TW201346312A - 光學薄膜、圓偏光板及圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的係提供一種顯示即使薄膜厚度薄,面內方向之相位差表現性高,且充分逆波長分散性之光學薄膜。本發明之光學薄膜係含有熱可塑性樹脂與滿足下述1)~5)之化合物之光學薄膜;1)在溶液吸收光譜,於200nm以上且350nm以下之波長領域具有至少2個最大吸收;2)其中將第一最大吸收之波長作為λ max1,將較其短之波長側之第二最大吸收之波長作為λ max2時,(λ max1-λ max2)為20nm以上;3)分子之長寬比為1.70以上;4)於分子內具有非芳香族烴環、非芳香族雜環或芳香族雜環;5)面內相位差上昇感度為0.1以上;滿足110nm≦R0(550)≦170nm、0.72≦R0(450)/R0(550)≦0.96、0.83≦R0(550)/R0(650)≦0.97。

Description

光學薄膜、圓偏光板及圖像顯示裝置
本發明係關於光學薄膜、圓偏光板及圖像顯示裝置。
λ/4相位差薄膜係將直線偏光變換為圓偏光或橢圓偏光,或可將圓偏光或橢圓偏光變換為直線偏光。如此λ/4相位差薄膜係廣泛用在圖像顯示裝置或光拾波裝置等各式各樣光學用途。
如光拾波裝置,使用在用特定波長之雷射光源之光學裝置之λ/4相位差薄膜,若僅對於特定波長之光賦予1/4波長之相位差(以下亦稱為阻滯)即可。然而,用於彩色圖像顯示裝置或可見光之防反射膜等之λ/4相位差薄膜,追求對於可見光全域之光賦予1/4波長之相位差。
據此,用於彩色圖像顯示裝置之λ/4相位差薄膜,追求具有賦予對長波長之光之相位差,大於賦予對短波長之光之相位差,負之波長分散性(逆波長分散性)。然而,賦予1/4波長之相位差,且顯示充分負之波 長分散性(逆波長分散性)之薄膜;尤其是對於單層、且廣大波長領域之光可賦予λ/4之相位差而得到薄膜實為困難。
顯示以往之負波長分散性(逆波長分散性)之λ/4相位差薄膜,將不同波長分散性之相位差薄膜之間其光軸之間如交叉般貼合而得到(例如參照專利文獻1)。
然而,此等之薄膜因為有必要將所層合之相位差薄膜各自調整為1/4波長或1/2波長,故製造困難。又,為了限制所層合之相位差薄膜之相位差範圍,波長分散性之可調整範圍為有限,無法對於十分廣泛波長領域之光賦予1/4波長之相位差。又,為了使1/4波長或1/2波長之相位差表現於各薄膜,有必要增大各薄膜之厚度,但有增大圖像顯示裝置之厚度之類的問題。
另一方面,為了縮小薄膜之厚度,亦有使相位差表現性高之材料含有於薄膜之方法。然而,包含相位差表現性高之材料之薄膜,薄膜之厚度雖可縮小,藉由僅些微薄膜厚度之變動,面內方向之相位差或厚度方向之相位差容易大幅變動。因此,不僅相位差之調整為困難,亦產生色不勻或對比降低等之類的問題。
於專利文獻2,已提案包含相位差為λ/2波長之光學異向性層A與相位差為λ/4波長之光學異向性層B,光學異向性層A與B其中一方之光學異向性層為由液晶性分子所形成之層的相位差板。然而,即使在此相位差 板,與前述相同,為了限制各光學異向性層之相位差為1/4波長或1/2波長,完全控制相位差板之波長分散性實為困難。
對於此,已研究藉由樹脂或阻滯控制劑的選擇,即使單層,相位差與波長分散性可兩立之相位差薄膜。例如於專利文獻3,已提案由具有特定乙醯化度之纖維素乙酸酯所構成之拉伸薄膜。於專利文獻4,已提案包含具有作為阻滯控制劑之配位性賦予基與雙折射性賦予基之化合物之光學薄膜;於專利文獻5,已提案包含纖維素酯與具有二以上芳香族環之阻滯上昇劑之相位差板;於專利文獻6,已提案作為阻滯控制劑,係包含與分子長軸方向垂直之方向之偶極距的大小,大於分子長軸方向與平行方向之偶極距大小的低分子化合物之光學薄膜。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開平10-68816號公報
專利文獻2:日本特開2001-91741號公報
專利文獻3:日本特許第3459779號公報
專利文獻4:日本特許第4583648號公報
專利文獻5:日本特許第4605908號公報
專利文獻6:日本特開2007-249180號公報
然而,專利文獻3之拉伸薄膜,纖維素酯薄膜單獨時無法完全控制相位差與波長分散性雙方。記載於日本專利文獻4之阻滯控制劑,相位差表現性(尤其是面內方向之相位差表現性)低,為了得到所期望之相位差,有必要增大薄膜之厚度。又,記載於專利文獻6之阻滯控制劑,耐光性顯著惡化。記載於專利文獻5之阻滯上昇劑,有逆波長分散性劣化、薄膜之著色或耐光性等之問題。
如此,相位差表現性與逆波長分散性係為互相權衡的關係,正追求在廣泛波長領域具有高度相位差表現性,且顯示充分逆波長分散性之光學薄膜。
本發明係鑑於上述事情而完成者,目的在提供一種薄膜厚度即使薄,面內方向之相位差表現性高,且顯示充分逆波長分散性之光學薄膜。
本發明者們為了解決上述課題,發現將用於相位差上昇機能之取代基的位置作為可比較自由配置之環狀基主體的母核之際,於特定長寬比之範圍相位差上昇效果優異者,但因為波長分散性不夠充分,變化取代基種類及組合經各種研究之結果,於取代基鄰接之基互相具有不同原子時波長分散性優異,又如此化合物具有特異之吸收峰值。進而,研判即使未必為當初所研究化合物之構造的 範疇,具有如此吸收峰值之化合物顯示本發明的效果。又,發現藉由使用該光學薄膜,得到色變動少,耐光性亦優異之圖像顯示裝置,而至完成本發明。亦即,關於本發明之上述課題係由以下之手段解決。
〔1〕一種光學薄膜,其係含有熱可塑性樹脂與全部滿足下述(1)~(5)中至少1種之化合物,其特徵為(1)在溶液吸收光譜,於200nm以上且350nm以下之波長領域具有至少2個最大吸收;(2)在200nm以上且350nm以下之波長領域,2個最大吸收當中,將第一最大吸收之波長作為λ max1,將比在前述第一最大吸收更短之波長側之第二最大吸收之波長作為λ max2時,(λ max1-λ max2)為20nm以上;(3)分子之長寬比為1.70以上;(4)於分子內具有非芳香族烴環、芳香族雜環或非芳香族雜環;(5)含有前述熱可塑性樹脂與相對於前述熱可塑性樹脂為1質量%之前述化合物之厚度60μm試料薄膜,將拉伸前在波長550nm之面內方向的相位差作為R0A0(550),將以高前述試料薄膜之玻璃轉移溫度25℃之溫度在拉伸後之波長550nm之面內方向的相位差作為R0A1(550)時,將(R0A1(550)-R0A0(550))除以拉伸倍率所得到之面內相位差感度作為A,由前述熱可塑性樹脂所構成之厚度60μm之空白薄膜,將在波長550nm拉 伸前之面內方向的相位差作為R0B0(550),將以高前述空白薄膜之玻璃轉移溫度25℃之溫度在拉伸後之波長550nm之面內方向的相位差作為R0B1(550)時,將(R0B1(550)-R0B0(550))除以拉伸倍率所得到之面內相位差感度作為B時,(A-B)所定義之面內相位差上昇感度為0.1以上,將在波長450nm、550nm及650nm所測定之面內方向的相位差各自作為R0(450)、R0(550)及R0(650)時,全部滿足式(a)~(c):
(a)110nm≦R0(550)≦170nm
(b)0.72≦R0(450)/R0(550)≦0.96
(c)0.83≦R0(550)/R0(650)≦0.97。
〔2〕如〔1〕之光學薄膜,其中前述熱可塑性樹脂為含有纖維素衍生物。
〔3〕如〔1〕或〔2〕之光學薄膜,其中前述化合物為於分子內具有至少一個非芳香族環。
〔4〕如〔1〕~〔3〕中任一項之光學薄膜,其中前述化合物之前述(λ max1-λ max2)為50nm以上。
〔5〕如〔1〕~〔4〕中任一項之光學薄膜,其中將前述光學薄膜面內之遲相軸方向的折射率定為nx,在前述光學薄膜面內與前述遲相軸垂直方向的折射率定為ny,前述光學薄膜之厚度方向的折射率定為nz時,進一步滿足式(d)的關係(d)0≦Nz=Rth(550)/R0(550)+0.5≦1。
〔6〕如〔1〕~〔5〕中任一項之光學薄膜,其中前 述化合物為下述一般式(A)所示,
(一般式(A)中,Q表示芳香族烴環、非芳香族烴環、芳香族雜環或非芳香族雜環;Wa及Wb為鍵結於構成前述Q之環之原子的氫原子或取代基,鍵結前述Wa之原子與鍵結前述Wb之原子為彼此相鄰,且前述Wa與前述Wb彼此相異,Wa與Wb可互相鍵結而形成環;R3表示取代基;m為0~2;m為2時,R3可為彼此相同或相異;n表示1~10之整數;n為2以上時,複數之Q、L2、Wa、Wb、R3、m可為彼此相同或相異;L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;RL表示氫原子或取代基;R1及R2各自獨立表示取代基)。
〔7〕如〔1〕~〔6〕中任一項之光學薄膜,其中前述一般式(A)所示之化合物為下述一般式(B)所示之化合物,
(一般式(B)中,Wa及Wb為鍵結於構成前述Q之環之原子的氫原子或取代基,鍵結前述Wa之原子與鍵結前述Wb之原子為彼此相鄰,且前述Wa與前述Wb為彼此相異,Wa與Wb可互相鍵結而形成環;R3表示取代基;m為0~2;m為2時,R3可為彼此相同或相異;L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;RL表示氫原子或取代基;R1及R2各自獨立表示取代基)。
〔8〕如〔1〕~〔7〕中任一項之光學薄膜,其中前述一般式(B)所示之化合物為下述一般式(1B)所示之化合物,
(一般式(1B)中,Wa及Wb為鍵結於構成前述Q 之環之原子的氫原子或取代基,鍵結前述Wa之原子與鍵結前述Wb之原子為彼此相鄰,且前述Wa與前述Wb為彼此相異,Wa與Wb可互相鍵結而形成環;R3表示取代基;m為0~2;m為2時,R3可為彼此相同或相異;L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;RL表示氫原子或取代基;R1及R2各自獨立表示取代基)。
〔9〕如〔1〕~〔7〕中任一項之光學薄膜,其中前述一般式(B)所示之化合物為下述一般式(2B)所示,
(一般式(2B)中,W1為環狀基,W1之環構成原子當中與苯環鍵結之原子為碳原子或氮原子;R3表示取代基;m為0~2;m為2時,R3可為彼此相同或相異;L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;RL表示氫原子或取代基;R1及R2各自獨立表示取代基)。
〔10〕如〔1〕~〔9〕中任一項之光學薄膜,其中前述光學薄膜之厚度為10~100μm。
〔11〕如〔1〕~〔10〕中任一項之光學薄膜,其中前述化合物之含量相對於前述熱可塑性樹脂為1~15質量%。
〔12〕如〔1〕~〔11〕中任一項之光學薄膜,其中前述光學薄膜面內之遲相軸與前述光學薄膜之寬度方向所成之角度為40°以上50°以下。
〔13〕一種圓偏光板,其特徵為包含如〔1〕~〔12〕中任一項之光學薄膜。
〔14〕一種圖像顯示裝置,其特徵為包含如〔1〕~〔12〕中任一項之光學薄膜。
根據本發明,可提供一種薄膜厚度即使薄,面內方向之相位差表現性高,且顯示充分逆波長分散性之光學薄膜。又,包含該光學薄膜之圖像顯示裝置,於外光下之黑色再現性優異,從對角線方向之可視性亦優異。
10‧‧‧有機EL顯示裝置
12‧‧‧光反射電極
14‧‧‧發光層
16‧‧‧透明電極層
18‧‧‧透明基板
20‧‧‧圓偏光板
20A‧‧‧λ/4相位差薄膜
20B‧‧‧偏光片(直線偏光膜)
30‧‧‧液晶顯示裝置
40‧‧‧液晶元件
50‧‧‧第一偏光板
52‧‧‧第一偏光片
54‧‧‧保護薄膜(F1)
56‧‧‧保護薄膜(F2)
60‧‧‧第二偏光板
62‧‧‧第二偏光片
64‧‧‧保護薄膜(F3)
66‧‧‧保護薄膜(F4)
70‧‧‧背光
[圖1]表示化合物溶液吸收光譜之一例之圖。
[圖2]表示有機EL顯示裝置構成之一例之模式圖。
[圖3]由圓偏光板說明防反射功能之模式圖。
[圖4]表示液晶顯示裝置構成之一例之模式圖。
1.光學薄膜
本發明之光學薄膜為含有熱可塑性樹脂與用於本發明之化合物。
對於熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂可為纖維素衍生物(例如纖維素酯系樹脂、纖維素醚系樹脂等)、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚碸系樹脂、聚酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、烯烴系樹脂(例如降莰烯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、環狀共軛二烯系樹脂、乙烯基脂環式烴系樹脂)等。其中,以纖維素衍生物、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂為佳,以纖維素衍生物為更佳,以纖維素酯系樹脂為最佳。
纖維素衍生物
纖維素衍生物係將纖維素作為原料之化合物(具有纖維素骨架之化合物)。於纖維素衍生物之例,係包含纖維素醚(例如甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、氰基乙基纖維素等)、纖維素酯(詳細後 述)、纖維素醚酯(例如乙醯甲基纖維素、乙醯乙基纖維素、乙醯羥乙基纖維素、苯甲醯基羥丙基纖維素等)、纖維素碳酸(例如纖維素乙基碳酸等)、纖維素胺基甲酸酯(例如可列舉纖維素苯基胺基甲酸酯等)等,較佳為纖維素酯。纖維素衍生物可為一種類,亦可為二種類以上之混合物。
纖維素酯係使纖維素與碳數2~22左右之脂肪族羧酸及芳香族羧酸中至少一者酯化反應而得到之化合物,較佳為使纖維素與碳數6以下之低級脂肪酸酯化反應而得到之化合物。
包含於纖維素酯之醯基可為直鏈狀可為分支狀,又亦可形成環,進而亦可具有其他取代基。醯基之總取代度為一定程度時,醯基之碳數越多,雙折射性越容易減低。因此,醯基之碳數以2~6為佳,以2~4為較佳,以2~3為更佳。
於纖維素酯之具體例,可使用纖維素乙酸酯之外、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯丁酸酯或纖維素乙酸酯苯二甲酸酯等之混合脂肪酸酯。較佳為纖維素乙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯或纖維素乙酸酯丙酸酯。可包含於纖維素酯之丁醯基可為直鏈狀可為分支狀。
纖維素酯醯基之總取代度可為2.0~3.0左右。醯基之總取代度從提高相位差表現性觀點來看,以2.0~2.5為佳,從提高耐濕性等觀點來看,以2.5~3.0為 佳。
其中,碳數3以上醯基之取代度以2.0以下為佳。碳數3以上醯基之取代度超過2.0時,相位差表現性容易減低。
纖維素酯醯基之取代度可以ASTM-D817-96所規定方法測定。
纖維素衍生物之數平均分子量為了提高所得到薄膜之機械強度,以6×104~3×105範圍為佳,以7×104~2×105之範圍為更佳。
纖維素衍生物之重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)使用凝膠滲透層析(GPC)測定。測定條件為如以下所述。
溶劑:二氯甲烷;管柱:Shodex K806、K805、K803G(昭和電工股份有限公司製)連接3支使用;管柱溫度:25℃;試料濃度:0.1質量%;檢出器:RI Model 504(GL科學公司製);泵浦:L6000(日立製作所股份有限公司製);流量:1.0ml/min
校正曲線:使用由標準聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯(東曹股份有限公司製)Mw=1000000~500之13試料之校正曲線。13試料幾乎等間隔使用。
纖維素衍生物中殘留硫酸的含量,認為以硫 元素換算以0.1~45質量ppm範圍為佳,以1~30質量ppm之範圍為更佳。硫酸以鹽狀態殘留於薄膜。殘留硫酸之含量超過45質量ppm時,於熱拉伸薄膜之際、或於熱拉伸後切開之際變得容易打斷。殘留硫酸之含量可由ASTM D817-96所規定之方法測定。
纖維素衍生物中之遊離酸的含量以1~500質量ppm為佳,以1~100質量ppm為較佳,1~70質量ppm為更佳。遊離酸之含量為上述範圍時,與前述相同,於熱拉伸薄膜之際、或於熱拉伸後切開之際難以打斷。遊離酸之含量可由ASTM D817-96所規定之方法測定。
纖維素衍生物含有微量之金屬成份。被認為微量之金屬成份係來自於纖維素衍生物之合成步驟所使用之水。如此等之金屬成份,如成為不溶性之核之成份含量以儘可能少為佳。尤其是鐵、鈣、鎂等之金屬離子含有有機之酸性基之可能性之樹脂分解物等與鹽形成而形成不溶物的情況。又,鈣(Ca)成份有形成羧酸或磺酸等酸性成份、與又容易與多數的配位子形成配位化合物(亦即錯合物)之來自多數不溶鈣之渣滓(不溶性之沉澱、渾濁)之虞。
具體而言,纖維素衍生物中鐵(Fe)成份的含量以1質量ppm以下為佳。又,於纖維素衍生物中鈣(Ca)成份的含量較佳為60質量ppm以下,更佳為0~30質量ppm。纖維素衍生物中鎂(Mg)成份的含量以0~70質量ppm為佳,尤其是以0~20質量ppm為佳。
鐵(Fe)成份、鈣(Ca)成份、及鎂(Mg)成份等金屬成份的含量係將經絕對乾燥纖維素衍生物以微簡要(Micro Digest)濕式分解裝置(硫硝酸分解)、鹼熔融進行前處理之後,可使用ICP-AES(感應耦合電漿原子發射光譜儀)測定。
殘留鹼土類金屬、殘留硫酸及殘留酸的含量,係可藉由將合成所得到之纖維素衍生物充分洗淨而進行調整。
纖維素衍生物可由公知之方法製造。具體而言、例如可參考日本特開平10-45804號公報所記載之方法合成。纖維素衍生物原料之纖維素並未特別限定,可為棉絨、木漿、洋麻等。亦可混合不同原料之纖維素衍生物使用。
(甲基)丙烯酸類樹脂
(甲基)丙烯酸類樹脂可為(甲基)丙烯酸酯之單獨聚合物、或(甲基)丙烯酸酯與其他共聚合單體之共聚物。(甲基)丙烯酸酯較佳為甲基丙烯酸甲酯。在共聚物來自甲基丙烯酸甲酯之構成單位的含有比例以50質量%以上為佳,以70質量%以上為更佳。
在甲基丙烯酸甲酯與其以外之共聚合單體之共聚物於共聚合單體之例,包含烷基部分的碳數為2~18之烷基甲基丙烯酸酯;烷基部分的碳數為1~18之烷基丙烯酸酯;可形成後述之內酯環構造,具有羥基之烷基部分 的碳數為1~18之(甲基)丙烯酸烷酯;丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不飽和酸;馬來酸、富馬酸、伊康酸等含有不飽和基之二價羧酸;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈等α,β-不飽和腈;馬來酸酐、馬來醯亞胺、N-取代馬來醯亞胺、戊二酸酐等、丙烯醯嗎福林(ACMO)等丙烯醯胺衍生物;N-乙烯基吡咯啶酮(VP)等。此等可一種使用,可二種以上組合使用。
其中,為提高共聚物之耐熱分解性或流動性,以具有甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、n-丙基丙烯酸酯、n-丁基丙烯酸酯、s丁基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯等之烷基丙烯酸酯;2-(羥甲基)丙烯酸甲酯、2-(羥甲基)丙烯酸乙酯等羥基之(甲基)丙烯酸烷酯為佳。為了提高與纖維素酯之相溶性,以丙烯醯嗎福林等為佳。
(甲基)丙烯酸類樹脂從提高所得到光學薄膜之耐熱性,或是調整光彈性係數觀點等來看以具有內酯環構造者為佳。包含於(甲基)丙烯酸類樹脂之內酯環構造較佳為以下述一般式(1)所示。
在式(1),R1~R3各自獨立表示氫原子或碳 數1~20之有機殘基。有機殘基可包含氧原子。於有機殘基之例,包含直鏈或分支狀之烷基、直鏈或分支狀之伸烷基、芳基、-OAc基(Ac為乙醯基)、-CN基等。式(1)所示之內酯環構造如後述,為來自具有羥基之(甲基)丙烯酸烷酯的構造。
含有內酯環構造之(甲基)丙烯酸類樹脂係進一步包含來自烷基部分的碳數為1~18之(甲基)丙烯酸烷酯之構成單位,如有必要可進一步包含來自含有羥基之單體、不飽和羧酸、一般式(2)所示之單體等之構成單位。在一般式(2)之R4表示氫原子或甲基。X表示氫原子、碳數1~20之烷基、芳基、-OAc基(Ac:乙醯基)、-CN基、醯基或-C-OR基(R為氫原子或碳數1~20之有機殘基)。
在含有內酯環構造之(甲基)丙烯酸類樹脂,式(1)所示之內酯環構造之含有比例較佳為5~90質量%,更佳為10~80質量%,再更佳為15~70質量%。內酯環構造之含有比例超過90質量%時,成形加工性低、所得到薄膜的可撓性亦容易變低。內酯環構造之含有比例未滿5質量%時,有時難以得到具有必要相位差之薄膜,耐熱性、耐溶劑性、表面硬度並不足夠。
在含有內酯環構造之(甲基)丙烯酸類樹 脂,來自(甲基)丙烯酸烷酯之構成單位之含有比例較佳為10~95質量%,更佳為20~90質量%,再更佳為30~85質量%。
在含有內酯環構造之(甲基)丙烯酸類樹脂,來自羥基含有單體、不飽和羧酸或一般式(2)所示之單體之構成單位的含有比例各自獨立較佳為0~30質量%,更佳為0~20質量%,再更佳為0~10質量%。
含有內酯環構造之(甲基)丙烯酸類樹脂,係可使包含至少具有羥基之(甲基)丙烯酸烷酯、與其他的(甲基)丙烯酸烷酯之單體成份進行聚合反應,於分子鏈中得到具有羥基與酯基之聚合物之階段式;將所得到之聚合物進行加熱處理並導入內酯環構造之階段式而製造。
(甲基)丙烯酸類樹脂之重量平均分子量Mw較佳為8.0×104~5.0×105之範圍內,更佳為9.0×104~4.5×105之範圍內,再更佳為1.0×105~4.0×105之範圍內。(甲基)丙烯酸類樹脂之重量平均分子量Mw未滿8.0×104時,所得到薄膜之脆性容易變高,超過5.0×105時,所得到薄膜之霧度容易變高。
(甲基)丙烯酸類樹脂之重量平均分子量Mw可由凝膠滲透層析測定。測定條件如以下。
溶劑:二氯甲烷
管柱:Shodex K806、K805、K803G(連接3支昭和電工(股)製使用)
管柱溫度:25℃
試料濃度:0.1質量%
檢出器:RI Model 504(GL科學公司製)
泵浦:L6000(日立製作所(股)製)
流量:1.0ml/min
校正曲線:由標準聚苯乙烯STK Standard聚苯乙烯(東曹(股)製)Mw=2800000~500達之13試料使用校正曲線。13試料以幾乎等間隔使用為佳。
(甲基)丙烯酸類樹脂可為一種,可為二種以上之混合物。
熱可塑性樹脂可為一種,可為二種以上之混合物。於二種類以上混合物之例,係包含纖維素衍生物與其他樹脂之混合物;於其他樹脂之例,係包含乙烯系樹脂(亦包含聚乙酸乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂等)、環狀烯烴樹脂、聚酯系樹脂(芳香族聚酯、脂肪族聚酯、或含有該等之共聚物)或(甲基)丙烯酸系樹脂(亦包含共聚物)等。
在纖維素衍生物與其他樹脂之混合物,其他樹脂的含量相對於混合物全體以5~70質量%左右為佳。
對用於本發明之化合物,本發明者們發現長寬比為特定之範圍,且在溶液吸收光譜顯示特定最大吸收之化合物係顯示高度相位差表現性與充分逆波長分散特性。
亦即,用於本發明之化合物其特徵為全部滿足下述(1)~(5)者。
(1)在溶液吸收光譜,於200nm以上且350nm以下之波長領域具有至少2個最大吸收
(2)於200nm以上且350nm以下之波長領域,將2個最大吸收之中第一最大吸收之波長作為λ max1,將比第一最大吸收波長更短之波長側之第二最大吸收之波長作為λ max2時,(λ max1-λ max2)為20nm以上
(3)分子之長寬比為1.70以上
(4)於分子內具有至少一個非芳香族烴環、芳香族雜環或非芳香族雜環
(5)相對於熱可塑性樹脂該化合物添加1質量%薄膜之面內相位差上昇感度為0.1以上
對於(1)及(2):
用於本發明之化合物即使薄膜厚度小,依然表現高度相位差,且為了得到良好之波長分散性,在溶液吸收光譜,於200nm以上且350nm以下之波長領域具有至少2個最大吸收。而且在200nm以上且350nm以下之波長領域,2個最大吸收為分開一定程度距離以上;具體而言,其特徵為將長波長側之第一最大吸收之波長作為λ max1,將為短波長側之第二最大吸收之波長作為λ max2時,(λ max1-λ max2)為20nm以上,以50nm以上為更佳。
於本發明,在200nm以上且350nm以下之波長領域,經確認為3個以上之最大吸收時,該等當中選擇波長最長之2個最大吸收;其中將長波長側之最大吸收 作為「第一最大吸收」;將短波長側之最大吸收作為「第二最大吸收」。又,即使為複數之最大吸收,該等波長之差未滿20nm時,該等當中認定吸光度最高之吸收波長為最大吸收,其他吸收則無法認定為最大吸收。
圖1為表示用於本發明之化合物與以往所使用化合物之溶液吸收光譜之一例的圖。其中,圖1(A)為表示用於本發明之化合物A-41及A-62(皆為後述之具體例所記載之化合物)之溶液吸收光譜的圖;圖1(B)為表示以往所使用化合物之比較化合物b及比較化合物a(皆為於後述比較例所用之化合物)之溶液吸收光譜的圖。
如圖1(B)所示,以往所使用比較化合物b及比較化合物a在200nm以上且350nm以下之波長領域,最大吸收波長僅具有一個。因此認為相位差表現性與波長分散特性無法兩立。
對於此,如圖1(A)所示,用於本發明之化合物A-41及A-62在200nm以上且350nm以下之波長領域,具有於長波長側之第一最大吸收、與於短波長側之第二最大吸收;第一最大吸收與第二最大吸收分開一定程度距離以上。因此,認為相位差表現性與波長分散特性並非相互抵消(不變成互相權衡),可兩立。
將在第一最大吸收之波長λ max1之吸光度作為Abs1,將在第二最大吸收之波長λ max2之吸光度作為Abs2時,吸光度之比Abs1/Abs2以0.08~20為佳。 Abs1/Abs2未滿0.08時,所得到之薄膜有時無法顯示充分之逆波長分散性。另一方面,Abs1/Abs2超過20時,有時化合物之相位差表現性並不足夠。吸光度之比Abs1/Abs2更佳為0.10~10。
用於本發明之化合物即使於351nm以上之領域亦可具有最大吸收。惟,從維持薄膜之耐光性觀點來看,在351nm以上之最大吸收之波長λ max.3的吸光度Abs3,以小於Abs1及Abs2者為佳,以在351nm以上之領域不具有最大吸收者為更佳。
溶液吸收光譜可將用於本發明之化合物溶解於溶劑之溶液,以分光光度計測定而得到。
溶劑若為可溶解用於本發明之化合物之溶劑即可,於其具體例,係包含丙酮、乙腈、四氫呋喃、乙酸乙酯、氯化甲烷、甲醇、乙醇、丙醇等。用於本發明之化合物之溶液中濃度並未特別限制,較佳可為10-8~10-3mol/L左右。分光光度計可使用市售之分光計。
對於(3):
用於本發明之化合物其特徵為分子之長寬比為1.70以上。藉由使用長寬比為1.70以上之化合物,對於樹脂成為各向異性,容易得到提高逆波長分散性之效果,即使薄膜之膜厚薄可達成充分高之相位差表現性。分子之長寬比未滿1.70時,雖表現相位差,但難以得到提高逆波長分散性之效果。此係推測因為分子形狀接近圓盤狀,對於樹脂成為各向同性,難以得到提高逆波長分散性之效果。 又,在本發明之化合物,長寬比以10以下為佳。長寬比過高時,溶劑溶解性變為劣化,於製造時之操作發生問題。作為長寬比更佳為5以下。
化合物之長寬比可藉由使用Winmostar MOPAC AM1(MOP 6W70)(千田,“分子計算支援系統Winmostar之開發”,出光技報,49,1,106-111(2006))之計算而求得。
對於(5):
其特徵為用於本發明之化合物之面內相位差上昇感度為0.1以上,以0.12以上為更佳。所謂「面內相位差上昇感度」,係表示將用於本發明之化合物以相對於熱可塑性樹脂添加1質量%之薄膜,以特定條件拉伸時,對於拉伸倍率之面內方向相位差之上昇量的比例。
化合物之面內相位差上昇感度未滿0.10時,為了表現特定之相位差,有必要使在薄膜之化合物的含量增多,或是使薄膜之厚度增大。在薄膜之化合物的含量過多時,薄膜或容易產生滲出,或提升霧度;薄膜之厚度過大時,因為變得容易受到厚度方向之相位差值之影響,容易產生顯示裝置之對角線方向之顏色變化,對角線方向之可視性降低。
面內相位差上昇感度之測定可以以下之順序進行。
1)包含熱可塑性樹脂、與對於其之1質量%用於本發明之化合物,製造厚度60μm之薄膜,將所得到之薄膜 切成50mm見方作為試料薄膜。將從試料薄膜中心於縱方向15mm之2點、與於橫方向15mm之2點合計4點作為測定點。而且測定拉伸前縱方向測定點間之距離(X0)、橫方向測定點間之距離(Y0)、及在包圍於測定點之中心部的波長550nm面內方向之相位差R0A0(550)。
2)其次,將試料薄膜以該薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)+25℃之溫度,以100%(拉伸倍率2.0倍)之設定倍率於橫方向進行單向拉伸。在拉伸後之試料薄膜,測定拉伸後縱方向之測定點間距離(X1)、橫方向之測定點間距離(Y1)及包圍於測定點之中心部的面內方向之相位差R0A1(550)。
3)從拉伸後縱方向之測定點間距離(X1)及橫方向之測定點間距離(Y1)、與拉伸前縱方向之測定點間距離(X0)及橫方向之測定點間距離(Y0),算出實際上薄膜所拉伸之倍率(實拉伸倍率)。
實拉伸倍率(%)=[(Y1-Y0)/Y0+(X0-X1)/X0]×100
又,從拉伸後面內方向之相位差R0A1(550)、與拉伸前面內方向之相位差R0A0(550),由拉伸算出變化之相位差量(△R0A=R0A1(550)-R0A0(550))。然後,將所得到之△R0A除以實拉伸倍率,算出薄膜之面內相位差感度A。
A=△R0A/實拉伸倍率(%)
4)另一方面,除了未含有用於本發明之化合物以外,其他與前述1)相同方式進行,製造由熱可塑性 樹脂所構成厚度60μm之薄膜;將所得到之薄膜切出50mm見方作為空白薄膜。將此空白薄膜之面內相位差感度B與前述相對方式測定。
然後,將於前述3)所得到之面內相位差感度A、與於前述4)所得到之面內相位差感度B通過下述式,求得面內相位差上昇感度。
面內相位差上昇感度=(試料薄膜之面內相位差感度A)-(空白薄膜之面內相位差感度B)
薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)例如使用DSC-7差示掃描量熱儀(Perkin Elmer公司製)、或TAC7/DX熱分析裝置控制器(Perkin Elmer公司製)等之市售裝置,可由差示掃描熱量分析方法測定。
1)將樹脂4.5~5.0mg精確稱量至0.01mg,封入鋁鍋,設定在DSC-7差示掃描量熱儀(Perkin Elmer公司製)之試料支架。作為參考使用空的鋁鍋。
2)以測定溫度0~200℃、升溫速度10℃/分鐘、降溫速度10℃/分鐘之條件,以Heat-Cool-Heat之溫度控制進行。然後基於在2nd Heat之數據求得玻璃轉移溫度。具體而言,引出表示第1吸熱峰值上升前之底線的延長線、與第1吸熱峰值從上升部分至峰值頂點之間最大傾斜之接線,將其交叉點作為玻璃轉移溫度(Tg)。
對於(4):
用於本發明之化合物其特徵為於分子內具有至少1個 非芳香族烴環、芳香族雜環或非芳香族雜環。
於非芳香族烴環之例,係包含環丙烷環、環丁烷環、環戊烷環、環己烷環、環庚烷環、環辛烷環、環丁烯環、環戊烯環、環己烯環、環庚烯環、或環辛烯環、金剛烷環、二環壬烷環、降莰烷環、降莰烯環、二環戊二烯環、氫化萘環及氫化聯苯環等。其中,以環戊烷環、環己烷環、環庚烷環、環降莰烯環等為佳。
於芳香族雜環之例,係包含呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、噁二唑環、吲哚環、咔唑環、氮咔唑(Azacarbazole)環(氮咔唑環基係表示構成咔唑環基之碳原子1個以上以氮原子取代者)、三唑環、吡咯咪唑環、吡咯吡唑環、吡咯吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異噁唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡嗪環、噠嗪環、嘧啶環、三嗪環、喹啉環、異喹啉環、唑啉(Cinnoline)環、喹喔啉環、啡啶環、苯并咪唑環、呸啶環、喹唑啉(Quinazoline)環、喹唑啉酮(Quinazolinone)環、薁環、矽茂環、二苯并呋喃環、二苯并噻吩環、二苯并咔唑環、苯并二呋喃環、苯并二噻吩環、啡啉環、啡啉環、吖啶環、苯并喹啉環、吩嗪環、啡啶環、啡啉環、環吖嗪環、喹叨啉(Quindoline)環、萘并異喹啉(Thebenidine)環、喹寧叨啉(Quinindoline)環、三啡二噻(Triphenodithiazine)環、三啡二噁嗪環基、吩蒽 吖嗪(Phenanthrazine)環基、蒽吖嗪(Anthrazine)環基、呸啶環基、萘并呋喃環、萘并噻吩環、萘并二呋喃環、萘并二噻吩環、蒽呋喃環、蒽二呋喃環、蒽噻吩環等。其中,以吡啶環、苯并噻唑環、苯并噁唑環等為佳。
於非芳香族雜環之例,係包含四氫呋喃環、四氫吡喃環、二氧戊環環、二噁烷環、吡咯啶環、吡啶酮環、噠嗪酮(Pyridazinone)環、醯亞胺環、哌啶環、二氫吡咯環、二氫吡啶環、四氫吡啶環、哌嗪環、嗎啉環、二氫噁唑環、二氫噻唑環、哌啶環、氮丙啶(Aziridine)環、氮雜(Azetidine)環、氮呯(Azepine)環、氮雜環庚烷(Azepane)環、咪唑啶環、二氮呯環及四氫噻吩環等。其中,以吡啶酮環、醯亞胺環、吡咯啶環為佳。
於分子內具有芳香族雜環或非芳香族雜環之化合物,因為包含雜環之雜原子,而提高與熱可塑性樹脂之相溶性。藉由此,與熱可塑性樹脂之相互作用容易進行,易於表現更高之相位差。尤其是非芳香族雜環,因為比芳香族雜環具有更高柔軟性之分子構造,比芳香族雜環更容易進行與熱可塑性樹脂之相互作用,易於表現更高之相位差。另一方面,僅由包含雜原子之鏈狀構造所構成之化合物,分子之可撓性過高,使光學薄膜於加熱拉伸時分子運動變為活潑,因為冷卻時未被配向(直接無規)而固定,與熱可塑性樹脂之相互作用難以進行,難以表現相位差。
又,因為非芳香族烴環之環構造未被固定, 因應熱可塑性樹脂之分子構造可柔軟地使構造變化。又,因為非芳香族烴環未具有如鏈狀構造之可撓性,容易進行與熱可塑性樹脂之相互作用,易於表現高度相位差。
另一方面,未包含芳香族雜環、非芳香族雜環及非芳香族烴環,作為環構造僅具有芳香族烴環之化合物,與樹脂之相互作用難以進行,相位差或波長分散性亦難以改良。又,僅芳香族烴環之化合物對於樹脂之相溶性亦不佳。
用於本發明之化合物尤其是於分子內包含一個以上之非芳香族環(非芳香族烴環或非芳香族雜環)者為佳。
本發明者們在溶液吸收光譜,作為具有至少滿足如(1)與(2)之最大吸收之化合物,係著目在可將取代基配置於比較自由之環狀基(後述之Q)作為母核之化合物。而且,改變取代基之種類與組合經各種研究之結果,構成環狀基(後述之Q)之原子之中,於鍵結互相鄰接之原子之2個取代基彼此不同的情況時,具有滿足前述(1)與(2)之最大吸收,發現顯示高度相位差表現性與波長分散性。
用於本發明之化合物以下述一般式(A)所示之化合物為佳。
一般式(A)之Q表示芳香族烴環、非芳香族烴環、芳香族雜環、或非芳香族雜環。
芳香族烴環雖可為單環或縮合環,但較佳為單環。於芳香族烴環較佳之例,係包含苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、環、聯三伸苯環、乙烷合萘(Acenaphthene)環、熒蒽環、茀環等,更佳為苯環。
非芳香族烴環雖與前述同義,於較佳之例,係包含環丙烷環、環丁烷環、環戊烷環、環己烷環、環庚烷環、環辛烷環、降莰烯環等,更佳為環己烷環、環戊烷環。
芳香族雜環與前述同義,可為單環或縮合環,較佳為單環。於芳香族雜環之較佳之例,係包含呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、噁二唑環、吲哚環、咔唑環、三唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡嗪環、噠嗪環、嘧啶環、三嗪環、喹啉環、苯并咪唑環、呸啶環、喹唑啉環、薁環、二苯并呋喃環、二苯并噻吩環、二苯并咔唑環、苯并二呋喃環、苯并二噻吩環、啡啉環等,較佳為吡啶環、苯并噻唑環、苯并噁唑環。
非芳香族雜環雖與前述同義,於其較佳之例,係包含四氫呋喃環、四氫吡喃環、二氧戊環環、二噁烷環、吡咯啶環、吡啶酮環、噠嗪酮(Pyridazinone)環、醯亞胺環、哌啶環、二氫吡咯環、二氫吡啶環、四氫吡啶環、哌嗪環、嗎啉環、哌啶環等,更佳為吡啶酮環、醯亞胺環、吡咯啶環。
一般式(A)之Wa及Wb為各自鍵結於構成Q之環之原子(環構成原子)之氫原子或取代基;Wa與構成鍵結環之原子、Wb與構成鍵結環之原子為彼此相鄰。Wa與Wb為彼此相異。Wa與Wb所示之取代基主要具有賦予逆波長分散性於化合物之機能,具體而言,以於長波長側具有產生最大吸收之構造者為佳。
以Wa與Wb彼此鍵結形成環;或Wa與Wb中至少一側具有環構造者為佳。
於Wa或Wb表示取代基之例,係包含鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(甲基、乙基、n-丙基、異丙基、第三丁基、n-辛基、2-乙基己基等)、環烷基(環己基、環戊基、4-n-十二烷基環己基等)、烯基(乙烯基、烯丙基等)、環烯基(2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基基等)、炔基(乙炔基、丙炔基等)、芳基(苯基、p-甲苯基、萘基等)、雜芳基(2-吡咯基、2-呋喃基、2-噻吩基、吡咯基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、2-苯並噻唑基、吡唑啉酮基(Pyrazolinone)、吡啶基、吡啶酮基、2-嘧啶基 等)、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基(甲氧基、乙氧基、異丙氧基、第三丁氧基、n-辛氧基、2-甲氧基乙氧基等)、芳氧基(苯氧基、2-甲基苯氧基、4-第三丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四醯胺基苯氧基等)、醯基(乙醯基、三甲基乙醯基苯甲醯基等)、醯氧基(甲醯氧基、乙醯氧基、新戊醯氧基(Pivaloyloxy)、硬脂醯氧基、苯甲醯氧基、p-甲氧基苯基羰氧基等)、胺基(胺基、甲基胺基、二甲基胺基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基胺基等)、醯胺基(甲醯胺基、乙醯胺基、新戊醯胺基、月桂醯胺基、苯甲醯胺基等)、烷基及芳基磺醯胺基(甲基磺醯胺基、丁基磺醯胺基、苯基磺醯胺基、2,3,5-三氯苯基磺醯胺基、p-甲基苯基磺醯胺基等)、巰基、烷硫基(甲硫基、乙硫基、n-十六烷硫基等)、芳硫基(苯硫基、p-氯苯硫基、m-甲氧基苯硫基等)、胺磺醯基(N-乙基胺磺醯基、N-(3-十二烷氧基丙基)胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N-乙醯基胺磺醯基、N-苯甲醯基胺磺醯基、N-(N’苯基胺甲醯基)胺磺醯基等)、磺基、胺甲醯基(胺甲醯基、N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二-n-辛基胺甲醯基、N-(甲基磺醯基)胺甲醯基等)等。
以Wa與Wb彼此鍵結形成環,或Wa為氫原子、且Wb為芳香族烴環、非芳香族烴環、芳香族雜環或非芳香族雜環為佳,以芳香族雜環為更佳。Wa與Wb彼此鍵結所形成的環,如後述,以芳香族雜環為佳,以含氮雜 環為更佳。
一般式(A)之R3表示任意之取代基,可有或可無。於取代基之例,雖並未特別限制,係包含鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(甲基、乙基、n-丙基、異丙基、第三丁基、n-辛基、2-乙基己基等)、烯基(乙烯基、烯丙基等)、炔基(乙炔基、丙炔基等)、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基(甲氧基、乙氧基、異丙氧基、第三丁氧基、n-辛氧基、2-甲氧基乙氧基等)、醯氧基(甲醯氧基、乙醯氧基、新戊醯氧基(Pivaloyloxy)、硬脂醯氧基等)、烷氧羰基(甲氧羰基、乙氧羰基等)、芳氧羰基(苯氧羰基等)胺基(胺基、甲胺基、二甲胺基等)、醯胺基(甲醯胺基、乙醯胺基、新戊醯胺基、月桂醯胺基等)、烷基磺醯胺基(甲基磺醯胺基、丁基磺醯胺基等)、巰基、烷硫基(甲硫基、乙硫基、n-十六烷硫基等)、胺磺醯基(N-乙基胺磺醯基、N-(3-十二烷氧基丙基)胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N-乙醯基胺磺醯基等)、磺基、醯基(乙醯基等)、胺甲醯基(胺甲醯基、N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二-n-辛基胺甲醯基、N-(甲基磺醯基)胺甲醯基等)等。
其中,R3以氫原子、鹵素原子、烷基(較佳為碳數1~20)、烯基(較佳為碳數3~20)、芳基(較佳為碳數6~20)、雜芳基(較佳為碳數4~20)、羥基、羧基、烷氧基(較佳為碳數1~20)、芳氧基(較佳 為碳數6~20)、醯基、醯氧基、氰基、胺基為佳;以氫原子、鹵素原子、烷基、氰基、烷氧基為更佳。此等之取代基可進一步具有同樣之取代基。
一般式(A)之m為表示R3取代基之數目;為0~2之整數,較佳為0。m為2時,R3可為彼此相同或相異。
一般式(A)之n為1~10之整數,較佳為1。n為2以上時,複數之Q、L2、Wa、Wb、R3、m可為彼此相同或相異。
一般式(A)之L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;較佳為-O-、-(C=O)-O-、-O-(C=O)-、-(C=O)-NH-、-NH-(C=O)-。
RL表示氫原子或取代基。於RL所示之取代基之例,係包含烷基(甲基、乙基、n-丙基、異丙基、第三丁基、n-辛基、2-乙基己基等)、環烷基(環己基、環戊基、4-n-十二烷基環己基等)、芳基(苯基、p-甲苯基、萘基等)、雜芳基(2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯並噻唑基、2-吡啶基等)、氰基等。
一般式(A)之R1及R2各自獨立表示取代基。R1及R2可為彼此相同或相異。於R1及R2所示之取代基之例,係包含鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(甲基、乙基、n-丙基、異丙基、第三 丁基、n-辛基、2-乙基己基等)、環烷基(環己基、環戊基、4-n-十二烷基環己基等)、烯基(乙烯基、烯丙基等)、環烯基(2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基基等)、炔基(乙炔基、丙炔基等)、芳基(苯基、p-甲苯基、萘基等)、雜芳基(2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯並噻唑基、2-吡啶基等)、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基(甲氧基、乙氧基、異丙氧基、第三丁氧基、n-辛氧基、2-甲氧基乙氧基等)、芳氧基(苯氧基、2-甲基苯氧基、4-第三丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四醯胺基苯氧基等)、醯氧基(甲醯氧基、乙醯氧基、新戊醯氧基(Pivaloyloxy)、硬脂醯氧基、苯甲醯氧基、p-甲氧基苯基碳氧基等)、胺基(胺基、甲基胺基、二甲基胺基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基胺基等)、醯胺基(甲醯胺基、乙醯胺基、新戊醯胺基、月桂醯胺基、苯甲醯胺基等)、烷基及芳基磺醯胺基(甲基磺醯胺基、丁基磺醯胺基、苯基磺醯胺基、2,3,5-三氯苯基磺醯胺基、p-甲基苯基磺醯胺基等)、巰基、烷硫基(甲硫基、乙硫基、n-十六烷硫基等)、芳硫基(苯硫基、p-氯苯硫基、m-甲氧基苯硫基等)、胺磺醯基(N-乙基胺磺醯基、N-(3-十二烷氧基丙基)胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N-乙醯胺磺醯基、N-苯甲醯基胺磺醯基、N-(N’苯基胺甲醯基)胺磺醯基等)、磺基、醯基(乙醯基、三甲基乙醯基苯甲醯基等)、胺甲醯基(胺甲醯基、N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二-n-辛基胺甲醯基、N-(甲基磺醯 基)胺甲醯基等)等。
其中,R1及R2以烷基(較佳為碳數1~20之烷基)、環烷基(較佳為碳數3~20之環烷基)、芳基(較佳為碳數6~20之芳基)、雜芳基(較佳為碳數4~20之芳基)為佳,以芳基或環烷基為更佳。芳基較佳為取代或未取代之苯基,更佳為具有取代基之苯基,再更佳為於4位具有取代基之苯基。環烷基較佳為取代或未取代之環己基,更佳為具有取代基之環己基,再更佳為於4位具有取代基之環己基。
R1或R2所示之取代基可進一步具有同樣之取代基。
一般式(A)所示之化合物較佳為一般式(B)所示之化合物。
一般式(B)之Wa、Wb、R3、m、L1、L2、RL、R1及R2與在一般式(A)之Wa、Wb、R3、m、L1、L2、RL、R1及R2各自為相同之定義。
一般式(B)所示之化合物以一般式(1B)所示之化合物為佳。
一般式(1B)之Wa、Wb、R3、m、L1、L2、RL、R1及R2與在一般式(A)之Wa、Wb、R3、m、L1、L2、RL、R1及R2各自為相同之定義。
一般式(1B)之Wa與Wb可彼此鍵結形成環。Wa與Wb彼此鍵結所形成的環較佳為含氮雜環。於如此一般式(1B)所示之化合物之例,包含以下者。
例如,在下述式所示之化合物,在一般式(A)之Q為苯環;Wa為包含鍵結於苯環之氧原子之基;Wb為包含鍵結於苯環之氮原子之基。
另一方面,在下述式所示之化合物,在一般式(A)之Q為萘環。
一般式(B)所示之化合物以一般式(2B)所示之化合物為更佳。
一般式(2B)之W1表示環狀基。W1之環構成原子之中與苯環鍵結之原子,以碳原子或氮原子為佳。W1所示之環狀基若為任意之環狀基雖無特別限制,但作為具體例,可為吡咯環、呋喃環、噻吩環、咪唑環、噁唑環、噻唑環、苯并咪唑環、苯并噁唑環、苯并噻唑環、苯並惡嗪酮環、吡啶環等芳香族雜環之殘基;苯環、萘環等芳香族烴環之殘基;吡啶酮環、噠嗪酮(Pyridazinone) 環、醯亞胺環等非芳香族雜環之殘基;或環己烷環、環戊烷環等之非芳香族烴環之殘基。
一般式(2B)之R3、m、L1、L2、RL、R1及R2與在一般式(A)之R3、m、L1、L2、RL、R1及R2各自為相同之定義。
於一般式(2B)所示之化合物之例係包含以下者。
將一般式(A)所示之化合物之具體例表示於以下。
在上述化合物之具體例,對存在幾何異構物(反式異構物與順式異構物)的情況時,除非另有指定,雖並未限定為何種異性體,以相位差表現性更高之反式異構物比順式異構物為更佳。
一般式(A)所示之化合物可以公知之方法合成。具體而言,可參照日本特開2008-107767號公報等合成。
〔例示化合物A-41之合成例〕
將2,5-二羥苯甲酸3g溶解於甲苯30mL,並滴下亞硫醯氯4.2mL,攪拌2小時。將甲苯及亞硫醯氯於減壓下餾除之後,添加甲苯20mL,並滴下o-胺苯硫酚(Aminothiophenol)2.4g之甲苯(5mL)溶液。於室溫攪拌12小時,添加水及乙酸乙酯進行萃取。從所得到之有機層減壓餾除溶劑,得到化合物(i)3.5g。產率為75%。
於化合物(m)7.0g加入四氫呋喃45mL,以冰水冷浴冷卻。於此依化合物(i)3.5g之四氫呋喃(5mL)溶液與二甲基胺基吡啶2mg之四氫呋喃(1mL)溶液順序滴下,於室溫攪拌3小時後,加入水及乙酸乙酯,進行萃取。從有機層減壓餾除溶劑,將所得到之粗結晶以矽膠層析(乙酸乙酯/庚烷)純化,得到例示化合物(A-41)。產量為5.5g,產率為70%。
〔例示化合物A-66之合成例〕
將2,5-二羥基溴苯3.4g、2-羥基吡啶1.8g、碘化銅1.7g、碳酸鉀3.8g溶解於二甲基甲醯胺30mL(DMF),於150℃加熱6小時。將所得到之溶液放冷後,添加水及甲苯進行萃取。從所得到之有機層減壓餾除溶劑,得到化合物(iv)2.3g。產率為63%。
於化合物(m3)4.3g加入四氫呋喃50mL,以冰水冷浴冷卻。於此依化合物(iv)2.3g之四氫呋喃溶液與二甲基胺基吡啶2mg之四氫呋喃(1mL)溶液順序滴下後,於室溫攪拌3小時後,於得到之溶液加入水及乙酸乙酯,進行萃取。從有機層減壓餾除溶劑,將所得到之粗結晶以矽膠層析(乙酸乙酯/庚烷)純化,得到例示化合物((A-66)。產量為5.0g,產率為80%。
用於本發明之化合物的含量,於可賦予所求得之波長分散調整能及相位差表現性之程度,適當設定。具體而言,用於本發明之化合物的含量,相對於熱可塑性樹脂以1~15質量%為佳,以2~10質量%為更佳。該化合物的含量未滿1質量%時,難以得到所期望之相位差表現性或波長分散調整機能,超過15質量%時,光學薄膜容易產生滲出。該化合物的含量若於上述範圍內,可賦予充分波長分散性與高度相位差表現性於本發明之光學薄膜。
本發明之光學薄膜如有必要可進一步含有各種添加劑。
(糖酯化合物)
糖酯化合物為具有1~12個呋喃糖構造或吡喃糖構造之化合物,該化合物中羥基之全部或一部份經酯化之化合物。
於如此之糖酯化合物較佳之例,係包含下述一般式(3)所示之蔗糖酯化合物。
式(3)之R1~R8表示取代或未取代之烷基羰基、或取代或未取代之芳基羰基。R1~R8可為相同或相異。
取代或未取代之烷基羰基以碳原子數2以上之取代或未取代之烷基羰基為佳。於取代或未取代之烷基羰基之例,係包含甲基羰基(乙醯基)。於具有烷基之取代基之例,係包含苯基等之芳基。
取代或未取代之芳基羰基以碳原子數7以上之取代或未取代之芳基羰基為佳。於芳基羰基之例,係包含苯基羰基。於具有芳基之取代基之例,係包含甲基等烷基、或甲氧基等烷氧基等。
蔗糖酯化合物之平均酯取代度以3.0~7.5為 佳。平均酯取代度未滿3.0或超過7.5超時,難以得到與纖維素酯之充分相溶性。
於一般式(3)所示之蔗糖酯化合物之具體例,係包含以下者。表中之R表示在一般式(3)之R1~R8
於其他糖酯化合物之例,係包含日本特開昭62-42996號公報及日本特開平10-237084號公報所記載之化合物。
糖酯化合物的含量相對於熱可塑性樹脂以0.5 ~35質量%為佳,5~30質量%為更佳。
本發明之光學薄膜為了提高薄膜製造時組成物之流動性、或薄膜之柔軟性可含有可塑劑。於可塑劑之例,係包含聚酯系可塑劑、多元醇酯系可塑劑、多元羧酸酯系可塑劑(包含苯二甲酸酯系可塑劑)、甘醇酸酯系可塑劑、酯系可塑劑(包含檸檬酸酯系可塑劑、脂肪酸酯系可塑劑、磷酸酯系可塑劑、偏苯三甲酸酯系可塑劑等)等。此等可單獨使用,可組合二種以上使用。
聚酯系可塑劑為使一價~四價之羧酸與一價~六價之醇反應而得到之化合物,較佳為使二價羧酸與甘醇反應而得到之化合物。
於二價羧酸之例,係包含戊二酸、伊康酸、己二酸、苯二甲酸、壬二酸、癸二酸等。尤其是使用己二酸、苯二甲酸等化合物作為二價羧酸,可賦予良好可塑性。
於甘醇之例,係包含乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-六亞甲二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇等。二價羧酸及甘醇各自可為一種,亦可併用二種以上。
聚酯系可塑劑可為酯、寡酯、聚酯之任一者。聚酯系可塑劑之分子量以100~10000之範圍為佳,因為賦予可塑性之效果大,以600~3000之範圍為更佳。
聚酯系可塑劑之黏度,雖藉由分子構造或分子量,但己二酸系可塑劑的情況,因為與熱可塑性樹脂之 相溶性高、且賦予可塑性之效果高等,以200~5000MPa‧s(25℃)之範圍為佳。聚酯系可塑劑可為一種,亦可併用二種以上。
多元醇酯系可塑劑為2價以上之脂肪族多元醇與單羧酸之酯化合物(醇酯),較佳為2~20價之脂肪族多元醇酯。多元醇酯系化合物以於分子內具有芳香環或環烷基環者為佳。
於脂肪族多元醇之例,係包含乙二醇、丙二醇、三羥甲丙烷、季戊四醇等。
單羧酸可為脂肪族單羧酸、脂環式單羧酸或芳香族單羧酸等。單羧酸可為一種,可為二種以上之混合物。又,可將包含於脂肪族多元醇之OH基全部酯化,亦可直接將一部份OH基殘留。
脂肪族單羧酸以具有碳數1~32之直鏈或側鏈之脂肪酸為佳。脂肪族單羧酸之碳數更佳為1~20,再更佳為1~10。於如此脂肪族單羧酸之例,係包含乙酸、丙酸、酪酸、吉草酸等,為了提高與纖維素酯之相溶性,較佳可為乙酸。
於脂環式單羧酸之例,係包含環戊烷羧酸、環己烷羧酸、環辛烷羧酸等。
於芳香族單羧酸之例,係包含安息香酸;於安息香酸之苯環導入1~3個烷基或烷氧基(例如甲氧基或乙氧基)者(例如甲苯甲酸等);具有2個以上苯環之芳香族單羧酸(例如聯苯基羧酸、萘羧酸、四氫萘羧酸 等),較佳為安息香酸。
多元醇酯系可塑劑之分子量並未特別限制,以300~1500為佳,以350~750為更佳。因為難以揮發,分子量以越大越好,為了提高透濕性、與纖維素酯之相溶性,則以分子量小者為佳。
於多元醇酯系可塑劑之具體例,係包含三羥甲丙烷三乙酸酯、季戊四醇四乙酸酯、日本特開2008-88292號公報所記載之一般式(I)所示之酯化合物(A)等。
多元羧酸酯系可塑劑為2價以上、較佳為2~20價之多元羧酸與醇化合物之酯化合物。多元羧酸以2~20價之脂肪族多元羧酸或3~20價之芳香族多元羧酸或3~20價之脂環式多元羧酸為佳。
於多元羧酸之例,係包含偏苯三甲酸、均苯三甲酸、如苯均四酸之3價以上芳香族多元羧酸或其衍生物;琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、草酸、富馬酸、馬來酸、如四氫苯二甲酸之脂肪族多元羧酸;酒石酸、羥基丙二酸(Tartronic acid)、蘋果酸、如檸檬酸之氧多元羧酸等,為了抑制從薄膜之揮發,以氧多元羧酸為佳。
於醇化合物之例,係包含具有直鏈或側鏈之脂肪族飽和醇化合物、具有直鏈或側鏈之脂肪族不飽和醇化合物、脂環式醇化合物或芳香族醇化合物等。脂肪族飽和醇化合物或脂肪族不飽和醇化合物之碳數較佳為1~32,更佳為1~20,再更佳為1~10。於脂環式醇化合物 之例,係包含環戊醇、環己醇等。於芳香族醇化合物之例,係包含酚、對甲酚、二甲基酚、苄醇、肉桂醇等。醇化合物可為一種,可為二種以上之混合物。
多元羧酸酯系可塑劑之分子量並未特別限制,以300~1000為佳,以350~750為更佳。多元羧酸酯系可塑劑之分子量,以抑制滲出觀點,以大者為佳;以透濕性或與纖維素酯之相溶性觀點,以小者為佳。
多元羧酸酯系可塑劑之酸價以1mgKOH/g以下為佳,以0.2mgKOH/g以下為更佳。所謂酸價,係指為了中和包含於試料1g中之酸(存在於試料中之羧基)必要氫氧化鉀之毫克數。酸價係遵照JIS K0070所測定者。
於多元羧酸酯系可塑劑之例,係包含日本特開2008-88292號公報所記載之一般式(II)所示之酯化合物(B)等。
多元羧酸酯系可塑劑可為苯二甲酸酯系可塑劑。於苯二甲酸酯系可塑劑之例,係包含二乙基苯二甲酸酯、二甲氧基乙基苯二甲酸酯、二甲基苯二甲酸酯、二辛基苯二甲酸酯、二丁基苯二甲酸酯、二-2-乙基己基苯二甲酸酯、二辛基苯二甲酸酯、二環己基苯二甲酸酯、二環己基對苯二甲酸酯等。
於甘醇酸酯系可塑劑之例,係包含烷基苯二甲烷基甘醇酸酯類。於烷基苯二甲烷基甘醇酸酯類之例,係包含甲基苯二甲基甲基甘醇酸酯、乙基苯二甲基乙基甘醇酸酯、丙基苯二甲基丙基甘醇酸酯、丁基苯二甲基丁基 甘醇酸酯、辛基苯二甲基辛基甘醇酸酯等。
於酯系可塑劑,係包含脂肪酸酯系可塑劑、檸檬酸酯系可塑劑、磷酸酯系可塑劑或偏苯三甲酸系可塑劑等。
於脂肪酸酯系可塑劑之例,係包含油酸丁酯、蓖麻油酸甲基乙醯酯、及癸二酸二丁酯等。於檸檬酸酯系可塑劑之例,係包含檸檬酸乙醯三甲酯、檸檬酸乙醯三乙酯、及檸檬酸乙醯三丁酯等。於磷酸酯系可塑劑之例,係包含磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸二苯基聯苯酯、磷酸三辛酯、及磷酸三丁酯等。於偏苯三甲酸系可塑劑之例,係包含偏苯三甲酸辛酯、偏苯三甲酸n-辛酯、偏苯三甲酸異癸酯、偏苯三甲酸異壬酯等。
可塑劑的含量相對於熱可塑性樹脂以0.5~30質量%為佳。可塑劑的含量超過30質量%時,薄膜容易產生滲出。
本發明之光學薄膜,可進一步含有為了由於成形加工時之熱分解或熱而著色之抗氧化劑、抗靜電劑或阻燃劑等。
作為磷系阻燃劑,可列舉選自紅磷、三芳基磷酸酯、二芳基磷酸酯、單芳基磷酸酯、芳基膦酸化合物、芳基氧化膦化合物、縮合芳基磷酸酯、鹵素化烷基磷酸酯、含鹵素縮合磷酸酯、含鹵素縮合膦酸酯、含鹵素亞磷酸酯等一種以上。於其具體例,可列舉三苯基膦酸酯、 9,10-二氫-9-氧雜-10-膦菲(Phosphaphenanthrene)-10-氧化物(Oxide)、苯基膦酸、參(β-氯乙基)膦酸酯、參(二氯丙基)膦酸酯、參(三溴新戊基)膦酸酯等。
紫外線吸收劑
本發明之光學薄膜,可進一步含有紫外線吸收劑。紫外線吸收劑可為苯并三唑系、2-羥基二苯甲酮系或水楊酸苯酯系等。具體而言,可列舉2-(5-甲基-2-羥苯基)苯并三唑、2-〔2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基〕-2H-苯并三唑、2-(3,5-二-t-丁基-2-羥苯基)苯并三唑等之三唑類;或2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮類等。
其中,分子量為400以上之紫外線吸收劑,因為於高沸點難以揮發,於高溫成形時亦難以飛散,即使添加量相對較少,亦可賦予耐候性於所得到之薄膜。
於分子量為400以上之紫外線吸收劑之例,係包含2-〔2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基〕-2-苯并三唑、2,2-亞甲基雙〔4-(1,1,3,3-四丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)酚〕等之苯并三唑系;雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯等之受阻胺系;於2-(3,5-二-t丁基-4-羥苄基)-2-n-丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)、1-〔2-〔3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙醯氧基〕乙基〕- 4-〔3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙醯氧基〕-2,2,6,6-四甲基哌啶等之分子內共同具有受阻酚與受阻胺構造之混合系者等,較佳為2-〔2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基〕-2-苯并三唑或2,2-亞甲基雙〔4-(1,1,3,3-四丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)酚〕。此等可為一種,可為二種以上併用。
微粒子
微粒子由無機化合物或有機化合物所構成。於無機化合物之例,係包含二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鈣、滑石、黏土、燒成高嶺土、燒成矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂及磷酸鈣等。於有機化合物之例,可為聚四氟乙烯、纖維素乙酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙基甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯碳酸、丙烯苯乙烯系樹脂、矽氧系樹脂、聚碳酸酯樹脂、苯胍胺系樹脂、三聚氰胺系樹脂、聚烯烴系粉末、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、或聚氟化乙烯系樹脂、沉澱粉等之有機高分子化合物之粉碎分級物、以懸濁聚合法合成之高分子化合物、由噴霧乾燥法或分散法等而成球型之高分子化合物等。
微粒子從可維持所得到薄膜之霧度為低這點來看,可以包含矽之化合物(較佳為二氧化矽)構成。
於二氧化矽之微粒子之例,係包含AEROSILR972、R972V、R974、R812、200、200V、 300、R202、OX50、TT600(以上日本AEROSIL(股)製)等。
於氧化鋯之微粒子之例,係包含AEROSILR976及R811(以上日本AEROSIL(股)製)等。
作為高分子微粒子樹脂之例,係包含矽氧樹脂、氟樹脂及(甲基)丙烯酸類樹脂等,較佳為矽氧樹脂,更佳為具有三次元網狀構造之矽氧樹脂。於如此矽氧樹脂之例,係包含TOSPEARL103、同105、同108、同120、同145、同3120及同240(以上東芝矽氧(股)製)等。
其中,AEROSIL200V、AEROSILR972V因為可一邊保持光學薄膜之霧度為低,同時可提高薄膜表面之滑動性,故為特佳。
微粒子之一次粒子的平均粒徑較佳為5~400nm,更佳為10~300nm。微粒子主要可形成粒徑0.05~0.3μm之二次凝集體。微粒子的平均粒徑若為100~400nm,無法凝集,可作為一次粒子存在。
光學薄膜之至少一邊的面之動摩擦係數如為0.2~1.0,以含有微粒子者為佳。微粒子的含量相對於熱可塑性樹脂以0.01~1質量%為佳,以0.05~0.5質量%為更佳。
分散劑
本發明之光學薄膜從為了提高微粒子之分散性等,可 進一步含有分散劑。分散劑為選自胺系分散劑及含有羧基之高分子分散劑中1種或2種以上。
胺系分散劑以烷基胺或聚羧酸之胺鹽為佳、於其具體例,可列舉將聚酯酸、聚醚酯酸、脂肪酸、脂肪酸醯胺、聚羧酸、伸烷基氧(Alkylene oxide)、聚伸烷基氧、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯等胺化之化合物。於胺鹽之例,係包含醯胺胺鹽、脂肪族胺鹽、芳香族胺鹽、烷醇胺鹽、多元胺鹽等。
於胺系分散劑之具體例,係包含聚氧乙烯脂肪酸醯胺、聚氧乙烯烷基胺、三丙胺、二乙基胺基乙胺、二甲基胺基丙胺、二乙基胺基丙胺等。於市售品之例,可列舉SOLSPERSE系列(Lubrizol公司製)、Ajisper系列(味之素公司製)、BYK系列(BYK Chemie公司製)、EFKA系列(EFKA公司製)等。
含有羧基之高分子分散劑以聚羧酸或其鹽為佳,例如可為聚羧酸、聚羧酸銨、聚羧酸鈉等。於含有羧基之高分子分散劑之具體例,係包含聚丙烯酸、聚丙烯酸銨、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨共聚物、聚馬來酸、聚馬來酸銨、聚馬來酸鈉等。
胺系分散劑或含有羧基之高分子分散劑可使用溶解於溶劑成份,亦可為市售者。
分散劑的含量雖依據分散劑之種類等,相對於微粒子以0.2質量%以上為佳。分散劑的含量相對於微粒子未滿0.2質量%時,無法充分提高微粒子之分散性。
本發明之光學薄膜進一步含有界面活性劑等時,對分散劑微粒子表面之吸附,即使由界面活性劑亦難以產生,有時微粒子之間容易再凝集。分散劑因為為高價,其含量儘量以少為佳。另一方面,分散劑的含量過少時,容易產生微粒子之濕潤不佳、或分散安定性降低。因此,本發明之光學薄膜進一步含有界面活性劑等時之分散劑的含量,相對於微粒子10重量份可為0.05~10重量份左右。
光學薄膜之物性
本發明之光學薄膜於23℃、55%RH之條件下,以波長550nm所測定之面內方向之相位差R0(550),以滿足下述(a)者為佳。R0(550)滿足以下範圍之光學薄膜,例如可作為λ/4相位差薄膜較佳之機能。(a)110nm≦R0(550)≦170nm
本發明之光學薄膜以滿足120≦R0(550)≦160者為更佳,以滿足130≦R0(550)≦150者為再更佳。又,本發明之光學薄膜,於23℃ 55%RH之條件下,以波長550nm所測定知厚度方向之相位差Rth(550),以滿足50nm≦Rth(550)≦250nm者為佳。
本發明之光學薄膜於23℃ 55%RH之條件下,以波長450nm、650nm所測定之面內方向之相位差各自作為R0(450)、R0(650)時,以滿足以下(b)及(c)者為佳。
(b)0.72≦R0(450)/R0(550)≦0.96
(c)0.83≦R0(550)/R0(650)≦0.97
R0(450)/R0(550)或R0(550)/R0(650)滿足上述範圍之光學薄膜,例如對於廣大波長領域之光可賦予λ/4之相位差,可作為λ/4相位差薄膜較佳之機能。又,使顯示裝置黑顯示時之光洩漏或對角線方向之顏色變化等亦可減低。具體而言,滿足(b)0.72≦R0(450)/R0(550)≦0.96時,藍色之再現性為高;滿足(c)0.83≦R0(550)/R0(650)≦0.97時,紅色之再現性為高。
本發明之光學薄膜以滿足0.79≦R0(450)/R0(550)≦0.89者為較佳,以滿足0.84≦R0(550)/R0(650)≦0.93者為更佳。
R0(相位差)與R0(450)/R0(550)及R0(550)/R0(650)(波長分散性),可藉由用於本發明之化合物的含量或拉伸條件調整。為了全部滿足上述(a)~(c),例如以一定程度以上含有用於本發明之化合物,且調整拉伸條件者為佳。
R0及Rth各自以以下之式定義。
式(I):R0=(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
(在式(I)及(II),nx表示在光學薄膜之面內方向折射率成最大之在遲相軸方向x之折射率;ny表示在光學薄膜之面內方向與前述遲相軸方向x垂直方向y之折 射率;nz表示在光學薄膜厚度方向z之折射率;d(nm)表示光學薄膜之厚度)
R0及Rth可使用自動複折射率計;例如Axometric公司製之AxoScan,王子計測機器股份有限公司製之KOBRA-21ADH等測定。具體而言,可用以下之方法測定。
1)將光學薄膜以23℃ 55%RH調濕。調濕後之光學薄膜在450nm、550nm及650nm之平均折射率使用阿貝折射儀與分光光源測定。又,將光學薄膜之厚度使用膜厚計測定。
2)於調濕後之光學薄膜,與薄膜表面之法線平行,入射測定波長450nm、550nm或650nm之光時之面內方向之相位差R0(450)、R0(550)或R0(650)以Axometric公司製之AxoScan測定。
3)由Axometric公司製之AxoScan,將光學薄膜之面內遲相軸作為傾斜軸(自轉軸),各自測定對於光學薄膜表面之法線從角度(入射角())入射測定波長450nm、550nm或650nm之光時之相位差R()。相位差R()之測定,於0°~50°之範圍,每10°可進行6點測定。光學薄膜之面內之遲相軸可藉由Axometric公司製之AxoScan確認。
4)從在各波長(λ)所測定之R0及R()、與前述平均折射率與膜厚,藉由Axometric公司製之AxoScan,算出nx、ny及nz。而且,基於下述式(I)及 (II),各自算出於測定波長450nm、550nm或650nm之厚度方向之相位差Rth(450)、Rth(550)或Rth(650)。相位差之測定可於23℃ 55%RH條件下進行。
式(I):R0(λ)=(nx(λ)-ny(λ))×d(nm)
式(II):Rth(λ)={(nx(λ)+ny(λ))/2-nz(λ)}×d(nm)
(在式(I)及(II),nx(λ)表示入射波長λ之光時,在光學薄膜之面內方向折射率成最大之在遲相軸方向x之折射率;ny(λ)表示入射波長λ之光時,在光學薄膜之面內方向與前述遲相軸方向x垂直方向y之折射率;nz(λ)表示入射波長λ之光時,在光學薄膜厚度方向z之折射率;d(nm)表示光學薄膜之厚度)
進而從所得到之R0(450)與R0(550)算出R0(450)/R0(550);從所得到之R0(550)與R0(650)算出R0(550)/R0(650)。
光學薄膜面內之遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ(配向角),較佳為40°以上50°以下。配向角為上述範圍時,從輥體捲出,將對於長度方向之對角線方向具有遲相軸之光學薄膜、與從輥體捲出,具有與長度方向平行之透過軸之偏光片薄膜,如互相重疊於長度方向之間,藉由以輥到輥方式貼合,可輕易製造圓偏光板。藉由此,薄膜之切割損失少於生產上為有利。光學薄膜配向角θ之測定可藉由自動雙折射儀KOBRA-21ADH(王子計測機器)測定。
光學薄膜以滿足Nz=Rth(550)/R0(550)+ 0.5為下述(d)式之關係者為佳。Nz值為以下之範圍內時,厚度方向之相位差Rth因為亦相對小於面內方向之相位差R0,可減低含有本發明之光學薄膜之顯示裝置對角線方向之顏色變化。
(d)0≦Nz=Rth(550)/R0(550)+0.5≦1
式(I):R0(λ)=(nx(λ)-ny(λ))×d(nm)
式(II):Rth(λ)={(nx(λ)+ny(λ))/2-nz(λ)}×d(nm)
(在式(I)及(II),nx(λ)表示入射波長λ之光時,在光學薄膜之面內方向折射率成最大之在遲相軸方向x之折射率;ny(λ)表示入射波長λ之光時,在光學薄膜之面內方向與前述遲相軸方向x垂直方向y之折射率;nz(λ)表示入射波長λ之光時,在光學薄膜厚度方向z之折射率;d(nm)表示光學薄膜之厚度)
光學薄膜之厚度從因為藉由熱或濕度使相位差之變動減少等,較佳為250μm以下,更佳為100μm以下,再更佳為70μm以下。另一方面,光學薄膜之厚度為了表現一定程度以上之薄膜強度或相位差,較佳為10μm以上,更佳為20μm以上。光學薄膜之厚度為此等之範圍內時,從顯示裝置之薄型化、生產性之觀點來看較佳。
光學薄膜之霧度(全霧度)以未滿1%為佳,以0.5%以下為較佳,以0.2%以下為更佳。霧度為1%以上時,薄膜之透明性降低,作為光學薄膜有時未有充分之機能。
光學薄膜之霧度(全霧度)遵循JIS K- 7136,可用霧度計日本電色股份有限公司製NDH-2000測定。5V9W之鹵素球作為霧度計之光源,矽光電池(附比視感度過濾器)作為受光部。霧度之測定可於23℃ 55%RH之條件下進行。
光學薄膜之可見光透過率以90%以上為佳,93%以上為更佳。本發明之光學薄膜遵循JIS-K7127-1999測定、至少單一方向之斷裂伸長度較佳為10%以上,更佳為20%以上,再更佳為30%以上。
本發明之光學薄膜表示面內方向之相位差高、且充分之逆波長分散性。因此,本發明之光學薄膜在廣大波長領域具有高相位差。
本發明之光學薄膜為有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等圖像顯示裝置之光學薄膜;具體而言,係作為偏光板保護薄膜、相位差薄膜、光學補償薄膜、抗反射薄膜使用,較佳係作為λ/4相位差薄膜使用。
λ/4相位差薄膜為具有特定光之波長(通常為可見光領域)約1/4之面內方向之相位差R0λ/4相位差薄膜以由本發明之光學薄膜之單層所構成者為佳。λ/4相位差薄膜較佳為用於有機EL顯示裝置之抗反射薄膜。
2.光學薄膜之製造方法
本發明之光學薄膜可以溶液澆鑄法或熔融澆鑄法製造。以抑制光學薄膜之著色或異物缺點、模頭線(Die Line)等光學缺點之觀點,以溶液澆鑄法為佳;以抑制於 光學薄膜殘留溶劑之觀點,以熔融澆鑄法為佳。
A)溶液澆鑄法
將包含纖維素乙酸酯之光學薄膜以溶液澆鑄法製造之方法,係包含:A1)至少將纖維素乙酸酯如有必要與其他添加劑溶解於溶劑調製塗料(Dope)之步驟、A2)將塗料澆鑄至無端金屬支持體上之步驟、A3)從經澆鑄之塗料使溶劑蒸發而成網板之步驟、A4)將網板從金屬支持體剝離之步驟、A5)乾燥網板後,經拉伸得到薄膜之步驟。
A1)塗料調製步驟
在熔爐,將纖維素乙酸酯如有必要與其他添加劑溶解於溶劑來調製塗料。
溶劑若為溶解纖維素乙酸酯、其他添加劑等者,即可無制限使用。例如作為氯系有機溶劑可列舉氯化甲烷,作為非氯系有機溶劑可列舉乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮、四氫呋喃、1,3-二氧戊環、1,4-二噁烷、環己酮、蟻酸乙酯、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-六氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝乙烷等,較佳可使用氯化甲烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮等。
塗料以進一步含有1~40質量%之碳原子數1~4之直鏈或分支鏈狀的脂肪族醇者為佳。塗料中醇之比 率高時,網板凝膠化,從金屬支持體之剝離變為容易。另一方面,塗料中醇之比率少時,可促進於非氯系有機溶劑系之纖維素乙酸酯的溶解。
於碳原子數1~4之直鏈或分支鏈狀之脂肪族醇之例,係包含甲醇、乙醇、n-丙醇、iso-丙醇、n-丁醇、sec-丁醇、第三丁醇等。其中,從塗料之穩定性高、沸點比較低、乾燥性高等來看,以乙醇為佳。
其中,溶劑以二氯甲烷與碳數1~4之直鏈或分支鏈狀之脂肪族醇的混合物為佳。
在塗料纖維素乙酸酯之濃度,雖為了減低乾燥負荷以高為佳,但纖維素乙酸酯之濃度過高時難以過濾。因此,在塗料纖維素乙酸酯之濃度較佳為10~35質量%,更佳為15~25質量%。
將纖維素乙酸酯溶解於溶劑之方法,例如可為於加熱及加壓下使其溶解之方法。加熱溫度以提高纖維素乙酸酯之溶解性觀點來看,雖以高為佳,但過高時過,有必要提高壓力,使生產性降低。因此,加熱溫度以45~120℃為佳。
添加劑可分批添加於塗料,可單獨準備直插式(Inline)添加添加劑溶解液。尤其是微粒子為減輕對過濾材料之負荷,以將一部份或全量直插式添加者為佳。
直插式添加添加劑溶解液時,係為了使容易塗料混合,以溶解少量之熱可塑性樹脂為佳。較佳之熱可塑性樹脂的含量相對於溶劑100質量份為1~10質量份, 更佳可為3~5質量份。
於直插式添加及混合,例如較佳為使用靜態混合器(東麗工程(Toray Engineering)製)、SWJ(東麗靜止型管內混合器Hi-Mixer)等直插式混合器等。
於所得到之塗料,例如可能含有包含於原料之纖維素乙酸酯之雜質等不溶物。如此不溶物在所得到之薄膜可為亮點異物。為了去除如此不溶物等,以進一步過濾所得到之塗料為佳。
塗料之過濾,在所得到之薄膜亮點異物的數量以成為如一定程度量以下進行為佳。具體而言,成為如徑為0.01mm以上之亮點異物的數量為200個/cm2以下,較佳為100個/cm2以下,更佳為50個/cm2以下,再更佳為30個/cm2以下,特佳為10個/cm2以下。
徑為0.01mm以下之亮點異物亦以200個/cm2以下為佳,以100個/cm2以下為較佳,以50個/cm2以下為更佳,以30個/cm2以下為再更佳,以10個/cm2以下為特佳,完全沒有為最佳。
薄膜之亮點異物數量可用以下之順序測定。
1)將2片偏光板配置為正交偏光鏡(Cross nicol)狀態,於該等間配置所得到之薄膜。
2)從一邊之偏光板側照到光,從另一偏光板側觀察時,計算可看到光洩漏的點(異物)數量。
A2)澆鑄步驟
將塗料從加壓模之狹縫澆鑄在無端狀之金屬支持體上。
作為金屬支持體,較佳為使用以不銹鋼帶或鑄物將表面完成鍍敷之鼓輪等。金屬支持體之表面以完成鏡面者為佳。
澆鑄的寬可為1~4m。澆鑄步驟之金屬支持體的表面溫度設定為-50℃~溶劑沸騰未發泡之溫度以下。溫度高者雖因為網板之乾燥速度可加快故較佳,但太過高時有網板發泡、平面性降低的情況。
金屬支持體的表面溫度較佳為0~100℃,更佳為5~30℃。又,冷卻金屬支持體,可於包含凝膠化網板殘留多量溶劑之狀態可從鼓輪剝離。
金屬支持體之溫度的調整方法並未特別限定,有噴施溫風或冷風之方法、或使溫水接觸金屬支持體內側之方法。使用溫水者為了使熱傳達有效率地進行,以金屬支持體溫度成為固定為止的時間短者為佳。
使用溫風時考慮由於溶劑之蒸發潛熱而使網板之溫度降低,有時使用溶劑之沸點以上的溫風,且一邊防止發泡一邊使用高於目的溫度之溫度的風。尤其是於從澆鑄至剝離為止之間變更支持體的溫度及乾燥風的溫度,以有效率地進行乾燥為佳。
A3)溶劑蒸發步驟
將網板(將塗料澆鑄於金屬支持體上而得到之塗料 膜)於金屬支持體上加熱,使溶劑蒸發。網板之乾燥方法或乾燥條件可與前述之A2)澆鑄步驟相同。
A4)剝離步驟
將於金屬支持體上使溶劑蒸發之網板,於金屬支持體上之剝離位置剝離。
於金屬支持體上之剝離位置剝離之際網板之殘留溶劑量,為了提高所得到薄膜之平面性,以成為10~150質量%者為佳,以成為20~40質量%或60~130質量%者為較佳,以成為20~30質量%或70~120質量%者為更佳。
網板之殘留溶劑量以下述式定義。
殘留溶劑量(%)=(網板之加熱處理前質量-網板之加熱處理後質量)/(網板之加熱處理後質量)×100
且所謂測定殘留溶劑量之際的加熱處理,係意味著於115℃ 1小時之加熱處理。
A5)乾燥及拉伸步驟
將從金屬支持體剝離而得到之網板如有必要使其乾燥之後,並進行拉伸。網板之乾燥,可為將網板由配置在上下之多數輥一邊運送一邊使其乾燥,可為將網板兩端部以鉗夾固定一邊運送一邊使其乾燥。
網板之乾燥方法可為以熱風、紅外線、加熱輥及微波等乾燥之方法,從簡便來看則以熱風乾燥之方法 為佳。
由網板之拉伸,得到具有所期望相位差之光學薄膜。光學補償薄膜之相位差可藉由調整施加在網板之張力大小來加以控制。
網板之拉伸,於網板之寬度方向(TD方向)、運送方向(MD方向)、或對角線方向中任一者以上之方向進行。為了使所得到之光學薄膜之面內遲相軸、與薄膜之寬度方向所成之角度θ成為40~50°,故至少為對角線方向;具體而言,以對網板之寬度方向45°方向拉伸為佳。
由此,將從輥體退繞,於長度方向具有透過軸之偏光薄膜、與從輥體退繞、於對長度方向45°所成之角度具有遲相軸之光學薄膜,長度方向如互相重疊般僅以輥至輥方式貼合,可輕易製造圓偏光板。因此,可使薄膜之切割損失減少,有利於生產上。
網板之拉伸可為單向拉伸,可為雙軸拉伸。雙軸拉伸可為逐次雙軸拉伸,可為同時雙軸拉伸。
拉伸倍率雖因所得到光學薄膜之膜厚、或所求得之相位差而異,例如於對角線方向可為1.5~2.5倍。
網板之拉伸溫度較佳可為120~230℃,更佳 可為150~220℃,再更佳可為超過150℃且210℃以下。
網板之拉伸方法並未特別限制,可為給以圓周速度差於數個輥,其間利用輥圓周速度差拉伸於澆鑄方向(MD方向)之方法(輥拉伸法)、將網板兩端以鉗夾 或針固定,並將鉗夾或針之間隔面對澆鑄方向(MD方向)展開而拉伸於澆鑄方向(MD方向),或於寬度方向(TD方向)展開而拉伸於寬度方向(TD方向),於澆鑄方向(MD方向)與寬度方向(TD方向)雙方展開而拉伸於澆鑄方向(MD方向)與寬度方向(TD方向)雙方之方法等(拉幅機拉伸法)等。為了拉伸於對角線方向,藉由左右把持手段可使用將網板之把持長度(從把持開始至把持終了的距離)以左右可獨立控制之拉幅機。可組合此等之拉伸方法。
於具有拉伸於對角線方向之機構之拉伸裝置之例,係包含日本特開2003-340916號公報之實施例1所記載之拉伸裝置、日本特開2005-284024號公報之圖1所記載之拉伸裝置、日本特開2007-30466號公報所記載之拉伸裝置、日本特開2007-94007號公報之實施例1所使用之拉伸裝置等。
拉伸開始時之網板殘留溶劑較佳可為20質量%以下,更佳可為15質量%以下。
將拉伸後之薄膜如有必要使其乾燥之後並捲取出。薄膜之乾燥與前述相同,可為將薄膜由配置在上下之多數輥一邊運送一邊使其乾燥(輥方式),可為將網板兩端部以鉗夾固定一邊運送一邊使其乾燥(拉幅機方式)。
B)熔融澆鑄法
將本發明之光學薄膜以熔融澆鑄法製造之方法,係包含:B1)製造熔融團粒之步驟(團粒化步驟)、B2)熔融混練熔融團粒後,擠出之步驟(擠出熔融之步驟)、B3)冷卻固化熔融樹脂而得到網板之步驟(冷卻固化之步驟)、B4)拉伸網板之步驟(拉伸步驟)。
B1)團粒化步驟
包含為光學薄膜主成份之熱可塑性樹脂之樹脂組成物,以預先混練而團粒化者為佳。團粒化可以公知之方法進行,例如將包含前述之熱可塑性樹脂、與如有必要之可塑劑等添加劑之樹脂組成物於擠出機熔融混煉後,從模具擠出條狀。可將擠出條狀之熔融樹脂經水冷或空冷之後、切斷而得到團粒。
團粒之原材料為了防止分解,以在供給於擠出機之前先行乾燥者為佳。
抗氧化劑與熱可塑性樹脂之混合可為固體之間混合;可將溶解於溶劑之抗氧化劑使其含浸於熱可塑性樹脂而混合;可將抗氧化劑噴霧於熱可塑性樹脂而混合。又,擠出機之給料器部分或模具之出口部分周邊的環境,因為為了防止團粒原材料的劣化等,以經除濕之空氣或氮氣等環境為佳。
於擠出機,如不產生樹脂之劣化(分子量降低、著色及凝膠之生成等)般,以低剪切力或低溫度混練者為佳。例如以雙軸擠出機混練時,使用深溝型之螺絲, 以2個螺絲的自轉方向為同方向者為佳。為了均勻混煉,以2個螺絲形狀如互相咬合者為佳。
未團粒化包含熱可塑性樹脂之樹脂組成物,可直接將未熔融混練之熱可塑性樹脂作為原料於擠出機進行熔融混練製造光學薄膜。
B2)熔融擠出步驟
將所得到之熔融團粒、與如有必要之其他添加劑從料斗供給於擠出機。團粒之供給因為為了防止團粒之氧化分解等,以真空下、減壓下或惰性氣體環境下進行者為佳。而且,於擠出機熔融混練熔融團粒與如有必要其他之添加劑(薄膜材料)。
擠出機內薄膜材料之熔融溫度雖因薄膜材料種類而異,但將薄膜之玻璃轉移溫度作為Tg℃時,較佳為Tg℃~(Tg+100)℃之範圍,更佳為(Tg+10)℃~(Tg+90)℃之範圍。
進而,將可塑劑或微粒子等之添加劑於擠出機之途中添加時,為了均勻混合此等之成份,於擠出機知下流側,可進一步配置靜態混合器等之混合裝置。
將從擠出機擠出之熔融樹脂如有必要以葉盤過濾器等過濾之後,進一步於靜態混合器等混合,並從模具擠出薄膜狀。
擠出流量以使用齒輪泵浦使其穩定化者為佳。又,用於去除異物之葉盤過濾器,以不鏽鋼纖維燒結 過濾器為佳。不鏽鋼纖維燒結過濾器係壓縮不鏽鋼纖維體作成複雜交織狀態下燒結接觸部份而成一體化者,可由其纖維之粗度與壓縮量而改變密度,調整過濾精度。
在模具之出口部分樹脂之熔融溫度Tm可為200~300℃程度。
B3)冷卻固化步驟
將從模具擠出之樹脂以冷卻輥與彈性觸壓輥夾持,並將薄膜狀之熔融樹脂作成特定之厚度。而且將薄膜狀之熔融樹脂以複數個冷卻輥段階性冷卻使其固化。
冷卻輥之表面溫度Tr1係將所得到薄膜之玻璃轉移溫度作為Tg(℃)時,可為Tg(℃)以下。複數個冷卻輥之表面溫度可為相異。
彈性觸壓輥亦稱為挾壓自轉體。彈性觸壓輥亦可使用市售者。彈性觸壓輥側之薄膜表面溫度Tt可為薄膜之Tg以上且Tg+110℃以下。
從冷卻輥固化之薄膜狀之熔融樹脂以剝離輥等剝離而得到網板。剝離薄膜狀之熔融樹脂之際,為了防止所得到網板之變形,以調整張力為佳。
B4)拉伸步驟
將所得到之網板於拉伸機拉伸而得到薄膜。拉伸係於網板之寬度方向(TD方向)、運送方向(MD方向)、或對角線方向之任一者以上之方向進行。為了使所得到之 光學薄膜之面內遲相軸、與薄膜之寬度方向所成之角度θ1成為40~50°,故至少為對角線方向;具體而言,以對網板之寬度方向拉伸於45°方向者為佳。
網板之拉伸方法、拉伸倍率及拉伸溫度可與前述相同。
3.圓偏光板
本發明之圓偏光板係包含偏光片(直線偏光膜)與配置於其至少一側之面的本發明之光學薄膜。本發明之光學薄膜可直接配置於偏光片,亦可透過其他層或薄膜配置。
偏光片可為使用碘系偏光膜、二色染料之染料系偏光膜或聚烯系偏光膜。碘系偏光膜及染料系偏光膜,一般而言係可為單向拉伸聚乙烯基醇系薄膜之後,以碘或二色性染料染色所得到之薄膜,可為聚將乙烯醇系薄膜以碘或以二色性染料染色後,單向拉伸之薄膜(較佳為進一步以硼化合物實施耐久性處理之薄膜)。偏光片之透過軸係與薄膜之拉伸方向平行。
聚乙烯醇系薄膜可為製膜聚乙烯醇水溶液者。聚乙烯醇系薄膜因為偏光性能及耐久性能優異、色斑少等,以乙烯變性聚乙烯醇薄膜為佳。
於二色性色素之例,係包含偶氮系色素、茋系色素、吡唑哢系色素、三苯甲烷系色素、喹啉系色素、噁嗪系色素、噻嗪系色素及蒽醌系色素等。
偏光片之厚度以5~30μm為佳,以10~20μm 為更佳。
偏光片之透過軸與本發明之光學薄膜之面內遲相軸交叉之角度以40~50°為佳。
於偏光片與本發明之光學薄膜之間,可進一步配置反射偏光板。反射偏光板係透過與偏光片之透過軸平行方向之直線偏光,透過軸係反射不同方向之直線偏光。具有如此圓偏光板之有機EL顯示裝置,發光層發光之光,可更多出射於外側。
於反射偏光板之例,係包含在一定方向將折射率不同之高分子薄膜相互層合之雙折射光偏光片(日本特表平8-503312號公報所記載)、或具有膽固醇狀構造之偏光分離膜(日本特開平11-44816號公報所記載)等。又,可進一步配置保護膜於偏光片之表面。
於偏光片一側之面配置本發明之光學薄膜時,於偏光片另一側之面,可配置本發明之光學薄膜以外之透明保護薄膜。透明保護薄膜並未特別制限,可為通常之纖維素酯薄膜等。於纖維素酯薄膜之例,較佳為使用市售之纖維素酯薄膜(例如、柯尼卡美能達Tack KC8UX、KC5UX、KC8UCR3、KC8UCR4、KC8UCR5、KC8UY、KC6UY、KC4UY、KC4UE、KC8UE、KC8UY-HA、KC8UX-RHA、KC8UXW-RHA-C、KC8UXW-RHA-NC、KC4UXW-RHA-NC,以上柯尼卡美能達光學(股)製)。
透明保護薄膜之厚度並未特別限制,可為10~200μm左右,較佳為10~100μm,更佳為10~70μm。
透明保護薄膜或λ/4相位差薄膜配置於顯示器最表面等時,於該透明保護薄膜或λ/4相位差薄膜之最表面,可進一步設置透明硬塗層、防眩層、抗反射層等。
圓偏光板可貼合偏光片與本發明之光學薄膜經過階段式製造。用於貼合之接著劑,例如較佳為使用完全鹼化型聚乙烯醇水溶液等。
圓偏光板較佳可使用後述之有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等之圖像顯示裝置。
4.圖像顯示裝置
本發明之圖像顯示裝置係包含本發明之光學薄膜。於本發明之圖像顯示裝置之例,係包含有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等。
圖2為表示有機EL顯示裝置構成之一例之模式圖。如圖2所示,有機EL顯示裝置10係具有以光反射電極12、發光層14、透明電極層16、透明基板18、圓偏光板20之順序。圓偏光板20具有λ/4相位差薄膜20A與偏光片(直線偏光膜)20B;λ/4相位差薄膜20A可為本發明之光學薄膜。
光反射電極12以光反射率高之金屬材料構成者為佳。於金屬材料之例,係包含Mg、MgAg、MgIn、Al、LiAl等。光反射電極12之表面若更平坦,因為越可防止光之漫反射故為佳。
光反射電極12可由濺鍍法形成。光反射電極 12可圖型化。圖型化可由蝕刻進行。
發光層14係包含R(紅)發光層、G(綠)發光層及B(藍)發光層。各發光層包含發光材料。發光材料可為無機化合物,可為有機化合物,較佳為有機化合物。
各發光層進一步含有電荷輸送材料,可進一步具有作為電荷輸送層之機能;進一步含有穴輸送材料,可進一步具有作為穴輸送層之機能。各發光層未包含電荷輸送材料或穴輸送材料時,有機EL顯示裝置10可進一步具有電荷輸送層或穴輸送層。
各發光層各自經圖型化而得到。圖型化可使用光罩等進行。發光層14係可進行蒸鍍發光材料等而形成。
透明電極層16一般可為ITO電極。透明電極層16可由濺鍍法等形成。透明電極層16可經圖型化。圖型化可由蝕刻進行。
透明基板18若為可透過光者即可,可為玻璃基板、塑膠薄膜或薄膜等。
圓偏光板20係λ/4相位差薄膜20A側成為透明基板18側;偏光片20B側如成為可視側般配置。
本發明之有機EL顯示裝置係通電於光反射電極12與透明電極層16之間,使發光層14發光,可顯示圖像。又,藉由R(紅)發光層、G(綠)發光層及B(藍)發光層各自可通電構成,使全彩圖像之顯示變為可 能。
本發明之光學薄膜或包含其之圓偏光板不僅具有前述構成之有機EL顯示裝置,亦可適用於國際特許出願第96/34514號、日本特開平9-127885號公報及同11-45058號公報所記載之有機EL顯示裝置。該情況,取代預先設置之有機EL顯示裝置的抗反射手段,或若為與其一起配置本發明之光學薄膜或圓偏光板即可。又,本發明之光學薄膜或圓偏光板,例如亦可適用於「電致發光顯示器」(猪口敏夫著,產業圖書股份有限公司、1991年發行)所記載之無機EL顯示裝置。
圖3為說明藉由圓偏光板20之防反射功能之模式圖。如圖3所示,圓偏光板20係具有偏光片(LP)20B與配置於其一側之面之λ/4相位差薄膜20A。
平行於有機EL顯示裝置之顯示畫面的法線,入射從外部之光(包含a1及b1)時,通過僅與偏光片(LP)20B之透過軸方向平行之直線偏光(b1)之偏光片(LP)20B。未與偏光片(LP)20B之透過軸方向平行之其他直線偏光(a1)係吸收於偏光片(LP)20B。通過偏光片(LP)20B之直線偏光成份(b2)藉由通過λ/4相位差薄膜20A,變換為圓偏光(c2)。圓偏光(c2)以有機EL顯示裝置之光反射電極12(參照圖1)反射時,成為反向旋轉之圓偏光(c3)。反向旋轉之圓偏光(c3)藉由通過λ/4相位差薄膜20A,變換為對偏光片(LP)20B之透過軸方向垂直方向之直線偏光(b3)。此直線偏光 (b3)無法通過偏光片(LP)20B而被吸收。
如此,於有機EL顯示裝置從外部入射之光(包含a1及b1),因為全部吸收於偏光片(LP)20B,即使以有機EL顯示裝置之光反射電極反射,不出射於外部。據此,可防止由於背景之反射而使圖像顯示特性降低。
而且因為本發明之λ/4相位差薄膜20A顯示充分之逆波長分散性,對廣大波長領域之光可賦予λ/4之相位差。因此,將從外部入射之光的大部分,可如不洩漏於顯示裝置之外部般進行。由此,可抑制黑顯示有機EL顯示裝置時之「正面方向之光洩漏」,而防止反射。
進而本發明之λ/4相位差薄膜20A具有充分之逆波長分散性,且可使薄膜之厚度變薄。因此,可將正面方向之顏色與對角線方向之顏色的差變小。其結果可提高從對角線方向之可視性。
又,從有機EL顯示裝置內部之光;亦即,從發光層14(參照圖1)之光係包含二種類之圓偏光成份(c3及c4)。一側之圓偏光(c3)藉由通過λ/4相位差薄膜20A,變換成與偏光片(LP)20B之透過軸方向垂直方向之直線偏光(b3)。而且,直線偏光(b3)無法通過偏光片(LP)20B,而被吸收。另一側之圓偏光(c4)藉由通過λ/4相位差薄膜20A,變換成與偏光片(LP)20B之透過軸方向平行之直線偏光(b4)。而且,直線偏光(b4)通過偏光片(LP)20B而成直線偏光(b4),認識 作為圖像。
於偏光片(LP)20B與λ/4相位差薄膜20A之間,可進一步配置反射與偏光片(LP)20B之透過軸方向垂直方向之直線偏光(b3)之反射偏光板(不圖示)。反射偏光板係將直線偏光(b3)未以偏光片(LP)20B吸收而使其反射,使其以光反射電極12(參照圖1)再度反射,可變換成與偏光片(LP)20B之透過軸方向平行之直線偏光(b4)。亦即,藉由進一步配置反射偏光板,可使發光層將發光之光全部(c3及c4)出射於外側。
圖4為表示液晶顯示裝置構成之一例之模式圖。如圖4所示,液晶顯示裝置30係具有液晶元件40、與挾持其之第一偏光板50及第二偏光板60與背光70。
液晶元件40之顯示方式並未特別限制,為TN(Twisted Nematic)方式、STN(Super Twisted Nematic)方式、IPS(In-Plane Switching)方式、OCB(Optically Compensated Birefringence)方式、VA(Vertical Alignment)方式(亦包含MVA;Multi-domain Vertical Alignment或PVA;Patterned Vertical Alignment)、HAN(Hybrid Aligned Nematic)方式等。為了提高對比,以VA(MVA、PVA)方式為佳。
VA方式之液晶元件係具有一對透明基板與挾持於該等之間的液晶層。
一對透明基板當中,於其中之透明基板,為了施加電壓於液晶分子而配置像素電極。對向電極可(配 置像素電極)配置於前述其中之透明基板,亦可配置於另一透明基板。
液晶層係包含具有負或正介電常數各向異性之液晶分子。液晶分子藉由設置於透明基板之液晶層側之面的配向膜之配向抑制力,於無施加電壓時(像素電極與對向電極之間未產生電場時),液晶分子之長軸對透明基板之表面成略垂直般配向。
於如此所構成之液晶元件,藉由施加圖像信號(電壓)於像素電極,使像素電極與對向電極之間產生電場。藉由此,將對透明基板之表面垂直初期配向之液晶分子,其長軸配向成為如與基板面水平方向。如此、驅動液晶層,進行使各副像素之透過率及反射率變化之圖像顯示。
第一偏光板50已配置於可視側,係具有第一偏光片52與挾持其之保護薄膜54(F1)及56(F2)。第二偏光板60已配置於背光70側,係具有第二偏光片62與挾持其之保護薄膜64(F3)及保護薄膜66(F4)。保護薄膜56(F2)與64(F3)其中之一,如有必要可省略。
保護薄膜54(F1)、56(F2)、64(F3)及66(F4)當中任一者可成為本發明之光學薄膜。
實施例
在以下,參照實施例將本發明更詳細說明。 藉由此等之實施例,本發明之範圍並不解釋被限定。
1.薄膜之材料
1)熱可塑性樹脂
實施例或比較例所使用之樹脂表示於表1。
樹脂(V):DIANALBR-85(三菱Rayon(股)製)
樹脂(VI)團粒之製造
(合成例1)
於附攪拌裝置、溫度感應器、冷卻管、氮導入管之反應釜,裝入204kg之甲基丙烯酸甲酯(MMA)、51kg之2-(羥甲基)丙烯酸甲酯(MHMA)、249kg之甲苯。於此,一邊通氮氣,一邊升溫至105℃,於回流完時,添加281g之第三戊基過氧異壬酸(Atofina吉富製,商品名:Luperox570)作為聚合起始劑,進而一邊將由561g之聚合起始劑與5.4kg之甲苯所構成之溶液耗2小時滴下,於回流下(約105~110℃)進行溶液聚合。然後,進而耗4小時進行熟成。
於所得到之聚合物溶液,加入255g之磷酸硬 脂酯/磷酸二硬脂酯混合物(堺化學製,商品名:Phoslex A-18),於回流下(約90~110℃)2小時,進行環化縮合反應。
其次,將於上述環化縮合反應所得到之聚合物溶液,導入機筒溫度250℃、旋轉數150rpm、減壓度13.3~400hPa(10~300mmHg)、後孔數1個、前孔數4個之孔型螺絲雙軸擠出機(Φ=42mm、L/D=42),以樹脂量換算為15kg/時間之處理速度,於該擠出機內進行環化縮合反應與脫揮,而擠出。將擠出熔融樹脂水冷之後,並切斷而得到透明之耐熱丙烯酸系樹脂之團粒。
其次,於由Φ50mm、具有多條飛行(Flight)構造之混合部之全飛行(Full Flight)型螺絲所構成之L/D=36之單軸擠出機,投入於前述所製作之耐熱丙烯酸系樹脂之團粒90質量份、AS樹脂(旭化成化學公司製StylacAS783)10質量份、及乙酸亞鉛0.04質量份,進行熔融混練。熔融混練以汽缸設定溫度270℃、處理速度50kg/時間進行。然後,擠出熔融樹脂,並水冷之後,切斷而得到樹脂(VI)之團粒。
所得到樹脂(VI)團粒之質量平均分子量為11萬,內酯環含有比例為28.5%。
2)用於本發明之化合物
比較化合物
(溶液吸收光譜之測定)
將表2~5之化合物溶解於四氫呋喃(無穩定劑),得到濃度10-4mol/L之溶液。將所得到之溶液置入石英槽(10mm長方形槽),使用紫外可見紅外分光光度計(U-570,日本分光公司製),測定溶液於波長領域200~350nm範圍之吸光度。
將所得到之溶液吸收光譜在波長領域200~350nm範圍,長波長側最大吸收之波長定為λ max1,在λ max1之吸光度定為Abs1;短波長側最大吸收之波長定為λ max2,在λ max2之吸光度定為Abs2。而且,測定 (λ max1-λ max2)與吸光度比Abs1/Abs2。
(化合物之長寬比)
將表2~5之化合物之長寬比以前述之方法算出。
(面內相位差上昇感度)
1)製作包含熱可塑性樹脂、與對於其為1重量%之表2~5之化合物,50mm×50mm×厚度60μm之試料薄膜,由前述之方法,算出試料薄膜之面內方向之相位差感度A。
2)另一方面,除了未含有表2~5之化合物以外其他與前述1)同樣進行而製作空白薄膜,測定空白薄膜之面內方向之相位差感度B。
面內相位差上昇感度=(試料薄膜之面內方向之相位差感度A)-(空白薄膜之面內方向之相位差感度B)
2.光學薄膜之製造
(比較例1)
(光學薄膜1之製造)
微粒子分散液1之調製
將下述成份於溶解器攪拌混合50分鐘之後,於Manton Gaulin使其分散,得到微粒子分散液1。
(微粒子分散液1)
微粒子(AEROSILR972V日本AEROSIL(股)製):11質量份
乙醇:89質量份
微粒子添加液1之調製
將所得到之微粒子分散液1一邊充分攪拌一邊緩慢添加於投入二氯甲烷之溶解槽。將所得到之溶液,使微粒子之二次粒徑之粒徑成為如特定大小於磨碎機分散之後,以日本精線(股)製之FinemetNF過濾,得到微粒子添加液1。
(微粒子添加液1)
二氯甲烷:99質量份
微粒子分散液1:5質量份
(紡絲液之調製)
於加壓溶解槽投入二氯甲烷與乙醇,進而一邊攪拌一邊投入樹脂(I)、糖酯化合物、比較化合物(i)及微粒子添加液1。一邊加熱所得到之溶液,一邊攪拌使完全溶解。將所得到之溶液使用安積濾紙(股)製之安積濾紙No.244過濾,得到紡絲液。
(紡絲液之組成)
二氯甲烷:520質量份
乙醇:45質量份
樹脂(I):100質量份
下述之糖酯化合物A:5質量份
比較化合物(i):5質量份
微粒子添加液1:1質量份
將所得到之紡絲液使用無端皮帶澆鑄裝置,均勻澆鑄於不銹鋼皮帶支持體上。於不銹鋼皮帶支持體上,將澆鑄(Cast)之塗料膜中之溶劑蒸發至殘留溶劑量成為75%為止之後,將所得到之網板從不銹鋼皮帶支持體上剝離。將經剝離所得到之網板一邊以拉幅機拉伸裝置之鉗夾把持一邊運送。然後,將所得到之薄膜於乾燥區內,一邊以多數輥運送一邊使其乾燥。然後,以拉幅機鉗夾把持之薄膜的寬度方向端部以雷射切割機去除狹縫之後,得到退繞之先質薄膜。
退繞所得到之先質薄膜,於先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃之溫度,在實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,得到膜厚85μm之光學薄膜1。所得到光學薄膜1之面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ為45°。
對所得到之薄膜,以前述之方法測定R0(450)、R0(550)及R0(650),算出來自該等之波長 分散性。又測定23℃ 55%RH條件下之霧度,算出Nz係數。各種值表示於表6。
3.圓偏光板之製作
偏光片之製作
將厚度120μm之聚乙烯醇薄膜以拉伸溫度110℃、拉伸倍率5倍之條件進行單向拉伸。將所得到之薄膜浸漬於由碘0.075g、碘化鉀5g、水100g所構成之水溶液60秒之後,再浸漬於由碘化鉀6g、硼酸7.5g、水100g所構成之68℃水溶液。將所得到之薄膜進行水洗、乾燥而得到厚度20μm之偏光片。
偏光板1之製作
與於上述所製作之光學薄膜1之偏光片貼合之面進行鹼皂化處理。同樣準備柯尼卡美能達Tack薄膜KC6UA(柯尼卡美能達光學(股)製),將與其偏光片貼合之面進行鹼皂化處理。而且,於偏光片一側之面將光學薄膜1透過為黏著劑之聚乙烯醇5%水溶液貼合;於偏光片另一側之面,將柯尼卡美能達Tack薄膜KC6UA(柯尼卡美能達光學(股)製)透過聚乙烯醇5%水溶液貼合,製作圓偏光板1。光學薄膜1與偏光片之貼合係使偏光片之透過軸與光學薄膜1之遲相軸所成之角度如成為45°般進行。
4.顯示裝置之製作
於玻璃基板上由濺鍍法,形成由厚度80nm之鉻所構成之光反射電極;於此光反射電極上,形成作為陽極厚度40nm之ITO薄膜。其次,於此陽極上由濺鍍法,形成由厚度80nm之聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT:PSS)所構成之電洞輸送層;於此電洞輸送層上使用蔭罩(Shadow mask),將RGB之發光層(紅色發光層、綠色發光層及藍色發光層)各自形成圖型化。發光層之厚度,每種顏色成為100nm。紅色發光層係將作為主要之參(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)與發光性化合物〔4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6(p-dimethyl aminostyryl)-4H-pyran〕(DCM)共蒸鍍(質量比99:1)而形成;綠色發光層係將作為主要之Alq3與發光性化合物香豆素6共蒸鍍(質量比99:1)而形成;藍色發光層係將作為主要之Balq與發光性化合物Perylene共蒸鍍(質量比90:10)而形成。
於所得到之RGB之發光層上,由真空蒸鍍法,將形成由功函數低之鈣所構成厚度4nm之薄膜作為可有效率地注入電子之第1陰極;於此第1陰極上,形成由厚度2nm之鋁所構成之薄膜作為第2陰極,而得到有 機發光層。使用鋁作為第2陰極,於其上將透明電極以濺鍍法成膜之際,有防止第1陰極之鈣化學性變質之作用。
其次,於第2陰極上由濺鍍法,形成由ITO所構成厚度80nm之透明導電膜(將第1陰極、第2陰極及透明導電膜一起成為透明電極層)。進而於透明導電膜上,由CVD法,將形成由氮化矽所構成厚度200nm之薄膜,作為絕緣膜(透明基板)。
於所得到之絕緣膜(透明基板)上,將圓偏光板1透過黏著劑貼合,製作有機電致發光顯示裝置1。圓偏光板1之貼合係使光學薄膜1成為如絕緣膜側般進行。
將所得到顯示裝置之正面方向的光洩漏與對角線方向的顏色變化由以下之方法評價。
(正面方向之光洩漏)
設置於從顯示裝置之顯示畫面分開60cm位置的市售之桌上架(MITSUBISHI inverter BB giraffe),於照射光於顯示畫面之狀態,於顯示裝置顯示1小時黑圖像。黑圖像之顯示係使發光層成為無法發光之狀態。然後,以設置於從顯示裝置之顯示畫面分開1m位置之亮度計(柯尼卡美能達公司製:CS-2000),於對顯示畫面之法線於傾角0.2°以內之視野測定亮度。又,在從顯示裝置之顯示畫面分開1m之位置,觀察者感官評價顯示畫面之黑色或色彩偏差。正面方向之光洩漏的評價係基於以下之基準進行。
◎:亮度小於2cd/m2,且看起來完全黑色
○:亮度為2cd/m2以上且3cd/m2以內,且看起來完全黑色
×:亮度大於3cd/m2、或看不見黑色,看得見帶有顏色
(對角線方向之顏色變化)
於23℃、55%RH之恆溫恆濕室,設置於從顯示裝置之顯示畫面分開60cm位置的市售之桌上架(MITSUBISHI inverter BB giraffe),於照射光於顯示畫面之狀態,於顯示裝置顯示1小時黑圖像。黑圖像之顯示係使發光層成為無法發光之狀態。然後,感官評價從顯示裝置之顯示畫面的正面方向觀察時黑色的水準與從對顯示畫面之法線45°方向之觀察時黑色的水準,比較其差異。對角線方向之顏色評價係基於以下之基準進行。
◎:於正面方向與對角線方向完全看不到變化成帶有黑色
○:於正面方向與對角線方向僅看見些許帶黑色的差異,但不到注意的程度
×:於正面方向與對角線方向,注意到外光反射之差異
(比較例2~10、實施例1~3)
光學薄膜2~13之製造
除了將比較化合物i變更為如表6所記載之化合物以外,其他與光學薄膜1以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相同,在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,得到膜厚85μm之光學薄膜2~13。任一者之薄膜面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ皆為45°。
顯示裝置2~13之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜2~13以外,其他與比較例1以相同方式進行製作圓偏光板2~13及顯示裝置2~13,並進行顯示裝置之評價。
瞭解到實施例1~3之光學薄膜,係將面內相位差值(R0(550))與Nz係數、波長分散特性(R0(450)/R0(550)及R0(550)/R0(650))皆調整至特定之範圍。而且,瞭解到包含實施例1~3之光學薄膜之顯示裝置,可抑制黑顯示時正面方向之光洩漏與對角線方向之顏色變化雙方。
另一方面,瞭解到比較例1~10之光學薄膜係因為化合物之溶液吸收光譜或長寬比、面內相位差上昇感度未滿足特定之範圍,面內相位差值大幅從λ/4偏離,或波長分散特性未滿足特定之範圍。而且,瞭解到包含比較例1~10之光學薄膜之顯示裝置,無法抑制黑顯示時正面方向之光洩漏或對角線方向之顏色變化。
尤其是於比較例1~2、5~10,瞭解到光學薄膜因為面內相位差值低、亦不具有充分之逆波長分散性,包含其之顯示裝置從黑顯示時正面方向之光洩漏為大,且對角線方向之顏色變化亦大。於比較例3~4,光學薄膜之波長分散特性較佳者因為面內相位差值過低,無法抑制從顯示裝置之黑顯示時正面方向之光洩漏、對角線方向之顏色變化。
(實施例4)
光學薄膜14之製造
除了將比較化合物i變更為A-46以外,其他與光學薄膜1以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相 同在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率130%拉伸於對角線方向,而得到膜厚80μm之光學薄膜14。面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ為45°。
顯示裝置14之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜14以外,其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板14及顯示裝置14,並進行顯示裝置之評價。
(實施例5~9)
光學薄膜15~19之製造
除了將A-46變更為如表7所記載之化合物及添加量以外,其他與光學薄膜14以同樣的方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜14相同在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率130%拉伸於對角線方向,而得到膜厚80μm之光學薄膜15~19。任一者之薄膜,面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ皆為45°。
顯示裝置15~19之製造
其次,除了將光學薄膜14變更為光學薄膜15~19以外,其他與實施例4以相同方式製作圓偏光板15~19及顯示裝置15~19,並進行顯示裝置之評價。
實施例4~9任一者因為皆為於光學薄膜之面內相位差值較佳的範圍,且表示充分波長分散性,亦良好抑制從黑顯示時正面之光洩漏、從對角線方向見到時之顏色變動。
(實施例10)
光學薄膜20之製造
除了將紡絲液之組成如以下變更以外,其他與比較例1以同樣之方法而得到紡絲液。
(紡絲液之組成)
二氯甲烷:523質量份
乙醇:45質量份
樹脂(II):100質量份
糖酯化合物A:5質量份
A-62:3質量份
微粒子添加液1:1質量份
除了使用所得到之紡絲液以外,其他與光學薄膜1以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相同,在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,Ro(550)得到140nm之光學薄膜20。面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ為45°。
顯示裝置20之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜20以外其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板20及顯示裝置20,並進行顯示裝置之評價。
(實施例11)
光學薄膜21之製造
除了將比較化合物i變更為A-68、添加量變更為4質量份以外,其他與比較例1以同樣之方法作成先質薄膜。將此在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於運送方向,Ro(550)得到140nm之光學薄膜21。面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ為90°。
顯示裝置21之製造
其次,將光學薄膜21切出面內遲相軸從片之橫邊如面向45°方向之片狀之後,並將與偏光片之貼合面進行鹼皂化處理,除此以外其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板21及顯示裝置21,並進行顯示裝置之評價。
(實施例12)
光學薄膜22之製造
除了將紡絲液之組成如以下變更以外,其他與比較例1以同樣之方法而得到紡絲液。
(紡絲液之組成)
二氯甲烷:260質量份
乙醇:35質量份
樹脂(VI):100質量份
化合物A-68:5質量份
除了使用所得到之紡絲液以外,其他與光學薄膜1以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相同,在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,Ro(550)得到140nm之光學薄膜22。面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ為45°。
顯示裝置22之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜22以外,其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板22及顯示裝置22,並進行顯示裝置之評價。
(實施例13)
光學薄膜23之製造
除了將紡絲液之組成如以下變更以外,其他與比較例1以同樣之方法而得到紡絲液。
(紡絲液之組成)
二氯甲烷:100質量份
乙醇:19質量份
樹脂(III):30質量份
樹脂(V):70質量份
糖酯化合物A:5質量份
A-68:10質量份
微粒子添加液1:1質量份
除了使用所得到之紡絲液以外,其他與光學薄膜1以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相同,在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,Ro(550)得到140nm之光學薄膜23。面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ為45°。
顯示裝置23之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜23以外,其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板23及顯示裝置23,並進行顯示裝置之評價。
(實施例14及17)
光學薄膜24及27之製造
除了將添加之化合物與其添加量變更為如表8所記載以外,其他與光學薄膜1以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相同,在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,Ro(550)得到 140nm之光學薄膜24及27。任一薄膜面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ皆為45°。
顯示裝置24及27之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜24及27以外,其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板24及27及顯示裝置24及27,並進行顯示裝置之評價。
(實施例15)
光學薄膜25之製造
除了將紡絲液之組成如以下變更以外,其他與比較例1以同樣之方法而得到紡絲液。
(紡絲液之組成)
二氯甲烷:384質量份
乙醇:73質量份
樹脂(III):100質量份
糖酯化合物A:5質量份
A-46:3質量份
微粒子添加液1:1質量份
除了使用所得到之紡絲液以外,其他與光學薄膜1以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相同,在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,Ro(550)得到140nm之光學 薄膜25。面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ為45°。
顯示裝置25之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜25以外,其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板25及顯示裝置25,並進行顯示裝置之評價。
(實施例16)
光學薄膜26之製造
除了將紡絲液之組成如以下變更以外,其他與比較例1以同樣之方法而得到紡絲液。
(紡絲液之組成)
二氯甲烷:467質量份
乙醇:40質量份
樹脂(IV):100質量份
糖酯化合物A:5質量份
A-68:2質量份
微粒子添加液1:1質量份
除了使用所得到之紡絲液以外,其他與光學薄膜1以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相同,在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,Ro(550)得到140nm之光學 薄膜26。面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ為45°。
顯示裝置26之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜26以外,其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板26及顯示裝置26,並進行顯示裝置之評價。
(實施例18及19)
光學薄膜28及29之製造
除了將添加之化合物與其添加量變更為如表8所記載以外,其他與光學薄膜25以同樣之方法作成先質薄膜。將此與光學薄膜1相同,在先質薄膜之玻璃轉移溫度+20℃以實拉伸倍率110%拉伸於對角線方向,Ro(550)得到140nm之光學薄膜28及29。任一薄膜面內遲相軸與薄膜之寬度方向所成之角度θ皆為45°。
顯示裝置28及29之製造
其次,除了將光學薄膜1變更為光學薄膜28及29以外,其他與比較例1以相同方式製作圓偏光板28及29及顯示裝置28及29,並進行顯示裝置之評價。
實施例10~19任一者光學薄膜因為皆表示具有充分之面內相位差值,且良好之波長分散性,亦良好抑制從黑顯示時正面之光洩漏、從對角線方向見到時之顏色變化。
本申請係基於2012年2月22日申請之日本特願2012-036837並主張優先權。該申請說明書及圖面所記載之內容,全部援用於本案說明書。
產業上之可利用性
根據本發明,可提供一種顯示即使薄膜厚度薄,面內方向之相位差表現性高,且充分逆波長分散性之光學薄膜。又,包含該光學薄膜之圖像顯示裝置於外光下之黑色再現性優異、從對角線方向之可視性亦優異。

Claims (14)

  1. 一種光學薄膜,其係含有熱可塑性樹脂與全部滿足下述(1)~(5)中至少1種類之化合物,其特徵為(1)在溶液吸收光譜,於200nm以上且350nm以下之波長領域具有至少2個最大吸收;(2)在200nm以上且350nm以下之波長領域,2個最大吸收當中,將第一最大吸收之波長作為λ max1,將比在前述第一最大吸收更短之波長側之第二最大吸收之波長作為λ max2時,(λ max1-λ max2)為20nm以上;(3)分子之長寬比為1.70以上;(4)於分子內具有非芳香族烴環、芳香族雜環或非芳香族雜環;(5)含有前述熱可塑性樹脂與相對於前述熱可塑性樹脂為1質量%之前述化合物之厚度60μm試料薄膜,將拉伸前在波長550nm之面內方向的相位差作為R0A0(550),將以高前述試料薄膜之玻璃轉移溫度25℃之溫度在拉伸後之波長550nm之面內方向的相位差作為R0A1(550)時,將(R0A1(550)-R0A0(550))除以拉伸倍率所得到之面內相位差感度作為A,由前述熱可塑性樹脂所構成之厚度60μm之空白薄膜,將在波長550nm拉伸前之面內方向的相位差作為R0B0(550),將以高前述空白薄膜之玻璃轉移溫度25℃之溫度在拉伸後之波長550nm之面內方向的相位差作為R0B1(550)時,將(R0B1(550)-R0B0(550))除以拉伸倍率所得到之面內相位 差感度作為B時,(A-B)所定義之面內相位差上昇感度為0.1以上,將在波長450nm、550nm及650nm所測定之面內方向的相位差各自作為R0(450)、R0(550)及R0(650)時,全部滿足式(a)~(c):(a)110nm≦R0(550)≦170nm (b)0.72≦R0(450)/R0(550)≦0.96 (c)0.83≦R0(550)/R0(650)≦0.97。
  2. 如請求項1之光學薄膜,其中前述熱可塑性樹脂為含有纖維素衍生物。
  3. 如請求項1之光學薄膜,其中前述化合物為於分子內具有至少一個非芳香族環。
  4. 如請求項1之光學薄膜,其中前述化合物之前述(λ max1-λ max2)為50nm以上。
  5. 如請求項1之光學薄膜,其中將前述光學薄膜面內之遲相軸方向的折射率定為nx,在前述光學薄膜面內與前述遲相軸垂直方向的折射率定為ny,前述光學薄膜之厚度方向的折射率定為nz時,進一步滿足式(d)的關係(d)0≦Nz=Rth(550)/R0(550)+0.5≦1。
  6. 如請求項1之光學薄膜,其中前述化合物為下述一般式(A)所示, (一般式(A)中,Q表示芳香族烴環、非芳香族烴環、芳香族雜環或非芳香族雜環;Wa及Wb為鍵結於構成前述Q之環之原子的氫原子或取代基,鍵結前述Wa之原子與鍵結前述Wb之原子為彼此相鄰,且前述Wa與前述Wb彼此相異,Wa與Wb可互相鍵結而形成環;R3表示取代基;m為0~2之整數;m為2時,R3可為彼此相同或相異;n表示1~10之整數;n為2以上時,複數之Q、L2、Wa、Wb、R3、m可為彼此相同或相異;L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;RL表示氫原子或取代基;R1及R2各自獨立表示取代基)。
  7. 如請求項1之光學薄膜,其中前述一般式(A)所示之化合物為下述一般式(B)所示之化合物, (一般式(B)中,Wa及Wb為鍵結於構成前述Q之環之原子的氫原子或取代基,鍵結前述Wa之原子與鍵結前述Wb之原子為彼此相鄰,且前述Wa與前述Wb為彼此相異,Wa與Wb可互相鍵結而形成環;R3表示取代基;m 為0~2之整數;m為2時,R3可為彼此相同或相異;L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;RL表示氫原子或取代基;R1及R2各自獨立表示取代基)。
  8. 如請求項1之光學薄膜,其中前述一般式(B)所示之化合物為下述一般式(1B)所示之化合物, (一般式(1B)中,Wa及Wb為鍵結於構成前述Q之環之原子的氫原子或取代基,鍵結前述Wa之原子與鍵結前述Wb之原子為彼此相鄰,且前述Wa與前述Wb為彼此相異,Wa與Wb可互相鍵結而形成環;R3表示取代基;m為0~2之整數;m為2時,R3可為彼此相同或相異;L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;RL表示氫原子或取代基;R1及R2各自獨立表示取代基)。
  9. 如請求項1之光學薄膜,其中前述一般式(B)所 示之化合物為下述一般式(2B)所示, (一般式(2B)中,W1為環狀基,W1之環構成原子當中與苯環鍵結之原子為碳原子或氮原子;R3表示取代基;m為0~2之整數;m為2時,R3可為彼此相同或相異;L1及L2各自獨立表示單鍵或選自由伸烷基、烯基、炔基、-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-NRL-、-S-、-(O=S=O)-及-(C=O)-NRL-所構成之群中2價之連結基或該等之組合;RL表示氫原子或取代基;R1及R2各自獨立表示取代基)。
  10. 如請求項1之光學薄膜,其中前述光學薄膜之厚度為10~100μm。
  11. 如請求項1之光學薄膜,其中前述化合物之含量相對於前述熱可塑性樹脂為1~15質量%。
  12. 如請求項1之光學薄膜,其中前述光學薄膜面內之遲相軸與前述光學薄膜之寬度方向所成之角度為40°以上50°以下。
  13. 一種圓偏光板,其特徵為包含如請求項1之光學薄膜。
  14. 一種圖像顯示裝置,其特徵為包含如請求項1之 光學薄膜。
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