TW201602189A - 亮度增強膜之轉印材料、轉印材料之製作方法、亮度增強膜、使用轉印材料之光學片構件之製造方法、及光學片構件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供:亮度增強膜之轉印材料,其依順序包含能剝離的暫時支撐體、λ/4板與反射偏光鏡(reflective polarizer),反射偏光鏡包含將膽固醇液晶相固定所成之光反射層,λ/4板及光反射層皆為含有液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層,且膜厚為8μm以上30μm以下;上述轉印材料之製造方法,其包含如下製程:於暫時支撐體或暫時支撐體之表面上所設置的配向層之表面上,塗布含有液晶化合物的聚合性液晶組成物,使所得之塗布膜硬化,藉以形成λ/4板;亮度增強膜,其係自上述轉印材料剝離暫時支撐體而得;光學片構件之製造方法,其包含如下製程:使自上述轉印材料剝離暫時支撐體後之剝離面接著於偏光板;以及光學片構件,其藉由上述製造方法所得。使用本發明之轉印材料,可提供薄膜的光學片構件。
Description
本發明係關於亮度增強膜之轉印材料。又,本發明關於上述轉印材料之製造方法,再者,關於使用上述轉印材料之光學片構件之製造方法及光學片構件,以及由上述轉印材料所得之亮度增強膜。
液晶顯示裝置(以下亦稱為LCD)等之平面顯示器,尤其多使用於平板PC或智慧型手機等之小型尺寸中,近年來更加要求薄型化。
另一方面,液晶顯示裝置具有依序設置背光(以下亦稱為BL)、背光側偏光板、液晶單元、視覺辨認側偏光板之基本構成。有提案在此構成的背光與背光側偏光板之間設置反射偏光鏡(reflective polarizer)。於所有方向邊振動邊入射的光之中,反射偏光鏡係僅使在特定的偏光方向振動之光穿透,使在其他偏光方向振動之光反射之光學元件。藉此,可將在反射偏光片未穿透而反射之光予以回收再利用,改善LCD中的光利用效率。作為上述反射偏光鏡,專利文獻1中記載作為DBEF(註冊商標)(Dual Brightness Enhancement Film,雙重亮度增強膜)
等已知的薄膜,專利文獻2~4中記載積層有λ/4板與將膽固醇液晶固定所成之層的構成之薄膜。
專利文獻1 日本專利3448626號公報
專利文獻2 特開平1-133003號公報
專利文獻3 日本專利3518660號公報
專利文獻4 WO2008/016056號公報
使用如上述發揮反射偏光鏡的機能之薄膜作為亮度增強膜,當作LCD之構成構件使用時,為了謀求LCD之薄型化,本發明者們嘗試亮度增強膜之薄型化。然而,將經薄型化的亮度增強膜貼合於偏光鏡時,會發生彎曲(bending)之問題。
本發明之課題在於提供使薄膜的光學片構件之製造成為可能的材料,該薄膜的光學片構件係作為可用於LCD等之光學片構件。更詳細地,本發明之課題在於提供轉印材料,其可提供即使貼附於偏光板上使用,也不易發生彎曲的問題之薄膜的亮度增強膜。
本發明者們之檢討的結果,得知對於藉由聚乙烯醇等的延伸所得之含偏光鏡的偏光板,若使用包含經聚合物延伸所形成的層之薄膜的亮度增強膜,則因
熱或濕度之影響而在雙方發生收縮,會大幅弄彎偏光板。本發明者們對於不易發生如此收縮之亮度增強膜的構成,重複專心致力的檢討,而完成本發明。
即,本發明提供以下之[1]~[20]。
[1]一種轉印材料,其係亮度增強膜之轉印材料,上述亮度增強膜係膜厚為4μm以上30μm以下,上述轉印材料係依順序包含能剝離的暫時支撐體、λ/4板與反射偏光鏡,上述反射偏光鏡包含將膽固醇液晶相固定所成之光反射層,上述λ/4板及上述光反射層皆為含有液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層。
[2]如[1]記載之轉印材料,其中上述反射偏光鏡包含至少2層的上述光反射層,選自由至少2層的上述光反射層及上述λ/4板所組成之群組之至少2層的鄰接層係互相直接接觸。
[3]如[2]記載之轉印材料,其中上述光反射層之1層與上述λ/4板係直接接觸。
[4]如[1]~[3]中任一項記載之轉印材料,其中上述亮度增強膜之膜厚為15μm以下。
[5]如[1]~[4]中任一項記載之轉印材料,其中上述暫時支撐體係選自由醯化纖維素薄膜、聚酯薄膜所組成之群組。
[6]如[1]~[5]中任一項記載之轉印材料,其包含配向層,且依順序包含上述暫時支撐體、上述配向層、上述λ/4板與上述反射偏光鏡。
[7]如[6]記載之轉印材料,其中上述暫時支撐體與上述配向層係直接接觸,上述配向層包含聚乙烯醇。
[8]如[7]記載之轉印材料,其中上述暫時支撐體係未皂化醯化纖維素薄膜(unsaponified cellulose acylate film)。
[9]如[1]~[8]中任一項記載之轉印材料,其中上述反射偏光鏡包含:含有圓盤狀液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層;與含有棒狀液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層。
[10]如[1]~[9]中任一項記載之轉印材料,其中上述棒狀液晶化合物之△n為0.2以上。
[11]如[1]~[10]中任一項記載之轉印材料,其中與含有棒狀液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層的膽固醇液晶相之螺旋節距(helical pitch)係在層之膜厚方向上連續變化。
[12]一種製造方法,其係如[1]~[11]中任一項記載之轉印材料之製造方法,包含:於上述暫時支撐體或上述暫時支撐體之表面上所設置的配向層之表面上,塗布含有液晶化合物的聚合性液晶組成物,使所得之塗布膜硬化,藉以形成上述λ/4板。
[13]如[12]記載之製造方法,其包含:於上述λ/4板之表面上,塗布含有液晶化合物的聚合性液晶組成物,使所得之塗布膜硬化,藉以形成上述光反射層。
[14]一種亮度增強膜,其係自如[1]~[5]中任一項之轉印材料剝離上述暫時支撐體而得之亮度增強膜,包含上述λ/4板與上述反射偏光鏡,最表面為上述λ/4板。
[15]一種亮度增強膜,其係自如[7]或[8]記載之轉印材料剝離上述暫時支撐體剝離而得之亮度增強膜,依順序包含上述配向層、上述λ/4板與上述反射偏光鏡,最表面為上述配向層。
[16]一種光學片構件之製造方法,其包含:剝離如[1]~[11]中任一項記載之轉印材料的上述暫時支撐體;與以接著劑將經上述剝離所得之剝離面貼合於含偏光鏡的偏光板上。
[17]如[16]記載之製造方法,其中上述偏光鏡包含聚乙烯醇,上述剝離面係藉由接著劑接著於上述偏光鏡之表面,而且上述接著劑包含聚乙烯醇。
[18]一種光學片構件,其係包含如[14]記載之亮度增強膜與含偏光鏡的偏光板之光學片構件,上述λ/4板與上述偏光鏡係直接以接著層接著。
[19]一種光學片構件,其係包含如[15]記載之亮度增強膜與含偏光鏡的偏光板之光學片構件,上述配向層與上述偏光鏡係直接以接著層接著。
[20]如[19]記載之光學片構件,其中上述偏光鏡及上述接著層皆包含聚乙烯醇。
依照本發明,可提供亮度增強膜之轉印材料,其能製作薄膜的亮度增強膜。更詳細地,依照本發明,可提供轉印材料,其能提供即使貼附於偏光鏡而使用,也不易發生彎曲問題之薄膜的亮度增強膜。使用本發明之轉印材料,可提供更薄型化的具有亮度提升性能之光學薄膜材料。光學薄膜材料係使用作為液晶顯示裝置之構成構件。
1‧‧‧偏光板
2‧‧‧偏光板保護膜(相位差薄膜)
3‧‧‧偏光鏡
4‧‧‧偏光板保護膜
11‧‧‧亮度增強膜
12‧‧‧λ/4板
14a‧‧‧第一光反射層
14b‧‧‧第二光反射層
14c‧‧‧第三光反射層
20‧‧‧接著層(接著劑)
21‧‧‧光學片構件
101‧‧‧暫時支撐體
112‧‧‧配向層
第1圖係顯示轉印材料的層構成之例的圖。
第2圖(a)~(d)係顯示光學片構件的層構成之例的圖。
以下,詳細地說明本發明。
以下記載之構成要件的說明係以本發明的代表性實施態樣為基礎而進行者,惟本發明不受如此實施態樣所限定。
本說明書中使用「~」所表示的數值範圍,係意指包含「~」之前後所記載的數值作為下限值及上限值之範圍。
本說明書中,所謂的波峰之「半值寬」,就是指在波峰高度1/2之波峰的寬度。光反射層之反射中心波長與半值寬係可如下述地求得。
當使用分光光度計UV3150(島津製作所)來測定光反射層的透過光譜時,則在選擇反射區域中看到穿透率
降低的波峰。於此最大的波峰高度之1/2的高度之穿透率的2個波長之中,若將短波側之波長的值當作λ1(nm),將長波側之波長的值當作λ2(nm),則反射中心波長與半值寬係可以下述式表示。
反射中心波長=(λ1+λ2)/2
半值寬=(λ2-λ1)
於本說明書中,Re(λ)、Rth(λ)各自表示在波長λ的面內之遲滯及厚度方向之遲滯。單位皆為nm。Re(λ)係在KOBRA 21ADH或WR(王子計測機器(股)製)中,使波長λnm的光入射於薄膜法線方向而測定。於測定波長λnm之選擇時,可以手動交換波長選擇濾光片,或以程式等改變測定值而測定。所測定的薄膜,當以1軸或2軸的折射率橢圓體表示時,可藉由以下之方法算出Rth(λ)。再者,此測定方法亦可一部分地利用於後述光學各向異性層中的圓盤狀液晶分子之配向層側的平均傾斜角、其相反側的平均傾斜角之測定中。
以面內的遲相軸(藉由KOBRA 21ADH或WR進行判斷)作為傾斜軸(旋轉軸)(無遲相軸時,以薄膜面內的任意方向作為旋轉軸),對於薄膜法線方向,自法線方向起到單側50度為止,以10度步距,分別自其傾斜的方向入射波長λnm的光,測定全部6處的前述之Re(λ),以其所測定的遲滯值與平均折射率的假設值及所輸入的膜厚值為基礎,藉由KOBRA 21ADH或WR算出Rth(λ)。於上述中,當為自法線方向起,以面內的遲相軸作為旋轉軸,在某傾斜角度具有遲滯值成為零的方向之薄膜時,
比該傾斜角度大的傾斜角度之遲滯值係在將其符號變更為負後,由KOBRA 21ADH或WR算出。再者,亦可以遲相軸作為傾斜軸(旋轉軸)(無遲相軸時,以薄膜面內的任意方向當作旋轉軸),自任意傾斜的2個方向來測定遲滯值,以其值與平均折射率之假設值及所輸入的膜厚值為基礎,藉由下式(A)及式(B)算出Rth。
再者,上述Re(θ)表示自法線方向起傾斜角度θ的方向中之遲滯值。又,式(A)中的nx表示面內的遲相軸方向之折射率,ny表示面內與nx正交的方向之折射率,nz表示與nx及ny正交的方向之折射率。d為膜厚。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d…式(B)
所測定的薄膜,當為無法以1軸或2軸的折射率橢圓體表現者之所謂的無光學軸(optic axis)之薄膜時,藉由以下之方法算出Rth(λ)。以面內的遲相軸(藉由KOBRA 21ADH或WR進行判斷)作為傾斜軸(旋轉軸),相對於薄膜法線方向自-50度至+50度為止,以10度步距,分別自其傾斜方向入射波長λnm的光,測定11處的前述之Re(λ),以其所測定的遲滯值與平均折射率的假設值及所輸入的膜厚值為基礎,藉由KOBRA 21ADH或WR算出Rth(λ)。又,於上述測定中,平均折射率的
假設值係可使用聚合物手冊(JOHN WILEY & SONS,INC)、各種光學薄膜的型錄上所記載的數值。於平均折射率的值不是己知者時,可用阿貝折射計來測定。以下例示主要的光學薄膜之平均折射率值:醯化纖維素(1.48)、環烯烴聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。藉由將這些平均折射率的假設值及膜厚輸入,則KOBRA 21ADH或WR會算出nx、ny、nz。由所算出的nx、ny、nz再算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
於將膽固醇液晶相固定所成之光反射層中,若使用液晶本來的正常光折射率no與異常光折射率ne,則面內的折射率之平均值係以(nx+ny)/2=(no+ne)/2表示。
又,由於膜厚方向之折射率為no,將膽固醇液晶相固定所成之光反射層的Rth係可以下式表示。本說明書中,將膽固醇液晶相固定所成之層的Rth係使用下式所計算之值。
Rth={(no+ne)/2-no}×d={(ne-no)/2}×d
再者,ne及no係可用阿貝折射計測定。
又,作為得到將膽固醇液晶相固定所成之層的Rth之方法,亦可採用使用偏光橢圓計之方法。
例如,若如M.Kimura et al.Jpn.J.Appl.Phys.48(2009)03B021中記載,使用橢圓計測定法,則可得到將膽固醇液晶相固定所成之層的厚度、螺旋構造的節距、扭曲角等,可由其得到Rth之值。
本說明書中所謂的「可見光」是指380nm~780nm者。又,於本說明書中,關於測定波長,沒有特別附註時,測定波長為550nm。
又,本說明書中,關於角度(例如「90°」等之角度)及其關係(例如「正交」、「平行」及「以45°交叉」等),視為包含本發明所屬之技術領域中容許的誤差範圍。例如,意指小於嚴密的角度±10°之範圍內等,與嚴密的角度之誤差較佳為5°以下,更佳為3°以下。
本說明書中,所謂偏光鏡或偏光板的「吸收軸」與「穿透軸」,就是意指互相成為90°的角度之方向。
本說明書中,相位差薄膜等的「遲相軸」係意指折射率成為最大的方向。
又,本說明書中,關於表示相位差區域、相位差薄膜及液晶層等的各構件之光學特性的數值、數值範圍及定性的表現(例如「同等」、「等於」等之表現),係解釋為表示與液晶顯示裝置或使用其之構件有關的包含一般所容許的誤差之數值、數值範圍及性質。
還有,本說明書中所謂的「正面」,就是意指相對於顯示面而言的法線方向。
本說明書中,亮度增強膜係意指包含λ/4板與反射偏光鏡之薄膜。
本說明書中,反射偏光鏡係意指包含將膽固醇液晶相固定所成之光反射層的層,與偏光鏡區別使用。
[亮度增強膜之轉印材料]
亮度增強膜之轉印材料(以下稱為轉印材料」)係可將亮度增強膜轉印至其他構件之材料。作為其他構件,可舉出偏光板等。
轉印材料包含能剝離的暫時支撐體與亮度增強膜。即,轉印材料包含暫時支撐體、λ/4板與反射偏光鏡。於轉印材料中,暫時支撐體、λ/4板與反射偏光鏡係依此順序配置。選自由至少2層的光反射層及λ/4板所組成之群組的至少2層之鄰接層較佳為互相直接接觸。又,光反射層之1層與λ/4板較佳為直接接觸。
第1圖中顯示轉印材料的層構成之例。再者,第1圖中,配向層係僅考慮在暫時支撐體與λ/4板之間的配向層。又於圖中,含有複數的光反射層之轉印材料中的光反射層,係自λ/4板側起作為第1光反射層(14a)、第2光反射層(14b)及第3光反射層(14c)顯示。
轉印材料中所含有的亮度增強膜係薄膜,膜厚為4μm以上30μm以下。於此範圍中,可保持彎曲性。膜厚較佳為27μm以下,更佳為15μm以下。又,膜厚較佳為5μm以上,更佳為8μm以上。
<暫時支撐體>
於本說明書中,暫時支撐體係意指與其上所設置的層(λ/4板或配向層等)能剝離之支撐體。亦可暫時支撐體與其表面上所設置配向層成為一體且能剝離。所謂的能剝離,就是意指不會以對於使用造成影響之程度改變亮度增強膜的光學的性質與膜面狀態,而可分離者。
作為暫時支撐體,並沒有特別的限定,可為剛直者,也可為可撓性者,但就操作容易之觀點來看,較佳為可撓性者。作為剛直的支撐體,並沒有特別的限定,可舉出在表面上具有氧化矽皮膜的鈉鈣玻璃板、低膨脹玻璃、無鹼玻璃、石英玻璃板等之眾所周知的玻璃板、鋁板、鐵板、SUS板等之金屬板、樹脂板、陶瓷板、石板等。
作為可撓性的支撐體,可舉出聚合物薄膜、紙、鋁箔、布等。
作為聚合物薄膜,可舉出醯化纖維素薄膜(例如,纖維素三乙酸酯薄膜、纖維素二乙酸酯薄膜、纖維素乙酸丁酸酯薄膜、纖維素乙酸丙酸酯薄膜)、聚乙烯、聚丙烯、具有脂環式構造的聚合物(降烯系樹脂(ARTON:商品名,JSR公司製,非晶質聚烯烴(Zeonex:商品名,日本ZEON公司製))等之聚烯烴系樹脂薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯等之聚酯系樹脂薄膜、聚醚碸薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯等之聚丙烯酸系樹脂薄膜、聚胺基甲酸酯系樹脂薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯或丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS樹脂)等之苯乙烯系聚合物等。其中,較佳為醯化纖維素薄膜、聚酯系樹脂薄膜、聚烯烴系樹脂薄膜、聚碳酸酯薄膜或苯乙烯系聚合物,更佳為醯化纖維素薄膜、聚酯系樹脂薄膜,尤佳為纖維素三乙酸酯薄膜或聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET),特佳為纖維素三乙酸酯薄膜。
從操作的容易度來看,剛直的支撐體之膜厚較佳為100~3000μm,更佳為300~1500μm。可撓性的支撐體之膜厚可為5μm~1000μm左右,較佳為10μm~250μm,更佳為15μm~90μm。
為了使暫時支撐體與其上所設置的層(λ/4板或配向層等)成為能剝離者,較佳為對於暫時支撐體不進行表面處理(例如,皂化處理、輝光放電處理、電暈放電處理、紫外線(UV)處理、火焰處理)。即,例如作為暫時支撐體,較佳為未皂化醯化纖維素薄膜。
為了使暫時支撐體與其上所設置的層成為能剝離者,亦較佳為按照所選擇的暫時支撐體材料,選擇其上所設置的層,調整組成。
又,對於長條的暫時支撐體,為了賦予搬送步驟時的滑性,防止捲取後的背面與表面之貼附,較佳為使用將平均粒徑為10~100nm左右的無機粒子以固體成分質量比為5%~40%所混合的聚合物層塗佈在暫時支撐體的單側或藉由與暫時支撐體共流延而形成者。
<λ/4板>
λ/4板係指在特定波長λnm的面內遲滯Re(λ)滿足Re(λ)=λ/4之光學各向異性層者。上式只要在可見光範圍的任一波長(例如550nm)中達成即可。λ/4板係在亮度增強膜中,可發揮作為將穿透反射偏光鏡而得之圓偏光予以轉換成直線偏光用之層的機能。
λ/4板包含含有液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層。本說明書中所謂塗布硬化層係意
指藉由將層上所塗布的聚合性液晶組成物予以硬化而得之層。λ/4板係顯示藉由液晶化合物的分子配向而展現光學各向異性之層。
關於λ/4板之形成時所用的液晶化合物之種類,並沒有特別的限制。例如,亦可使用:將低分子液晶化合物於液晶狀態下形成向列配向後,藉由光交聯或熱交聯而固定化所得之光學各向異性層;或將高分子液晶化合物在液晶狀態下形成向列配向後,藉由冷卻將該配向固定化所得之光學各向異性層。再者,在本發明中,即便於光學各向異性層中使用液晶化合物時,光學各向異性層係該液晶化合物藉由聚合等予以固定而形成之層,於成為層後也不需要顯示液晶性。聚合性液晶化合物係可為多官能性聚合性液晶,也可為單官能性聚合性液晶化合物。又,液晶化合物係可為圓盤狀液晶化合物,也可為棒狀液晶化合物,但更佳為圓盤狀液晶化合物。
於λ/4板中,液晶化合物之分子較佳為固定化成垂直配向、水平配向、混合配向及傾斜配向之任一配向狀態。為了製作視野角依賴性為對稱的相位差板,較佳為圓盤狀液晶化合物的圓盤面係相對於薄膜面(光學各向異性層面)呈實質上垂直,或棒狀液晶化合物的長軸係相對於薄膜面(光學各向異性層面)呈實質上水平。圓盤狀液晶化合物呈實質上垂直,就是意指薄膜面(光學各向異性層面)與圓盤狀液晶化合物之圓盤面所成的角度之平均值為70°~90°之範圍內。較佳為80°~90°,
更佳為85°~90°。棒狀液晶化合物呈實質上水平,就是意指薄膜面(光學各向異性層面)與棒狀液晶化合物的指向軸(director)所成之角度為0°~20°之範圍內。較佳為0°~10°,更佳為0°~5°。
λ/4板係可藉由將含有棒狀液晶化合物或圓盤狀液晶化合物等之液晶化合物、與視期望而定的聚合起始劑或配向控制劑或其他添加劑或溶劑之聚合性液晶組成物,塗布於暫時支撐體上,將所得之塗布膜硬化而形成。聚合性液晶組成物係可塗布於暫時支撐體表面,也可在暫時支撐體上形成配向層,塗布於該配向層表面。
λ/4板形成用的聚合性液晶組成物之各成分、塗布方法、硬化方法係分別與光反射層形成用的聚合性液晶組成物之各成分、塗布方法、硬化方法同樣。惟,λ/4板形成用的聚合性液晶組成物較佳為不含手性劑(chiral agent)。
λ/4板之膜厚只要是1~10μm即可,較佳為1~5μm。
再者,λ/4板較佳為滿足下述式(A)~(C)的至少一個,更佳為滿足下述式(A)~(C)全部。
式(A) 450nm/4-35nm<Re(450)<450nm/4+35nm
式(B) 550nm/4-35nm<Re(550)<550nm/4+35nm
式(C) 630nm/4-35nm<Re(630)<630nm/4+35nm
又,λ/4板之Rth(550)較佳為-120~120nm,更佳為-80~80nm,特佳為-70~70nm。
λ/4板更佳為滿足下述式(1)~(3)。
式(1) 450nm/4-25nm<Re(450)<450nm/4+25nm
式(2) 550nm/4-25nm<Re(550)<550nm/4+25nm
式(3) 630nm/4-25nm<Re(630)<630nm/4+25nm
λ/4板尤佳為滿足下述式(101)~(103)。
式(101) 450nm/4-15nm<Re(450)<450nm/4+15nm
式(102) 550nm/4-15nm<Re(550)<550nm/4+15nm
式(103) 630nm/4-15nm<Re(630)<630nm/4+15nm
前述λ/4板特佳為滿足下述式(201)~(203)。
式(201) 450nm/4-5nm<Re(450)<450nm/4+5nm
式(202) 550nm/4-5nm<Re(550)<550nm/4+5nm
式(203) 630nm/4-5nm<Re(630)<630nm/4+5nm
又,λ/4板較佳為滿足下述式(401)~(403)。
式(401) Re(450)<Re(550)<Re(630)
式(402) Re(450)<Re(550)<Re(630)
式(403) Re(450)<Re(550)<Re(630)
<光反射層>
光反射層係將膽固醇液晶層固定所成之層,為將含有液晶化合物的聚合性液晶組成物塗布於其他層上後,將塗布膜硬化而得之塗布硬化層。
形成光反射層用的聚合性液晶組成物係包含液晶化合物,形成光反射層用的聚合性液晶組成物亦可含有手性劑、配向控制劑、聚合起始劑、配向助劑等其他的成分。
光反射層係可將聚合性液晶組成物塗布於λ/4板、其他光反射層、暫時支撐體(構成轉印材料的暫時支撐體以外之暫時支撐體)、配向層等其他的層上後,將塗布膜硬化而得。
從反射性、配向紊亂或穿透率降低的防止等觀點來看,光反射層之膜厚較佳為1.5~8μm,更佳為1.5~5μm,尤佳為2~4μm,最佳為2~3μm。
光反射層形成用的聚合性液晶組成物之各成分、塗布方法、硬化方法係分別與λ/4板形成用的聚合性液晶組成物之各成分、塗布方法、硬化方法同樣。惟,光反射層形成用的聚合性液晶組成物較佳為包含手性劑。又,於光反射層形成之際,聚合性液晶組成物係可在形成膽固醇液晶相後進行硬化,製作將膽固醇液晶相固定所成之液晶層。
以下,說明可用於λ/4板及光反射層之形成時的聚合性液晶組成物之各成分及層之製作方法。
<液晶化合物>
作為液晶化合物,可舉出棒狀液晶化合物及圓盤狀液晶化合物。
作為棒狀液晶化合物,較佳使用偶氮次甲基(azomethine)類、氧偶氮基(azoxy)類、氰基聯苯類、氰基苯酯類、苯甲酸酯類、環己烷羧酸苯酯類、氰基苯基環己烷類、氰基取代苯基嘧啶類、烷氧基取代苯基嘧啶類、苯基二烷類、二苯基乙快(tolan)類及烯基環己基苄腈類。不僅如以上的低分子液晶性分子,亦可使用高分子液晶性分子。
較佳為藉由將棒狀液晶化合物聚合而固定配向,作為聚合性棒狀液晶化合物,可使用Makromol.Chem.,190卷,2255頁(1989年)、Advanced Materials 5卷,107頁(1993年)、美國專利4683327號、同5622648號、同5770107號、WO95/22586號、同95/24455號、同97/00600號、同98/23580號、同98/52905號、特開平1-272551號、同6-16616號、同7-110469號、同11-80081號及特開2001-328973號等之各公報中記載之化合物。再者,作為棒狀液晶化合物,例如亦可較宜使用特表平11-513019號公報或特開2007-279688號公報中記載者。
作為圓盤狀液晶化合物,例如可較宜使用特開2007-108732號或特開2010-244038號中記載者,惟不受此等所限定。
以下,顯示圓盤狀液晶化合物的較佳例,惟本發明不受此等所限定。
(液晶化合物之△n)
藉由高△n液晶化合物之使用,可使將膽固醇液晶相固定所成之光反射層的反射成為寬頻帶。例如當為棒狀液晶化合物時,△n係該化合物的短軸及長軸方向各自的折射率值之差。
將膽固醇液晶相固定所成之光反射層中所用的液晶化合物,係0.06≦△n≦0.5左右為具實用性(可使用特表2011-510915號公報中記載之高△n液晶材料),半值寬相當於15nm至150nm。又,高△n液晶化合物係有日本專利3999400號公報、日本專利4053782號公報、日本專利4947676號公報等,惟對本發明來說不受該等所限定。△n之測定方法係有日本專利4053782號公報的段落
[0112]或日本專利4947676號公報的段落[0142]等之方法。
因反射半值寬之擴大及採用後述的節距梯度法之層等而需要膜厚減低時,液晶化合物的△n(雙折射)較佳可為0.16以上,更佳可為0.2以上,尤佳可為0.3以上,特佳可為現狀、工業化的液晶之△n上限的0.5左右。惟,今後若開發出更高△n液晶,則可使用,能更減低膜厚。
(△n分散之較佳方向)
關於液晶化合物的△n分散,已知以在各波長的分散少為佳。較佳為△n(450/550比)≦1.6,更佳為△n(450/550比)≦1.4,尤佳為△n(450/550比)≦1.2以下,特佳為△n(450/550比)≦1.1。
<手性劑>
手性劑係可自眾所周知的各種手性劑(例如,液晶裝置手冊,第3章4-3項,TN、STN用手性劑,199頁,日本學術振興會第一42委員會編,1989中記載)中選擇。手性劑一般包含不對稱碳原子,但亦可使用不含不對稱碳原子的軸性不對稱化合物或面性不對稱化合物來作為手性劑。於軸性不對稱化合物或面性不對稱化合物之例中,包含聯萘、螺旋烴(helicene)、對環芳烴(paracyclophane)及此等之衍生物。手性劑亦可具有聚合性基。當手性劑具有聚合性基,同時所併用的棒狀液晶化合物亦具有聚合性基時,藉由具有聚合性基的手性劑與聚合性棒狀液晶合物之聚合反應,可形成具有由棒狀液晶化合物所衍生的重複單元與由手性劑所衍生的重複
單元之聚合物。於此態樣中,具有聚合性基的手性劑所具有的聚合性基,較佳為與聚合性棒狀液晶化合物所具有的聚合性基同種之基。因此,手性劑之聚合性基亦較佳為不飽和聚合性基、環氧基或吖丙烷基(aziridinyl),更佳為不飽和聚合性基,特佳為乙烯性不飽和聚合性基。
又,手性劑亦可為液晶化合物。
作為顯示強扭曲力的手性劑,例如可舉出特開2010-181852號公報、特開2003-287623號公報、特開2002-80851號公報、特開2002-80478號公報、特開2002-302487號公報中記載的手性劑,可較宜地使用。再者,關於此等公開公報中記載的異山梨醇化合物類,亦可使用對應構造的去水甘露糖醇化合物類,關於此等公報中記載的去水甘露糖醇化合物類,亦可使用對應構造的異山梨醇化合物類。
<配向控制劑>
於配向控制劑之例中,包含特開2005-99248號公報的[0092]及[0093]中例示之化合物、特開2002-129162號公報的[0076]~[0078]及[0082]~[0085]中例示之化合物、特開2005-99248號公報的[0094]及[0095]中例示之化合物、特開2005-99248號公報的[0096]中例示之化合物。
作為氟系配向控制劑,亦較佳為下述通式(I)所示的化合物通式(I)(Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-T11-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11)n11
通式(I)中,L11、L13、L13、L14、L15、L15各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-、-CONR-(通式(I)中的R表示氫原子或碳數1~6的烷基),-NRCO-、-CONR-具有減少溶解性之效果,從膜作成時霧值有上升的傾向來看,更佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-,從化合物的安定性之觀點來看,尤佳為-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。上述R可採取的烷基係可為直鏈狀或支鏈狀。碳數更佳為1~3,可例示甲基、乙基、正丙基。
<聚合起始劑>
於聚合起始劑之例中,可舉出α-羰基化合物(美國專利第2367661號、同2367670號之各說明書記載)、醯偶姻醚(美國專利第2448828號說明書記載)、α-烴取代芳香族醯偶姻化合物(美國專利第2722512號說明書記載)、多核醌化合物(美國專利第3046127號、同2951758號之各說明書記載)、三芳基咪唑二聚物與對胺基苯基酮之組合(美國專利第3549367號說明書記載)、吖啶及啡化合物(特開昭60-105667號公報、美國專利第4239850號說明書記載)及二唑化合物(美國專利第4212970號說明書記載)、醯基膦氧化物化合物(特公昭63-40799號公報、特公平5-29234號公報、特開平10-95788號公報、特開平10-29997號公報記載)等。
<溶劑>
聚合性液晶組成物亦可包含溶劑。作為形成各光反射層用的組成物之溶劑,較宜使用有機溶劑。於有機溶
劑之例中,包含醯胺(例如N,N-二甲基甲醯胺)、亞碸(例如二甲亞碸)、雜環化合物(例如吡啶)、烴(例如苯、己烷)、鹵化烷(例如氯仿、二氯甲烷)、酯(例如醋酸甲酯、醋酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、環己酮)、醚(例如四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)。較佳為鹵化烷及酮。亦可併用二種類以上的有機溶劑。
<聚合性液晶組成物之塗布及硬化>
聚合性液晶組成物之塗布,係可將藉由溶劑使聚合性液晶組成物成為溶液狀態或藉由加熱而成為熔融液等之液狀物,以輥塗方式或凹版印刷方式、旋轉塗布方式等之適宜方式來展開的方法等而進行。可藉由線棒式塗布法、擠壓塗布法、直接凹版塗布法、逆凹版塗布法、口模塗布法等各種方法來進行。又,亦可使用噴墨裝置,自噴嘴吐出液晶組成物,形成塗布膜。
然後,藉由聚合性液晶組成物之硬化,將液晶化合物的分子之配向狀態維持及固定。硬化較佳為藉由導入液晶性分子中的聚合性基之聚合反應而實施。
於聚合性液晶組成物之塗布後,在為了硬化的聚合反應前,塗布膜亦可藉由眾所周知的方法進行乾燥。例如,可藉由放置而乾燥,也可藉由加熱而乾燥。只要於聚合性液晶組成物之塗布及乾燥的步驟中,聚合性液晶組成物中的液晶化合物分子進行配向即可。
例如,聚合性液晶組成物係在作為含有溶劑的塗布液調製之態樣中,有藉由將塗布膜乾燥,去除溶劑,而可形成膽固醇液晶相之狀態的情況。又,亦可進行在往
膽固醇液晶相的轉移溫度下之加熱。例如,藉由暫時加熱至各向同性相之溫度為止,之後冷卻至膽固醇液晶相轉移溫度為止等,則可形成安定的膽固醇液晶相之狀態。前述聚合性液晶組成物之液晶相轉移溫度,從製造適應性等方面來看,較佳為10~250℃之範圍內,更佳為10~150℃之範圍內。若低於10℃,則為了將溫度降低至呈現液晶相的溫度範圍內,必須有冷卻步驟等。又,若超過200℃,為了形成比暫時呈現液晶相的溫度範圍還更高溫的各向同性液體狀態,而需要高溫,從熱能的浪費、基板的變形、變質等方面來看亦不利。
於聚合反應中,包含使用熱聚合起始劑的熱聚合反應與使用光聚合起始劑的光聚合反應。較佳為光聚合反應,液晶性分子之聚合用的光照射,較佳為使用紫外線。照射能量較佳為20mJ/cm2~50J/cm2,更佳為100~800mJ/cm2。為了促進光聚合反應,亦可在加熱條件下實施光照射。
為了促進硬化反應,亦可在加熱條件下實施紫外線照射。特別地於光反射層的形成之際,較佳為以膽固醇液晶相不紊亂的方式,紫外線照射時之溫度係維持在呈現膽固醇液晶相之溫度範圍。
又,由於環境的氧濃度與聚合度有關,在空氣中未達到所欲的聚合度,膜強度不充分時,較佳為藉由氮氣置換等之方法,使環境中的氧濃度降低。較佳的氧濃度為10%以下,更佳為7%以下,最佳為3%以下。藉由紫外線照射所進行的硬化反應(例如聚合反應)之反應率,
從層的機械強度之保持等或抑制未反應物自層流出等之觀點來看,較佳為70%以上,更佳為80%以上,尤佳為90%以上。為了提高反應率,增大所照射的紫外線之照射量的方法或在氮氣環境下或加熱條件下的聚合係有效的。又,一旦使聚合後,亦可使用在比聚合溫度還高溫的狀態下保持,藉由熱聚合反應而進一步促進反應之方法,或再度照射紫外線之方法。反應率之測定係可藉由在反應進行的前後,比較反應性基(例如聚合性基)的紅外振動光譜之吸收強度而進行。
以聚合性液晶組成物的液晶化合物分子之配向為基礎的光學性質,例如膽固醇液晶相的光學性質,若在層中保持則為充分,沒有一定要硬化後的λ/4板或光反射層的液晶組成物顯示液晶性。例如,液晶組成物亦可因硬化反應而高分子量化,喪失液晶性。
於光反射層之形成中,藉由上述之硬化,而固定膽固醇液晶相,形成光反射層。此處,將液晶相「固定化」狀態,最典型且較佳的態樣係保持成為膽固醇液晶相的液晶化合物之配向的狀態。不受其所限定,具體來說,意指通常在0℃~50℃,更嚴苛的條件下為在-30℃~70℃之溫度範圍中,該層沒有流動性,或不因外加電場或外力而在配向形態上發生變化,可安定地繼續保持已固定化的配向形態之狀態。
作為將膽固醇液晶相固定所成之光反射層的製造方法,另外例如亦可參照特開平1-133003號公報、日本專利3416302號、日本專利3363565號、特開平8-271731號公報中記載之方法。
<配向層>
轉印材料及亮度增強膜亦可包含配向層。配向層係在λ/4板或光反射層之形成時,用於使聚合性組成物中的液晶化合物之分子進行配向。
配向層係用於λ/4板或光反射層之形成時,轉印材料或亮度增強膜中可含有或不含配向層。又,於轉印材料中在暫時支撐體與λ/4板之間含有配向層時,該配向層係可含或不含於亮度增強膜中。即,暫時支撐體係可在暫時支撐體與配向層之界面被剝離,也可在配向層與λ/4板之界面被剝離。
配向層係可藉由有機化合物(較佳為聚合物)的摩擦處理、SiO等的無機化合物之斜向蒸鍍、具有微溝槽的層之形成等手段來設置。再者,亦已知藉由電場的賦予、磁場的賦予或光照射而產生配向機能之配向層。
取決於暫時支撐體、λ/4板或光反射層等之下層的材料,即使不設置配向層,而藉由將下層予以直接配向處理(例如摩擦處理),亦可使作為配向層而發揮機能。作為如此成為下層的暫時支撐體體之一例,可舉出PET。
又,於光反射層之上直接積層光反射層時,亦有將下層的光反射層當作配向層作用,使上層的光反射層之製作用的液晶化合物配向之情況。於如此的情況中,即使不設置配向層,或即使不實施特別的配向處理(例如摩擦處理),也可將上層的液晶配向。
以下,以較佳例形式,說明將表面予以摩擦處理而使用摩擦處理配向層及光配向層。
(摩擦處理配向層)
於摩擦處理配向層可用的聚合物之例中,例如包含特開平8-338913號公報說明書中段落編號[0022]記載之甲基丙烯酸酯系共聚物、苯乙烯系共聚物、聚烯烴、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇、聚(N-羥甲基丙烯醯胺)、聚酯、聚醯亞胺、醋酸乙烯酯共聚物、羧甲基纖維素、聚碳酸酯等。可使用矽烷偶合劑作為聚合物。較佳為水溶性聚合物(例如聚(N-羥甲基丙烯醯胺)、羧甲基纖維素、明膠、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇),更佳為明膠、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇,最佳為聚乙烯醇及改性聚乙烯醇。
於配向層之摩擦處理面上,塗布前述組成物,使液晶化合物之分子配向。然後,按照需要,使配向層聚合物與光學各向異性層中所含有的多官能單體反應,或用交聯劑使配向層聚合物交聯,則可形成前述光學各向異性層。
配向層之膜厚較佳在0.1~10μm之範圍。
-摩擦處理-
聚合性液晶組成物所塗布的配向層、暫時支撐體、λ/4板、或光反射層之表面,係視需要亦可進行摩擦處理。摩擦處理一般係可藉由紙或布,在固定方向擦過以聚合物作為主成分的膜之表面而實施。關於摩擦處理的一般方法,例如在「液晶便覽」(丸善公司發行,平成12年10月30日)中有記載。
作為改變摩擦密度之方法,可使用「液晶便覽」(丸善公司發行)中記載之方法。摩擦密度(L)係由下述式(A)所定量化。
式(A) L=Nl(1+2πrn/60v)
式(A)中,N為摩擦次數,l為摩擦輥的接觸長度,r為輥的半徑,n為輥的旋轉數(rpm),v為平台移動速度(秒速)。
為了提高摩擦密度,可增加摩擦次數,加長摩擦輥的接觸長度,加大輥的半徑,增多輥的旋轉數,減慢平台移動速度,另一方面,為了降低摩擦密度,可與此相反。又,作為摩擦處理時之條件,亦可參照日本專利4052558號之記載。
(光配向層)
作為藉由光照射所形成的光配向層中所用之光配向材料,在多數的文獻等中有記載。例如可舉出特開2006-285197號公報、特開2007-76839號公報、特開2007-138138號公報、特開2007-94071號公報、特開2007-121721號公報、特開2007-140465號公報、特開2007-156439號公報、特開2007-133184號公報、特開2009-109831號公報、日本專利第3883848號、日本專利第4151746號中記載的偶氮化合物、特開2002-229039號公報中記載的芳香族酯化合物、特開2002-265541號公報、特開2002-317013號公報中記載的具有光配向性單元之馬來醯亞胺及/或烯基取代納狄醯亞胺(nadimide)化合物、日本專利第4205195號、日本專利第4205198
號中記載的光交聯性矽烷衍生物、特表2003-520878號公報、特表2004-529220號公報、日本專利第4162850號中記載的光交聯性聚醯亞胺、聚醯胺或酯作為較佳例。特佳為偶氮化合物、光交聯性聚醯亞胺、聚醯胺或酯。
對於由上述材料所形成的光配向層,施予直線偏光或非偏光照射,而製造光配向層。
本說明書中,所謂的「直線偏光照射」,就是為了使在光配向材料中發生光反應而使用的操作。所用的光之波長係隨著所用的光配向材料不同,只要是該光反應所需要的波長,則沒有特別的限定。用於光照射的光之波峰波長較佳為200nm~700nm,更佳為光之波峰波長係400nm以下之紫外光。
用於光照射的光源,可舉出通常使用的光源,例如鎢燈、鹵素燈、氙燈、氙閃光燈、水銀燈、水銀氙燈、碳弧燈等之燈、各種的雷射(例如,半導體雷射、氦氖雷射、氬離子雷射、氦鎘雷射、YAG雷射)、發光二極體、陰極射線管等。
作為得到直線偏光之手段,可採用使用偏光板(例如碘偏光板、二色色素偏光板、線柵偏光板)之方法,使用利用稜鏡系元件(例如格蘭-湯姆森稜鏡,Glan-Thompson prism)或布魯斯特角之反射型偏光鏡之方法,或使用自具有偏光的雷射光源所射出的光之方法。又,亦可使用濾波器或波長轉換元件等,選擇性照射僅視為必要的波長之光。
所照射的光,當為直線偏光時,採用對於配向層自上面或背面,對於配向層表面自垂直或傾斜,照射光之方法。光之入射角度係取決光配向材料而不同,但例如為0~90°(垂直),較佳為40~90。
利用非偏光時,自傾斜來照射非偏光。其入射角度為10~80°,較佳為20~60,特佳為30~50°。
照射時間較佳為1分鐘~60分鐘,更佳為1分鐘~10分鐘。
<反射偏光鏡>
反射偏光鏡包含光反射層。反射偏光鏡較佳為包含2層以上的光反射層,更佳為包含2層~4層,尤佳為包含2層或3層。反射偏光鏡較佳為包含2層以上的反射中心波長互相不同之光反射層,更佳為包含2層或3層的反射中心波長互相不同之光反射層。給予反射率之波峰的波長(即反射中心波長),係可藉由改變將膽固醇液晶相固定所成之光反射層的膽固醇液晶相中之螺旋構造的節距或折射率而調整,但螺旋構造之節距係可藉由改變手性劑的添加量而容易地調整。具體來說,在富士軟片研究報告No.50(2005年)p.60-63中有詳細的記載。又,亦可藉由將膽固醇液晶相固定時的溫度或照度與照射時間等之條件等來進行調整。
反射偏光鏡較佳為具有反射藍色光、綠色光及紅色光之機能。
又,反射偏光鏡較佳為包含:作為含有圓盤狀液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層的光反射層;
與作為含有棒狀液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層的光反射層。
於以下含有2層以上的光反射層之反射偏光鏡中,例示光反射層的光學特性之較佳組合。
(含有2層光反射層之反射偏光鏡之例)
於2層的光反射層之中,較佳為任1層是亦將超過1色的波長區域之波長區域之光予以反射之層。例如,以1層反射藍色光與綠色光之層,或以1層反射綠色光與紅色光之層。
此處,所謂的藍色光,就是380~499nm的波長之光,所謂的綠色光,就是500~599nm的波長之光,所謂的紅色光,就是600~780nm之光。又,所謂的紅外光,就是780~850nm之光。
在控制反射半值寬為200nm以下而製作作為將超過1色的波長區域的波長區域之光亦反射之層時,可使用不是單一節距,而是在膽固醇的螺旋方向(通常膜厚方向)中使節距數逐漸變化,藉以實現寬的半值寬之節距梯度法。關於節距梯度法,可參照1995年(Nature 378,467-469 1995)或特開平6-281814號公報或日本專利4990426號記載之方法。前述高△n液晶化合物之使用亦較佳。
<接著層(接著劑)>
於本說明書中,「接著」係亦包含「黏著」的概念而使用。
於轉印材料、亮度增強膜及後述的光學片構件中之反射偏光鏡所含有的λ/4板與反射偏光鏡之間,或於反
射偏光鏡包含2層以上的光反射層時之光反射層之間、偏光板或偏光鏡與λ/4板之間等,亦可含有接著層。
作為用於接著層的黏著劑,例如表示以動態黏彈性測定裝置所測定的儲存彈性模數G’與損失彈性模數G”之比(tanδ=G”/G’)為0.001~1.5之物質,包含所謂的黏著劑或容易蠕變之物質等。作為黏著劑之例,例如可舉出丙烯酸系黏著劑或聚乙烯醇系接著劑,但不受此所限定。
又,作為接著劑,可舉出硼化合物水溶液、如特開2004-245925號公報中所示之在分子內不含芳香環的環氧化合物之硬化性接著劑、特開2008-174667號公報記載之以在360~450nm的波長之莫耳吸光係數為400以上的光聚合起始劑與紫外線硬化性化合物作為必要成分之活性能量線硬化型接著劑、特開2008-174667號公報記載之於(甲基)丙烯酸系化合物的合計量100質量份中含有(a)在分子中具有2個以上的(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸系化合物、(b)在分子中具有羥基且僅具有1個聚合性雙鍵之(甲基)丙烯酸系化合物、(c)苯酚環氧乙烷改性丙烯酸酯或壬基苯酚環氧乙烷改性丙烯酸酯之活性能量線硬化型接著劑等。
後述之光學片構件,係反射偏光鏡與鄰接於反射偏光鏡的偏光板側的層之折射率的差較佳為0.15以下,更佳為0.10以下,特佳為0.05以下。作為前述鄰接於反射偏光鏡的偏光板側之層,可舉出上述的接著層。
作為如此的接著層之折射率的調整方法,並沒有特別的限制,但例如可使用特開平11-223712號公報中記
載之方法。於特開平11-223712號公報記載之方法中,特佳為以下之態樣。
作為接著層所用的黏著劑之例,可舉出聚酯系樹脂、環氧系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、矽酮系樹脂、丙烯酸系樹脂等之樹脂。此等係可單獨或混合2種以上使用。特別是丙烯酸系樹脂由於耐水性、耐熱性、耐光性等之可靠性優異,接著力、透明性良好,更且容易將折射率調整成適合液晶顯示器等而為較佳。作為丙烯酸系黏著劑,可舉出丙烯酸及其酯、甲基丙烯酸及其酯、丙烯醯胺、丙烯腈等的丙烯酸單體之均聚物或此等之共聚物,更且前述丙烯酸單體的至少1種與醋酸乙烯酯、馬來酸酐、苯乙烯等的芳香族乙烯基單體之共聚物。特佳為展現黏著性的丙烯酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等之主單體、成為內聚力成分的醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯醯胺、苯乙烯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯等之單體、更且接著力提高或賦予交聯化起點的甲基丙烯酸、丙烯酸、伊康酸、甲基丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、丙烯醯胺、羥甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸環氧丙酯、馬來酸酐等之含官能基的單體所成之共聚物,其Tg(玻璃轉移點)在-60℃~-15℃之範圍,重量平均分子量在20萬~100萬之範圍者。
作為接著劑,亦可將薄片狀光硬化型黏接著劑(東亞合成集團研究年報11 TREND 2011第14號記
載)使用於接著層。如此的黏著劑,係光學薄膜彼此的貼合簡便,以紫外線(UV)進行交聯/硬化,儲存彈性模數、接著力及耐熱性升高者而為較佳。
[轉印材料之製作方法]
作為轉印材料之製作方法,並沒有特別的限定,但較佳為將至少1個光反射層直接塗布於λ/4板表面或其他的光反射層表面上而形成。此係因為藉由包含不隔著接著層而直接接觸之層,則更可提供薄膜的亮度增強膜。又,因為可提供彎曲性亦更優異的亮度增強膜。亦為較佳的是全部的光反射層係直接塗布於λ/4板表面或其他的光反射層表面上而形成。
轉印材料之製作方法例如包含:於暫時支撐體或暫時支撐體之表面上所設置的配向層之表面上,塗布含有液晶化合物的聚合性液晶組成物,使所得之塗布膜硬化,藉以形成λ/4板。
亦可於所形成的λ/4板之表面上,用接著層來積層在別的暫時支撐體上所形成之光反射層,然後再剝離別的暫時支撐體即可。再者,此時別的暫時支撐體係可使用與轉印材料中的暫時支撐體同樣者。或者,亦可於所形成的λ/4板之表面上,塗布聚合性液晶組成物,將塗布膜硬化而形成光反射層(第1光反射層)。也可於如上述所製作的λ/4板與第1光反射層的積層體之表面上,進一步塗布聚合性液晶組成物,將塗布膜硬化而形成光反射層(第2光反射層),亦可如上述地用接著層來積層在別的暫時支撐體上所形成之光反射層(第2光反射
層)。於上述的積層體中,亦可在別的暫時支撐體上自別的暫時支撐體側起,用接著層來積層以第3光反射層及第2光反射層之順序直接塗布的步驟所形成之第3光反射層及第2光反射層的積層體,製作依順序含有λ/4板、第1光反射層、接著層、第2光反射層及第3光反射層之積層體,然後剝離別的暫時支撐體即可。轉印材料亦可藉由在暫時支撐體上,將λ/4板、第1光反射層及第2光反射層依順序塗布硬化而製作。或藉由在暫時支撐體上,將λ/4板、第1光反射層、第2光反射層、第3光反射層依順序塗布硬化而製作。按照需要,亦可採用隔有配向層的液晶層之重疊方式等。
[亮度增強膜]
藉由自轉印材料剝離暫時支撐體,可得到亮度增強膜。於自轉印材料剝離暫時支撐體而得之亮度增強膜中,可成為如下構成:不含PET薄膜等之一般的亮度增強膜中所含有之以聚合物延伸所形成的層。因此,即使與含有聚乙烯醇系薄膜的偏光板貼合,也不易發生因收縮所造成的翹曲等之問題。
只要是藉由自轉印材料剝離暫時支撐體而得之剝離面為λ/4板或配向層,則位於剝離面之層係成為亮度增強膜中的最外側表面層。於轉印材料中,在暫時支撐體與λ/4板直接接觸時,只要在暫時支撐體與λ/4板之界面可剝離暫時支撐體即可。另一方面,於轉印材料中,在暫時支撐體與λ/4板之間含有配向層時,暫時支撐體係可在暫時支撐體與配向層之界面進行剝離,也可在配向
層與λ/4板之界面進行剝離(即,暫時支撐體與配向層係與亮度增強膜分離)。此時,較佳為在暫時支撐體與配向層之界面進行剝離。
當在暫時支撐體與配向層之界面被剝離的剝離面(亮度增強膜的最外側表面層)為含有聚乙烯醇的配向層時,與聚乙烯醇系薄膜的偏光鏡之接著性良好而為較佳。此時,作為接著劑,較佳為使用聚乙烯醇系接著劑。
將亮度增強膜裝入液晶顯示裝置內時,亮度增強膜係藉由以下之機構提高液晶顯示裝置之亮度。
將亮度增強膜中的反射偏光鏡所包含的膽固醇液晶相予以固定所成之光反射層,係可將右圓偏光或左圓偏光的至少一者(第一偏光狀態的圓偏光)在其反射中心波長附近之波長區帶中反射,且使另一者(第二偏光狀態的圓偏光)穿透。所反射的第二偏光狀態之圓偏光,係藉由後述的反射構件(亦稱為導光器、光共振器)使其方向及偏光狀態無規化而再循環,藉由反射偏光鏡使一部分再度作為第一偏光狀態的圓偏光反射,剩餘的一部分係作為第二偏光狀態的圓偏光穿透,藉以提高背光側的光利用率,可提高液晶顯示裝置的明亮度。
自反射偏光鏡所射出的光,即反射偏光鏡的穿透光及反射光之偏光狀態,例如係可藉由Axometrics公司的Axoscan進行偏光測定而計測。
[光學片構件之製造方法]
於本說明書中,光學片構件係意指包含亮度增強膜與含偏光鏡的偏光板之構件。
光學片構件係可藉由一種方法來製造,其包含剝離轉印材料的暫時支撐體,及以接著劑將經剝離所得之剝離面貼合於偏光板上。貼合時,只要是以λ/4板的遲相軸與偏光鏡的吸收軸所成之角成為30~60°之方式進行即可。藉此,則能以穿透亮度增強膜中所用的λ/4板之直線偏光的方向與偏光板的穿透軸方向呈平行的方式進行積層。
λ/4板的遲相軸與偏光鏡的吸收軸所成之角較佳為35~55°,更佳為40~50°,尤佳為45°。又,貼合例如係可藉由接著劑進行。
為了避免灰塵等對於剝離面之附著,較佳為於轉印材料的暫時支撐體之剝離後,立刻貼合偏光板。
第2圖中顯示光學片構件之概略圖。光學片構件21包含亮度增強膜11與含偏光鏡3的偏光板1。使用時,在圖之下側配置背光。偏光板1與亮度增強膜11只要是隔著接著層20而積層即可。較佳的是偏光板為裝入液晶顯示裝置內時的背光側偏光板。
積層時,偏光板與亮度增強膜較佳為使用接著劑,藉由輥對輥來貼合。以輥對輥貼合時,亦可不用偏光板的背光單元側之偏光鏡保護膜,而將亮度增強膜直接貼合於偏光鏡。
光學片構件之膜厚只要是13μm~150μm即可,較佳為15μm~100μm。
<偏光板>
偏光板係可僅由偏光鏡所構成,但通常與液晶顯示裝置所用的偏光板同樣地,較佳為由偏光鏡及在其兩側所配置的二片偏光板保護膜(以下亦稱為保護膜)所構成。於二片保護膜之中,作為配置於液晶單元側的保護膜,亦以使用相位差薄膜為佳。光學片構件所具有的偏光板亦可由偏光鏡與一片偏光板保護膜所構成。
於第2圖中,偏光板1包含偏光鏡3。偏光板1較佳為在偏光鏡3的視覺辨認側之表面包含可為相位差薄膜之偏光板保護膜2。偏光板1係在偏光鏡3的背光單元31側之表面上,可包含偏光板保護膜4(第1圖(b)及(d)),也可不含(第1圖(a)及(c))。
(偏光鏡)
作為偏光鏡,較佳為使用在聚合物薄膜上吸附配向有碘者。作為前述聚合物薄膜,並沒有特別的限定,可使用各種者。例如,可舉出聚乙烯醇系薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯系薄膜、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物系薄膜、或此等的部分皂化薄膜、纖維素系薄膜等之親水性高分子薄膜、聚乙烯醇的脫水處理物或聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等聚烯系配向薄膜等。於此等之中,較佳為使用成為偏光鏡的經碘之染色性優異的聚乙烯醇系薄膜。
於聚乙烯醇系薄膜之材料中,可使用聚乙烯醇或其衍生物。作為聚乙烯醇的衍生物,可舉出聚乙烯甲縮醛、聚乙烯縮醛等,還可舉出經乙烯、丙烯等的烯烴、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等的不飽和羧酸及其烷酯、丙烯醯胺等所改性者。
屬於前述聚合物薄膜材料的聚合物之聚合度一般為500~10,000,較佳為1000~6000之範圍,更佳為在1400~4000之範圍。再者,於皂化薄膜時,例如從在水中的溶解性之觀點來看,其皂化度較佳為75莫耳%以上,更佳為98莫耳%以上,尤佳在98.3~99.8莫耳%之範圍。
前述聚合物薄膜(未延伸薄膜)係依照常見方法,至少施予單軸延伸處理、碘染色處理。再者,可施予硼酸處理、洗淨處理。又,施有前述處理的聚合物薄膜(延伸薄膜)係依照常見方法進行乾燥處理而成為偏光鏡。
偏光鏡之厚度係沒有特別的限定,通常為5~80μm,較佳為5~50μm,更佳為5~25μm。
作為偏光鏡的光學特性,以偏光鏡單質測定時的單質穿透率較佳為43%以上,更佳在43.3~45.0%之範圍。又,準備2片前述偏光鏡,以2片偏光鏡之吸收軸互相成為90°的方式疊合而測定的正交穿透率,以較小為佳,實用上,較佳為0.00%以上0.050%以下,更佳為0.030%以下。偏光度實用上較佳為99.90%以上100%以下,特佳為99.93%以上100%以下。較佳的是亦於作為偏光板測定之際,可得到與此大約同等的光學特性者。
(偏光板保護膜)
光學片構件係可在偏光鏡之與液晶單元的相反側上具有或沒有偏光板保護膜。在偏光鏡之與液晶單元的相
反側上沒有偏光板保護膜時,可在偏光鏡上直接或隔著接著劑,設置後述的反射偏光鏡。
於前述保護膜之中,作為在與液晶單元的相反側所配置之保護膜,可使用透明性、機械強度、熱安定性、水分阻隔性、各向同性等優異的熱塑性樹脂。作為如此的熱塑性樹脂之具體例,可舉出三乙醯纖維素等的纖維素樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降烯系樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、及此等之混合物。
纖維素樹脂係纖維素與脂肪酸之酯。作為如此的纖維素酯系樹脂之具體例,可舉出三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、三丙基纖維素、二丙基纖維素等。於此等之中,特佳為三乙醯纖維素。三乙醯纖維素係有市售的許多製品,在取得容易性或成本方面上亦有利。作為三乙醯纖維素的市售品之例,可舉出富士軟片股份有限公司製之商品名「UV-50」、「UV-80」、「SH-80」、「TD-80U」、「TD-TAC」、「UZ-TAC」或KONICA公司製之「KC系列」等。
作為環狀聚烯烴樹脂之具體例,較佳為降烯系樹脂。環狀烯烴系樹脂係以環狀烯烴作為聚合單元所聚合的樹脂之總稱,例如可舉出特開平1-240517號公報、特開平3-14882號公報、特開平3-122137號公報等中記載之樹脂。作為具體例,可舉出環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、
丙烯等之α-烯烴的共聚物(以無規共聚物為其代表),及此等經不飽和羧酸或其衍生物所改性的接枝聚合物,以及彼等之氫化物等。作為環狀烯烴之具體例,可舉出降烯系單體。
作為環狀聚烯烴樹脂,有各種的製品被市售。作為具體例,可舉出日本ZEON股份有限公司製之商品名「Zeonex」、「Zeonor」、JSR股份有限公司製之商品名「Arton」、TICONA公司製之商品名「Topas」、三井化學股份有限公司製之商品律「APEL」。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,可採用任意適當的(甲基)丙烯酸系樹脂。例如,可舉出聚甲基丙烯酸甲酯等之聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等)、具有脂環族烴基的聚合物(例如,甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降酯共聚物等)。較佳可舉出聚(甲基)丙烯酸甲酯等之聚(甲基)丙烯酸C1-6烷酯。更佳可舉出以甲基丙烯酸甲酯作為主成分(50~100質量%,較佳為70~100質量%)的甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂之具體例,例如可舉出三菱縲縈股份有限公司製之Acrypet VH或Acrypet VRL20A、特開2004-70296號公報中記載之在分
子內具有環構造的(甲基)丙烯酸系樹脂、藉由分子內交聯或分子內環化反應而得之高Tg(甲基)丙烯酸樹脂系。
作為(甲基)丙烯酸系樹脂,亦可使用具有內酯環構造的(甲基)丙烯酸系樹脂。此係因為高耐熱性、高透明性、藉由雙軸延伸而具有高機械強度。
保護膜之厚度係可適宜設定,但一般從強度或操作等的作業性、薄層性等觀點來看,為1~80μm左右。特別是以1~60μm為佳,更佳為5~40μm。保護膜為5~25μm時係特別合適。
[液晶顯示裝置]
光學片構件係可用於液晶顯示裝置。亦可將亮度增強膜與偏光板組合而用於液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置較佳為具備光學片構件、或亮度增強膜及偏光板,同時具備具有光源的背光單元,該光源發出:在430~480nm的波長區帶具有發光中心波長之藍色光,在500~600nm的波長區帶具有發光中心波長之綠色光,與在600~700nm的波長區帶具有發光強度的波峰之至少一部的紅色光;前述背光單元係在前述光源之後面部分上具備反射構件,該反射構件進行自前述光源所發光且經前述亮度增強膜或前述光學片構件所反射之光的偏光狀態之轉換
及反射。
<背光單元>
作為背光單元之構成,可為以導光板或反射板等作為構成構件的邊緣光方式,也可為正下方型方式。
於液晶顯示裝置中,前述背光單元係在光源之後面部分上具備反射構件,該反射構件係進行自光源所發光且被亮度增強膜或前述光學片構件所反射的光之偏光狀態的轉換及反射。作為如此的反射構件,並沒有特別的限制,可使用眾所周知者,在日本專利3416302號、日本專利3363565號、日本專利4091978號、日本專利3448626號等中有記載,此等公報之內容係併入本發明中。
作為背光單元的光源之一例,可舉出白色LED(Light Emitting Diode:發光二極體)等之白色光源。又,作為其他例,可舉出具有發出藍色光的藍色發光二極體與當藍色發光二極體之藍色光入射時發出綠色光與紅色光的螢光材料之光源,具有發出在300nm以上且小於430nm的波長區帶具有發光中心波長之UV光的UV發光二極體與當UV發光二極體的UV光入射時發出藍色光與綠色光和紅色光的螢光材料之光源,具有前述發出藍色光的藍色發光二極體與當前述藍色光入射時在前述綠色光~紅色光的範圍中發出寬廣波峰之光的螢光材料(黃色螢光體等)之光源(模擬白色LED)等發出藍色光的藍色發光二極體、發出綠色光的綠色發光二極體、發出紅色光的紅色發光二極體。
其中,較佳為白色LED,及從能量轉換(電力-光轉換效率)之觀點來看,具有發出藍色光的藍色發光二極體與當藍色發光二極體之藍色光入射時發出前述綠色光及前述紅色光的螢光材料之光源,或具有發出藍色光的藍色發光二極體與當前述藍色光入射時在前述綠色光~紅色光的範圍中發出寬廣波峰之光的螢光材料(黃色螢光體等)之光源(模擬白色LED)的任一者,前述背光單元之光源更佳為白色LED或具有發出藍色光的藍色發光二極體與當藍色發光二極體之藍色光入射時發出前述綠色光與前述紅色光的螢光材料。於更佳的態樣之情況中,背光單元較佳為發出在430~480nm的波長區帶具有發光中心波長之藍色光、在500~600nm的波長區帶具有發光中心波長之綠色光、與在600~700nm的波長區帶具有發光強度的波峰之至少一部分之紅色光。
作為螢光材料,有釔.鋁.石榴石系的黃色螢光體或鋱.鋁.石榴石系的黃色螢光體等。螢光材料之螢光波長係可藉由變更螢光體的粒徑而控制。
於液晶顯示裝置中,前述發出藍色光的藍色發光二極體、與於前述藍色發光二極體的前述藍色光入射時發出前述綠色光與前述紅色光的螢光材料係量子點構件(例如,量子點片或棒形狀的量子點棒),量子點構件較佳為配置於光學片構件與藍色光源之間。作為如此的量子點構件,並沒有特別的限制,可使用眾所周知者,例如記載於特開2012-169271號公報、SID’12 DIGEST p.895等中,此等文獻之內容係併入本發明中。又,作為
如此的量子點片,可使用QDEF(Quantum Dot Enhancement Film,NANOSYS公司製)。
背光單元所發出的藍色光之發光中心波長較佳為在440~470nm的波長區帶。
背光單元所發出的綠色光之發光中心波長較佳為在520~570nm的波長區帶。
背光單元所發出的紅色光之發光中心波長較佳為在600~640nm的波長區帶。
前述藍色光、前述綠色光及前述紅色光的半值寬較佳為皆100nm以下。
背光單元所發出的藍色光較佳為具有半值寬是80nm以下之發光強度的波峰,更佳為具有半值寬是70nm以下之發光強度的波峰,特佳為具有半值寬是30nm以下之發光強度的波峰。
背光單元所發出的綠色光較佳為具有半值寬是80nm以下之發光強度的波峰,更佳為具有半值寬是70nm以下之發光強度的波峰,特佳為具有半值寬是60nm以下之發光強度的波峰。
背光單元所發出的紅色光較佳為具有半值寬是80nm以下之發光強度的波峰,更佳為具有半值寬是70nm以下之發光強度的波峰,特佳為具有半值寬是60nm以下之發光強度的波峰。
較佳為背光單元另外具備眾所周知的擴散板或擴散片、稜鏡片(例如BEF等)、導光器。關於其他的構件,亦在日本專利3416302號、日本專利3363565
號、日本專利4091978號、日本專利3448626號等中有記載,此等公報之內容係併入本發明中。
為了進一步提高使用本發明之亮度增強膜及光學片構件之液晶顯示裝置的正面亮度,較佳為在背光單元中具有2片的稜鏡片。又,2片的稜鏡片之稜鏡的朝向較佳為實質上平行。所謂的2片稜鏡片之稜鏡朝向實質上平行,就是指2片稜鏡片之稜鏡所成的角為±5°以內。再者,稜鏡片係將稜鏡片的面內之一方向中延伸存在的突起(本說明書中,將此突起亦稱為稜鏡)以列狀複數配置,經列狀配置的複數個稜鏡所延伸存在的方向係平行。所謂稜鏡的朝向,就是指經列狀配置的複數個稜鏡的延伸存在方向。
<顯示面板>
前述液晶顯示裝置的較佳顯示面板之一例,係透射模式的液晶面板,具有一對的偏光鏡與在其之間的液晶單元。於各個偏光鏡與液晶單元之間,通常配置有視野角補償用的相位差薄膜。關於液晶單元之構成,並沒有特別的限制,可採用一般構成之液晶單元。液晶單元例如包含對向配置的一對基板與在該一對基板間所夾持的液晶層,視需要亦可包含彩色濾光片層等。關於液晶單元的驅動模式,亦沒有特別的限制,可利用扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、垂直配向(VA)、面內切換(IPS)、光學補償彎曲單元(OCB)等之各種模式。
液晶顯示裝置的一實施形態,較佳為在對向的至少一方設有電極的基板間具有夾持液晶層的液晶單元,該液晶單元配置於2片偏光板之間而構成。液晶
顯示裝置具備在上下基板間封入有液晶的液晶單元,藉由電壓施加使液晶的配向狀態變化而進行圖像的顯示。再者,可視需要而具有偏光板保護膜或進行光學補償的光學補償構件、接著層等之附屬的機能層。又,液晶顯示裝置亦可含有其他的構件。例如,亦可配置彩色濾光片基板、薄層電晶體基板、透鏡薄膜、擴散片、硬塗層、防反射層、低反射層、防眩層等,連同(或代替其)正向散射層、底漆層、抗靜電層、底塗層等之表面層。
<光學片構件對於液晶顯示裝置之貼合方法>
作為將亮度增強膜或光學片構件貼合於液晶顯示裝置之方法,可使用眾所周知的方法。又,亦可使用輥對面板製法,此在提高生產性、良率上較佳。輥對面板製法係記載於特開2011-48381號公報、特開2009-175653號公報、日本專利4628488號公報、日本專利4729647號公報、WO2012/014602號、WO2012/014571號等中,惟不受此等所限定。
以下舉出實施例與比較例,更具體地說明本發明之特徵。以下之實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理程序等,只要不脫離本發明的宗旨,則可適宜變更。因此,本發明之範圍不應該在解釋上受以下所示的具體例所限定。
<附配向膜的支撐體HSA之製作>
(鹼皂化處理)
使醯化纖維素系薄膜「TD80UL」(富士軟片股份有限公司製)通過溫度60℃的介電式加熱輥,而將薄膜表面溫度升溫至40℃。然後,於薄膜單面上,使用棒塗機,以14ml/m2的塗布量塗布下述所示組成的鹼溶液,加熱至110℃。將經加熱的薄膜在NORITAKE(股)製之蒸汽式遠紅外線加熱器之下搬送10秒。接著,使用同樣的棒塗機,塗布3ml/m2的純水。再者,重複3次藉由噴泉式(fountain)塗布機的水洗與氣刀的除水後,在70℃的乾燥區中搬送10秒而乾燥,製作經鹼皂化處理的薄膜。
(配向膜之形成)
於如上述經皂化處理的長條狀支撐體A上,用#14的線棒連續地塗布下述之組成的配向膜塗布液。以60℃的溫風乾燥60秒,再以100℃的溫風乾燥120秒。對於所得之塗布膜,連續地施予摩擦處理。此時,長條狀薄膜的長度方向與搬送方向係平行,薄膜長度方向與摩擦輥的旋轉軸所成之角度為大致45°。
(下述結構式中,比例為莫耳比率)
<附配向膜的支撐體HSB之製作>
使用黏著力低的輥來去掉醯化纖維素系薄膜「TD80UL」(富士軟片股份有限公司製)之表面的異物。然後,用#16的線棒連續地塗布以下之組成的配向膜塗布液。再者,以60℃的溫風乾燥60秒,再以100℃的溫風乾燥120秒。對於所得之塗布膜,連續地施予摩擦處理。此時,長條狀薄膜的長度方向與搬送方向係平行,薄膜長度方向與摩擦輥的旋轉軸所成之角度為大致45°。
<支撐體HSC之製作>
對於PET薄膜(東洋紡(股)製COSMOSHINE),直接連續地施予摩擦處理。此時,長條狀薄膜的長度方向與搬送方向係平行,對於薄膜長度方向,摩擦輥之旋轉軸係順時針45°之方向。
<A1使用圓盤狀液晶化合物的λ/4板之形成>
用#3.6的線棒,將含有下述組成的圓盤狀液晶化合物之塗布液A1連續地塗布於支撐體HSA或支撐體HSB的配向膜之表面或支撐體HSC之摩擦面(參照表1)上。薄膜的搬送速度(V)為20m/min。為了塗布液的溶劑之乾燥及圓盤狀液晶化合物之配向熟成,以130℃的溫風加熱90秒。接著,在80℃進行UV照射,將液晶化合物之配向予以固定化,而形成光學各向異性層。
此時,UV照射量為300mJ/cm2。
配向助劑1
配向助劑2
界面活性劑1
聚合起始劑1
上述配向助劑1及2各自為三甲基取代之苯環中的甲基之取代位置不同的2種化合物之混合物(2種化合物之混合比50:50(質量比))。又,界面活性劑1
之「a/b=98/2」的記載係表示a為98質量%,b為2質量%。
<A2使用棒狀液晶化合物的λ/4板之形成>
用#3.6的線棒,將含有下述組成的棒狀液晶化合物之塗布液C1連續地塗布於上述製作的配向膜上。薄膜的搬送速度(V)為20m/min。為了塗布液的溶劑之乾燥及棒狀液晶化合物之配向熟成,以85℃的溫風加熱120秒。接著,在80℃進行UV照射,而形成液晶化合物之配向經固定化的光學各向異性層。
此時,UV照射量為300mJ/cm2。
棒狀液晶化合物201
棒狀液晶化合物202
棒狀液晶化合物203
界面活性劑2
界面活性劑3
<由延伸薄膜所構成的λ/4板之形成>
醯化纖維素溶液之調製:
將下述記載的主劑、添加劑及溶劑投入混合槽中,攪拌而溶解各成分,再於90℃加熱約10分鐘後,以平均孔徑34μm的濾紙及平均孔徑10μm的燒結金屬過濾器來過濾。
流延:
使用帶式流延機,以乾燥後成為100μm之方式流延上述的塗液。再者,帶為不銹鋼製。
乾燥:
自帶剝離經流延所得之料片(薄膜)後,以傳遞輥搬送,以120℃乾燥溫度乾燥20分鐘。再者,此處所言的乾燥溫度,就是意指薄膜的膜面溫度。
延伸:
自帶剝離所得之料片(薄膜),以夾具夾住,在自由端單軸延伸之條件下,在230℃延伸溫度及使用拉幅機以延伸倍率在薄膜搬送方向(MD)成為2.3倍之方式延伸。
評價所得之薄膜,確認可製作膜厚45μm且Re=135nm之A板。
<B1使用圓盤狀液晶化合物的膽固醇層之形成>
於經上述方法所製作的任一λ/4板(表1參照)之表面上,用下述方法作成將使用圓盤狀液晶化合物作為液晶化合物的膽固醇液晶相予以固定而成之光反射層,形成第一光反射層。
將含下述組成的圓盤狀液晶化合物之塗布液B1連續地塗布於上述所製作的配向膜之表面上,調整成表1中之膜厚。
接著,於70℃將溶劑乾燥2分鐘,使溶劑氣化後,在115℃進行3分鐘加熱熟成,得到均勻的配向狀態。
使用水銀燈進行紫外線照射,形成光反射層。
此時,UV照射量為300mJ/cm2。
聚合性單體
手性劑1
<B2使用棒狀液晶化合物的膽固醇層之形成>
作為暫時支撐體,準備富士軟片製PET(厚度75μm),施予連續地摩擦處理。摩擦處理之方向係與薄膜長度方向呈平行。再者,作為暫時支撐體,除了上述PET薄膜,確認還可使用一般的PET薄膜(例如COSMOSHINE A4100(東洋紡))。
將含有下述組成的棒狀液晶化合物之塗布液B2連續地塗布於上述PET薄膜的摩擦處理面上,調整成表1中記載之膜厚。薄膜之搬送速度(V)為20m/min。為了塗布液的溶劑之乾燥及棒狀液晶化合物之配向熟成,以85℃的溫風加熱120秒。接著,在80℃進行UV照射,將液晶化合物之配向予以固定化,而形成光反射層。
此時,UV照射量為300mJ/cm2。
<B3使用高△n棒狀液晶化合物的膽固醇層之形成>
作為暫時支撐體,準備富士軟片製PET(厚度75μm),連續地施予摩擦處理。摩擦處理之方向係與薄膜長度方向呈平行。再者,作為暫時支撐體,除了上述PET薄膜,確認還可使用一般的PET薄膜(例如COSMOSHINE A4100(東洋紡))。
將含有下述組成的棒狀液晶化合物之塗布液B3連續地塗布於上述PET薄膜的摩擦處理面上,調整成表1中記載之膜厚。薄膜之搬送速度(V)為20m/min。為了塗布液的溶劑之乾燥及棒狀液晶化合物之配向熟成,以85℃的溫風加熱120秒。接著,在80℃進行UV照射,固定化液晶化合物之配向,而形成光反射層。
此時,UV照射量為300mJ/cm2。
棒狀液晶化合物204
<B4使用高△n棒狀液晶化合物的節距梯度膽固醇層之形成>
作為暫時支撐體,準備富士軟片製PET(厚度75μm),連續地施予摩擦處理。摩擦處理之方向係與薄膜長度方向呈平行。再者,作為暫時支撐體,除了上述PET薄膜,確認還可使用一般的PET薄膜(例如COSMOSHINE A4100(東洋紡))。
將含有下述組成的棒狀液晶化合物之塗布液B4連續地塗布於上述PET薄膜的摩擦處理面上,調整成表1中記載之膜厚。薄膜之搬送速度(V)為20m/min。
為了塗布液的溶劑之乾燥及棒狀液晶化合物之配向熟成,以110℃的溫風加熱120秒。
接著,在100℃以20mJ/cm2的照射量進行UV照射。更於其後,作為配向再熟成,以80℃的溫風加熱120秒。接著,在70℃以350mJ/cm2的照射量進行UV照射,形成光反射層。
手性劑2
<亮度增強膜之形成>
以表1中記載之順序積層上述所製作的薄膜。
對於表1中接著層之記載「有」者,係在接著層之兩側上使用黏著劑(總研化學公司製SK2057)貼合有記載
之層。對於包含使用在暫時支撐體表面上形成的光反射層之貼合而形成者,暫時支撐體係在貼合後剝離。剝離係在薄膜中的暫時支撐體與直接接觸暫時支撐體之層的界面進行。即,對於在暫時支撐體與λ/4板之間具有配向層的薄膜,在暫時支撐體與配向層之間剝離。
<光學片構件之準備>
其次,與特開2006-293275號公報之[0219]~[0220]同樣地,製造偏光鏡,將上述亮度增強膜及偏光板保護膜(TD40UL(富士軟片股份有限公司製)分別貼合於偏光鏡之兩面,而製造光學片構件。
貼合時,上述亮度增強膜之支撐體係剝離,以表1中記載之接著劑將剝離面貼合於偏光鏡。於表1中「黏著劑」的記載之例中,以總研化學公司製SK2057來接著。於「PVA糊」的記載之例中,使用聚乙烯醇系接著劑(PVA(KURARY(股)製PVA-117H)3%水溶液作為接著劑),將上述所積層的薄膜貼合於PVA,在100℃乾燥2分鐘而硬化。於「UV接著劑」的記載之例中,以2μm的厚度塗布市售之環氧系紫外線硬化型樹脂(NORLAND公司製UV硬化型接著劑NOA72),將上述所積層的薄膜貼合於PVA之後,以紫外線使硬化。
<液晶顯示裝置之製造>
分解市售的液晶顯示裝置(PANASONIC公司製,商品名TH-L42D2),將背光側偏光板變更為上述所製作的光學片構件,將背光單元變更為以下之量子點(RGB窄頻帶)背光單元,製造液晶顯示裝置,用於以下之評價。
所用的量子點背光單元係具備藍色發光二極體(日亞B-LED,主波長465nm,半值寬20nm)作為光源。又,於光源之前面部分上具備當藍色發光二極體之藍色光入射時進行中心波長535nm、半值寬40nm之綠色光與中心波長630nm、半值寬40nm之紅色光的螢光發光之量子點構件。又,於光源之後面部分上具備反射構件,該反射構件進行自前述光源所發光且經前述亮度增強膜或前述光學片構件所反射之光的偏光狀態之轉換及反射。表2中顯示評價結果。
(1)正面亮度
對於液晶顯示裝置的正面亮度,以與特開2009-93166號公報之[0180]中記載的方法同樣地,使用測定機(EZ-Contrast 160D,ELDIM公司製),測定白顯示時的正面亮度。根據其結果,用以下之基準來評價。以未設置亮度增強膜的比較例6作為基準,進行評價。
5:以比較例6的液晶顯示裝置之正面亮度作為100%時,為130%以上,良好。
4:以比較例6的液晶顯示裝置之正面亮度作為100%時,為120%以上且小於130%,相對良好。
3:以比較例6的液晶顯示裝置之正面亮度作為100%時,為110%以上且小於120%,比較差。
2:以比較例6的液晶顯示裝置之正面亮度作為100%時,為小於110%,差。
(2)傾斜色調變化
用以下之方法評價液晶顯示裝置的傾斜色調變化△u’v’。以方位角0~360度方向,測定在正面(極角0度)與極角60度方向取得色調座標u’、v’值之差分的色調色差△u’v’,將其平均值當作傾斜色調變化△u’v’之評價指標。於色調座標u’v’之測定中,使用測定機(EZ-Contrast160D,ELDIM公司製)。根據其結果,用以下之基準來評價。
5:以比較例7的液晶顯示裝置之傾斜色調變化作為100%時,色調變化小於60%。
4:以比較例7的液晶顯示裝置之傾斜色調變化作為100%時,色調變化為60%以上且小於70%。
3:以比較例7的液晶顯示裝置之傾斜色調變化作為100%時,色調變化為70%以上且小於80%。
2:以比較例7的液晶顯示裝置之傾斜色調變化作為100%時,色調變化為80%以上~100%。
面板之翹曲;彎曲
剝離IPS模式液晶單元(LGC製42LS5600)之下側的偏光板,將所製作之附亮度增強膜的偏光板貼附於液晶單元。此時,偏光板的穿透軸係與原本的製品同樣地配置成為正交尼科耳。
用以下之方法評價如以上所製作之液晶顯示裝置的濕度變化時之面板翹曲。
(高溫高濕環境伴隨時間經過後之面板翹曲)
使液晶顯示裝置在60℃、90%的相對濕度下經過48小時後,在25℃、60%的相對濕度之環境下分解液晶顯示裝置,測定液晶單元之翹曲量,當作面板翹曲。
5:面板的翹曲量小於7mm,翹曲小
4:面板的翹曲量為7mm以上且小於8mm,翹曲為比較小
3:面板的翹曲量為8mm以上且小於9mm,翹曲為比較大
2:面板的翹曲量為9mm以上,翹曲大
表面損傷耐性
於支撐體剝離後,與偏光鏡貼合後,以黏著劑將與亮度增強膜相反側之表面貼合於玻璃基材。
用非接觸表面/層剖面形狀計測系統VertScan(菱化系統公司製),測定對於此樣品施加以下之荷重後的變形量。
荷重係將推拉計的前端加工成5mmΦ之球形狀,給予10秒的0.5kg之荷重。
4:變形量為3μm以下,大致無法視覺辨認
3:變形量為3μm以上,可視覺辨認
12‧‧‧λ/4板
14a‧‧‧第一光反射層
14b‧‧‧第二光反射層
14c‧‧‧第三光反射層
20‧‧‧接著層(接著劑)
101‧‧‧暫時支撐體
112‧‧‧配向層
Claims (20)
- 一種轉印材料,其係亮度增強膜之轉印材料,該亮度增強膜係膜厚為4μm以上30μm以下,該轉印材料係依順序包含能剝離的暫時支撐體、λ/4板與反射偏光鏡(reflective polarizer),該反射偏光鏡包含將膽固醇液晶相固定所成之光反射層,該λ/4板及該光反射層皆為含有液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層。
- 如請求項1之轉印材料,其中該反射偏光鏡包含至少2層的該光反射層,選自由至少2層的該光反射層及該λ/4板所組成之群組之至少2層的鄰接層係互相直接接觸。
- 如請求項2之轉印材料,其中該光反射層之1層與該λ/4板係直接接觸。
- 如請求項1至3中任一項之轉印材料,其中該亮度增強膜之膜厚為15μm以下。
- 如請求項1至3中任一項之轉印材料,其中該暫時支撐體係選自由醯化纖維素薄膜、聚酯薄膜所組成之群組。
- 如請求項1至3中任一項之轉印材料,其包含配向層,且依順序包含該暫時支撐體、該配向層、該λ/4板與該反射偏光鏡。
- 如請求項6之轉印材料,其中該暫時支撐體與該配向層係直接接觸,該配向層包含聚乙烯醇。
- 如請求項7之轉印材料,其中該暫時支撐體係未皂化醯化纖維素薄膜(unsaponified cellulose acylate film)。
- 如請求項1至3中任一項之轉印材料,其中該反射偏光鏡包含:含有圓盤狀液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層;與含有棒狀液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層。
- 如請求項1至3中任一項之轉印材料,其中該棒狀液晶化合物之△n為0.2以上。
- 如請求項1至3中任一項之轉印材料,其中與含有棒狀液晶化合物的聚合性液晶組成物之塗布硬化層的膽固醇液晶相之螺旋節距係在層之膜厚方向上連續變化。
- 一種製造方法,其係如請求項1至11中任一項之轉印材料之製造方法,包含:於該暫時支撐體或該暫時支撐體之表面上所設置的配向層之表面上,塗布含有液晶化合物的聚合性液晶組成物,使所得之塗布膜硬化,藉以形成該λ/4板。
- 如請求項12之製造方法,其包含:於該λ/4板之表面上,塗布含有液晶化合物的聚合性液晶組成物,使所得之塗布膜硬化,藉以形成該光反射層。
- 一種亮度增強膜,其係自如請求項1至5中任一項之轉印材料剝離該暫時支撐體而得之亮度增強膜,包含該λ/4板與該反射偏光鏡,最表面為該λ/4板。
- 一種亮度增強膜,其係自如請求項7或8之轉印材料剝離該暫時支撐體剝離而得之亮度增強膜,依順序包 含該配向層、該λ/4板與該反射偏光鏡,最表面為該配向層。
- 一種光學片構件之製造方法,其包含:剝離如請求項1至11中任一項之轉印材料的該暫時支撐體;與以接著劑將經該剝離所得之剝離面貼合於含偏光鏡的偏光板上。
- 如請求項16之製造方法,其中該偏光鏡包含聚乙烯醇,該剝離面係藉由接著劑接著於該偏光鏡之表面,而且該接著劑包含聚乙烯醇。
- 一種光學片構件,其係包含如請求項14之亮度增強膜與含偏光鏡的偏光板之光學片構件,該λ/4板與該偏光鏡係直接以接著層接著。
- 一種光學片構件,其係包含如請求項15之亮度增強膜與含偏光鏡的偏光板之光學片構件,該配向層與該偏光鏡係直接以接著層接著。
- 如請求項19之光學片構件,其中該偏光鏡及該接著層皆包含聚乙烯醇。
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