CN104345374B - 光学膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供黑色显示时的漏光抑制性优异的光学膜。本发明的光学膜是具有第一相位差层和第二相位差层的光学膜,第二相位差层具有式(3)所示的光学特性,该光学膜具有式(1)及式(2)所示的光学特性。(式中,Re(450)表示在波长450nm下的面内相位差值,Re(550)表示在波长550nm下的面内相位差值,Re(650)表示在波长650nm下的面内相位差值。nx表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中与膜平面平行的方向的主折射率,ny表示与膜平面平行、且与该nx的方向正交的方向的折射率,nz表示与膜平面垂直的方向的折射率。)Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)1.00≤Re(650)/Re(550) (2)nx≈ny<nz (3)
Description
技术领域
本发明涉及一种光学膜。
背景技术
在平板显示装置(FPD)中使用偏振板、相位差板等包含光学膜的部件。作为这样的光学膜,已知有通过将含有聚合性液晶的组合物涂布到基材上而制造的光学膜。例如,在专利文献1中记载了显示逆波长分散性的该光学膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2010-537955号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,以往的光学膜在抑制黑色显示时的漏光这样的光学补偿特性方面并不充分。
用于解决课题的方案
本发明包含以下技术方案。
[1]一种光学膜,其是具有第一相位差层和第二相位差层的光学膜,其中,
第二相位差层具有式(3)所示的光学特性,
该光学膜具有式(1)及式(2)所示的光学特性。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
nx≈ny<nz (3)
(式中,Re(450)表示在波长450nm下的面内相位差值,Re(550)表示在波长550nm下的面内相位差值,Re(650)表示在波长650nm下的面内相位差值。nx表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中的与膜平面平行的方向的主折射率。ny表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中的与膜平面平行且与该nx的方向正交的方向的折射率。nz表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中的与膜平面垂直的方向的折射率。)
[2]根据[1]所述的光学膜,其中,第一相位差层具有式(4)所示的光学特性。
100<Re(550)<160 (4)
(式中,Re(550)表示与上述相同的含义。)
[3]根据[1]或[2]所述的光学膜,其中,第一相位差层具有式(1)及式(2)所示的光学特性。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
(式中,Re(450)、Re(550)及Re(650)表示与上述相同的含义。)
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的光学膜,其中,第一相位差层具备:
具有式(4)、(6)及式(7)所示的光学特性的层A;和
具有式(5)、(6)及式(7)所示的光学特性的层B。
100<Re(550)<160 (4)
200<Re(550)<320 (5)
Re(450)/Re(550)≥1.00 (6)
1.00≥Re(650)/Re(550) (7)
(式中,Re(450)、Re(550)及Re(650)表示与上述相同的含义。)
[5]根据[1]或[2]所述的光学膜,其是还具有第三相位差层的光学膜,其中,
第三相位差层具有式(5)所示的光学特性。
200<Re(550)<320 (5)
(式中,Re(550)表示与上述相同的含义。)
[6]根据[5]所述的光学膜,其中,第一相位差层及第三相位差层具有式(6)及式(7)所示的光学特性。
Re(450)/Re(550)≥1.00 (6)
1.00≥Re(650)/Re(550) (7)
(式中,Re(450)、Re(550)及Re(650)表示与上述相同的含义。)
[7]根据[5]或[6]所述的光学膜,其中,第三相位差层是通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。
[8]根据[5]~[7]中任一项所述的光学膜,其中,第三相位差层的厚度为5μm以下。
[9]根据[5]~[8]中任一项所述的光学膜,其中,第三相位差层形成于取向膜上。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的光学膜,其中,第一相位差层是通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。
[11]根据[1]~[10]中任一项所述的光学膜,其中,第二相位差层是通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。
[12]根据[1]~[11]中任一项所述的光学膜,其中,第一相位差层的厚度为5μm以下。
[13]根据[1]~[12]中任一项所述的光学膜,其中,第二相位差层的厚度为5μm以下。
[14]根据[1]~[13]中任一项所述的光学膜,其中,第一相位差层及第二相位差层的厚度分别为5μm以下。
[15]根据[1]~[14]中任一项所述的光学膜,其中,第一相位差层形成于取向膜上。
[16]根据[1]~[15]中任一项所述的光学膜,其中,第二相位差层形成于取向膜上。
[17]根据[9]、[15]或[16]所述的光学膜,其中,取向膜是通过光照射而产生了取向限制力的取向膜。
[18]根据[9]、[15]或[16]所述的光学膜,其中,取向膜是产生垂直取向限制力的取向膜。
[19]根据[15]~[18]中任一项所述的光学膜,其中,取向膜的厚度为500nm以下。
[20]根据[1]~[19]中任一项所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层,并且在第一相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
[21]根据[1]~[20]中任一项所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,并且在第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层。
[22]根据[5]~[21]中任一项所述的光学膜,其依次具有第一相位差层、第二相位差层及第三相位差层。
[23]根据[20]~[22]所述的光学膜,其中,在第一相位差层与第二相位差层之间具有保护层。
[24]根据[22]所述的光学膜,其中,在第二相位差层与第三相位差层之间具有保护层。
[25]根据[1]~[19]中任一项所述的光学膜,其中,在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
[26]根据[4]所述的光学膜,其中,层A是通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。
[27]根据[4]所述的光学膜,其中,层B是通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。
[28]根据[4]所述的光学膜,其中,层A的厚度为5μm以下。
[29]根据[4]所述的光学膜,其中,层B的厚度为5μm以下。
[30]根据[4]所述的光学膜,其中,层A及层B的厚度分别为5μm以下。
[31]根据[4]所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有层A,在该层A上隔着或未隔着取向膜地形成有层B,并且在该层B上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
[32]根据[4]所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有层B,在该层B上隔着或未隔着取向膜地形成有层A,并且在该层A上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
[33]根据[4]所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有层A,并且在该层A上隔着或未隔着取向膜地形成有层B。
[34]根据[4]所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有层B,在该层B上隔着或未隔着取向膜地形成有层A。
[35]根据[4]所述的光学膜,其中,在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成有层A,在该层A上隔着或未隔着取向膜地形成有层B,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
[36]根据[4]所述的光学膜,其中,在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成有层B,在该层B上隔着或未隔着取向膜地形成有层A,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
[37]根据[31]~[36]中任一项所述的光学膜,其中,在层A与层B之间具有保护层。
[38]根据[5]所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层,在该第一相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,并且在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第三相位差层。
[39]根据[5]所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有第三相位差层,在该第三相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,并且在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层。
[40]根据[5]所述的光学膜,其中,在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层,在该第一相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成有第三相位差层。
[41]根据[5]所述的光学膜,其中,在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成有第三相位差层。
[42]根据[5]所述的光学膜,其中,在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成有第三相位差层,在该第三相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层。
[43]根据[5]所述的光学膜,其中,在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第三相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层。
[44]一种圆偏振板,其具备[1]~[43]中任一项所述的光学膜和偏振板。
[45]根据[44]所述的圆偏振板,其中,利用活性能量射线固化型粘接剂或水系粘接剂将光学膜与偏振板贴合。
[46]一种有机EL显示装置,其具备[44]或[45]所述的圆偏振板。
[47]一种触摸面板显示装置,其具备[44]或[45]所述的圆偏振板。
发明效果
根据本发明,能够提供黑色显示时的漏光抑制性优异的光学膜。
附图说明
图1是本发明的光学膜的剖面示意图。
图2是本发明的光学膜的剖面示意图。
图3是包含本发明的光学膜的圆偏振板的剖面示意图。
图4是包含本发明的光学膜的圆偏振板的剖面示意图。
图5是包含本发明的光学膜的有机EL显示装置的剖面示意图。
图6是包含本发明的光学膜的有机EL显示装置的示意图。
具体实施方式
本发明的光学膜(以下,有时称为本光学膜。)具有第一相位差层和第二相位差层。此外,还可以具有第三相位差层。所谓第一相位差层、第二相位差层及第三相位差层是指具有一定的光学特性的相位差层,第一相位差层、第二相位差层及第三相位差层也可以分别由2个以上的层构成。
本光学膜具有式(1)及式(2)所示的光学特性。为了使本光学膜具有上述的光学特性,只要使第一相位差层、第二相位差层或第三相位差层具有式(1)及式(2)所示的光学特性,或者通过将选自第一相位差层、第二相位差层及第三相位差层中的至少2个组合而表现出式(1)及式(2)所示的光学特性即可。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
本说明书中,Re(450)表示在波长450nm下的面内相位差值,Re(550)表示在波长550nm下的面内相位差值,Re(650)表示在波长650nm下的面内相位差值。
[相位差层]
作为相位差层,例如可列举出通过使聚合性液晶聚合而形成的层及拉伸膜。相位差层的光学特性可以利用聚合性液晶的取向状态或拉伸膜的拉伸方法来进行调节。
<通过使聚合性液晶聚合而形成的层>
本发明中,将使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,将使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。所谓光轴是指:在利用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上切出的剖面成为圆的方向、即3个方向的折射率全部变得相等的方向。
作为聚合性液晶,可列举出棒状的聚合性液晶及圆盘状的聚合性液晶。
在棒状的聚合性液晶相对于基材发生水平取向或垂直取向时,该聚合性液晶的光轴与该聚合性液晶的长轴方向一致。
在圆盘状的聚合性液晶发生取向时,该聚合性液晶的光轴存在于与该聚合性液晶的圆盘面正交的方向。
拉伸膜的慢轴方向根据拉伸方法而不同,根据单轴、双轴或斜向拉伸等拉伸方法来确定慢轴及光轴。
为了使通过使聚合性液晶聚合而形成的层表现出面内相位差,只要使聚合性液晶沿合适的方向发生取向即可。在聚合性液晶为棒状时,通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地发生取向来表现出面内相位差,这种情况下,光轴方向与慢轴方向一致。在聚合性液晶为圆盘状时,通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地发生取向来表现出面内相位差,这种情况下,光轴与慢轴正交。聚合性液晶的取向状态可以通过取向膜与聚合性液晶的组合来进行调整。
相位差层的面内相位差值可以通过相位差层的厚度来进行调整。由于面内相位差值由式(10)而决定,所以为了得到所期望的面内相位差值(Re(λ)),只要调整Δn(λ)和膜厚d即可。
Re(λ)=d×Δn(λ) (10)
式中,Re(λ)表示在波长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并用该面内相位差值除以相位差层的厚度而获得。具体的测定方法在实施例中示山,此时,通过对在像玻璃基板那样本身没有面内相位差的基材上制成的膜进行测定,由此可以测定出实质上的相位差层的特性。
在本发明中,将通过聚合性液晶的取向或膜的拉伸而形成的折射率椭圆体中的3个方向的折射率表示为nx、ny及nz。nx表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中与膜平面平行的方向的主折射率。ny表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中与膜平面平行、且与该nx的方向正交的方向的折射率。nz表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中与膜平面垂直的方向的折射率。
在棒状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地发生取向时,所得到的相位差层的折射率关系变成nx>ny≈nz(正型A板),使折射率椭圆体中的nx的方向的轴与慢轴一致。
此外,在圆盘状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地发生取向时,所得到的相位差层的折射率关系变成nx<ny≈nz(负型A板),使折射率椭圆体中的ny的方向的轴与慢轴一致。
为了使通过使聚合性液晶聚合而形成的层表现出厚度方向的相位差,只要使聚合性液晶沿合适的方向发生取向即可。在本发明中,所谓“表现出厚度方向的相位差”定义为显示在式(20)中Rth(厚度方向的相位差值)成为负值时的特性。Rth可以由以面内的快轴作为倾斜轴倾斜40度而测定的相位差值(R40)和面内的相位差值(Re)来计算。即,利用以下的式(21)~(23),由Re、R40、d(相位差层的厚度)及n0(相位差层的平均折射率)求出nx、ny及nz,并将它们代入式(20)中,从而可以算出Rth。
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及nz与上述的定义相同。
在聚合性液晶为棒状时,通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面垂直地发生取向而表现出厚度方向的相位差。在聚合性液晶为圆盘状时,通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地发生取向而表现出厚度方向的相位差。在圆盘状的聚合性液晶的情况下,由于该聚合性液晶的光轴与基材平面平行,所以若Re确定,则厚度被固定,从而唯一地地确定Rth,但在棒状的聚合性液晶的情况下,由于该聚合性液晶的光轴与基材平面垂直,所以可以通过调节相位差层的厚度而在不使Re发生变化的情况下调节Rth。
在棒状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面垂直地发生取向时,所得到的相位差层的折射率关系变成nx≈ny<nz(正型C板),使折射率椭圆体中的nz的方向的轴与慢轴方向一致。
此外,在圆盘状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面平行地发生取向时,所得到的相位差层的折射率关系变成nx<ny≈nz(负型A板),使折射率椭圆体中的ny的方向的轴与慢轴方向一致。
<聚合性液晶>
所谓聚合性液晶是指具有聚合性基团、且具有液晶性的化合物。所谓聚合性基团是指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可利用由后述的光聚合引发剂产生的活性自由基或酸等参与聚合反应的基团。作为聚合性基团,可列举出乙烯基、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、环氧乙基及氧杂环丁基,更优选丙烯酰氧基。对于聚合性液晶所具有的液晶性而言,聚合性液晶可以是热致性液晶,也可以是溶致性液晶,若将热致液晶以有序度进行分类,则可以是向列型液晶,也可以是近晶型液晶。
作为棒状的聚合性液晶,可列举出例如下述式(A)所示的化合物(以下,有时称为聚合性液晶(A)。)及包含下述式(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表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基。
Y1表示可具有取代基的碳原子数为6~12的1价芳香族烃基或可具有取代基的碳原子数为3~12的1价芳香族杂环式基团。
Q3及Q4分别独立地表示氢原子、可具有取代基的碳原子数为1~20的1价脂肪族烃基、碳原子数为3~20的1价脂环式烃基、可具有取代基的碳原子数为6~20的1价芳香族烃基、卤素原子、氰基、硝基、-NR2R3或-SR2,或者Q3与Q4彼此键合并与它们所键合的碳原子一起形成芳香环或芳香族杂环。R2及R3分别独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基。
D1及D2分别独立地表示单键、-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-、NR4-CR5R6-或CO-NR4-。
R4、R5、R6及R7分别独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数为1~4的烷基。
G1及G2分别独立地表示碳原子数为5~8的2价脂环式烃基,构成该脂环式烃基的亚甲基也可以置换成氧原子、硫原子或NH-,构成该脂环式烃基的次甲基也可以置换成叔氮原子。
L1及L2分别独立地表示1价有机基团,L1及L2中的至少一者具有聚合性基团。]
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)及式(A2)中,
B1、B2、E1及E2分别独立地表示-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及A2分别独立地表示碳原子数为5~8的2价脂环式烃基或碳原子数为6~18的2价芳香族烃基,构成该脂环式烃基的亚甲基也可以置换成氧原子、硫原子或NH-,构成该脂环式烃基的次甲基也可以置换成叔氮原子。
k及1分别独立地表示0~3的整数。
F1及F2表示碳原子数为1~12的2价脂肪族烃基。
P1表示聚合性基团。
P2表示氢原子或聚合性基团。
R4及R5分别独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数为1~4的烷基。]
作为优选的聚合性液晶(A),可列举出日本特表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价脂环式烃基或2价芳香族烃基。该2价脂环式烃基及2价芳香族烃基中包含的氢原子也可以被卤素原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、氰基或硝基取代,该碳原子数为1~6的烷基及该碳原子数为1~6的烷氧基中包含的氢原子也可以被氟原子取代。
B11表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16-、-NR16-CO-、-CO-、-CS-或单键。R16表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基。
B12及B13分别独立地表示-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表示碳原子数为1~12的亚烷基,该亚烷基中包含的氢原子也可以被碳原子数为1~5的烷氧基取代,该烷氧基中包含的氢原子也可以被卤素原子取代。此外,构成该亚烷基的-CH2-也可以置换成-O-或-CO-。]
A11的芳香族烃基及脂环式烃基的碳原子数优选为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1,4-亚环己基、1,4-亚苯基。
作为E11,优选直链状的碳原子数为1~12的亚烷基。构成该亚烷基的-CH2-也可以置换成-O-。
具体而言,可列举山亚甲基、亚乙基、1,3-亚丙烷、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,7-亚庚基、1,8-亚辛基、1,9-亚壬基、1,10-亚癸基、1,11-亚十一烷基及1,12-亚十二烷基等碳原子数为1~12的直链状亚烷基;-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-及-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及B13,分别独立地优选为-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-,其中,更优选为-O-或-O-C(=O)-O-。
作为P11所示的聚合性基团,从使聚合反应性、尤其光聚合反应性高的方面考虑,优选自由基聚合性基团或阳离子聚合性基团,从处理容易、而且液晶化合物的制造本身也容易的方面出发,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分别独立地表示碳原子数为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,可列举出下述式(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、p-芪基、环氧基或氧杂环丁基。
P11-B11-所示的基团进一步优选为丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。
作为聚合性液晶(B),可列举出式(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-B15-A14-B16-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分别独立地与A11含义相同,B14~B16分别独立地与B12含义相同,B17与B11含义相同,E12与E11含义相同。
F11表示氢原子、碳原子数为1~13的烷基、碳原子数为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、碳原子数为1~10的烷氧基羰基或卤素原子,构成该烷基及烷氧基的-CH2-也可以置换成-O-。)
作为聚合性液晶(B)的具体例,可列举出《液晶便览》(日文原文:液晶便覧)(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网络(完全交联型)”(日文原文:「3.8.6ネットヮ一ク(完全架橋型)」)、“6.5.1液晶材料b.聚合性向列型液晶材料”(日文原文:「6.5.1液晶材料b.重合性ネマチック液晶材料」)所记载的化合物中具有聚合性基团的化合物、日本特开2010-31223号公报、日本特开2010-270108号公报、日本特开2011-6360号公报及日本特开2011-207765号公报记载的聚合性液晶。
作为聚合性液晶(B)的具体例,可列举出下述式(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)及式(VI-1)~式(VI-6)所示的化合物。另外,下述式中,k1及k2分别独立地表示2~12的整数。从合成的容易性或获得的容易性的方面考虑,优选这些聚合性液晶(B)。
作为圆盘状的聚合性液晶,例如可列举出包含式(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及Z40表示碳原子数为1~12的亚烷基,该亚烷基中包含的氢原子也可以被碳原子数为1~5的烷氧基取代,该烷氧基中包含的氢原子也可以被卤素原子取代。此外,构成该亚烷基的-CH2-也可以置换成-O-或-CO-。
作为聚合性液晶(C)的具体例,可列举出《液晶便览》(日文原文:液晶便覧)(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.聚合性向列型液晶材料图6.21”(日文原文:「6.5.1液晶材料b.重合性ネマチック液晶材料図6.21」)中记载的化合物、日本特开平7-258170号公报、日本特开平7-30637号公报、日本特开平7-309807号公报、日本特开平8-231470号公报记载的聚合性液晶。
具有式(1)及式(2)所示的光学特性的相位差层可通过如下方式获得:使具有特定的结构的聚合性液晶聚合;将具有特定的结构的高分子膜进行拉伸;或将具有式(4)、(6)及式(7)所示的光学特性的层和具有式(5)、(6)及式(7)所示的光学特性的层以特定的慢轴关系组合。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
100<Re(550)<160 (4)
200<Re(550)<320 (5)
Re(450)/Re(550)≥1.00 (6)
1.00≥Re(650)/Re(550) (7)
通过使相位差层具有式(1)及式(2)所示的光学特性,能够获得具有式(1)及式(2)所示的光学特性的本光学膜。若本光学膜具有式(1)及式(2)所示的光学特性,则对于可见光区域的各波长的光均可得到同样的偏振光转换的特性,能够抑制有机EL显示装置等显示装置的黑色显示时的漏光。
作为具有上述特定结构的聚合性液晶,例如可列举出上述聚合性液晶(A)。通过使聚合性液晶(A)的光轴相对于基材平面水平地取向,可得到具有式(1)及式(2)所示的光学特性的相位差层,进而通过按照上述式(10)调节膜厚,能够得到例如具有式(4)所示的光学特性等所期望的面内相位差值的相位差层。
100<Re(550)<160 (4)
作为将具有式(4)、(6)及式(7)所示的光学特性的层和具有式(5)、(6)及式(7)所示的光学特性的层以特定的慢轴关系组合的方法,可列举出公知的方法。
例如,在日本特开平10-68816号公报及日本特开平10-90521号公报中公开了通过将具有各向异性的两片聚合物膜层叠而得到的相位差膜。此外,例如,在日本特开2001-4837号公报、日本特开2001-21720号公报及日本特开2000-206331号公报中公开了具有至少两层包含液晶化合物的相位差层的相位差膜。此外,也可以将这两个相位差层中的1个相位差层设为聚合物膜,将另一个相位差层设为包含液晶化合物的相位差层。
具有上述式(6)及式(7)所示的光学特性的相位差层可以通过公知的方法而获得。即,通过除上述得到具有式(1)及式(2)所示的光学特性的相位差层的方法以外的方法得到的相位差层大致具有式(6)及式(7)所示的光学特性。
<拉伸膜>
拉伸膜通常通过将基材进行拉伸而获得。作为将基材进行拉伸的方法,例如,准备将基材卷取成卷的卷材(卷取体),从所述卷取体连续地放出基材,将所放出的基材运送至加热炉。加热炉的设定温度设为基材的玻璃化转变温度附近(℃)~[玻璃化转变温度+100](℃)的范围,优选设为玻璃化转变温度附近(℃)~[玻璃化转变温度+50](℃)的范围。在该加热炉中,向基材的前行方向或与前行方向正交的方向进行拉伸时,调整运送方向和张力,以任意的角度倾斜而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,作为沿倾斜方向进行拉伸的方法,只要是能够连续地使取向轴向所期望的角度倾斜的方法,就没有特别限定,可以采用公知的拉伸方法。这样的拉伸方法例如可列举出日本特开昭50-83482号公报、日本特开平2-113920号公报中记载的方法。在通过进行拉伸而对膜赋予相位差性时,拉伸后的厚度取决于拉伸前的厚度和拉伸倍率。
作为具有厚度方向的相位差的拉伸膜,例如可列举出日本特开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nz相对地变大,所以能够得到与nx≈ny<nz同等的效果。
拉伸膜的面内相位差值及厚度方向的相位差值可以与通过使聚合性液晶聚合而形成的层同样地利用Δn(λ)及膜厚d进行调整。
作为将上述具有式(1)及式(2)所示的光学特性的具有特定结构的高分子膜拉伸而得到的拉伸膜,例如可列举出由聚碳酸酯系树脂形成的市售的拉伸膜,具体而言,可列举出“Pure Ace(注册商标)WR”(帝人株式会社制)等。
上述基材通常为透明基材。所谓透明基材是指具有能够使光、尤其可见光透射的透明性的基材,所谓透明性是指对遍布波长380~780nm的光线的透射率达到80%以上的特性。作为具体的透明基材,可列举出透光性树脂基材。作为构成透光性树脂基材的树脂,可列举出: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;三乙酸纤维素、二乙酸纤维素、乙酸-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;聚苯硫醚及聚苯醚。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包含的羟基的一部分或全部被酯化的物质,可以从市场中容易地获得。此外,纤维素酯基材也可以从市场中容易地获得。作为市售的纤维素酯基材,例如可列举出:“FUJITAC(注册商标)FILM”(Fuji Photo Film Co.,Ltd.);“KC8UX2M”、“KC8UY”及“KC4UY”(Konica Minolta Opto,Inc.)等。
聚甲基丙烯酸酯及聚丙烯酸酯(以下,有时将聚甲基丙烯酸酯及聚丙烯酸酯统称为(甲基)丙烯酸系树脂。)可以从市场中容易地获得。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,例如可列举出甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯的均聚物、甲基丙烯酸烷基酯与丙烯酸烷基酯的共聚物等。作为甲基丙烯酸烷基酯,具体而言,可列举出甲基丙烯酸甲酯、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,具体而言,可列举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯等。在所述(甲基)丙烯酸系树脂中可以使用作为通用的(甲基)丙烯酸系树脂而市售的产品。作为(甲基)丙烯酸系树脂,也可以使用被称为“耐冲击(甲基)丙烯酸树脂”的(甲基)丙烯酸系树脂。
为了进一步提高机械强度,还优选使(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在多官能单体的存在下使以丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯之类的丙烯酸烷基酯作为主成分的丙烯酸系单体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粒子,也可以是具有至少一层的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,可列举出:以上述那样的具有橡胶弹性的粒子为核,并将其周围用硬质的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物包覆的粒子;以硬质的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物为核,并将其其周围用上述那样的具有橡胶弹性的丙烯酸系聚合物包覆的粒子;以及将硬质的核的周围用橡胶弹性的丙烯酸系聚合物包覆,并进一步将其周围用硬质的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物包覆的粒子等。由弹性层形成的橡胶粒子的平均直径通常在50~400nm左右的范围。
(甲基)丙烯酸系树脂中的橡胶粒子的含量相对于(甲基)丙烯酸系树脂100质量份通常为5~50质量份左右。由于市面上的(甲基)丙烯酸系树脂及丙烯酸系橡胶粒子以将它们混合的状态出售,所以可以使用其市售品。作为配合有丙烯酸系橡胶粒子的(甲基)丙烯酸系树脂的市售品的例子,可列举出由住友化学(株)出售的“HT55X”、“Technolloy S001”等。“Technolloy S001”以膜的形式出售。
环状烯烃系树脂可以从市场中容易地获得。作为市售的环状烯烃系树脂,可列举出“Topas”(注册商标)[Ticona公司(独)]、“ARTON”(注册商标)[JSR(株)]、“ZEONOR”(注册商标)[Zeon Corporation]、“ZEONEX”(注册商标)[Zeon Corporation]及“APEL”(注册商标)[三井化学(株)]。将这样的环状烯烃系树脂通过例如溶剂浇铸法、熔融挤出法等公知的方法进行制膜,可以制成基材。此外,也可以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,可列举出“ESCENA”(注册商标)[积水化学工业(株)]、“SCA40”(注册商标)[积水化学工业(株)]、“Zeonor Film”(注册商标)[Optes Co.,Ltd.]及“Arton Film”(注册商标)[JSR(株)]。
环状烯烃系树脂为环状烯烃和链状烯烃和/或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物时,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,可列举山乙烯及丙烯,作为具有乙烯基的芳香族化合物,可列举山苯乙烯、α-甲基苯乙烯及烷基取代苯乙烯。在环状烯烃系树脂为环状烯烃、链状烯烃和具有乙烯基的芳香族化合物的三元共聚物时,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相对减少昂贵的环状烯烃的使用量的优点。
[第一相位差层]
第一相位差层优选具有式(4)所示的光学特性,更优选具有式(4-1)所示的光学特性。面内相位差值Re(550)可以通过与上述相位差层的面内相位差值的调整方法相同的方法来进行调整。
100<Re(550)<160 (4)
130<Re(550)<150 (4-1)
进而,第一相位差层优选具有式(1)及式(2)所示的光学特性。所述光学特性可以通过与上述相位差层同样的方法而获得。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
此外,第一相位差层优选具备具有式(4)、(6)及式(7)所示的光学特性的层A和具有式(5)、(6)及式(7)所示的光学特性的层B。所述光学特性可以通过与上述相位差层相同的方法而获得。
100<Re(550)<160 (4)
200<Re(550)<320 (5)
Re(450)/Re(550)≥1.00 (6)
1.00≥Re(650)/Re(550) (7)
层A优选为具有式(4-1)所示的光学特性的层,层B优选为具有式(5-1)所示的光学特性的层。
130<Re(550)<150 (4-1)
265<Re(550)<285 (5-1)
此外,在本发明的光学膜具有第三相位差层时,第一相位差层优选具有式(6)及(7)所示的光学特性。所述光学特性可以通过与上述相位差层相同的方法而获得。
Re(450)/Re(550)≥1.00 (6)
1.00≥Re(650)/Re(550) (7)
第一相位差层优选为通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。在第一相位差层包含1个相位差层、且具有式(1)及式(2)所示的光学特性时,所述相位差层优选为通过使聚合性液晶(A)聚合而形成的涂布层。在第一相位差层具有式(6)及式(7)所示的光学特性时,所述相位差层优选为通过使聚合性液晶(B)聚合而形成的涂布层。
层A优选为通过使聚合性液晶(B)聚合而形成的涂布层。层B优选为通过使聚合性液晶(C)聚合而形成的涂布层。
在第一相位差层为拉伸膜时,其厚度通常为300μm以下,优选为5μm以上且100μm以下,更优选为10μm以上且50μm以下。在第一相位差层为通过使聚合性液晶聚合而形成的层时,其厚度通常为20μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5μm以上且3μm以下。第一相位差层的厚度可以通过利用干涉膜厚计、激光显微镜或触针式膜厚计进行测定而求出。
在层A为拉伸膜时,其厚度通常为150μm以下,优选为5μm以上且100μm以下,更优选为10μm以上且50μm以下。在层A为通过使聚合性液晶聚合而形成的层时,其厚度通常为10μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5μm以上且3μm以下。层A的厚度可以通过与第一相位差层相同的方法而求出。
在层B为拉伸膜时,其厚度通常为150μm以下,优选为5μm以上且100μm以下,更优选为10μm以上且50μm以下。在层B为通过使聚合性液晶聚合而形成的层时,其厚度通常为20μm以下,优选为10μm以下,更优选为0.5μm以上且5μm以下。层B的厚度可以通过与第一相位差层相同的方法而求出。
[第二相位差层]
第二相位差层具有式(3)所示的光学特性。
nx≈ny<nz (3)
第二相位差层的面内相位差值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。所述面内相位差值Re(550)及厚度方向的相位差值Rth可以通过与上述相位差层相同的方法进行调整。
第二相位差层优选为通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。更优选为通过使聚合性液晶(B)聚合而形成的涂布层。
在第二相位差层为拉伸膜时,其厚度通常为300μm以下,优选为5μm以上且100μm以下,更优选为10μm以上且50μm以下。在第二相位差层为通过使聚合性液晶聚合而形成的层时,其厚度通常为10μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.3μm以上且3μm以下。第二相位差层的厚度可以通过与第一相位差层相同的方法而求出。此外,第一相位差层及第二相位差层的厚度分别优选为5μm以下。
[第三相位差层]
第三相位差层具有式(5)所示的光学特性,优选具有式(5-1)所示的光学特性。面内相位差值Re(550)可以通过与上述相位差层的面内相位差值的调整方法相同的方法进行调整。
200<Re(550)<320 (5)
265<Re(550)<285 (5-1)
此外,第三相位差层优选具有式(6)及(7)所示的光学特性。所述光学特性可以通过与上述相位差层同样的方法而获得。
Re(450)/Re(550)≥1.00 (6)
1.00≥Re(650)/Re(550) (7)
第三相位差层优选为通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。更优选为通过使聚合性液晶(B)或(C)聚合而形成的涂布层。
在第三相位差层为拉伸膜时,其厚度通常为300μm以下,优选为5μm以上且100μm以下,更优选为10μm以上且50μm以下。在第三相位差层为通过使聚合性液晶聚合而形成的层时,其厚度通常为10μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5μm以上且5μm以下。第三相位差层的厚度可以通过与第一相位差层相同的方法而求出。
<基材>
本发明的光学膜优选具有基材。作为基材,可列举出与上述相同的基材。
在形成取向膜或相位差层之前,可以对将要形成取向膜、第一相位差层、第二相位差层及第三相位差层一侧的基材的面实施表面处理。作为表面处理的方法,可列举:在真空下或大气压下利用电晕或等离子体对基材表面进行处理的方法;对基材表面进行激光处理的方法;对基材表面进行臭氧处理的方法;对基材表面进行皂化处理的方法或对基材表面进行火焰处理的方法;进行在基材表面涂布偶联剂的底漆处理的方法;使反应性单体或具有反应性的聚合物附着于基材表面之后照射放射线、等离子体或紫外线而使其反应的接枝聚合法等。其中,优选在真空下或大气压下对基材表面进行电晕或等离子体处理的方法。
作为利用电晕或等离子体进行基材的表面处理的方法,可列举出:
在大气压附近的压力下,在对置的电极间设置基材,使其产生电晕或等离子体而进行基材的表面处理的方法;
在对置的电极间通入气体,使气体在电极间等离子体化,并对基材吹送经等离子体化的气体的方法;以及
在低压条件下产生辉光放电等离子体而进行基材的表面处理的方法。
其中,优选:在大气压附近的压力下,在对置的电极间设置基材,使其产生电晕或等离子体而进行基材的表面处理的方法;或者,在对置的电极间通入气体,使气体在电极间等离子体化,并对基材吹送经等离子体化的气体的方法。所述利用电晕或等离子体的表面处理通常利用市售的表面处理装置来进行。
基材优选相位差小的基材。作为相位差小的基材,可列举出ZEROTAC(注册商标)(Konica Minolta Opto,Inc.)、Z-TAC(富士胶片(株))等不具有相位差的纤维素酯膜。此外,还优选未拉伸的环状烯烃系树脂基材。
此外,也可以对没有形成取向膜、第一相位差层、第二相位差层及第三相位差层的基材的面进行硬涂层处理、抗静电处理等。此外,还可以在不影响性能的范围内含有紫外线吸收剂等添加剂。
若基材的厚度过薄,则存在强度降低、加工性变差的倾向,所以通常为5~300μm,优选为10~200μm。
<聚合性液晶组合物>
通过使聚合性液晶聚合而形成的层(相位差层)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。)涂布到基材、取向膜、保护层或相位差层上,并使所得到的涂膜中的聚合性液晶聚合来形成。
聚合性液晶组合物通常包含溶剂,作为溶剂,更优选不能溶解聚合性液晶、且对聚合性液晶的聚合反应不具活性的溶剂。
作为具体的溶剂,可列举出: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;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯溶剂;丙酮、甲乙酮、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、庚烷等非氯代脂肪族烃溶剂;甲苯、二甲苯等非氯代芳香族烃溶剂;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;以及氯仿、氯苯等氯代烃溶剂。这些溶剂可以单独使用,也可以组合使用。
聚合性液晶组合物中的溶剂的含量通常相对于100质量份固体成分优选10质量份~10000质量份,更优选为50质量份~5000质量份。所谓固体成分是指从聚合性液晶组合物中除去溶剂后的成分的总和。
聚合性液晶组合物的涂布通常通过旋涂法、挤出法(extrusion method)、凹版涂布法、模涂法、狭缝涂布法、棒涂法、涂布器法等涂布法、柔版印刷法等印刷法等公知的方法来进行。涂布后,通常在不使所得到的涂布膜中包含的聚合性液晶聚合的条件下除去溶剂,从而形成干燥被膜。作为干燥方法,可列举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥法及减压干燥法。
<取向膜>
本发明中的所谓取向膜是具有使聚合性液晶沿着所期望的方向发生液晶取向的取向限制力的膜。
作为取向膜,优选具有不会因聚合性液晶组合物的涂布等而溶解的耐溶剂性、并且具有对用于溶剂的除去或聚合性液晶的取向的加热处理的耐热性的取向膜。作为所述取向膜,可优选列举出包含取向性聚合物的取向膜、光取向膜及在表面形成凹凸图案或多个槽而使其取向的凹槽(groove)取向膜等。
作为取向性聚合物,可列举出分子内具有酰胺键的聚酰胺或明胶类、分子内具有酰亚胺键的聚酰亚胺及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、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯类。其中,优选聚乙烯醇。此外,也可以将2种以上的取向性聚合物组合使用。
包含取向性聚合物的取向膜通常可通过如下方式获得:将使取向性聚合物溶解于溶剂而得到的组合物(以下,有时称为取向性聚合物组合物。)涂布到基材上并除去溶剂,或者将取向性聚合物组合物涂布到基材上并除去溶剂、再对其进行摩擦(摩擦法),由此获得该取向膜。
作为上述溶剂,可列举出: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;乙酸乙酯、乙酸丁酯、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、甲乙酮、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;以及氯仿、氯苯等氯代烃溶剂。这些溶剂可以单独使用,也可以组合使用两种以上。
取向性聚合物组合物中的取向性聚合物的浓度只要在能够使取向性聚合物材料完全溶解于溶剂的范围即可,但相对于溶液按固体成分换算优选0.1~20%,进一步优选0.1~10%左右。
作为取向性聚合物组合物,也可以直接使用市售的取向膜材料。作为市售的取向膜材料,可列举出SUNEVER(注册商标、日产化学工业(株)制)、OPTMER(注册商标、JSR(株)制)等。
作为将取向性聚合物组合物涂布到基材上的方法,可列举出:旋涂法、挤出法、凹版涂布法、模涂法、狭缝涂布法、棒涂法、涂布器法等涂布法;柔版印刷法等印刷法等公知的方法。在利用后述的Roll to Roll(卷对卷)形式的连续制造方法来制造本光学膜时,该涂布方法通常采用凹版涂布法、模涂法或柔版印刷法等印刷法。
作为除去取向性聚合物组合物中包含的溶剂的方法,可列举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥法及减压干燥法等。
为了对取向膜赋予取向限制力,可以根据需要进行摩擦(摩擦法)。
作为利用摩擦法赋予取向限制力的方法,可列举出使卷绕有摩擦布的旋转中的摩擦辊与通过将取向性聚合物组合物涂布到基材上并进行退火而形成于基材表面的取向性聚合物的膜接触的方法。
为了对取向膜赋予取向限制力,可以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”。)涂布到基材上并照射光(优选偏振光UV)而获得。光取向膜可通过选择所照射的光的偏振光方向而任意地控制取向限制力的方向,在这一点上是更优选的。
所谓光反应性基团是指通过进行光照射而产生液晶取向能力的基团。具体而言,可列举出参与通过光照射而产生的分子取向感应、或如异构化反应、二聚化反应、光交联反应或光分解反应等成为液晶取向能力的起源的光反应的基团。其中,从使取向性优异的方面出发,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,优选具有不饱和键、特别是双键的基团,特别优选具有选自由碳-碳双键(C=C键)、碳-氮双键(C=N键)、氮-氮双键(N=N键)及碳-氧双键(C=O键)组中的至少一个双键的基团。
作为具有C=C键的光反应性基团,可列举出乙烯基、多烯基、芪基、芪唑基(stilbazole)、芪唑鎓(stilbazolium)基、查尔酮基及肉桂酰基。作为具有C=N键的光反应性基团,可列举出具有芳香族席夫碱、芳香族腙等结构的基团。作为具有N=N键的光反应性基团,可列举出偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族杂环偶氮基、双偶氮基、甲臜基、及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,可列举出二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及马来酰亚胺基。这些基团也可以具有烷基、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,从使光取向所需的偏振光照射量较少、且容易得到热稳定性、经时稳定性优异的光取向膜的方面考虑,优选肉桂酰基及查尔酮基。作为具有光反应性基团的聚合物,特别优选该聚合物侧链的末端部具有像形成肉桂酸结构那样的肉桂酰基的聚合物。
通过将光取向膜形成用组合物涂布到基材上,可以在基材上形成光取向感应层。作为该组合物中包含的溶剂,可列举出与上述的取向性聚合物组合物中包含的溶剂同样的溶剂,可以根据具有光反应性基团的聚合物或单体的溶解性进行适当选择。
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可以根据聚合物或单体的种类、目标光取向膜的厚度进行适当调节,但优选至少为0.2质量%,更优选0.3~10质量%的范围。光取向膜形成用组合物还可以在不显著破坏光取向膜的特性的范围内含有聚乙烯醇、聚酰亚胺等高分子材料、光敏化剂。
作为将光取向膜形成用组合物涂布到基材上的方法,可列举出与将取向性聚合物组合物涂布到基材上的方法同样的方法。作为从所涂布的光取向膜形成用组合物中除去溶剂的方法,例如可列举出与从取向性聚合物组合物中除去溶剂的方法相同的方法。
在照射偏振光时,可以采取从涂布到基板上的光取向膜形成用组合物中除去溶剂后直接照射偏振光UV的形式,也可以采取从基材侧照射偏振光并使偏振光透射而进行照射的形式。此外,特别优选使该偏振光实质上为平行光。所照射的偏振光的波长可以是具有光反应性基团的聚合物或单体的光反应性基团可吸收光能量的波长区域的波长。具体而言,特别优选波长为250~400nm的范围的UV(紫外线)。作为用于该偏振光照射的光源,可列举出氙灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、KrF、ArF等紫外激光器等,更优选高压汞灯、超高压汞灯及金属卤化物灯。这些灯发出波长为313nm的紫外线的发光强度大,故优选。使来自上述光源的光通过适当的偏振元件后再进行照射,由此可以照射偏振光UV。作为所述偏振元件,可以使用:偏光滤光片;格兰-汤姆逊(Glan-Thomson)、格兰-泰勒(Glan-Taylor)棱镜等偏光棱镜;或线栅型的偏振元件。
另外,在进行摩擦或偏振光照射时,若进行掩蔽,则还可以形成液晶取向的方向不同的多个区域(图案)。
凹槽取向膜是通过膜表面的凹凸图案或多个槽而得到液晶取向的膜。H.V.ケネル等报道了在具有多个以等间隔排列的直线状的凹槽(槽)的基材上放置液晶分子时液晶分子会在沿着该槽的方向上发生取向的事实(Physical Review A24(5)、2713页、1981年)。
作为得到凹槽取向膜的具体的例子,可列举出:在隔着具有周期性的图案形状的狭缝的曝光用掩模对感光性聚酰亚胺表面进行曝光之后,进行显影及冲洗处理而除去无用的聚酰亚胺膜,形成凹凸图案的方法;在表面具有槽的板状的原版上形成UV固化树脂层,将树脂层转移至基材膜后进行固化的方法;以及运送形成有UV固化树脂层的基材膜,并将具有多个槽的辊状的原版向UV固化树脂层表面挤压而形成凹凸后进行固化的方法等。可以使用日本特开平6-34976号公报、日本特开2011-242743号公报记载的方法等。
在上述方法中,优选将具有多个槽的辊状的原版向UV固化树脂层表面挤压而形成凹凸后进行固化的方法。作为辊状原版,从耐久性的观点出发,可以使用不锈钢(SUS)。
作为UV固化树脂,可以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它们的混合物的聚合物。
所谓单官能丙烯酸酯是在分子内具有1个选自丙烯酰氧基(CH2=CH-COO-)及甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)-COO-)中的基团(以下,有时也记为(甲基)丙烯酰氧基。)的化合物。
作为具有1个(甲基)丙烯酰氧基的单官能丙烯酸酯,可列举出碳原子数为4~16的(甲基)丙烯酸烷基酯、碳原子数为2~14的β羧基烷基的(甲基)丙烯酸酯、碳原子数为2~14的烷基化苯基的(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)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸异冰片酯等。
所谓多官能丙烯酸酯通常是在分子内具有2个至6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
作为具有2个(甲基)丙烯酰氧基的二官能丙烯酸酯,可例示出: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;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇二(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)丙烯酸酯及3-甲基戊烷二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有3个至6个(甲基)丙烯酰氧基的多官能丙烯酸酯,可列举山:
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;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(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)丙烯酸酯与酸酐的反应物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;
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;己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性二季戊四醇六(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)丙烯酸酯与酸酐的反应物;己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;以及己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物等。另外,这里示出的多官能丙烯酸酯的具体例中,所谓(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。此外,所谓己内酯改性是指在(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。
所述多官能丙烯酸酯中也可以使用市售品。
作为所述市售品,可列举出: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”、“ARONIXM-240”、“ARONIX M-270”、“ARONIX M-309”、“ARONIX M-310”、“ARONIX M-321”、“ARONIX M-350”、“ARONIX M-360”、“ARONIX M-305”、“ARONIX M-306”、“ARONIX M-450”、“ARONIX M-451”、“ARONIX M-408”、“ARONIX M-400”、“ARONIX M-402”、“ARONIX M-403”、“ARONIX M-404”、“ARONIX M-405”、“ARONIX M-406”(东亚合成株式会社制);“EBECRYL11”、“EBECRYL145”、“EBECRYL 150”、“EBECRYL40”、“EBECRYL 140”、“EBECRYL 180”、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYL系列(Daicel-Cytec Company,Ltd.制)等。
作为凹槽取向膜的凹凸,凸部的宽度优选为0.05~5μm,凹部的宽度优选为0.1~5μm,凹凸的高低差的深度优选为2μm以下、更优选为0.01~1μm。若凹槽取向膜的凹凸在该范围,则能够得到取向混乱程度小的液晶取向。
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利用取向膜及聚合性液晶的性质来控制。
例如,若取向膜是使取向限制力表现为水平取向限制力的材料,则聚合性液晶可以形成水平取向或混合取向,若取向膜是使取向限制力表现为垂直取向限制力的材料,则聚合性液晶可以形成垂直取向或倾斜取向。
在取向膜由取向性聚合物形成时,取向限制力可以利用表面状态或摩擦条件而任意地进行调整,在取向膜由光取向性聚合物形成时,取向限制力可以利用偏振光照射条件等而任意地进行调整。此外,还可以通过选择聚合性液晶的表面张力、液晶性等物性来控制液晶取向。
聚合性液晶的聚合可以利用使具有聚合性官能团的化合物聚合的公知的方法来进行。具体而言,可列举出热聚合及光聚合,从聚合的容易性的观点出发,优选光聚合。在利用光聚合使聚合性液晶聚合时,优选的是:涂布含有光聚合引发剂的聚合性液晶组合物并对其干燥,所得到的干燥被膜中的聚合性液晶成为液晶相状态后,在保持该液晶状态的情况下进行光聚合。
光聚合通常通过对干燥被膜照射光来实施。作为所照射的光,根据干燥被膜中包含的光聚合引发剂的种类、聚合性液晶的种类(特别是聚合性液晶所具有的光聚合基的种类)及其量而适当选择,具体而言,可列举山选自可见光、紫外光及激光组中的光、活性电子射线。其中,从容易控制聚合反应的进行的方面、以及能够使用在本领域中被广泛使用的装置作为光聚合装置的方面考虑,优选紫外光,并且优选按照能够利用紫外光进行光聚合的方式来选择聚合性液晶和光聚合引发剂的种类。此外,通过在聚合时边利用适合的冷却部件将干燥被膜冷却边进行光照射,也能够控制聚合温度。若通过采用这样的冷却部件来实施在更低温下聚合性液晶的聚合,则即使使用耐热性较低的基材,也能够适宜地形成相位差层。此外,还可以通过在光聚合时进行掩蔽或显影等而得到图案化的相位差层。
聚合性液晶组合物还可以包含反应性添加剂。
作为反应性添加剂,优选分子内具有碳-碳不饱和键和活性氢反应性基团的物质。另外,这里所谓的“活性氢反应性基团”是指对于羧基(-COOH)、羟基(-OH)、氨基(-NH2)等具有活性氢的基团具有反应性的基团,作为其代表例,包括缩水甘油基、噁唑啉基、碳化二酰亚胺基、氮丙啶基、酰亚胺基、异氰酸酯基、硫代异氰酸酯基、马来酸酐基等。反应性添加剂所具有的碳-碳不饱和键及活性氢反应性基团的个数通常分别为1~20个,优选分别为1~10个。
在反应性添加剂中,优选至少存在2个活性氢反应性基团,这种情况下,存在的多个活性氢反应性基团可以相同,也可以不同。
反应性添加剂所具有的碳-碳不饱和键可以是碳-碳双键、碳-碳三键或它们的组合,但优选为碳-碳双键。其中,作为反应性添加剂,优选包含作为乙烯基和/或(甲基)丙烯酰基的碳-碳不饱和键。进而,活性氢反应性基团优选为选自环氧基、缩水甘油基及异氰酸酯基中的至少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,可列举出:甲基丙烯酰氧基缩水甘油醚、丙烯酰氧基缩水甘油醚等具有(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;丙烯酰氧甲基异氰酸酯、甲基丙烯酰氧甲基异氰酸酯、丙烯酰氧乙基异氰酸酯及甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯等具有(甲基)丙烯酰基和异氰酸酯基的化合物的低聚物等。此外,还可列举出甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐、马来酸酐及乙烯基马来酸酐等具有乙烯基或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醚、丙烯酰氧基缩水甘油醚、丙烯酰氧甲基异氰酸酯、甲基丙烯酰氧甲基异氰酸酯、乙烯基噁唑啉、丙烯酰氧乙基异氰酸酯、甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯及上述的低聚物,特别优选丙烯酰氧甲基异氰酸酯、丙烯酰氧乙基异氰酸酯及上述的低聚物。
具体而言,优选下述式(Y)所示的化合物。
[式(Y)中,
n表示1~10的整数,R1’表示碳原子数为2~20的2价脂肪族或脂环式烃基、或者碳原子数为5~20的2价芳香族烃基。各重复单元中的2个R2’中的一个为-NH-,另一个为>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。
在式(Y)中的R3’中,至少1个R3’为具有碳-碳不饱和键的基团。]
在上述式(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)。)(另外,n为与上述相同的含义)。
化合物(YY)可以直接使用市售品、或根据需要进行精制之后再使用。作为市售品,例如可列举出Laromer(注册商标)LR-9000(BASF公司制)。
在聚合性液晶组合物含有反应性添加剂时,其含量相对于100质量份聚合性液晶通常为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。流平剂具有调整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,具体而言,可列举出表面活性剂。作为流平剂,优选选自以聚丙烯酸酯化合物作为主要成分的流平剂及以含氟原子的化合物作为主要成分的流平剂中的至少1种。
作为以聚丙烯酸酯化合物作为主要成分的流平剂,可列举出“BYK-350”、“BYK-352”、“BYK-353”、“BYK-354”、“BYK-355”、“BYK-358N”、“BYK-361N”、“BYK-380”、“BYK-381”及“BYK-392”[BYKChemie公司]。
作为以含氟原子的化合物作为主要成分的流平剂,可列举出:“Megafac(注册商标)R-08”、“Megafac R-30”、“Megafac R-90”、“Megafac F-410”、“Megafac F-411”、“Megafac F-443”、“Megafac F-445”、“Megafac F-470”、“Megafac F-471”、“Megafac F-477”、“Megafac F-479”、“Megafac F-482”及“Megafac F-483”[DIC(株)];“Surflon(注册商标)S-381”、“Surflon S-382”、“Surflon S-383”、“Surflon S-393”、“Surflon SC-101”、“Surflon SC-105”、“KH-40”及“SA-100”[AGC SEIMI CHEMICAL CO.,LTD.];“E1830”、“E5844”[Daikin Fine Chemical Laboratories,Inc.];“EFTOP EF301”、“EFTOP EF303”、“EFTOP EF351”及“EFTOP EF352”[Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co.,Ltd.]。
在聚合性液晶组合物含有流平剂时,其含量相对于100质量份聚合性液晶优选为0.01质量份以上且5质量份以下,更优选为0.05质量份以上且5质量份以下,进一步优选为0.05质量份以上且3质量份以下。若流平剂的含量为上述的范围内,则存在容易使聚合性液晶发生水平取向、使所得到的偏振光层变得更平滑的倾向。若流平剂相对于聚合性液晶的含量为上述的范围内,则存在不易使所得到的相位差层产生不均的倾向。
聚合性液晶组合物优选含有1种以上的聚合引发剂。聚合引发剂是可引发聚合性液晶的聚合反应的化合物,从能够在更低温条件下引发聚合反应的方面考虑,优选光聚合引发剂。具体而言,可列举出能够在光的作用下产生活性自由基或酸的光聚合引发剂,其中,优选在光的作用下产生自由基的光聚合引发剂。
作为聚合引发剂,可列举出苯偶姻化合物、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、碘鎓盐及锍盐。
作为苯偶姻化合物,可列举山苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚及苯偶姻异丁基醚。
作为二苯甲酮化合物,可列举出二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮。
作为烷基苯基酮化合物,可列举出二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲硫基苯基)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-羟基环己基苯基酮及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,可列举出2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦及双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦。
作为三嗪化合物,可列举出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〕-1,3,5-三嗪及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。
聚合引发剂可以使用市售的产品。作为市售的聚合引发剂,可列举出:“Irgacure(注册商标)907”、“Irgacure(注册商标)184”、“Irgacure(注册商标)651”、“Irgacure(注册商标)819”、“Irgacure(注册商标)250”、“Irgacure(注册商标)369”(Ciba Japan(株));“Seikuol(注册商标)BZ”、“Seikuol(注册商标)Z”、“Seikuol(注册商标)BEE”(精工化学(株));“kayacure(注册商标)BP100”(日本化药(株));“kayacure(注册商标)UVI-6992”(The Dow Chemical Company制);“Adeca Optomer SP-152”、”Adeca Optomer SP-170”((株)ADEKA);“TAZ-A”、“TAZ-PP”(Nihon Siber Hegner K.K.);以及“TAZ-104”(SanwaChemical Co.,Ltd.)。
在聚合性液晶组合物含有聚合引发剂时,其含量可以根据该组合物中含有的聚合性液晶的种类及其量而适当调节,但相对于100质量份聚合性液晶优选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。若聚合性引发剂的含量在该范围内,则能够在不打乱聚合性液晶的取向的情况下使其聚合。
在聚合性液晶组合物含有光聚合引发剂时,该组合物还可以含有光敏化剂。作为光敏化剂,可列举出: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、含烷氧基的蒽(例如二丁氧基蒽等)等蒽化合物;吩噻嗪及红荧烯。
在聚合性液晶组合物含有光聚合引发剂及光敏化剂时,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。光敏化剂的使用量可以根据光聚合引发剂及聚合性液晶的种类及其量而适当调节,但相对于100质量份聚合性液晶优选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,聚合性液晶组合物还可以含有适量的阻聚剂,由此,变得容易控制聚合性液晶的聚合反应的进行程度。
作为阻聚剂,可列举出:氢醌、含烷氧基的氢醌、含烷氧基的儿茶酚(例如丁基儿茶酚等)、邻苯三酚、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-萘胺类及β-萘酚类。
在聚合性液晶组合物含有阻聚剂时,其含量可以根据聚合性液晶的种类及其量、以及光敏化剂的使用量等而适当调节,但相对于100质量份聚合性液晶优选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。若阻聚剂的含量在该范围内,则能够在不打乱聚合性液晶的取向的情况下使其聚合。
在制造本光学膜时,形成第一相位差层、第二相位差层及第三相位差层的顺序是任意的。此外,形成第一相位差层中的层A和层B的顺序也是任意的。
可以在基材上隔着或未隔着取向膜地形成层A,在该层A上隔着或未隔着取向膜地形成层B,并且在该层B上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
也可以在基材上隔着或未隔着取向膜地形成层B,在该层B上隔着或未隔着取向膜地形成层A,并且在该层A上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层。
也可以在基材上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成层A,并且在该层A上隔着或未隔着取向膜地形成层B。
也可以在基材上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成层B,并且在该层B上隔着或未隔着取向膜地形成层A。
也可以在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成层A,在该层A上隔着或未隔着取向膜地形成层B,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层。
也可以在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成层B,在该层B上隔着或未隔着取向膜地形成层A,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层。
当在层A上隔着或未隔着取向膜地形成层B时、或者在层B上隔着或未隔着取向膜地形成层A时,也可以在层A与层B之间具有保护层。此外,当在第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成层A时、在第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成层B时、在层A上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层时、或者在层B上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层时,也可以在第二相位差层与层A或层B之间具有保护层。
也可以在基材上隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层,在该第一相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,并且在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第三相位差层。
也可以在基材上隔着或未隔着取向膜地形成第三相位差层,在该第三相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,并且在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层。
也可以在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层,在该第一相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成第三相位差层。
也可以在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成第三相位差层。
也可以在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成第三相位差层,在该第三相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层。
也可以在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第三相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层。
也可以在基材上隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层,并且在该第一相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层。
也可以在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,并且在该第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层。
也可以在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层。
当在第一相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层时、或者在第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第一相位差层时,也可以在第一相位差层与第二相位差层之间具有保护层。此外,当在第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第三相位差层时、或者在第三相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成第二相位差层时,也可以在第二相位差层与第三相位差层之间具有保护层。
<保护层>
保护层通常优选由含有溶剂和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、环氧基丙烯酸酯等的丙烯酸系低聚物或聚合物、聚乙烯醇、乙烯-乙烯基醇共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉类、甲基纤维素、羧基甲基纤维素、褐藻酸钠等水溶性聚合物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出与上述的溶剂同样的溶剂,其中,从不会使形成保护层的层溶解的方面考虑,优选选自水、醇溶剂及醚溶剂中的至少一种溶剂。作为醇溶剂,可列举出甲醇、乙醇、丁醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇丁基醚及丙二醇单甲基醚。作为醚溶剂,可列举山乙二醇单甲基醚乙酸酯及丙二醇单甲基醚乙酸酯。其中,优选乙醇、异丙醇、丙二醇单甲基醚及丙二醇单甲基醚乙酸酯。
保护层的厚度通常为20μm以下。保护层的厚度优选为0.5μm以上且10μm以下,更优选为1μm以上且5μm以下。保护层的厚度通常可以通过利用干涉膜厚计、激光显微镜或触针式膜厚计进行测定而求出。
接着,对连续地制造本光学膜的方法进行说明。作为这样的连续地制造本光学膜的适合的方法,可列举出采用卷对卷形式的方法。这里,对通过使聚合性液晶聚合而形成的相位差层的制造方法进行说明,但除了通过使聚合性液晶聚合而形成的相位差层以外,还可以使用由拉伸膜构成的相位差层,这种情况下,只要将下述制造工序中的“涂布聚合性液晶组合物”替换成“层叠拉伸膜”即可。
此外,下述例示出具代表性的构成的制造方法,但其他构成也可以基于下述制造方法来实施。
可列举出依次进行以下工序的方法:
(1)准备将基材卷取到卷芯上的卷材的工序;
(2)从该卷材连续地送出该基材的工序;
(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,连续地形成第一相位差层的工序;
(5)在上述(4)中得到的第一相位差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,连续地形成第二相位差层的工序;以及
(8)将连续地得到的光学膜卷取到第2卷芯上,得到第2卷材的工序。
另外,可以根据需要省略工序(3)、(5)及(6),此时,工序(4)中的“该取向膜上”可以替换成“该基材上”,工序(6)中的“上述(5)中得到的保护层”可以替换成“该第一相位差层”,工序(7)中的“上述(6)中得到的取向膜”可以替换成“该第一相位差层”或“上述(5)中得到的保护层”。此外,为了抑制运送时的皱褶、卷曲,还可以在各工序中的膜运送时贴合保护膜。
此外,还可列举出依次进行以下工序的方法:
(1a)准备将基材卷取到卷芯上的卷材的工序;
(2a)从该卷材连续地送出该基材的工序;
(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,连续地形成第二相位差层的工序;
(5a)在上述(4a)中得到的第二相位差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,连续地形成第一相位差层的工序;以及
(8a)将连续地得到的光学膜卷取到第2卷芯上,得到第2卷材的工序。
另外,可以根据需要省略工序(3a)、(5a)及(6a),此时,工序(4a)中的“该取向膜上”可以替换成“该基材上”,工序(6a)中的“上述(5a)中得到的保护层”可以替换成“该第二相位差层”,工序(7a)中的“上述(6a)中得到的取向膜”可以替换成“该第二相位差层”或“上述(5a)中得到的保护层”。此外,为了抑制运送时的皱褶、卷曲,还可以在各工序中的膜运送时贴合保护膜。
此外,还可列举出依次进行以下工序的方法:
(1b)准备将基材卷取到卷芯上的卷材的工序;
(2b)从该卷材连续地送出该基材的工序;
(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,连续地形成第一相位差层的工序;
(5b)在与上述(4b)中得到的第一相位差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,连续地形成第二相位差层的工序;以及
(7b)将连续地得到的光学膜卷取到第2卷芯上,得到第2卷材的工序。
另外,可以根据需要省略工序(3b)及(5b),此时,工序(4b)中的“该取向膜上”可以替换成“该基材上”,工序(6b)中的“上述(5b)中得到的取向膜上”可以替换成”与上述(4b)中得到的第一相位差层相反的基材面”。此外,为了抑制运送时的皱褶、卷曲,还可以在各工序中的膜运送时贴合保护膜。
此外,还可列举山依次进行以下工序的方法:
(1c)准备将透明基材卷取到卷芯上的卷材的工序;
(2c)从该卷材连续地送出该透明基材的工序;
(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,连续地形成第二相位差层的工序;
(5c)在与上述(4c)中得到的第二相位差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,连续地形成第一相位差层的工序;以及
(7c)将连续地得到的光学膜卷取到第2卷芯上,得到第2卷材的工序。
另外,可以根据需要省略工序(3c)及(5c),此时,工序(4c)中的“该取向膜上”可以替换成“该基材上”,工序(6c)中的“上述(5c)中得到的取向膜上”可以替换成“与上述(4c)中得到的第二相位差层相反的基材面”。此外,为了抑制运送时的皱褶、卷曲,还可以在各工序中的膜运送时贴合保护膜。
此外,还可列举出依次进行以下工序的方法:
(1d)准备将基材卷取到卷芯上的卷材的工序;
(2d)从该卷材连续地送出该基材的工序;
(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,连续地形成第二相位差层的工序;以及
(11d)将连续地得到的光学膜卷取到第2卷芯上,得到第2卷材的工序。
另外,可以根据需要省略工序(3d)、(5d)、(6d)、(8d)及(9d),此时,工序(4d)中的“该取向膜上”可以替换成“该基材上”,工序(6d)中的“上述(5d)中得到的保护层”可以替换成“该层A”,工序(7d)中的“上述(6d)中得到的取向膜”可以替换成“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”可以替换成“该层B”,工序(10d)中的“上述(9d)中得到的取向膜”可以替换成“该层B”或“上述(9d)中得到的保护层”。此外,为了抑制运送时的皱褶、卷曲,还可以在各工序中的膜运送时贴合保护膜。
此外,还可列举出依次进行以下工序的方法:
(1e)准备将基材卷取到卷芯上的卷材的工序;
(2e)从该卷材连续地送出该基材的工序;
(3e)在该基材上连续地形成取向膜的工序;
(4e)在该取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成第一相位差层的工序;
(5e)在上述(4e)中得到的第一相位差层上连续地形成保护层的工序;
(6e)在上述(5e)中得到的保护层上连续地形成取向膜的工序;
(7e)在上述(6e)中得到的取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成第二相位差层的工序;
(8e)在与上述(4e)中得到的第一相位差层相反的基材面连续地形成取向膜的工序;
(9e)在上述(8e)中得到的取向膜上涂布聚合性液晶组合物,连续地形成第三相位差层的工序;以及
(10e)将连续地得到的光学膜卷取到第2卷芯上,得到第2卷材的工序。
另外,可以根据需要省略工序(3e)、(5e)及(8e),此时,工序(4e)中的“该取向膜上”可以替换成“该基材上”,工序(6e)中的“上述(5e)中得到的保护层”可以替换成“上述(4e)中得到的第一相位差层”,工序(9e)中的“上述(8e)中得到的取向膜”可以替换成“与上述(4e)中得到的第一相位差层相反的基材面”。此外,为了抑制运送时的皱褶、卷曲,还可以在各工序中的膜运送时贴合保护膜。
图1中示出本光学膜的示意图。图1(b)为依次层叠基材、第一相位差层及第二相位差层而成的本光学膜100。图1(c)为依次层叠基材、第二相位差层及第一相位差层而成的本光学膜100。图1(d)为依次层叠第一相位差层、基材及第二相位差层而成的本光学膜100。
通过从这些本光学膜中除去基材,能够得到不具有基材的本光学膜。此外,在第一相位差层为拉伸膜时,可以通过在该拉伸膜的表面形成作为涂布层的第二相位差层来制造本光学膜,此外,在第二相位差层为拉伸膜时,可以通过在该拉伸膜的表面形成作为涂布层的第一相位差层来制造本光学膜。将不具有基材的本光学膜的示意图示于图1(a)中。
此外,通过将具有第一相位差层的基材与具有第二相位差层的基材贴合,也能够制造本光学膜。作为具体例,可列举出图1(e)、图1(f)及图1(g)。在贴合中,可以使用后述的粘接剂。
将第一相位差层由层A及层B构成时、或具有第三相位差层时的本光学膜的构成示于图2中。图2(c)为依次层叠基材、层A、层B及第二相位差层而成的光学膜100。图2(d)为依次层叠基材、第一相位差层、第二相位差层及第三相位差层而成的光学膜100。图2(e)为依次层叠基材、层B、层A及第二相位差层而成的光学膜100。图2(f)为依次层叠基材、第三相位差层、第二相位差层及第一相位差层而成的光学膜100。图2(g)为依次层叠基材、第二相位差层、层B及层A而成的光学膜100。图2(h)为依次层叠基材、第二相位差层、层A及层B而成的光学膜100。通过从这些本光学膜上剥离基材,也能够得到不具有基材的本光学膜,将不具有基材的本光学膜的示意图示于图2(a)及图2(b)中。
在包含第一相位差层、层A及层B的构成时、或具有第三相位差层时,也可以在基材的两面层叠各个层。作为具体的例子,例如,图2(i)为依次层叠第二相位差层、基材、层A及层B而成的光学膜100。图2(j)为依次层叠第二相位差层、基材、层B及层A而成的光学膜100。图2(k)为依次层叠第一相位差层、基材、第三相位差层及第二相位差层而成的光学膜100。图2(l)为依次层叠第一相位差层、基材、第二相位差层及第三相位差层而成的光学膜100。图2(m)为依次层叠第三相位差层、基材、第一相位差层及第二相位差层而成的光学膜100。图2(n)为依次层叠第三相位差层、基材、第二相位差层及第一相位差层而成的光学膜100。第二相位差层、层A及层B可以通过在各层上直接涂布而形成,也可以在制造各层后以贴合的方式将各层贴合,还可以将各层依次通过转印而层叠。
<粘接剂>
作为粘接剂,例如可列举出粘合剂、水系粘接剂及活性能量射线固化型粘接剂。
作为粘合剂,通常通过在聚合引发剂的存在下使以(甲基)丙烯酸酯作为主要成分、且少量含有具有官能团的(甲基)丙烯酸单体的丙烯酸系单体混合物进行自由基聚合而获得,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。
在(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-甲氧基乙酯或丙烯酸乙氧基甲酯。
作为构成丙烯酸系树脂的另一个单体成分的具有官能团的(甲基)丙烯酸单体是在分子内具有1个作为烯键式双键的(甲基)丙烯酰基、并且在同一分子内具有羟基、羧基、酰胺基、氨基或环氧基之类的极性官能团的化合物。其中,优选以丙烯酰基作为烯键式双键的丙烯酸单体。若要列举出具有这样的官能团的丙烯酸单体的例子,则作为具有羟基的单体,优选丙烯酸2-羟基乙酯,此外,作为具有羧基的单体,优选丙烯酸。
作为丙烯酸系树脂的原料的丙烯酸单体混合物还可以含有除上述的(甲基)丙烯酸酯及具有官能团的(甲基)丙烯酸单体以外的单体(以下,有时称为“第三单体”)。作为其例子,可列举出在分子内具有1个烯键式双键和至少1个芳香环的单体、苯乙烯系单体、在分子内具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基系单体、在分子内具有多个(甲基)丙烯酰基的单体等。
在分子内具有1个烯键式双键和至少1个芳香环的单体是尤其优选的单体之一。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、环氧乙烷改性壬基苯酚的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯。在这些单体中,进一步优选丙烯酸2-苯氧基乙酯。
除(甲基)丙烯酸酯及具有官能团的(甲基)丙烯酸单体以外的单体(第三单体)可以分别单独使用,也可以将不同的多种组合使用。以全部丙烯酸系树脂为基准,来自这些第三单体的结构单元通常可以在0~20重量%的范围内存在,优选为0~10重量%。
构成丙烯酸系粘合剂的丙烯酸系树脂利用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的重均分子量Mw优选在100万~200万的范围内。若该重均分子量Mw为100万以上,则存在使高温高湿下的粘接性提高、使在构成液晶单元的玻璃基板与粘合剂层之间产生浮起、剥离的可能性变小的倾向,并且存在使再加工性提高的倾向,因此优选。此外,若丙烯酸系树脂的上述重均分子量Mw为200万以下,则即使偏振板的尺寸发生变化,粘合剂层也会追随该尺寸变化而发生变动,所以存在抑制显示器的漏光、颜色不均的倾向,因此优选。进而,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可以仅由上述那样的比较高分子量的单体构成,也可以由该比较高分子量的单体、和与其不同的丙烯酸系树脂的混合物构成。若列举出可混合使用的丙烯酸系树脂的例子,有以来自上述式(I)所示的(甲基)丙烯酸酯的结构单元作为主要成分、且重均分子量在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例如可以通过溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法等公知的各种方法进行制造。在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,可列举出偶氮系化合物、有机过氧化物、无机过氧化物、并用了过氧化物和还原剂的氧化还原系引发剂等。其中,优选使用2,2′-偶氮双异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸铵等。聚合引发剂通常以相对于100质量份作为丙烯酸系树脂原料的单体的总量为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而制成粘合剂。交联剂是在分子内具有至少2个可与来自丙烯酸系树脂中的具有极性官能团的单体的结构单元进行交联反应的官能团的化合物,例如,可列举出异氰酸酯系化合物、环氧系化合物、金属螯合物系化合物、氮丙啶系化合物等。
在这些交联剂中,优选使用异氰酸酯系化合物。异氰酸酯系化合物除了可以以分子内具有至少2个异氰酸酯基(-NCO)的化合物本身的形式使用外,还可以以使其与多元醇反应而得到的加合物、二聚物、三聚物等形式使用。若列举出具体例,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合物、甲苯二异氰酸酯的二聚物、甲苯二异氰酸酯的三聚物、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合物、六亚甲基二异氰酸酯的二聚物、六亚甲基二异氰酸酯的三聚物等。
交联剂通常以相对于100质量份丙烯酸系树脂为0.01~5质量份左右的比例进行配合,尤其优选以0.1~5质量份的比例配合,进一步优选以0.2~3质量份的比例配合。若将交联剂相对于100质量份丙烯酸系树脂的配合量设为0.01质量份以上、尤其是0.1质量份以上,则存在使粘合剂层的耐久性提高的倾向。
在粘合剂中还可以根据需要配合其他成分。作为可配合的其他成分,可列举出金属微粒、金属氧化物微粒、像涂布了金属等的微粒那样的导电性微粒、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、除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,以下的做法也是有用的: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而使其固化,制成更硬的粘合剂层。
构成粘合剂的上述各成分通常以溶解于乙酸乙酯等适当的溶剂中的状态制成粘合剂组合物来使用。通过将粘合剂组合物涂布到适当的基材上,并使其干燥,可得到粘合剂层。虽然还存在一部分不溶解于溶剂的成分,但只要使其处于分散在体系中的状态即可。
作为在本光学膜上形成粘合剂层的方法,例如采用以下方法:使用剥离膜作为基材,在该基材上涂布上述的粘合剂组合物而形成粘合剂层,将所得到的粘合剂层移设到本光学膜的表面上的方法;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,也可以在1片剥离膜上形成粘合剂层后,再在该粘合剂层上贴合别的剥离膜,制成双面隔膜型粘合剂片材。这样的双面隔膜型粘合剂片材在需要时将单侧的剥离膜剥离、并贴合到本光学膜上。作为双面隔膜型粘合剂片材的市售品,例如有由LintecCorporation和日东电工株式会社出售的无载体粘合剂膜、无载体粘合剂片材。
剥离膜例如可以是以由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、聚丙烯或聚乙烯之类的各种树脂形成的膜作为基材,并对该基材的与粘合剂层的接合面实施了硅酮处理之类的脱模处理的膜。这样的剥离膜也称为隔离膜或隔膜。
粘合剂层的厚度优选为5~50μm,更优选为5~30μm。通过将粘合剂层的厚度设为30μm以下,存在使高温高湿下的粘接性提高、使在显示器与粘合剂层之间产生浮起、剥离的可能性变低的倾向,并且存在使再加工性也提高的倾向。此外,通过将粘合剂层的厚度设为5μm以上,即使其上贴合的偏振板的尺寸发生变化,粘合剂层也会追随该尺寸变化而发生变动,所以使对尺寸变化的耐久性提高。
作为水系粘接剂,例如,通常制成使用聚乙烯醇系树脂或聚氨酯树脂作为主要成分、并且为了提高粘接性而配合了像异氰酸酯系化合物或环氧化合物那样的交联剂或固化性化合物的组合物。
在使用聚乙烯醇系树脂作为水系粘接剂的主要成分时,除了部分皂化聚乙烯醇及完全皂化聚乙烯醇以外,也可以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及氨基改性聚乙烯醇之类的经过改性后的聚乙烯醇系树脂。这样的聚乙烯醇系树脂的水溶液作为水系粘接剂来使用,水系粘接剂中的聚乙烯醇系树脂的浓度相对于100质量份水通常为1~10质量份,优选为1~5质量份。
在由聚乙烯醇系树脂的水溶液构成的水系粘接剂中,为了如上述那样提高粘接性,可以配合多元醛、水溶性环氧树脂、三聚氰胺系化合物、氧化锆系化合物及锌化合物之类的固化性化合物。若列举水溶性环氧树脂的例子,则有:使二亚乙基三胺或三亚乙基四胺之类的聚亚烷基多胺与己二酸之类的二羧酸反应而得到聚酰胺多胺,再使所得的聚酰胺多胺与表氯醇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Sumika Chemtex Company,Limited.出售的“Sumirez Resin 650”及“SumirezResin 675”、由日本PMC株式会社出售的“WS-525”等。在配合水溶性环氧树脂时,其添加量相对于100质量份聚乙烯醇系树脂通常为1~100质量份左右,优选为1~50质量份。
此外,在使用聚氨酯树脂作为水系粘接剂的主要成分时,以聚酯系离聚物型聚氨酯树脂作为水系粘接剂的主要成分是有效的。这里所谓的聚酯系离聚物型聚氨酯树脂是具有聚酯骨架、且在其中导入了少量的离子性成分(亲水成分)的聚氨酯树脂。所述离聚物型聚氨酯树脂由于不使用乳化剂而直接在水中进行乳化而形成乳液,所以可以制成水系的粘接剂。在使用聚酯系离聚物型聚氨酯树脂时,配合水溶性的环氧化合物作为交联剂是有效的。此外,例如在日本特开2005-70140号公报、日本特开2005-208456号公报中记载了将聚酯系离聚物型聚氨酯树脂作为偏振板的粘接剂。
构成水系粘接剂的这些各成分通常以溶解于水的状态使用。通过将水系粘接剂涂布到适当的基材上并使其干燥,可得到粘接剂层。不溶解于水的成分只要是分散在体系中的状态即可。
作为在本光学膜上形成上述粘接剂层的方法,可列举出在本光学膜表面直接涂布上述的粘接剂组合物而形成粘接剂层的方法等。上述粘接剂层的厚度通常为0.001~5μm左右、优选为0.01μm以上,并且优选为2μm以下、进一步优选为1μm以下。若粘接剂层过厚,则容易引起偏振板的外观不良。
此外,例如,将水系粘接剂注入到偏振板与本光学膜之间后,对其进行加热而使水蒸发,同时进行热交联反应,由此可以对两者赋予充分的粘接性。
活性能量射线固化型粘接剂只要是受到受活性能量射线的照射而固化,并且能够以足够实用的强度将偏振板与本光学膜粘接的物质即可。例如,可列举出: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射线固化型粘接剂;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射线固化型粘接剂;含有环氧化合物之类的阳离子聚合性的固化成分及丙烯酸系化合物之类的自由基聚合性的固化成分这两者,并在其中配合了阳离子聚合引发剂及自由基聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂;以及通过对不含引发剂的活性能量射线固化型粘接剂照射电子束而使其固化的电子射线固化型粘接剂等。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射线固化型粘接剂。此外,优选实质上可以在无溶剂下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射线固化型粘接剂。
选择能够进行阳离子聚合、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、可赋予适当的固化粘接强度的环氧化合物并配合了适于该环氧化合物的阳离子聚合引发剂的活性能量射线固化型粘接剂在偏振板的制造设备中可以省略将偏振元件与透明保护膜粘接的工序中通常所需的干燥设备。此外,通过照射适当的活性能量射线量,可以促进固化速度,并且还能够提高生产速度。
这样的粘接剂中使用的环氧化合物可以是例如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、在饱和碳环上直接或隔着亚烷基键合有缩水甘油氧基或环氧乙基的脂环式环氧化合物、或者在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物等。这些环氧化合物可以分别单独使用,也可以将不同的多种并用。其中,脂环式环氧化合物由于阳离子聚合性优异而优选使用。
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例如可以通过在碱性条件下在这些芳香族化合物或链状化合物的羟基上加成缩合表氯醇的方法来制造。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醚化物中包括双酚类的二缩水甘油醚、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醚等。
作为双酚类的二缩水甘油醚,例如可列举出双酚A的缩水甘油醚化物及其低聚物、双酚F的缩水甘油醚化物及其低聚物、3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-联苯酚的缩水甘油醚化物及其低聚物等。
作为多芳香环型环氧树脂,例如可列举出苯酚线型酚醛树脂的缩水甘油醚化物、甲酚线型酚醛树脂的缩水甘油醚化物、苯酚-芳烷基树脂的缩水甘油醚化物、萘酚芳烷基树脂的缩水甘油醚化物、苯酚-二环戊二烯树脂的缩水甘油醚化物等。进而,三苯酚类的缩水甘油醚化物及其低聚物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醚,例如可列举出乙二醇的缩水甘油醚化物、二乙二醇的缩水甘油醚化物、1,4-丁二醇的缩水甘油醚化物、1,6-己二醇的缩水甘油醚化物等。
具有氨基的化合物的缩水甘油基氨基化物例如可以通过在碱性条件下在该化合物的氨基上加成缩合表氯醇的方法来制造。具有氨基的化合物也可以同时具有羟基。这样的具有氨基的化合物的缩水甘油基氨基化物中包括:1,3-苯二胺的缩水甘油基氨基化物及其低聚物;1,4-苯二胺的缩水甘油基氨基化物及其低聚物;3-氨基苯酚的缩水甘油基氨基化物、3-氨基苯酚的缩水甘油醚化物以及它们的低聚物;4-氨基苯酚的缩水甘油基氨基化物、4-氨基苯酚的缩水甘油醚化物以及它们的低聚物等。
具有C-C双键的链状化合物的环氧化物可以通过在碱性条件下用过氧化物使该链状化合物的C-C双键进行环氧化的方法来制造。具有C-C双键的链状化合物中包括丁二烯、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可以作为环氧化原料使用,作为非环式单萜烯,包括里哪醇等。用于环氧化的过氧化物可以是例如过氧化氢、过乙酸、叔丁基过氧化氢等。
在饱和碳环上直接或隔着亚烷基键合有缩水甘油氧基基或环氧乙基的脂环式环氧化合物可以是:将之前说明的以双酚类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醚化物、具有羟基的环烷烃化合物的缩水甘油醚化物、具有乙烯基的环链烷化合物的环氧化物等。
以上说明的环氧化合物可以容易地获得市售品,例如可列举出分别以商品名计为由三菱化学株式会社出售的“jER”系列、由DIC株式会社出售的“EPICLON”、由东都化成株式会社出售的“Epotohto(注册商标)”、由株式会社ADEKA出售的“Adeka Resin(注册商标)”、由Nagase ChemteX Corporation出售的“Denacol(注册商标)”、由The Dow ChemicalCompany出售的“Dow Epoxy”、由日产化学工业株式会社出售的“TEPIC(注册商标)”等。
另一方面,在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物例如可以通过在碱性条件下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双键进行环氧化的方法来制造。作为在环内具有C-C双键的非芳香族环状化合物,例如可列举出具有环戊烯环的化合物、具有环己烯环的化合物、在环戊烯环或环己烯环上进一步键合至少2个碳原子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也可以在环外具有别的C-C双键。若列举出在环内具有C-C双键的非芳香族环状化合物的例子,则有环己烯、4-乙烯基环己烯、作为单环式单萜烯的柠檬烯及α-蒎烯等。
在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物可以是经由适当的连接基团在分子内形成至少2个具有在如上所述的环上直接键合的环氧基的脂环式结构的化合物。这里所谓的连接基团包括例如酯键、醚键、亚烷基键等。
若列举出在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物的具体的例子,有如下的物质。
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-丁醇与4-环氧乙基-1,2-环氧环己烷的加成物、
乙二醇双(3,4-环氧环己基甲酸酯)、
二乙二醇双(3,4-环氧环己基甲酸酯)、
1,4-环己烷二甲醇双(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。
以上说明的在饱和碳环上直接键合有环氧基的脂环式环氧化合物也可以容易地获得市售品,例如可列举出分别以商品名计为由Daicel Corporation出售的“Celloxide”系列及“Cyclomer”、由The Dow Chemical Company出售的“Cyracure UVR”系列等。
含有环氧化合物的固化性粘接剂还可以含有除环氧化合物以外的活性能量射线固化性化合物。作为除环氧化合物以外的活性能量射线固化性化合物,例如可列举出氧杂环丁烷化合物或丙烯酸化合物等。其中,从有可能能够在阳离子聚合中促进固化速度的方面出发,优选组合使用氧杂环丁烷化合物。
氧杂环丁烷化合物是在分子内具有四元环醚的化合物,例如可列举出如下的化合物。
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、
苯酚线型酚醛氧杂环丁烷(phenol novolac oxetane)、
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可以容易地获得市售品,例如可列举出分别以商品名计为由东亚合成株式会社出售的“Arone Oxetane(注册商标)”系列、由宇部兴产株式会社出售的“ETERNACOLL(注册商标)”系列等。
对于包含环氧化合物或氧杂环丁烷化合物的固化性化合物而言,为了使配合这些固化性化合物的粘接剂无溶剂,优选使用没有用有机溶剂等稀释的化合物。此外,与溶解于有机溶剂的情况相比,作为构成粘接剂的其他成分的、包含后述的阳离子聚合引发剂或敏化剂的少量成分也优选使用将有机溶剂除去并干燥后的该化合物的单独的粉体或液体。
阳离子聚合引发剂是受到活性能量射线、例如紫外线的照射而产生阳离子种的化合物。只要是可赋予由其配合成的粘接剂所要求的粘接强度及固化速度的阳离子聚合引发剂即可,例如可列举出:芳香族重氮鎓盐、芳香族碘鎓盐或芳香族锍盐之类的鎓盐;铁-芳烃络合物等。这些阳离子聚合引发剂可以分别单独使用,也可以将不同的多种组合使用。
作为芳香族重氮鎓盐,例如可列举出如下的物质。
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,例如可列举出如下的物质。
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,例如可列举出如下的物质。
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-苯基噻吩基)锍六氟锑酸盐、
4,4′-双(二苯基锍基)二苯基硫醚双六氟磷酸盐、
4,4′-双〔二(β-羟基乙氧基苯基)锍基〕二苯基硫醚双六氟锑酸盐、
4,4′-双〔二(β-羟基乙氧基苯基)锍基〕二苯基硫醚双六氟磷酸盐、
7-〔二(对甲苯酰)锍基〕-2-异丙基噻吨酮六氟锑酸盐、
7-〔二(对甲苯酰)锍基〕-2-异丙基噻吨酮四(五氟苯基)硼酸盐、
4-苯基羰基-4′-二苯基锍基二苯基硫醚六氟磷酸盐、
4-(对叔丁基苯基羰基)-4′-二苯基锍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)锍基二苯基硫醚四(五氟苯基)硼酸盐等。
作为铁-芳烃络合物,例如可列举出如下的物质。
二甲苯-环戊二烯基铁(II)六氟锑酸盐、
枯烯-环戊二烯基铁(II)六氟磷酸盐、
二甲苯-环戊二烯基铁(II)三(三氟甲基锍基)甲基化物等。
阳离子聚合引发剂中,芳香族锍盐即使在300nm以上的波长区域也具有紫外线吸收特性,所以可提供固化性优异、具有良好的机械强度和粘接强度的粘接剂层,因此优选使用芳香族锍盐。
阳离子聚合引发剂也可以容易地获得市售品,例如可列举出分别以商品名计为由日本化药株式会社出售的“Kayarad(注册商标)”系列、由The Dow Chemical Company出售的“Cyracure UVI”系列、由San-Apro Ltd.出售的光产酸剂“CPI”系列、由Midori KagakuCo.,Ltd.出售的光产酸剂“TAZ”、“BBI”及“DTS”、由株式会社ADEKA出售的“Adeca Optomer”系列、由Rhodia公司出售的“RHODORSIL(注册商标)”等。
在活性能量射线固化型粘接剂中,阳离子聚合引发剂通常以相对于100质量份活性能量射线固化型粘接剂的总量为0.5~20质量份的比例进行配合,优选为1~15质量份。若其量过少,则有时使固化变得不充分,使粘接剂层的机械强度、粘接强度降低。此外,若其量过多,则有时因粘接剂层中的离子性物质增加而使粘接剂层的吸湿性变高,使所得到的偏振板的耐久性能降低。
在使用电子射线固化型的活性能量射线固化型粘接剂时,不是特别需要使组合物中含有光聚合引发剂,但在使用紫外线固化型的活性能量射线固化型粘接剂时,优选使用光自由基产生剂。作为光自由基产生剂,可列举出夺氢型光自由基产生剂和裂解型光自由基产生剂。
作为夺氢型光自由基产生剂,例如可列举出: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-炔基-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-咔唑乙酸、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或香豆素衍生物等。
裂解型光自由基产生剂是通过照射活性能量射线使该化合物裂解而产生自由基的类型的光自由基产生剂,作为其具体例,可列举出苯偶姻醚衍生物、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-苯基酯类、二茂钛类、及将它们高分子量化而得到的衍生物,但并不限定于此。作为市售的裂解型光自由基产生剂,可列举出1-(4-十二烷基苯甲酰)-1-羟基-1-甲基乙烷、1-(4-异丙基苯甲酰)-1-羟基-1-甲基乙烷、1-苯甲酰-1-羟基-1-甲基乙烷、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯甲酰]-1-羟基-1-甲基乙烷、1-[4-(丙烯酰氧基乙氧基)-苯甲酰]-1-羟基-1-甲基乙烷、二苯基酮、苯基-1-羟基环己基酮、苯偶酰二甲基缩酮、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、三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-2,4-二戊氧基苯基氧化膦或双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、(4-吗啉代苯甲酰)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷、4-(甲硫基苯甲酰)-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粘接剂中,电子射线固化型中包含的光自由基产生剂、即夺氢型或裂解型光自由基产生剂均可分别单独使用,还可以将多种组合使用,但从光自由基产生剂单体的稳定性、固化性的方面考虑,更优选1种以上裂解型光自由基产生剂的组合。裂解型光自由基产生剂中,优选酰基氧化膦类,更具体而言,优选三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(商品名“DAROCURE TPO”;Ciba Japan(株))、双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦(商品名“CGI 403”;Ciba Japan(株))、或双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-2,4-二戊氧基苯基氧化膦(商品名“Irgacure819”;Ciba Japan(株))。
活性能量射线固化型粘接剂可以根据需要含有敏化剂。通过使用敏化剂,可以使反应性提高,并且可以进一步提高粘接剂层的机械强度和粘接强度。作为敏化剂,可以适当使用上述的物质。
在配合敏化剂时,其配合量相对于100质量份活性能量射线固化型粘接剂的总量优选为0.1~20质量份的范围。
在活性能量射线固化型粘接剂中可以在不损害其效果的范围内配合各种添加剂。作为可配合的添加剂,例如可列举出离子捕捉剂、抗氧化剂、链转移剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调节剂、增塑剂、消泡剂等。
构成活性能量射线固化型粘接剂的上述各成分通常以溶解于溶剂中的状态使用。在活性能量射线固化型粘接剂包含溶剂时,通过将活性能量射线固化型粘接剂涂布到适当的基材上并使其干燥,可得到粘接剂层。不溶解在溶剂中的成分只要是分散在体系中的状态即可。
作为在本光学膜上形成上述粘接剂层的方法,可列举出在本光学膜表面直接涂布上述的粘接剂组合物而形成粘接剂层的方法等。上述粘接剂层的厚度通常为0.001~5μm左右,优选为0.01μm以上,并且优选为2μm以下、进一步优选为1μm以下。若粘接剂层过厚,则容易引起偏振板的外观不良。
活性能量射线固化型粘接剂可以通过上述的涂布方法涂敷到膜上。此时,作为活性能量射线固化型粘接剂的粘度,只要具有能够利用各种方法进行涂敷的粘度即可,该活性能量射线固化型粘接剂在温度25℃下的粘度优选在10~30,000mPa·sec的范围内,更优选在50~6,000mPa·sec的范围内。若该粘度太小,则存在难以得到没有不均的均质涂膜的倾向。另一方面,若该粘度太大,则变得难以流动而同样存在难以得到没有不均的均质涂膜的倾向。这里所谓的粘度是使用B型粘度计并在将该粘接剂调温至25℃后以60rpm测定的值。
上述活性能量射线固化型粘接剂可以以电子射线固化型、紫外线固化型的方式使用。本发明的活性能量射线被定义为能够将产生活性种的化合物分解而使其产生活性种的能量射线。作为这样的活性能量射线,可列举出可见光、紫外线、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线及电子射线等。
在电子射线固化型中,电子射线的照射条件只要是可使上述活性能量射线固化型粘接剂固化的条件,就可以采用任意的适当条件。例如,电子射线照射的加速电压优选为5kV~300kV,进一步优选为10kV~250kV。在加速电压低于5kV时,有可能电子射线没有到达粘接剂而使固化不足,在加速电压超过300kV时,有可能因通过试样的渗透力过强而使电子射线弹回,对透明保护膜或偏振元件造成损伤。作为照射剂量,为5~100kGy,进一步优选为10~75kGy。在照射剂量低于5kGy时,使粘接剂变得固化不足,在照射剂量超过100kGy时,对透明保护膜或偏振元件造成损伤,产生机械强度的降低或黄变,无法得到所期望的光学特性。
电子射线照射通常在不活泼气体中进行照射,但在需要时也可以在大气中或少量导入了氧的条件下进行。虽然因透明保护膜的材料而异,但通过适当导入氧而使电子射线最初照射到的透明保护膜面也会产生氧阻碍,能够防止对透明保护膜的损伤,能够仅对粘接剂高效地照射电子射线。
在紫外线固化型中,活性能量射线固化型粘接剂的光照射强度根据粘接剂的组成来决定,没有特别限定,但优选为10~5000mW/cm2。若对树脂组合物的光照射强度低于10mW/cm2,则反应时间变得过长,若对树脂组合物的光照射强度超过5000mW/cm2,则有可能因从光源辐射的热及组合物的聚合时的发热而产生粘接剂的构成材料的黄变、偏振元件的劣化。另外,照射强度优选为对光阳离子聚合引发剂的活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。优选以这样的光照射强度进行1次或多次照射,并按照其累积光量达到10mJ/cm2以上、优选达到10~5,000mJ/cm2的方式设定。若对上述粘接剂的累积光量低于10mJ/cm2,则来自聚合引发剂的活性种的产生变得不充分,并且粘接剂的固化变得不充分。另一方面,若该累积光量超过5,000mJ/cm2,则照射时间变得非常长,不利于生产率的提高。此时,根据所使用的膜、粘接剂种类的组合等的不同,需要哪个波长区域(UVA(320~390nm)、UVB(280~320nm)等)下的累积光量也是不同的。
为了利用本发明中的活性能量射线的照射来进行粘接剂的聚合固化而使用的光源没有特别限定,例如可列举出低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、卤素灯、碳弧灯、钨灯、镓灯、准分子激光、发射波长范围为380~440nm的光的LED光源、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、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。
[圆偏振板]
通过将本光学膜与偏振板组合,能够得到具备本光学膜和偏振板的圆偏振板(以下,有时称为本圆偏振板。)。通常用粘接剂将本光学膜与偏振板进行贴合。优选用活性能量射线固化型粘接剂进行贴合。
在第一相位差层仅由一层构成、并且仅存在一个慢轴时,优选按照使该偏振板的透射轴与本光学膜的第一相位差层的慢轴(光轴)实质上成45°的方式进行设定。“实质上成45°”通常为45±5°的范围。图3中示出本圆偏振板110的示意图。
图3中所示的本圆偏振板中使用的偏振板可以在偏振元件的单面具有保护膜,也可以在偏振元件的双面具有保护膜。图3(c)~图3(h)为包含在基材上形成有第一相位差层及第二相位差层的本光学膜的圆偏振板,当使用在偏振元件的单面具有保护膜的偏振板时,这些基材还可以作为另一个面的保护膜发挥功能。图3(a)及图3(b)中所示的构成中层叠了不具有基材的本光学膜,但也可以在偏振板上直接涂布聚合性液晶组合物而形成相位差层,也可以在偏振元件面上使用粘接剂来贴合相位差层,还可以在偏振板上使用粘接剂来贴合相位差层。
作为在偏振元件面或偏振板等的其他基材上贴合不具有基材的本光学膜的方法,可列举出:将除去基材后的本光学膜使用粘接剂贴合到其他基材上的方法、及将本光学膜使用粘接剂贴合到其他基材上后再将基材除去的方法等。此时,粘接剂可以涂布于本光学膜所具有的相位差层侧,此外,也可以在其他基材侧涂布。在基材与相位差层之间具有取向膜时,也可以将取向膜与基材一起除去。
在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因与相位差层或取向膜等形成化学键而变得难以除去的倾向。因而在将基材剥离而除去时,优选表面的官能团少的基材,此外,优选没有对表面实施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存在使基材与取向膜的密合力变大的倾向,所以在将基材剥离而除去时,优选与基材形成化学键的官能团少的取向膜。此外,优选不包含使基材与取向膜交联的试剂,进而,优选在取向性聚合物组合物及光取向膜形成用组合物等溶液中不包含溶解基材的溶剂等成分。
此外,具有与相位差层形成化学键的官能团的取向膜存在使相位差层与取向膜的密合力变大的倾向。因而在将取向膜与基材一起除去时,优选与相位差层形成化学键的官能团少的取向膜。此外,优选在相位差层及取向膜中不包含使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存在使取向膜与相位差层的密合力变大的倾向。因而在将基材除去或将取向膜与基材一起除去时,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包含使基材或取向膜与相位差层交联的试剂。
例如,通过在依次层叠有基材、第二相位差层及第一相位差层的本光学膜的第一相位差层的表面涂布粘接剂,并在其上贴合偏振板,然后,除去本光学膜的基材,由此能够制造依次层叠有偏振板、第一相位差层及第二相位差层的图3(a)所示的构成的圆偏振板。此外,通过在依次层叠有基材、第一相位差层及第二相位差层的本光学膜的第二相位差层的表面涂布粘接剂,并在其上贴合偏振板,然后,除去本光学膜的基材,由此能够制造依次层叠有偏振板、第二相位差层及第一相位差层的图3(b)所示的构成的圆偏振板。
图3(i)~图3(n)所示的构成是将具有2片基材的本光学膜层叠而成的结构。
将第一相位差层包含层A及层B时、或包含第三相位差层时的本圆偏振板的构成示于图4中。在包含层A及层B、或包含第三相位差层的构成时,对层叠偏振板的位置没有限制。
具体而言,将具有λ/4的相位差的层A与具有λ/2的相位差的层B层叠时,首先,按照使层B的慢轴与偏振板的吸收轴成75°的方式形成层B,接着,按照使层A的慢轴与偏振板的吸收轴成15°的方式形成层A。
此外,在具备具有λ/4的相位差的第一相位差层和具有λ/2的相位差的第三相位差层时,首先,按照使第三相位差层的慢轴与偏振板的吸收轴成75°的方式形成第三相位差层,接着,按照使第一相位差层的慢轴与偏振板的吸收轴成15°的方式形成第一相位差层。对第二相位差层的位置没有限制,但需要以偏振板、层B及层A的顺序进行层叠或者以偏振板、第三相位差层及第一相位差层的顺序进行层叠。通过这样层叠,能够使所得到的圆偏振板表现除作为宽带域λ/4板的功能。其中,对形成层A和层B的轴角度没有限制,例如,如日本特开2004-126538号公报中记载那样,公知的是即使将层A和层B的慢轴角度相对于偏振板的吸收轴设为30°和-30°、或45°和-45°,也能够表现出作为宽带域λ/4板的功能,因此可以通过所期望的方法将层进行层叠。
图4(a)及图4(b)中所示的构成中层叠了不具有基材的本光学膜,具有这些构成的圆偏振板可以通过与上述的图3(a)及图3(b)中所示的构成的圆偏振板的制造方法同样的方法来进行制造。
本圆偏振板可以用于各种显示装置中,特别是可以有效用于有机电致发光(EL)显示装置、无机电致发光(EL)显示装置、及具备触摸面板的有机电致发光显示装置中。
<偏振板>
偏振板只要是具有偏振光功能的膜即可。作为该膜,可列举出包含吸附有具有吸收各向异性的色素的拉伸膜、或涂布有具有吸收各向异性的色素的膜作为偏振元件的膜等。作为具有吸收各向异性的色素,例如可列举出二色性色素。
包含吸附有具有吸收各向异性的色素的拉伸膜作为偏振元件的膜通常通过在偏振元件的至少一面经由粘接剂夹持透明保护膜来制作,所述偏振元件经由以下工序来制造:将聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素进行染色,从而吸附该二色性色素的工序;将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液进行处理的工序;及在利用硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序。
聚乙烯醇系树脂通过将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化而获得。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯以外,还可以使用乙酸乙烯酯和能够与其共聚的其他单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如可列举出不饱和羧酸类、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。聚乙烯醇系树脂也可以被改性,例如,也可以使用以醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩乙醛。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1,000~10,000左右,优选为1,500~5,000的范围。
将这样的聚乙烯醇系树脂进行制膜而得到的物质可作为偏振板的坯料膜(日文原文:原反フィルム)使用。将聚乙烯醇系树脂进行制膜的方法没有特别限定,可以通过公知的方法进行制膜。聚乙烯醇系坯料膜的膜厚例如可以设为10~150μm左右。
聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可以在利用二色性色素的染色之前与染色同时进行或在染色之后进行。在染色之后进行单轴拉伸时,该单轴拉伸可以在硼酸处理之前进行,也可以在硼酸处理中进行。此外,也可以在上述的多个阶段中进行单轴拉伸。在单轴拉伸时,可以在圆周速度不同的辊间沿单轴进行拉伸,也可以使用热辊沿单轴进行拉伸。此外单轴拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是使用溶剂并在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利用二色性色素的染色例如通过在含有二色性色素的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜的方法来进行。
作为二色性色素,具体而言,可使用碘或二色性的有机染料。作为二色性的有机染料,可列举出C.I.直接红39等由二重氮化合物构成的二色性直接染料及由三偶氮、四偶氮等化合物构成的二色性直接染料等。聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理之前实施在水中的浸渍处理。
在使用碘作为二色性色素时,通常采用在含有碘及碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。该水溶液中的碘的含量相对于100质量份水通常为0.01~1质量份左右。此外碘化钾的含量相对于100质量份水通常为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20~1,800秒左右。
另一方面,在使用二色性的有机染料作为二色性色素时,通常采用在含有水溶性二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。该水溶液中的二色性有机染料的含量相对于100质量份水通常为1×10-4~10质量份左右,优选为1×10-3~1质量份,进一步优选为1×10-3~1×10-2质量份。该水溶液还可以包含硫酸钠之类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,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1,800秒左右。
利用二色性色素的染色后的硼酸处理通常可以通过将染色后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍到硼酸水溶液中的方法来进行。该硼酸水溶液中的硼酸的含量相对于100质量份水通常为2~15质量份左右,优选为5~12质量份。在使用碘作为二色性色素时,该硼酸水溶液优选含有碘化钾,此时的碘化钾的含量相对于100质量份水通常为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60~1,200秒左右,优选为150~600秒,进一步优选为200~400秒。硼酸处理的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,进一步优选为60~80℃。
硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理例如可以通过将硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍到水中的方法来进行。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。
在水洗后实施干燥处理,得到偏振元件。干燥处理例如可以使用热风干燥机或远红外线加热器来进行。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,偏振元件的水分率被降低至实用程度。该水分率通常为5~20重量%左右,优选为8~15重量%。若水分率少于5重量%,则偏振元件的可挠性消失,有时会在偏振元件干燥使其损伤或断裂。此外,若水分率高于20重量%,则有可能使偏振元件的热稳定性变差。
这样对聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸、利用二色性色素的染色、硼酸处理、水洗及干燥而得到的偏振元件的厚度优选为5~40μm。
作为涂布有具有吸收各向异性的色素的膜,可列举出涂布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而得到的膜等。该膜优选在其单面或双面具有保护膜。作为该保护膜,可列举出与上述的基材相同的保护膜。
优选使涂布有具有吸收各向异性的色素的膜较薄,但若过薄,则存在使强度降低,加工性变差的倾向。该膜的厚度通常为20μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5μm以上且3μm以下。
作为上述涂布有具有吸收各向异性的色素的膜,具体而言,可列举出日本特开2012-33249号公报等中记载的膜。
通过在这样操作而得到的偏振元件的至少一面经由粘接剂层叠透明保护膜,可得到偏振板。作为透明保护膜,可以优选使用与上述的基材同样的透明膜,也可以使用本发明的光学膜。
本光学膜及本圆偏振板可以用于各种显示装置中。
所谓显示装置是具有显示元件的装置,其包含发光元件或发光装置作为发光源。作为显示装置,可列举出液晶显示装置、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(例如场致发射显示装置(FED)、表面电场发射显示装置(SED))、电子纸(使用了电子墨水或电泳元件的显示装置)、等离子体显示装置、投射型显示装置(例如栅格光阀(GLV)显示装置、具有数字微镜器件(DMD)的显示装置)及压电陶瓷显示器等。液晶显示装置也包含透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、直视型液晶显示装置及投射型液晶显示装置等任一者。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。特别是本圆偏振板可以有效地用于有机电致发光(EL)显示装置及无机电致发光(EL)显示装置中,本光学补偿偏振板可以有效地用于液晶显示装置及触摸面板显示装置中。
图5是具备本圆偏振板的有机EL显示装置200的示意图。
图5(a)为依次层叠偏振板6、第一相位差层1、第二相位差层2及有机EL面板7而成的有机EL显示装置200。图5(c)为依次层叠偏振板6、基材3、第一相位差层1、第二相位差层2及有机EL面板7而成的有机EL显示装置200。图5(b)、(d)~(h)与图5(a)及(c)的层叠顺序不同。
作为将偏振板、本光学膜和有机EL面板进行层叠的方法,可列举出:在有机EL面板上贴合将偏振板与本光学膜层叠而成的本圆偏振板的方法;以及在有机EL面板上贴合本光学膜,再在该本光学膜的表面上贴合偏振板的方法等。在贴合中通常使用粘接剂。
例如,图5(a)所示的有机EL显示装置200可以通过在图3(a)所示的本圆偏振板的第二相位差层2的表面涂布粘接剂,并在其上贴合有机EL面板7来进行制造。此外,图5(a)所示的有机EL显示装置200还可以通过如下方式来制造:在图1(b)所示的本光学膜的第二相位差层2的表面涂布粘接剂,在其上贴合有机EL面板7,除去本光学膜的基材3,在通过除去基材而露出的第一相位差层1的表面涂布粘接剂,在其上贴合偏振板6。
图6是表示有机EL显示装置30的示意图。图6(a)中所示的有机EL显示装置30具备本圆偏振板31,并在形成有像素电极34的基板32上隔着层间绝缘膜33层叠有发光层35及阴极电极36。在隔着基板32与发光层35相反的一侧配置本圆偏振板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及阴极电极36间施加直流电流,从而使发光层35发光。发光层35包含电子传输层、发光层及空穴传输层等。从发光层35出射的光通过像素电极34、层间绝缘膜33、基板32、本圆偏振板31。
在制造有机EL显示装置30时,首先,在基板32上以所期望的形状形成薄膜晶体管38。然后将层间绝缘膜33成膜,接着将像素电极34通过溅射法成膜,并进行图案化。之后,层叠发光层35。
接着,在基板32的设置有薄膜晶体管38的面的相反面上设置本圆偏振板31。这种情况下,按照使本圆偏振板31中的偏振板成为外侧(基板32的相反侧)的方式配置该本圆偏振板31。
作为基板32,可列举出:蓝宝石玻璃基板、石英玻璃基板、钠钙玻璃基板及氧化铝等陶瓷基板;铜等金属基板;塑料基板等。虽然没有图示,但也可以在基板32上形成导热性膜。作为导热性膜,可列举出金刚石薄膜(DLC等)等。将像素电极34制成反射型时,光向与基板32相反的方向射出。因此,不仅可以使用透明材料,还可以使用不锈钢等非透射材料。基板可以以单一的基板形成,也可以将多个基板用粘接剂贴合而以层叠基板的形式形成。此外,这些基板并不限定于板状的基板,也可以是膜。
作为薄膜晶体管38,例如只要使用多晶硅晶体管等即可。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。另外,像素电极34的大小为20μm×20μm~300μm×300μm左右。
在基板32上设置有薄膜晶体管38的布线电极。布线电极的电阻低,其具有通过与像素电极34电连接而将使电阻值抑制在较低程度的功能,通常该布线电极使用含有Al、Al及过渡金属(其中,除Ti以外)、Ti或氮化钛(TiN)中的任1种或2种以上的电极。
在薄膜晶体管38与像素电极34之间设置有层间绝缘膜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通过溅射或真空蒸镀成膜而得到的物质、利用SOG(spin on glass旋涂玻璃法)形成的氧化硅层、光致抗蚀剂、聚酰亚胺及丙烯酸树脂等树脂系材料的涂膜等具有绝缘性的膜,则可以任意使用。
在层间绝缘膜33上形成肋栅39。肋栅39配置在像素电极34的周边部(邻接像素间)。作为肋栅39的材料,可列举出丙烯酸树脂及聚酰亚胺树脂等。肋栅39的厚度优选为1.0μm以上且3.5μm以下,更优选为1.5μm以上且2.5μm以下。
接着,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具有至少1层的空穴传输层及至少1层的发光层,例如,依次具有电子注入传输层、发光层、空穴传输层及空穴注入层。
作为像素电极34,例如可列举出ITO(锡掺杂氧化铟)、IZO(锌掺杂氧化铟)、IGZO、ZnO、SnO2及In2O3等,特别优选ITO或IZO。像素电极35的厚度只要具有可充分进行空穴注入的一定以上的厚度即可,优选设为10~500nm左右。
像素电极34可以通过蒸镀法(优选溅射法)而形成。作为溅射气体,没有特别限制,只要使用Ar、He、Ne、Kr及Xe等不活泼气体、或它们的混合气体即可。
作为阴极电极36的构成材料,例如只要使用K、Li、Na、Mg、La、Ce、Ca、Sr、Ba、Al、Ag、In、Sn、Zn及Zr等金属元素即可,但为了提高电极的工作稳定性,优选使用选自例示的金属元素中的2种成分或3种成分的合金体系。作为合金体系,例如优选Ag-Mg(Ag:1~20at%)、Al-Li(Li:0.3~14at%)、In-Mg(Mg:50~80at%)及Al-Ca(Ca:5~20at%)等。
阴极电极36通过蒸镀法及溅射法等而形成。阴极电极37的厚度优选为0.1nm以上,更优选为1~500nm以上。
空穴注入层具有容易注入来自从像素电极34的空穴的功能,空穴传输层具有传输空穴的功能及阻碍电子的功能,也分别被称为电荷注入层和电荷传输层。
发光层的厚度、空穴注入层和空穴传输层的总厚度、以及电子注入传输层的厚度没有特别限定,其还根据形成方法而异,但优选设为5~100nm左右。在空穴注入层或空穴传输层中可以使用各种有机化合物。从能够形成均质的膜的方面考虑,可以在空穴注入传输层、发光层及电子注入传输层的形成中使用真空蒸镀法。
作为发光层35,可以使用利用来自单重态激子的发光(荧光)的材料、利用来自三重态激子的发光(磷光)的材料、包含利用来自单重态激子的发光(荧光)的材料和利用来自三重态激子的发光(磷光)的材料的混合材料、由有机物形成的材料、包含由有机物形成的材料和由无机物形成的材料的混合材料、高分子的材料、低分子的材料、包含高分子的材料和低分子的材料的混合材料等。但是,并不限定于此,可以将使用了作为EL元件用途而公知的材料的发光层35用于有机EL显示装置30中。
在阴极电极36与密封层37的空间中配置干燥剂(未图示)。这是由于发光层35对湿度的耐受性弱。利用干燥剂来吸收水分,从而防止发光层35的劣化。
图6(b)中所示的本发明的有机EL显示装置30具备本圆偏振板31,在形成有像素电极34的基板32上隔着层间绝缘膜33层叠有发光层35及阴极电极36。在阴极电极上形成密封层37,在与基板32相反的一侧配置本圆偏振板31。从发光层35出射的光通过阴极电极36、密封层37、本圆偏振板31。
实施例
以下,通过实施例对本发明进一步进行详细说明。例中的“%”及“份”只要没有特别记载,就为质量%及质量份。
环烯烃聚合物膜(COP)使用Zeon Corporation制的ZF-14。
电晕处理装置使用春日电机株式会社制的AGF-B10。
使用上述电晕处理装置,在输出功率为0.3kW、处理速度为3m/分钟的条件下进行1次电晕处理。
偏振光UV照射装置使用牛尾电机株式会社制的带偏振元件单元的SPOT CURE SP-7。
激光显微镜使用奥林巴斯株式会社制的LEXT。
高压汞灯使用牛尾电机株式会社制的Unicure VB-15201BY-A。
相位差值使用王子计测机器株式会社制的KOBRA-WR进行测定。
实施例1
[光取向膜形成用组合物的制备]
将下述成分混合,将所得到的混合物在80℃下搅拌1小时,由此得到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(1)的制备]
将取向性聚合物组合物(1)的组成示于表1中。在市售的取向性聚合物即SUNEVERSE-610(日产化学工业株式会社制)中添加2-丁氧基乙醇而得到取向性聚合物组合物(1)。
[取向性聚合物组合物(2)的制备]
将取向性聚合物组合物(2)的组成示于表1中。在市售的聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型、和光纯药工业株式会社制)中添加水,在100℃下加热1小时,得到取向性聚合物组合物(2)。
[表1]
固体成分量 | 溶剂 | |
取向性聚合物组合物(1) | 1% | 99% |
取向性聚合物组合物(2) | 2% | 98% |
表1中的值表示各成分相对于所制备的组合物的总量的含有比例。关于SE-610,由产品规格书中记载的浓度换算固体成分量。
[组合物(A-1)的制备]
将下述的成分混合,将所得到的混合物在80℃下搅拌1小时,由此得到组合物(A-1)。
聚合性液晶A1及聚合性液晶A2通过日本特开2010-31223号公报记载的方法来合成。
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
(Irgacure369;Ciba Specialty Chemicals Inc.制)
流平剂(0.1份):聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-Chemie公司制)
溶剂:环戊酮(400份)
[组合物(B-1)的制备]
将组合物(B-1)的组成示于表2中。将各成分混合,将所得到的溶液在80℃下搅拌1小时后,冷却至室温,得到组合物(B-1)。
[表2]
表2中的括弧内的值表示各成分相对于所制备的组合物的总量的含有比例。表2中的LR9000表示BASF JAPAN Ltd.制的Laromer(注册商标)LR-9000,Irg907表示BASF JAPANLtd.制的Irgacure(注册商标)907,BYK361N表示BYK-CHEMIE JAPAN制的流平剂,LC242表示下述式所示的BASF公司制的聚合性液晶,PGMEA表示丙二醇1-单甲基醚2-乙酸酯。
[保护层形成用组合物的制备]
将二季戊四醇六丙烯酸酯(Aronix(注册商标)M-403东亚合成株式会社制)50份、丙烯酸酯树脂(Ebecryl 4858,Daicel-UCB Co.,Ltd.制)50份、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮(Irgacure(注册商标)907;Ciba Specialty Chemicals Inc.制)3份及丙二醇1-单甲基醚2-乙酸酯(PGMEA)250份混合,得到保护层形成用组合物(1)。
[第一相位差层(1-1)的制造]
将环烯烃聚合物膜(COP)(ZF-14、Zeon Corporation制)使用电晕处理装置(AGF-B10、春日电机株式会社制)在输出功率为0.3kW、处理速度为3m/分钟的条件下进行1次处理。在实施过电晕处理的表面,用棒涂机涂布光取向膜形成用组合物(1),在80℃下干燥1分钟,使用偏振光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;牛尾电机株式会社制),以100mJ/cm2的累积光量实施偏振光UV曝光。用激光显微镜(LEXT、奥林巴斯株式会社制)测定所得到的取向膜的膜厚,结果为100nm。接着,在取向膜上使用棒涂机涂布组合物(A-1),在120℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯(Unicure VB-15201BY-A、牛尾电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此形成第一相位差层(1-1),得到相位差膜(1)。测定所得到的相位差膜(1)的相位差值,结果Re(550)=140nm、Rth(550)=68nm。此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=121nm、Re(650)=145nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.86
Re(650)/Re(550)=1.04
即,第一相位差层(1-1)具有下述式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。另外,由于COP在波长550nm下的相位差值大致为0,所以对该面内相位差值的关系没有影响。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
100<Re(550)<160 (4)
[第二相位差层(2-1)的制造]
将COP的表面使用电晕处理装置在输出功率为0.3kW、处理速度为3m/分钟的条件下进行1次处理。在实施过电晕处理的表面,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟。用激光显微镜测定所得到的取向膜的膜厚,结果为34nm。接着,在取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此形成第二相位差层(2-1),得到相位差膜(2)。用激光显微镜测定所得到的第二相位差层(2-1)的膜厚,结果膜厚为450nm。此外,测定所得到的相位差膜(2)在波长550nm下的相位差值,结果Re(550)=1nm、Rth(550)=-70nm。即,第二相位差层(2-1)具有下述式(3)所示的光学特性。另外,由于COP在波长550nm下的相位差值大致为0,所以对该光学特性没有影响。
nx≈ny<nz (3)
[光学膜(1)的制造]
用粘合剂将相位差层膜(1)的COP面与相位差层膜(2)的第二相位差层面贴合,制成光学膜(1)。测定所得到的光学膜(1)的相位差值,结果Re(550)=140nm、Rth(550)=2nm。此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=121nm、Re(650)=145nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.86
Re(650)/Re(550)=1.04
即,光学膜(1)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例2
[层A(A-1)的制造]
将COP进行电晕处理后,在处理过的面上涂布取向性聚合物组合物(2),对其加热干燥,得到厚度为82nm的取向性聚合物的膜。对所得到的取向性聚合物的膜的表面,以与上述COP的长度方向成15°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层A(A-1),得到相位差膜(3)。用激光显微镜测定所得到的层A(A-1)的膜厚,结果膜厚为973nm。测定所得到的相位差膜(3)的相位差值,结果Re(550)=135nm,取向角相对于上述COP的长度方向为15°。此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=145nm、Re(650)=132nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=1.07
Re(650)/Re(550)=0.98
即,层A(A-1)具有下述式(4)、(6)及(7)所示的光学特性。
100<Re(550)<160 (4)
Re(450)/Re(550)≥1.00 (6)
1.00≥Re(650)/Re(550) (7)
[层B(B-1)的制造]
将COP进行电晕处理,在其上涂布取向性聚合物组合物(2),对其加热干燥而得到厚度为80nm的取向性聚合物的膜。对所得到的取向性聚合物的膜的表面,以与上述COP的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层B(B-1、),得到相位差膜(4)。用激光显微镜测定所得到的层B(B-1)的膜厚,结果膜厚为1.94μm。测定所得到的相位差膜(4)的相位差值,结果Re(550)=269nm,取向角相对于上述COP的长度方向为75°。此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=290nm、Re(650)=265nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=1.08
Re(650)/Re(550)=0.99
即,层B(B-1)具有下述式(5)、(6)及(7)所示的光学特性。
200<Re(550)<320 (5)
Re(450)/Re(550)≥1.00 (6)
1.00≥Re(650)/Re(550) (7)
[光学膜(2)的制造]
用粘合剂将相位差膜(3)的COP面与相位差膜(4)的层B(B-1)面贴合,再用粘合剂将相位差膜(4)的COP面与相位差膜(2)的第二相位差层(2-1)面贴合,制成光学膜(2)。因此,相对于上述COP的长度方向,层A(A-1)的慢轴成15°,层B(B-1)的慢轴成75°。此外,测定该光学膜(2)的相位差值,结果Re(550)=137nm,此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=100nm、Re(650)=160nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.73
Re(650)/Re(550)=1.17
即,光学膜(2)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例3
[光学膜(3)的制造]
通过与实施例1的第一相位差层(1-1)的制造同样的方法,在COP上形成第一相位差层,得到第一相位差层(1-2)。接着,通过与实施例1的第二相位差层(2-1)的制造同样的方法,在该第一相位差层(1-2)上,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在第一相位差层(1-2)上形成第二相位差层(2-2),得到光学膜(3)。测定所得到的光学膜(3)的相位差值,结果Re(450)=120nm、Re(550)=139nm、Re(650)=146nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.87
Re(650)/Re(550)=1.05
即,光学膜(3)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例4
[光学膜(4)的制造]
通过与实施例1的第二相位差层(2-1)的制造同样的方法,在COP上形成第二相位差层,得到第二相位差层(2-3)。接着,在第二相位差层(2-3)上,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟。接着,对取向膜进行摩擦处理,在处理面上使用棒涂机涂布组合物(A-1),在120℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在第二相位差层(2-3)上形成第一相位差层(1-3),得到光学膜(4)。测定所得到的光学膜(3)的相位差值,结果Re(450)=121nm、Re(550)=139nm、Re(650)=146nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.87
Re(650)/Re(550)=1.05
即,光学膜(4)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例5
[光学膜(5)的制造]
通过与实施例2的层A(A-1)的制造同样的方法,在实施过电晕处理的COP上形成相位差层,得到第一相位差层(1-4)。第一相位差层(1-4)的慢轴相对于上述COP的长度方向成15°。接着,在所得到的第一相位差层(1-4)上,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),在第一相位差层(1-4)上形成第二相位差层(2-4)。接着,对第二相位差层(2-4)进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟。对干燥后的取向性聚合物的表面,以相对于上述COP的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,得到取向膜,在所得到的取向膜上,使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成第三相位差层(3-1)。因此,相对于上述COP的长度方向,第一相位差层(1-3)的慢轴成15°,第三相位差层(3-1)的慢轴成75°,得到依次层叠COP、第一相位差层(1-4)、第二相位差层(2-4)、第三相位差层(3-1)而成的光学膜(5)。测定所得到的光学膜(5)的相位差值,结果Re(450)=101nm、Re(550)=138nm、Re(650)=160nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.73
Re(650)/Re(550)=1.16
即,光学膜(3)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例6
[光学膜(6)的制造]
通过与实施例1的第二相位差层(2-1)的制造同样的方法,在COP上形成第二相位差层,得到第二相位差层(2-5)。对所得到的第二相位差层(2-5)面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟。对干燥后的取向性聚合物的表面以与上述COP的长度方向成15°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层A(A-2)。对所得到的层A(A-2)的表面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟。对干燥后的取向性聚合物的表面以与长条状膜的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层B(B-2),得到光学膜(6)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(6)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例7
[光学膜(7)的制造]
与实施例2的层A(A-1)的制造同样地,在COP上形成层A,得到层A(A-3)。对所得到的层A(A-3)的表面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟。对干燥后的取向性聚合物的表面以与上述COP的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层B(B-3)。对所得到的层B(B-3)的表面进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在层B(B-3)上形成第二相位差层(2-6),从而形成了光学膜(7)。测定所得到的光学膜(7)的相位差值,结果Re(450)=100nm、Re(550)=138nm、Re(650)=159nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.72
Re(650)/Re(550)=1.15
即,光学膜(3)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例8
[光学膜(8)的制造]
在第一相位差层(1-2)与取向膜之间形成保护层(1),除此以外与实施例3同样地制造光学膜,得到光学膜(8)。
关于保护层(1),对第一相位差层(1-2)进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布保护层形成用组合物,在90℃下干燥1分钟,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:500mJ/cm2)使其进行聚合,从而形成保护层(1)。测定所得到的光学膜(8)的相位差值,结果Re(450)=120nm、Re(550)=139nm、Re(650)=144nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.86
Re(650)/Re(550)=1.04
即,光学膜(8)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例9
[光学膜(9)的制造]
通过与实施例2的层A(A-1)的制造同样的方法,在实施过电晕处理的COP上形成层A,得到层A(A-4)。接着,对层A(A-4)实施电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布保护层形成用组合物,在90℃下干燥1分钟,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:500mJ/cm2),使其进行聚合,从而形成保护层(2)。通过与实施例2同样的方法,在所得到的保护层(2)上形成层B(B-4),再在其上用粘合剂贴合相位差膜(2)的第二相位差层(2-1)面,由此得到光学膜(9)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(9)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例10
[光学膜(10)的制造]
在第二相位差层(2-4)与取向膜(1)之间形成保护层(3),除此以外与实施例5同样地制造光学膜,得到光学膜(10)。
关于保护层(3),在第二相位差层(2-3)上使用棒涂机涂布保护层形成用组合物,在90℃下干燥1分钟,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:500mJ/cm2)使其进行聚合,从而形成保护层(3)。关于取向膜(1),对保护层(3)实施电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,对所得到的取向性聚合物的膜的表面以与COP的长度方向成75°的角度进行摩擦处理,从而得到取向膜(1)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(10)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例11
[光学膜(11)的制造]
与实施例1的第一相位差层(1-1)同样地,在COP上形成第一相位差层(1-5)。对上述COP的与形成有第一相位差层(1-5)的面相反侧的面进行电晕处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此形成第二相位差层(2-6),得到依次具有第一相位差层(1-5)、基材及第二相位差层(2-6)的光学膜(11)。测定所得到的光学膜(11)的相位差值,结果Re(450)=120nm、Re(550)=139nm、Re(650)=146nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.86
Re(650)/Re(550)=1.05
即,光学膜(11)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例12
[光学膜(12)的制造]
将COP进行电晕处理后,用棒涂机涂布光取向膜形成用组合物(1),在80℃下干燥1分钟,使用偏振光UV照射装置,以100mJ/cm2的累积光量实施偏振光UV曝光。偏振光UV处理以直线偏振光与上述COP的长度方向成75°的角度来实施。在实施过偏振光UV的面上,使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),形成层B(B-5)。层B(B-5)的慢轴方向相对于上述COP的长度方向为75°。接着,对层B(B-5)进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。按照与上述COP的长度方向成15°的方式对取向性聚合物的膜的表面进行摩擦处理,得到取向膜。在所得到的取向膜上,使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层A(A-5)。接着,对层A(A-5)进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在层A(A-5)上形成第二相位差层(2-7),得到光学膜(12)。测定所得到的光学膜(12)的相位差值,结果Re(450)=100nm、Re(550)=138nm、Re(650)=160nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.72
Re(650)/Re(550)=1.16
即,光学膜(12)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例13
[光学膜(13)的制造]
在完成皂化的三乙酸纤维素膜(TAC)(Konica Minolta,Inc.制、KC4UY)上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2)而形成第二相位差层(2-8)。对所得到的第二相位差层(2-8)进行电晕处理,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面,以与上述TAC的长度方向成75°的角度进行摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2)而形成层B(B-6)。对所得到的层B(B-6)进行电晕处理,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面,以与上述TAC的长度方向成15°的角度进行摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2)而形成层A(A-6),得到光学膜(13)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(13)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例14
[光学膜(14)的制造]
与实施例5同样地在COP上形成层A(A-7)。层A的慢轴相对于膜的长度方向为15°。接着,对层A(A-7)面进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面以与长条状膜的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层B(B-7)。接着,对与形成有层A(A-7)及层B(B-7)的面相反侧的COP面实施电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在COP上形成第二相位差层(2-9),从而形成了光学膜(14)。测定所得到的光学膜(14)的相位差值,结果Re(450)=101nm、Re(550)=138nm、Re(650)=160nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.73
Re(650)/Re(550)=1.16
即,光学膜(14)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例15
[光学膜(15)的制造]
与实施例12同样地在COP上形成层B(B-8)。层B(B-8)的慢轴相对于膜的长度方向为75°。接着,对层B(B-8)面进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面以与长条状膜的长度方向成15°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层A(A-8)。接着,对与形成有层A(A-8)及层B(B-8)的面相反侧的COP面实施电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在TAC上形成第二相位差层(2-10),从而形成光学膜(15)。测定所得到的光学膜(15)的相位差值,结果Re(450)=101nm、Re(550)=138nm、Re(650)=160nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.73
Re(650)/Re(550)=1.16
即,光学膜(15)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例16
[光学膜(16)的制造]
在TAC上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟。对取向性聚合物的表面以与长条状膜的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层B(B-9)。接着,对层B(B-9)面进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在层B(B-9)上形成第二相位差层(2-11)。接着,对第二相位差层(2-11)进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面以与长条状膜的长度方向成15°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层A(A-9),得到光学膜(16)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(16)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例17
[光学膜(17)的制造]
与实施例2同样地在COP上形成层B(B-10)。对与形成有层B(B-10)的面相反侧的面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面以与长条状膜的长度方向成15°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层A(A-10)。接着,对层A(A-10)面进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在层A(A-10)上形成第二相位差层(2-12),得到光学膜(17)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(17)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例18
[光学膜(18)的制造]
与实施例2同样地在COP上形成层B(B-11)。对与形成有层B(B-11)的面相反侧的面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在COP上形成第二相位差层(2-13)。接着,对第二相位差层面进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面以与长条状膜的长度方向成15°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层A(A-11),得到光学膜(18)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(18)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例19
[光学膜(19)的制造]
与实施例2同样地在COP上形成层A(A-12)。对与形成有层A(A-12)的面相反侧的面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面以与长条状膜的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层B(B-12)。接着,对层B(B-12)面进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在层B(B-12)上形成第二相位差层(2-14),得到光学膜(19)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(19)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例20
[光学膜(20)的制造]
与实施例2同样地在COP上形成层A(A-13)。对形成有与层A(A-13)的面相反侧的面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,得到取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此在COP上形成第二相位差层(2-15)。接着,对第二相位差层(2-15)面进行电晕处理后,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟,得到取向性聚合物的膜。对取向性聚合物的膜的表面以与长条状膜的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层B(B-13),得到光学膜(20)。
具有与光学膜(1)或光学膜(2)同样的构成的光学膜(20)与光学膜(1)及光学膜(2)同样地具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例21
[光学膜(21)的制造]
作为实施例1中的第一相位差层,使用Pure Ace(注册商标)WR-S(帝人株式会社制),用粘合剂将其与形成有第二相位差层(2-1)的相位差膜(2)的液晶面进行贴合,由此得到光学膜(21)。在波长450nm、550nm、650nm下测定所得到的光学膜(21)的相位差值,结果Re(450)=127nm、Re(550)=142nm、Re(650)=145nm、Rth(450)=-18.5nm、Rth(550)=-3.7nm、Rth(650)=4.1nm,|Rth(450)/Re(450)|=0.145、|Rth(550)/Re(550)|=0.026、|Rth(650)/Re(650)|=0.028。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.89
Re(650)/Re(550)=1.02
即,光学膜(21)具有式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。
实施例22
[偏振元件的制造]
将平均聚合度约为2,400、皂化度为99.9摩尔%以上且厚度为75μm的聚乙烯醇膜浸渍在30℃的纯水中后,在30℃下浸渍在碘/碘化钾/水的重量比为0.02/2/100的水溶液中,进行碘染色(碘染色工序)。将经过碘染色工序的聚乙烯醇膜在56.5℃下浸渍在碘化钾/硼酸/水的重量比为12/5/100的水溶液中,进行硼酸处理(硼酸处理工序)。将经过碘染色工序和紧接其的硼酸处理工序的聚乙烯醇膜用8℃的纯水洗涤后,在65℃下进行干燥,得到碘在聚乙烯醇中发生吸附取向的偏振元件(拉伸后的厚度为27μm)。此时,在碘染色工序和硼酸处理工序中进行拉伸。所述拉伸中的总拉伸倍率为5.3倍。用夹持辊经由水系粘接剂将所得到的偏振元件与皂化处理后的三乙酸纤维素膜(Konica Minolta制KC4UYTAC40μm)进行贴合。边将贴合物的张力保持在430N/m,边在60℃下干燥2分钟,得到在单面具有三乙酸纤维素膜作为保护膜的偏振板(1)。另外,关于上述水系粘接剂,在100份水中添加3份羧基改性聚乙烯醇(KURARAY制Kuraray Poval KL318)和1.5份水溶性聚酰胺环氧树脂(SumikaChemtex制Sumirez Resin 650固体成分浓度30%的水溶液〕,从而制备成该水系粘接剂。
[紫外线固化性粘接剂组合物的制造]
将以下的各成分混合,制备紫外线固化性粘接剂组合物。
3,4-环氧基环己基甲基3,4-环氧基环己烷甲酸酯 40份
双酚A的二缩水甘油醚 60份
二苯基(4-苯基噻吩基)锍六氟锑酸盐(光阳离子聚合引发剂) 4份
[圆偏振板(1)的制造]
对实施例1中制造的光学膜(1)的第一相差层的面实施电晕处理,涂布紫外线固化性粘接剂组合物,与偏振板(1)的偏振元件面重叠,通过2根贴合辊之间而进行一体化。其中,该偏振元件(1)的吸收轴与第一相位差层(1-1)的慢轴所成的角度达到45°。2根贴合辊中,第一贴合辊使用表面为橡胶的橡胶辊,第二贴合辊使用对表面实施了镀铬的金属辊。贴合后,使用以金属卤化物灯作为光源的紫外线照射装置,按照使320~400nm的波长下的累积光量达到20mJ/cm2的方式从上述光学膜(1)的COP面侧进行紫外线照射而使粘接剂固化,将其与偏振元件贴合,得到圆偏振板(1)。
实施例23
[圆偏振板(4)制造]
与实施例22同样地对实施例4中制造的光学膜(4)的第一相位差层面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而与偏振板(1)贴合,得到圆偏振板(4)。此时,从光学膜(4)的COP面侧进行紫外线照射,并且按照该偏振元件(1)的吸收轴与该第一相位差层的慢轴所成的角度达到45°的方式进行贴合。
实施例24
[圆偏振板(3)及(8)的制造]
与实施例22同样地对实施例3及8中得到的光学膜(3)及(8)的第二相位差层面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(3)及(8)。此时,从光学膜(3)或(8)的COP侧进行紫外线照射,并且按照该偏振板(1)的吸收轴与第一相位差层的慢轴所成的角度达到45°的方式进行贴合。
实施例25
[圆偏振板(11)的制造]
与实施例22同样地对实施例11中得到的光学膜(11)的第二相位差层面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(11)。此时,从该光学膜(11)的第一相位差层侧进行紫外线照射,并且按照该偏振板(1)的吸收轴与第一相位差层的慢轴所成的角度达到45°的方式进行贴合。
实施例26
[圆偏振板(21)的制造]
与实施例22同样地对实施例21中得到的光学膜(21)的COP面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(21)。此时,从该光学膜(21)的第一相位差层侧进行紫外线照射,并且按照该偏振板(1)的吸收轴与第一相位差层的慢轴所成的角度达到45°的方式进行贴合。
实施例27
[圆偏振板(2)的制造]
与实施例22同样地对实施例2中得到的光学膜(2)的COP面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(2)。此时,从该光学膜(2)的层A侧进行紫外线照射,并且该圆偏振板(2)按照偏振元件、第二相位差层、层B、层A的顺序进行层叠且按照该偏振板(1)的吸收轴与层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
实施例28
[圆偏振板(9)的制造]
与实施例22同样地对实施例9中得到的光学膜(9)的COP面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(9)。此时,该圆偏振板(9)按照偏振元件、第二相位差层、层B、层A的顺序进行层叠,从靠近该层A的COP侧进行紫外线照射,并且按照该偏振板(1)的吸收轴与层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
实施例29
[圆偏振板(5)、(6)及(10)的制造]
与实施例22同样地对实施例5、6及10中得到的光学膜(5)、(6)及(10)的层B面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(5)、(6)及(10)。此时,从该光学膜(5)、(6)或(10)的COP侧进行紫外线照射,该圆偏振板的除第二相位差层以外的层按照偏振元件、层B、层A的顺序进行层叠。此外,按照该偏振板(1)的吸收轴与该层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
实施例30
[圆偏振板(7)的制造]
与实施例22同样地对实施例7中得到的光学膜(7)的第二相位差层面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(7)。此时,从COP侧进行紫外线照射,并且该圆偏振板(7)的除第二相位差层以外的层按照偏振元件、层B、层A的顺序进行层叠。此外,按照该偏振板(1)的吸收轴与该层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与该层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
实施例31
[圆偏振板(15)及(19)的制造]
与实施例22同样地对实施例15及19中得到的光学膜(15)及(19)的第二相位差层面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振元件,得到圆偏振板(15)及(19)。此时,从该光学膜(15)及(19)的层A侧进行紫外线照射,并且该圆偏振板的除第二相位差层以外的层按照偏振元件、层B、层A的顺序进行层叠。此外,按照该偏振板(1)的吸收轴与该层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与该层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
实施例32
[圆偏振板(12)的制造]
与实施例22同样地对实施例12中得到的光学膜(12)的COP面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(12)。此时,从该光学膜(12)的第二相位差层侧进行紫外线照射,并且该圆偏振板(12)的除第二相位差层以外的层按照偏振元件、层B、层A的顺序进行层叠。此外,按照该偏振板(1)的吸收轴与该层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与该层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
实施例33
[圆偏振板(14)及(17)的制造]
与实施例22同样地对实施例14及17中得到的光学膜(14)及(17)的层B面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而与偏振板(1)贴合,得到圆偏振板(14)及(17)。此时,从该光学膜(14)或(17)的第二相位差层侧进行紫外线照射,并且该圆偏振板的除第二相位差层以外的层按照偏振元件、层B、层A的顺序进行层叠。此外,按照该偏振板(1)的吸收轴与该层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与该层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
实施例34
[圆偏振板(18)及(20)的制造]
与实施例22同样地对实施例18及20中得到的光学膜(18)及(20)的层B面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而与偏振板(1)贴合,得到圆偏振板(18)及(20)。此时,从该光学膜(18)的层A侧进行紫外线照射,此外,该圆偏振板的除第二相位差层以外的层按照偏振元件、层B、层A的顺序进行层叠。此外,按照该偏振板(1)的吸收轴与该层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与该层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
实施例35
[圆偏振板(13)及(16)的制造]
对实施例13及16中得到的光学膜(13)及(16)的TAC面进行电晕处理后,在其上使用与在偏振板(1)的制造时使用的相同的水系粘接剂而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(13)及(16)。此时,该圆偏振板的除第二相位差层以外的层按照偏振元件、层B、层A的顺序进行层叠。此外,按照该偏振板(1)的吸收轴与该层B的慢轴所成的角度达到75°、该偏振板(1)的吸收轴与该层A的慢轴所成的角度达到15°的方式进行贴合。
参考例1
[圆偏振板(参考1)的制造]
对实施例1中制成的相位差膜(1)的COP面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(参考1)。此时,按照偏振板(1)的吸收轴与相位差膜(1)的慢轴所成的角度达到45°的方式进行贴合。
参考例2
[圆偏振板(参考2)的制造]
与实施例2的层A(A-1)的制造同样地,在COP上形成层A,得到层A(A-14)。上述层A(A-14)在与上述COP的长度方向成15°的角度上具有慢轴。对所得到的层A(A-14)的表面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,形成取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2)而形成第二相位差层(2-16)。接着,对上述COP的与形成有层A(A-14)的面相反侧的面进行电晕处理,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(参考2)。
参考例3
[圆偏振板(参考3)的制造]
与实施例2的层B(B-1)的制造同样地在COP上形成层B,得到层B(B-14)。上述层B(B-14)在与上述COP的长度方向成75°的角度上具有慢轴。对所得到的层B(B-14)的表面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(1),在90℃下干燥1分钟,形成取向膜。在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2)而形成第二相位差层(2-17)。接着,对上述COP的与形成有层B(B-14)的面相反侧的面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(参考3)。
参考例4
[圆偏振板(参考4)的制造]
与实施例7的层A(A-1)的制造同样地在COP上形成层A,得到层A(A-15)。上述层A(A-15)在与上述COP的长度方向成15°的角度上具有慢轴。对所得到的层A(A-15)的表面进行电晕处理后,在其上使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(2),在100℃下干燥1分钟。对干燥后的取向性聚合物的表面以与上述COP的长度方向成75°的角度实施摩擦处理,在其上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在100℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯,照射紫外线(氮气氛下、波长365nm下的累积光量:1200mJ/cm2),由此形成层B(B-15)。接着,对上述COP的与形成有层A(A-15)的面相反侧的面进行电晕处理后,在其上使用紫外线固化性粘接剂组合物而贴合偏振板(1),得到圆偏振板(参考4)。
使用压敏式粘合剂将实施例22~35中得到的圆偏振板(1)~(21)、及参考例1~4中得到的圆偏振板(参考1)~(参考4)各自的与偏振板(1)相反侧的面贴合到镜子上。在与正面铅直方向成仰角60°的位置从方位角全向观察所贴合的圆偏振板。将从色相变化特别大的2点方向观察时的颜色示于表3中。对于圆偏振板(1)~(21),从任意方向观察均没有着色,均得到良好的黑色显示。
[表3]
由上述的测定结果还可知:从所有方向对实施例的圆偏振板进行观察时,在亮处的防反射特性均优异,是有用的。
实施例36
[取向性聚合物组合物(3)的制备]
将取向性聚合物组合物的组成示于表1中,在市售的取向性聚合物即SUNEVER SE-610(日产化学工业株式会社制)中添加N-甲基-2-吡咯烷酮、2-丁氧基乙醇及乙基环己烷,得到取向性聚合物组合物(3)。
[表4]
表4中的值表示各成分相对于所制备的组合物的总量的含有比例。关于SE-610,由产品规格书中记载的浓度换算固体成分量。
将环烯烃聚合物膜(COP)(ZF-14、Zeon Corporation制)的表面使用电晕处理装置(AGF-B10、春日电机株式会社制)在输出功率为0.3kW、处理速度为3m/分钟的条件下进行1次处理。在实施过电晕处理的表面,使用棒涂机涂布取向性聚合物组合物(3),在90℃下干燥1分钟。用激光显微镜(LEXT、奥林巴斯株式会社制)测定所得到的取向膜的膜厚,结果为34nm。接着,在取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯(Unicure VB-15201BY-A、牛尾电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此形成第二相位差层(2-1-01),得到相位差膜(1-01)。用激光显微镜测定所得到的第二相位差层(2-1-01)的膜厚,结果膜厚为450nm。此外,测定所得到的相位差膜(1-01)在波长550nm下的相位差值,结果Re(550)=1nm、Rth(550)=-70nm。即,第二相位差层(2-1-01)具有下述式(3)所示的光学特性。另外,由于COP在波长550nm下的相位差值大致为0,所以对该光学特性没有影响。
nx≈ny<nz (3)
进而,将形成有第二相位差层(2-1-01)的环烯烃聚合物膜的背面使用电晕处理装置(AGF-B10、春日电机株式会社制)在输出功率为0.3kW、处理速度为3m/分钟的条件下进行1次处理。在实施过电晕处理的表面,用棒涂机涂布光取向膜形成用组合物(1),在80℃下干燥1分钟,使用偏振光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;牛尾电机株式会社制),以100mJ/cm2的累积光量实施偏振光UV曝光。用激光显微镜(LEXT、奥林巴斯株式会社制)测定所得到的取向膜的膜厚,结果为100nm。接着,在取向膜上使用棒涂机涂布组合物(A-1),在120℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯(Unicure VB-15201BY-A、牛尾电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此形成第一相位差层(1-1-01),从而得到光学膜(1-01)。用激光显微镜测定所得到的第一相位差层(1-1-01)的膜厚,结果膜厚为2.2μm。此外,测定该光学膜(1-01)的相位差值,结果Re(550)=140nm、Rth(550)=2nm。此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=121nm、Re(650)=145nm。
实施例37
通过与实施例36中的第一相位差层的形成方法同样的方法,在环烯烃聚合物膜上形成第一相位差层(1-2-01),得到相位差膜(2-01)。测定所得到的相位差膜(2-01)的相位差值,结果Re(550)=140nm、Rth(550)=68nm。此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=121nm、Re(650)=145nm。由于厚度d一定,所以各波长下的双折射率的关系如下。
Re(450)/Re(550)=Δn(450)/Δn(550)=0.87
Re(650)/Re(550)=Δn(650)/Δn(550)=1.04
即,第一相位差层(1-2-01)具有下述式(1)及(2)所示的光学特性。另外,由于COP在波长550nm下的相位差值大致为0,所以对该双折射率的关系没有影响。
Δn(450)/Δn(550)≤1.00 (1)
1.00≤Δn(650)/Δn(550) (2)
进而,在形成有第一相位差层(1-2-01)的环烯烃聚合物膜的背面,与实施例1同样地形成第二相位差层(2-2-01),得到光学膜(2-01)。测定所得到的光学膜(2-01)的相位差值,结果Re(550)=140nm、Rth(550)=4nm。此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=121nm、Re(650)=145nm。
实施例38
通过与实施例36中的第二相位差层的形成方法同样的方法,在环烯烃聚合物膜上形成第二相位差层(2-3-01),得到相位差膜(3-01)。在所得到的第二相位差层上使用棒涂机涂布保护层形成用组合物,在90℃下干燥1分钟。再使用高压汞灯(Unicure VB-15201BY-A、牛尾电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:500mJ/cm2),由此进行聚合而形成保护层(1-01),得到相位差膜(3-2-01)。用激光显微镜测定所得到的第二相位差层(2-3-01)与保护层(1-01)的总膜厚,结果膜厚为2.5μm。测定相位差膜(3-2-01)的波长550nm下的相位差值,结果Re(550)=2nm、Rth(550)=-66nm。即,第二相位差层(2-3-01)具有下述式(3)所示的光学特性。另外,由于COP及保护层(1)在波长550nm下的相位差值大致为0,所以对该光学特性没有影响。
nx≈ny<nz(3)
进而,在保护膜(1-01)上与实施例36同样地形成第一相位差层(1-3-01),得到光学膜(3-01)。测定所得到的光学膜(3-01)的相位差值,结果Re(550)=138nm、Rth(550)=2nm。此外,测定波长450nm及波长650nm的相位差值,结果Re(450)=118nm、Re(650)=144nm。
实施例39
在实施例36中得到的光学膜(1-01)的第二相位差层(2-1-01)面上,使用压敏式粘合剂按照该偏振板的吸收轴与第一相位差层(1-1-01)的慢轴所成的角度达到45°的方式贴合碘-PVA偏振板(住友化学制SRW061A),得到圆偏振板(1-01)。
实施例40
在实施例36中得到的光学膜(1-01)的第一相位差层(1-1-01)面上,使用压敏式粘合剂按照该偏振板的吸收轴与第一相位差层(1-1-01)的慢轴所成的角度达到45°的方式贴合碘-PVA偏振板(住友化学制SRW061A),得到圆偏振板(2-01)。
实施例41
在实施例37中得到的光学膜(2-01)的环烯烃聚合物膜面上,使用压敏式粘合剂按照该偏振板的吸收轴与第一相位差层(1-2-01)的慢轴所成的角度达到45°的方式贴合碘-PVA偏振板(住友化学制SRW061A),得到圆偏振板(3-01)。
实施例42
在实施例37中得到的光学膜(2-01)的第二相位差层(2-2-01)面上,使用压敏式粘合剂按照该偏振板的吸收轴与第一相位差层(1-2-01)的慢轴所成的角度达到45°的方式贴合碘-PVA偏振板(住友化学制SRW061A),得到圆偏振板(4-01)。
实施例43
在实施例38中得到的光学膜(3-01)的环烯烃聚合物膜面上,使用压敏式粘合剂按照该偏振板的吸收轴与第一相位差层(1-3-01)的慢轴所成的角度达到45°的方式贴合碘-PVA偏振板(住友化学制SRW061A),得到圆偏振板(5-01)。
实施例44
在实施例38中得到的光学膜(3-01)的第一相位差层(1-3-01)面上,使用压敏式粘合剂按照该偏振板的吸收轴与第一相位差层(1-3-01)的慢轴所成的角度达到45°的方式贴合碘-PVA偏振板(住友化学制SRW061A),得到圆偏振板(6-01)。
使用压敏式粘合剂将实施例39~44中得到的圆偏振板(1-01)~(6-01)各自的与偏振板相反的面贴合到镜子上,在与正面铅直方向成仰角60°的位置,从第一相位差层的慢轴方向及快轴方向进行观察,评价光学补偿特性。将其结果示于表3中。对任一圆偏振板从任意方向观察均没有着色,得到良好的黑色显示。另外,参考例5中示出仅形成有与实施例36相同的第一相位差层的圆偏振板(7-01)。
[表5]
对于将参考例5及实施例39的圆偏振板贴合到镜子上的样品,从仰角60°方向使用亮度计测定色度坐标(x、y)。另外,作为光源,使用高显色CCFL光源(x,y)=(0.3494,0.3600)。
参考例5的圆偏振板(7-01)的色相:
在慢轴方向(相对于偏振板吸收轴为+45°)为(0.3292,0.3569)
在慢轴方向(相对于偏振板的吸收轴为-45°)为(0.3282,0.3561)
在快轴方向(相对于偏振板吸收轴为+45°)为(0.3651,0.3634)
在快轴方向(相对于偏振板的吸收轴为-45°)为(0.3641,0.3626)
实施例39的圆偏振板(1-01)的色相:
在慢轴方向(相对于偏振板吸收轴为+45°)为(0.3457,0.3548)
在慢轴方向(相对于偏振板的吸收轴为-45°)为(0.3475,0.3533)
在快轴方向(相对于偏振板吸收轴为+45°)为(0.3445,0.3557)
在快轴方向(相对于偏振板的吸收轴为-45°)为(0.3626,0.3543)
由上述的测定结果还可知:在实施例39的圆偏振板(1-01)中,来自光源的色相的偏差小,可以说光学补偿特性得到改善。
实施例45
[圆偏振板(8-01)的制造]
[组合物(C-1)的制备]
将下述的成分混合,将所得到的混合物在80℃下搅拌1小时,得到组合物(C-1)。
聚合性液晶A3通过日本特开2010-24438号公报记载的方法进行合成。
聚合性液晶A1(86份):
聚合性液晶A3(14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
(Irgacure369;Ciba Specialty Chemicals Inc.制)
流平剂(0.1份):聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-Chemie公司制)
抗氧化剂(1份):二丁基羟基甲苯(和光纯药工业株式会社制)
溶剂:N-甲基-2-吡咯烷酮(160份)、环戊酮(240份)
[取向性聚合物组合物(4)的制备]
将取向性聚合物组合物的组成示于表1中,在市售的取向性聚合物即SUNEVERSE-610(日产化学工业株式会社制)中添加N-甲基-2-吡咯烷酮、2-丁氧基乙醇及丙二醇1-单甲基醚2-乙酸酯(PGMEA),得到取向性聚合物组合物(3)。
[表6]
[第一相位差层(2-4-01)的制造]
在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株式会社制、Diafoil T140E25)表面涂布光取向膜形成用组合物(1),在80℃下干燥1分钟,使用偏振光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;牛尾电机株式会社制),以100mJ/cm2的累积光量实施偏振光UV曝光。所得到的光取向膜的厚度为100nm。接着,在光取向膜上使用棒涂机涂布组合物(C-1),在120℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯(Unicure VB-15201BY-A、牛尾电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此形成第一相位差层(2-4-01)。得到具有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜和第一相位差层(2-4-01)的膜(2-4-10)。
对所得到的第一相位差层(2-4-01)的表面进行电晕处理后,在其上通过棒涂法涂布紫外线固化性粘接剂组合物。接着,在粘接剂面上压接对表面进行过电晕处理的COP膜,从该COP膜侧使用UV照射装置(SPOT CURE SP-7;牛尾电机株式会社制)照射曝光量为1000mJ/cm2(365nm基准)的紫外线,使其进行固化。通过在COP膜上转印第一相位差层(2-4-01),除去聚对苯二甲酸乙二醇酯,得到具有第一相位差层的COP膜(2-4-02)。此时的包含粘接剂层的第一相位差层的厚度为4.7μm。
测定具有第一相位差层的COP膜(2-4-02)的相位差值,结果Re(450)=119nm、Re(550)=137nm、Re(650)=141nm。各波长下的面内相位差值的关系如下。
Re(450)/Re(550)=0.87
Re(650)/Re(550)=1.03
即,第一相位差层(2-4-01)具有下述式(1)、(2)及(4)所示的光学特性。另外,由于COP在波长550nm下的相位差值大致为0,所以对该面内相位差值的关系没有影响。
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
100<Re(550)<160 (4)
[第二相位差层(2-4-03)的制造]
在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株式会社制、Diafoil T140E25)表面通过棒涂法涂布取向性聚合物组合物(4),在90℃的烘箱中加热干燥1分钟,形成取向膜。接着,在取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯(UnicureVB-15201BY-A、牛尾电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此形成第二相位差层(2-4-03)。
对所得到的第二相位差层(2-4-03)的表面进行电晕处理后,在其上通过棒涂法涂布紫外线固化性粘接剂组合物。接着,在粘接剂面上压接对表面进行过电晕处理的COP膜,从该COP膜侧使用UV照射装置(SPOT CURE SP-7;牛尾电机株式会社制)照射曝光量为1000mJ/cm2(365nm基准)的紫外线,使其进行固化。通过在COP膜上转印第二相位差层(2-4-03),除去聚对苯二甲酸乙二醇酯,得到具有第二相位差层的COP膜(2-4-04)。此时的包含粘接剂层的第二相位差层的厚度为3.0μm。
使用测定机(KOBRA-WR、王子计测机器株式会社制)测定具有第二相位差层的COP膜(2-4-04)的相位差值,测定波长550nm下的相位差值,结果Re(550)=1nm、Rth(550)=-85nm。即,具有第二相位差层的COP膜(2-4-04)具有下述式(3)所示的光学特性。另外,由于COP在波长550nm下的相位差值大致为0,所以对该光学特性没有影响。
nx≈ny<nz (3)
[第一相位差层及第二相位差层的转印]
对膜(2-4-10)的第一相位差层面进行电晕处理后,在其上通过棒涂法涂布取向性聚合物组合物(4),在90℃的烘箱中加热干燥1分钟,形成取向膜。接着,在所得到的取向膜上使用棒涂机涂布组合物(B-1),在90℃下干燥1分钟后,使用高压汞灯(Unicure VB-15201BY-A、牛尾电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm下的累积光量:1000mJ/cm2),由此形成第二相位差层。由此,得到依次具有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、光取向膜、第一相位差层(2-4-01)、取向膜及第二相位差层的层叠体。
对所得到的第二相位差层的表面进行电晕处理后,在其上通过棒涂法涂布紫外线固化性粘接剂组合物。接着,在粘接剂面上压接对表面进行过电晕处理的碘-PVA偏振板(住友化学制SRW061A)的TAC面,从聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧使用UV照射装置(SPOT CURESP-7;牛尾电机株式会社制)照射曝光量为1000mJ/cm2(365nm基准)的紫外线,使其进行固化。此时,按照偏振板的吸收轴与第一相位差层(2-4-01)的慢轴所成的角度达到45°的方式进行贴合。接着,同时除去聚对苯二甲酸乙二醇酯膜及光取向膜,在偏振板上一次性转印第二相位差层、取向膜层及第一相位差层(2-4-01)。由此,得到依次层叠有偏振板、粘接剂层、第二相位差层、取向膜及第一相位差层(2-4-01)的圆偏振板(8-01)。此时的包含粘接剂层、第二相位差层及第一相位差层的层的厚度为5.2μm。
实施例46
使用压敏式粘合剂将实施例45中得到的圆偏振板(8-01)的与偏振板相反的面贴合到镜子上,在与正面铅直方向成仰角60°的位置,从第一相位差层的慢轴方向及快轴方向进行观察,评价光学补偿特性。将其结果示于表5中。没有着色,得到良好的黑色显示。
[表7]
产业上的可利用性
本发明的光学膜作为黑色显示时的漏光抑制性优异的光学膜是有用的。
符号说明
1 第一相位差层
2 第二相位差层
3、3’ 基材
100 本光学膜
4 层A
5 层B
6 偏振板
8 第三相位差层
7 有机EL面板
110 本圆偏振板
200 有机EL显示装置
30 有机EL显示装置
31 本圆偏振板
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 肋栅
Claims (16)
1.一种光学膜,其是具有第一相位差层和第二相位差层的光学膜,其中,
第一相位差层具有式(1)、式(2)及式(4)所示的光学特性,其是通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的、厚度为5μm以下的涂布层,
第二相位差层具有式(3)所示的光学特性,
该光学膜具有式(1)及式(2)所示的光学特性,
Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)
1.00≤Re(650)/Re(550) (2)
nx≈ny<nz (3)
100<Re(550)<160 (4)
式中,Re(450)表示在波长450nm下的面内相位差值,Re(550)表示在波长550nm下的面内相位差值,Re(650)表示在波长650nm下的面内相位差值;nx表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中与膜平面平行的方向的主折射率;ny表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中与膜平面平行、且与该nx的方向正交的方向的折射率;nz表示在相位差层所形成的折射率椭圆体中与膜平面垂直的方向的折射率。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中,第二相位差层是通过使1种以上的聚合性液晶聚合而形成的涂布层。
3.根据权利要求1所述的光学膜,其中,第二相位差层的厚度为5μm以下。
4.根据权利要求1所述的光学膜,其中,第一相位差层形成于取向膜上。
5.根据权利要求1所述的光学膜,其中,第二相位差层形成于取向膜上。
6.根据权利要求4所述的光学膜,其中,取向膜是通过光照射而产生了取向限制力的取向膜。
7.根据权利要求5所述的光学膜,其中,取向膜是产生垂直取向限制力的取向膜。
8.根据权利要求4~7中任一项所述的光学膜,其中,取向膜的厚度为500nm以下。
9.根据权利要求1所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层,并且在第一相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
10.根据权利要求1所述的光学膜,其中,在基材上隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层,并且在第二相位差层上隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层。
11.根据权利要求9或10所述的光学膜,其中,在第一相位差层与第二相位差层之间具有保护层。
12.根据权利要求1所述的光学膜,其中,在基材的一面隔着或未隔着取向膜地形成有第一相位差层,并且在基材的另一面隔着或未隔着取向膜地形成有第二相位差层。
13.一种圆偏振板,其具备权利要求1所述的光学膜和偏振板。
14.根据权利要求13所述的圆偏振板,其中,利用活性能量射线固化型粘接剂或水系粘接剂将光学膜与偏振板贴合。
15.一种有机电致发光显示装置,其具备权利要求13或14所述的圆偏振板。
16.一种触摸面板显示装置,其具备权利要求13或14所述的圆偏振板。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |