR1-、-O-CH2-、-S-CH2-或单键。
A1和A2各自独立地表示碳数5~8的2价的脂环式烃基或碳数6~18的2价的芳香族烃基,构成该脂环式烃基的亚甲基可被氧原子、硫原子或-NH-替换,构成该脂环式烃基的次甲基可被叔氮原子替换。
k和1各自独立地表示0~3的整数。
F1和F2表示碳数1~12的2价的脂肪族烃基。
P1表示聚合性基团。
P2表示氢原子或聚合性基团。
R4和R5各自独立地表示氢原子、氟原子或碳数1~4的烷基。]
作为优选的聚合性液晶(A),可列举特表2011-207765号公报中记载的化合物。
P11-B11-E11-B12-A11-B13- (X)
[式(X)中,P11表示聚合性基团。
A11表示2价的脂环式烃基或2价的芳香族烃基。该2价的脂环式烃基和2价的芳香族烃基中所含的氢原子可被卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6烷氧基、氰基或硝基取代,该碳数1~6的烷基和该碳数1~6烷氧基中所含的氢原子可被氟原子取代。
B11表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16-、-NR16-CO-、-CO-、-CS-或单键。R16表示氢原子或碳数1~6的烷基。
B12和B13各自独立地表示-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR16-、-NR16-C(=O)-、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、-CF2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或单键。
E11表示碳数1~12的烷烃二基,该烷烃二基中所含的氢原子可被碳数1~5的烷氧基取代,该烷氧基中所含的氢原子可被卤素原子取代。此外,构成该烷烃二基的-CH2-可被-O-或-CO-替换。]
A11的芳香族烃基和脂环式烃基的碳数优选为3~18的范围,更优选为5~12的范围,特别优选为5或6。作为A11,优选环己烷-1,4-二基、1,4-亚苯基。
作为E11,优选直链状的碳数1~12的烷烃二基。构成该烷烃二基的-CH2-可被-O-替换。
具体地,可列举亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、十一烷-1,11-二基和十二烷-1,12-二基等碳数1~12的直链状烷烃二基;-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-和-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-等。
作为B11,优选-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-,其中,更优选-CO-O-。
作为B12和B13,各自独立地优选-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-,其中,更优选-O-或-O-C(=O)-O-。
作为P11所示的聚合性基团,从聚合反应性、特别是光聚合反应性高的方面出发,优选自由基聚合性基团或阳离子聚合性基团,由于处理容易,而且液晶化合物的制造自身也容易,因此聚合性基团优选下述的式(P-11)~式(P-15)所示的基团。
[式(P-11)~(P-15)中,
R17~R21各自独立地表示碳数1~6的烷基或氢原子。]
作为式(P-11)~式(P-15)所示的基团的具体例,可列举下述式(P-16)~式(P-20)所示的基团。
P11优选为式(P-14)~式(P-20)所示的基团,更优选乙烯基、对-二苯乙烯基、环氧基或氧杂环丁基。
P11-B11-所示的基团更优选为丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。
通过使聚合性液晶(A)以使光轴相对于基材平面成为水平的方式取向,能够以单层得到显示反波长分散性、具有式(1)和式(2)所示的光学特性的光学各向异性层。
作为聚合性液晶(B),可列举式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)或式(VI)所示的化合物。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-R15-A14-R16-E12-B17-P12(I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
(式中,A12~A14各自独立地与A11的含义相同,B14~B16各自独立地与B12的含义相同,B17与B11的含义相同,E12与E11的含义相同。
F11表示氢原子、碳数1~13的烷基、碳数1~13的烷氧基、氰基、硝基、三氟甲基、二甲基氨基、羟基、羟甲基、甲酰基、磺基(-SO3H)、羧基、碳数1~10的烷氧基羰基或卤素原子,构成该烷基和烷氧基的-CH2-可被-O-替换。)
作为聚合性液晶(B)的具体例,可列举液晶便览(液晶便览编集委员会编、丸善(株)平成12年10月30日发行)的《3.8.6ネツトワ一ク(完全交联型)》、《6.5.1液晶材料b.聚合性向列液晶材料》中记载的化合物中具有聚合性基团的化合物、特开2010-31223号公报、特开2010-270108号公报、特开2011-6360号公报和特开2011-207765号公报中记载的聚合性液晶。
作为聚合性液晶(B)的具体例,可列举下述式(I-1)~式(I-4)、式(II-1)~式(II-4)、式(III-1)~式(III-26)、式(IV-1)~式(IV-26)、式(V-1)~式(V-2)和式(VI-1)~式(VI-6)所示的化合物。应予说明,下述式中,k1和k2各自独立地表示2~12的整数。这些聚合性液晶(B)从其合成的容易性或获得的容易性的方面出发优选。
作为圆盘状的聚合性液晶,可列举例如包含式(W)所示的基团的化合物(以下有时称为聚合性液晶(C))。
[式(W)中,R40表示下述式(W-1)~(W-5)。
X40和Z40表示碳数1~12的烷烃二基,该烷烃二基中所含的氢原子可被碳数1~5的烷氧基取代,该烷氧基中所含的氢原子可被卤素原子取代。此外,构成该烷烃二基的-CH2-可被-O-或-CO-取代。
作为聚合性液晶(C)的具体例,可列举液晶便览(液晶便览编集委员会编、丸善(株)平成12年10月30日发行)的《6.5.1液晶材料b.聚合性向列液晶材料图6.21》中记载的化合物、特开平7-258170号公报、特开平7-30637号公报、特开平7-309807号公报、特开平8-231470号公报记载的聚合性液晶。
通过使上述聚合性液晶聚合而形成的层优选在基材上形成。上述基材通常是透明基材。所谓透明基材,意味着具有能透过光、特别是可见光的透明性的基材,所谓透明性,是指对于波长380~780nm范围的光线的透射率成为80%以上的特性。作为具体的透明基材,可列举透光性树脂基材。作为构成透光性树脂基材的树脂,可列举聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃;降冰片烯系聚合物等环状烯烃系树脂;聚乙烯醇;聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚甲基丙烯酸酯;聚丙烯酸酯;三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、醋酸丙酸纤维素等纤维素酯;聚萘二甲酸乙二醇酯;聚碳酸酯;聚砜;聚醚砜;聚醚酮;聚苯硫醚和聚苯醚。从获得的容易性、透明性的观点出发,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸酯、纤维素酯、环状烯烃系树脂或聚碳酸酯。
纤维素酯是纤维素中所含的羟基的一部或全部被酯化的产物,能够从市场中容易地获得。此外,纤维素酯基材也能从市场中容易地获得。作为市售的纤维素酯基材,可列举例如“フヅタツク(注册商标)膜”(富士写真フイルム(株));“KC8UX2M”、“KC8UY”和“KC4UY”(コニカミノルタオプト(株))等。
聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯(以下有时将聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯总称为(甲基)丙烯酸系树脂)能够从市场中容易地获得。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,可列举例如甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯的均聚物、甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯的共聚物等。作为甲基丙烯酸烷基酯,具体地,可列举甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯等,此外,作为丙烯酸烷基酯,具体地,可列举丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯等。该(甲基)丙烯酸系树脂中,能够使用作为通用的(甲基)丙烯酸系树脂已市售的产品。作为(甲基)丙烯酸系树脂,可使用称为抗冲击(甲基)丙烯酸系树脂的树脂。
为了机械强度的进一步提高,也优选使(甲基)丙烯酸系树脂中含有橡胶粒子。橡胶粒子优选丙烯酸系的橡胶粒子。其中,所谓丙烯酸系橡胶粒子,是使以丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯这样的丙烯酸烷基酯作为主成分的丙烯酸系单体在多官能单体的存在下聚合而得到的具有橡胶弹性的粒子。丙烯酸系橡胶粒子可以是这样的具有橡胶弹性的粒子以单层形成的橡胶粒子,也可以是具有至少一层橡胶弹性层的多层结构体。作为多层结构的丙烯酸系橡胶粒子,可列举以上述这样的具有橡胶弹性的粒子作为核、将其周围用硬质的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物被覆的粒子;以硬质的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物为核、将其周围用上述这样的具有橡胶弹性的丙烯酸系聚合物被覆的粒子;以及将硬质的核的周围用橡胶弹性的丙烯酸系聚合物被覆、进而将其周围用硬质的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物被覆的粒子等。用弹性层形成的橡胶粒子,其平均直径通常在50~400nm左右的范围内。
(甲基)丙烯酸系树脂中的橡胶粒子的含量,相对于每100质量份的(甲基)丙烯酸系树脂,通常为5~50质量份左右。对于(甲基)丙烯酸系树脂和丙烯酸系橡胶粒子而言,由于以将它们混合的状态被市售,因此能够使用其市售品。作为配合了丙烯酸系橡胶粒子的(甲基)丙烯酸系树脂的市售品的示例,可列举由住友化学(株)销售的“HT55X”、“テクノロイS001”等。“テクノロイS001”以膜的形式销售。
环状烯烃系树脂能够从市场容易地获得。作为市售的环状烯烃系树脂,可列举“Topas”(注册商标)[Ticona社(独)]、“ア一トソ”(注册商标)[JSR(株)]、“ゼオノア(ZEONOR)”(注册商标)[日本ゼオソ(株)]、“ゼオネシクス(ZEONEX)”(注册商标)[日本ゼオソ(株)]和“アペル”(注册商标)[三井化学(株)]。将这样的环状烯烃系树脂采用例如溶剂流延法、熔融挤出法等公知的手段制膜,能够制成基材。此外,也能够使用市售的环状烯烃系树脂基材。作为市售的环状烯烃系树脂基材,可列举“エスシ一ナ”(注册商标)[积水化学工业(株)]、“SCA40”(注册商标)[积水化学工业(株)]、“ゼオノアフイルム”(注册商标)[オプテス(株)]和“ア一トソフイルム”(注册商标)[JSR(株)]。
环状烯烃系树脂是环状烯烃与链状烯烃、具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物的情况下,来自环状烯烃的结构单元的含有比例,相对于共聚物的全部结构单元,通常为50摩尔%以下,优选为15~50摩尔%的范围。作为链状烯烃,可列举乙烯和丙烯,作为具有乙烯基的芳香族化合物,可列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯和烷基取代苯乙烯。环状烯烃系树脂为环状烯烃和链状烯烃和具有乙烯基的芳香族化合物的三元共聚物的情况下,来自链状烯烃的结构单元的含有比例,相对于共聚物的全部结构单元,通常为5~80摩尔%,来自具有乙烯基的芳香族化合物的结构单元的含有比例,相对于共聚物的全部结构单元,通常为5~80摩尔%。这样的三元共聚物具有在其制造中能够使高价的环状烯烃的使用量比较少的优点。
作为形成光学各向异性层的基材,优选相位差小的基材。作为相位差小的基材,可列举ゼロタシク(注册商标)(コニカミノルタオプト(株))、Zタシク(富士胶片(株))等不具有相位差的纤维素酯膜。此外,也优选未拉伸的环状烯烃系树脂基材。
此外,对不具备后述的取向膜、光学各向异性层的基材的面可进行硬涂层处理、抗静电处理等。此外,可在不影响性能的范围含有紫外线吸收剂等添加剂。
基材的厚度如果过薄,存在强度下降、加工性差的倾向,因此通常为5~300μm,优选为10~200μm。
[聚合性液晶组合物]
对于通过使聚合性液晶聚合而形成的层(光学各向异性层)而言,通常,通过将含有1种以上的聚合性液晶的组合物(以下有时称为聚合性液晶组合物)涂布于基材、取向膜、保护层或光学各向异性层上,使得到的涂膜中的聚合性液晶聚合而形成。
聚合性液晶组合物通常含有溶剂,作为溶剂,更优选能溶解聚合性液晶的溶剂并且对聚合性液晶的聚合反应非活性的溶剂。
作为具体的溶剂,可列举甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、丙二醇单甲基醚、苯酚等醇溶剂;醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯溶剂;丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、环庚酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮溶剂;戊烷、己烷、庚烷等非氯化脂肪族烃溶剂;甲苯、二甲苯等非氯化芳香族烃溶剂;乙腈等腈溶剂;丙二醇单甲基醚、四氢呋喃、二甲氧基乙烷等醚溶剂;和氯仿、氯苯等氯化烃溶剂。这些溶剂可单独使用,也可组合。
对于聚合性液晶组合物中的溶剂的含量而言,通常相对于固形分100质量份,优选10质量份~10000质量份,更优选为50质量份~5000质量份。所谓固形分,意味着从聚合性液晶组合物中将溶剂除去了的成分的合计。
聚合性液晶组合物的涂布,通常采用旋涂法、挤出法、凹印辊式涂布法、模压涂布法、狭缝涂布法、棒涂法、涂布器法等涂布法,苯胺法等印刷法等公知的方法进行。涂布后,通常通过在得到的涂布膜中所含的聚合性液晶不聚合的条件下将溶剂除去,从而形成干燥被膜。作为干燥方法,可列举自然干燥法、通风干燥法、加热干燥和减压干燥法。
<取向膜>
本发明中的取向膜,是使聚合性液晶在所需的方向上液晶取向、具有取向控制力的膜。
作为取向膜,优选具有通过聚合性液晶组合物的涂布等而不溶解的溶剂耐性,而且具有用于溶剂的除去、聚合性液晶的取向的加热处理中的耐热性的取向膜。作为该取向膜,可列举包含取向性聚合物的取向膜、光取向膜和在表面形成凹凸图案、多个沟槽并使其取向的沟槽取向膜等。
作为取向性聚合物,可列举分子内具有酰胺键的聚酰胺、明胶类、分子内具有酰亚胺键的聚酰亚胺和作为其水解物的聚酰胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚噁唑、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚丙烯酸酯类。其中,优选聚乙烯醇。可将2种以上的取向性聚合物组合使用。
对于包含取向性聚合物的取向膜而言,通常通过将取向性聚合物溶解于溶剂中的组合物(以下有时称为取向性聚合物组合物。)涂布于基材,将溶剂除去,或者,将取向性聚合物组合物涂布于基材,将溶剂除去,摩擦(摩擦法)而得到。
作为上述溶剂,可列举水、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、丙二醇单甲基醚等醇溶剂,醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯溶剂,丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮等酮溶剂,戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烃溶剂,甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂,四氢呋喃、二甲氧基乙烷等醚溶剂,和氯仿、氯苯等氯化烃溶剂。这些溶剂可单独使用,也可将二种以上组合使用。
取向性聚合物组合物中的取向性聚合物的浓度只要是取向性聚合物材料能够在溶剂中完全溶解的范围即可,相对于溶液,以固形分换算优选0.1~20%,更优选0.1~10%左右。
作为取向性聚合物组合物,可原样地使用市售的取向膜材料。作为市售的取向膜材料,可列举サソエバ一(注册商标、日产化学工业(株)制)、オプトマ一(注册商标、JSR(株)制)等。
作为将取向性聚合物组合物涂布于基材的方法,可列举旋涂法、挤出法、凹印辊式涂布法、模压涂布法、狭缝涂布法、棒涂法、涂布器法等涂布法,苯胺法等印刷法等公知的方法。采用后述的辊到辊(Roll to Roll)形式的连续的制造方法制造本发明中的光学各向异性膜的情况下,该涂布方法中通常采用凹印辊式涂布法、模压涂布法或苯胺法等印刷法。
作为将取向性聚合物组合物中所含的溶剂除去的方法,可列举自然干燥法、通风干燥法、加热干燥和减压干燥法等。
为了向取向膜赋予取向控制力,根据需要能够进行摩擦(摩擦法)。
作为采用摩擦法赋予取向控制力的方法,可列举下述方法:使通过将取向性聚合物组合物涂布于基材并进行退火而在基材表面形成的取向性聚合物的膜与缠绕了摩擦布的在旋转的摩擦辊接触。
为了对取向膜赋予取向控制力,能够根据需要进行光取向(光取向法)。
光取向膜通常通过将包含具有光反应性基团的聚合物或单体和溶剂的组合物(以下有时称为“光取向膜形成用组合物”)涂布于基材,照射光(优选地偏光UV)而得到。光取向膜在通过选择照射的光的偏光方向从而能够任意地控制取向控制力的方向方面更优选。
所谓光反应性基团,是指通过光照射而产生液晶取向能的基团。具体地,可列举参与由光照射产生的分子的取向诱导或各向异性化反应、二聚化反应、光交联反应或光分解反应等成为液晶取向能的起源的光反应的基团。其中,在取向性优异的方面,优选参与二聚化反应或光交联反应的基团。作为光反应性基团,优选不饱和键、特别是具有双键的基团,特别优选具有从碳-碳双键(C=C键)、碳-氮双键(C=N键)、氮-氮双键(N=N键)和碳-氧双键(C=O键)中选择的至少一个的基团。
作为具有C=C键的光反应性基团,可列举乙烯基、多烯基、茋基、茋唑基、茋唑鎓基、查耳酮基和肉桂酰基。作为具有C=N键的光反应性基团,可列举具有芳香族席夫碱、芳香族腙等结构的基团。作为具有N=N键的光反应性基团,可列举偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族杂环偶氮基、双偶氮基、甲基和具有氧化偶氮苯结构的基团。作为具有C=O键的光反应性基团,可列举二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基和马来酰亚胺基。这些基团可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧基羰基、羟基、磺酸基、卤代烷基等取代基。
其中,优选参与光二聚化反应的光反应性基团,在光取向所需的偏光照射量比较少并且容易得到热稳定性、经时稳定性优异的光取向膜方面,优选肉桂酰基和查耳酮基。作为具有光反应性基团的聚合物,特别优选具有该聚合物侧链的末端部成为肉桂酸结构那样的肉桂酰基的聚合物。
通过在基材上涂布光取向膜形成用组合物,能够在基材上形成光取向诱导层。作为该组合物中所含的溶剂,可列举与上述的取向性聚合物组合物中所含的溶剂同样的溶剂,能够根据具有光反应性基团的聚合物或单体的溶解性适当地选择。
光取向膜形成用组合物中的具有光反应性基团的聚合物或单体的含量,能够根据聚合物或单体的种类、目标的光取向膜的厚度适当地调节,优选为至少0.2质量%,更优选0.3~10质量%的范围。在不显著损害光取向膜的特性的范围内,光取向膜形成用组合物可含有聚乙烯醇、聚酰亚胺等高分子材料、光增感剂。
作为将光取向膜形成用组合物涂布于基材的方法,可列举与将取向性聚合物组合物涂布于基材的方法同样的方法。作为从涂布的光取向膜形成用组合物将溶剂除去的方法,可列举例如与从取向性聚合物组合物将溶剂除去的方法相同的方法。
照射偏光时,可以是对从在基板上涂布的光取向膜形成用组合物除去了溶剂的产物直接照射偏光UV的形式,也可以是从基材侧照射偏光,使偏光透过而照射的形式。此外,该偏光特别优选基本上为平行光。照射的偏光的波长优选具有光反应性基团的聚合物或单体的光反应性基团能吸收光能量的波长区域。具体地,特别优选波长250~400nm的范围的UV(紫外线)。作为用于该偏光照射的光源,可列举氙灯、高压水银灯、超高压水银灯、金属卤化物灯、KrF、ArF等紫外光激光等,更优选高压水银灯、超高压水银灯和金属卤化物灯。这些灯由于波长313nm的紫外线的发光强度大,因此优选。通过适当的偏振片照射来自上述光源的光,从而能够照射偏光UV。作为该偏振片,能够使用偏光滤波器、格兰-汤姆森、格兰-泰勒等偏光棱镜、线栅型的偏振片。
应予说明,进行摩擦或偏光照射时,如果进行掩蔽,也能够形成液晶取向的方向不同的多个区域(图案)。
沟槽取向膜是通过膜表面的凹凸图案或多个沟道而获得液晶取向的膜。H.V.ケネル等报道了在具有多个等间隔排列的直线状的沟槽(沟道)的基材放置液晶分子的情况下,液晶分子在沿该沟道的方向上取向的事实(Physical Review A24(5)、2713页、1981年)。
作为得到沟槽取向膜的具体的示例,可列举对感光性聚酰亚胺表面经由具有周期的图案形状的狭缝的曝光用掩模曝光后,进行显像和冲洗处理将不要的聚酰亚胺膜除去而形成凹凸图案的方法;在表面具有沟道的板状的原盘形成UV固化树脂层,将树脂层转移到基材膜后固化的方法;搬运形成了UV固化树脂层的基材膜,将具有多个沟道的卷状的原盘压靠UV固化树脂层表面而形成凹凸后固化的方法等,能够使用特开平6-34976号公报、特开2011-242743号公报记载的方法等。
上述方法中,优选将具有多个沟道的卷状的原盘压靠UV固化树脂层表面而形成凹凸后固化的方法。作为卷状原盘,从耐久性的观点出发,能够使用不锈(SUS)钢。
作为UV固化树脂,能够使用单官能丙烯酸酯的聚合物、多官能丙烯酸酯的聚合物或这些的混合物的聚合物。
所谓单官能丙烯酸酯,是分子内具有1个从丙烯酰氧基(CH2=CH-COO-)和甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)-COO-)中选择的基团(以下也有时记为(甲基)丙烯酰氧基)的化合物。
具有1个(甲基)丙烯酰氧基的单官能丙烯酸酯,可列举碳数4-16的烷基(甲基)丙烯酸酯、碳数2-14的β羧基烷基(甲基)丙烯酸酯、碳数2-14的烷基化苯基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯等。
所谓多官能丙烯酸酯通常是分子内具有2个~6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
作为具有2个(甲基)丙烯酰氧基的2官能丙烯酸酯,可例示1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯;1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;二甘醇二(甲基)丙烯酸酯;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;三甘醇二(甲基)丙烯酸酯;四甘醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二丙烯酸酯;双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚;乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有3个~6个(甲基)丙烯酰氧基的多官能丙烯酸酯,可列举三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;
季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和酸酐的反应物;双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和酸酐的反应物;
三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯和酸酐的反应物;
己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和酸酐的反应物;己内酯改性双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和酸酐的反应物、和己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯和酸酐的反应物等。再有,在此所示的多官能丙烯酸酯的具体例中,所谓(甲基)丙烯酸酯,意味着丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。此外,所谓己内酯改性,意味着在(甲基)丙烯酸酯化合物的来自醇的部位与(甲基)丙烯酰氧基之间导入己内酯的开环体或开环聚合物。
该多官能丙烯酸酯也能够使用市售品。
作为该市售品,可列举A-DOD-N、A-HD-N、A-NOD-N、APG-100、APG-200、APG-400、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMPT、AD-TMP、ATM-35E、A-TMMT、A-9550、A-DPH、HD-N、NOD-N、NPG、TMPT(新中村化学株式会社制)、“ARONIX M-220”、“ARONIX M-325”、“ARONIX M-240”、“ARONIXM-270”、“ARONIX M-309”、“ARONIX M-310”、“ARONIX M-321”、“ARONIXM-350”、“ARONIX M-360”、“ARONIX M-305”、“ARONIX M-306”、“ARONIXM-450”、“ARONIX M-451”、“ARONIX M-408”、“ARONIX M-400”、“ARONIXM-402”、“ARONIX M-403”、“ARONIX M-404”、“ARONIX M-405”、“ARONIXM-406”(东亚合成株式会社制)、“EBECRYL 11”、“EBECRYL 145”、“EBECRYL 150”、“EBECRYL 40”、“EBECRYL 140”、“EBECRYL 180”、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYL系列(大赛璐·氰特株式会社制)等。
作为沟槽取向膜的凹凸,凸部的宽度优选为0.05~5μm,凹部的宽度优选为0.1~5μm,凹凸的台阶高差的深度优选为2μm以下、优选地0.01~1μm以下。如果为该范围,能够获得取向紊乱小的液晶取向。
取向膜的厚度,通常为10nm~10000nm的范围,优选为10nm~1000nm的范围,更优选为500nm以下,进一步优选为10nm~500nm的范围。
聚合性液晶的液晶取向被取向膜和聚合性液晶的性质控制。
例如,取向膜如果是作为取向控制力显示水平取向控制力的材料,则聚合性液晶能够形成水平取向或混合取向,如果是显现垂直取向控制力的材料,聚合性液晶能够形成垂直取向或倾斜取向。
取向控制力,在取向膜由取向性聚合物形成的情况下,能够利用表面状态、摩擦条件任意地调节,由光取向性聚合物形成的情形下,能够利用偏光照射条件等任意地调节。此外,通过选择聚合性液晶的表面张力、液晶性等物性,能够控制液晶取向。
聚合性液晶的聚合能够采用使具有聚合性官能团的化合物聚合的公知的方法进行。具体地,可列举热聚合和光聚合,从聚合的容易性的观点出发,优选光聚合。通过光聚合使聚合性液晶聚合的情况下,优选涂布含有光聚合引发剂的聚合性液晶组合物,使干燥得到的干燥被膜中的聚合性液晶成为液晶相状态后,在保持该液晶状态下使其光聚合。
光聚合通常通过对干燥被膜照射光而实施。作为照射的光,根据干燥被膜中所含的光聚合引发剂的种类、聚合性液晶的种类(特别地,聚合性液晶具有的光聚合基团的种类)和其量,适当地选择,具体地,可列举从可见光、紫外光和激光中选择的光、活性电子束。其中,在容易控制聚合反应的进行的方面和作为光聚合装置能够使用本领域中已广泛使用的装置的方面,优选紫外光,为了能够利用紫外光进行光聚合,优选选择聚合性液晶和光聚合引发剂的种类。此外,聚合时,也能够利用适当的冷却手段将干燥被膜冷却,同时通过光照射控制聚合温度。如果采用这样的冷却手段,在更低温下实施聚合性液晶的聚合,即使基材使用了耐热性比较低的材料,也能够适宜地形成光学各向异性层。光聚合时,也能够通过进行掩蔽、显像等,得到图案化的光学各向异性层。
聚合性液晶组合物可含有反应性添加剂。
作为反应性添加剂,优选在其分子内具有碳-碳不饱和键和活性氢反应性基团的添加剂。应予说明,这里所说的“活性氢反应性基团”,意味着对于羧基(-COOH)、羟基(-OH)、氨基(-NH2)等具有活性氢的基团具有反应性的基团,缩水甘油基、噁唑啉基、碳二亚胺基、吖丙啶基、酰亚胺基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、马来酸酐基等为其代表例。反应性添加剂具有的碳-碳不饱和键和活性氢反应性基团的个数通常各自为1~20个,优选各自为1~10个。
反应性添加剂中,活性氢反应性基团优选存在至少2个,这种情况下,存在多个的活性氢反应性基团可以相同,也可不同。
所谓反应性添加剂具有的碳-碳不饱和键,可以是碳-碳双键或碳-碳三键、或者它们的组合,优选为碳-碳双键。其中,作为反应性添加剂,优选包含乙烯基和/或(甲基)丙烯酰基作为碳-碳不饱和键。进而,优选活性氢反应性基团是从环氧基、缩水甘油基和异氰酸酯基中选择的至少1种,特别优选具有丙烯酰基和异氰酸酯基的反应性添加剂。
作为反应性添加剂的具体例,甲基丙烯酰氧基缩水甘油基醚、丙烯酰氧基缩水甘油基醚等具有(甲基)丙烯酰基和环氧基的化合物;氧杂环丁烷丙烯酸酯、氧杂环丁烷甲基丙烯酸酯等具有(甲基)丙烯酰基和氧杂环丁基的化合物;内酯丙烯酸酯、内酯甲基丙烯酸酯等具有(甲基)丙烯酰基和内酯基的化合物;乙烯基噁唑啉、异丙烯基噁唑啉等具有乙烯基和噁唑啉基的化合物;丙烯酸异氰酸酯基甲酯、甲基丙烯酸异氰酸酯基甲酯、丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯和甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯等具有(甲基)丙烯酰基和异氰酸酯基的化合物的低聚物等。此外,可列举甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐、马来酸酐和乙烯基马来酸酐等具有乙烯基、亚乙烯基和酸酐的化合物等。其中,优选甲基丙烯酰氧基缩水甘油基醚、丙烯酰氧基缩水甘油基醚、丙烯酸异氰酸酯基甲酯、甲基丙烯酸异氰酸酯基甲酯、乙烯基噁唑啉、丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯和上述的低聚物,特别优选丙烯酸异氰酸酯基甲酯、丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯和上述的低聚物。
具体地,优选下述式(Y)所示的化合物。
[式(Y)中,
n表示1~10的整数,R1’表示碳数2~20的2价的脂肪族或脂环式烃基、或碳数5~20的2价的芳香族烃基。位于各重复单元的2个R2’的一方为-NH-,另一方为>N-C(=O)-R3’所示的基团。R3’表示羟基或具有碳-碳不饱和键的基团。
式(Y)中的R3’中,至少1个R3’为具有碳-碳不饱和键的基团。]
上述式(Y)所示的反应性添加剂中,特别优选下述式(YY)所示的化合物(以下有时称为化合物(YY))(应予说明,n为与上述相同的含义)。
化合物(YY)中,能够将市售品原样或根据需要精制而使用。作为市售品,可列举例如Laromer(注册商标)LR-9000(BASF社制)。
聚合性液晶组合物含有反应性添加剂的情形下,其含量相对于聚合性液晶100质量份,通常为0.1质量份~30质量份,优选为0.1质量份~5质量份。
聚合性液晶组合物优选含有1种以上的流平剂。流平剂具有调节聚合性液晶组合物的流动性,使通过涂布聚合性液晶组合物而得到的涂布膜更平坦的功能,具体地,可列举表面活性剂。作为流平剂,优选从以聚丙烯酸酯化合物为主成分的流平剂和以含有氟原子的化合物为主成分的流平剂中选择的至少1种。
作为以聚丙烯酸酯化合物为主成分的流平剂,可列举“BYK-350”、“BYK-352”、“BYK-353”、“BYK-354”、“BYK-355”、“BYK-358N”、“BYK-361N”、“BYK-380”、“BYK-381”和“BYK-392”[BYK Chemie社]。
作为以含有氟原子的化合物为主成分的流平剂,可列举“メガフアツク(注册商标)R-08”、“メガフアツクR-30”、“メガフアツクR-90”、“メガフアツクF-410”、“メガフアツクF-411”、“メガフアツクF-443”、“メガフアツクF-445”、“メガフアツクF-470”、“メガフアツクF-471”、“メガフアツクF-477”、“メガフアツクF-479”、“メガフアツクF-482”和“メガフアツクF-483”[DIC(株)];“サ一フロン(注册商标)S-381”、“サ一フロンS-382”、“サ一フロンS-383”、“サ一フロンS-393”、“サ一フロンSC-101”、“サ一フロンSC-105”、“サ一フロンKH-40”和“サ一フロンSA-100”[AGCセイミケミカル(株)];“E1830”、“E5844”[(株)ダイキンフアインケミカル研究所];“エフトツプEF301”、“エフトツプEF303”、“エフトツプEF351”和“エフトツプEF352”[三菱マテリアル电子化成(株)]。
聚合性液晶组合物含有流平剂的情况下,其含量相对于聚合性液晶100质量份,优选0.01质量份以上5质量份以下,更优选0.05质量份以上5质量份以下,进一步优选0.05质量份以上3质量份以下。如果流平剂的含量为上述的范围内,容易使聚合性液晶水平取向,并且存在得到的偏光层变得更平滑的倾向。相对于聚合性液晶的流平剂的含量如果为上述的范围内,存在得到的光学各向异性层中不易产生不均匀的倾向。
聚合性液晶组合物优选含有1种以上的聚合引发剂。聚合引发剂是能够引发聚合性液晶的聚合反应的化合物,在能够在更低温条件下引发聚合反应的方面,优选光聚合引发剂。具体地,可列举通过光的作用能够产生活性自由基或酸的光聚合引发剂,其中,优选通过光的作用产生自由基的光聚合引发剂。
作为聚合引发剂,可列举苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯基酮化合物、酰基氧化膦化合物、三嗪化合物、碘鎓盐和锍盐。
作为苯偶姻化合物,可列举苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚和苯偶姻异丁基醚。
作为二苯甲酮化合物,可列举二苯甲酮、邻-苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔-丁基过氧羰基)二苯甲酮和2,4,6-三甲基二苯甲酮。
作为烷基苯基酮化合物,可列举二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基硫代苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮和2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮的低聚物。
作为酰基氧化膦化合物,可列举2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦。
作为三嗪化合物,可列举2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪和2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。
聚合引发剂中,能够使用市售的产品。作为市售的聚合引发剂,可列举“イルガキユア(Irgacure)(注册商标)907”、“イルガキユア(注册商标)184”、“イルガキユア(注册商标)651”、“イルガキユア(注册商标)819”、“イルガキユア(注册商标)250”、“イルガキユア(注册商标)369”(汽巴日本(株));“セイクオ一ル(注册商标)BZ”、“セイクオ一ル(注册商标)Z”、“セイクオ一ル(注册商标)BEE”(精工化学(株));“カャキユア一(kayacure)(注册商标)BP100”(日本化药(株));“カャキユア一(注册商标)UVI-6992”(ダウ社制);“アデカオプトマ一SP-152”、“アデカオプトマ一SP-170”((株)ADEKA);“TAZ-A”、”TAZ-PP”(日本ツイベルヘダナ一社);和“TAZ-104”(三和ケミカル社)。
聚合性液晶组合物含有聚合引发剂的情况下,其含量能够根据该组合物中含有的聚合性液晶的种类和其量适当地调节,相对于聚合性液晶100质量份,优选0.1~30质量份,更优选0.5~10质量份,进一步优选0.5~8质量份。如果聚合性引发剂的含量为该范围内,则能够在不使聚合性液晶的取向紊乱的情况下使其聚合。
聚合性液晶组合物含有光聚合引发剂的情况下,该组合物可还含有光增感剂。作为光增感剂,可列举呫吨酮、噻吨酮等呫吨酮化合物(例如2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等);蒽、含有烷氧基的蒽(例如二丁氧基蒽等)等蒽化合物;吩噻嗪和红荧烯。
聚合性液晶组合物含有光聚合引发剂和光增感剂的情况下,能够进一步促进该组合物中含有的聚合性液晶的聚合反应。光增感剂的使用量能够根据光聚合引发剂和聚合性液晶的种类和其量适当地调节,相对于聚合性液晶100质量份,优选0.1~30质量份,更优选0.5~10质量份,进一步优选0.5~8质量份。
为了使聚合性液晶的聚合反应更稳定地进行,聚合性液晶组合物可含有适量的阻聚剂,由此容易控制聚合性液晶的聚合反应的进行程度。
作为阻聚剂,可列举氢醌、含有烷氧基的氢醌、含有烷氧基的儿茶酚(例如,丁基儿茶酚等)、焦棓酚、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等自由基捕捉剂;苯硫酚类;β-萘基胺类和β-萘酚类。
聚合性液晶组合物含有阻聚剂的情况下,其含量能够根据聚合性液晶的种类和其量以及光增感剂的使用量等适当地调节,相对于聚合性液晶100质量份,优选0.1~30质量份,更优选0.5~10质量份,进一步优选0.5~8质量份。如果阻聚剂的含量为该范围内,能够在不使聚合性液晶的取向紊乱的情况下使其聚合。
本椭圆偏振板中含有的光学各向异性膜可由通过使聚合性液晶聚合而形成的作为被覆层的2个被覆层组成。
光学各向异性膜由2个被覆层组成时,可列举通过以特定的滞相轴关系将具有式(5)、(7)和式(8)所示的光学特性的层A和具有式(6)、(7)和式(8)所示的光学特性的层B组合而得到的情形、或通过将具有式(1)~(3)所示的光学特性的层和具有后述的式(4)所示的光学特性的层组合而得到的情形等。
100<Re(550)<160 (5)
200<Re(550)<320 (6)
Re(450)/Re(550)≥1.00 (7)
1.00≥Re(650)/Re(550) (8)
光学各向异性层具有式(7)和式(8)所示的光学特性的情形下,该光学各向异性膜优选为通过使聚合性液晶(B)聚合而形成的被覆层。
层A优选为通过使聚合性液晶(B)聚合而形成的被覆层。层B优选为通过使聚合性液晶(C)聚合而形成的被覆层。
作为以特定的滞相轴关系将具有式(5)、(7)和式(8)所示的光学特性的层和具有式(6)、(7)和式(8)所示的光学特性的层组合的方法,可列举公知的方法。公知的方法并不限于通过使聚合性液晶聚合而形成的被覆层的层叠。
例如,特开平10-68816号公报和特开平10-90521号公报中公开了通过将具有各向异性的二张聚合物膜层叠而得到的相位差膜。此外,例如,日本特开2001-4837号公报、日本特开2001-21720号公报和日本特开2000-206331号公报中公开了具有至少2层包含液晶化合物的光学各向异性膜的相位差膜。此外,该2个光学各向异性膜中,也能够使1个为聚合物膜,使1个为包含液晶化合物的光学各向异性膜。
本椭圆偏振板可包含由满足下述式(4)的被覆层组成的光学各向异性膜。
nx≈ny<nz (4)
光学各向异性层满足式(4),意味着使厚度方向的相位差显现。为了通过使聚合性液晶聚合而形成的层显现厚度方向的相位差,可使聚合性液晶在适合的方向上取向。本发明中,所谓使厚度方向的相位差显现,定义为显示式(20)中Rth(厚度方向的相位差值)成为负的特性。Rth能够由使面内的进相轴作为倾斜轴倾斜40度而测定的相位差值(R40)和面内的相位差值(Re)算出。即,Rth能够通过由Re、R40、d(光学各向异性膜的厚度)和n0(光学各向异性膜的平均折射率),根据以下的式(21)~(23)求出nx、ny和nz,将这些代入式(20)而算出。
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (20)
Re=(nx-ny)×d (21)
R40=(nx-ny’)×d/cos(φ) (22)
(nx+ny+nz)/3=n0 (23)
其中,
φ=sin-1[sin(40°)/n0]
ny’=ny×nz/[ny2×sin2(φ)+nz2×cos2(φ)]1/2
此外,nx、ny和nz与前述的定义相同。
聚合性液晶为棒状的情况下,通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面垂直地取向,从而厚度方向的相位差显现。聚合性液晶为圆盘状的情况下,通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向,从而厚度方向的相位差显现。圆盘状的聚合性液晶的情况下,由于该聚合性液晶的光轴相对于基材平面平行,因此如果确定Re,则将厚度固定,因此一概地确定Rth,棒状的聚合性液晶的情况下,由于该聚合性液晶的光轴相对于基材平面为垂直,因此能够通过调节光学各向异性膜的厚度,从而在不使Re变化的情况下调节Rth。
棒状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面垂直地取向的情况下,得到的光学各向异性膜的折射率关系成为nx≈ny<nz(正C板),折射率椭圆体中的nz的方向的轴与滞相轴方向一致。
此外,圆盘状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面平行地取向的情况下,得到的光学各向异性膜的折射率关系成为nx<ny≈nz(负A板),折射率椭圆体中的ny的方向的轴与滞相轴方向一致。
满足式(4)的光学各向异性层(以下有时称为正C层)的面内相位差值Re(550)通常为0~10nm的范围,优选为0~5nm的范围。厚度方向的相位差值Rth通常为-10~-300nm的范围,优选为-20~-200nm的范围。该面内相位差值Re(550)和厚度方向的相位差值Rth能够采用与上述光学各向异性层相同的方法调节。
正C层优选为通过将1种以上的聚合性液晶聚合而形成的被覆层。更优选为通过将聚合性液晶(B)聚合而形成的被覆层。
本椭圆偏振板可具有由3个以上的被覆层组成的光学各向异性膜。例如,通过以特定的滞相轴关系在具有式(5)、(7)和式(8)所示的光学特性的层A上层叠具有式(6)、(7)和式(8)所示的光学特性的层B,进而层叠正C层而得到。
对于层A、层B和正C层的层叠顺序,除了层A和层B的滞相轴关系以外,并无特别限制,能够以任意的顺序层叠。
可在基材上经由或不经由取向膜形成层A,在该层A上经由或不经由取向膜形成层B,在该层B上经由或不经由取向膜形成正C层。
可在基材上经由或不经由取向膜形成层B,在该层B上经由或不经由取向膜形成层A,在该层A上经由或不经由取向膜形成正C层。
可在基材上经由或不经由取向膜形成正C层,在该正C层上经由或不经由取向膜形成层A,在该层A上经由或不经由取向膜形成层B。
可在基材上经由或不经由取向膜形成正C层,在该正C层上经由或不经由取向膜形成层B,在该层B上经由或不经由取向膜形成层A。
在基材的一面经由或不经由取向膜形成层A,在该层A上经由或不经由取向膜形成层B,在基材的另一面经由或不经由取向膜形成正C层。
在基材的一面经由或不经由取向膜形成层B,在该层B上经由或不经由取向膜形成层A,在基材的另一面经由或不经由取向膜形成正C层。
在层A上经由或不经由取向膜形成层B的情形或在层B上经由或不经由取向膜形成层A的情形下,在层A和层B之间可有保护层。此外,在正C层上经由或不经由取向膜形成层A的情形、在正C层上经由或不经由取向膜形成层A的情形、在层A上经由或不经由取向膜形成正C层的情形、或在层B上经由或不经由取向膜形成正C层的情形下,在正C层与层A或层B之间可有保护层。
<保护层>
保护层优选通常由含有包含多官能丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等丙烯酸系低聚物或聚合物,聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉类、甲基纤维素、羧甲基纤维素、藻酸钠等水溶性聚合物和溶剂的保护层形成用组合物形成。
保护层形成用组合物中含有的溶剂可列举与上述的溶剂相同的溶剂,其中,在不会使形成保护层的层溶解的方面,优选从水、醇溶剂和醚溶剂中选择的至少一种溶剂。作为醇溶剂,可列举甲醇、乙醇、丁醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇丁基醚和丙二醇单甲基醚。作为醚溶剂,可列举乙二醇单甲基醚乙酸酯和丙二醇单甲基醚乙酸酯。其中,优选乙醇、异丙醇、丙二醇单甲基醚和丙二醇单甲基醚乙酸酯。
保护层的厚度,通常为20μm以下。保护层的厚度优选0.5μm以上10μm以下,更优选1μm以上5μm以下。保护层的厚度通常能够通过采用干涉膜厚计、激光显微镜或触针式膜厚计的测定求出。
本椭圆偏振板可具有包含通过在拉伸膜上使聚合性液晶聚合而形成的被覆层的光学各向异性膜。
<拉伸膜>
拉伸膜通常通过对基材进行拉伸而得到。作为对基材进行拉伸的方法,例如,准备将基材卷取于辊的卷材(卷取体),从该卷取体将基材连续地卷出,将卷出的基材搬运到加热炉。加热炉的设定温度为基材的玻璃化转变温度附近(℃)~[玻璃化转变温度+100](℃)的范围,优选为玻璃化转变温度附近(℃)~[玻璃化转变温度+50](℃)的范围。该加热炉中,在基材的行进方向或与行进方向正交的方向上拉伸时,调整搬运方向、张力,以任意的角度使其倾斜,进行单轴或双轴的热拉伸处理。拉伸的倍率通常为1.1~6倍,优选为1.1~3.5倍。
此外,作为在倾斜方向上拉伸的方法,只要能够连续地使取向轴以所需的角度倾斜,并无特别限定,能够采用公知的拉伸方法。这样的拉伸方法能够列举例如特开昭50-83482号公报、特开平2-113920号公报中记载的方法。通过进行拉伸而对膜赋予相位差性的情形下,拉伸后的厚度由拉伸前的厚度、拉伸倍率决定。
作为具有厚度方向的相位差的拉伸膜,可列举例如特开2008-129465号公报中记载的具有nx<ny<nz的折射率关系的拉伸膜、公知的多层挤出膜。即使是具有nx<ny<nz的折射率关系的膜,由于相对地nz变大,因此也能够获得与nx≈ny<nz同等的效果。
拉伸膜的滞相轴方向因拉伸方法而异,根据单轴、双轴或倾斜拉伸等其拉伸方法决定滞相轴和光轴。
拉伸膜的面内相位差值和厚度方向的相位差值,与通过使聚合性液晶聚合而形成的层同样地,能够利用Δn(λ)和膜厚d进行调整。
作为将上述具有式(1)和式(2)所示的光学特性、具有特定的结构的高分子膜拉伸后的拉伸膜,可列举例如由聚碳酸酯系树脂制成的市售的拉伸膜,具体地,可列举“ピユアエ一ス(注册商标)WR”(帝人株式会社制)等。
拉伸膜的厚度,通常为300μm以下,优选为5μm以上100μm以下,更优选为10μm以上50μm以下。光学各向异性膜为通过使聚合性液晶聚合而形成的光学各向异性层的情况下,其厚度通常为20μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5μm以上5m以下。光学各向异性层的厚度能够通过采用干涉膜厚计、激光显微镜或触针式膜厚计的测定求得。
层A为拉伸膜的情况下,其厚度通常为150μm以下,优选为5μm以上100μm以下,更优选为10μm以上50μm以下。层A为通过使聚合性液晶聚合而形成的光学各向异性层的情况下,其厚度通常为10μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5μm以上2μm以下。层A的厚度能够采用与光学各向异性层相同的方法求得。
层B为拉伸膜的情况下,其厚度通常为150μm以下,优选为5μm以上100μm以下,更优选为10μm以上50μm以下。层B为通过使聚合性液晶聚合而形成的光学各向异性层的情况下,其厚度通常为20μm以下,优选为10μm以下,更优选为0.5μm以上5μm以下。层B的厚度能够采用与光学各向异性层相同的方法求得。
正C层为拉伸膜的情况下,其厚度通常为300μm以下,优选为5μm以上100μm以下,更优选为10μm以上50μm以下。式正C层为通过使聚合性液晶聚合而形成的层的情况下,其厚度通常为10μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.3μm以上3μm以下。正C层的厚度能够采用与上述光学各向异性层相同的方法求得。
接着,对连续地制造光学各向异性膜的方法进行说明。作为这样的连续地制造光学各向异性膜的优选的方法,可列举采用辊到辊(Roll toRoll)形式的方法。在此,对通过使聚合性液晶聚合而形成的光学各向异性膜的制造方法进行说明,但可替代通过使聚合性液晶聚合而形成的光学各向异性膜而使用由拉伸膜组成的光学各向异性膜,这种情况下,可将下述制造工序中的“涂布聚合性液晶组合物”改写为“层叠拉伸膜”。
此外,下述例示代表性的构成的制造方法,其他构成可按照下述制造方法实施。
可列举依次进行
(1)准备将基材卷取于卷芯的卷材的工序,
(2)从该辊将该基材连续地送出的工序,
(3)在该基材上连续地形成取向膜的工序,
(4)在该取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成第一光学各向异性层的工序,
(5)在上述(4)中得到的第一光学各向异性层上连续地形成保护层的工序,
(6)在上述(5)中得到的保护层上连续地形成取向膜的工序,
(7)在上述(6)中得到的取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成正C层的工序,
(8)将连续地得到的光学膜卷取于第2卷芯,得到第2卷材的工序的方法。应予说明,工序(3)、(5)和(6)可根据需要省略,此时,工序(4)中的“该取向膜上”可改写为“该基材上”,工序(6)中的“上述(5)中得到的保护层”可改写为“该第一光学各向异性层”,工序(7)中的“上述(6)中得到的取向膜”可改写为“该第一光学各向异性层”或“上述(5)中得到的保护层”。此外,为了抑制搬运时的褶皱、卷曲,在各工序中的膜搬运时可贴合保护膜。
此外,也可列举依次进行
(1a)准备将基材卷取于卷芯的卷材的工序,
(2a)从该辊将该基材连续地送出的工序,
(3a)在该基材上连续地形成取向膜的工序,
(4a)在该取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成正C层的工序,
(5a)在上述(4a)中得到的正C层上连续地形成保护层的工序,
(6a)在上述(5a)中得到的保护层上连续地形成取向膜的工序,
(7a)在上述(6a)中得到的取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成第一光学各向异性层的工序,
(8a)将连续地得到的光学各向异性膜卷取于第2卷芯,得到第2卷材的工序
的方法。应予说明,工序(3a)、(5a)和(6a)可根据需要省略,此时,工序(4a)中的“该取向膜上”可改写为“该基材上”,工序(6a)中的“上述(5a)中得到的保护层”可改写为“该正C层”,工序(7a)中的“上述(6a)中得到的取向膜”可改写为“该正C层”或“上述(5a)中得到的保护层”。此外,为了抑制搬运时的褶皱、卷曲,在各工序中的膜搬运时可贴合保护膜。
此外,也可列举依次进行
(1b)准备将基材卷取于卷芯的卷材的工序,
(2b)从该辊将该基材连续地送出的工序,
(3b)在该基材上连续地形成取向膜的工序,
(4b)在该取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成第一光学各向异性层的工序,
(5b)在与上述(4b)中得到的第一光学各向异性层相反的基材面连续地形成取向膜的工序,
(6b)在上述(5b)中得到的取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成该正C层的工序,
(7b)将连续地得到的光学各向异性膜卷取于第2卷芯,得到第2卷材的工序
的方法。应予说明,工序(3b)和(5b)可根据需要省略,此时,工序(4b)中的“该取向膜上”可改写为“该基材上”,工序(6b)中的“上述(5b)中得到的取向膜上”可改写为“与上述(4b)中得到的第一光学各向异性层相反的基材面”。此外,为了抑制搬运时的褶皱、卷曲,在各工序中的膜搬运时可贴合保护膜。
此外,也可列举依次进行
(1c)准备将透明基材卷取于卷芯的卷材的工序,
(2c)从该辊将该透明基材连续地送出的工序,
(3c)在该透明基材上连续地形成取向膜的工序,
(4c)在该取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成该正C层的工序,
(5c)在与上述(4c)中得到的该正C层相反的基材面连续地形成取向膜的工序,
(6c)在上述(5c)中得到的取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成第一光学各向异性膜的工序,
(7c)将连续地得到的光学膜卷取于第2卷芯,得到第2卷材的工序的方法。应予说明,工序(3c)和(5c)可根据需要省略,此时,工序(4c)中的“该取向膜上”可改写为“该基材上”,工序(6c)中的“上述(5c)中得到的取向膜上”可改写为“与上述(4c)中得到的满足式(4)的光学各向异性层相反的基材面”。此外,为了抑制搬运时的褶皱、卷曲,在各工序中的膜搬运时可贴合保护膜。
此外,也可列举依次进行
(1d)准备将基材卷取于卷芯的卷材的工序,
(2d)从该辊将该基材连续地送出的工序,
(3d)在该基材上连续地形成取向膜的工序,
(4d)在该取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成层A的工序,
(5d)在上述(4d)中得到的层A上连续地形成保护层的工序,
(6d)在上述(5d)中得到的保护层上连续地形成取向膜的工序,
(7d)在上述(6d)中得到的取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成层B的工序,
(8d)在上述(7d)中得到的层B上连续地形成保护层的工序,
(9d)在上述(8d)中得到的保护层上连续地形成取向膜的工序,
(10d)在上述(9d)中得到的取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成该正C层的工序,
(11d)将连续地得到的光学各向异性膜卷取于第2卷芯,得到第2卷材的工序的方法。应予说明,工序(3d)、(5d)、(6d)、(8d)和(9d)可根据需要省略,此时,工序(4d)中的“该取向膜上”可改写为“该基材上”,工序(6d)中的“上述(5d)中得到的保护层”可改写为“该层A”,工序(7d)中的“上述(6d)中得到的取向膜”可改写为“该层A”或“上述(5d)中得到的保护层”,工序(9d)中的“上述(8d)中得到的保护层”可改写为“该层B”,工序(10d)中的“上述(9d)中得到的取向膜”可改写为“该层B”或“上述(9d)中得到的保护层”。此外,为了抑制搬运时的褶皱、卷曲,在各工序中的膜搬运时可贴合保护膜。
<胶粘剂>
作为胶粘剂,可列举例如粘合剂、水系胶粘剂和活性能量线固化型胶粘剂。
作为粘合剂,一般地通过将以(甲基)丙烯酸酯为主成分、少量含有具有官能团的(甲基)丙烯酸系单体的丙烯酸系单体混合物在聚合引发剂的存在下自由基聚合而得到,优选使用含有玻璃化转变温度Tg为0℃以下的丙烯酸系树脂和交联剂的丙烯酸系粘合剂。
(甲基)丙烯酸酯中,优选丙烯酸烷基酯,其中,优选丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基甲酯。
成为构成丙烯酸系树脂的另一单体成分的具有官能团的(甲基)丙烯酸系单体,是分子内具有1个作为烯烃性双键的(甲基)丙烯酰基,同时在同一分子内具有羟基、羧基、酰氨基、氨基或环氧基这样的极性官能团的化合物。其中,优选丙烯酰基成为烯烃性双键的丙烯酸系单体。如果列举具有这样的官能团的丙烯酸系单体的示例,作为羟基的丙烯酸系单体,优选丙烯酸2-羟基乙酯,此外,作为具有羧基的丙烯酸系单体,优选丙烯酸。
成为丙烯酸系树脂的原料的丙烯酸系单体混合物,可还含有上述的(甲基)丙烯酸酯和具有官能团的(甲基)丙烯酸系单体以外的单体(以下有时称为“第三单体”)。作为其示例,可列举分子内具有1个烯烃性双键和至少1个芳香环的单体、苯乙烯系单体、分子内具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基系单体、分子内具有多个(甲基)丙烯酰基的单体等。
特别地,在分子内具有1个烯烃性双键和至少1个芳香环的单体是优选的一种单体。其中,优选(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-苯氧基乙氧基)乙酯、氧化乙烯改性壬基酚的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-(邻-苯基苯氧基)乙酯。这些中,更优选丙烯酸2-苯氧基乙酯。
(甲基)丙烯酸酯和具有官能团的(甲基)丙烯酸系单体以外的单体(第三单体),可各自单独地使用,也可将不同的多种并用。来自这些第三单体的结构单元,以丙烯酸系树脂全体为基准,通常可在0~20重量%的范围存在,优选为0~10重量%。
构成丙烯酸系粘合剂的丙烯酸系树脂,采用凝胶渗透色谱(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的重均分子量Mw优选在100万~200万的范围。如果该重均分子量Mw为100万以上,在高温高湿下的粘接性提高,构成液晶单元的玻璃基板与粘合剂层之间发生浮起、剥离的可能性倾向于变小,并且再加工性倾向于提高,因此优选。此外,如果丙烯酸系树脂的上述重均分子量Mw为200万以下,即使偏振板的尺寸变化,粘合剂层也追随于其尺寸变化而变动,因此倾向于抑制显示器的漏光、色斑,因此优选。此外,重均分子量Mw与数均分子量Mn之比Mw/Mn所示的分子量分布优选在3~7的范围内。
丙烯酸系粘合剂中含有的丙烯酸系树脂,也能只由上述的比较高分子量的树脂构成,但也能由和与其不同的丙烯酸系树脂的混合物构成。如果列举能够混合使用的丙烯酸系树脂的示例,有以来自上述式(I)所示的(甲基)丙烯酸酯的结构单元为主成分、重均分子量在5万~30万的范围内的丙烯酸系树脂等。
构成丙烯酸系粘合剂的上述的丙烯酸系树脂能够采用例如溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法等公知的各种方法制造。该丙烯酸系树脂的制造中通常使用聚合引发剂。作为聚合引发剂,可列举偶氮系化合物、有机过氧化物、无机过氧化物、将过氧化物和还原剂并用的氧化还原系引发剂等。其中,优选使用2,2′-偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸铵等。聚合引发剂,相对于成为丙烯酸系树脂的原料的单体的总量100质量份,通常以0.001~5质量份左右的比例使用。
在这样得到的丙烯酸系树脂中配合交联剂,制成粘合剂。交联剂是在分子内具有至少2个可与丙烯酸系树脂中的来自具有极性官能团的单体的结构单元交联反应的官能团的化合物,可列举例如异氰酸酯系化合物、环氧系化合物、金属螯合物系化合物、吖丙啶系化合物等。
这些交联剂中,优选使用异氰酸酯系化合物。异氰酸酯系化合物,除了分子内具有至少2个异氰酸酯基(-NCO)的化合物其自身以外,也能够以使其与多元醇反应的加成体、其二聚体、三聚体等形式使用。如果列举具体例,有甲苯二异氰酸酯、使甲苯二异氰酸酯与多元醇反应而得到的加成体、甲苯二异氰酸酯的二聚体、甲苯二异氰酸酯的三聚体、六亚甲基二异氰酸酯、使六亚甲基二异氰酸酯与多元醇反应而得到的加成体、六亚甲基二异氰酸酯的二聚体、六亚甲基二异氰酸酯的三聚体等。
交联剂相对于丙烯酸系树脂100质量份,通常以0.01~5质量份左右的比例配合,特别优选以0.1~5质量份、进而以0.2~3质量份的比例配合。如果使相对于丙烯酸系树脂100质量份的交联剂的配合量为0.01质量份以上、特别地0.1质量份以上,粘合剂层的耐久性倾向于提高。
粘合剂中,根据需要也能够配合其他成分。作为能配合的其他成分,可列举金属微粒、金属氧化物微粒、或涂敷有金属等的微粒这样的导电性的微粒、离子导电性组合物、具有有机的阳离子或阴离子的离子性化合物、硅烷偶联剂、交联催化剂、耐候稳定剂、增粘剂、增塑剂、软化剂、染料、颜料、无机填料、上述丙烯酸系树脂以外的树脂、有机珠粒等光扩散性微粒等。此外,在粘合剂中配合紫外线固化性化合物,形成粘合剂层后照射紫外线使其固化,制成更硬的粘合剂层也有用。
构成粘合剂的这些各成分通常在溶解于醋酸乙酯等适当的溶剂的状态下作为粘合剂组合物使用。将粘合剂组合物在适当的基材上涂布后,使其干燥,从而得到粘合剂层。也有一部分在溶剂中不溶解的成分,只要它们为在体系中分散的状态即可。
作为在本光学膜上形成粘合剂层的方法,采用例如使用剥离膜作为基材,涂布上述的粘合剂组合物而形成粘合剂层,将得到的粘合剂层转移设置于本光学膜的表面的方法;在本光学膜表面直接涂布上述的粘合剂组合物而形成粘合剂层的方法等。此外,在1张剥离膜上形成了粘合剂层后,进而在该粘合剂层上贴合另外的剥离膜,也能够制成两面分离型粘合剂片。这样的两面分离型粘合剂片材,在必要的时期将一侧的剥离膜剥离,在本光学膜上贴合。作为两面分离型粘合剂片的市售品,有例如由リソテツク株式会社、日东电工株式会社销售的无载体粘合剂膜、无载体粘合剂片。
对于剥离膜而言,例如,能够是以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚丙烯或聚乙烯这样的各种树脂形成的膜作为基材,在该基材的与粘合剂层的接合面实施了有机硅处理这样的脱模处理的剥离膜。这样的剥离膜也称为隔膜或分离膜。
粘合剂层的厚度优选为5~50μm,更优选为5~30μm。通过使粘合剂层的厚度为30μm以下,高温高湿下的粘接性提高,在显示器与粘合剂层之间发生浮起、剥离的可能性倾向于降低,再加工性也倾向于提高。此外,通过使其厚度为5μm以上,即使与其贴合的偏振板的尺寸变化,粘合剂层也追随该尺寸变化而变动,因此对于尺寸变化的耐久性提高。
作为水系胶粘剂,例如,一般是制成使用聚乙烯醇系树脂或聚氨酯树脂作为主成分、为了提高粘接性而配合了异氰酸酯系化合物、环氧化合物这样的交联剂或固化性化合物的组合物。
使用聚乙烯醇系树脂作为水系胶粘剂的主成分的情况下,除了部分皂化聚乙烯醇和完全皂化聚乙烯醇以外,可使用羧基改性聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羟甲基改性聚乙烯醇和氨基改性聚乙烯醇这样的改性的聚乙烯醇系树脂。这样的聚乙烯醇系树脂的水溶液可用作水系胶粘剂,水系胶粘剂中的聚乙烯醇系树脂的浓度,相对于水100质量份,通常为1~10质量份,优选为1~5质量份。
由聚乙烯醇系树脂的水溶液形成的水系胶粘剂中,为了如上所述提高粘接性,能够配合多元醛、水溶性环氧树脂、蜜胺系化合物、氧化锆系化合物和锌化合物这样的固化性化合物。如果列举水溶性环氧树脂的示例,有使表氯醇与通过二亚乙基三胺、三亚乙基四胺这样的多亚烷基多胺与己二酸这样的二羧酸的反应得到的聚酰胺多胺反应而得到的水溶性的聚酰胺环氧树脂。作为这样的聚酰胺环氧树脂的市售品,有由住化ケムテツクス株式会社销售的“スミレ一ズレヅソ650”和“スミレ一ズレヅソ675”、由日本PMC株式会社销售的“WS-525”等。配合水溶性环氧树脂的情况下,其添加量,相对于聚乙烯醇系树脂100质量份,通常为1~100质量份左右,优选为1~50质量份。
此外,使用聚氨酯树脂作为水系胶粘剂的主成分的情况下,以聚酯系离聚物型聚氨酯树脂作为水系胶粘剂的主成分是有效的。这里所说的聚酯系离聚物型聚氨酯树脂,是具有聚酯骨格的聚氨酯树脂,是在其中导入了少量的离子性成分(亲水成分)的产物。该离聚物型聚氨酯树脂由于不使用乳化剂而直接在水中乳化而成为乳液,因此能够制成水系的胶粘剂。使用聚酯系离聚物型聚氨酯树脂的情况下,配合水溶性的环氧化合物作为交联剂是有效的。以聚酯系离聚物型聚氨酯树脂作为偏振板的胶粘剂记载于例如日本特开2005-70140号公报、特开2005-208456号公报。
构成水系胶粘剂的这些各成分通常在溶解于水中的状态下使用。通过将水系胶粘剂在适当的基材上涂布、使其干燥,从而得到胶粘剂层。在水中不溶解的成分可以是在体系中分散的状态。
作为在本光学膜上形成上述胶粘剂层的方法,可列举将上述的胶粘剂组合物直接涂布于本光学膜表面而形成胶粘剂层的方法等。上述胶粘剂层的厚度通常为0.001~5μm左右,优选为0.01μm以上,而且优选为2μm以下,更优选为1μm以下。如果胶粘剂层过厚,容易成为偏振板的外观不良。
此外,例如,将水系胶粘剂注入偏振板与光学各向异性膜之间后,加热,从而使水蒸发,同时使热交联反应进行,从而能够对两者给予充分的粘接性。
活性能量线固化型胶粘剂只要是受到活性能量线的照射而固化,能够以足以实用的强度将偏振板和光学各向异性膜粘接即可。例如,可列举含有环氧化合物和阳离子聚合引发剂的阳离子聚合性的活性能量线固化型胶粘剂;含有丙烯酸系固化成分和自由基聚合引发剂的自由基聚合性的活性能量线固化型胶粘剂;含有环氧化合物这样的阳离子聚合性的固化成分和丙烯酸系化合物这样的自由基聚合性的固化成分这两者,在其中配合了阳离子聚合引发剂和自由基聚合引发剂的活性能量线固化型胶粘剂;和通过对不含引发剂的活性能量线固化型胶粘剂照射电子束而使其固化的电子束固化型胶粘剂等。优选为含有丙烯酸系固化成分和自由基聚合引发剂的自由基聚合性的活性能量线固化型胶粘剂。此外,优选能够基本上无溶剂地使用的含有环氧化合物和阳离子聚合引发剂的阳离子聚合性的活性能量线固化型胶粘剂。
选择其自身在室温下为液体、即使不存在溶剂也具有适度的流动性、给予适当的固化粘接强度的能够阳离子聚合的环氧化合物,配合了适于其的阳离子聚合引发剂的活性能量线固化型胶粘剂,在偏振板的制造设备中能够省去将偏振片和透明保护膜粘接的工序中通常成为必需的干燥设备。此外,也能够通过照射适当的活性能量线量而促进固化速度,提高生产速度。
用于这样的胶粘剂的环氧化合物例如能够为具有羟基的芳香族化合物或链状化合物的缩水甘油基醚化物、具有氨基的化合物的缩水甘油基氨基化物、具有C-C双键的链状化合物的环氧化物、与饱和碳环直接或经由亚烷基结合缩水甘油氧基或环氧乙基或者环氧基直接与饱和碳环结合的脂环式环氧化合物等。这些环氧化合物可各自单独地使用,也可将不同的多种并用。其中,脂环式环氧化合物由于阳离子聚合性优异,因此优选使用。
具有羟基的芳香族化合物或链状化合物的缩水甘油基醚化物能够采用例如在碱性条件下使表氯醇与这些芳香族化合物或链状化合物的羟基加成缩合的方法制造。这样的具有羟基的芳香族化合物或链状化合物的缩水甘油基醚化物中包含双酚类的二缩水甘油基醚、多芳香环型环氧树脂、亚烷基二醇或聚亚烷基二醇的二缩水甘油基醚等。
作为双酚类的二缩水甘油基醚,可列举例如双酚A的缩水甘油基醚化物及其低聚物体、双酚F的缩水甘油基醚化物及其低聚物体、3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-联苯酚的缩水甘油基醚化物及其低聚物体等。
作为多芳香环型环氧树脂,可列举例如苯酚酚醛清漆树脂的缩水甘油基醚化物、甲酚酚醛清漆树脂的缩水甘油基醚化物、苯酚芳烷基树脂的缩水甘油基醚化物、萘酚芳烷基树脂的缩水甘油基醚化物、苯酚双环戊二烯树脂的缩水甘油基醚化物等。进而,三酚类的缩水甘油基醚化物及其低聚物体等也属于多芳香环型环氧树脂。
作为亚烷基二醇或聚亚烷基二醇的二缩水甘油基醚,可列举例如乙二醇的缩水甘油基醚化物、二甘醇的缩水甘油基醚化物、1,4-丁二醇的缩水甘油基醚化物、1,6-己二醇的缩水甘油基醚化物等。
具有氨基的化合物的缩水甘油基氨基化物能够采用例如在碱性条件下使表氯醇与该化合物的氨基加成缩合的方法制造。具有氨基的化合物可同时具有羟基。这样的具有氨基的化合物的缩水甘油基氨基化物中包含1,3-苯二胺的缩水甘油基氨基化物及其低聚物体、1,4-苯二胺的缩水甘油基氨基化物及其低聚物体、3-氨基苯酚的缩水甘油基氨基化和缩水甘油基醚化物及其低聚物体、4-氨基苯酚的缩水甘油基氨基化和缩水甘油基醚化物及其低聚物体等。
具有C-C双键的链状化合物的环氧化物,能够采用在碱性条件下使用过氧化物使该链状化合物的C-C双键环氧化的方法制造。具有C-C双键的链状化合物中包含丁二烯、聚丁二烯、异戊二烯、戊二烯、己二烯等。此外,具有双键的萜烯类也能够用作环氧化原料,作为非环式单萜烯,有里哪醇等。用于环氧化的过氧化物能够是例如过氧化氢、过醋酸、氢过氧化叔丁基等。
与饱和碳环直接或经由亚烷基结合有缩水甘油氧基或环氧乙基的脂环式环氧化合物,能够是将在前列举的以双酚类作为代表例的具有羟基的芳香族化合物的芳香环氢化而得到的氢化多羟基化合物的缩水甘油基醚化物、具有羟基的环烷烃化合物的缩水甘油基醚化物、具有乙烯基的环烷烃化合物的环氧化物等。
以上说明的环氧化合物能够容易地获得市售品,例如分别以商品名表示,可列举由三菱化学株式会社销售的“jER”系列、由DIC株式会社销售的“エピクロソ”、由东都化成株式会社销售的“エポト一ト(注册商标)”、由株式会社ADEKA销售的“アデカレヅソ(注册商标)”、由ナガセケムテツクス株式会社销售的“デナコ一ル(注册商标)”、由陶氏化学销售的“ダウエポキツ”、由日产化学工业株式会社销售的“テピツク(注册商标)”等。
另一方面,环氧基直接与饱和碳环结合的脂环式环氧化合物能够采用例如在碱性条件下使用过氧化物使在环内具有C-C双键的非芳香族环状化合物的C-C双键环氧化的方法制造。作为在环内具有C-C双键的非芳香族环状化合物,可列举例如具有环戊烯环的化合物、具有环己烯环的化合物、至少2个碳原子进一步与环戊烯环或环己烯环结合而形成追加的环的多环式化合物等。在环内具有C-C双键的非芳香族环状化合物可在环外具有另外的C-C双键。如果列举在环内具有C-C双键的非芳香族环状化合物的示例,有环己烯、4-乙烯基环己烯、作为单环式单萜烯的柠檬烯和α-蒎烯等。
环氧基直接与饱和碳环结合的脂环式环氧化合物可以是上述的具有与环直接结合的环氧基的脂环式结构经由适当的连接基在分子内形成了至少2个的化合物。这里所说的连接基中包含例如酯键、醚键、亚烷基键等。
如果列举环氧基直接与饱和碳环结合的脂环式环氧化合物的具体的示例,有以下的化合物。
3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己烷甲酸酯、
1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、
1,2-环氧-4-环氧乙基环己烷、
1,2-环氧-1-甲基-4-(1-甲基环氧乙基)环己烷、
3,4-环氧环己基甲基(甲基)丙烯酸酯、
2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇和4-环氧乙基-1,2-环氧环己烷的加成物、
亚乙基双(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、
氧二亚乙基双(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、
1,4-环己烷二甲基双(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、
3-(3,4-环氧环己基甲氧基羰基)丙基3,4-环氧环己烷甲酸酯等。
以上说明的环氧基直接与饱和碳环结合的脂环式环氧化合物也能够容易地获得市售品,例如,分别用商品名表示,可列举由株式会社大赛璐销售的“セロキサイド”系列和“サイクロマ一”、由陶氏化学公司销售的“サイラキユアUVR”系列等。
含有环氧化合物的固化性胶粘剂可还含有环氧化合物以外的活性能量线固化性化合物。作为环氧化合物以外的活性能量线固化性化合物,可列举例如氧杂环丁烷化合物、丙烯酸系化合物等。其中,由于在阳离子聚合中有能够促进固化速度的可能性,因此优选并用氧杂环丁烷化合物。
氧杂环丁烷化合物是分子内具有4元环醚的化合物,可列举例如下述的化合物。
1,4-双[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基甲基]苯、
3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、
双(3-乙基-3-氧杂环丁基甲基)醚、
3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、
3-乙基-3-(环己氧基甲基)氧杂环丁烷、
苯酚酚醛清漆氧杂环丁烷、
1,3-双[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]苯等。
氧杂环丁烷化合物也能够容易地获得市售品,例如,分别用商品名表示,可列举由东亚合成株式会社销售的“アロソオキセタソ(注册商标)”系列、由宇部兴产株式会社销售的“ETERNACOLL(注册商标)”系列等。
包含环氧化合物、氧杂环丁烷化合物的固化性化合物,为了使将它们配合的胶粘剂成为无溶剂,优选使用未用有机溶剂等稀释的固化性化合物。此外,作为构成胶粘剂的其他成分的包含后述的阳离子聚合引发剂、增感剂的少量成分,与溶解于有机溶剂的成分相比,优选使用将有机溶剂除去并干燥的该化合物单独的粉体或液体。
阳离子聚合引发剂是接受活性能量线、例如紫外线的照射而产生阳离子种的化合物。只要其给予被配合的胶粘剂所要求的粘接强度和固化速度即可,例如,可列举芳香族重氮鎓盐;芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐这样的鎓盐;铁-芳烃络合物等。这些阳离子聚合引发剂可各自单独地使用,也可将不同的多种并用。
作为芳香族重氮鎓盐,可列举例如下述的化合物。
苯重氮鎓六氟锑酸盐、
苯重氮鎓六氟磷酸盐、
苯重氮鎓六氟硼酸盐等。
作为芳香族碘鎓盐,可列举例如下述的化合物。
二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、
二苯基碘鎓六氟磷酸盐、
二苯基碘鎓六氟锑酸盐、
双(4-壬基苯基)碘鎓六氟磷酸盐等。
作为芳香族锍盐,可列举例如下述的化合物。
三苯基锍六氟磷酸盐、
三苯基锍六氟锑酸盐、
三苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、
二苯基(4-苯硫基苯基)锍六氟锑酸盐、
4,4′-双(二苯基磺酰基)二苯基硫醚双六氟磷酸盐、
4,4′-双[二(β-羟基乙氧基苯基)磺酰基]二苯基硫醚双六氟锑酸盐、
4,4′-双[二(β-羟基乙氧基苯基)磺酰基]二苯基硫醚双六氟磷酸盐、
7-[二(对-甲苯酰基)磺酰基]-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、
7-[二(对-甲苯酰基)磺酰基]-2-异丙基噻吨酮四(五氟苯基)硼酸盐、
4-苯基羰基-4′-二苯基磺酰基二苯基硫醚六氟磷酸盐、
4-(对-叔-丁基苯基羰基)-4′-二苯基磺酰基二苯基硫醚六氟锑酸盐、
4-(对-叔-丁基苯基羰基)-4′-二(对-甲苯酰基)磺酰基-二苯基硫醚四(五氟苯基)硼酸盐等。
作为铁-芳烃络合物,可列举例如下述的化合物。
二甲苯-环戊二烯基铁(II)六氟锑酸盐、
异丙基苯-环戊二烯基铁(II)六氟磷酸盐、
二甲苯-环戊二烯基铁(II)三(三氟甲基磺酰基)甲烷化物等。
阳离子聚合引发剂中,芳香族锍盐由于在300nm以上的波长区域也具有紫外线吸收特性,因此固化性优异,能够给予具有良好的机械强度、粘接强度的胶粘剂层,因此优选使用。
阳离子聚合引发剂也能够容易地获得市售品,例如,分别用商品名表示,可列举由日本化药株式会社销售的“カャラツド(注册商标)”系列、由陶氏化学销售的“サイラキユアUVI”系列、由サソアプロ株式会社销售的光酸产生剂“CPI”系列、由绿化学株式会社销售的光酸产生剂“TAZ”、“BBI”和“DTS”、由株式会社ADEKA销售的“アデカオプトマ一”系列、由ロ一デイア社销售的“RHODORSIL(注册商标)”等。
活性能量线固化型胶粘剂中,阳离子聚合引发剂相对于活性能量线固化型胶粘剂的总量100质量份,通常以0.5~20质量份的比例配合,优选为1~15质量份。如果其量太少,有时固化变得不充分,使胶粘剂层的机械强度、粘接强度降低。此外,如果其量过多,由于胶粘剂层中的离子性物质增加,有时胶粘剂层的吸湿性升高,使得到的偏振板的耐久性能降低。
以电子束固化型使用活性能量线固化型胶粘剂的情况下,使组合物中含有光聚合引发剂并非特别必要,以紫外线固化型使用的情况下,优选使用光自由基产生剂。作为光自由基产生剂,可列举抽氢型光自由基产生剂和开裂型光自由基产生剂。
作为抽氢型光自由基产生剂,可列举例如1-甲基萘、2-甲基萘、1-氟萘、1-氯萘、2-氯萘、1-溴萘、2-溴萘、1-碘萘、2-碘萘、1-萘酚、2-萘酚、1-甲氧基萘、2-甲氧基萘、1,4-二氰基萘等萘衍生物,蒽、1,2-苯并蒽、9,10-二氯蒽、9,10-二溴蒽、9,10-二苯基蒽、9-氰基蒽、9,10-二氰基蒽、2,6,9,10-四氰基蒽等蒽衍生物,芘衍生物、咔唑、9-甲基咔唑、9-苯基咔唑、9-丙-2-烯基-9H-咔唑、9-丙基-9H-咔唑、9-乙烯基咔唑、9H-咔唑-9-乙醇、9-甲基-3-硝基-9H-咔唑、9-甲基-3,6-二硝基-9H-咔唑、9-辛酰基咔唑、9-咔唑甲醇、9-咔唑丙酸、9-咔唑丙腈、9-乙基-3,6-二硝基-9H-咔唑、9-乙基-3-硝基咔唑、9-乙基咔唑、9-异丙基咔唑、9-(乙氧基羰基甲基)咔唑、9-(吗啉代甲基)咔唑、9-乙酰基咔唑、9-烯丙基咔唑、9-苄基-9H-咔唑、9-咔唑醋酸、9-(2-硝基苯基)咔唑、9-(4-甲氧基苯基)咔唑、9-(1-乙氧基-2-甲基-丙基)-9H-咔唑、3-硝基咔唑、4-羟基咔唑、3,6-二硝基-9H-咔唑、3,6-二苯基-9H-咔唑、2-羟基咔唑、3,6-二乙酰基-9-乙基咔唑等咔唑衍生物、二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、4,4’-双(二甲氧基)二苯甲酮、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮衍生物,芳香族羰基化合物、[4-(4-甲基苯硫基)苯基]-苯基甲酮、呫吨酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、4-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等噻吨酮衍生物,香豆素衍生物等。
开裂型光自由基产生剂是通过照射活性能量线,该化合物开裂而产生自由基的类型的光自由基产生剂,作为其具体例,可列举苯偶姻醚衍生物、苯乙酮衍生物等芳基烷基酮类,肟酮类、酰基氧化膦类、硫代苯甲酸S-苯基类、二茂钛类、和使这些高分子量化的衍生物,但并不限定于此。作为市售的开裂型光自由基产生剂,可列举1-(4-十二烷基苯甲酰基)-1-羟基-1-甲基乙烷、1-(4-异丙基苯甲酰基)-1-羟基-1-甲基乙烷、1-苯甲酰基-1-羟基-1-甲基乙烷、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯甲酰基]-1-羟基-1-甲基乙烷、1-[4-(丙烯酰氧基乙氧基)-苯甲酰基]-1-羟基-1-甲基乙烷、二苯基酮、苯基-1-羟基-环己基酮、苄基二甲基缩酮、双(环戊二烯基)-双(2,6-二氟-3-吡咯基-苯基)钛、(η6-异丙基苯)-(η5-环戊二烯基)-铁(II)六氟磷酸盐、三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基-苯甲酰基)-(2,4,4-三甲基-戊基)-氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,4-二戊氧基苯基氧化膦或双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基-氧化膦、(4-吗啉代苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷、4-(甲硫基苯甲酰基)-1-甲基-1-吗啉代乙烷等,但并不限定于此。
本发明中使用的活性能量固化型胶粘剂中,电子束固化型中所含的光自由基产生剂、即抽氢型或开裂型光自由基产生剂均能够各自单独地使用,而且可将多种组合使用,在光自由基产生剂单体的稳定性、固化性方面,更优选为开裂型光自由基产生剂的1种以上的组合。开裂型光自由基产生剂中,优选酰基氧化膦类,更具体地,优选三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(商品名“DAROCURETPO”;汽巴日本(株))、双(2,6-二甲氧基-苯甲酰基)-(2,4,4-三甲基-戊基)-氧化膦(商品名“CGI403”;汽巴日本(株))、或双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,4-二戊氧基苯基氧化膦(商品名“Irgacure819”;汽巴日本(株))。
活性能量线固化型胶粘剂,根据需要能够含有增感剂。通过使用增感剂,反应性提高,能够使胶粘剂层的机械强度、粘接强度进一步提高。作为增感剂,能够适当地使用前述的增感剂。
配合增感剂的情况下,其配合量相对于活性能量线固化型胶粘剂的总量100质量份,优选为0.1~20质量份的范围。
在活性能量线固化型胶粘剂中,在不损害其效果的范围内能够配合各种的添加剂。作为能配合的添加剂,可列举例如离子捕集剂、抗氧化剂、链转移剂、粘着赋予剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、增塑剂、消泡剂等。
构成活性能量线固化型胶粘剂的这些各成分通常在溶解于溶剂的状态下使用。活性能量线固化型胶粘剂包含溶剂的情况下,通过将活性能量线固化型胶粘剂涂布在适当的基材上,使其干燥,从而得到胶粘剂层。在溶剂中不溶解的成分只要为在体系中分散的状态即可。
作为在本光学膜上形成上述胶粘剂层的方法,可列举将上述的胶粘剂组合物直接涂布于本光学膜表面而形成胶粘剂层的方法等。上述胶粘剂层的厚度通常为0.001~5μm左右,优选为0.01μm以上,而且优选为4μm以下,更优选为3μm以下。如果胶粘剂层过厚,容易成为偏振板的外观不良。
活性能量线固化型胶粘剂能够采用前述的涂布方法涂布于膜。此时,作为活性能量线固化型胶粘剂的粘度,只要具有能够用各种方法涂布的粘度即可,其在温度25℃下的粘度优选在10~30000mPa·sec的范围内,更优选在50~6000mPa·sec的范围内。如果其粘度太小,倾向于难以得到无不均匀的均质的涂膜。另一方面,如果其粘度太大,变得难以流动,同样倾向于难以得到无不均匀的均质的涂膜。这里所说的粘度是使用B型粘度计,将该胶粘剂调温到25℃后,在60rpm下测定的值。
上述活性能量线固化型胶粘剂能够以电子束固化型、紫外线固化型的方式使用。所谓本发明的活性能量线,定义为能够将产生活性种的化合物分解而产生活性种的能量线。作为这样的活性能量线,可列举可见光、紫外线、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线和电子束等。
电子束固化型中,电子束的照射条件只要是能将上述活性能量线固化型胶粘剂固化的条件,则能够采用任意的适合的条件。例如,电子束照射的加速电压优选为5kV~300kV,更优选为10kV~250kV。加速电压不到5kV的情况下,有可能电子束没有到达胶粘剂,成为固化不足,如果加速电压超过300kV,通过试料的浸透力过强,电子束返跳,有可能对透明保护膜、偏振片给予损伤。作为照射线量,为5~100kGy,更优选为10~75kGy。照射线量不到5kGy的情况下,胶粘剂变得固化不足,如果超过100kGy,对透明保护膜、偏振片给予损伤,产生机械强度的降低、变黄,不能获得所需的光学特性。
电子束照射通常在非活性气体中进行照射,如果需要,可在大气中、导入了少量氧的条件下进行。因透明保护膜的材料而异,通过适当地导入氧,对于最初电子束撞击的透明保护膜面也竟然产生氧阻碍,能够防止对透明保护膜的损伤,能够高效率地使电子束只照射到胶粘剂。
紫外线固化型中,活性能量线固化型胶粘剂的光照射强度,连同胶粘剂的组成一起决定,并无特别限定,但优选为10~5000mW/cm2。对树脂组合物的光照射强度如果不到10mW/cm2,则反应时间过度变长,如果超过5000mW/cm2,由于从光源辐射的热和组合物的聚合时的发热,有可能产生胶粘剂的构成材料的变黄、偏振片的劣化。应予说明,照射强度优选为对光阳离子聚合引发剂的活性化有效的波长区域中的强度,更优选为波长400nm以下的波长区域中的强度,进一步优选为波长280~320nm的波长区域中的强度。优选地,用这样的光照射强度照射1次或多次,以其累积光量成为10mJ/cm2以上、优选地10~5000mJ/cm2的方式设定。如果对上述胶粘剂的累积光量不到10mJ/cm2,来自聚合引发剂的活性种的产生不充分,胶粘剂的固化变得不充分。另一方面,如果其累积光量超过5000mJ/cm2,照射时间变得非常长,对生产率提高变得不利。此时,根据使用的膜、胶粘剂种的组合等,需要什么波长区域(UVA(320~390nm)、UVB(280~320nm)等)中的累积光量是不同的。
为了通过本发明中的活性能量线的照射进行胶粘剂的聚合固化所使用的光源并无特别限定,例如,可列举低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、氙灯、卤素灯、碳弧灯、钨灯、镓灯、准分子激光、发出波长范围380~440nm的光的LED光源、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、金属卤化物灯。从能量的稳定性、装置的简便性的观点出发,优选为在波长400nm以下具有发光分布的紫外光源。
图1中示出本发明中的光学各向异性膜的示意图。图1(b)是基材、第一光学各向异性膜和第二光学各向异性膜按该顺序层叠的光学各向异性膜100。图1(c)为基材、第二光学各向异性膜和第一光学各向异性膜按该顺序层叠的光学各向异性膜100。图1(d)为第一光学各向异性膜、基材和第二光学各向异性膜按该顺序层叠的光学各向异性膜100。
通过从这些光学各向异性膜将基材去除,也能够得到不具有基材的光学各向异性膜。此外,第一光学各向异性膜为拉伸膜的情况下,通过在该拉伸膜的表面形成作为被覆层的第二光学各向异性膜,能够制造光学各向异性膜,此外,第二光学各向异性膜为拉伸膜的情况下,通过在该拉伸膜的表面形成作为被覆层的第一光学各向异性膜,能够制造光学各向异性膜。将不具有基材的光学各向异性膜的示意图示于图1(a)。
此外,通过将具有第一光学各向异性膜的基材和具有第二光学各向异性膜的基材贴合,也能够制造光学各向异性膜。作为具体例,可列举图1(e)、图1(f)和图1(g)。贴合能够使用后述的胶粘剂。
将第一光学各向异性膜由层A和层B构成的情形或具有第三光学各向异性膜的情形的光学各向异性膜的构成示于图2。图2(c)是将基材、层A、层B和第二光学各向异性膜按该顺序层叠的光学膜100。图2(d)为将基材、第一光学各向异性膜、第二光学各向异性膜和第三光学各向异性膜按该顺序层叠的光学膜100。图2(e)为将基材、层B、层A和第二相位差按该顺序层叠的光学膜100。图2(f)为将基材、第三光学各向异性膜、第二相位差和第一光学各向异性膜按该顺序层叠的光学膜100。图2(g)为将基材、第二光学各向异性膜B和层A按该顺序层叠的光学膜100。图2(h)为将基材、第二光学各向异性膜A和层B按该顺序层叠的光学膜100。通过从这些光学各向异性膜将基材剥离,也能够得到不具有基材的光学各向异性膜,将不具有基材的光学各向异性膜的示意图示于图2(a)和图2(b)。
包含第一光学各向异性膜、层A和层B的构成的情形或具有第三光学各向异性膜的情形下,可在基材的两面层叠各个的层。作为具体的示例,例如,图2(i)为将第二光学各向异性膜、基材、层A和层B按该顺序层叠的光学膜100。图2(j)为将第二光学各向异性膜、基材、层B和层A按该顺序层叠的光学膜100。图2(k)为将第一光学各向异性膜、基材、第三光学各向异性膜和第二光学各向异性膜按该顺序层叠的光学膜100。图2(1)为将第一光学各向异性膜、基材、第二光学各向异性膜和第三光学各向异性膜按该顺序层叠的光学膜100。图2(m)为将第三光学各向异性膜、基材、第一光学各向异性膜和第二光学各向异性膜按该顺序层叠的光学膜100。图2(n)为将第三光学各向异性膜、基材、第二光学各向异性膜和第一光学各向异性膜按该顺序层叠的光学膜100。第二光学各向异性膜、层A和层B可在各层上通过直接涂布而形成,可在制造各层后通过贴合而将它们贴合,而且可通过依次转印将各层层叠。
本椭圆偏振板能够通过将偏振片和光学各向异性膜组合而得到。偏振片和光学各向异性膜,通常用胶粘剂贴合。优选地,用活性能量线固化型胶粘剂贴合。
光学各向异性膜只由一层构成并且只存在1个滞相轴的情况下,优选地,以相对于光学各向异性膜的第一光学各向异性膜的滞相轴(光轴),该偏振板的透过轴成为实质上45°的方式设定。所谓实质上45°,通常为45±5°的范围。图1中示出本椭圆偏振板110的示意图。
图3中所示的本椭圆偏振板中使用的偏振片是至少单面具有保护膜的偏振片。图3(c)~图3(h)为包含在基材上形成了第一光学各向异性层和正C层的光学各向异性膜的椭圆偏振板,这些基材使用了在偏振片的单面具有保护膜的偏振板的情况下,能够也发挥作为另一面的保护膜的功能。图3(a)和图3(b)中所示的构成表示光学各向异性层不具有基材的情形,但这些可在偏振板上将聚合性液晶组合物直接涂布而形成相位差层,也可在偏振片面使用胶粘剂将相位差层贴合,也可在偏振板上使用胶粘剂将相位差层贴合。
作为在偏振片表面或偏振板等的其他的基材贴合不具有基材的本光学膜的方法,可列举使用胶粘剂将去除了基材的本光学膜贴合于其他的基材的方法,和使用胶粘剂将本光学膜贴合于其他的基材后将基材去除的方法等。此时,胶粘剂可涂布于本光学膜具有的相位差层侧,也可涂布于其他的基材侧。在基材与相位差层之间存在取向膜的情况下,也可与基材一起将取向膜去除。
表面具有与相位差层或取向膜等形成化学键的官能团的基材存在与相位差层或取向膜等形成化学键,难以去除的倾向。因此,将基材剥离而去除的情况下,优选表面的官能团少的基材,此外,优选尚未实施在表面形成官能团的表面处理的基材。
此外,具有与基材形成化学键的官能团的取向膜,由于存在基材与取向膜的密合力变大的倾向,因此将基材剥离而去除的情况下,优选与基材形成化学键的官能团少的取向膜。此外,优选不含将基材与取向膜交联的试剂,更优选不含在取向性聚合物组合物和光取向膜形成用组合物等的溶液中将基材溶解的溶剂等成分。
此外,具有与相位差层形成化学键的官能团的取向膜,具有相位差层与取向膜的密合力变大的倾向。因此,与基材一起将取向膜去除的情况下,优选与相位差层形成化学键的官能团少的取向膜。更优选在相位差层和取向膜中不含将相位差层与取向膜交联的试剂。
此外,具有与取向膜形成化学键的官能团的相位差层,具有取向膜与相位差层的密合力变大的倾向。因此,将基材去除的情形或与基材一起将取向膜去除的情形下,优选与基材或取向膜形成化学键的官能团少的相位差层。此外,聚合性液晶组合物优选不含将基材或取向膜与相位差层交联的试剂。
例如,通过在将基材、第二相位差层和第一相位差层按该顺序层叠的本光学膜的第一相位差层的表面涂布胶粘剂,将偏振板与其贴合,然后,将本光学膜的基材去除,从而能够制造将偏振板、第一相位差层和第二相位差层按该顺序层叠的图3(a)中所示的构成的圆偏振板。此外,通过在将基材、第一相位差层和第二相位差层按该顺序层叠的本光学膜的第二相位差层的表面涂布胶粘剂,将偏振板与其贴合,然后,将本光学膜的基材去除,从而能够制造将偏振板、第二相位差层和第一相位差层按该顺序层叠的图3(b)中所示的构成的圆偏振板。
图3(i)~图3(n)中所示的构成是将具有2片基材的光学各向异性膜层叠而成的椭圆偏振板。
将光学各向异性膜包含层A和层B的情形的本椭圆偏振板的构成示于图4。包含层A和层B的构成的情形下,对层叠偏振板的位置有制限。
具体地,将具有λ/4的相位差的层A与具有λ/2的相位差的层B层叠的情况下,相对于偏振板的吸收轴,首先,以使层B的滞相轴成为75°的方式形成层B,接下来,以使层A的滞相轴成为15°的方式形成层A。对第二光学各向异性膜的位置无限制,但必须将偏振板、层B和层A按该顺序层叠。通过这样地层叠,得到的椭圆偏振板可以作为宽带域λ/4板显现功能。其中,对形成层A和层B的轴角度无限制,例如,即使如特开2004-126538号公报中记载那样使层A和层B的滞相轴角度相对于偏振板的吸收轴为30°和-30°、或者45°和-45°,也能使作为宽带域λ/4板的功能显现,这是公知的,因此能够采用所需的方法将层层叠。
图4(a)和图4(b)中所示的构成将不具有基材的本光学膜层叠而成,但具有这些构成的圆偏振板能够采用与上述的图3(a)和图3(b)中所示的构成的圆偏振板的制造方法同样的方法制造。
本椭圆偏振板能够用于各种各样的显示装置。
所谓显示装置,是具有显示元件的装置,包含发光元件或发光装置作为发光源。作为显示装置,可列举液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置、无机电致发光(EL)显示装置、触摸面板显示装置、电子发射显示装置(例如电场发射显示装置(FED)、表面电场发射显示装置(SED))、电子纸(电子墨、使用了电泳元件的显示装置、等离子体显示装置、投影型显示装置(例如栅状式光阀(GLV)显示装置、具有数字微镜器件(DMD)的显示装置)和压电陶瓷显示器等。液晶显示装置包括透过型液晶显示装置、半透过型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、直视型液晶显示装置和投影型液晶显示装置等的全部。这些显示装置可以是显示2维图像的显示装置,也可以是显示3维图像的立体显示装置。特别地,本椭圆偏振板能够有效地用于有机电致发光(EL)显示装置和无机电致发光(EL)显示装置和带触摸面板的有机EL显示装置。
图5是具备本椭圆偏振板的有机EL显示装置200的简要图。
图5(a)是将偏振板6、第一光学各向异性层1、正C层2和有机EL面板7按该顺序层叠的有机EL显示装置200。图5(c)为将偏振板6、基材3、第一光学各向异性层1、正C层2和有机EL面板7按该顺序层叠的有机EL显示装置200。图5(b)、(d)~(h)与图5(a)和(c)的层叠顺序不同。
作为将偏振板、本光学膜和有机EL面板层叠的方法,可列举将偏振板和本光学膜层叠的本圆偏振板与有机EL面板贴合的方法、和、将本光学膜与有机EL面板贴合,进而在该本光学膜的表面将偏振板贴合的方法等。贴合通常使用胶粘剂。
例如,图5(a)中所示的有机EL显示装置200,能够通过在图3(a)中所示的本圆偏振板的第二相位差层2的表面涂布胶粘剂,将有机EL面板7与其贴合而制造。此外,图5(a)中所示的有机EL显示装置200,也能通过如下方法而制造,即,在图1(b)中所示的本光学膜的第二相位差层2的表面涂布胶粘剂,将有机EL面板7与其贴合,将本光学膜的基材3去除,将基材去除,在由此而显现的第一相位差层1的表面涂布胶粘剂,将偏振板6与其贴合而制造。
图6为表示有机EL显示装置30的简要图。图6(a)中所示的有机EL显示装置30具备本椭圆偏振板31,隔着层间绝缘膜33,在形成了像素电极34的基板32上层叠有发光层35和阴极电极36。夹持基板32,在发光层35的相反侧配置本椭圆偏振板31。通过对像素电极34施加正的电压,对阴极电极36施加负的电压,在像素电极34和阴极电极36间施加直流电流,从而发光层35发光。发光层35包含电子传输层、发光层和空穴传输层等。从发光层35射出的光通过像素电极34、层间绝缘膜33、基板32、本椭圆偏振板31。
制造有机EL显示装置30时,首先,在基板32上将薄膜晶体管38形成为所需的形状。然后,将层间绝缘膜33成膜,接下来,用溅射法使像素电极34成膜,图案化。然后,层叠发光层35。
接下来,在基板32的与设置了薄膜晶体管38的面的相反面设置本椭圆偏振板31。这种情况下,以本椭圆偏振板31中的偏振板成为外侧(基板32的相反侧)的方式配置。
作为基板32,可列举蓝宝石玻璃基板、石英玻璃基板、钠玻璃基板和氧化铝等陶瓷基板;铜等金属基板;塑料基板等。虽然未图示,但可在基板32上形成热传导性膜。作为热传导性膜,可列举金刚石薄膜(DLC等)等。使像素电极34为反射型的情况下,光向基板32的相反方向射出。因此,不仅是透明材料,也能够使用不锈钢等非透过材料。基板可单一地形成,也可将多个基板用胶粘剂贴合而作为层叠基板形成。此外,这些基板并不限定于板状,也可以是膜。
作为薄膜晶体管38,例如,使用多晶硅晶体管等即可。将薄膜晶体管38设置在像素电极34的端部,其大小为10~30μm左右。再有,像素电极34的大小为20μm×20μm~300μm×300μm左右。
在基板32上设置薄膜晶体管38的配线电极。配线电极的电阻低,具有与像素电极34电连接而将电阻值控制得低的功能,一般地,该配线电极使用含有Al、Al和过渡金属(不过,不包括Ti)、Ti或氮化钛(TiN)的任1种或2种以上的电极。
在薄膜晶体管38与像素电极34之间设置层间绝缘膜33。层间绝缘膜33只要是将SiO2等氧化硅、氮化硅等无机系材料采用溅射、真空蒸镀制成的膜、采用SOG(spin·on·glass)形成的氧化硅层、光致抗蚀剂、聚酰亚胺和丙烯酸系树脂等树脂系材料的涂膜等具有绝缘性的膜,则可以是任何膜。
在层间绝缘膜33上形成凸缘39。将凸缘39配置于像素电极34的周边部(邻接像素间)。作为凸缘39的材料,可列举丙烯酸系树脂和聚酰亚胺树脂等。凸缘39的厚度优选为1.0μm以上3.5μm以下,更优选为1.5μm以上2.5μm以下。
接下来,对包含像素电极34、发光层35和阴极电极36的EL元件进行说明。发光层35具有各自至少1层的空穴传输层和发光层,例如,依次具有电子注入传输层、发光层、空穴传输层和空穴注入层。
作为像素电极34,可列举例如ITO(锡掺杂氧化铟)、IZO(锌掺杂氧化铟)、IGZO、ZnO、SnO2和In2O3等,特别优选ITO、IZO。像素电极35的厚度只要具有能充分进行空穴注入的一定以上的厚度即可,优选为10~500nm左右。
像素电极34能够采用蒸镀法(优选地溅射法)形成。作为溅射气体,并无特别限制,可使用Ar、He、Ne、Kr和Xe等惰性气体、或者这些的混合气体。
作为阴极电极36的构成材料,可使用例如K、Li、Na、Mg、La、Ce、Ca、Sr、Ba、Al、Ag、In、Sn、Zn和Zr等金属元素,为了提高电极的动作稳定性,优选使用从例示的金属元素中选择的2成分或3成分的合金系。作为合金系,优选例如Ag·Mg(Ag:1~20at%)、Al·Li(Li:0.3~14at%)、In·Mg(Mg:50~80at%)和Al·Ca(Ca:5~20at%)等。
阴极电极36采用蒸镀法和溅射法等形成。阴极电极37的厚度优选为0.1nm以上、优选地1~500nm以上。
空穴注入层具有使从像素电极34的空穴的注入容易的功能,空穴传输层具有输送空穴的功能和阻碍电子的功能,也称为电荷注入层、电荷传输层。
对发光层的厚度、空穴注入层和空穴传输层合计的厚度和电子注入传输层的厚度并无特别限定,因形成方法而异,但优选为5~100nm左右。在空穴注入层、空穴传输层能够使用各种有机化合物。在空穴注入传输层、发光层和电子注入传输层的形成中,在能够形成均质的薄膜的方面,能够使用真空蒸镀法。
作为发光层35,能够使用包括利用来自单线态激子的发光(荧光)的发光层、利用来自三线态激子的发光(磷光)的发光层、利用来自单线态激子的发光(荧光)的发光层和利用来自三线态激子的发光(磷光)的发光层的发光层,包括由有机物形成的发光层、由有机物形成的发光层和由无机物形成的发光层的发光层,包含高分子的材料的发光层,包含低分子的材料的发光层,包含高分子的材料和低分子的材料的发光层等。不过,并不限定于此,能够将使用了作为EL元件用公知的各种材料的发光层35用于有机EL显示装置30。
在阴极电极36与密封层37的空间中配置干燥剂(未图示)。这是因为发光层35不耐湿度。利用干燥剂吸收水分,防止发光层35的劣化。
图6(b)中所示的本发明的有机EL显示装置30具备本椭圆偏振板31,隔着层间绝缘膜33,在形成了像素电极34的基板32上将发光层35和阴极电极36层叠。在阴极电极上形成有密封层37,在基板32的相反侧,配置有本椭圆偏振板31。从发光层35射出的光通过阴极电极36、密封层37、本椭圆偏振板31。
【实施例】
以下通过实施例对本发明更详细地说明。例中的“%”和“份”,只要无特别说明,为质量%和质量份。
实施例1
[光取向膜形成用组合物的调制]
将下述成分混合,将得到的混合物在80℃下搅拌1小时,从而得到了光取向膜形成用组合物(1)。
光取向性材料(5份):
溶剂(95份):环戊酮
[取向性聚合物组合物的调制]
对于取向性聚合物组合物的组成,在表1中所示的作为市售的取向性聚合物的サソエバ一SE-610(日产化学工业株式会社制)中加入2-丁氧基乙醇,得到了取向性聚合物组合物。予以说明,作为相对于调制的组合物的总量的各成分的含有比例,取向性聚合物组合物中的固形分量为1.0%,溶剂为99.0%。对于SE-610,由产品说明书中记载的浓度换算固形分量。
【表1】
固形分量 | 溶剂 | |
取向性聚合物组合物 | 1% | 99% |
[相位差层形成用组合物的调制]
[组合物(A-1)的调制]
将下述的成分混合,将得到的混合物在80℃下搅拌1小时,从而得到了组合物(A-1)。
聚合性液晶A1和聚合性液晶A2采用特开2010-31223号公报记载的方法合成。
聚合性液晶A1(80份):
聚合性液晶A2(20份):
聚合引发剂(6份):
2-二甲基氨基-2-苄基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮(イルガキユア369;汽巴精化制)
流平剂(0.1份):聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-Chemie社制)
溶剂:环戊酮(400份)
[组合物(B-1)的调制]
将组合物(B-1)的组成示于表2。将各成分混合,将得到的溶液在80℃下搅拌1小时后,冷却到室温,得到了组合物(B-1)。
【表2】
表2中的括弧内的值表示相对于调制的组合物的总量的各成分的含有比例。表2中的LR9000表示BASF日本公司制的Laromer(注册商标)LR-9000,Irg907表示BASF日本公司制的イルガキユア(注册商标)907,BYK361N表示毕克化学日本制的流平剂,LC242表示下述式所示的BASF社制的聚合性液晶,PGMEA表示丙二醇1-单甲基醚2-乙酸酯。
[偏振片(1)的制造]
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上、厚75μm的聚乙烯醇膜以干式单向拉伸约5倍,进而在保持张紧状态下在60℃的纯水中浸渍1分钟后,在碘/碘化钾/水的重量比为0.05/5/100的水溶液中在28℃下浸渍60秒。然后,在碘化钾/硼酸/水的重量比为10.5/7.5/100的水溶液中在72℃下浸渍300秒。接着,用10℃的纯水洗净5秒后,在95℃下干燥152秒,制作使碘吸附于聚乙烯醇并取向而成的偏振片(1)。
[偏振片(2)的制造]
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上、厚75μm的聚乙烯醇膜以干式单向拉伸约5倍,进而在保持张紧状态下在60℃的纯水中浸渍1分钟后,在碘/碘化钾/水的重量比为0.06/5/100的水溶液中在28℃下浸渍75秒。然后,在碘化钾/硼酸/水的重量比为10.5/7.5/100的水溶液中在72℃下浸渍300秒。接着,用10℃的纯水洗净5秒后,在95℃下干燥152秒,制作使碘吸附于聚乙烯醇并取向而成的偏振片(2)。
[偏振片(3)的制造]
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上、厚75μm的聚乙烯醇膜以干式单向拉伸约5倍,进而在保持张紧状态下在60℃的纯水中浸渍1分钟后,在碘/碘化钾/水的重量比为0.07/5.5/100的水溶液中在28℃下浸渍75秒。然后,在碘化钾/硼酸/水的重量比为10.5/7.5/100的水溶液中在72℃下浸渍300秒。接着,用10℃的纯水洗净5秒后,在95℃下干燥152秒,制作使碘吸附于聚乙烯醇并取向而成的偏振片(3)。
[光学各向异性膜(1)的制造]
对于没有实施拉伸处理的环烯烃聚合物膜(日本ゼオソ制ZF-14厚23μm)的表面,使用电晕处理装置(AGF-B10、春日电机株式会社制)在功率0.3kW、处理速度3m/分钟的条件下处理1次。在实施了电晕处理的表面将光取向膜形成用组合物(1)用棒式涂布器涂布,在80℃下干燥1分钟,使用偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ウシオ电机株式会社制),以100mJ/cm2的累积光量实施偏光UV曝光。用激光显微镜(LEXT、オリソパス株式会社制)测定得到的取向膜的膜厚,结果为100nm。接着,使用棒式涂布机在取向膜上涂布相位差层形成用组合物(A-1),在120℃下干燥1分钟后,使用高压水银灯(ユニキユアVB-15201BY-A、ウツオ电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),从而形成了第一被覆层。用激光显微镜测定这样得到的第一被覆层的膜厚,结果为2.2μm。在波长450nm、550nm、650nm下测定该膜的相位差值,结果为Re(450)=124nm、Re(550)=142nm、Re(650)=148nm。由该测定值计算前述的式(1)、(2)和(3),结果如下所述。
Re(450)/Re(550)=0.88
Re(650)/Re(550)=1.03
[光学各向异性膜(2)的制造]
对于环烯烃聚合物膜(COP)的表面,使用电晕处理装置在功率0.3kW、处理速度3m/分钟的条件下处理1次。使用棒式涂布器将取向性聚合物组合物(1)涂布于实施了电晕处理的表面,在90℃下干燥1分钟。使用激光显微镜(LEXT、オリソパス株式会社制)测定得到的取向膜的膜厚,结果为34nm。接着,使用棒式涂布器在取向膜上涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压水银灯(ユニキユアVB-15201BY-A、ウシオ电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),从而形成了被覆层。用激光显微镜测定得到的被覆层的膜厚,结果膜厚为450nm。此外,测定得到的光学各向异性膜(2)的波长550nm下的相位差值,结果为Re(550)=1nm、Rth(550)=-70nm。即,被覆层具有下述式(4)所示的光学特性。应予说明,由于COP的波长550nm下的相位差值约为0,因此对该光学特性无影响。
nx≈ny<nz (4)
[光学各向异性膜(3)的制造]
在光学各向异性膜(1)的COP上,与实施例3同样地形成了第二被覆层。对得到的光学各向异性膜(3)在波长450nm、550nm、650nm下测定,结果为Re(450)=122nm、Re(550)=138nm、Re(650)=141nm、Rth(450)=-16.9nm、Rth(550)=1.2nm、Rth(650)=4.8nm(应予说明,关于Rth,在被覆层的进相轴周围倾斜40°时的相位差值)。
[光学各向异性膜(4)的制造]
在三乙酰纤维素膜(コニカミノルタ制KC4UYTAC 40μm)上,使用了相位差层形成用组合物(B-1)以外,采用与实施例1同样的方法形成了第一被覆层。用激光显微镜测定这样得到的第一被覆层的膜厚,结果为2.0μm。进而,在第一被覆层上,采用与前面同样的方法实施电晕处理、取向处理,使用相位差层形成用组合物(B-1)形成了第二被覆层。用激光显微镜测定这样得到的第一被覆层的膜厚,结果为1.0μm。此时,以相对于第一被覆层的光轴(滞相轴)成为60°的方式设定第2次的偏光UV照射的偏光方向,以第一被覆层与第二被覆层的滞相轴以60°交叉的方式制作。用波长450nm、550nm、650nm测定这样得到的光学膜(3)的相位差值,结果为Re(450)=102nm、Re(550)=138nm、Re(650)=161nm。由该测定值计算前述的式(1)、(2)和(3),结果如下所述。
Re(450)/Re(550)=0.74
Re(650)/Re(550)=1.17
[光学各向异性膜(5)的制造]
在光学各向异性膜(4)的TAC膜上,与实施例3同样地形成了第三被覆层3。对得到的光学各向异性膜(5)用波长450nm、550nm、650nm测定,结果为Re(450)=100nm、Re(550)=137nm、Re(650)=160nm。
[光学各向异性膜(6)的制造]
使用了ピユアエ一ス(注册商标)WR-S膜(帝人株式会社制)以外,采用与实施例3同样的方法形成了被覆层。对得到的光学各向异性膜(6)用波长450nm、550nm、650nm测定,结果为Re(450)=127nm、Re(550)=142nm、Re(650)=145nm、Rth(450)=-18.5nm、Rth(550)=-3.7nm、Rth(650)=4.1nm(应予说明,关于Rth,在WR-S膜的进相轴周围倾斜40°时的相位差值)。
[椭圆偏振板(1)的制造]
将上述那样得到的偏振片(1)、作为透明保护膜的经皂化处理的三乙酰纤维素膜(コニカミノルタ制KC4UYTAC 40μm)和光学各向异性膜(1)经由水系胶粘剂用压料辊贴合。此时,在功率0.3kW、处理速度3m/分钟的条件下对光学各向异性膜(1)的COP面电晕前处理1次。边使贴合物的张力保持在430N/m,边在60℃下干燥2分钟,制作由在偏振片的一面贴合的透明膜和在另一面的光学各向异性膜1组成的椭圆偏振板(1)。应予说明,水系胶粘剂通过在水100份中添加羧基改性聚乙烯醇(クラレ制クラレポバ一ルKL318)3份和水溶性聚酰胺环氧树脂(住化ケムテツクス制スミレ一ズレジソ650固形分浓度30%的水溶液]1.5份而调制。此外,使光学各向异性膜(1)的被覆层的滞相轴与偏振片1的吸收轴交叉45°的方式层叠。
测定得到的椭圆偏振板(1)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
[视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体的色相、反射率、反射色相测定]
椭圆偏振板的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体的色相,通过对于椭圆偏振板从透明保护膜侧使来自棱镜的直线偏光入射,使用带有积分球的分光光度计(日本分光株式会社制、V7100)测定。在波长380nm~780nm的范围中求出MD透射率和TD透射率,基于式(A)、式(B)算出各波长下的整体透射率、偏光度。此外,利用JISZ8701的2度视野(C光源)进行视感度修正,求出视感度修正整体透射率(Ty)和视感度修正偏光度(Py)。此外,按照JIS-Z8729J算出整体色相a*、整体色相b*。应予说明,“MD透射率”为使从格兰-汤姆森棱镜(Glan-Thompson prism)出来的偏光的方向与偏振板样品的透过轴平行时的透射率。式(A)、式(B)中将“MD透射率”表示为“MD”。此外,“TD透射率”为使从格兰-汤姆森棱镜出来的偏光的方向与偏振板样品的透过轴正交时的透射率,式(A)、式(B)中将“TD透射率”表示为“TD”。
整体透射率(%)=(MD+TD)/2式(A)
偏光度(%)={(MD-TD)/(MD+TD)}×100 式(B)
此外,色相a*、b*是通过将光源光谱的数据代入JIS标准Z8701中规定的下述式(C)~(F)而求出XYZ表色系的值,进而,将三刺激值X、Y、Z代入JIS标准Z8729中规定的下述式(G)(H),算出整体色相a*、整体色相b*。
a*=500{f(X/Xn)-f(Y/Yn)}···(G)
b*=200{f(Y/Yn)-f(Z/Zn)}···(H)
X/Xn>0.008856时,f(X/Xn)=(X/Xn)1/3
X/Xn≤0.008856时,f(X/Xn)=7.787×(X/Xn)+16/116
Y/Yn>0.008856时,f(Y/Yn)=(Y/Yn)1/3
Y/Yn≤0.008856时,f(Y/Yn)=7.787×(Y/Yn)+16/116
Z/Zn>0.008856时,f(Z/Zn)=(Z/Zn)1/3
Z/Zn≤0.008856时,f(Z/Zn)=7.787×(Z/Zn)+16/116
其中,S(λ)为光源(C光源)的分光分布,
为XYZ表色系中的等色函数,T(λ)为分光立体角透射率。此外,X、Y、Z为对象膜的XYZ三刺激值。Xn、Yn、Zn为分光光度计光源(C光源)的XYZ三刺激值。
椭圆偏振板的反射率、反射色相通过在将椭圆偏振板贴合于镜的状态下从透明保护膜侧12°方向使光入射,使用分光光度计(岛津制作所株式会社制、UV3150)测定。对于色相的计算,从得到的光谱与上述方法同样地进行。
实施例2
[椭圆偏振板(2)的制造]
除了代替偏振片(1)而使用了偏振片(2)以外,与实施例1同样地制造椭圆偏振板(2)。测定得到的椭圆偏振板(2)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
实施例3
[椭圆偏振板(3)的制造]
除了代替偏振片(1)而使用了偏振片(3)以外,与实施例1同样地制造椭圆偏振板(3)。测定得到的椭圆偏振板(3)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
实施例4
[椭圆偏振板(4)的制造]
在实施例3中得到的椭圆偏振板(3)的被覆层上,经由粘合剂将光学各向异性膜(2)的COP面贴合,制作椭圆偏振板(4)。测定得到的椭圆偏振板(4)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
实施例5
[椭圆偏振板(5)的制造]
除了代替光学各向异性膜(1)而使用了光学各向异性膜(3)以外,与实施例3同样地,将第一被覆层和偏振片粘接,制作椭圆偏振板(5)。测定椭圆偏振板(5)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
实施例6
[椭圆偏振板(6)的制造]
除了代替光学各向异性膜(1)而使用了光学各向异性膜(4)以外,与实施例3同样地制作椭圆偏振板(6)。此外,使光学各向异性膜(4)的第一被覆层的滞相轴与偏振片(3)的吸收轴以15°交叉。测定椭圆偏振板(6)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
实施例7
[椭圆偏振板(7)的制造]
在实施例5中得到的椭圆偏振板(6)的第二被覆层上,经由粘合剂将光学各向异性膜(2)的COP面贴合,制作椭圆偏振板(7)。测定得到的椭圆偏振板(7)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表2。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
实施例8
[椭圆偏振板(8)的制造]
除了代替光学各向异性膜(1)而使用了光学各向异性膜(5)以外,与实施例3同样地将第三被覆层和偏振片粘接,制作椭圆偏振板(8)。此外,使光学各向异性膜(5)的第一被覆层的滞相轴与偏振片(3)的吸收轴以15°交叉。测定椭圆偏振板(8)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
实施例9
[椭圆偏振板(9)的制造]
除了使用了得到的光学各向异性膜(6)以外,与实施例3同样地将三乙酰纤维素膜和偏振片粘接,制作椭圆偏振板(9)。测定椭圆偏振板(9)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在被覆层侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
参考例
[椭圆偏振板(10)的制造]
除了使用了经单向拉伸的环烯烃膜(日本ゼオソ社制Zeonor膜Ro=137nm)和偏振片(3)以外,与实施例1同样地制作椭圆偏振板(8)。测定椭圆偏振板(10)的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相a*、整体色相b*值。将该结果示于表3。此外,在环烯烃膜侧经由粘合剂贴合于镜,测定反射率以及反射色相a*、反射色相b*值。将该结果示于表4。
【表3】
【表4】
产业上的利用可能性
根据本发明制造的层叠体能够简便且容易地制作薄型的椭圆偏振板,而且从所有方向观察时在亮处的防反射特性优异而有用。
附图标记的说明
1 第一光学各向异性层
2 正C层
3、3’ 基材
4 层A
5 层B
6 偏振片
7 有机EL面板
110 本椭圆偏振板
200 有机EL显示装置
30 有机EL显示装置
31 本椭圆偏振板
32 基板
33 层间绝缘膜
34 像素电极
35 发光层
36 阴极电极
37 密封层
38 薄膜晶体管
39 凸缘
Claims (11)
1.一种椭圆偏振板,其是包含在偏振片的一面贴合的透明保护膜和在另一面贴合的光学各向异性膜的椭圆偏振板,其中,
从透明保护膜侧向膜法线方向使偏光入射而测定的参数如下,
视感度修正整体透射率为43.0%以上,
视感度修正偏光度为95.0%以上,
整体色相a*值为-2.0~1.0,
整体色相b*值为-1.0~5.0,
光学各向异性膜满足式(1)、(2)和(3),
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
100<Re(550)<160 (3)
式中,Re(450)表示波长450nm下的面内相位差值,Re(550)表示波长550nm下的面内相位差值,Re(650)表示波长650nm下的面内相位差值。
2.根据权利要求1所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有通过使聚合性液晶聚合而形成的被覆层。
3.根据权利要求1或2所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有2个被覆层。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有满足下述式(4)的被覆层,
nx≈ny<nz (4)
式中,nx表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平行的方向的主折射率,ny表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平行并且相对于该nx的方向正交的方向的折射率,nz表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面垂直的方向的折射率。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有3个以上的被覆层。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的椭圆偏振板,其中,光学各向异性膜具有在拉伸膜上通过使聚合性液晶聚合而形成的被覆层。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的椭圆偏振板,其中,被覆层的厚度为5μm以下。
8.根据权利要求4~7中任一项所述的椭圆偏振板,其中,满足式(4)的被覆层的厚度为2μm以下。
9.一种椭圆偏振板的制造方法,其是权利要求1~8中任一项所述的椭圆偏振板的制造方法,其中,
将长条状的偏振片、长条状的透明保护膜和长条状的光学各向异性膜连续地贴合。
10.一种有机EL显示装置,其具备权利要求1~8中任一项所述的椭圆偏振板。
11.一种带触摸面板的有机EL显示装置,其具备权利要求1~8中任一项所述的椭圆偏振板。
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