CN117805958A - 层叠相位差膜、带相位差层的偏振片以及图像显示装置 - Google Patents

层叠相位差膜、带相位差层的偏振片以及图像显示装置 Download PDF

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CN117805958A CN202311170376.2A CN202311170376A CN117805958A CN 117805958 A CN117805958 A CN 117805958A CN 202311170376 A CN202311170376 A CN 202311170376A CN 117805958 A CN117805958 A CN 117805958A
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柳沼宽教
东慎太郎
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明涉及层叠相位差膜、带相位差层的偏振片以及图像显示装置。本发明提供即便在严酷的高温高湿环境下也具有优异耐久性的层叠相位差膜。本发明实施方式的层叠相位差膜具有第一相位差层;以界面不可见的状态直接层叠在第一相位差层上的中间层;以及以界面不可见的状态直接层叠在中间层的与第一相位差层相反侧上的第二相位差。第一相位差层及第二相位差层分别满足Re(450)<Re(550)的关系,第一相位差层的面内相位差Re1(550)以及第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和为100nm~180nm。

Description

层叠相位差膜、带相位差层的偏振片以及图像显示装置
技术领域
本发明涉及层叠相位差膜、带相位差层的偏振片以及图像显示装置。
背景技术
近年来,液晶显示装置及电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)所代表的图像显示装置迅速普及。图像显示装置代表性地使用偏振片及相位差板。实际应用中广泛使用将偏振片与相位差板一体化而成的带相位差层的偏振片(例如专利文献1)。近年,随着图像显示装置用途的拓展,对带相位差层的偏振片(进而其中使用的相位差板)也要求各种性能的提高。例如,对相位差板有时会要求以往未作要求的在严酷的高温高湿环境下的耐久性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3325560号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明为了解决上述现有技术问题而完成,其主要目的在于提供在严酷的高温高湿环境下也具有优异耐久性的层叠相位差膜。
用于解决技术问题的手段
[1]:本发明实施方式的层叠相位差膜具有:第一相位差层;以界面不可见的状态直接层叠在所述第一相位差层上的中间层;以及以界面不可见的状态直接层叠在所述中间层的与所述第一相位差层相反侧上的第二相位差层。所述第一相位差层及所述第二相位差层分别满足Re(450)<Re(550)的关系,所述第一相位差层的面内相位差Re1(550)以及所述第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和为100nm~180nm。
[2]:上述[1]中,所述第一相位差层的慢轴方向与所述第二相位差层的慢轴方向实质上平行。
[3]:上述[1]或[2]中,上述第一相位差层以及上述第二相位差层分别含有树脂,所述树脂包含选自碳酸酯键及酯键中的至少1个键合基团、和选自下述通式(1)所示的结构单元及下述通式(2)所示的结构单元中的至少1个结构单元,且具有正的折射率各向异性:
[化学结构式1]
[化学结构式2]
通式(1)以及(2)中,R1~R3各自独立地为直接键合、取代或未取代的碳原子数为1~4的亚烷基,R4~R9各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳原子数为1~10的烷基、取代或未取代的碳原子数为4~10的芳基、取代或未取代的碳原子数为1~10的酰基、取代或未取代的碳原子数为1~10的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1~10的芳基氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的碳原子数为1~10的乙烯基、取代或未取代的碳原子数为1~10的乙炔基、具有取代基的硫原子、具有取代基的硅原子、卤原子、硝基、或者氰基;其中,R4~R9可彼此相同也可彼此不同,R4~R9中相邻的至少2个基团可以彼此键合形成环。
[4]:上述[1]~[3]中的任一项中,上述第一相位差层以及上述第二相位差层的吸水率分别为1.1%~2.8%。
[5]:上述[1]~[4]中的任一项中,上述中间层包含丙烯酸系树脂。
[6]:上述[1]~[5]中的任一项中,上述中间层的厚度为10μm以下。
[7]:上述[1]~[6]中的任一项中,上述层叠相位差膜为共挤出膜的拉伸膜。
[8]:根据本发明的另一方面,提供一种带相位差层的偏振片。所述带相位差层的偏振片具有:包含起偏器的偏振片;和上述[1]~[7]中任一项所述的层叠相位差膜,其中,所述起偏器的吸收轴方向与所述第一相位差层及所述第二相位差层的慢轴方向所成的角度为40°~50°。
[9]:根据本发明的又一方面,提供一种图像显示装置。所述图像显示装置具备上述[1]~[7]中任一项所述的层叠相位差膜或者上述[8]所述的带相位差层的偏振片。
发明效果
根据本发明的实施方式,可以实现在严酷的高温高湿环境下也具有优异耐久性的层叠相位差膜。
附图说明
图1为本发明一个实施方式的层叠相位差膜的示意截面图。
图2为本发明一个实施方式的带相位差层的偏振片的示意截面图。
符号说明
11 第一相位差层
12 第二相位差层
20 中间层
100 层叠相位差膜
120 偏振片
121 起偏器
140 另外的相位差层
200 带相位差层的偏振片
具体实施方式
以下说明本发明的代表性实施方式,但本发明并不限于这些实施方式。
(用语及符号的定义)
本说明书中的用语及符号的定义如下。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”为面内的折射率成为最大的方向(即慢轴方向)的折射率,“ny”为面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率,“nz”为厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”为23℃下的利用波长λnm的光测定的膜的面内相位差。例如,“Re(450)”为23℃下的利用波长450nm的光测定的膜的面内相位差。Re(λ)是在将膜的厚度设为d(nm)时,利用式:Re=(nx-ny)×d求得的。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”为23℃下的利用波长λnm的光测定的膜的厚度方向的相位差。例如,“Rth(450)”为23℃下的利用波长450nm的光测定的膜的厚度方向的相位差。Rth(λ)是在将膜的厚度设为d(nm)时,利用式:Rth=(nx-nz)×d求得的。
(4)Nz系数
Nz系数是利用Nz=Rth/Re求得的。
(5)角度
本说明书中提及角度时,只要无特别标明,则所述角度包含顺时针旋转及逆时针旋转两个方向的角度。
(6)“实质上正交”或“实质上平行”
本说明书中,“实质上正交”包含2个方向所成角度为90°±7°的情况,优选为90°±5°、更优选为90°±3°、进一步优选为90°±1°。“实质上平行”包含2个方向所成角度为0°±7°的情况,优选为0°±5°、更优选为0°±3°、进一步优选为0°±1°。另外,本说明书中仅提到“正交”或“平行”时包含为“实质上正交”或“实质上平行”的情况。
A.层叠相位差膜
A-1.层叠相位差膜的整体构成
图1为表示本发明一个实施方式的层叠相位差膜的示意截面图。图示例的层叠相位差膜100依次具有第一相位差层11、中间层20以及第二相位差层12。通过在第一相位差层11与第二相位差层12之间存在中间层20,与仅靠单一的相位差膜来赋予规定的面内相位差时(例如为λ/2板或λ/4板时)相比,可以减小第一相位差层11及第二相位差层12的各自厚度。结果,可以缩小第一相位差层11以及第二相位差层12的各自收缩应力,可以实现即便在严酷的高温环境下也具有优异的耐久性的层叠相位差膜。进而,通过在第一相位差层11与第二相位差层12之间存在中间层20,与仅靠单一的相位差膜来赋予规定的面内相位差时(例如为λ/2板或λ/4板时)相比,可以减小第一相位差层11及第二相位差层12的各自厚度方向的截面积。因此,可以缩小第一相位差层11及第二相位差层12各自与水分的接触面积,可以减少因加湿带来的取向缓和。结果,可以实现即便是在严酷的高湿环境下也具有优异的耐久性的层叠相位差膜。根据本发明的实施方式,通过上述效果的协同效果,可以实现即便是在严酷的高温高湿环境下也具有优异的耐久性的层叠相位差膜。更详细地说,可以实现即便是在严酷的高温高湿环境下、面内相位差的变化也小的层叠相位差膜。
本发明的实施方式中,中间层20以界面不可见的状态直接层叠在第一相位差层11上,第二相位差层12以界面不可见的状态直接层叠在中间层20的与第一相位差层11的相反侧上。本说明书中,“界面不可见的状态”是指在扫描型电子显微镜(SEM:1000倍)的观测图像中,在第一相位差层11与中间层20的界面、以及中间层20与第二相位差层12的界面上看不到明确的边界线的状态。若为这种构成,则可抑制第一相位差层与中间层的剥离以及中间层与第二相位差层的剥离。特别是可抑制严酷的高温高湿环境下的剥离。此外,这种“界面不可见的状态”推测是可能是由于在第一相位差层11及第二相位差层12与中间层20的界面上分别形成了包含第一相位差层及第二相位差层的构成成分和中间层的构成成分的混在区域。但是所述推测并不限定本发明的实施方式,并不限制本发明实施方式的机制。
本发明的实施方式中,第一相位差层以及第二相位差层分别满足Re(450)<Re(550)的关系。即,第一相位差层以及第二相位差层分别显示所谓的逆分散的波长依赖性。显示逆分散的波长依赖性的相位差层(相位差膜)有在严酷的高温高湿环境下的面内相位差变化大的情况时,根据本发明的实施方式,即便是使用了显示逆分散的波长依赖性的相位差层时,也可抑制在严酷的高温高湿环境下的面内相位差的变化。
第一相位差层的面内相位差Re1(550)以及第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和代表性地为100nm~180nm、优选为110nm~170nm、更优选为120nm~160nm、进一步优选为130nm~150nm。即,组合第一相位差层及第二相位差层,可作为所谓的λ/4板发挥功能。由于中间层的面内相位差可以设定为很小,因此若第一相位差层的面内相位差Re1(550)及第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和为这种范围,则层叠相位差膜整体可作为所谓的λ/4板发挥功能。
代表性地,第一相位差层的慢轴方向与第二相位差层的慢轴方向实质上平行。若为这种构成,通过单纯地加和第一相位差层的面内相位差Re1(550)及第二相位差层的面内相位差Re2(550),可以获得总的面内相位差。
层叠相位差膜代表性地为共挤出膜的拉伸膜。若为这种构成,则可以获得第一相位差层与中间层与第二相位差层分别以界面不可见的状态直接层叠的层叠相位差膜。进而,在制造层叠相位差膜时,第一相位差层的慢轴方向与第二相位差层的慢轴方向可以自动地变得实质上平行。
以下说明层叠相位差膜的构成要素(第一相位差层、第二相位差层以及中间层)以及层叠相位差膜的制造方法。对于第一相位差层以及第二相位差层,除了个别需要说明的情况之外,一并作为相位差层进行说明。
A-2.第一相位差层以及第二相位差层
A-2-1.第一相位差层以及第二相位差层的特性
第一相位差层以及第二相位差层可以具有相同的构成(例如厚度、面内相位差、形成材料),也可以具有彼此不同的构成。优选第一相位差层以及第二相位差层具有相同的构成。这是由于,因制造容易且可确保对称性,可获得优异的机械特性(例如翘曲的抑制)以及光学特性。
相位差层如上所述满足Re(450)<Re(550)的关系、优选进一步满足Re(550)<Re(650)的关系。即,相位差层显示相位差值对应于测定光的波长而增大的逆分散的波长依赖性。相位差层的Re(450)/Re(550)例如超过0.5且小于1.0、优选为0.7~0.95、更优选为0.75~0.92、进一步优选为0.8~0.9。Re(650)/Re(550)优选为1.0以上且小于1.15、更优选为1.03~1.1。
第一相位差层的面内相位差Re1(550)以及第二相位差层的面内相位差Re2(550)只要它们的和成为上述A-1项所记载的值,则可以设定为任意适当的值。例如,当第一相位差层及第二相位差层具有相同的构成时,Re1(550)以及Re2(550)可以分别是上述A-1项所记载的值的一半的值。例如,在第一相位差层及第二相位差层为相同材料但具有不同厚度时,Re1(550)以及Re2(550)可以分别成为与各自厚度占第一相位差层及第二相位差层的总厚度的比例相对应的值。
第一相位差层及第二相位差层的厚度可以分别按照Re1(550)以及Re2(550)成为上述值的方式适当地设定。第一相位差层及第二相位差层的厚度分别优选为10μm~40μm、更优选为12μm~30μm、进一步优选为15μm~25μm。
相位差层如上所述由于具有面内相位差,因此具有nx>ny的关系。相位差层只要具有nx>ny的关系,则显示任意适当的折射率特性。相位差层的折射率特性代表性地显示nx>ny≥nz的关系。此外,这里“ny=nz”不仅是ny与nz完全相等的情况,还包含实质上相等的情况。因此,在不损害本发明效果的范围内,可以有成为ny<nz的情况。相位差层的Nz系数优选为0.9~2.0、更优选为0.9~1.5、进一步优选为0.9~1.2。通过满足这种关系,将带相位差层的偏振片用在图像显示装置中时,可以达成非常优异的反射色调。
相位差层在80℃~125℃下加热至180分钟时的慢轴方向的收缩率例如为4%以下、优选为3.5%以下、更优选为3%以下。收缩率越小越优选,其下限例如可以为0.5%。相位差层的收缩率若为这种范围,则可以更良好地抑制严酷的高温高湿环境下的裂纹。
具有与相位差层相同构成的膜的断裂伸长率优选为200%以上、更优选为210%以上、进一步优选为220%以上、特别优选为245%以上。断裂伸长率的上限例如可以为500%。具有与相位差层相同构成的膜的断裂伸长率若为这种范围,则通过与上述收缩率带来的效果的协同效果,可以更为良好地抑制严酷的高温高湿环境下的裂纹。此外,本说明书中,“断裂伸长率”是指在规定的拉伸温度(例如Tg-2℃)下的固定端单轴拉伸中膜发生断裂时的伸长率。
相位差层的光弹性系数的绝对值优选为20×10-12(m2/N)以下、更优选为1.0×10-12(m2/N)~15×10-12(m2/N)、进一步优选为2.0×10-12(m2/N)~12×10-12(m2/N)。光弹性系数的绝对值若为这种范围,则在将带相位差层的偏振片应用于图像显示装置中时,可以抑制显示不均。
相位差层的吸水率代表性地为1.1%~2.8%、优选为1.1%~2.5%、更优选为1.1%~2.3%。相位差层的吸水率若为这种范围,则可以使中间层的吸水率比相位差层更大。通过使中间层的吸水率比相位差层还大,可以实现在严酷的高温高湿环境下具有优异耐久性的层叠相位差膜。此外,吸水率可以根据JIS K 7209求得。
A-2-2.相位差层的构成材料
相位差层代表性地含有包含选自碳酸酯键及酯键中的至少一个键合基团的树脂。换而言之,相位差层含有聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂或者聚酯碳酸酯系树脂(以下有时仅将它们一并称作聚碳酸酯系树脂)。
聚碳酸酯系树脂在一个实施方式中包含:芴系二羟基化合物来源的结构单元;异山梨酯系二羟基化合物来源的结构单元;以及选自脂环式二元醇、脂环式二甲醇、二、三或聚乙二醇、及亚烷基二醇或螺二醇中的至少一个二羟基化合物来源的结构单元。优选聚碳酸酯系树脂包含:芴系二羟基化合物来源的结构单元;异山梨酯系二羟基化合物来源的结构单元;以及脂环式二甲醇来源的结构单元及/或二、三或聚乙二醇来源的结构单元;进一步优选包含:芴系二羟基化合物来源的结构单元;异山梨酯系二羟基化合物来源的结构单元;以及二、三或聚乙二醇来源的结构单元。聚碳酸酯系树脂还可以根据需要包含其它的二羟基化合物来源的结构单元。此外,本发明中可优选使用的聚碳酸酯系树脂的详细情况例如记载于日本特开2014-10291号公报、日本特开2014-26266号公报、日本特开2015-212816号公报、日本特开2015-212817号公报、日本特开2015-212818号公报中,将所述记载作为参考援引至本说明书中。
聚碳酸酯系树脂在一个实施方式中包含选自上述通式(1)所示的结构单元及/或上述通式(2)所示的结构单元中的至少1个结构单元。这些结构单元是2价的低聚芴来源的结构单元,以下有时称作低聚芴结构单元。这种聚碳酸酯系树脂具有正的折射率各向异性。
相位差层在一个实施方式中还可以进一步含有丙烯酸系树脂。丙烯酸系树脂的含量代表性地为0.5质量%~1.5质量%。此外,本说明书中,“质量”单位的百分率或份与“重量”单位的百分率或份含义相同。
相位差层在一个实施方式中还可以进一步含有抗氧化剂。作为抗氧化剂,可以使用任意适当的化合物。作为具体例,可举出季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]:商品名“Irganox1010”(BASF公司制)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯:商品名“Irganox1330”(BASF公司制)、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯:商品名“Irganox3114”(BASF公司制)、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸硬脂酯:商品名“Irganox1076”(BASF公司制)、2,2’-硫基二乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]:商品名“Irganox1035”(BASF公司制)、N,N’-六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]:商品名“Irganox1098”(BASF公司制)、双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸][乙烯双(氧乙烯基)]酯:商品名“Irganox245”(BASF公司制)、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]:商品名“Irganox259”(BASF公司制)、4-[[4,6-双(辛基硫基)-1,3,5-三嗪-2-基]氨基]-2,6-二叔丁基苯酚:商品名“Irganox565”(BASF公司制)、2,2’-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚:商品名“ADK STABLA-31”(ADEKA公司制)等。抗氧化剂的含量代表性地为1.5质量%~3.5质量%。
A-2-2-1.聚碳酸酯系树脂
<低聚芴结构单元>
低聚芴结构单元用上述通式(1)或(2)表示。通式(1)以及(2)中,R1~R3各自独立地为直接键合、取代或未取代的碳原子数为1~4的亚烷基,R4~R9各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳原子数为1~10的烷基、取代或未取代的碳原子数为4~10的芳基、取代或未取代的碳原子数为1~10的酰基、取代或未取代的碳原子数为1~10的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1~10的芳基氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的碳原子数为1~10的乙烯基、取代或未取代的碳原子数为1~10的乙炔基、具有取代基的硫原子、具有取代基的硅原子、卤原子、硝基、或者氰基。其中,R4~R9彼此可相同也可不同,R4~R9中相邻的至少2个基团可以彼此键合形成环。
聚碳酸酯系树脂中的低聚芴结构单元的含量相对于树脂整体优选为1质量%~40质量%、更优选为10质量%~35质量%、进一步优选为15质量%~30质量%、特别优选为18质量%~25质量%。低聚芴结构单元的含量过多时,担心会发生光弹性系数变得过大、可靠性变得不充分、相位差显现性变得不充分的问题。进而,由于低聚芴结构单元占树脂中的比例提高,因此有分子设计的幅度变窄、要求树脂改性时改良变得困难的情况。另一方面,即便是利用非常少量的低聚芴结构单元获得了所希望的逆分散波长依赖性,此时由于光学特性随着低聚芴结构单元的含量的微量不均而敏感地变化,因此有时难以按照诸多特性控制在一定范围的方式进行制造。
低聚芴结构单元的详细情况例如记载于国际公开第2015/159928号手册中。将所述公报作为参考援引至本说明书中。
<其它的结构单元>
聚碳酸酯系树脂代表性地除了低聚芴结构单元之外,还可以包含其它的结构单元。一个实施方式中,其它的结构单元优选可以来源于二羟基化合物或二酯化合物。为了显现目标的逆分散波长性,需要将具有负的固有双折射的低聚芴结构单元和具有正的固有双折射的结构单元一起导入到聚合物结构中,因此作为进行共聚的其它单体,进一步优选成为具有正的双折射的结构单元原料的二羟基化合物或二酯化合物。
作为共聚单体,可举出能够导入包含芳香族环的结构单元的化合物、和不导入包含芳香族环的结构单元的、即由脂肪族结构构成的化合物。
以下举出上述由脂肪族结构构成的化合物的具体例子。乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇等直链脂肪族烃的二羟基化合物;新戊二醇、己二醇等支链脂肪族烃的二羟基化合物;示例为1,2-环己二醇、1,4-环己二醇、1,3-金刚烷二醇、氢化双酚A、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇等的作为脂环式烃的仲醇及叔醇的二羟基化合物;示例为1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、五环十五烷烃二甲醇、2,6-十氢化萘二甲醇、1,5-十氢化萘二甲醇、2,3-十氢化萘二甲醇、2,3-降冰片烷二甲醇、2,5-降冰片烷二甲醇、1,3-金刚烷二甲醇、柠檬萜等由萜烯化合物衍生的二羟基化合物等的作为脂环式烃的伯醇的二羟基化合物;二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等氧化亚烷基二醇类;异山梨酯等具有环状醚结构的二羟基化合物;螺二醇、二噁烷二醇等具有环状缩醛结构的二羟基化合物;1,2-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸等脂环式二羧酸;丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸。
以下举出上述能够导入包含芳香族环的结构单元的化合物的具体例子。2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-(3-苯基)苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-(3,5-二苯基)苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2-乙基己烷、1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、双(4-羟基-3-硝基苯基)甲烷、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯、1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基)砜、2,4’-二羟基二苯基砜、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基-3-甲基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)二硫化物、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二氯二苯基醚等芳香族双酚化合物;2,2-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-(2-羟基丙氧基)苯基)丙烷、1,3-双(2-羟基乙氧基)苯、4,4’-双(2-羟基乙氧基)联苯、双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)砜等具有键合在芳香族基上的醚基的二羟基化合物;对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、4,4’-二苯基二羧酸、4,4’-二苯基醚二羧酸、4,4’-二苯甲酮二羧酸、4,4’-二苯氧基乙烷二羧酸、4,4’-二苯基砜二羧酸、2,6-萘二羧酸等芳香族二羧酸。
此外,上述列举的脂肪族二羧酸以及芳香族二羧酸成分可以作为二羧酸其自身成为上述聚酯碳酸酯的原料,也可以根据制造方法,以甲基酯体、苯基酯体等二羧酸酯或者二羧酸酰卤等二羧酸衍生物作为原料。
作为共聚单体,作为含有具有负的双折射的结构单元的化合物而一直已知的9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等具有芴环的二羟基化合物或者具有芴环的二羧酸化合物也可以与低聚芴化合物组合使用。
对于本发明实施方式中使用的树脂,在能够通过上述具有脂环式结构的化合物导入的结构单元中,优选含有下述式(3)所示的结构单元作为共聚成分。
[化学结构式3]
作为能够导入上述式(3)的结构单元的二羟基化合物,可以使用螺二醇。
本发明的实施方式中使用的树脂中,优选上述式(3)所示结构单元含有5质量%以上且90质量%以下。上限进一步优选为70质量%以下、特别优选为50质量%以下。下限进一步优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上、特别优选为25质量%以上。上述式(3)所示结构单元的含量若为上述下限以上,则可获得充分的机械物性或耐热性、低的光弹性系数。进而,与丙烯酸系树脂的相容性提高、可以进一步提高所得树脂组合物的透明性。另外,由于螺二醇的聚合反应的速度较慢,因此通过将含量抑制为上述上限以下,易于控制聚合反应。
本发明中使用的树脂优选进一步含有下述式(4)所示的结构单元作为共聚成分。
[化学结构式4]
作为能够导入上述式(4)所示结构单元的二羟基化合物,可举出处于立体异构体的关系的异山梨酯(ISB)、异甘露糖醇、异艾杜糖醇。这些物质可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
本发明实施方式中使用的树脂中,上述式(4)所示的结构单元优选含有5质量%以上且90质量%以下。上限进一步优选为70质量%以下、特别优选为50质量%以下。下限进一步优选为10质量%以上、特别优选为15质量%以上。上述式(4)所示结构单元的含量若为上述下限以上,则可获得充分的机械物性或耐热性、低的光弹性系数。另外,由于上述式(4)所示结构单元具有吸水性高的特性,因此上述式(4)所示结构单元的含量若为上述上限以下,则可以将因吸水导致的成形体的尺寸变化抑制在允许范围内。
本发明实施方式中使用的树脂还可以进一步包含其它的结构单元。此外,有时将这样的结构单元称作“其它的结构单元”。作为具有其它结构单元的单体,更优选采用1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、1,4-环己烷二羧酸(及其衍生物),特别优选1,4-环己烷二甲醇和三环癸烷二甲醇。包含这些单体来源的结构单元的树脂的光学特性或者耐热性、机械特性等的平衡优异。另外,由于二酯化合物的聚合反应性较低,因此从提高反应效率的观点出发,优选不使用除含有低聚芴结构单元的二酯化合物以外的二酯化合物。
本发明实施方式中使用的树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为110℃以上且160℃以下。上限进一步优选为155℃以下、更优选为150℃以下、特别优选为145℃以下。下限进一步优选为120℃以上、特别优选为130℃以上。玻璃化转变温度为上述范围外时,有耐热性变差的倾向,具有在膜成形后引起尺寸变化或者相位差层在使用条件下的品质的可靠性恶化的可能。另一方面,当玻璃化转变温度过高时,在膜成形时有产生膜厚不均或者膜变脆、拉伸性恶化的情况,另外有时会损害膜的透明性。
A-2-2-2.丙烯酸系树脂
作为丙烯酸系树脂,可使用作为热塑性树脂的丙烯酸系树脂。作为成为丙烯酸系树脂的结构单元的单体,例如可举出以下的化合物:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸丙烯酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、马来酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五甲基哌啶基酯、(甲基)丙烯酸四甲基哌啶基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环庚酯、丙烯酸环庚酯、甲基丙烯酸环辛酯、丙烯酸环辛酯、甲基丙烯酸环十二烷基酯、丙烯酸环十二烷基酯。这些物质可单独使用,也可组合使用2种以上。组合使用2种以上单体的形态可举出2种以上单体的共聚、2个以上的1种单体的均聚物的掺混物、以及它们的组合。进而,还可以并用能够与这些丙烯酸系单体共聚的其它单体(例如烯烃系单体、乙烯基系单体)。
丙烯酸系树脂包含甲基丙烯酸甲酯来源的结构单元。丙烯酸系树脂中的甲基丙烯酸甲酯来源的结构单元的含量优选为70质量%以上且100质量%以下。下限更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、特别优选为95质量%以上。为此范围时,可获得与本发明的聚碳酸酯系树脂优异的相容性。作为甲基丙烯酸甲酯以外的结构单元,优选使用丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯。通过共聚丙烯酸甲酯,可以提高热稳定性。通过使用(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯,由于可以调整丙烯酸系树脂的折射率,因此通过与所组合的树脂的折射率相匹配,可以提高所得树脂组合物的透明性。通过使用这种丙烯酸系树脂,可获得伸长性以及相位差显现性优异、且雾度小的逆分散相位差膜。
丙烯酸系树脂的重均分子量Mw为10,000以上且200,000以下。下限优选为30,000以上、特别优选为50,000以上。上限优选为180,000以下、特别优选为150,000以下。分子量若为这种范围,则可获得下述的效果:通过获得与聚碳酸酯系树脂的相容性,从而可提高最终相位差膜(相位差层)的透明性、且充分提高拉伸时的伸长性。此外,上述重均分子量是利用GPC测定的聚苯乙烯换算的分子量。另外,丙烯酸系树脂从相容性的观点出发优选实质上不含支链结构。不含支链结构可以通过丙烯酸系树脂的GPC曲线是单峰性等情况来确认。
A-2-2-3.聚碳酸酯系树脂与丙烯酸系树脂的掺混
当并用聚碳酸酯系树脂和丙烯酸系树脂时,将聚碳酸酯系树脂和丙烯酸系树脂掺混,供至层叠相位差膜的制造方法(代表性地为共挤出:在A-4项中后面叙述)。聚碳酸酯系树脂和丙烯酸系树脂优选可以以熔融状态掺混。作为以熔融状态进行掺混的方法,代表性地可举出使用了挤出机的熔融混炼。混炼温度(熔融树脂温度)优选为200℃~280℃、更优选为220℃~270℃、进一步优选为230℃~260℃。若混炼温度为这种范围,则可以在抑制热分解的同时,获得均匀地掺混了两树脂的树脂组合物的料粒。当挤出机中的熔融树脂温度超过280℃时,有时会发生树脂的着色及/或热分解的情况。另一方面,当挤出机中的熔融树脂温度低于200℃时,树脂粘度变得过高,有对挤出机造成过大的负荷、或者树脂的熔融变得不充分的情况。此外,作为挤出机的构成、螺杆的构成等,可以采用任意适当的构成。为了获得在光学膜用途中能够耐受的树脂的透明性,优选使用双轴挤出机。进而,树脂中的残留低分子成分或者挤出混炼中的低分子量的热分解成分会具有在制膜工序或拉伸工序中污染冷却辊或搬运辊的可能,因此为了将其除去,优选使用具备真空通风口的挤出机。
树脂组合物(结果为相位差层)中的丙烯酸系树脂的含量例如为0.5质量%以上且2.0质量%以下。下限更优选为0.6质量%以上。上限优选为1.5质量%以下、更优选为1.0质量%以下、进一步优选为0.9质量%以下、特别优选为0.8质量%以下。如此,通过以极为限定的比例在聚碳酸酯系树脂中配合丙烯酸系树脂,可以显著增大伸长性以及相位差显现性。进而,可以抑制雾度。这种效果在理论上还不清楚,是通过反复试验获得的无法预期的优异效果。此外,当丙烯酸系树脂的含量过少时,有无法获得上述效果的情况。而丙烯酸系树脂的含量过多时,有雾度提高的情况。另外,伸长性以及相位差显现性与上述范围内的情况相比也变得不充分,甚至很多时候反而会降低。
树脂组合物以改性机械特性及/或耐溶剂性等特性为目的,还可以进一步掺混芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚酯、脂肪族聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚烯烃、丙烯酸、无定形聚烯烃、ABS、AS、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等合成树脂、橡胶、以及它们的组合。
树脂组合物还可以进一步包含添加剂。作为添加剂的具体例子,可举出热稳定剂、抗氧化剂、催化失活剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、脱模剂、染料颜料、冲击改良剂、防静电剂、顺滑剂、润滑剂、增塑剂、相容化剂、成核剂、阻燃剂、无机填充剂、发泡剂。树脂组合物中所含添加剂的种类、数量、组合、含量等可以根据目的适当地设定。
A-3.中间层
中间层优选具有光学各向同性。若为这种构成,则层叠相位差膜的光学特性实质上可通过第一相位差层及第二相位差层的组合来决定。本说明书中,“具有光学各向同性”是指Re(550)为10nm以下、Rth(550)为-10nm~10nm。Re(550)优选为7nm以下、更优选为5nm以下、进一步优选为3nm以下。Rth(550)优选为-7nm~7nm更优选为-5nm~5nm、进一步优选为-3nm~3nm。Re(550)以及Rth(550)均是越接近于0越优选,理想为0。
中间层可以由任意适当的树脂膜构成。中间层优选包含丙烯酸系树脂。若为这种构成,能够在与第一相位差层及第二相位差层的界面不可见的状态下将中间层与第一相位差层及第二相位差层直接层叠。进而,通过使用丙烯酸系树脂,可以获得即便是拉伸也可维持光学各向同性的中间层。结果,可以使层叠相位差膜的波长分散特性变得适当。丙烯酸系树脂优选具有包含选自内酯环单元、戊二酸酐单元、戊二酰亚胺单元、马来酸酐单元以及马来酰亚胺(N-取代马来酰亚胺)单元中的环结构的重复单元。包含环结构的重复单元在丙烯酸系树脂的重复单元中可以仅包含1种、也可以包含2种以上。这种丙烯酸系树脂的详细情况例如记载于日本特开2022-134862号公报中,将其记载作为参考援引至本说明书中。
中间层的厚度优选为10μm以下、更优选为8μm以下、进一步优选为5μm以下、特别优选为3μm以下。中间层的厚度过薄,则有共挤出变难、产生外观不良的情况。中间层的厚度过厚,则有拉伸变难、相位差无法恰当地显现的情况。中间层的厚度下限例如可以为1μm。
中间层的吸水率大于相位差层的吸水率。通过使中间层的吸水率大于相位差层,可以实现在严酷的高温高湿环境下具有优异耐久性的层叠相位差膜。中间层的吸水率优选为3%以上、更优选为3%~6%。
A-4.层叠相位差膜的制造方法
层叠相位差膜代表性地如上所述可以是共挤出膜的拉伸膜。换而言之,层叠相位差膜例如可以通过利用共挤出制作层叠膜、将所述层叠膜拉伸来获得。
作为共挤出,可以采用任意适当的共挤出成形方法。作为共挤出成形方法,例如可举出使用了挤出机以及共挤出用模具的吹胀法、T型模具法。更详细地说,将供给构成第一相位差层的树脂的挤出机、供给构成中间层的树脂的挤出机、及供给构成第二相位差层的树脂的挤出机连接于3层的T型模具进行熔融挤出,从而可获得具有第一相位差层/中间层/第二相位差层的构成的共挤出膜。挤出的条件(例如挤出机的构成、树脂温度、螺杆转速)可以根据所用树脂适当地设定。
接着,将共挤出膜供至拉伸处理。拉伸可以采用任意适当的拉伸方法、拉伸条件(例如拉伸温度、拉伸倍率、拉伸方向)。具体地说,可以将自由端拉伸、固定端拉伸、自由端收缩、固定端收缩等各种拉伸方法单独地使用、或者也可以同时地或依次地使用。关于拉伸方向,也是可以在长度方向、宽度方向、厚度方向、斜方向等各种方向或维度上进行。
通过适当选择上述拉伸方法、拉伸条件,可以获得具有上述所希望光学特性(例如折射率特性、面内相位差、Nz系数)的相位差层。
拉伸温度在一个实施方式中优选为构成相位差层的聚碳酸酯系树脂的玻璃化转变温度(Tg)~Tg+30℃、进一步优选为Tg~Tg+15℃、最优选为Tg~Tg+10℃。并用聚碳酸酯系树脂和丙烯酸系树脂时,拉伸温度为Tg以下的温度。通常将膜拉伸时,由于膜在Tg以下的温度下为玻璃状态,因此拉伸实质上是不可能的。另一方面,作为添加剂通过少量配合丙烯酸系树脂(代表性地为聚甲基丙烯酸甲酯),可以在不实质性改变聚碳酸酯系树脂的Tg的情况进行Tg以下的拉伸。进而,理论上虽不清楚,但通过在Tg以下进行拉伸,可以实现伸长性以及相位差显现性优异、且雾度小的逆分散相位差膜(相位差层)。具体地说,拉伸温度优选为Tg~Tg-10℃、更优选为Tg~Tg-8℃、进一步优选为Tg~Tg-5℃。此外,上述膜若例如为Tg+5℃左右、另外例如至Tg+2℃左右,则即便是高于Tg的温度,也可适当地将其拉伸。
如上获得的拉伸膜根据需要供至在105℃以上的温度下加热2分钟以上的加热处理。通过实施加热处理,可以形成具有上述所希望的收缩率的第一相位差层。加热温度优选为105℃~140℃、更优选为110℃~130℃、进一步优选为115℃~125℃。加热时间优选为2分钟~150分钟、更优选为3分钟~120分钟、进一步优选为5分钟~60分钟。
还可根据需要将拉伸膜供至缓和处理。由此可以缓和因拉伸所产生的应力,可以形成具有上述所希望的收缩率的相位差层。作为缓和处理条件,可以采用任意适当的条件。例如,使拉伸膜沿着拉伸方向在规定的缓和温度以及规定的缓和率(收缩率)下收缩。缓和温度优选为60℃~150℃。缓和率优选为3%~6%。进行缓和处理时,缓和处理代表性地可以在上述加热处理之前进行。
如上,可获得层叠相位差膜。
B.带相位差层的偏振片
图2为本发明一个实施方式的带相位差层的偏振片的示意截面图。图示例的带相位差层的偏振片200具有包含起偏器121的偏振片120和层叠相位差膜100。层叠相位差膜100是上述A项中记载的层叠相位差膜。偏振片120代表性地除了起偏器121之外还包含配置于起偏器121的一侧上的第一保护层122和配置于起偏器121的另一侧上的第二保护层123。根据目的,还可以将第一保护层122及第二保护层123中的一者省略。起偏器121的吸收轴方向与层叠相位差膜100的第一相位差层11及第二相位差层12的慢轴方向所成的角度代表性地为40°~50°、优选为42°~48°、更优选为44°~46°、进一步优选为约45°。
带相位差层的偏振片200优选如图示例所示在层叠相位差膜100的与偏振片120的相反侧上进一步具有折射率特性显示nz>nx=ny的关系的另外的相位差层140。通过设置这种另外的相位差层,可以良好地防止斜方向的反射,防反射功能的广视野角化变得可能。
实际应用中,带相位差层的偏振片作为相位差层的与偏振片相反侧的最外层具有粘合剂层(未图示)。通过粘合剂层,带相位差层的偏振片可以粘贴在图像显示面板上。进而,优选在粘合剂层的表面上临时粘贴有剥离膜直至将带相位差层的偏振片供至使用为止。通过临时粘贴剥离膜,在保护粘合剂层的同时,带相位差层的偏振片的卷形成变得可能。
关于带相位差层的偏振片的构成要素(起偏器、保护层、另外的相位差层),由于可采用技术领域中公知的构成,因此详细的说明省略。
C.图像显示装置
上述A项中记载的层叠相位差膜以及上述B项中记载的带相位差层的偏振片分别可应用在图像显示装置中。因此,本发明的实施方式也包含使用了这种层叠相位差膜及/或带相位差层的偏振片的图像显示装置。作为图像显示装置的代表例,可举出液晶显示装置、有机EL显示装置。一个实施方式中,图像显示装置代表性地在图像显示面板的可视侧上具备上述B项中记载的带相位差层的偏振片。此时,层叠相位差膜可以配置在图像显示面板侧。在另一个实施方式中,图像显示装置代表性地在图像显示面板的可视侧上具备上述A项中记载的层叠相位差膜。此时,还可以在层叠相位差膜的可视侧进一步配置偏振片。
实施例
以下利用实施例具体地说明本发明,但本发明并不受这些实施例所限定。实施例的评价项目如下所述。
(1)界面的状态
介由扫描型电子显微镜(SEM:倍率1000倍)拍摄实施例及比较例中获得的共挤出膜(拉伸前)的截面,利用目视观察其图像,用以下的标准进行评价。
无:在第一相位差层与中间层的界面、以及第二相位差层与中间层的界面的任一者中均未见明确的边界线。
有:在第一相位差层与中间层的界面、以及第二相位差层与中间层的界面的至少一者中可见明确的边界线。
(2)初始密合性
介由双面胶带将实施例及比较例中获得的共挤出膜(拉伸前)粘贴在玻璃板上。接着,在膜端部上按照从所述端部伸出的方式粘贴密合带(积水化学公司制)。接着,猛烈地将密合带剥离,观察剥离后的共挤出膜的状态,用以下的标准进行评价。
○(良好):膜在层间未剥离。
×(不良):膜在层间发生了剥离。
(3)加热可靠性
将实施例及比较例中获得的层叠相位差膜供至85℃、240小时的加热可靠性试验,测定试验前后的层叠相位差膜的面内相位差,算出其变化量ΔRe(550)={试验前的Re(550)-试验后的Re(550)}。
(4)加湿可靠性
将实施例及比较例中获得的层叠相位差膜供至60℃/90%RH、240小时的加湿可靠性试验,测定试验前后的层叠相位差膜的面内相位差,算出其变化量ΔRe(550)={试验前的Re(550)-试验后的Re(550)}。
[制造例1:构成第一相位差层及第二相位差层的聚酯碳酸酯系树脂的聚合]
使用由2个具备搅拌翼及回流冷却器的立式搅拌反应器形成的间歇式聚合装置进行聚合。投入30.31质量份(0.047mol)的BPFM、39.94质量份(0.273mol)的ISB、30.20质量份(0.099mol)的SPG、69.67质量份(0.325mol)的DPC、以及作为催化剂的7.88×10-4质量份(4.47×10-6mol)的醋酸钙1水合物。将反应器内进行减压氮置换后,利用热媒进行加温,在内温达到100℃时开始搅拌。升温开始40分钟后,使内温达到220℃,按照保持该温度的方式进行控制,同时开始减压,在到达220℃后,用90分钟达到13.3kPa。将随聚合反应一起副产生的苯酚蒸汽导入至110℃的回流冷却器中,将苯酚蒸汽中包含若干量的单体成分返回至反应器,未冷凝的苯酚蒸汽导入至45℃的冷凝器中进行回收。向第一反应器中导入氮,暂时使其复压至大气压之后,将第一反应器内经低聚化的反应液转移至第二反应器中。接着,开始第二反应器内的升温以及减压,用40分钟达到内温240℃、压力20kPa。之后,一边进一步降低压力,一边使聚合进行直至达到规定的搅拌动力。在达到规定动力时,将氮导入至反应器进行复压,将所产生的聚酯碳酸酯挤出至水中,将绞股剪切获得料粒。将该树脂称作“PC1”。各单体来源的结构单元的比例为BPFM/ISB/SPG/DPC=21.5/39.4/30.0/9.1质量%。PC1的还原粘度为0.46dL/g、Mw为48,000、折射率nD为1.526、熔融粘度为2480Pa·s、玻璃化转变温度为139℃、光弹性系数为9×10-12[m2/N]。进而,进行所得聚酯碳酸酯和作为添加剂的丙烯酸系树脂BR80(PMMA)的挤出混炼。使用定量给料机将混合了聚碳酸酯的料粒(99.3质量份)和BR80的粉末(0.7质量份)的物质投入至株式会社日本制钢所制的双轴挤出机TEX30HSS中。以挤出机汽缸温度设定为250℃、处理量为12kg/hr、螺杆转速为120rpm进行挤出。另外,挤出机具备真空通风口,一边将熔融树脂减压脱挥发,一边进行挤出,获得树脂组合物的料粒。
[制造例2:构成第一相位差层及第二相位差层的聚酯碳酸酯系树脂的聚合]
除了不添加添加剂BR80以外,与制造例1同样地获得聚酯碳酸酯系树脂的料粒。
[实施例1]
将供给构成第一相位差层的树脂的挤出机1、供给构成中间层的树脂的挤出机3、及供给构成第二相位差层的树脂的挤出机2连接于3层的T型模具。向挤出机1及2中供给在制造例1中获得的聚酯碳酸酯系树脂,向挤出机3中供给包含戊二酰亚胺结构的丙烯酸系树脂。将它们介由T型模具进行熔融挤出,从而获得具有第一相位差层(50μm)/中间层(5μm)/第二相位差层(50μm)的构成的长条状的共挤出膜。将所得共挤出膜在宽度方向(TD方向)上在拉伸温度137℃下以拉伸倍率2.8倍进行拉伸,获得具有第一相位差层(18μm)/中间层(2μm)/第二相位差层(18μm)的构成的层叠相位差膜。第一相位差层的面内相位差Re1(550)和第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和(实质上是层叠相位差膜的Re(550))为144nm、层叠相位差膜的波长分散特性Re(450)/Re(550)为0.855。将所得层叠相位差膜供至上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1中。
[实施例2]
除了向挤出机1及2中供给在制造例1中获得的聚酯碳酸酯系树脂、以及改变T型模具的中间层的间隙以外,与实施例1同样地获得具有第一相位差层(18μm)/中间层(4μm)/第二相位差层(18μm)的构成的层叠相位差膜。第一相位差层的面内相位差Re1(550)和第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和(实质上是层叠相位差膜的Re(550))为144nm、层叠相位差膜的波长分散特性Re(450)/Re(550)为0.857。将所得层叠相位差膜供至上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1中。
[实施例3]
除了向挤出机1及2中供给在制造例1中获得的聚酯碳酸酯系树脂、以及改变T型模具的中间层的间隙以外,与实施例1同样地获得具有第一相位差层(18μm)/中间层(7μm)/第二相位差层(18μm)的构成的层叠相位差膜。第一相位差层的面内相位差Re1(550)和第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和(实质上是层叠相位差膜的Re(550))为144nm、层叠相位差膜的波长分散特性Re(450)/Re(550)为0.865。将所得层叠相位差膜供至上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1中。
[实施例4]
除了向挤出机1及2中供给在制造例2中获得的聚酯碳酸酯系树脂、改变T型模具的各层的间隙、以及使拉伸温度为143℃以外,与实施例1同样地获得具有第一相位差层(23μm)/中间层(4μm)/第二相位差层(23μm)的构成的层叠相位差膜。第一相位差层的面内相位差Re1(550)和第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和(实质上是层叠相位差膜的Re(550))为144nm、层叠相位差膜的波长分散特性Re(450)/Re(550)为0.858。将所得层叠相位差膜供至上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1中。
[比较例1]
将制造例2中获得的聚酯碳酸酯系树脂(料粒)在80℃下进行5小时真空干燥后,使用具备单轴挤出机(东芝机械公司制、汽缸设定温度:250℃)、T型模具(宽度为200mm、设定温度:250℃)、冷却辊(设定温度:120~130℃)以及卷绕机的膜制膜装置,制作厚度为130μm的长条状的树脂膜。将所得长条状的树脂膜在宽度方向(TD方向)上在拉伸温度143℃下以拉伸倍率2.8倍进行拉伸,获得厚度为47μm的相位差膜。相位差膜的Re(550)为144nm、波长分散特性Re(450)/Re(550)为0.855。将所得相位差膜供至上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1中。
[比较例2]
将制造例1中获得的聚酯碳酸酯系树脂(料粒)在80℃下进行5小时真空干燥后,使用具备单轴挤出机(东芝机械公司制、汽缸设定温度:250℃)、T型模具(宽度为200mm、设定温度:250℃)、冷却辊(设定温度:120~130℃)以及卷绕机的膜制膜装置,制作厚度为100μm的长条状的树脂膜。将所得长条状的树脂膜在宽度方向(TD方向)上在拉伸温度137℃下以拉伸倍率2.8倍进行拉伸,获得厚度为37μm的相位差膜。相位差膜的Re(550)为144nm、波长分散特性Re(450)/Re(550)为0.855。将所得相位差膜供至上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1中。
[比较例3]
将供给构成第一相位差层的树脂的挤出机1及供给构成第二相位差层的树脂的挤出机2连接于2层的T型模具。除此之外与实施例1同样地获得具有第一相位差层(18μm)/第二相位差层(18μm)的构成的层叠相位差膜。第一相位差层的面内相位差Re1(550)和第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和(实质上是层叠相位差膜的Re(550))为144nm、层叠相位差膜的波长分散特性Re(450)/Re(550)为0.855。将所得层叠相位差膜供至上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1中。
[比较例4]
除了向挤出机1及2中供给在制造例1中获得的聚酯碳酸酯系树脂、向挤出机3供给环状烯烃系树脂(JSR公司制、“ARTON 3”)、以及改变T型模具的中间层的间隙以外,与实施例1同样地获得具有第一相位差层(18μm)/中间层(4μm)/第二相位差层(18μm)的构成的层叠相位差膜。第一相位差层的面内相位差Re1(550)和第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和(实质上是层叠相位差膜的Re(550))为144nm、层叠相位差膜的波长分散特性Re(450)/Re(550)为0.91。将所得层叠相位差膜供至上述(1)~(4)的评价。将结果示于表1中。
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[评价]
由表1可知,本发明实施例的层叠相位差膜即便在严酷的高温高湿环境下也抑制了面内相位差的变化。特别是,由实施例1~3(特别是实施例1)与比较例2~3的比较、以及实施例4与比较例1的比较可知,当相位差层的总厚度同等时,通过存在中间层,可显著地抑制面内相位差的变化。进而,第一相位差层及第二相位差层与中间层的界面可见的比较例4的各层的密合性不充分,在加热可靠性试验中发生了剥离。
产业上的可利用性
本发明实施方式的层叠相位差膜可优选用于带相位差层的偏振片及图像显示装置(代表性地为液晶显示装置、有机EL显示装置)。

Claims (9)

1.一种层叠相位差膜,其具有:
第一相位差层;
以界面不可见的状态直接层叠在所述第一相位差层上的中间层;以及
以界面不可见的状态直接层叠在所述中间层的与所述第一相位差层相反侧上的第二相位差层,
其中,所述第一相位差层及所述第二相位差层分别满足Re(450)<Re(550)的关系,
所述第一相位差层的面内相位差Re1(550)以及所述第二相位差层的面内相位差Re2(550)之和为100nm~180nm。
2.根据权利要求1所述的层叠相位差膜,其中,所述第一相位差层的慢轴方向与所述第二相位差层的慢轴方向实质上平行。
3.根据权利要求1所述的层叠相位差膜,其中,所述第一相位差层以及所述第二相位差层分别含有树脂,所述树脂包含选自碳酸酯键及酯键中的至少1个键合基团、和选自下述通式(1)所示的结构单元及下述通式(2)所示的结构单元中的至少1个结构单元,且具有正的折射率各向异性,
通式(1)以及(2)中、R1~R3各自独立地为直接键合、取代或未取代的碳原子数为1~4的亚烷基,R4~R9各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳原子数为1~10的烷基、取代或未取代的碳原子数为4~10的芳基、取代或未取代的碳原子数为1~10的酰基、取代或未取代的碳原子数为1~10的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1~10的芳基氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的碳原子数为1~10的乙烯基、取代或未取代的碳原子数为1~10的乙炔基、具有取代基的硫原子、具有取代基的硅原子、卤原子、硝基、或者氰基;其中,R4~R9可彼此相同也可彼此不同,R4~R9中相邻的至少2个基团可以彼此键合形成环。
4.根据权利要求1所述的层叠相位差膜,其中,所述第一相位差层以及所述第二相位差层的吸水率分别为1.1%~2.8%。
5.根据权利要求1所述的层叠相位差膜,其中,所述中间层包含丙烯酸系树脂。
6.根据权利要求1所述的层叠相位差膜,其中,所述中间层的厚度为10μm以下。
7.根据权利要求1所述的层叠相位差膜,其为共挤出膜的拉伸膜。
8.一种带相位差层的偏振片,其具有:
包含起偏器的偏振片;和
权利要求1~7中任一项所述的层叠相位差膜,
其中,所述起偏器的吸收轴方向与所述第一相位差层及所述第二相位差层的慢轴方向所成的角度为40°~50°。
9.一种图像显示装置,其具备权利要求8所述的带相位差层的偏振片。
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