JP7055099B2 - 位相差フィルム - Google Patents
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Description
〔1〕少なくとも2つの位相差層を有し、第一の位相差層と第二の位相差層とを有する位相差フィルムであって、
第一の位相差層が、
式(1)及び式(3)及び式(4)で表される光学特性を有し、
第二の位相差層が、
式(2)及び式(3)及び式(4)で表される光学特性を有し、
該位相差フィルムが、
式(2)及び式(3)及び式(4)で表される光学特性を有する位相差フィルム。
200nm<Re(550)<320nm (1)
100nm<Re(550)<160nm (2)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
(式中、Re(450)は波長450nmにおける面内位相差値を表し、Re(550)は波長550nmにおける面内位相差値を表し、Re(650)は波長650nmにおける面内位相差値を表す。)
〔2〕さらに式(5)で表される第三の位相差層を有する〔1〕に記載の位相差フィルム。
nx≒ny<nz (5)
(nxは、位相差層が形成する屈折率楕円体において、フィルム平面に対して平行な方向の主屈折率を表し、nyは、位相差層が形成する屈折率楕円体において、フィルム平面に対して平行であり、且つ、該nxの方向に対して直交する方向の屈折率を表す。nzは、位相差層が形成する屈折率楕円体において、フィルム平面に対して垂直な方向の屈折率を表す。)
〔3〕〔1〕または〔2〕に記載の位相差フィルムであって、式(6)及び(7)で表される光学特性を有する位相差フィルム。
-2.0≦ a* ≦0.5 (6)
-0.5≦ b* ≦5.0 (7)
(式中、a*及びb*は、L*a*b*表色系における色座標を表す。)
〔4〕第一の位相差層が1以上の重合性液晶を重合させることにより形成されるコーティング層である〔1〕~〔3〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔5〕第二の位相差層が1以上の重合性液晶を重合させることにより形成されるコーティング層である〔1〕~〔4〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔6〕第一の位相差層の厚さが5μm以下である〔1〕~〔5〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔7〕第二の位相差層の厚さが5μm以下である〔1〕~〔6〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔8〕第一の位相差層及び第二の位相差層の厚さがそれぞれ5μm以下である〔1〕~〔7〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔9〕基材上に、配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層が形成され、該第一の位相差層の上に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層が形成されている〔1〕~〔8〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔10〕基材上に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層が形成され、該第二の位相差層の上に、配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層が形成されている〔1〕~〔9〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔11〕基材の一方の面に、配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層が形成され、基材の他方の面に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層が形成されている〔1〕~〔9〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔12〕基材が第一の位相差層の光学特性を有し、該基材上に配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層が形成されている〔1〕~〔9〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔13〕基材が第二の位相差層の光学特性を有し、該基材上に配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層が形成されている〔1〕~〔9〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔14〕第一の位相差層と第二の位相差層の光軸の為す角度が実質的に60°である〔1〕~〔9〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔15〕第一の位相差層と、第二の位相差層との間に保護層を有する〔7〕~〔12〕のいずれか1に記載の位相差フィルム。
〔16〕〔1〕~〔15〕のいずれかに記載の位相差フィルムと偏光板とを備える円偏光板。
〔17〕偏光板の吸収軸あるいは透過軸と第一の位相差層の光軸の為す角度θに対して、偏光板の吸収軸あるいは透過軸と第二の位相差層の光軸の為す角度が実質的に2θ+45°の関係である〔16〕記載の円偏光板。
〔18〕〔16〕または〔17〕に記載の円偏光板を備える有機EL表示装置。
〔19〕〔16〕または〔17〕に記載の円偏光板を備えるタッチパネル表示装置。
本位相差フィルムは、少なくとも2つの位相差層を有する光学フィルムであって、式(6)及び(7)で表される光学特性を有することが好ましい。かかる光学特性を有することで、可視光領域における透明性に優れた位相差フィルムを得ることができ、黒表示時の光漏れと同時に着色も抑制することができる。
-2.0≦ a* ≦0.5 (6)
-0.5≦ b* ≦5.0 (7)
(式中、a*及びb*は、L*a*b*表色系における色座標を表す。)
式(6)及び式(7)で表される範囲の色度a*及びb*は、本位相差フィルムにおいては、位相差層の光学特性に大きく影響される。後述するように、これらの位相差層が重合性液晶を重合させることにより形成される層の場合、位相差層に着色があると、a*及びb*の値は大きくなる。また、位相差層が延伸フィルムにより形成される場合は、延伸フィルムを形成する樹脂の吸収波長が可視域に達していると、a*及びb*の値が大きくなる。つまり、a*を式(6)で表される範囲に、b*を式(7)で表される範囲内にそれぞれ制御するためには、重合性液晶や樹脂側鎖が可視域でできる限り吸収しない材料を用い、かつ製膜時にも透明性を保つように調節すればよい。
200nm<Re(550)<320nm (1)
100nm<Re(550)<160nm (2)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
本位相差フィルムのRe(450)/Re(550)〔式(3)〕は、好ましくは0.90以下であり、更に好ましくは0.85以下であり、通常は0.60以上、好ましくは0.70以上である。
本位相差フィルムのRe(650)/Re(550)〔式(4)〕は、好ましくは1.02以上であり、さらに好ましくは1.04以上であり、通常は1.40以下であり、好ましくは1.30以下である。
なお、本明細書において、Re(450)は波長450nmにおける面内位相差値を表し、Re(550)は波長550nmにおける面内位相差値を表し、Re(650)は波長650nmにおける面内位相差値を表す。
位相差層としては、例えば、重合性液晶を重合させることにより形成される層及び延伸フィルムが挙げられる。位相差層の光学特性は重合性液晶の配向状態または延伸フィルムの延伸方法により調節することができる。
本発明においては、重合性液晶の光軸が基材平面に対して水平に配向したものを水平配向、重合性液晶の光軸が基材平面に対して垂直に配向したものを垂直配向と定義する。光軸とは、重合性液晶の配向により形成される屈折率楕円体において、光軸に直交する方向で切り出した断面が円となる方向、すなわち3方向の屈折率がすべて等しくなる方向を意味する。
棒状の重合性液晶が基材に対して水平配向または垂直配向した場合は、該重合性液晶の光軸は、該重合性液晶の長軸方向と一致する。
円盤状の重合性液晶が配向した場合は、該重合性液晶の光軸は、該重合性液晶の円盤面に対して直交する方向に存在する。
Re(λ)=d×Δn(λ) (10)
式中、Re(λ)は、波長λnmにおける面内位相差値を表し、dは膜厚を表し、Δn(λ)は波長λnmにおける複屈折率を表わす。
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)
ここで、
φ=sin-1〔sin(40°)/n0〕
ny'=ny×nz/〔ny2×sin2(φ)+nz2×cos2(φ)〕1/2
また、nx、nyおよびnzは前述の定義と同じである。
重合性液晶とは、重合性基を有し、かつ、液晶性を有する化合物(以下、重合性液晶化合物と呼ぶ)である。重合性基とは、重合反応に関与する基を意味し、光重合性官能基であることが好ましい。光重合性官能基とは、光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸などによって重合反応に関与し得る基のことをいう。光重合性官能基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基およびオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。液晶性はサーモトロピック性液晶でもリオトロピック性液晶でもよいが、緻密な膜厚制御が可能な点でサーモトロピック性液晶が好ましい。また、サーモトロピック性液晶における相秩序構造としてはネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。
G1およびG2はそれぞれ独立に、二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基を表す。ここで、該二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のフルオロアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基に置換されていてもよく、該二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基を構成する炭素原子が、酸素原子、硫黄原子または窒素原子に置換されていてもよい。
L1、L2 、B1およびB2はそれぞれ独立に、単結合または二価の連結基である。
k、lは、それぞれ独立に0~3の整数を表し、1≦k+lの関係を満たす。ここで、2≦k+lである場合、B1およびB2、G1およびG2は、それぞれ互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
E1およびE2はそれぞれ独立に、炭素数1~17のアルカンジイル基を表し、ここで、アルカンジイル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-、-Si-で置換されていてもよい。
P1およびP2は互いに独立に、重合性基または水素原子を表し、少なくとも1つは重合性基である。
また、複数存在するG1およびG2のうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であることが好ましく、また、L1またはL2に結合するG1およびG2のうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であることがより好ましい。
中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基およびオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。
式(Ar-16)~(Ar-22)において、Y1は、これが結合する窒素原子およびZ0と共に、芳香族複素環基を形成していてもよい。芳香族複素環基としては、Arが有していてもよい芳香族複素環として前記したものが挙げられるが、例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピロリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、インドール環、キノリン環、イソキノリン環、プリン環、ピロリジン環等が挙げられる。この芳香族複素環基は、置換基を有していてもよい。また、Y1は、これが結合する窒素原子およびZ0と共に、前述した置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基または多環系芳香族複素環基であってもよい。例えば、ベンゾフラン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環等が挙げられる。
100nm<Re(550)<160nm (1)
200nm<Re(550)<320nm (2)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
100nm<Re(550)<160nm (1)
200nm<Re(550)<320nm (2)
延伸フィルムは通常、基材を延伸することで得られる。基材を延伸する方法としては、例えば、基材がロールに巻き取られているロール(巻き取り体)を準備し、かかる巻き取り体から、基材を連続的に巻き出し、巻き出された基材を加熱炉へと搬送する。加熱炉の設定温度は、基材のガラス転移温度近傍(℃)~[ガラス転移温度+100](℃)の範囲、好ましくは、ガラス転移温度近傍(℃)~[ガラス転移温度+50](℃)の範囲とする。当該加熱炉においては、基材の進行方向へ、又は進行方向と直交する方向へ延伸する際に、搬送方向や張力を調整し任意の角度に傾斜をつけて一軸又は二軸の熱延伸処理を行う。延伸の倍率は、通常1.1~6倍であり、好ましくは1.1~3.5倍である。
また、斜め方向に延伸する方法としては、連続的に配向軸を所望の角度に傾斜させることができるものであれば、特に限定されず、公知の延伸方法が採用できる。このような延伸方法は例えば、特開昭50-83482号公報や特開平2-113920号公報に記載された方法を挙げることができる。延伸することでフィルムに位相差性を付与する場合、延伸後の厚みは、延伸前の厚みや延伸倍率によって決定される。
)は、市場から容易に入手できる。
第一の位相差層は、好ましくは式(1)及び式(3)及び式(4)で表される光学特性を有し、より好ましくは式(1-1)で表される光学特性を有する。面内位相差値Re(550)は、上記位相差層の面内位相差値の調整方法と同じ方法で調整することができる。
200nm<Re(550)<320nm (1)
220nm<Re(550)<300nm (1-1)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
第一の位相差層のRe(450)/Re(550)〔式(3)〕は、好ましくは0.95以下であり、さらに好ましくは0.90以下であり、通常は0.60以上であり、好ましくは0.70以上である。
第一の位相差層のRe(650)/Re(550)〔式(4)〕は、好ましくは1.01以上であり、通常は1.40以下、好ましくは1.30以下である。
第二の位相差層は、式(2)及び式(3)及び式(4)で表される光学特性を有し、より好ましくは式(2-1)で表される光学特性を有する。
100nm<Re(550)<160nm (2)
110nm<Re(550)<150nm (2-1)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
第二の位相差層のRe(450)/Re(550)〔式(3)〕は、好ましくは0.95以下であり、さらに好ましくは0.90以下であり、通常は0.60以上である。
第二の位相差層のRe(650)/Re(550)〔式(4)〕は、好ましくは1.01以上であり、通常は1.40以下、好ましくは1.30以下である。
第三の位相差層の面内位相差値Re(550)は通常0~10nmの範囲であり、好ましくは0~5nmの範囲である。厚み方向の位相差値Rthは、通常-10~-300nmの範囲であり、好ましくは-20~-200nmの範囲である。かかる面内位相差値Re(550)及び厚み方向の位相差値Rthは、上記位相差層と同じ方法で調整することができる。
Re(450)/Re(550)≧1.00 (6)
1.00≧Re(650)/Re(550) (7)
本発明の位相差フィルムは、好ましくは基材を有する。基材としては前記したものと同じものが挙げられる。
重合性液晶を重合させることにより形成される層(位相差層)は、通常、1以上の重合性液晶を含有する組成物(以下、重合性液晶組成物ということがある。)を、基材、配向膜、保護層又は位相差層の上に塗布し、得られた塗膜中の重合性液晶を重合させることにより形成される。
具体的な溶剤としては、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、フェノール等のアルコール溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、N-メチル-2-ピロリジノン等のケトン溶剤;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の非塩素化脂肪族炭化水素溶剤;トルエン、キシレン等の非塩素化芳香族炭化水素溶剤;アセトニトリル等のニトリル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤;およびクロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素溶剤;が挙げられる。これら他の溶剤は、単独で用いてもよいし、組み合わせてもよい。
本発明における配向膜とは、重合性液晶を所望の方向に液晶配向させる、配向規制力を有するものである。
配向膜としては、重合性液晶組成物の塗布などにより溶解しない溶剤耐性を有し、また、溶剤の除去や重合性液晶の配向のための加熱処理における耐熱性を有するものが好ましい。かかる配向膜としては、配向性ポリマーを含む配向膜、光配向膜及び表面に凹凸パターンや複数の溝を形成し配向させるグルブ配向膜等が挙げられる。
単官能アクリレートとは、アクリロイルオキシ基(CH2=CH-COO-)及びメタクリロイルオキシ基(CH2=C(CH3)-COO-)からなる群より選ばれる基(以下、(メタ)アクリロイルオキシ基と記すこともある。)を分子内に1個有する化合物である。
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート;トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート;エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物;ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物;
トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物;
カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物;カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物、及びカプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレートと酸無水物などが挙げられる。なお、ここに示した多官能アクリレートの具体例において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。また、カプロラクトン変性とは、(メタ)アクリレート化合物のアルコール由来部位と(メタ)アクリロイルオキシ基との間に、カプロラクトンの開環体、又は、開環重合体が導入されていることを意味する。
かかる市販品としては、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製)、「ARONIX M-220」、同「M-325」、同「M-240」、同「M-270」同「M-309」、同「M-310」、同「M-321」、同「M-350」 、同「M-360」 、同「M-305」 、同「M-306」 、同「M-450」 、同「M-451」 、同「M-408」 、同「M-400」 、同「M-402」 、同「M-403」 、同「M-404」 、同「M-405」 、同「M-406」(東亜合成株式会社製)、「EBECRYL11」、同「145」 、同「150」 、同「40」 、同「140」 、同「180」 、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYLシリーズ(ダイセル・サイテック株式会社製)などを挙げることができる。
例えば、配向膜が配向規制力として水平配向規制力を発現させる材料であれば、重合性液晶は水平配向またはハイブリッド配向を形成することができ、垂直配向規制力を発現させる材料であれば、重合性液晶は垂直配向または傾斜配向を形成することができる。
配向規制力は、配向膜が配向性ポリマーから形成されている場合は、表面状態やラビング条件によって任意に調整することが可能であり、光配向性ポリマーから形成されている場合は、偏光照射条件等によって任意に調整することが可能である。また、重合性液晶の、表面張力や液晶性等の物性を選択することにより、液晶配向を制御することもできる。
基材上に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層を形成し、該第二の位相差層の上に、配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層を形成してもよい。この場合、本位相差フィルムは、基材上に、配向膜を介して、または配向膜を介することなく、第二の位相差層を備え、該第二の位相差層の上に、配向膜を介して、または配向膜を介することなく、第一の位相差層を備えた構成となる。この際、第一の位相差層と第二の位相差層の間に保護層があってもよい。
この場合、本位相差フィルムは、基材の一方の面に、配向膜を介して、または配向膜を介することなく第一の位相差層を備え、該第一の位相差層の上に配向膜を介して、または配向膜を介することなく、第二の位相差層を備えた構成となる。
基材の一方の面に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層を形成し、該第二の位相差層の上に、配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層を形成し、基材の他方の面に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層を形成してもよい。この場合、本位相差フィルムは、基材の一方面に、配向膜を介して、または配向膜を介することなく、第二の位相差層を備え、該第二の位相差層の上に、配向膜を介して、または配向膜を介することなく、第一の位相差層を備え、前記基材の他方の面に、配向膜を介して、または配向膜を介することなく、第二の位相差層を備えた構成となる。
保護層は、通常、多官能アクリレート(メタクリレート)、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等からなるアクリル系オリゴマーあるいはポリマー、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリビニルピロリドン、デンプン類、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等の水溶性ポリマーと溶剤とを含有する保護層形成用組成物から形成されることが好ましい。
に本位相差フィルムを製造する好適な方法として、Roll to Roll形式による方法
が挙げられる。ここでは、重合性液晶を重合させることにより形成される位相差層の製造方法について説明するが、重合性液晶を重合させることにより形成される位相差層にかえて、延伸フィルムからなる位相差層を用いてもよい、この場合、下記製造工程における「重合性液晶組成物を塗布し」を「延伸フィルムを積層し」に読み替えればよい。
また、下記に代表的な構成の製造方法を例示するが、その他の構成は、下記製造方法に準じて実施すればよい。
(2)該ロールから、該基材を連続的に送り出す工程、
(3)該基材上に配向膜を連続的に形成する工程、
(4)該配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第一の位相差層を形成する工程、
(5)前記(4)で得られた第一の位相差層の上に保護層を連続的に形成する工程、
(6)前記(5)で得られた保護層の上に配向膜を連続的に形成する工程、
(7)前記(6)で得られた配向膜の上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第二の位相差層を形成する工程、
(8)連続的に得られた位相差フィルムを第2の巻芯に巻き取り、第2ロールを得る工程を順に行う方法が挙げられる。なお、工程(3)、(5)及び(6)は、必要に応じて省略してもよく、この際、工程(4)における「該配向膜上」は、「該基材上」に、工程(6)における「前記(5)で得られた保護層」は、「該第一の位相差層」に、工程(7)における「前記(6)で得られた配向膜」は、「該第一の位相差層」又は「前記(5)で得られた保護層」に読み替える。また、搬送時のシワやカールを抑制するために、各工程におけるフィルム搬送時には、保護フィルムを貼合してもよい。
(1a)基材が巻芯に巻き取られているロールを準備する工程、
(2a)該ロールから、該基材を連続的に送り出す工程、
(3a)該基材上に配向膜を連続的に形成する工程、
(4a)該配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第二の位相差層を形成する工程、
(5a)前記(4a)で得られた第二の位相差層の上に保護層を連続的に形成する工程、(6a)前記(5a)で得られた保護層の上に配向膜を連続的に形成する工程、
(7a)前記(6a)で得られた配向膜の上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第一の位相差層を形成する工程、
(8a)連続的に得られた位相差フィルムを第2の巻芯に巻き取り、第2ロールを得る工程
を順に行う方法も挙げられる。なお、工程(3a)、(5a)及び(6a)は、必要に応じて省略してもよく、この際、工程(4a)における「該配向膜上」は、「該基材上」に、工程(6a)における「前記(5a)で得られた保護層」は、「該第二の位相差層」に、工程(7a)における「前記(6a)で得られた配向膜」は、「該第二の位相差層」又は「前記(5a)で得られた保護層」に読み替える。また、搬送時のシワやカールを抑制するために、各工程におけるフィルム搬送時には、保護フィルムを貼合してもよい。
(1b)基材が巻芯に巻き取られているロールを準備する工程、
(2b)該ロールから、該基材を連続的に送り出す工程、
(3b)該基材上に配向膜を連続的に形成する工程、
(4b)該配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第一の位相差層を形成する工程、
(5b)前記(4b)で得られた第一の位相差層と反対の基材面に配向膜を連続的に形成する工程、
(6b)前記(5b)で得られた配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第二の位相差層を形成する工程、
(7b)連続的に得られた位相差フィルムを第2の巻芯に巻き取り、第2ロールを得る工程
を順に行う方法も挙げられる。なお、工程(3b)、及び(5b)は、必要に応じて省略してもよく、この際、工程(4b)における「該配向膜上」は、「該基材上」に、工程(6b)における「前記(5b)で得られた配向膜上」は、「前記(4b)で得られた第一の位相差層と反対の基材面」に読み替える。また、搬送時のシワやカールを抑制するために、各工程におけるフィルム搬送時には、保護フィルムを貼合してもよい。
(1c)透明基材が巻芯に巻き取られているロールを準備する工程、
(2c)該ロールから、該透明基材を連続的に送り出す工程、
(3c)該透明基材上に配向膜を連続的に形成する工程、
(4c)該配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第二の位相差層を形成する工程、
(5c)前記(4c)で得られた第二の位相差層と反対の基材面に配向膜を連続的に形成する工程、
(6c)前記(5c)で得られた配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第一の位相差層を形成する工程、
(7c)連続的に得られた位相差フィルムを第2の巻芯に巻き取り、第2ロールを得る工程
を順に行う方法も挙げられる。なお、工程(3c)、及び(5c)は、必要に応じて省略してもよく、この際、工程(4c)における「該配向膜上」は、「該基材上」に、工程(6c)における「前記(5c)で得られた配向膜上」は、「前記(4c)で得られた第二の位相差層と反対の基材面」に読み替える。また、搬送時のシワやカールを抑制するために、各工程におけるフィルム搬送時には、保護フィルムを貼合してもよい。
(1e)基材が巻芯に巻き取られているロールを準備する工程、
(2e)該ロールから、該基材を連続的に送り出す工程、
(3e)該基材上に配向膜を連続的に形成する工程、
(4e)該配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第一の位相差層を形成する工程、
(5e)前記(4e)で得られた第一の位相差層の上に保護層を連続的に形成する工程、(6e)前記(5e)で得られた保護層の上に配向膜を連続的に形成する工程、
(7e)前記(6e)で得られた配向膜の上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第二の位相差層を形成する工程、
(8e)前記(4e)で得られた第一の位相差層と反対の基材面に配向膜を連続的に形成する工程、
(9e)前記(8e)で得られた配向膜上に重合性液晶組成物を塗布し、連続的に第三の位相差層を形成する工程、
(10e)連続的に得られた位相差フィルムを第2の巻芯に巻き取り、第2ロールを得る工
程を順に行う方法も挙げられる。なお、
工程(3e)、(5e)及び(8e)は、必要に応じて省略してもよく、この際、
工程(4e)における「該配向膜上」は、「該基材上」に、工程(6e)における「前記(5e)で得られた保護層」は、「前記(4e)で得られた第一の位相差層」に、工程(9e)における、「前記(8e)で得られた配向膜上」は、「前記(4e)で得られた第一の位相差層と反対の基材面」に読み替える。また、搬送時のシワやカールを抑制するために、各工程におけるフィルム搬送時には、保護フィルムを貼合してもよい。また、搬送時のシワやカールを抑制するために、各工程におけるフィルム搬送時には、保護フィルムを貼合してもよい。
第一の位相差層、第二の位相差層、偏光板等の接着には粘接着剤を用いてもよい。粘接着剤としては、例えば、粘着剤、水系接着剤及び活性エネルギー線硬化型接着剤が挙げられる。
3,4-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、
1,2-エポキシ-4-ビニルシクロヘキサン、
1,2-エポキシ-4-エポキシエチルシクロヘキサン、
1,2-エポキシ-1-メチル-4-(1-メチルエポキシエチル)シクロヘキサン、 3,4-エポキシシクロヘキシルメチル (メタ)アクリレート、
2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールと4-エポキシエチル-1,2-エポキシシクロヘキサンとの付加物、
エチレン ビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、
オキシジエチレン ビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、
1,4-シクロヘキサンジメチル ビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、
3-(3,4-エポキシシクロヘキシルメトキシカルボニル)プロピル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートなど。
1,4-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル〕ベンゼン、
3-エチル-3-(2-エチルヘキシルオキシメチル)オキセタン、
ビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、
3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、
3-エチル-3-(シクロヘキシルオキシメチル)オキセタン、
フェノールノボラックオキセタン、
1,3-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕ベンゼンなど。
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロホスフェート、
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロボレートなど。
ジフェニルヨードニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、
ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
ビス(4-ノニルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェートなど。
トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、
トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
トリフェニルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジフェニル(4-フェニルチオフェニル)スルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、
4,4’-ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、
4,4’-ビス〔ジ(β-ヒドロキシエトキシフェニル)スルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロアンチモネート、
4,4’-ビス〔ジ(β-ヒドロキシエトキシフェニル)スルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、
7-〔ジ(p-トルイル)スルホニオ〕-2-イソプロピルチオキサントン ヘキサフルオロアンチモネート、
7-〔ジ(p-トルイル)スルホニオ〕-2-イソプロピルチオキサントン テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
4-フェニルカルボニル-4’-ジフェニルスルホニオジフェニルスルフィド ヘキサフルオロホスフェート、
4-(p-tert-ブチルフェニルカルボニル)-4’-ジフェニルスルホニオジフェニルスルフィド ヘキサフルオロアンチモネート、
4-(p-tert-ブチルフェニルカルボニル)-4’-ジ(p-トルイル)スルホニオ-ジフェニルスルフィド テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなど。
キシレン-シクロペンタジエニル鉄(II) ヘキサフルオロアンチモネート、
クメン-シクロペンタジエニル鉄(II) ヘキサフルオロホスフェート、
キシレン-シクロペンタジエニル鉄(II) トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタナイドなど。
の接着剤組成物を直接塗布して接着剤層を形成する方法などが挙げられる。前記接着剤層の厚さは、通常0.001~5μm程度であり、好ましくは0.01μm以上、また好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1μm以下である。接着剤層が厚すぎると、偏光板の外観不良となりやすい。
なお、照射強度は、好ましくは光カチオン重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度であり、より好ましくは波長400nm以下の波長領域における強度であり、さらに好ましくは波長280~320nmの波長領域における強度である。このような光照射強度で1回あるいは複数回照射して、その積算光量が10mJ/cm2以上、好ましくは10~5,000mJ/cm2となるように設定されることが好ましい。上記接着剤への積算光量が10mJ/cm2未満であると、重合開始剤由来の活性種の発生が十分でなく、接着剤の硬化が不十分となる。一方でその積算光量が5,000mJ/cm2を超えると、照射時間が非常に長くなり、生産性向上には不利なものとなる。この際、使用するフィルムや接着剤種の組み合わせなどによって、どの波長領域(UVA(320~390nm)やUVB(280~320nm)など)での積算光量が必要かは異なる。
本位相差フィルムは偏光板と組み合わせることで、本位相差フィルムと偏光板とを備える円偏光板(以下、本円偏光板ということがある。)を得ることができる。本位相差フィルムと偏光板とは、通常、粘接着剤で貼り合わされる。
本光学フィルムの第一の位相差層の遅相軸(光軸)に対して、該偏光板の透過軸または吸収軸と実質的に15°となるように設定するのが好ましい。実質的に15°とは通常15°±5°の範囲である。さらに偏光板の透過軸または吸収軸と第一の位相差層の光軸の為す角度θに対して、偏光板の吸収軸あるいは透過軸と第二の位相差層の光軸の為す角度は、2θ+45°を満たす角度となるように設定することが好ましい。より好ましくは、実質的にθ=15°の場合に60°となるように設定する。実質的に60°とは、通常60°±5°の範囲である。一方で、特開2004-126538号公報に記載のように、第一の位相差層と第二の位相差層の光軸角度を偏光板の透過軸または吸収軸に対して30°と-30°、あるいは45°と-45°としても、広帯域λ/4板としての機能を発現させることができることは公知であるから、所望の方法で層を積層することが可能である。
法としては、本位相差フィルムを、接着剤を用いてその他の基材へ貼合する方法、及び、本位相差フィルムを、接着剤を用いてその他の基材へ貼合した後に位相差フィルムを形成した基材を取り除く方法等が挙げられる。この際、接着剤は、本位相差フィルムが有する位相差層側に塗布されてもよく、また、その他の基材側へ塗布されてもよい。基材と、位相差層との間に配向膜がある場合は、基材と共に配向膜も取り除いてもよい。
また、基材と化学結合を形成する官能基を有する配向膜は、基材と配向膜との密着力が大きくなる傾向があるため、基材を剥離して取り除く場合は、基材と化学結合を形成する官能基が少ない配向膜が好ましい。また、基材と配向膜とを架橋する試薬が含まれないのが好ましく、さらに、配向性ポリマー組成物及び光配向膜形成用組成物等の溶液には基材を溶解する、溶剤等の成分が含まれないことが好ましい。
また、位相差層と化学結合を形成する官能基を有する配向膜は、位相差層と配向膜との密着力が大きくなる傾向がある。よって基材と共に配向膜を取り除く場合は、位相差層と化学結合を形成する官能基が少ない配向膜が好ましい。また、位相差層及び配向膜には、位相差層と配向膜とを架橋する試薬が含まれないことが好ましい。
また、配向膜と化学結合を形成する官能基を有する位相差層は、配向膜と位相差層との密着力が大きくなる傾向がある。よって基材を取り除く場合又は、基材と共に配向膜を取り除く場合は、基材又は配向膜と化学結合を形成する官能基が少ない位相差層が好ましい。また、重合性液晶組成物は、好ましくは基材又は配向膜と位相差層とを架橋する試薬を含まない。
偏光板は、偏光機能を有するフィルムであればよい。当該フィルムとしては、吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルム、又は、吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムを偏光子として含むフィルム等が挙げられる。吸収異方性を有する色素としては、例えば、二色性色素が挙げられる。
この水溶液における二色性有機染料の含有量は、水100質量部あたり、通常1×10-4~10質量部程度であり、好ましくは1×10-3~1質量部であり、さらに好ましくは1×10-3~1×10-2質量部である。この水溶液は、硫酸ナトリウムのような無機塩を染色助剤として含んでいてもよい。染色に用いる二色性染料水溶液の温度は、通常20~80℃程度である。また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常10~1,800秒程度である。
また浸漬時間は、通常1~120秒程度である。
当該保護フィルムとしては、上記した基材と同一のものが挙げられる。
偏光板の偏光性能は、主に単体透過率及び偏光度と呼ばれる数値で表すことがで
き、それぞれ下記式で定義される。
単体透過率(λ)=0.5×(Tp(λ)+Tc(λ))
偏光度(λ)=100×(Tp(λ)-Tc(λ))/(Tp(λ)+Tc(λ))
a=17.5(10.2X-Y)/Y1/2
b=7.0(Y-0.847Z)/Y1/2。
さらに好ましい形態として、第三の位相差層8と組み合わせた図1-7、図1-8、図1-9の位相差フィルム100とすることもできる。
表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子または発光装置を含む。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、タッチパネル表示装置、電子放出表示装置(例えば電場放出表示装置(FED)、表面電界放出表示装置(SED))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置(例えばグレーティングライトバルブ(GLV)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を有する表示装置)および圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置および投写型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。特に本円偏光板は有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置及び無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置に有効に用いることができ、本光学補償偏光板は液晶表示装置及びタッチパネル表示装置に有効に用いることができる。
レーザー顕微鏡には、オリンパス株式会社製のLEXTを用いた。
位相差値は、王子計測機器社製のKOBRA-WRを用いて測定した。なお、450nm及び550nmの位相差値は実測値により求め、650nmの位相差値は他波長の測定結果から得られたコーシーの分散公式より求めた。
[偏光板の製造]
平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ75μmのポリビニルアル
コールフィルムを、30℃の純水に浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.02/2/100の水溶液に30℃で浸漬してヨウ素染色を行った(ヨウ素染色工程)。ヨウ素染色工程を経たポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が12/5/100の水溶液に、56.5℃で浸漬してホウ酸処理を行った(ホウ酸処理工程)。ホウ酸処理工程を経たポリビニルアルコールフィルムを8℃の純水で洗浄した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子(延伸後の厚さ27μm)を得た。この際、ヨウ素染色工程とホウ酸処理工程において延伸を行った。かかる延伸におけるトータル延伸倍率は5.3倍であった。得られた偏光子と、ケン化処理されたトリアセチルセルロースフィルム(コニカミノルタ製 KC4UYTAC 40μm)とを水系接着剤を介してニップロールで貼り合わせた。得られた貼合物の張力を430N/mの保ちながら、60℃で2分間乾燥して、片面に保護フィルムとしてトリアセチルセルロースフィルムを有する偏光板(1)を得た。尚、前記水系接着剤は水100部に、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール(クラレ製 クラレポバール KL318)3部と、水溶性ポリアミドエポキシ樹脂(住化ケムテックス製 スミレーズレジン650 固形分濃度30%の水溶液〕1.5部を添加して調製した。
以下の各成分を混合して、紫外線硬化性接着剤組成物を調製した。
3,4-エポキシシクロヘキシルメチル
3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート 40部
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル 60部
ジフェニル(4-フェニルチオフェニル)スルホニウム
ヘキサフルオロアンチモネート(光カチオン重合開始剤) 4部
[光配向膜形成用組成物の調製]
下記成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、光配向膜形成用組成物(1)を得た。
光配向性材料(2部):
溶剤(98部):シクロペンタノン
市販の配向性ポリマーであるサンエバーSE-610(日産化学工業株式会社製)1重量部に2-ブトキシエタノール99重量部を加えて配向性ポリマー組成物を得た。
SE-610については、固形分量を納品仕様書に記載の濃度から換算した。
下記の成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、組成物(A-1)を得た。
2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(イルガキュア369;チバ スペシャルティケミカルズ社製)
レベリング剤(0.1部):ポリアクリレート化合物(BYK-361N;BYK-Chemie社製)
溶剤:シクロペンタノン(400部)
組成物(B-1)の組成を表Aに示す。各成分を混合し、得られた溶液を80℃で1時間攪拌した後、室温まで冷却し、組成物(B-1)を得た。
表Aにおける括弧内の値は、調製した組成物の全量に対する各成分の含有割合を表す。
表AにおけるLR9000は、BASFジャパン社製のLaromer(登録商標)LR-9000を、Irg907は、BASFジャパン社製のイルガキュア(登録商標)907を、BYK-361Nは、ビックケミージャパン製のレベリング剤を、LC242は、下記式で示されるBASF社製の重合性液晶を、PGMEAは、プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタートを表す。
ロール状シクロオレフィンポリマーフィルム(COP)(ZF-14、日本ゼオン株式会社製 23μm)500mm幅×100mを、4m/分の速度で搬送しながら、プラズマ処理装置を用いて出力0.4kWで1回処理した。プラズマ処理を施した表面に、光配向膜形成用組成物(1)を460mmの範囲でダイコーターを用いて11.7ml/分の速度で塗布し、100℃で2分間乾燥し、偏光UV照射装置を用いて、搬送方向に対して15°の方向に積算光量100mJ/cm2(空気雰囲気下、波長313nmにおける積算光量)で偏光UV露光を実施した。得られた配向膜の膜厚をレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ、100nmであった。続いて、配向膜上に組成物(A-1)を、ダイコーターを用いて39.2ml/分の速度で塗布し、120℃で2分間乾燥した後、高圧水銀ランプを用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:1000mJ/cm2)することにより第一の位相差層(1-1)を形成したフィルムを得た。
得られた第一の位相差層(1-1)の厚みをレーザー顕微鏡で確認したところ、4.2μmであった。また、得られた第一の位相差層(1-1)を形成したフィルムの位相差値を測定したところ、Re(550)=284nm、Rth(550)=142nmであった。また、波長450nmならびに波長650nmの位相差値を測定したところ、Re(450)=247nm、Re(650)=290nmであった。各波長での面内位相差値の関係は以下のとおりとなった。
Re(450)/Re(550)=0.87
Re(650)/Re(550)=1.02
すなわち、第一の位相差層(1-1)は下記式(1)、(3)及び(4)で表される光学特性を有した。なお、COPの波長450nm、波長550nmならびに波長650nmにおける位相差値は略0であるため、当該面内位相差値の関係には影響しない。
200nm<Re(550)<320nm (1)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
光配向膜への偏光UV照射を搬送方向に対して75°の方向に、また、配向膜上に組成物(A-1)を、ダイコーターを用いて19.6ml/分の速度で塗布した以外は第一の位相差層(1-1)の製造例と同様にして、第二の位相差層(2-1)を形成したフィルムを得た。
得られた第二の位相差層(2-1)の厚みをレーザー顕微鏡で確認したところ、2.1μmであった。また、第二の位相差層(2-1)を形成したフィルムの位相差値を測定したところ、Re(550)=142nm、Rth(550)=71nmであった。また、波長450nmならびに波長650nmの位相差値を測定したところ、Re(450)=124nm、Re(650)=145nmであった。各波長での面内位相差値の関係は以下のとおりとなった。
Re(450)/Re(550)=0.87
Re(650)/Re(550)=1.02
すなわち、第二の位相差層(2-1)は下記式(2)、(3)及び(4)で表される光学特性を有した。なお、COPの波長450nm、波長550nmならびに波長650nmにおける位相差値は略0であるため、当該面内位相差値の関係には影響しない。
100nm<Re(550)<160nm (2)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
Re(450)/Re(550)=0.76
Re(650)/Re(550)=1.09
すなわち、位相差フィルム(1)は下記式(2)、(3)及び(4)で表される光学特性を有した。なお、COPの波長450nm、波長550nmならびに波長650nmにおける位相差値は略0であるため、当該面内位相差値の関係には影響しない。
100nm<Re(550)<160nm (2)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
すなわち、位相差フィルム(1)は下記式(6)、(7)で表される光学特性を示した。
-2.0≦ a* ≦0.5 (6)
-0.5≦ b* ≦5.0 (7)
偏光板に粘着剤を介して第一の位相差層(1-1)を形成したフィルムの第一の位相差層側の面をRoll to Roll貼合し、次に、第一の位相差層(1-1)を形成したフィルムのCOPフィルムを剥がしながら、第二の位相差層(2-1)を形成したフィルムの第二の位相差層側の面をRoll to Roll貼合し、第二の位相差層(2-1)を形成したフィルムのCOPフィルムを剥がしながら巻き取ることで、偏光板に第一の位相差層(1-1)と第二の位相差層(2-1)を転写形成した83μmの非常に薄型の円偏光板(2)を得た。したがって、円偏光板(2)には、偏光板に5μm以下の第一の位相差層(1-1)と5μm以下の第二の位相差層(2-1)からなる位相差フィルムが貼合されている。この円偏光板(2)の楕円率測定結果を表2に示す。円偏光板(2)の第二の位相差層側の面を粘着剤を用いて鏡に貼合し、正面鉛直方向から仰角60°の位置における方位角全方向からの色相変化を観察した。色相変化が特に大きかった方向2点から見たときの色を表2に示す。円偏光板(2)は、どの方向から観察しても着色が無く、良好な黒表示が得られた。
実施例1と同様に第一の位相差層(1-1)を形成したフィルムを作製し、該第一の位相差層面に、コロナ処理を施し、その上に前記紫外線硬化性接着剤組成物をマイクログラビアコーター塗布し、メタルハライドランプを光源とする紫外線照射装置を用い、320~400nmの波長における積算光量が200mJ/cm2となるように紫外線照射して、厚み1μmの中間層を形成した。さらに、中間層にプラズマ処理を施し、実施例1と同様にして第二の位相差層(2-1)を形成し、位相差フィルム(2)を作製した。続いて、実施例1と同様にして偏光板と位相差フィルム(2)の第二の位相差層側の面を貼合し、円偏光板(3)を得た。この円偏光板(3)の楕円率測定結果を表2に示す。円偏光板(3)のCOP側の面を粘着剤を用いて鏡に貼合し、正面鉛直方向から仰角60°の位置における方位角全方向からの色相変化を観察した。色相変化が特に大きかった方向2点から見たときの色を表2に示す。円偏光板(3)は、どの方向から観察しても着色が無く、良好な黒表示が得られた。
実施例1と同様に第一の位相差層(1-1)を形成したフィルムを作製し、第一の位相差層を形成したフィルムの第一の位相差層とは反対の面に、実施例1と同様にして第二の位相差層(2-1)を形成し、位相差フィルム(3)を作製した。続いて、第一の位相差層面を接着剤を介して偏光板と接着貼合した以外は、実施例1と同様にして偏光板と位相差フィルム(3)を組み合わせて円偏光板(4)を得た。この円偏光板(4)の楕円率測定結果を表2に示す。
円偏光板(4)の第二の位相差層側の面を粘着剤を用いて鏡に貼合し、正面鉛直方向から仰角60°の位置における方位角全方向からの色相変化を観察した。色相変化が特に大きかった方向2点から見たときの色を表2に示す。円偏光板(4)は、どの方向から観察しても着色が無く、良好な黒表示が得られた。
[第三の位相差層の製造]
ロール状シクロオレフィンポリマーフィルム(COP)(ZF-14、日本ゼオン株式会社製 23μm)500mm幅×100mを、4m/分の速度で搬送しながら、プラズマ処理装置を用いて出力0.4kWで1回処理した。プラズマ処理を施した表面に、前記配向性ポリマー組成物を、幅460mmの範囲でダイコーターを用いて11.7ml/分の速度で塗布し、90℃で1分間乾燥し、配向膜を得た。得られた配向膜の膜厚をレーザー顕微鏡で測定したところ、50nmであった。続いて、前記配向膜上に組成物(B-1)をダイコーターを用いて6.2ml/分の速度で塗布し、90℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプを用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:1000mJ/cm2)することにより第三の位相差層を形成したフィルムを得た。 得られた第三の位相差層の膜厚をレーザー顕微鏡で測定したところ、膜厚は550nmであった。また、得られた第三の位相差層を形成したフィルムの波長550nmでの位相差値を測定したところRe(550)=1nm、Rth(550)=-75nmであった。
すなわち、第三の位相差層は下記式(5)で表される光学特性を有した。なお、COPの波長550nmにおける位相差値は略0であるため、当該光学特性には影響しない。
nx≒ny<nz (5)
Re(450)/Re(550)=0.76
Re(650)/Re(550)=1.09
すなわち、位相差フィルム(4)は下記式(2)、(3)、(4)及び(6)で表される光学特性を有した。なお、COPの波長450nm、波長550nmならびに波長650nmにおける位相差値は略0であるため、当該面内位相差値の関係には影響しない。
100nm<Re(550)<160nm (2)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
nx>nz>ny (6)
ロール状シクロオレフィンポリマーフィルム(COP)(ZF-14、日本ゼオン株式会社製 23μm)の代わりに枚葉のポリカーボネートフィルム(商品名「ピュアエースRM」帝人株式会社製 50μm)を用いたこと以外は実施例1の第一の位相差層(1-1)の製造例と同様にして第一の位相差層(1-1)を形成し、位相差フィルム(5)を作製した。なお、実施例6ではポリカーボネートフィルムに位相差があるため、ポリカーボネートフィルムを第二の位相差層とする。この後、実施例1と同様にして偏光板と位相差フィルム(5)の第一の位相差層面を接着剤を介して貼合して円偏光板(6)を得た。この円偏光板(6)の楕円率測定結果を表2に示す。円偏光板(6)のポリカーボネートフィルム面を粘着剤を用いて鏡に貼合し、正面鉛直方向から仰角60°の位置における方位角全方向からの色相変化を観察した。色相変化が特に大きかった方向2点から見たときの色を表2に示す。円偏光板(6)は、どの方向から観察しても着色が無く、良好な黒表示が得られた。
[第二の位相差層(2-2)の製造]
偏光UVの照射方向を15°から45°に変えた以外は実施例1と同様にして第二の位相差層(2-2)を有するフィルムを作製した。
比較例1と同様に作製した円偏光板(7)の第二の位相差層側の面にさらに実施例5で作製した第三の位相差層を有するフィルムを実施例5と同様の方法で貼りあわせることで円偏光板(8)を得た。
この円偏光板(8)の楕円率測定結果を表2に示す。楕円率は実施例1~6よりも低く正面の反射色はわずかに紫色を呈していた。円偏光板(8)の第三の位相差層面を粘着剤を用いて鏡に貼合し、正面鉛直方向から仰角60°の位置における方位角全方向からの色相変化を観察した。色相変化が特に大きかった方向2点から見たときの色を表2に示す。円偏光板(8)は、特定の方向から観察した際に反射色が青緑色並びに赤色に呈することが観察された。
ロール状の縦一軸延伸されたシクロオレフィンポリマーフィルム(COP)(ZM-14、日本ゼオン株式会社製)を第一の位相差層と第二の位相差層として用いた以外は実施例1と同様の方法で偏光板と貼りあわせることで円偏光板(9)を得た。第一の位相差層の厚みを確認したところ、33μmであった。また、位相差値を測定したところ、Re(550)=274nm、Rth(550)=137nmであった。また、波長450nmならびに波長650nmの位相差値を測定したところ、Re(450)=275nm、Re(650)=271nmであった。各波長での面内位相差値の関係は以下のとおりとなった。
Re(450)/Re(550)=1.00
Re(650)/Re(550)=0.99
第二の位相差層の厚みを確認したところ、28μmであった。また、位相差値を測定したところ、Re(550)=138nm、Rth(550)=69nmであった。また、波長450nmならびに波長650nmの位相差値を測定したところ、Re(450)=138nm、Re(650)=138nmであった。各波長での面内位相差値の関係は以下のとおりとなった。
Re(450)/Re(550)=1.00
Re(650)/Re(550)=1.00
この円偏光板(9)の楕円率測定結果を表2に示す。特に450nmの楕円率は実施例1~6よりも低く正面の反射色は濃青色を呈していた。円偏光板(9)のCOP面を粘着剤を用いて鏡に貼合し、正面鉛直方向から仰角60°の位置における方位角全方向からの色相変化を観察した。色相変化が特に大きかった方向2点から見たときの色を表2に示す。円偏光板(9)は、特定の方向から観察して際に反射色が紫色に呈することが観察された。
2 第二の位相差層
3 基材
100 本位相差フィルム
4 配向膜
5 粘着剤
6 偏光板
7 保護層
8 第三の位相差層
200 有機EL表示装置
30 有機EL表示装置
31 本円偏光板
32 基板
33 層間絶縁膜
34 画素電極
35 発光層
36 カソード電極
37 封止層
38 薄膜トランジスタ
39 リブ
Claims (14)
- 位相差フィルムと偏光板とを備える円偏光板であり、
位相差フィルムが第一の位相差層及び第二の位相差層を含む少なくとも2つの位相差層を有し、
第一の位相差層が、
式(1)及び式(3)及び式(4)で表される光学特性を有し、
第二の位相差層が、
式(2)及び式(3)及び式(4)で表される光学特性を有し、
該位相差フィルムが、
式(2)及び式(3)及び式(4)で表される光学特性を有し、
第一の位相差層及び第二の位相差層がそれぞれ1以上の重合性液晶を重合させることにより形成されるコーティング層であり、
位相差フィルムの第一の位相差層の遅相軸に対して、偏光板の透過軸または吸収軸の為す角度が15°±5°の範囲(ただし、10°を除く)となる、円偏光板。
200nm<Re(550)<320nm (1)
100nm<Re(550)<160nm (2)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
(式中、Re(450)は波長450nmにおける面内位相差値を表し、Re(550)は波長550nmにおける面内位相差値を表し、Re(650)は波長650nmにおける面内位相差値を表す。) - 位相差フィルムが式(5)で表される第三の位相差層をさらに有する請求項1に記載の円偏光板。
nx≒ny<nz (5)
(nxは、位相差層が形成する屈折率楕円体において、フィルム平面に対して平行な方向の主屈折率を表し、nyは、位相差層が形成する屈折率楕円体において、フィルム平面に対して平行であり、且つ、該nxの方向に対して直交する方向の屈折率を表す。nzは、位相差層が形成する屈折率楕円体において、フィルム平面に対して垂直な方向の屈折率を表す。) - 位相差フィルムが、式(6)及び(7)で表される光学特性を有する請求項1または請求項2に記載の円偏光板。
-2.0≦ a* ≦0.5 (6)
-0.5≦ b* ≦5.0 (7)
(式中、a*及びb*は、L*a*b*表色系における色座標を表す。) - 第一の位相差層の厚さが5μm以下である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の円偏光板。
- 第二の位相差層の厚さが5μm以下である請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の円偏光板。
- 第一の位相差層及び第二の位相差層の厚さがそれぞれ5μm以下である請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の円偏光板。
- 位相差フィルムが基材を有し、基材上に、配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層が形成され、該第一の位相差層の上に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層が形成されている請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の円偏光板。
- 位相差フィルムが基材を有し、基材上に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層が形成され、該第二の位相差層の上に、配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層が形成されている請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の円偏光板。
- 位相差フィルムが基材を有し、基材の一方の面に、配向膜を介するかまたは介さずに第一の位相差層が形成され、基材の他方の面に、配向膜を介するかまたは介さずに第二の位相差層が形成されている請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の円偏光板。
- 第一の位相差層と第二の位相差層の光軸の為す角度が実質的に60°である請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の円偏光板。
- 位相差フィルムが第一の位相差層と、第二の位相差層との間に保護層を有する請求項1~10のいずれかに記載の円偏光板。
- 偏光板の吸収軸あるいは透過軸と第一の位相差層の光軸の為す角度θに対して、偏光板の吸収軸あるいは透過軸と第二の位相差層の光軸の為す角度が実質的に2θ+45°の関係である請求項1~11のいずれか1項に記載の円偏光板。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載の円偏光板を備える有機EL表示装置。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載の円偏光板を備えるタッチパネル表示装置。
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