CN110244397A - 圆偏振板、显示装置及层叠型相位差板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可薄型化、且兼顾宽频带与宽视角的圆偏振板及层叠型相位差板、以及具有该圆偏振板的显示装置。一种圆偏振板，其具有：显示负折射率各向异性的第一相位差层、显示正折射率各向异性的第二相位差层、及线性偏振元件，第一相位差层的光轴与第二相位差层的光轴平行，在将第一相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R1(λ)|，将第二相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R2(λ)|时，满足下述式(1)～(4)。|R1(450)|>|R1(550)|>|R1(650)| (1)|R2(550)|>|R1(550)| (2)|R2(550)|‑|R1(550)|>|R2(450)|‑|R1(450)| (3)|R2(650)|‑|R1(650)|>|R2(550)|‑|R1(550)| (4)。

Description

圆偏振板、显示装置及层叠型相位差板
技术领域
本发明涉及一种圆偏振板、显示装置、及层叠型相位差板。更详细而言，涉及可适用于有机电致发光显示装置、液晶显示装置等显示装置中的圆偏振板及层叠型相位差板、以及具有该圆偏振板的显示装置。
背景技术
近年来，对于以有机电致发光显示装置(OLED)或液晶显示装置(LCD)为代表的显示装置，为了实现使显示面为曲面的曲面显示器、可折叠的可折叠显示器、或可卷绕的卷轴式显示器，对应柔韧化的需求不断增长，尤其是关于无需背光源等构件而具有有利于薄型化的结构的OLED，柔韧化的期待不断提高。
然而，在显示装置中，为了确保显示质量或设计性，有时在显示面板的外侧贴合圆偏振板。例如，OLED在阴极中使用金属材料，因此显示面板的内部反射变得非常大，因此设置呈现抗反射效果的圆偏振板作为其对策。因此，为了对应柔韧化而要求使圆偏振板变薄。然而，OLED或LCD用圆偏振板要求宽频带(在较宽的波长范围内发挥作为圆偏振板的功能)和宽视角(在较宽的视角范围内发挥作为圆偏振板的功能)，非常难以在兼顾这些光学性能的同时实现薄型化。亦即，期望能够以低成本实现薄型、宽频带及宽视角的圆偏振板。
另外，圆偏振板的宽频带化大致分为两种方法。其一是如图22所示那样，将λ/4板53和λ/2板52以它们的光轴相互交叉的方式加以层叠，由此在较宽的波长范围内实质上发挥作为λ/4板的功能的层叠体中组合偏振板51的方法(例如参照专利文献1)。然而，在该方法中，λ/4板53和λ/2板52的光轴的表观交叉角因观察方位而异，因此并未获得宽视角。
另一方法是如图23所示那样，在由波长越变长则双折射越变大的材料、亦即所谓的反波长色散材料构成的λ/4板(反波长色散λ/4板)54中组合偏振板51的方法，反波长色散材料使用由改性聚碳酸酯树脂构成的材料(例如参照专利文献2)。然而，在该方法中，难以使改性聚碳酸酯树脂膜的反波长色散λ/4板54变得足够薄以能够对应柔韧化，无法实现圆偏振板的薄型化。
而且，在相位差层的薄型化中，有效的方法是使用如下的涂覆相位差板来代替现有的由高分子树脂膜构成的相位差板，该涂覆相位差板使用了聚合性液晶(反应性液晶基元)。然而，通常的聚合性液晶是波长越变长则双折射的绝对值越变小的材料，亦即所谓的正波长色散材料，虽然对于薄型化而言有效，但无法实现宽频带。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特开平10-68816号公报
[专利文献2]日本专利特开2002-162519号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本发明是鉴于上述现状而成者，其目的在于提供可薄型化、且兼顾了宽频带与宽视角的圆偏振板及层叠型相位差板、以及具有该圆偏振板的显示装置。
解决问题的方案
本发明者等人为了实现能够薄型化、且兼顾了宽频带与宽视角的圆偏振板，对获得可薄型化的反波长色散λ/4板的方法进行了各种研究。其结果发现虽然难以利用通常的材料及工艺制造单层的反波长色散λ/4板，但通过将波长色散性不同的显示负折射率各向异性的第一相位差层与显示正折射率各向异性的第二相位差层以光轴变为平行的方式加以层叠，可具有实质上与单层反波长色散λ/4板相同的功能。而且发现两个相位差层的材料并不限定于正波长色散材料，因此还可以将第一相位差层及第二相位差层作为涂覆相位差板。本发明者等人想到可根据以上而令人满意地解决上述课题，从而达成本发明。
亦即，本发明的一形态是一种圆偏振板，其具有显示负折射率各向异性的第一相位差层、显示正折射率各向异性的第二相位差层、及线性偏振元件，上述第一相位差层的光轴与上述第二相位差层的光轴平行，在将上述第一相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R1(λ)|，将上述第二相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R2(λ)|时，满足下述式(1)～(4)。
|R1(450)|>|R1(550)|>|R1(650)| (1)
|R2(550)|>|R1(550)| (2)
|R2(550)|-|R1(550)|>|R2(450)|-|R1(450)| (3)
|R2(650)|-|R1(650)|>|R2(550)|-|R1(550)| (4)
本发明的另一形态是一种显示装置，其具有显示面板和配置在上述显示面板的观察面侧的上述圆偏振板。
本发明的又一形态是一种层叠型相位差板，其具有显示负折射率各向异性的第一相位差层和显示正折射率各向异性的第二相位差层，上述第一相位差层的光轴与上述第二相位差层的光轴平行，在将上述第一相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R1(λ)|，将上述第二相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R2(λ)|时，满足下述式(1)～(4)。
|R1(450)|>|R1(550)|>|R1(650)| (1)
|R2(550)|>|R1(550)| (2)
|R2(550)|-|R1(550)|>|R2(450)|-|R1(450)| (3)
|R2(650)|-|R1(650)|>|R2(550)|-|R1(550)| (4)
发明效果
根据本发明，可实现能够薄型化、且兼顾宽频带与宽视角的圆偏振板及层叠型相位差板、以及具有该圆偏振板的显示装置。
附图说明
图1是表示实施方式的显示装置的构成的示意性剖视图。
图2(a)是表示实施例1的圆偏振板的构成的示意性剖视图，(b)是表示实施例1的圆偏振板中所含的偏振板的构成的示意性剖视图。
图3是表示实施例5的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
图4是表示实施例6的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
图5是表示实施例7的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
图6是表示比较例1的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
图7是表示比较例2的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
图8是表示比较例3的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
图9是表示比较例4的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
图10(a)是表示实施例1的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示实施例1的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图11(a)是表示实施例2的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示实施例2的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图12(a)是表示实施例3的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示实施例3的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图13(a)是表示实施例4的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示实施例4的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图14是比较实施例1～4的圆偏振板的反射光谱的图表。
图15(a)是表示实施例5的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示实施例5的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图16(a)是表示实施例6的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示实施例6的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图17(a)是表示实施例7的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示实施例7的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图18(a)是表示比较例1的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示比较例1的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图19(a)是表示比较例2的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示比较例2的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图20(a)是表示比较例3的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示比较例3的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图21(a)是表示比较例4的圆偏振板的反射光谱的图表，(b)是表示比较例4的圆偏振板的反射视角的等亮度曲线图。
图22是表示现有的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
图23是表示现有的圆偏振板的构成的示意性剖视图。
具体实施方式
以下，揭示实施方式，参照附图对本发明加以更详细的说明，但本发明并不仅限于这些实施方式。而且，各实施方式的构成可以在不脱离本发明的主旨的范围内适宜组合，也可以变更。
<术语的定义>
在本说明书中，“相位差层”表示至少对波长为550nm的光赋予10nm以上的面内相位差的相位差层。亦即，波长为550nm的光是人类视见度最高波长的光。面内相位差由R＝(ns-nf)×d来定义。此处，ns表示相位差层的面内方向的主折射率nx及ny中较大者，nf表示相位差层的面内方向的主折射率nx及ny中较小者。相位差层的面内慢轴是指与ns对应的方向的轴，面内快轴是指与nf对应的方向的轴。d表示相位差层的厚度。
在本说明书中，“λ/2板”表示至少对波长为550nm的光赋予1/2波长(275nm)的面内相位差的相位差层，如果赋予245nm～305nm的面内相位差即可。而且，“λ/4板”表示至少对波长为550nm的光赋予1/4波长(137.5nm)的面内相位差的相位差层，如果赋予107.5nm～167.5nm的面内相位差即可。
在本说明书中，“相位差层的波长色散性”是指相位差层所赋予的相位差的绝对值与入射光的波长的相关关系。将在可见光区域中，即便入射光的波长变化，相位差层所赋予的相位差的绝对值也不变化的性质称为“平波长色散”。而且，将在可见光区域中，随着入射光的波长变大，相位差层所赋予的相位差的绝对值变小的性质称为“正波长色散，”将随着入射光的波长变大，相位差层所赋予的相位差的绝对值变大的性质称为“反波长色散”。
在本说明书中，“正折射率各向异性”表示由下述式定义的Δn为正，将显示正折射率各向异性的相位差层称为“正型相位差层”。而且，“负折射率各向异性”表示Δn为负，将显示负折射率各向异性的相位差层称为“负型相位差层”。
Δn＝ne-no
ne：非寻常光折射率
no：寻常光折射率
在本说明书中，“观察面侧”是表示相对于显示装置的画面(显示面)而更近之侧，“背面侧”是表示相对于显示装置的画面(显示面)而更远之侧。
<实施方式>
图1是表示实施方式的显示装置的构成的示意性剖视图。如图1所示，实施方式1的显示装置从背面侧朝向观察面侧具有：线性偏振元件10、第一相位差层12、第二相位差层14、显示面板21。通过线性偏振元件10、第一相位差层12及第二相位差层14而获得作为圆偏振板20的特性。圆偏振板20对从线性偏振元件10侧射入的光具有抗反射功能。另外，视需要在各构件间设置用以使构件彼此接合的粘着剂层。
第一相位差层12及第二相位差层14构成层叠型相位差板，具有与单层的反波长色散λ/4板相同的功能。在本说明书中，将第一相位差层12的对于波长为λnm的光的面内相位差定义为“R1(λ)，”将其绝对值定义为“|R1(λ)|，”将第二相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差定义为“R2(λ)，”将其绝对值定义为“|R2(λ)|”。
第一相位差层12的光轴与第二相位差层14的光轴平行。此处，“平行”优选两个光轴所成的角度为0°(完全平行)，但两个光轴所成的角度为3°以下(实质上平行)即可。另外，显示负折射率各向异性的第一相位差层的面内快轴是光轴，显示正折射率各向异性的第二相位差层的面内慢轴是光轴。
第一相位差层12是显示负折射率各向异性的负型相位差层。优选第一相位差层12对于波长为550nm的光的面内相位差的绝对值为115～220nm。
第二相位差层14是显示正折射率各向异性的正型相位差层。优选第二相位差层14对于波长为550nm的光的面内相位差的绝对值为255～355nm。
第一相位差层12与第二相位差层14此两者的面内相位差的差量成为层叠型相位差板的相位差。因此，优选使两者的面内相位差的绝对值及波长色散不同，以其差量在可见光区域的较广的波长范围中成为λ/4的方式进行设定。可通过变更第一相位差层12与第二相位差层14的面内相位差的平衡而调整层叠型相位差板的波长色散。
自上述观点考虑，第一相位差层12与第二相位差层14以满足以下条件的方式进行调整。
首先，第一相位差层12是满足下述式(1)的正波长色散性的相位差层。
|R1(450)|>|R1(550)|>|R1(650)| (1)
优选第一相位差层12的R1(450)/R1(550)为1.05～1.25，更优选为1.10～1.20。优选第一相位差层12的R1(650)/R1(550)为0.85～0.99，更优选为0.90～0.95。
优选第二相位差层14的波长色散比第一相位差层12小，具体而言，优选R2(450)/R2(550)比R1(450)/R1(550)更接近1，且优选R2(650)/R2(550)比R1(650)/R1(550)更接近1。优选第二相位差层14的R2(450)/R2(550)为1.00～1.15，更优选为1.00～1.10。优选第二相位差层14的R2(650)/R2(550)为0.85～1.00，更优选为0.90～1.00。
其次，与第二相位差层14相比而言，第一相位差层12的相位差的绝对值调整得较小，满足下述式(2)。
|R2(550)|>|R1(550)| (2)
第三，第一相位差层12及第二相位差层14满足下述式(3)及(4)的关系。
|R2(550)|-|R1(550)|>|R2(450)|-|R1(450)| (3)
|R2(650)|-|R1(650)|>|R2(550)|-|R1(550)| (4)
上述|R2(450)|-|R1(450)|优选为90～135nm，上述|R2(550)|-|R1(550)|优选为115～160nm，上述|R2(650)|-|R1(650)|优选为140～185nm。
第一相位差层12及第二相位差层14均可使用通用材料形成。而且，优选第一相位差层12及第二相位差层14的至少一者含有聚合性液晶的固化物。由聚合性液晶(反应性液晶基元)的固化物构成的反应性液晶基元层(涂覆相位差层)例如可通过如下方法而形成：在实施了取向处理的取向膜上涂布聚合性液晶，利用焙烧、光照射等方法使其固化。固化的聚合性液晶根据由取向处理而决定的取向膜的取向方位进行取向，表现出相位差。此种涂覆相位差层具有可以比由树脂膜构成的相位差层更薄的优点。而且，通常的聚合性液晶是正波长色散材料，第一相位差层12及第二相位差层14的相位差特性均可通过正波长色散材料而实现。
作为在涂覆相位差层中使用的取向膜，可使用聚酰亚胺等在液晶显示面板领域中通常使用者。取向膜可通过如下方式而形成：在基材上涂布溶液，利用焙烧、光照射等方法使其固化。取向膜的取向处理可使用摩擦、光照射等。
聚合性液晶并无特别限定，可适宜使用具有光反应性基的液晶性聚合物。在使用具有光反应性基的液晶性聚合物的情况下，可通过照射偏振光等而使其取向，因此可以并不设置基底取向膜地形成涂覆相位差层。而且，使用具有光反应性基的液晶性聚合物而形成的涂覆相位差层可通过摩擦处理等而使层内部的光轴的方向与层表面的光轴不同，因此还可以发挥作为取向膜的功能。因此，可以在使用具有光反应性基的液晶性聚合物而形成的涂覆相位差层上并不设置取向膜地直接形成其他涂覆相位差层。如上所述，如果使用具有光反应性基的液晶性聚合物而形成涂覆相位差层，则可省略取向膜，从而可薄型化或使制造工序简略化。
具有光反应性基的液晶性聚合物例如可列举：多用作液晶性高分子的液晶基元成分的聚合物，其具有兼具联苯基、三联苯基、萘基、苯基苯甲酸酯基、偶氮苯基、它们的衍生物等液晶基元基和肉桂酰基、查尔酮基、亚肉桂基、β-(2-苯基)丙烯酰基、肉桂酸基、它们的衍生物等光反应性基的结构的侧链，且在主链具有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、硅氧烷等结构。
上述液晶性聚合物可以是由单一重复单元构成的均聚物，也可以是由侧链结构不同的两种以上重复单元构成的共聚物。上述共聚物包括交替型、无规型、接枝型等任意共聚物。而且，在上述共聚物中，也可以是至少一个重复单元的侧链是兼具上述液晶基元基和上述光反应性基的结构的侧链，另一个重复单元的侧链并不具有上述液晶基元基或上述光反应性基。
上述液晶性聚合物的优选的具体例可列举具有下述通式(I)所表示的重复单元的共聚性(甲基)丙烯酸聚合物。
[化1]
上述式中，R1为氢原子或甲基，R2为烷基、或经选自烷基、烷氧基、氰基及卤素原子的基取代的苯基，环A及环B分别独立为下述通式(M1)～(M5)所表示的基，p及q分别独立为1～12的任意整数，m及n是在满足0.65≦m≦0.95、0.05≦n≦0.35、m+n＝1的关系的共聚物中，各单体所占的摩尔分率。
[化2]
上述式中，X1～X38的各个分别独立为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子或氰基。
上述液晶性聚合物优选为具有下述通式(I-a)所表示的重复单元的共聚性(甲基)丙烯酸聚合物。
[化3]
上述式中，R1为氢原子或甲基，R2为烷基、或经选自烷基、烷氧基、氰基及卤素原子的基取代的苯基，X1A～X4A的各个分别独立为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子或氰基，环B为下述通式(M1a)或(M5a)所表示的基，p及q分别独立为1～12的任意整数，m及n是在满足0.65≦m≦0.95、0.05≦n≦0.35、m+n＝1的关系的共聚物中，各单体所占的摩尔分率。
[化4]
上述式中，X1B～X4B及X31B～X38B的各个分别独立为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子或氰基。
另外，上述液晶性聚合物更优选为具有下述通式(I-b)或(I-c)所表示的重复单元的共聚性(甲基)丙烯酸聚合物。
[化5]
上述式中，R1为氢原子或甲基，R2为烷基、或经选自烷基、烷氧基、氰基及卤素原子的基取代的苯基，X1A～X4A及X31B～X38B的各个分别独立为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子或氰基，p及q分别独立为1～12的任意整数，m及n是在满足0.65≦m≦0.95、0.05≦n≦0.35、m+n＝1的关系的共聚物中，各单体所占的摩尔分率。
[化6]
上述式中，R1为氢原子或甲基，R2为烷基、或经选自烷基、烷氧基、氰基及卤素原子的基取代的苯基，X1A～X4A及X1B～X4B的各个分别独立为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子或氰基，p及q分别独立为1～12的任意整数，m及n是在满足0.65≦m≦0.95、0.05≦n≦0.35、m+n＝1的关系的共聚物中，各单体所占的摩尔分率。
在上述通式(I)(包括通式(I-a)、通式(I-b)及通式(I-c)。下同)中，R1优选为甲基。R2优选为烷基、或经选自烷基、烷氧基、氰基及卤素原子的一个基取代的苯基，其中更优选为烷基、或经烷氧基或氰基取代的苯基，特别优选烷基、或经烷氧基取代的苯基。
X31B～X38B均优选为氢原子或卤素原子，最优选均为氢原子的情况。
p及q均优选为3～9的任意整数，其中优选为5～7的任意整数，最优选为6。关于m，优选为0.75≦m≦0.85的范围，最优选为0.8。对应的n的优选范围是根据m+n＝1而自动决定的范围。亦即，优选为0.15≦n≦0.25的范围，最优选为0.2。
在上述通式(I-a)、(I-b)或(I-c)中，X1A～X4A优选为氢原子或卤素原子，特别优选X1A～X4A的任一个为卤素原子，其他为氢原子的情况，或全部为氢原子的情况。而且，在上述通式(I-b)中，X31B～X38B优选为氢原子或卤素原子，最优选全部为氢原子的情况。而且，在上述通式(I-c)中，X1B～X4B优选为氢原子或卤素原子，最优选全部为氢原子的情况。
作为R2的烷基或R2的苯基的取代基的烷基，可列举碳数为1～12的烷基，其中优选列举碳数为1～6的烷基，更优选列举碳数为1～4的烷基，最优选列举甲基。作为R2的苯基的取代基的烷氧基，可列举碳数为1～12的烷氧基，其中优选列举碳数为1～6的烷氧基，更优选列举碳数为1～4的烷氧基，最优选列举甲氧基。作为R2的苯基的取代基的卤素原子，可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，其中优选为氟原子。
在X1～X38中，烷基可列举碳数为1～4的烷基，其中最优选甲基，烷氧基可列举碳数为1～4的烷氧基，其中最优选甲氧基，卤素原子可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，其中优选氟原子。
另外，在本说明书中，关于环A或环B上的取代基X1～X38，X1A～X38A是表示它们是环A上的取代基的情况，X1B～X38B表示它们是环B上的取代基的情况。因此，关于X1～X38的说明，也可以直接适用于X1A～X38A及X1B～X38B。
上述液晶性聚合物可溶解于溶剂中而制成相位差层用组合物。另外，在上述相位差层用组合物中，除了光聚合引发剂、表面活性剂等以外，还可以适宜添加在由于光或热而产生聚合的聚合性组合物中所通常含有的成分。
作为相位差层用组合物中所使用的溶剂，可列举甲苯、乙苯、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、丙二醇甲醚、二丁醚、丙酮、甲基乙基酮、乙醇、丙醇、环己烷、环戊酮、甲基环己烷、四氢呋喃、二恶烷、环己酮、正己烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等。其中，自毒性或环境负担的观点及/或对树脂基材(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、环烯烃聚合物(COP)等)的耐溶解性的观点考虑，优选甲基乙基酮、环己酮。这些溶剂可单独使用任一种，也可以并用两种以上。尤其是上述聚合物(I)具有还可以溶解于甲基乙基酮、环己酮中的优异优点。
作为上述光聚合引发剂，可使用用以通过少量的光照射而形成均匀的膜的，通常已知的通用的光聚合引发剂的任意种。作为具体例，例如可列举2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮腈系光聚合引发剂，Irgacure 907(汽巴精化公司制造)、Irgacure 369(汽巴精化公司制造)等α-氨基酮系光聚合引发剂，4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮系光聚合引发剂，安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、苯偶酰二甲基缩酮等安息香系光聚合引发剂，二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯基化二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯硫醚等二苯甲酮系光聚合引发剂，2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮系光聚合引发剂，2,4,6-三氯-均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-胡椒基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-均三嗪、2-(萘-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪,2,4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪、2,4-三氯甲基(4'-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪系光聚合引发剂，咔唑系光聚合引发剂，咪唑系光聚合引发剂等；进一步可列举α-酰氧基酯、酰基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、苯偶酰、9,10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌、4,4'-二乙基异酞酚酮、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮、4,4'-二乙基氨基二苯甲酮、噻吨酮等光聚合引发剂。光聚合引发剂可单独使用任一种，也可以并用两种以上。
作为表面活性剂，可使用为了形成均匀的膜而通常使用的表面活性剂的任意种。作为具体例，例如可列举月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、月桂基硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、烷基醚磷酸酯、油烯基丁二酸钠、肉豆蔻酸钾、椰子油脂肪酸钾、月桂酰肌氨酸钠等阴离子性表面活性剂；聚乙二醇单月桂酸酯、硬脂酸山梨糖醇酐、肉豆蔻酸甘油酯、二油酸甘油酯、山梨糖醇酐油酸酯等非离子性表面活性剂；硬脂基三甲基氯化铵、山嵛基三甲基氯化铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、鲸蜡基三甲基氯化铵等阳离子性表面活性剂；月桂基甜菜碱、烷基磺基甜菜碱、椰子酰胺丙基甜菜碱、烷基二甲基氨基乙酸甜菜碱等烷基甜菜碱、烷基咪唑啉、椰油酰基二乙酸二钠等两性表面活性剂；进一步可列举BYK-361、BYK-306、BYK-307(日本毕克化学公司制造)、Fluorad FC430(住友3M公司制造)、Megafac F171、R 08(大日本油墨化学工业公司制造)等表面活性剂。这些表面活性剂可单独使用任一种，也可以并用两种以上。
在使用聚合性液晶形成第一相位差层12及第二相位差层14的情况下，可以在基材上形成取向膜及聚合性液晶层，然后将两者从基材上剥下而转印至线性偏振元件10，也可以使取向膜残留于基材侧，仅将聚合性液晶层转印至线性偏振元件10。而且，可以在线性偏振元件10上顺次形成取向膜及聚合性液晶层，也可以在显示面板21上顺次形成取向膜及聚合性液晶层。
作为线性偏振元件10，例如可使用使碘络合物(或染料)等各向异性材料染色及吸附于聚乙烯醇(PVA)膜上之后，进行延伸取向而成的偏光元件(吸收型偏振板)等。另外，在通常情况下，为了确保机械强度或耐湿热性，在PVA膜的两侧层压三醋酸纤维素(TAC)膜等保护膜而供至实用。另外，在本说明书中，也将“线性偏振元件”称为“偏振板”。
而且，线性偏振元件10可以是含有聚合性液晶的固化物的涂覆偏振层，具体而言，可以具有取向膜和反应性液晶基元层，该取向膜在特定方位上进行了取向处理，该反应性液晶基元层含有使取向于该方位上的二色性染料等表现出偏振性能的材料。涂覆偏振层中所使用的取向膜可以与涂覆相位差层中所使用的取向膜同样地形成。而且，涂覆偏振层中的反应性液晶基元层除了含有使二色性染料等表现出偏振性能的二色性物质以外，可以与涂覆λ/4相位差层中的反应性液晶基元层同样地形成。而且，线性偏振元件10还可以是通过对含有色素(该色素具有溶致液晶性)的材料施加剪应力使该色素的分子取向而形成的涂覆偏振层。
显示面板21的种类并无特别限定，例如可以是有机电致发光板，也可以是液晶面板。亦即，实施方式的显示装置可以是具有圆偏振板的有机电致发光显示装置，也可以是具有圆偏振板的液晶显示装置。
根据实施方式的显示装置，圆偏振板20减低显示面板21的内部反射，因此抑制外光的反射(映入)，在室外使用时，显示面板21的画面的视认性大幅提高。尤其是具有兼顾宽频带与宽视角的圆偏振板20，因此可抑制显示面板21的画面带色，以宽视角实现良好的黑色显示。
以下揭示实施例及比较例而对本发明加以更详细的说明，但本发明并不仅限于这些实施例。
<实施例1>
图2(a)是表示实施例1的圆偏振板的构成的示意性剖视图，图2(b)是表示实施例1的圆偏振板中所含的偏振板的构成的示意性剖视图。实施例1的圆偏振板110是厚度为65μm的偏振板100、厚度为12μm的粘着剂105、厚度为1μm的相位差层(A)112、厚度为0.1μm的取向膜107、厚度为2μm的相位差层(B)114及厚度为0.1μm的取向膜108层叠而成者。实施例1的圆偏振板的厚度为80μm。
偏振板100是厚度为25μm的保护膜(TAC膜)101、厚度为15μm的碘含浸PVA膜(含浸有碘的聚乙烯醇膜)102及厚度为25μm的保护膜101层叠而成者。
实施例1的圆偏振板的光学特性由偏振板100、相位差层(A)112及相位差层(B)114决定。相位差层(A)112是负型的λ/4板，显示正波长色散。相位差层(B)114是正型的λ/2板，显示正波长色散。关于相位差层(A)112及相位差层(B)114的相位差特性的详细，如下述表1所示。而且，相位差层(A)112的光轴与相位差层(B)114的光轴相互平行，在将偏振板100的光轴定义为0°方位时，均为45°方位。另外，显示正折射率各向异性的相位差层的慢轴成为光轴，显示负折射率各向异性的相位差层的快轴成为光轴。通过相位差层(A)112及相位差层(B)114的组合形成显示反波长色散的宽视角的λ/4板。
相位差层(A)112及相位差层(B)114均可由聚合性液晶形成。实施例1的圆偏振板可通过如下方法而制作。
(步骤1)
在PET膜上涂布显示光取向性的取向膜组合物后，照射偏振UV进行光取向处理，形成取向膜108。
(步骤2)
在取向膜108上涂布聚合性液晶，使其固化而形成相位差层(B)114。
(步骤3)
在相位差层(B)114上涂布显示光取向性的取向膜组合物后，照射偏振UV进行光取向处理，形成取向膜107。
(步骤4)
在取向膜108上涂布聚合性液晶，使其固化而形成相位差层(A)112。到这里完成了在PET膜上层叠有相位差层(A)112、取向膜107、相位差层(B)114及取向膜108的层叠型相位差板。
(步骤5)
经由粘着剂105而将相位差层(A)112贴附于偏振板100上，然后将PET膜剥离，由此将层叠型相位差板转印于偏振板100上。
<实施例2～4>
实施例2～4的圆偏振板除了如下述表1所示那样变更相位差层(A)112及相位差层(B)114的相位差值以外，与实施例1的圆偏振板相同。可通过变更相位差层(A)112及相位差层(B)114的相位差值而调整反波长色散性能。
<实施例5>
图3是表示实施例5的圆偏振板的构成的示意性剖视图。实施例5的圆偏振板120是厚度为65μm的偏振板100、厚度为12μm的粘着剂105、厚度为1μm的相位差层(A)122、厚度为2μm的相位差层(B)124及厚度为0.1μm的取向膜108层叠而成者。实施例5的圆偏振板的厚度为80μm。
实施例5的圆偏振板的光学特性由偏振板100、相位差层(A)122及相位差层(B)124决定。相位差层(A)122是负型的λ/4板，显示正波长色散。相位差层(B)124是正型的λ/2板，显示正波长色散。关于相位差层(A)122及相位差层(B)124的相位差特性的详细，如下述表1所示。而且，相位差层(A)122的光轴与相位差层(B)124的光轴相互平行，均为45°方位。通过相位差层(A)122及相位差层(B)124的组合而形成显示反波长色散的宽视角的λ/4板。
相位差层(A)122可由含有光反应基的聚合性液晶形成，相位差层(B)124可由聚合性液晶形成。实施例5的圆偏振板可通过如下方法而制作。
(步骤1)
在PET膜上涂布显示光取向性的取向膜组合物后，照射偏光UV进行光取向处理，形成取向膜108。
(步骤2)
在取向膜108上涂布聚合性液晶，使其固化而形成相位差层(B)124。
(步骤3)
在相位差层(B)124上涂布形成相位差层(A)122时使用的含有光反应基的聚合性液晶。具体而言，可使用如下的组合物，亦即将具有与日本专利特开2015-172756号公报中记载的液晶性聚合物类似结构的液晶性聚合物溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)和丁基溶纤剂(BCS)的混合溶剂中，将液晶性聚合物的固形物成分浓度设为10wt％的组合物。其次，利用旋涂法以500rpm将上述组合物涂布于相位差层(B)124上，进行约5秒的自然干燥。接着，在加热板上进行60℃、5分钟的预烧后，照射0.1J的中心波长为365nm的线性偏振紫外光。进一步在加热板上进行120℃、30分钟的正式焙烧。通过以上工序形成相位差层(A)122。到这里完成了在PET膜上层叠有相位差层(A)122、相位差层(B)124及取向膜108的层叠型相位差板。
(步骤4)
经由粘着剂105将相位差层(A)122贴附于偏振板100上，然后将PET膜剥离，由此将层叠型相位差板转印至偏振板100上。
<实施例6>
图4是表示实施例6的圆偏振板的构成的示意性剖视图。实施例6的圆偏振板130是厚度为65μm的偏振板100、厚度为12μm的粘着剂105、厚度为2μm的相位差层(A)132、厚度为1μm的相位差层(B)134层叠而成者。实施例6的圆偏振板的厚度为80μm。
实施例6的圆偏振板的光学特性由偏振板100、相位差层(A)132及相位差层(B)134决定。相位差层(A)132是正型的λ/2板，显示正波长色散。相位差层(B)134是负型的λ/4板，显示正波长色散。关于相位差层(A)132及相位差层(B)134的相位差特性的详细，如下述表1所示。而且，相位差层(A)132的光轴与相位差层(B)134的光轴相互平行，均为45°方位。通过相位差层(A)132及相位差层(B)134的组合而形成显示反波长色散的宽视角的λ/4板。
相位差层(A)132可由聚合性液晶形成，相位差层(B)134可由含有光反应基的聚合性液晶形成。在实施例6中使用的含有光反应基的聚合性液晶与实施例5的相位差层(A)122中所使用者相同，但该含有光反应基的聚合性液晶并不由于摩擦处理而使相位差层的内部光轴的方向变化，可表现出取向功能。因此，实施例6的圆偏振板通过使层叠顺序与实施例5的圆偏振板相反而省略取向膜，可通过如下方法而制作。
(步骤1)
使用与实施例5的相位差层(A)122相同的材料及制法，在PET膜上形成相位差层(B)134。其后，对相位差层(B)134的表面进行摩擦处理。
(步骤2)
在相位差层(B)134上涂布聚合性液晶，使其固化而形成相位差层(A)132。到这里完成了在PET膜上层叠有相位差层(B)134及相位差层(A)132的层叠型相位差板。
(步骤3)
经由粘着剂105而将相位差层(A)132贴附于偏振板100上，然后将PET膜剥离，由此将层叠型相位差板转印于偏振板100上。
<实施例7>
图5是表示实施例7的圆偏振板的构成的示意性剖视图。实施例7的圆偏振板140是厚度为65μm的偏振板100、厚度为1μm的相位差层(A)142及厚度为2μm的相位差层(B)144层叠而成者。实施例7的圆偏振板的厚度为68μm。
相位差层(A)142是负型的λ/4板，显示正波长色散。相位差层(B)144是正型的λ/2板，显示正波长色散。关于相位差层(A)142及相位差层(B)144的相位差特性的详细，如下述表1所示。而且，相位差层(A)142的光轴与相位差层(B)144的光轴相互平行，均为45°方位。通过相位差层(A)142及相位差层(B)144的组合而形成显示反波长色散的宽视角的λ/4板。
相位差层(A)142可由含有光反应基的聚合性液晶形成，相位差层(B)144可由聚合性液晶形成。实施例7的圆偏振板的制法在如下方面与实施例6的圆偏振板的制法不同：并不在形成于PET膜上之后将层叠型相位差板转印于偏振板上，而是从最初便直接在偏振板100上形成层叠型相位差板。
<比较例1>
图6是表示比较例1的圆偏振板的构成的示意性剖视图。比较例1的圆偏振板210是厚度为65μm的偏振板100、厚度为12μm的粘着剂105、厚度为50μm的相位差层(A)212、厚度为12μm的粘着剂106及厚度为35μm的相位差层(B)214层叠而成者。比较例1的圆偏振板的厚度为174μm。
相位差层(A)212是正型的λ/2板，显示正波长色散。相位差层(B)214是正型的λ/4板，显示正波长色散。关于相位差层(A)212及相位差层(B)214的相位差特性的详细，如下述表1所示。而且，相位差层(A)212的光轴是15°方位，相位差层(B)214的光轴是75°方位。虽然通过相位差层(A)212及相位差层(B)214的组合而形成了显示反波长色散的λ/4板，但视角窄。
相位差层(A)212及相位差层(B)214均是作为相位差膜而通用的聚碳酸酯(PC)的延伸膜。
<比较例2>
图7是表示比较例2的圆偏振板的构成的示意性剖视图。比较例2的圆偏振板220是厚度为65μm的偏振板100、厚度为12μm的粘着剂105及厚度为45μm的相位差层(A)222层叠而成者。比较例2的圆偏振板的厚度为122μm。
相位差层(A)222是正型的λ/4板，显示反波长色散。关于相位差层(A)222的相位差特性的详细，如下述表1所示。而且，相位差层(A)222的光轴是45°方位。虽然相位差层(A)222是显示反波长色散的宽视角的λ/4板，但为了显示反波长色散，仅可以用进行了改性处理的聚碳酸酯的改性物(反色散改性PC)制造，因此存在价格昂贵，且无法使其较薄的课题。
<比较例3>
图8是表示比较例3的圆偏振板的构成的示意性剖视图。比较例3的圆偏振板230是厚度为65μm的偏振板100、厚度为12μm的粘着剂105、厚度为1μm的相位差层(A)232及厚度为0.1μm的取向膜108层叠而成者。比较例3的圆偏振板的厚度为78μm。
相位差层(A)232是正型的λ/4板，显示正波长色散。关于相位差层(A)232的相位差特性的详细，如下述表1所示。而且，相位差层(A)232的光轴是45°方位。相位差层(A)232显示正波长色散，因此无法在宽频带中发挥作为λ/4板的功能。相位差层(A)232可由聚合性液晶形成。
<比较例4>
图9是表示比较例4的圆偏振板的构成的示意性剖视图。比较例4的圆偏振板240是厚度为65μm的偏振板100、厚度为12μm的粘着剂105、厚度为2μm的相位差层(A)242、厚度为0.1μm的取向膜107、厚度为1μm的相位差层(B)244及厚度为0.1μm的取向膜108层叠而成者。比较例4的圆偏振板的厚度为80μm。
相位差层(A)242是正型的λ/2板，显示正波长色散。相位差层(B)244是正型的λ/4板，显示正波长色散。关于相位差层(A)242及相位差层(B)244的相位差特性的详细，如下述表1所示。而且，相位差层(A)242的光轴是15°方位，相位差层(B)244的光轴是75°方位。虽然通过相位差层(A)242及相位差层(B)244的组合而形成了显示反波长色散的λ/4板，但视角窄。
相位差层(A)242及相位差层(B)244均由聚合性液晶形成，因此比较例4的圆偏振板可通过与实施例1的圆偏振板相同的方法而制造。虽然比较例4的圆偏振板由聚合性液晶形成了与比较例1的圆偏振板相同特性的两个相位差层，但必须控制聚合性液晶的取向，因此在设置两个取向膜107及108的方面，构成不同。
[表1]
<评价>
假设将实施例及比较例的圆偏振板放置在理想的镜面上的状态，计算各自的反射光谱及反射视角。在计算中使用Shintech公司制造的液晶模拟器(LCD Master)。在该计算中，将表面反射除外。将计算结果示于图10～21中。
至于比较例1的圆偏振板，如上述表1所示那样，厚度厚达174μm。而且，虽然根据图18(a)所示的反射光谱可知在宽频带中发挥了圆偏振板的抗反射功能，但根据图18(b)所示的表示反射视角的等亮度曲线图(Isoluminance contour)可知视角窄。
至于比较例2的圆偏振板，根据图19(a)所示的反射光谱可知在宽频带中发挥了圆偏振板的抗反射功能，且根据图19(b)所示的表示反射视角的等亮度曲线图可知视角宽。然而，比较例2的圆偏振板如上述表1所示那样，厚度厚达122μm，且仅可以用价格昂贵的反色散改性PC制造。
至于比较例3的圆偏振板，如上述表1所示那样，厚度薄至78μm。而且，根据图20(b)所示的表示反射视角的等亮度曲线图可知视角宽，但根据图20(a)所示的反射光谱可知可发挥圆偏振板的抗反射功能的波长范围窄。
至于比较例4的圆偏振板，如上述表1所示那样，厚度薄至80μm。而且，虽然根据图21(a)所示的反射光谱可知在宽频带中发挥了圆偏振板的抗反射功能，但根据图21(b)所示的表示反射视角的等亮度曲线图可知视角窄。
相对于此，至于实施例1～4的圆偏振板，如上述表1所示那样厚度为80～82μm，达成了薄型化。而且，根据图10(a)、11(a)、12(a)及13(a)所示的反射光谱可知在400～700nm的较宽的波长范围内发挥了圆偏振板的抗反射功能。由此可知圆偏振板中所含的层叠型相位差板在宽频带中显示λ/4的相位差。另外，根据图10(b)、11(b)、12(b)及13(b)所示的表示反射视角的等亮度曲线图可知视角宽。另外，实施例1～4是仅仅相位差层(A)112及相位差层(B)114的相位差值不同的关系。图14是比较实施例1～4的圆偏振板的反射光谱的图表，根据该图可知短波长侧的反射率是实施例1>实施例2>实施例3>实施例4的顺序。如上所示，如果调整相位差层(A)112及相位差层(B)114的相位差值，则可调整反波长色散性能。
与实施例1～4的圆偏振板相比而言，实施例5～7的圆偏振板省略了粘着剂105、106或取向膜107、108，如上述表1所示那样厚度为68～80μm，达成了薄型化及构成的简朴化。而且，根据图15(a)、16(a)及17(a)所示的反射光谱可知在400～700nm的较宽的波长范围内发挥圆偏振板的抗反射功能。另外，根据图15(b)、16(b)及17(b)所示的表示反射视角的等亮度曲线图可知视角也宽。
[附记]
本发明的一形态是一种圆偏振板，其具有显示负折射率各向异性的第一相位差层、显示正折射率各向异性的第二相位差层、及线性偏振元件，上述第一相位差层的光轴与上述第二相位差层的光轴平行，在将上述第一相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R1(λ)|，将上述第二相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R2(λ)|时，满足下述式(1)～(4)。
|R1(450)|>|R1(550)|>|R1(650)| (1)
|R2(550)|>|R1(550)| (2)
|R2(550)|-|R1(550)|>|R2(450)|-|R1(450)| (3)
|R2(650)|-|R1(650)|>|R2(550)|-|R1(550)| (4)
优选上述第一相位差层对于波长为550nm的光的面内相位差的绝对值为115～220nm。优选上述第二相位差层对于波长为550nm的光的面内相位差的绝对值为255～355nm。上述第一相位差层及上述第二相位差层的至少一者可以含有聚合性液晶的固化物。
本发明的的另一形态是一种显示装置，其具有显示面板和配置在上述显示面板的观察面侧的上述圆偏振板。
上述显示面板可以是有机电致发光板，也可以是液晶面板。
本发明的又一形态是一种层叠型相位差板，其具有显示负折射率各向异性的第一相位差层和显示正折射率各向异性的第二相位差层，上述第一相位差层的光轴与上述第二相位差层的光轴平行，在将上述第一相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R1(λ)|，将上述第二相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R2(λ)|时，满足下述式(1)～(4)。
|R1(450)|>|R1(550)|>|R1(650)| (1)
|R2(550)|>|R1(550)| (2)
|R2(550)|-|R1(550)|>|R2(450)|-|R1(450)| (3)
|R2(650)|-|R1(650)|>|R2(550)|-|R1(550)| (4)
附图标记说明
10：线性偏振元件
12：第一相位差层
14：第二相位差层
20：圆偏振板
21：显示面板
51：偏振板
52：λ/2板
53：λ/4板
54：反波长色散λ/4板
100：偏振板
101：保护膜
102：碘含浸PVA膜
105、106：粘着剂
107、108：取向膜
110、120、130、140、210、220、230、240：圆偏振板
112、122、132、142、212、222、232：相位差层(A)
114、124、134、144、214：相位差层(B)

Claims (8)

1.一种圆偏振板，其具有：
显示负折射率各向异性的第一相位差层、
显示正折射率各向异性的第二相位差层、及
线性偏振元件，其特征在于，
所述第一相位差层的光轴与所述第二相位差层的光轴平行，
在将所述第一相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R1(λ)|，将所述第二相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R2(λ)|时，满足下述式(1)～(4)。
|R1(450)|>|R1(550)|>|R1(650)|(1)
|R2(550)|>|R1(550)|(2)
|R2(550)|-|R1(550)|>|R2(450)|-|R1(450)|(3)
|R2(650)|-|R1(650)|>|R2(550)|-|R1(550)|(4)
2.根据权利要求1所述的圆偏振板，其特征在于：
所述第一相位差层对于波长为550nm的光的面内相位差的绝对值为115～220nm。
3.根据权利要求1或2所述的圆偏振板，其特征在于：
所述第二相位差层对于波长为550nm的光的面内相位差的绝对值为255～355nm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的圆偏振板，其特征在于：
所述第一相位差层及所述第二相位差层的至少一者含有聚合性液晶的固化物。
5.一种显示装置，其特征在于，具有显示面板和配置在所述显示面板的观察面侧的根据权利要求1至4中任一项所述的圆偏振板。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，
所述显示面板是有机电致发光板。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，
所述显示面板是液晶面板。
8.一种层叠型相位差板，其具有：
显示负折射率各向异性的第一相位差层、及
显示正折射率各向异性的第二相位差层，其特征在于，
所述第一相位差层的光轴与所述第二相位差层的光轴平行，
在将所述第一相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R1(λ)|，将所述第二相位差层的对于波长为λnm的光的面内相位差的绝对值定义为|R2(λ)|时，满足下述式(1)～(4)。
|R1(450)|>|R1(550)|>|R1(650)|(1)
|R2(550)|>|R1(550)|(2)
|R2(550)|-|R1(550)|>|R2(450)|-|R1(450)|(3)
|R2(650)|-|R1(650)|>|R2(550)|-|R1(550)|(4)
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