TW201529650A - 光學異向性膜 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種透明性較高之光學異向性膜。
本發明提供一種光學異向性膜,其係具有nz>nx>ny之折射率關係者,並且包含聚合性液晶化合物之聚合物及有機改性聚矽氧烷。
(式中,nz表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,與膜平面垂直之方向之折射率。nx表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,與膜平面平行之方向之主折射率。ny表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,與膜平面平行且與該nx之方向正交之方向之折射率)
Description
本發明係關於一種光學異向性膜。
平板顯示裝置(FPD,Flat Panel Display)係使用包含偏光板、相位差板等光學異向性膜之構件。作為此種光學異向性膜,已知有藉由將包含聚合性液晶化合物之組合物塗佈至基材上而製造之光學異向性膜。例如專利文獻1中所記載有如下之光學異向性膜,其係藉由於實施過配向處理之基材上,塗佈包含聚合性液晶化合物之組合物,並使聚合性液晶化合物聚合而形成。
[專利文獻1]日本專利特開2007-148098號公報
先前之光學異向性膜於透明性方面不充分。
本發明包含以下之發明。
[1]一種光學異向性膜,其具有nz>nx>ny之折射率之關係,包含聚合性液晶化合物之聚合物及有機改性聚矽氧烷,(式中,nz表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,與膜平面垂直之方向之折射率;nx表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球
中,與膜平面平行之方向之主折射率;ny表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,與膜平面平行且與該nx之方向正交之方向之折射率)。
[2]如[1]之光學異向性膜,其中有機改性聚矽氧烷之含量相對於光學異向性膜100質量份而為0.1~30質量份。
[3]如[1]或[2]之光學異向性膜,其中聚合性液晶化合物之聚合物係聚合性液晶化合物於垂直配向之狀態下聚合而成之聚合物。
[4]如[1]至[3]中任一項之光學異向性膜,其中有機改性聚矽氧烷具有聚醚改性聚二甲基矽氧烷結構。
[5]如[1]至[4]中任一項之光學異向性膜,其中水之接觸角為70°~100°。
[6]如[1]至[5]中任一項之光學異向性膜,其係由包含聚合性液晶化合物及有機改性聚矽氧烷之光學異向性膜形成用組合物所獲得。
[7]如[1]至[6]中任一項之光學異向性膜,其係IPS(in-plane switching,橫向電場效應)液晶顯示裝置用。
[8]一種相位差膜,其具備如[1]至[7]中任一項之光學異向性膜。
[9]一種偏光板,其具備如[1]至[7]中任一項之光學異向性膜。
[10]一種顯示裝置,其具備如[1]至[7]中任一項之光學異向性膜。
[11]一種光學異向性膜形成用組合物,其相對於聚合性液晶化合物100質量份而包含有機改性聚矽氧烷0.1質量份至30質量份。
[12]如[11]之組合物,其進而包含具有異氰酸酯基之化合物。
本發明之光學異向性膜於透明性方面較高。
1‧‧‧相位差膜
1'‧‧‧相位差膜
2‧‧‧偏光膜
3‧‧‧接著劑層
3'‧‧‧接著劑層
4a‧‧‧偏光板
4b‧‧‧偏光板
4c‧‧‧偏光板
4d‧‧‧偏光板
4e‧‧‧偏光板
4‧‧‧偏光板
4'‧‧‧偏光板
5‧‧‧接著層
5'‧‧‧接著層
6‧‧‧液晶面板
10a‧‧‧液晶顯示裝置
10b‧‧‧液晶顯示裝置
圖1(a)~(e)係表示本發明之偏光板之一例的模式圖。
圖2(a)、(b)係表示本發明之液晶顯示裝置之一例的模式圖。
本發明之光學異向性膜(以下有稱為本光學異向性膜之情況)包含聚合性液晶化合物之聚合物及有機改性聚矽氧烷。較佳為包含聚合性液晶化合物之聚合物作為主成分。
關於本光學異向性膜,於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,將與膜平面平行之方向之主折射率設為nx,將與膜平面平行且與該nx之方向正交之方向之折射率設為ny,將與膜平面垂直之方向之折射率設為nz之情形時,具有nz>nx>ny所表示之折射率之關係。
本光學異向性膜對550nm之光之正面相位差值Re(550)較佳為0~10nm,更佳為0~5nm。厚度方向之相位差值Rth較佳為-10nm~-300nm,更佳為-20nm~-200nm。本光學異向性膜中,具有此種光學特性者適合於IPS(in-plane switching)模式之液晶顯示裝置之補償。
Rth可由將面內之進相軸設為傾斜軸並相對於該進相軸使光學異向性膜平面傾斜50度所測得之相位差值R50與面內之相位差值R0而算出。即,Rth可由面內之相位差值R0、將進相軸設為傾斜軸並相對於該進相軸使光學異向性膜平面傾斜50度所測得之相位差值R50、光學異向性膜之厚度d、及光學異向性膜之平均折射率n0,根據以下之式(9)~(11)求出nx、ny及nz,並將該等代入式(8)中而算出。
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (8)
R0=(nx-ny)×d (9)
R50=(nx-ny')×d/cos() (10)
(nx+ny+nz)/3=n0 (11)
此處,=sin-1[sin(50°)/n0]
ny'=ny×nz/[ny2×sin2()+nz2×cos2()]1/2
光學異向性膜之厚度較佳為0.1μm~10μm,就減小光彈性之方面而言,更佳為0.2μm~5μm。
聚合性液晶化合物之配向之狀態有水平配向、垂直配向、混合配向及傾斜配向等,較佳為垂直配向。本光學異向性膜較佳為包含垂直配向之聚合性液晶化合物之聚合物。
水平、垂直等表述係表示聚合性液晶化合物之長軸相對於形成光學異向性膜之基材平面的配向方向。所謂垂直配向係指於與形成光學異向性膜之基材平面垂直之方向具有聚合性液晶化合物之長軸。此處所謂垂直係90°±20°。
關於本光學異向性膜之表面之水之接觸角,由於本光學異向性膜之表面之潤濕性較高時,接著劑等向本光學異向性膜上之塗佈會變得容易,故而較佳為70°~100°,更佳為80°~95°,進而較佳為85°~95°。
本光學異向性膜之霧度值通常為1.5%以下,較佳為0.5%以下,更佳為0.3%以下,進而較佳為0.25%以下。霧度值越低,表示透明性越高。
本光學異向性膜之厚度分佈之偏差通常為5%以下,較佳為4%以下,更佳為未達3%,進而較佳為2%以下。
作為有機改性聚矽氧烷,可列舉:聚醚改性聚二甲基矽氧烷、烷基改性聚二甲基矽氧烷、聚酯改性聚二甲基矽氧烷及芳烷基改性聚二甲基矽氧烷,較佳為聚醚改性聚二甲基矽氧烷。
有機改性聚矽氧烷可藉由公知方法而製造,例如可藉由日本專利特開平4-242499號公報之合成例1、2、3及4、或日本專利特開平9-165318號公報之參考例中所記載之方法等而製造。又,亦可使用市售
之材料,具體而言,可列舉:TSF4445、TSF4446(GE Toshiba Silicone股份有限公司製造)、SH200、SH3746M、DC3PA、ST869A(Dow Corning Toray股份有限公司製造)、KP系列(信越化學工業股份有限公司製造)、BYK-302、BYK-306、BYK-307、BYK-330、BYK-370(BYK-Chemie Japan公司製造)等。
有機改性聚矽氧烷可單獨使用,亦可組合2種以上。
有機改性聚矽氧烷之含量相對於本光學異向性膜100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為0.1~10質量份,更佳為0.2~1質量份。
本光學異向性膜通常藉由將包含聚合性液晶化合物及有機改性聚矽氧烷之光學異向性膜形成用組合物塗佈至基材上,並使所塗佈之聚合性液晶化合物聚合而製造。
基材較佳為樹脂基材。
樹脂基材通常為透明樹脂基材。所謂透明樹脂基材意指具有可透過光、尤其是可見光的透光性基材,所謂透光性係指對波長380nm~780nm之光線之透過率成為80%以上之特性。樹脂基材通常使用膜狀者,較佳為使用長條膜輥。
作為構成基材之樹脂,可列舉:聚乙烯、聚丙烯、降烯系聚合物等聚烯烴;聚乙烯醇;聚對苯二甲酸乙二酯;聚甲基丙烯酸酯;聚丙烯酸酯;纖維素酯;聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯;聚碸;聚醚碸;聚醚酮;聚苯硫醚;及聚苯醚。其中,較佳為包含聚乙烯、聚丙烯、降烯系聚合物等聚烯烴之基材。
對於基材亦可實施表面處理。作為表面處理之方法,例如可列舉:於真空至大氣壓之環境下,利用電暈或電漿對基材之表面進行處理之方法;對基材表面進行雷射處理之方法;對基材表面進行臭氧處理之方法;對基材表面進行皂化處理之方法;對基材表面進行火焰處
理之方法;於基材表面塗佈偶合劑之方法;對基材表面進行底塗處理之方法;及於使反應性單體或具有反應性之聚合物附著於基材表面之後,照射輻射、電漿或紫外線進行反應以使之接枝聚合而進行處理之方法等。其中,較佳為於真空至大氣壓之環境下,對基材表面進行電暈或電漿處理之方法。
作為利用電暈或電漿進行基材之表面處理之方法,可列舉:於大氣壓附近之壓力下,於對向之電極間設置基材,產生電暈或電漿,而進行基材之表面處理之方法;於對向之電極間流通氣體,於電極間將氣體電漿化,並將電漿化之氣體吹送至基材之方法;及於低壓條件下,產生輝光放電電漿,而進行基材之表面處理之方法。
其中,較佳為於大氣壓附近之壓力下,於對向之電極間設置基材,產生電暈或電漿,而進行基材之表面處理之方法;或於對向之電極間流通氣體,於電極間將氣體電漿化,並將電漿化之氣體吹送至基材之方法。該利用電暈或電漿所進行之表面處理通常利用市售之表面處理裝置而進行。
基材亦可於與塗佈光學異向性膜形成用組合物之面相反之面具有保護膜。作為保護膜,可列舉聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚烯烴等之膜,以及於該膜上進而具有黏著層之膜等。其中,聚對苯二甲酸乙二酯由於乾燥時之熱變形較小,故而較佳。藉由於基材之與塗佈光學異向性膜形成用組合物之面相反之面具有保護膜,可抑制搬送基材時之膜之搖晃或塗佈面之輕微振動,而可提高塗膜之均勻性。
基材之厚度通常為5μm~300μm,較佳為20μm~200μm。
長條膜輥之長條方向之長度通常為10m~3000m,較佳為100m~2000m。長條膜輥之短條方向之長度通常為0.1m~5m,較佳為0.2m~2m。
於基材之供塗佈光學異向性膜形成用組合物之面上,較佳為形成有配向膜。
所謂配向膜係具有使下述聚合性液晶化合物沿所需方向配向之配向限制力者。
作為配向膜,較佳為具有不會因光學異向性膜形成用組合物之塗佈等而溶解之溶劑耐性,又,具有在用於去除溶劑或使聚合性液晶化合物配向之加熱處理時之耐熱性者。作為配向膜,可列舉包含配向性聚合物之配向膜、光配向膜及表面具有凹凸圖案或複數個槽之凹槽配向膜等。
此種配向膜使聚合性液晶化合物之配向變得容易。又,根據配向膜之種類或摩擦條件,可實現水平配向、垂直配向、混合配向、傾斜配向等各種配向之控制。
配向膜之厚度通常為10nm~10000nm之範圍,較佳為10nm~1000nm之範圍,更佳為500nm以下,進而較佳為10nm~200nm之範圍。
作為配向性聚合物,可列舉:具有醯胺鍵之聚醯胺或明膠類、具有醯亞胺鍵之聚醯亞胺及作為其水解物之聚醯胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚唑、聚伸乙亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯基吡咯啶酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯類。其中,較佳為聚乙烯醇。亦可組合2種以上之配向性聚合物。
包含配向性聚合物之配向膜通常藉由如下方式獲得:將配向性聚合物溶解於溶劑中而成之配向性聚合物組合物塗佈至基材上,並去除溶劑而形成塗佈膜;或將配向性聚合物組合物塗佈至基材上,去除溶劑而形成塗佈膜,並對該塗佈膜進行摩擦。
作為上述溶劑,可列舉:水,甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖素、丁基溶纖素、丙二醇單甲醚等醇溶劑,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯溶劑,丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮等酮溶劑,戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶劑,甲苯、二甲苯等芳香族烴溶劑,乙腈等腈溶劑,四氫呋喃、二甲氧基乙烷等醚溶劑,及氯仿、氯苯等氯化烴溶劑。溶劑亦可組合兩種以上。
配向性聚合物組合物中之配向性聚合物之濃度只要為配向性聚合物完全溶解於溶劑中之範圍即可。配向性聚合物相對於配向性聚合物組合物之含量較佳為0.1~20%,更佳為0.1~10%。
配向性聚合物組合物可自市場上取得。作為市售之配向性聚合物組合物,可列舉:Sunever(註冊商標,日產化學工業股份有限公司製造)、Optomer(註冊商標,JSR股份有限公司製造)等。
作為將配向性聚合物組合物塗佈至基材上之方法,可列舉:旋轉塗佈法、擠壓法、凹版塗佈法、模具塗佈法、狹縫式塗佈法、棒式塗佈法、敷料法等塗佈法,軟版法等印刷法等公知方法。於藉由下述之輥對輥(Roll to Roll)形式之連續製造方法而製造光學異向性膜之情形時,作為該塗佈方法,通常採用凹版塗佈法、模具塗佈法或軟版法等印刷法。
作為去除配向性聚合物組合物中所含之溶劑之方法,可列舉自然乾燥、通風乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥及組合該等之方法。乾燥溫度較佳為10~250℃,更佳為25~200℃。乾燥時間亦根據溶劑種類而異,較佳為5秒鐘~60分鐘,更佳為10秒鐘~30分鐘。
對於由配向性聚合物組合物所形成之塗佈膜,亦可實施摩擦處理。藉由實施摩擦處理,可對上述塗佈膜賦予配向限制力。
作為摩擦處理之方法,可列舉使上述塗佈膜與捲繞有摩擦布並
旋轉之摩擦輥進行接觸之方法。
於進行摩擦處理時,若進行遮蔽,則亦可於配向膜上形成配向方向不同之複數個區域(圖案)。
光配向膜通常藉由將包含具有光反應性基之聚合物或單體及溶劑之光配向膜形成用組合物塗佈至基材上,並照射偏光(較佳為偏光UV(ultraviolet,紫外線))而獲得。對於光配向膜,藉由選擇所照射之偏光之偏光方向,可任意地控制配向限制力之方向。
所謂光反應性基係指藉由光照射而會產生配向能之基。具體而言,可列舉參與藉由光照射而產生之分子之配向誘發反應、異構化反應、光二聚反應、光交聯反應或者光分解反應等成為配向能之起源之光反應的基。作為光反應性基,較佳為具有不飽和鍵、尤其是雙鍵之基,尤佳為具有選自由碳-碳雙鍵(C=C鍵)、碳-氮雙鍵(C=N鍵)、氮-氮雙鍵(N=N鍵)及碳-氧雙鍵(C=O鍵)所組成之群中之至少一種基。
作為具有C=C鍵之光反應性基,可列舉:乙烯基、多烯基、茋基、茋唑基、茋唑鎓基、查耳酮基及桂皮醯基。作為具有C=N鍵之光反應性基,可列舉:芳香族希夫鹼、具有芳香族腙等結構之基。作為具有N=N鍵之光反應性基,可列舉:偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲臢基、及具有氧化偶氮苯結構之基。作為具有C=O鍵之光反應性基,可列舉:二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及順丁烯二醯亞胺基。該等基亦可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧基羰基、羥基、磺酸基、鹵化烷基等取代基。
作為光反應性基,就配向性優異之方面而言,較佳為參與光二聚反應或光交聯反應之基。其中,較佳為參與光二聚反應之光反應性基,就容易獲得對於配向而言所需之偏光照射量相對較少且熱穩定性或經時穩定性優異之光配向膜之方面而言,較佳為桂皮醯基及查耳酮
基。作為具有光反應性基之聚合物,尤佳為該聚合物側鏈之末端部成為桂皮酸結構之具有桂皮醯基者。
可藉由將光配向膜形成用組合物塗佈至基材上,而於基材上形成光配向誘發層。作為該組合物中所含之溶劑,可列舉與上述配向性聚合物組合物中所含之溶劑相同者,可根據具有光反應性基之聚合物或單體之溶解性進行選擇。
光配向膜形成用組合物中之具有光反應性基之聚合物或單體之含量可根據聚合物或單體之種類或設為目標之光配向膜之厚度進行調節,較佳為設為至少0.2質量%,更佳為0.3~10質量%之範圍。於不會明顯損害光配向膜之特性之範圍內,光配向膜形成用組合物亦可包含聚乙烯醇或聚醯亞胺等高分子材料或光敏劑。
作為將光配向膜形成用組合物塗佈至基材上之方法,可列舉與將配向性聚合物組合物塗佈至基材上之方法相同之方法。作為自所塗佈之光配向膜形成用組合物去除溶劑之方法,可列舉與自配向性聚合物組合物去除溶劑之方法相同之方法。
關於照射偏光,可為對自塗佈至基材上之光配向膜形成用組合物去除溶劑者直接照射偏光之形式,亦可為自基材側照射偏光,使偏光透過基材而進行照射之形式。又,該偏光較佳為實質上為平行光。所照射之偏光之波長較佳為具有光反應性基之聚合物或單體之光反應性基可吸收光能之波長區域者。具體而言,尤佳為波長250nm~400nm之範圍之UV(紫外線)。作為照射該偏光之光源,可列舉:氙氣燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、KrF、ArF等紫外光雷射等。其中,高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈由於波長313nm之紫外線之發光強度較大,故而較佳。藉由通過適當之偏光層而照射來自上述光源之光,可照射偏光UV。作為偏光層,可列舉:偏光濾光器、葛蘭-湯普生及葛蘭-泰勒等之偏光稜鏡、以及線柵
類型之偏光層。
關於偏光照射,於進行偏光照射時,若進行遮蔽,則可於配向膜上形成配向方向不同之複數個區域(圖案)。
凹槽(groove)配向膜係於膜表面具有凹凸圖案或複數個凹槽(槽)之膜。於將液晶分子設置於具有以等間隔排列之複數個直線狀之凹槽的膜上之情形時,液晶分子於沿該槽之方向上配向。
作為獲得凹槽配向膜之方法,可列舉:介隔於感光性聚醯亞胺膜表面具有圖案形狀之狹縫的曝光用遮罩而進行曝光後,進行顯影及沖洗處理而形成凹凸圖案之方法;於在表面具有槽之板狀之母盤上形成硬化前之UV硬化樹脂層,將樹脂層移至基材上之後使之硬化之方法;及於形成於基材上之硬化前之UV硬化樹脂之膜上,抵壓具有複數個槽的輥狀之母盤而形成凹凸,其後進行硬化之方法等。具體而言,可列舉日本專利特開平6-34976號公報及日本專利特開2011-242743號公報所記載之方法等。
上述方法中,較佳為於形成於基材上之硬化前之UV硬化樹脂之膜上,抵壓具有複數個槽的輥狀之母盤而形成凹凸,其後進行硬化之方法。作為輥狀母盤,就耐久性之觀點而言,較佳為不鏽鋼(SUS)。
作為UV硬化樹脂,可列舉單官能丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯或該等之混合物。
所謂單官能丙烯酸酯係具有1個選自由丙烯醯氧基(CH2=CH-COO-)及甲基丙烯醯氧基(CH2=C(CH3)-COO-)所組成之群中之基(以下亦有記為(甲基)丙烯醯氧基之情況)的化合物。又,所謂(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
作為具有1個(甲基)丙烯醯氧基之單官能丙烯酸酯,可列舉:(甲基)丙烯酸之碳數4至16之烷基酯、(甲基)丙烯酸碳之數2至14之β-羧基
烷基酯、(甲基)丙烯酸之碳數2至14之烷基化苯酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸異冰片酯等。
所謂多官能丙烯酸酯係具有2個以上之(甲基)丙烯醯氧基之化合物,較佳為具有2至6個(甲基)丙烯醯氧基之化合物。
作為具有2個(甲基)丙烯醯氧基之多官能丙烯酸酯,可列舉:1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯;1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二丙烯酸酯;雙酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚;乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有3~6個(甲基)丙烯醯氧基之多官能丙烯酸酯,可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;三(2-羥基乙基)異氰尿酸酯三(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物;己內酯改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三(2-羥基乙基)異氰尿酸酯三(甲基)
丙烯酸酯;己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物;己內酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、及己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物等。
所謂己內酯改性意指於(甲基)丙烯酸酯化合物之源自醇之部位與(甲基)丙烯醯氧基之間導入有己內酯之開環體或開環聚合物之情況。
多官能丙烯酸酯可自市場上取得。作為市售品,可列舉: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[新中村化學股份有限公司],「ARONIX M-220」、「ARONIX M-325」、「ARONIXM-240」、「ARONIX M-270」、「ARONIX M-309」、「ARONIX M-310」、「ARONIX M-321」、「ARONIX M-350」、「ARONIX M-360」、「ARONIX M-305」、「ARONIX M-306」、「ARONIX M-450」、「ARONIX M-451」、「ARONIX M-408」、「ARONIX M-400」、「ARONIX M-402」、「ARONIX M-403」、「ARONIX M-404」、「ARONIX M-405」、「ARONIX M-406」[東亞合成股份有限公司],「EBECRYL 11」、「EBECRYL 145」、「EBECRYL 150」、「EBECRYL 40」、「EBECRYL 140」、「EBECRYL 180」、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYL系列[Daicel-Cytec股份有限公司]等。
為了獲得配向紊亂較小之配向,凹槽配向膜之凸部之寬度較佳
為0.05μm~5μm,凹部之寬度較佳為0.1μm~5μm,凹凸之階差之深度較佳為2μm以下,較佳為0.01μm~1μm以下。
作為光學異向性膜形成用組合物中所含之有機改性聚矽氧烷,可列舉與上述者相同者。
光學異向性膜形成用組合物中之有機改性聚矽氧烷之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為0.1~10質量份,更佳為0.2~1質量份。
作為聚合性液晶化合物,例如可列舉包含式(X)所表示之基的化合物(以下有稱為「化合物(X)」之情況)。聚合性液晶化合物可為一種,亦可組合複數種不同結構之化合物。
P11-B11-E11-B12-A11-B13- (X)
[式(X)中,P11表示氫原子或聚合性基;A11表示2價之脂環式烴基或2價之芳香族烴基;該2價之脂環式烴基及2價之芳香族烴基之氫原子亦可被取代為鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基、氰基或硝基取代,該碳數1~6之烷基及該碳數1~6之烷氧基之氫原子亦可被取代為氟原子;B11表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16-、-NR16-CO-、-CO-、-CS-或單鍵;R16表示氫原子或碳數1~6之烷基;B12及B13分別獨立地表示-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR16-、-NR16-C(=O)-、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、-CF2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵;E11表示碳數1~12之烷二基,該烷二基中所含之氫原子亦可被取代為碳數1~5之烷氧基,該烷氧基之氫原子亦可被取代為鹵素原子;
又,構成該烷二基之-CH2-亦可被取代為-O-或-CO-]
A11之芳香族烴基及脂環式烴基之碳數較佳為3~18之範圍,更佳為5~12之範圍,尤佳為5或6。作為A11,較佳為環己烷-1,4-二基、1,4-伸苯基。
作為E11,較佳為直鏈狀之碳數1~12之烷二基。構成該烷二基之-CH2-亦可被取代為-O-。
具體而言,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、十一烷-1,11-二基及十二烷-1,12-二基等碳數1~12之直鏈狀烷二基;-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-及-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-等。
作為B11,較佳為-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-,其中更佳為-CO-O-。
作為B12及B13,較佳為分別獨立為-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-,其中更佳為-O-或-O-C(=O)-O-。
作為P11所表示之聚合性基,就聚合反應性、尤其是光聚合反應性較高之方面而言,較佳為自由基聚合性基或陽離子聚合性基,由於操作容易,而且液晶化合物之製造亦容易,故而聚合性基較佳為下述之式(P-11)~式(P-15)中之任一者所表示之基或茋基。
[式(P-11)~(P-13)中,R17~R21分別獨立地表示碳數1~6之烷基或氫原子]
作為式(P-11)~式(P-13)中之任一者所表示之基之具體例,可列舉下述式(P-16)~式(P-20)所表示之基或對茋基。
P11較佳為式(P-14)~式(P-20)所表示之基,更佳為乙烯基、環氧基或氧雜環丁基。
P11-B11-所表示之基進而較佳為丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。
作為化合物(X),可列舉式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)或式(VI)所表示之化合物。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
(式中,A12~A14各自獨立地與A11含義相同,B14~B16各自獨立地與B12含義相同,B17與B11含義相同,E12與E11含義相同;F11表示氫原子、碳數1~13之烷基、碳數1~13之烷氧基、氰基、硝基、三氟甲基、二甲胺基、羥基、羥甲基、甲醯基、磺基(-SO3H)、羧基、碳數1~10之烷氧基羰基或鹵素原子,構成該烷基及
烷氧基之-CH2-亦可被取代為-O-;P12表示氫原子或聚合性基,較佳為聚合性基;作為聚合性基,可列舉與上述P11相同之聚合性基;P11及P12之至少一者為聚合性基)
作為聚合性液晶化合物之具體例,可列舉:液晶便覽(液晶便覽編集委員會編,丸善股份有限公司2000年10月30日發行)之「3.8.6 網路(完全交聯型)」、「6.5.1 液晶材料 b.聚合性向列型液晶材料」中所記載之化合物中具有聚合性基之化合物、日本專利特開2010-31223號公報、日本專利特開2010-270108號公報、日本專利特開2011-6360號公報及日本專利特開2011-207765號公報所記載之聚合性液晶化合物。
作為化合物(X)之具體例,可列舉下述式(I-1)~式(I-4)、式(II-1)~式(II-4)、式(III-1)~式(III-26)、式(IV-1)~式(IV-26)、式(V-1)~式(V-2)及式(VI-1)~式(VI-6)所表示之化合物。再者,下述式中,k1及k2分別獨立地表示2~12之整數。下述式(I-1)~式(I-4)、式(II-1)~式(II-4)、式(III-1)~式(III-26)、式(IV-1)~式(IV-26)、式(V-1)~式(V-2)及式(VI-1)~式(VI-6)所表示之化合物(X)於其合成之容易性、或獲取之容易性之方面較佳。
光學異向性膜形成用組合物中之聚合性液晶化合物之含量相對於光學異向性膜形成用組合物100質量份,通常為5~50質量份,較佳為10~30質量份。
於光學異向性膜形成用組合物中,除上述聚合性液晶化合物及有機改性聚矽氧烷以外,亦可包含溶劑、聚合起始劑、聚合抑制劑、光敏劑、調平劑、手性劑、反應性添加劑等。光學異向性膜形成用組合物中較佳為包含聚合起始劑。
作為溶劑,較佳為可溶解聚合性液晶化合物等光學異向性膜形成用組合物之構成成分的有機溶劑,更佳為可溶解聚合性液晶化合物
等光學異向性膜形成用組合物之構成成分,且對於聚合性液晶化合物之聚合反應為惰性之溶劑。
具體而言,可列舉:甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖素、丁基溶纖素、丙二醇單甲醚、苯酚等醇溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯溶劑;丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮等酮溶劑;戊烷、己烷、庚烷等非氯化脂肪族烴溶劑;甲苯、二甲苯等非氯化芳香族烴溶劑;乙腈等腈溶劑;四氫呋喃、二甲氧基乙烷等醚溶劑;及氯仿、氯苯等氯化烴溶劑。亦可組合兩種以上之有機溶劑而使用。其中,較佳為醇溶劑、酯溶劑、酮溶劑、非氯化脂肪族烴溶劑及非氯化芳香族烴溶劑。
溶劑之含量相對於固形物成分100質量份,較佳為10~10000質量份,更佳為100~5000質量份。光學異向性膜形成用組合物中之固形物成分濃度通常為1~90質量%,較佳為2~50質量%,更佳為5~50質量%。所謂「固形物成分」意指自光學異向性膜形成用組合物去除溶劑後之成分之合計。
作為聚合起始劑,較佳為光聚合起始劑,較佳為藉由光照射而產生自由基之光聚合起始劑。
作為光聚合起始劑,例如可列舉:安息香化合物、二苯甲酮化合物、苯偶醯縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、α-苯乙酮化合物、三化合物、錪鹽及鋶鹽。具體而言,可列舉:Irgacure(註冊商標)907、Irgacure 184、Irgacure 651、Irgacure 819、Irgacure 250、Irgacure 369(以上均為Ciba Japan股份有限公司製造)、Seikuol(註冊商標)BZ、Seikuol Z、Seikuol BEE(以上均為精工化學股份有限公司製造)、Kayacure(註冊商標)BP100(日本化藥股份有限公司
製造)、Kayacure UVI-6992(Dow公司製造)、Adeka Optomer(註冊商標)SP-152、Adeka Optomer SP-170(以上均為ADEKA股份有限公司製造)、TAZ-A、TAZ-PP(以上為Nihon SiberHegner公司製造)及TAZ-104(SANWA CHEMICAL公司製造)。其中,較佳為α-苯乙酮化合物,作為α-苯乙酮化合物,可列舉:2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮及2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-(4-甲基苯基甲基)丁烷-1-酮等,更佳可列舉2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮及2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮。作為α-苯乙酮化合物之市售品,可列舉Irgacure 369、379EG、907(以上為BASF Japan股份有限公司製造)及Seikuol BEE(精工化學公司製造)等。
為了在不擾亂聚合性液晶化合物之配向之情況下使聚合性液晶化合物進行聚合,聚合起始劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為0.5~10質量份。
聚合抑制劑可控制聚合性液晶化合物之聚合反應。
作為聚合抑制劑,可列舉:對苯二酚及具有烷基醚等取代基之對苯二酚類;丁基兒茶酚等具有烷基醚等取代基之兒茶酚類;五倍子酚類、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等自由基捕獲劑;苯硫酚類;β-萘胺類及β-萘酚類。
為了在不擾亂聚合性液晶化合物之配向之情況下使聚合性液晶化合物進行聚合,聚合抑制劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為0.5~10質量份。
作為光敏劑,可列舉:酮、9-氧硫等酮類;蒽及具有烷基醚等取代基之蒽類;啡噻;紅螢烯。
藉由使用光敏劑,可將光聚合起始劑進行高感度化。光敏劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為0.5~10質量份。
作為調平劑,可列舉聚丙烯酸酯系及全氟烷基系之調平劑。具體而言,可列舉:Fluorinert(註冊商標)FC-72、Fluorinert FC-40、Fluorinert FC-43、Fluorinert FC-3283(以上均為住友3M股份有限公司製造)、MEGAFAC(註冊商標)R-08、MEGAFAC R-30、MEGAFAC R-90、MEGAFAC F-410、MEGAFAC F-411、MEGAFAC F-443、MEGAFAC F-445、MEGAFAC F-470、MEGAFAC F-477、MEGAFAC F-479、MEGAFAC F-482、MEGAFAC F-483(以上均為DIC股份有限公司製造)、Eftop(商品名)EF301、Eftop EF303、Eftop EF351、Eftop EF352(以上均為Mitsubishi Materials Electronic Chemicals股份有限公司製造)、Surflon(註冊商標)S-381、Surflon S-382、Surflon S-383、Surflon S-393、Surflon SC-101、Surflon SC-105、KH-40、SA-100(以上均為AGC Seimi Chemical股份有限公司製造)、商品名E1830、商品名E5844(Daikin Fine Chemical研究所股份有限公司製造)、BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353及BYK-361N(均為商品名:BM Chemie公司製造)。亦可組合2種以上之調平劑。
藉由使用調平劑,可形成更平滑之光學異向性膜。又,可於光學異向性膜之製造過程中,控制光學異向性膜形成用組合物之流動性,調整光學異向性膜之交聯密度。調平劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為0.1~10質量份。
作為手性劑,可列舉公知之手性劑(例如液晶裝置手冊、第3章4-3項、TN、STN用手性劑、第199頁、日本學術振興會第142委員會
編、1989年記載)。
手性劑通常包含不對稱碳原子,但不包含不對稱碳原子之軸不對稱化合物或者面不對稱化合物亦可用作手性劑。作為軸不對稱化合物或面不對稱化合物,可列舉:聯萘、螺旋烴、對環芳烴及該等之衍生物。
具體而言,可列舉如日本專利特開2007-269640號公報、日本專利特開2007-269639號公報、日本專利特開2007-176870號公報、日本專利特開2003-137887號公報、日本專利特表2000-515496號公報、日本專利特開2007-169178號公報及日本專利特表平9-506088號公報中所記載之化合物,較佳為BASF Japan股份有限公司製造之Paliocolor(註冊商標)LC756。
為了在不擾亂聚合性液晶化合物之配向之情況下使聚合性液晶化合物進行聚合,手性劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為1.0~25質量份。
作為反應性添加劑,較佳為於其分子內具有碳-碳不飽和鍵及活性氫反應性基者。再者,此處所謂「活性氫反應性基」意指對羧基(-COOH)、羥基(-OH)、胺基(-NH2)等具有活性氫之基具有反應性之基,其代表例為環氧基、唑啉基、碳二醯亞胺基、氮丙啶基、醯亞胺基、異氰酸酯基、硫代異氰酸酯基、順丁烯二酸酐基等。
於反應性添加劑中,較佳為存在至少2個活性氫反應性基,於該情形時,存在複數個之活性氫反應性基相互獨立地可相同亦可不同。
反應性添加劑所具有之碳-碳不飽和鍵可為碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵或該等之組合,較佳為碳-碳雙鍵。其中,反應性添加劑較佳為包含乙烯基及/或(甲基)丙烯酸基。進而,活性氫反應性基較佳為選自由環氧基、縮水甘油基及異氰酸酯基所組成之群中之至少1種,尤佳為
具有丙烯酸基、及異氰酸酯基之反應性添加劑。
作為反應性添加劑之具體例,可列舉:甲基丙烯醯氧基縮水甘油醚或丙烯醯氧基縮水甘油醚等具有(甲基)丙烯酸基及環氧基之化合物;氧雜環丁烷丙烯酸酯或氧雜環丁烷甲基丙烯酸酯等具有(甲基)丙烯酸基及氧雜環丁基之化合物;內酯丙烯酸酯或內酯甲基丙烯酸酯等具有(甲基)丙烯酸基及內酯基之化合物;乙烯基唑啉或異丙烯基唑啉等具有乙烯基及唑啉基之化合物;丙烯酸異氰酸酯基甲酯、甲基丙烯酸異氰酸酯基甲酯、丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯及甲基丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯等具有(甲基)丙烯酸基及異氰酸酯基之化合物之低聚物等。又,可列舉甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐、順丁烯二酸酐及乙烯基順丁烯二酸酐等具有乙烯基或伸乙烯基及酸酐之化合物等。其中,較佳為甲基丙烯醯氧基縮水甘油醚、丙烯醯氧基縮水甘油醚、丙烯酸異氰酸酯基甲酯、甲基丙烯酸異氰酸酯基甲酯、乙烯基唑啉、丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯及上述之低聚物,尤佳為丙烯酸異氰酸酯基甲酯、丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯及上述之低聚物。
該較佳之反應性添加劑係以下述式(Y)表示。
[式(Y)中,n表示1~10之整數,R1'表示碳數2~20之2價之脂肪族或脂環式烴基、或者碳數5~20之2價之芳香族烴基;關於位於各重複單元中之2個R2',其中一個為-NH-,另一個為>N-C(=O)-R3'所表示之基。R3'表示羥基或具有碳-碳不飽和鍵之基;
於n為2以上之情形時,較佳為存在複數個之>N-C(=O)-R3'基中至少1個R3'為具有碳-碳不飽和鍵之基]
上述式(Y)所表示之反應性添加劑中,尤佳為下述式(YY)所表示之化合物(以下根據情況稱為「化合物(YY)」)(再者,n係與上述含義相同)。
化合物(YY)可直接使用市售品,或視需要對市售品進行精製而使用。作為市售品,例如可列舉Laromer(註冊商標)LR-9000(BASF公司製造)等。
反應性添加劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為0.1~5質量份。
作為將光學異向性膜形成用組合物塗佈至基材上之方法,可列舉:擠壓塗佈法、直接凹版塗佈法、反向凹版塗佈法、CAP塗佈法、狹縫式塗佈法、模具塗佈法等。又,亦可列舉使用浸漬塗佈機、棒式塗佈機、旋轉塗佈機等塗佈機進行塗佈之方法等。其中,就可藉由輥對輥方式連續地進行塗佈之方面而言,較佳為CAP塗佈法、噴墨法、浸漬塗佈法、狹縫式塗佈法、模具塗佈法及利用棒式塗佈機所進行之塗佈方法。於藉由輥對輥方式進行塗佈之情形時,亦可於基材上形成配向膜,進而於所獲得之配向膜上連續地塗佈光學異向性膜形成用組
合物。
作為使聚合性液晶化合物聚合之方法,較佳為光聚合法。根據光聚合,可於低溫下實施聚合,因此就耐熱性之觀點而言,所使用之樹脂基材之選擇範圍較廣。光聚合反應通常藉由照射可見光、紫外光或雷射光而進行,較佳為藉由照射紫外光而進行。
於所塗佈之光學異向性膜形成用組合物包含溶劑之情形時,光照射較佳為於乾燥並去除該溶劑之後進行。乾燥可與光照射同時進行,較佳為於進行光照射之前,去除大部分溶劑。
作為進行乾燥之方法,可列舉通常之乾燥方法。作為通常之乾燥方法,可列舉自然乾燥、通風乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥及組合該等之方法,其中,較佳為自然乾燥或加熱乾燥。乾燥溫度較佳為0~250℃之範圍,更佳為50~220℃之範圍,進而較佳為80~170℃之範圍。乾燥時間較佳為10秒鐘~60分鐘,更佳為30秒鐘~30分鐘。
於光學異向性膜顯示出向列相等液晶相之情形時,具有因單疇配向而產生之雙折射性。本光學異向性膜由於聚合性液晶化合物之配向經固定化,故而不易受到因熱所引起之雙折射之變化之影響。
本光學異向性膜可用作視野角補償膜、視野角擴大膜、抗反射膜、偏光板、圓偏光板、橢圓偏光板或增亮膜所使用之相位差膜。
進而,本光學異向性膜可根據聚合性液晶化合物之配向狀態,使光學特性發生變化,可用於VA(vertical alignment,垂直配向)模式、IPS(in-plane switching,橫向電場效應)模式、OCB(optically compensated bend,光學補償彎曲)模式、TN(twisted nematic,扭轉向列)模式、STN(super twisted nematic,超扭轉向列)模式等之液晶顯示裝置之相位差膜。
本光學異向性膜作為構成偏光板之構件亦有用。本發明之偏光板係包含至少一片本光學異向性膜者。
作為偏光板4之具體例,可列舉圖1(a)~圖1(e)所示之偏光板。圖1(a)所示之偏光板4a係由相位差膜1與偏光膜2直接積層而成之偏光板,圖1(b)所示之偏光板4b係經由接著劑層3',將相位差膜1與偏光膜2貼合而成之偏光板。圖1(c)所示之偏光板4c係使相位差膜1與相位差膜1'積層,進而使相位差膜1'與偏光膜2積層而成之偏光板,圖1(d)所示之偏光板4d係經由接著劑層3,將相位差膜1與相位差膜1'貼合,進而於相位差膜1'上積層偏光膜2而成之偏光板。圖1(e)所示之偏光板4e係經由接著劑層3,將相位差膜1與相位差膜1'貼合,進而經由接著劑層3'將相位差膜1'與偏光膜2貼合而成之偏光板。所謂「接著劑」意指接著劑及/或黏著劑之總稱。選自由上述相位差膜1及相位差膜1'所組成之群中之至少一者包含本光學異向性膜。
偏光膜2只要為具有偏光功能之膜即可。作為該膜,可列舉吸附有具有吸收異向性之色素的延伸膜、及塗佈有具有吸收異向性之色素的膜等。作為具有吸收異向性之色素,可列舉碘及偶氮化合物等二色性色素。
作為吸附有具有吸收異向性之色素的延伸膜,可列舉使二色性色素吸附於聚乙烯醇系膜上並延伸之膜及將聚乙烯醇系膜延伸並使二色性色素吸附之膜等。
作為塗佈有具有吸收異向性之色素的膜,可列舉塗佈包含具有液晶性之二色性色素之組合物、或包含二色性色素及聚合性液晶化合物之組合物而獲得之膜等。
具有偏光功能之膜較佳為於其單面或兩面具有保護膜。作為該保護膜,可列舉與上述基材相同者。
作為上述吸附有具有吸收異向性之色素的延伸膜,具體而言,可列舉日本專利第3708062號、日本專利第4432487號等中所記載之偏光板。
作為上述塗佈有具有吸收異向性之色素的膜,具體而言,可列舉日本專利特開2012-33249號公報等中所記載之偏光膜。
偏光膜2之厚度較佳為較薄,但若過薄,則有強度降低而加工性差之傾向。偏光膜之厚度通常為0.1μm~300μm,較佳為1μm~200μm,更佳為5μm~100μm。
形成接著劑層3及接著劑層3'之接著劑較佳為透明性較高且耐熱性優異之接著劑。作為此種接著劑,可列舉丙烯酸系接著劑、環氧系接著劑及胺基甲酸酯系接著劑。
本光學異向性膜可用於顯示裝置。作為該顯示裝置,可列舉:具備貼合有光學異向性膜與液晶面板之液晶面板的液晶顯示裝置、及具備貼合有光學異向性膜與發光層之有機電致發光(以下亦稱為「EL」)面板的有機EL顯示裝置等。作為具備本光學異向性膜之顯示裝置之實施形態,對液晶顯示裝置進行說明。
作為液晶顯示裝置,可列舉圖2(a)及圖2(b)所示之液晶顯示裝置10a及10b。於圖2(a)所示之液晶顯示裝置10a中,經由接著層5使本發明之偏光板4與液晶面板6貼合。圖2(b)所示之液晶顯示裝置10b具有經由接著層5將本發明之偏光板4貼合於液晶面板6之一面,且經由接著層5'將本發明之偏光板4'貼合於液晶面板6之另一面的結構。於該等液晶顯示裝置中,使用未圖示之電極,對液晶面板施加電壓,藉此液晶分子之配向發生變化,可實現黑白顯示。
以下,藉由實施例更具體地說明本發明。再者,例中之「%」及「份」只要無特別記載,則意指質量%及質量份。
將配向膜形成用組合物之組成示於表1。於市售之配向性聚合物即Sunever SE-610(日產化學工業股份有限公司製造)中添加N-甲基-2-
吡咯啶酮、2-丁氧基乙醇及乙基環己烷,而獲得配向膜形成用組合物(1)。
表1之值表示各成分相對於所製備之組合物之總量的含有比率。關於SE-610,根據交貨規格明細書中所記載之濃度換算固形物成分量。
將光學異向性膜形成用組合物之組成示於表2。混合各成分,於80℃下攪拌所獲得之溶液1小時後,冷卻至室溫,而獲得光學異向性膜形成用組合物(1)~(4)。
表2中之括弧內之值表示各成分相對於所製備之組合物之總量的含有比率。
表2中之LR9000表示BASF Japan公司製造之Laromer(註冊商標)LR-9000,Irg907表示BASF Japan公司製造之Irgacure 907,BYK330表示BYK-Chemie Japan製造之有機改性聚矽氧烷,LC242表示下述式所示之BASF公司製造之聚合性液晶化合物,PGMEA表示丙
二醇1-單甲醚2-乙酸酯。
使用常壓電漿表面處理裝置(輥式直接頭型AP-T04S-R890,積水化學工業股份有限公司製造),於包含氮及氧之環境(體積比 氮:氧=99.9:0.1)下,於1.3kV下之條件下產生電漿,對輥狀之環烯烴聚合物膜(ZF-14,日本Zeon股份有限公司製造)之表面100m進行處理。於實施過電漿處理之環烯烴聚合物膜表面,使用模具塗佈機而塗佈配向膜形成用組合物(1),並搬送至90℃之熱風乾燥爐內乾燥1分鐘,而獲得配向膜。繼而,於所獲得之配向膜之表面,使用模具塗佈機而塗佈光學異向性膜形成用組合物(1),並搬送至80℃之乾燥爐內乾燥1分鐘,使用高壓水銀燈(GS Yuasa股份有限公司製造),於波長365nm下,以160W/cm之照度照射紫外線,而獲得具備光學異向性膜(1)之輥狀之相位差膜(1)。
使用常壓電漿表面處理裝置(輥式直接頭型AP-T04S-R890,積水化學工業股份有限公司製造),於包含氮及氧之環境(體積比 氮:氧=99.9:0.1)下,於1.3kV下之條件下產生電漿,對輥狀之環烯烴聚合物膜(ZF-14,日本Zeon股份有限公司製造)之表面100m進行處理。於實施過電漿處理之環烯烴聚合物膜表面,使用模具塗佈機而塗佈配向膜形成用組合物(1),並搬送至90℃之熱風乾燥爐內乾燥1分鐘,而獲得配向膜。繼而,於所獲得之配向膜之表面,使用模具塗佈機而塗佈光學異向性膜形成用組合物(2),並搬送至80℃之乾燥爐內乾燥1分
鐘,使用高壓水銀燈(GS Yuasa股份有限公司製造),於波長365nm下,以160W/cm之照度照射紫外線,而獲得具備光學異向性膜(2)之輥狀之相位差膜(2)。
使用光學異向性膜形成用組合物(3),除此以外,藉由與實施例1相同之方法進行,而獲得具備光學異向性膜(3)之輥狀之相位差膜(3)。
使用光學異向性膜形成用組合物(4),除此以外,藉由與實施例1相同之方法進行,而獲得具備光學異向性膜(4)之輥狀之相位差膜(4)。
改變光之入射角,對相位差膜(1)~(4)之相位差值進行測定(測定機:KOBRA-WR,王子計測機器公司製造),並確認光學異向性膜中所含之聚合性液晶化合物之聚合物之配向之狀態。將結果示於表3。
對於相位差膜(1)~(4)之光學異向性膜面之水接觸角,使用協和界面科學股份有限公司製造之DropMaster700,藉由液滴法(液量:1.1μL)進行測定。將結果示於表3。
使用Suga Test Instruments股份有限公司製造之測霧計(型號HZ-2),藉由雙光束法,對相位差膜(1)~(4)之霧度值進行測定。將結果示於表3。
對於光學異向性膜(1)~(4)之厚度分佈之偏差,使用日本分光股份有限公司製造之橢圓偏光計M-220進行測定。
又,於以吸收軸正交之方式配置之偏光板之間配置相位差膜(1)~(4),並以目視確認有無不均。將結果示於表3。
具備實施例中製作之光學異向性膜之相位差膜係霧度值較低,透明性較高。
本發明之光學異向性膜由於透明性優異,故而有用。
Claims (13)
- 一種光學異向性膜,其具有nz>nx>ny之折射率關係,包含聚合性液晶化合物之聚合物及有機改性聚矽氧烷,(式中,nz表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,與膜平面垂直之方向之折射率;nx表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,與膜平面平行之方向之主折射率;ny表示於光學異向性膜所形成之折射率橢球中,與膜平面平行且與該nx之方向正交之方向之折射率)。
- 如請求項1之光學異向性膜,其中有機改性聚矽氧烷之含量相對於光學異向性膜100質量份為0.1質量份~30質量份。
- 如請求項1之光學異向性膜,其中聚合性液晶化合物之聚合物係垂直配向之聚合性液晶化合物之聚合物。
- 如請求項2之光學異向性膜,其中聚合性液晶化合物之聚合物係垂直配向之聚合性液晶化合物之聚合物。
- 如請求項3或4之光學異向性膜,其中有機改性聚矽氧烷具有聚醚改性聚二甲基矽氧烷結構。
- 如請求項5之光學異向性膜,其中水之接觸角為70°~100°。
- 如請求項1或2之光學異向性膜,其係由包含聚合性液晶化合物及有機改性聚矽氧烷之光學異向性膜形成用組合物而獲得。
- 如請求項1之光學異向性膜,其係IPS(in-plane switching,橫向電場效應)液晶顯示裝置用。
- 一種相位差膜,其具備如請求項1之光學異向性膜。
- 一種偏光板,其具備如請求項1之光學異向性膜。
- 一種顯示裝置,其具備如請求項1之光學異向性膜。
- 一種光學異向性膜形成用組合物,其相對於聚合性液晶化合物 100重量份包含有機改性聚矽氧烷0.1重量份~30重量份。
- 如請求項12之組合物,其進而包含具有異氰酸酯基之化合物。
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