TW201738322A - 相位差薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種相位差薄膜,其對於400nm附近的短波長之可見光顯示出高光選擇吸收性,且具有高耐光性,於使用於顯示裝置時,可得到具有良好顯示特,性。一種滿足全部下述式(1)~(4)之相位差薄膜:2≦A(380) (1) 0.5≦A(400) (2) 0.4≧A(420)/A(400) (3) 100nm≦Re(550)≦170nm (4)[式中,A(λ)表示波長λnm中之吸光度,Re(550)表示對波長550nm之光線的面內相位差值]。
Description
本發明為有關一種相位差薄膜、含有上述相位差薄膜的圓偏光板及具備有上述相位差薄膜之顯示裝置。
有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等之平面面板顯示裝置(FPD)中,有使用有機EL元件、液晶晶胞等顯示元件及偏光板或相位差薄膜等光學薄膜等各式各樣的構件。因該些構件所使用的有機EL化合物及液晶化合物等之材料為有機物,故會發生因紫外線(UV)而造成劣化之間題。為解決該些間題,目前已有各式各樣的對策。
例如專利文獻1中,有提出於該些顯示裝置中所使用的偏光板之保護薄膜中,添加UV吸收劑以尋求防止構件之劣化。又,於尋求顯示裝置的薄型化中,亦尋求無保護薄膜的偏光板,於專利文獻2中,則揭示一種嘗試由具有UV吸收機能的聚合性液晶化合物製造相位差薄膜,以產生間具有UV吸收機能與相位差機能等二者之效
果的發明。
[專利文獻1]特開2006-308936號公報
[專利文獻2]特開2015-143789號公報
近年來,於液晶顯示器等顯示裝置中,於長時間觀看顯示器時常會產生疲勞或視力減低之問題,其對策之一為,尋求一種可阻隔短波長之可見光(400nm附近)的抗藍光之機能。
又,於本發明中明確得知,構成顯示裝置之各種構件並不僅受到紫外線,於短波長區域的可見光也會造成性能劣化之結果,故對於偏光板等光學薄膜,也需一種對於400nm附近光線具有吸收特性者。又,就對顯示裝置賦予具有良好顯示特性之觀點,需對於超過430nm的可見光區域(例如,藍色光)無須顯示出吸收特性,而對於400nm附近的短波長之可見光具有高光選擇吸收性者為重要之條件。
此外,對於顯示裝置薄型化之需求,一般對於具有充分的UV吸收特性,且可達成光學薄膜之薄型化等目的,而有於相位差薄膜等光學薄膜中添加光吸收劑之
方法。但若貴過度將光吸收劑添加於黏著劑時,因多會造成由黏著劑所形成之層較厚的情形,故也無法達成顯示裝置之薄型化。
又,於光學薄膜中添加光吸收劑之情形,不僅使用微米級之黏著劑,亦可能使用到奈米級的接著劑而貼合相位差薄膜與其他構件,而期待可達成更薄型化之目的。但,光學薄膜中添加光吸收劑時,對於形成光學薄膜的液晶化合物或塗覆液,則必須對於光吸收劑具有高溶解性或與構成相位差薄膜之材料具有親和性。該些性質不充分時,於相位差薄膜形成後,長時間後紫外線吸收劑將會滲出,或阻礙液晶化合物之配向等,其結果將會降低光學之機能。
因此,本發明為提供一種對於400nm附近的短波長之可見光顯示出高光選擇吸收性,且具有高耐光性,於使用於顯示裝置時,可得到具有良好顯示特性之相位差薄膜為目的。
本發明為提供以下較佳態樣[1]~[11]者。
[1]一種相位差薄膜,其特徵為,滿足全部下述式(1)~(4):2≦A(380) (1)
0.5≦A(400) (2)
0.4≧A(420)/A(400) (3)
100nm≦Re(550)≦170nm (4)
[式中,A(λ)表示波長λnm中之吸光度,Re(550)表示對波長550nm之光線的面內相位差值]。
[2]如前述[1]記載之相位差薄膜,其厚度為0.5μm以上、5μm以下。
[3]如前述[1]或[2]記載之相位差薄膜,其為於聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物所形成之層。
[4]如前述[1]~[3]中任一項所記載的相位差薄膜,其尚具有以下述式(5)及式(6)所表示之光學特性:Re(450)/Re(550)≦1 (5)
1≦Re(650)/Re(550) (6)
[式中,Re(λ)表示對波長λnm之光線的面內相位差值]。
[5]如前述[1]~[4]中任一項所記載的相位差薄膜,其中,聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物於波長300~400nm間顯示出最大吸收,且,顯示滿足式(1)之吸收。
[6]如前述[1]~[5]中任一項所記載的相位差薄膜,其含有於波長360~420nm中顯示最大吸收的化合物。
[7]如前述[6]記載之相位差薄膜,其中,波長360~420nm顯示最大吸收的化合物為滿足下述式(I):
[式(I)中,R1表示氫原子或碳數1~10之烷基,該
烷基至少具有1個伸甲基時,該伸甲基中之至少1個可被氧原子或硫原子所取代、A1、A2,及A3,互相獨立表示氫原子、碳數1~6之烷基、芳香族烴基或芳香族雜環基,該烷基至少具有1個伸甲基時,該伸甲基中之至少1個可被二級胺基、氧原子、硫原子所取代,該芳香族烴基及芳香族雜環基可具有取代基,A1與A2、A2與A3可互相連結形成環結構、X1及X2表示各自獨立之電子吸引性基,X1及X2可互相連結形成環結構]。
[8]一種圓偏光板,其特徵為,如前述[1]~[7]中任一項所記載的相位差薄膜的遲相軸與偏光板之吸收軸為實質上以形成45°之方式層合者。
[9]一種有機EL顯示裝置,其特徵為,具備如前述[8]記載之圓偏光板。
[10]一種橢圓偏光板,其特徵為,如前述[1]~[7]中任一項所記載的相位差薄膜的遲相軸與偏光板之吸收軸為實質上以形成一致或垂直交叉之方式層合者。
[11]一種液晶顯示裝置,其特徵為,具備如前述[10]記載之橢圓偏光板。
本發明,可提供一種對於400nm附近的短波長之可見光顯示高吸收特性,且具有高耐光性,或具備有抗藍光之機能,於使用於顯示裝置時,可得到具有良好顯
示特性之相位差薄膜。
以下,將對本發明之實施形態進行詳細之說明。又,本發明之範圍並不受此處所說明的實施形態所限定,於無損本發明主旨之範圍內,可進行各種的變更。
本發明之相位差薄膜為滿足下述式(1)~(4)的相位差薄膜:2≦A(380) (1)
0.5≦A(400) (2)
0.4≧A(420)/A(400) (3)
100nm≦Re(550)≦170nm (4)。
上述式(1)及(2)中,A(λ)表示波長λnm中之吸光度,Re(550)表示對波長550nm之光線的面內相位差值。滿足上述式(1)~(4)之情形,該相位差薄膜對於380nm附近的紫外線及對400nm附近的短波長之可見光顯示出高吸收特性,而可抑制因380nm附近的紫外線及400nm附近的短波長之可見光所造成之劣化,又使用於顯示裝置時,可得到具有良好顯示特性之相位差薄膜。
A(380)之值越大時,表示波長380nm中之吸收越高,該數值未達2時,於波長380nm中之吸收較弱,而容易使下層的有機EL元件等顯示元件產生劣化現象。紫外線區域的光線,對於構成顯示裝置的各構件特別
容易引起劣化,故本發明之相位差薄膜中之A(380)之值為2以上,較佳為2.2以上,更佳為2.5以上,更較佳為2.8以上,特較佳為3以上。A(380)之值的上限並未有特別之限定,就與相位差薄膜之相溶性之觀點,通常以4以下為佳。
A(400)之值越大時,表示波長400nm中的吸收越高,該數值未達0.5時,於波長400nm中之吸收較,相位差薄膜容易因400nm附近的光線而劣化,或使用於顯示裝置時,較相位差薄膜為更下層的有機EL元件等顯示元件亦容易產生劣化現象。又,不僅紫外線,於400nm附近的光線,也會引起構成顯示裝置的各構件之劣化,又,就賦予良好的抗藍光機能之目的,本發明之相位差薄膜中之A(400)之值為0.5以上,較佳為0.6以上,更佳為0.7以上,更較佳為1以上,特較佳為1.2以上,例如2以上為宜。A(400)之值的上限並未有特別之限定,就與相位差薄膜之相溶性之觀點,通常以4以下為佳。
於A(420)/A(400)之值為波長420nm時之吸收強度,以波長400nm時之吸收強度表示,該數值越小時,表示400nm附近的波長區域具有特殊的吸收。該數值越小時,表示可形成幾乎不具有黄色的透明相位差薄膜。該數值超過0.4時,將未能充分吸收400nm附近之光線,而會吸收由有機EL元件等之顯示元件所發出之420nm附近的藍色光線,故將其使用於顯示裝置時,將會
阻礙良好的色彩表現,而會有降低顯示裝置之顯示特性的傾向。因此,本發明之相位差薄膜中,A(420)/A(400)之值為0.4以下,較佳為0.3以下,更佳為0.25以下,更較佳為0.23以下,特較佳為0.2以下,例如0.15以下為宜。其下限值並未有特別之限定,通常以0.01以上為佳。本發明之較佳的一實施態樣中,A(420)/A(400)之值為0.07~0.15。
本發明之相位差薄膜中,因具有上述式(4)所示光學特性,故具有1/4波長板(quarter-wave plate)之機能。本發明之相位差薄膜,理論上以Re(550)=137.5nm為佳,但欲得到更具有良好顯示特性之範圍時,較佳為滿足下述式(4-1)。
130nm≦Re(550)≦150nm (4-1)
又,本發明之相位差薄膜,以具有逆波長分散性者為佳。逆波長分散性係指,短波長之面內相位差值側,較長波長之面內相位差值為更大的光學特性,較佳為相位差薄膜滿足上述式(5)及式(6)者。又,Re(λ)表示對波長λnm之光線的面內相位差值。
Re(450)/Re(550)≦1 (5)
1≦Re(630)/Re(550) (6)
本發明之相位差薄膜具有逆波長分散性時,以可降低顯示裝置於黑屏幕時的著色,而為較佳,又以下述式(5)中,0.82≦Re(450)/Re(550)≦0.93者為更佳。
具有滿足上述式(5)及式(6)之光學特性的本發明之相位差薄膜,經與偏光板組合結果,可製得橢圓偏光板或圓偏光板。該圓偏光板,對於可見光區域中之各波長的光線,因可得到相同的偏光變換特性,故具有優良抗反射特性之傾向,又,對於380nm附近之紫外線及對於400nm附近的短波長之可見光具有高耐光性。
本發明之相位差薄膜,以由聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物所形成之層(以下,亦簡稱為「光學異向性層」)為佳。聚合性液晶化合物,為具有聚合性官能基,特別是具有光聚合性官能基之液晶化合物。
光聚合性官能基係指,與因光聚合起始劑所產生之活性自由基或酸等而引起聚合反應的基之意。光聚合性官能基,可列舉如,乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、氧環丙烷基、氧環丁烷基等。其中,又以丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、氧環丙烷基及氧環丁烷基為佳,以丙烯醯氧基為較佳。液晶性可為向熱性性液晶或向液性液晶皆可,又,向熱性性液晶中,相之秩序結構可為向列型液晶或層列型液晶皆可。
聚合性液晶化合物,就可產生前述逆波長分散性之觀點,以下述式(a)之結構為特佳。
式(a):
式(a)中,Ar為2價之芳香族基,該芳香族基中,含有氮原子、氧原子、硫原子中之至少一個以上,G表示2價之脂環式烴基,其中,該脂環式烴基所含之氫原子,可被鹵素原子、碳數1~4之烷基、碳數1~4之氟烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基或硝基所取代,該脂環式烴基所含之-CH2-(伸甲基)可被-O-、-S-或NH-所取代,B表示單鍵或2價之連結基,A表示碳數3~20之2價的脂環式烴基或碳數6~20之2價的芳香族烴基,該脂環式烴基及該芳香族烴基所含之氫原子可被,可被鹵素原子所取代之碳數1~4之烷基、可被氟原子所取代之碳數1~4之烷氧基、氰基或硝基所取代,該脂環式烴基所含之-CH2-,可被-O-、-S-或NR1-所取代,該脂環式烴基所含之-CH(-)-,可被-N(-)-所取代,R1表示氫原子或碳數1~4之烷基、k表示0~3之整數,其中,k為2以上之整數時,複數之A及B,可互相為相同或相異皆可、E表示碳數1~17之烷二基,其中,烷二基所含之氫原子,可被鹵素原子所取代,該烷二基所含之-CH2-,可被-O-或CO-所取代,P表示聚合性基。
式(a)中,Ar所表示之2價之芳香族基,就產生逆波長分散性之觀點,以具有雜環之芳香族基為佳,例如,含有氮原子、氧原子、硫原子中之至少一個以上,例如具有呋喃環、苯併呋喃環、吡咯環、噻吩環、吡啶環、噻唑環、苯併噻唑環、啡啉環等芳香族基等。其中,具有雜環之芳香族基,以具有苯環、噻唑環、苯併噻唑環之芳香族基為較佳,以具有苯併噻唑基之芳香族基為更佳。又,Ar中之芳香族環所含之氮原,以具有π電子者為佳。
該芳香族環所含的π電子之合計數Nπ,就產生逆波長分散性之觀點,較佳為10以上,更佳為12以上,更較佳為14以上,較佳為30以下,更佳為25以下。
Ar所表示之芳香族環,可列舉如,以下之基等。
[式(Ar-1)~式(Ar-22)中,*印表示連結部位,Z0、Z1及Z2,各自獨立表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、氰基、硝基、碳數1~6之烷基亞磺醯基(sulfinyl)、碳數1~6之烷基磺醯基、羧基、碳數1~6之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之烷硫基、碳數1~6之N-烷胺基、碳數2~12之N,N-二烷胺基、碳數1~6之N-烷胺磺醯基或碳數2~12之N,N-二烷胺磺醯基。
Q1、Q2及Q3,各自獨立表示-CR2’R3’-、-S-、-NR2’-、-CO-或O-。
R2’及R3’,各自獨立表示氫原子或碳數1~4之烷
基。
Y1、Y2及Y3,各自獨立表示可被取代之芳香族烴基或芳香族雜環基。
W1及W2,各自獨立表示氫原子、氰基、甲基或鹵素原子。
m表示0~6之整數]。
鹵素原子,可列舉如,氟原子、氯原子、溴原子,及碘原子等,又以氟原子、氯原子,或溴原子為佳。
碳數1~6之烷基,可列舉如,甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基,sec-丁基、tert-丁基、戊基,及己基等,又以碳數1~4之烷基為佳,以碳數1~2之烷基為較佳,以甲基為特佳。
碳數1~6之烷基亞磺醯基(sulfinyl),可列舉如,甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、丙基亞磺醯基、異丙基亞磺醯基、丁基亞磺醯基、異丁基亞磺醯基,sec-丁基亞磺醯基、tert-丁基亞磺醯基、戊基亞磺醯基、己基亞磺醯基等,又以碳數1~4之烷基亞磺醯基為佳,以碳數1~2之烷基亞磺醯基為較佳,以甲基亞磺醯基為特佳。
碳數1~6之烷基磺醯基,可列舉如,甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、異丙基磺醯基、丁基磺醯基、異丁基磺醯基,sec-丁基磺醯基、tert-丁基磺醯基、戊基磺醯基、己基磺醯基等,又以碳數1~4之烷基磺醯基為佳,以碳數1~2之烷基磺醯基為較佳,以甲基
磺醯基為特佳。
碳數1~6之氟烷基,可列舉如,氟甲基、三氟甲基、氟乙基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基等,又以碳數1~4之氟烷基為佳,以碳數1~2之氟烷基為較佳,以三氟甲基為特佳。
碳數1~6之烷氧基,可列舉如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基,sec-丁氧基、tert-丁氧基、戊氧基、己氧基等,又以碳數1~4之烷氧基為佳,以碳數1~2之烷氧基為較佳,以甲氧基為特佳。
碳數1~6之烷硫基,可列舉如,甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基,sec-丁硫基、tert-丁硫基、戊硫基、己硫基等,又以碳數1~4之烷硫基為佳,以碳數1~2之烷硫基為較佳,以甲硫基為特佳。
碳數1~6之N-烷胺基,可列舉如,N-甲胺基,N-乙胺基,N-丙胺基,N-異丙胺基,N-丁胺基,N-異丁胺基,N-sec-丁胺基,N-tert-丁胺基,N-戊胺基,N-己胺基等,又以碳數1~4之N-烷胺基為佳,以碳數1~2之N-烷胺基為較佳,以N-甲胺基為特佳。
碳數2~12之N,N-二烷胺基,可列舉如,N,N-二甲胺基,N-甲基-N-乙胺基,N,N-二乙胺基,N,N-二丙胺基,N,N-二異丙胺基,N,N-二丁胺基,N,N-二異丁胺基,N,N-二戊胺基,N,N-二己胺基等,又以碳數2~8
之N,N-二烷胺基為佳,以碳數2~4之N,N-二烷胺基為較佳,以N,N-二甲胺基為特佳。
碳數1~6之N-烷胺磺醯基,可列舉如,N-甲胺磺醯基,N-乙胺磺醯基,N-丙胺磺醯基,N-異丙胺磺醯基,N-丁胺磺醯基,N-異丁胺磺醯基,N-sec-丁胺磺醯基,N-tert-丁胺磺醯基,N-戊胺磺醯基,N-己胺磺醯基等,又以碳數1~4之N-烷胺磺醯基為佳,以碳數1~2之N-烷胺磺醯基為較佳,以N-甲胺磺醯基為特佳。
碳數2~12之N,N-二烷胺磺醯基,可列舉如,N,N-二甲胺磺醯基,N-甲基-N-乙胺磺醯基,N,N-二乙胺磺醯基,N,N-二丙胺磺醯基,N,N-二異丙胺磺醯基,N,N-二丁胺磺醯基,N,N-二異丁胺磺醯基,N,N-二戊胺磺醯基,N,N-二己胺磺醯基等,又以碳數2~8之N,N-二烷胺磺醯基為佳,以碳數2~4之N,N-二烷胺磺醯基為較佳,以N,N-二甲胺磺醯基為特佳。
Z0、Z1及Z2,各自獨立表示氫原子、鹵素原子、甲基、氰基、硝基、羧基、甲基磺醯基、三氟甲基、甲氧基、甲硫基,n-甲胺基,N,N-二甲胺基,N-甲胺磺醯基或N,N-二甲胺磺醯基為佳。
R2’及R3’中之碳數1~4之烷基,可列舉如,甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、tert-丁基等,又以碳數1~2之烷基為佳,以甲基為較佳。
Q1及Q2,各自獨立表示-S-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-,Q3以-S-、-CO-為佳。
Y1、Y2及Y3中之芳香族烴基,可列舉如,苯基、萘基、蒽基(anthryl)、菲基、聯苯等碳數6~20之芳香族烴基,又以苯基、萘基為佳,以苯基為較佳。芳香族雜環基,可列舉如,呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯併噻唑基等的含有至少一個氮原子、氧原子、硫原子等之雜原子的碳數4~20之芳香族雜環基,又以呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基為佳。
該芳香族烴基及芳香族雜環基,可具有至少一個的取代基,取代基,可列舉如,鹵素原子、碳數1~6之烷基、氰基、硝基、碳數1~6之烷基亞磺醯基、碳數1~6之烷基磺醯基、羧基、碳數1~6之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之烷硫基、碳數1~6之N-烷胺基、碳數2~12之N,N-二烷胺基、碳數1~6之N-烷胺磺醯基、碳數2~12之N,N-二烷胺磺醯基等,又以鹵素原子、碳數1~2之烷基、氰基、硝基、碳數1~2之烷基磺醯基、碳數1~2之氟烷基、碳數1~2之烷氧基、碳數1~2之烷硫基、碳數1~2之N-烷胺基、碳數2~4之N,N-二烷胺基、碳數1~2之烷胺磺醯基為佳。
鹵素原子、碳數1~6之烷基、氰基、硝基、碳數1~6之烷基亞磺醯基、碳數1~6之烷基磺醯基、羧基、碳數1~6之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之烷硫基、碳數1~6之N-烷胺基、碳數2~12之N,N-二烷胺基、碳數1~6之N-烷胺磺醯基及碳數2~12之N,N-二烷胺磺醯基,為與前述所列舉者為相同之內容。
式(Ar-14)中,Y1,可與其鍵結之氮原子及Z0共同形成芳香族雜環基。例如,吡咯環、咪唑環、吡啶環、嘧啶環、吲哚環、喹啉環、異喹啉環、嘌呤環、吡咯啶環、哌啶環等。該些芳香族雜環基,亦可具有取代基。又,Y1,可與其鍵結之氮原子及Z0共同形成後述可被取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。
Y1、Y2及Y3,各自獨立表示可被取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。多環系芳香族烴基係指,縮合多環系芳香族烴基,或芳香環集合所產生之基之意。多環系芳香族雜環基係指,縮合多環系芳香族雜環基,或芳香環集合所產生之基之意。Y1、Y2及Y3,各自獨立以式(Y1-1)~式(Y1-7)所表示之任意之基為佳,以式(Y1-1)或式(Y1-4)所表示之任意之基為較佳。
[式(Y1-1)~式(Y1-7)中,*印表示連結
部位,Z3,各自獨立表示鹵素原子、碳數1~6之烷基、氰基、硝基、氮氧自由基(nitroxide)、碸基、亞碸基、羧基、碳數1~6之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之硫烷基、碳數2~8之N,N-二烷胺基或碳數1~4之N-烷胺基。
V1及V2,各自獨立表示-CO-、-S-、-NR4-、-O-、-Se-或-SO2-。
W1~W5,各自獨立表示-C=或-N=。
但,V1、V2及W1~W5中之至少1個表示含有S、N、O或Se之基。
R4表示氫原子或碳數1~4之烷基。
a,各自獨立表示0~3之整數。
b,各自獨立表示0~2之整數]。
式(Y1-1)~式(Y1-7)所表示之任意之基,以式(Y2-1)~式(Y2-16)所表示之任意之基為佳,以式(Y3-1)~式(Y3-6)所表示之任意之基為較佳,以式(Y3-1)或式(Y3-3)所表示之基為特佳。
下述式(Y2-1)~式(Y2-16)中,Z3、a、b、V1、V2及W1~W5,表示與上述為相同之意義。
上述式(Y3-1)~式(Y3-6)中,Z3、a、b、V1、V2及W1,表示與上述為相同之意義。
Z3,可列舉如,鹵素原子、碳數1~6之烷基、氰基、硝基、碳數1~6之烷基亞磺醯基、碳數1~6之烷基磺醯基、羧基、碳數1~6之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之烷硫基、碳數1~6之N-烷胺基、碳數2~12之N,N-二烷胺基、碳數1~6之N-烷胺磺醯基、碳數2~12之N,N-二烷胺磺醯基等,又以鹵素原子、甲基、乙基、異丙基,sec-丁基、氰基、硝基、碸基、氮氧自由基(nitroxide)、羧基、三氟甲基、甲氧基、硫甲基,N,N-二甲胺基或N-甲胺基為佳,以鹵素原子、甲基、乙基、異丙基,sec-丁基、氰基、硝基、三氟甲基為較佳,以甲基、乙基、異丙基,sec-丁基、戊基、己基為特佳。
鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷基亞磺醯基、碳數1~6之烷基磺醯基、碳數1~6之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之烷硫基、碳數1~6之N-烷胺基、碳數2~12之N,N-二烷胺基、碳數1~6之N-烷胺磺醯基及碳數2~12之N,N-二烷胺磺醯基,為與前述所列舉者為相同之內容。
V1及V2,各自獨立表示以-S-、-NR4-或-O-為佳。
W1~W5,各自獨立表示以-C=或-N=為佳。
V1、V2及W1~W5中之至少1個表示以含有S、N或O之基為佳。
a以0或1為佳。b以0為佳。
式(a)中之G,為2價之脂環式烴基,其碳數例如3~30,較佳為3~20,更佳為4~15,更較佳為5~10。2價之脂環式烴基可列舉如,環烷二基等。該脂環式烴基所含之氫原子,可被鹵素原子、碳數1~4之烷基、碳數1~4之氟烷基、碳數1~4烷氧基、氰基或硝基所取代,該脂環式烴基所含之-CH2-(伸甲基),可被-O-、-S-,或NH-所取代。
碳數1~4之烷基,可列舉如,甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基,sec-丁基、tert-丁基等,又以碳數1~3之烷基為佳,以碳數1~2之烷基為較佳,以甲基為特佳。
碳數1~4之氟烷基,可列舉如,氟甲基、三
氟甲基、氟乙基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基等,又以碳數1~3之氟烷基為佳,以碳數1~2之氟烷基為較佳,以三氟甲基為特佳。
碳數1~4之烷氧基,可列舉如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基,sec-丁氧基、tert-丁氧基等,又以碳數1~3之烷氧基為佳,以碳數1~2之烷氧基為較佳,以甲氧基為特佳。
2價之脂環式烴基可列舉如,式(g-1)~式(g-4)所表示之基等。脂環式烴基所含之-CH2-,可被-O-、-S-或N(R5’)-所取代之2價之脂環式烴基,可列舉如,式(g-5)~式(g-8)所表示之基等。R5’表示氫原子或碳數1~4之烷基。脂環式烴基所含之-CH(-)-,可被-N(-)-所取代之2價之脂環式烴基,可列舉如,式(g-9)~式(g-10)所表示之基等。又以5員環或6員環之脂環式烴基為佳。
2價之脂環式烴基,可列舉如,以式(g-1)所
表示之基為佳,以1,4-環己烷二基為更佳,以trans-1,4-環己烷二基為特佳。
式(a)中,B為單鍵或2價之連結基。2價之連結基,例如,-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-CR6’R7’-、-CR6’R7’-CR8’R9’-、-O-CR6’R7’-、-CR6’R7’-O-、-CR6’R7’-O-CR8’R9’-、-CR6’R7’-O-CO-、-O-CO-CR6’R7’-、-CR6’R7’-O-CO-CR8’R9’-、-CR6’R7’-CO-O-CR8’R9’-、-NR10’-CR6’R7’-、-CR6’R7’-NR10’-、-CO-NR10’-、-NR10’-CO-、-O-、-S-、-NR10’-、-CR6’=CR7’-等。R6’,R7’,R8’及R9’,各自獨立表示氫原子、氟原子或碳數1~4之烷基。R10’表示氫原子或碳數1~4之烷基。
B以-O-、-S-、-O-CO-、-O-C(=S)-、-O-CR6’R7’-、-NR10’-CR6’R7’-或NR10’-CO-為佳。D1及D2以-O-、-S-、-O-CO-、-O-C(=S)-或NR10-CO-為較佳。R6’,R7’,R8’及R9’,各自獨立表示以氫原子或碳數1~4之烷基為佳,以氫原子、甲基或乙基為較佳。R10’以氫原子、甲基或乙基為佳。
式(a)中之A,表示碳數3~20之2價的脂環式烴基或碳數6~20之2價的芳香族烴基,較佳為表示碳數4~15之2價的脂環式烴基或碳數6~15之2價的芳香族烴基,更佳為表示碳數5~12之2價的脂環式烴基或碳數6~12之2價的芳香族烴基,更較佳為表示碳數6~10之2價的脂環式烴基或碳數6~10之2價的芳香族烴
基。又以5員環或6員環之脂環式烴基為佳。
該脂環式烴基及該芳香族烴基所含之氫原子,可被氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等之鹵素原子;甲基、乙基、異丙基、tert-丁基等之碳數1~4之烷基;三氟甲基等之碳數1~4之氟烷基;氰基;硝基;所取代。該脂環式烴基所含之-CH2-,可被-O-、-S-或NR11’-所取代,該脂環式烴基所含之-CH(-)-,可被-N(-)-所取代,其中,R11’表示氫原子或碳數1~4之烷基。
2價之脂環式烴基,例如上述式(g-1)~式(g-10)所表示之基等。
2價之脂環式烴基,可列舉如,以式(g-1)所表示之基為佳,以1,4-環己烷二基為更佳,以trans-1,4-環己烷二基為特佳。
2價之芳香族烴基,例如,式(a-1)~式(a-8)所表示之基等。
2價之芳香族烴基,以1,4-伸苯基為佳。
式(a)中之k,表示0~3之整數,較佳為1或2,更佳為1。又,k為2以上之整數情形,複數的A及B,可互相為相同或相異皆可。式(a)所表示之聚合性液晶化合物,就工業上容易取得之觀點,以複數之A及B互相為相同者為佳。
式(a)中之E,表示碳數1~17,較佳為2~15,更佳為3~12,更較佳為4~10之烷二基。該烷二基所含之氫原子,可被鹵素原子所取代,該烷二基所含之-CH2-,可被-O-或CO-所取代。
式(a)所表示之聚合性液晶化合物,例如以下之化合物等。該聚合性液晶化合物,可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
製造聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物時,為將含有依情況之差異而使用不同溶劑稀釋聚合性液晶化合物而得之組成物(以下,亦簡稱為「光學異向性層形成用組成物」)塗佈於基材,或基材上所形成之配向膜上,依情況之不同可將溶劑乾燥後進行聚合而製得聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物。
聚合性液晶化合物於維持配向狀態下進行聚合時,可製得維持配向狀態的液晶硬化膜,該液晶硬化膜可構成相位差薄膜。
光學異向性層形成用組成物中,聚合性液晶化合物之含量,就提高聚合性液晶化合物之配向性之觀點,相對於光學異向性層形成用組成物之固形成份100質量份,通常為70~99.5質量份,較佳為80~99質量份,更佳為80~94質量份,更較佳為80~90質量份。本說明書中之固形成份,係指由光學異向性層形成用組成物去除溶劑而得之成份的合計量之意。
光學異向性層形成用組成物,除聚合性液晶化合物以外,可含有其他溶劑、光聚合起始劑、聚合阻礙
劑、光增感劑、均染劑等公知成份。
溶劑,以可溶解聚合性液晶化合物等之光學異向性層形成用組成物之構成成份的有機溶劑為佳,以可溶解聚合性液晶化合物等之光學異向性層形成用組成物之構成成份的溶劑,且相對於聚合性液晶化合物之聚合反應為惰性之溶劑為較佳。具體而言,可列舉如,水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑(cellosolve)、丁基溶纖劑(cellosolve)、丙二醇單甲醚、酚等之醇溶劑;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、乳酸乙酯等之酯溶劑;丙酮、甲基乙酮、環戊酮、環己酮、甲基戊酮、甲基異丁酮等之酮溶劑;戊烷、己烷、庚烷等之非氯化脂肪族烴溶劑;甲苯、二甲苯等之非氯化芳香族烴溶劑;乙腈等之腈溶劑;四氫呋喃、二甲氧基乙烷等之醚溶劑;及氯仿、氯苯等之氯化烴溶劑;等。其可將二種以上有機溶劑組合使用。其中,又以醇溶劑、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為佳。
溶劑之含量,相對於光學異向性層形成用組成物之固形成份100質量份,以10~10000質量份為佳,更佳為100~5000質量份。光學異向性層形成用組成物中之固形成份濃度,較佳為2~50質量%,更佳為5~50質量%。“固形成份”係指,由光學異向性層形成用組成物
去除溶劑而得之成份的合計量之意。
光聚合起始劑,以可經由光照射而產生自由基者為佳。光聚合起始劑,可列舉如,安息香化合物、二苯甲酮化合物、苄基縮酮化合物、α-羥酮化合物、α-胺酮化合物、α-苯乙酮化合物、三化合物、錪鹽及鋶鹽等。具體而言,可列舉如,Irgacure(註冊商標)907、Irgacure 184、Irgacure 651、Irgacure 819、Irgacure 250、Irgacure 369(以上,全部為BASF日本股份有限公司製)、Seikuol(註冊商標)BZ、SeikuolZ、Seikuol BEE(以上,全部為精工化學股份有限公司製)、kayacure(註冊商標)BP100(日本化藥股份有限公司製)、kayacure UVI-6992(陶氏公司製)、Adeka(opto)ma(註冊商標)SP-152、Adeka(opto)ma SP-170(以上,全部為ADEKA股份有限公司製)、TAZ-A、TAZ-PP(以上,日本SiberHegner公司製)及TAZ-104(三和化學公司製)等。其中,又以α-苯乙酮化合物為佳,α-苯乙酮化合物,可列舉如,2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基磺胺苯基)丙烷-1-酮、2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮及2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-(4-甲基苯基甲基)丁烷-1-酮等,更佳為2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基磺胺苯基)丙烷-1-酮及2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮。α-苯乙酮化合物之市售品,可列舉
如,Irgacure 369、379EG、907(以上,BASF日本(股)製)及Seikuol BEE(精工化學公司製)等。
光聚合起始劑,可充分地活用光源所發出之能量,而具有優良的生產性,其最大吸收波長以300nm~380nm、以300nm~360nm為較佳。
聚合起始劑之含量,就不會造成聚合性液晶化合物配向紊亂,且可使聚合性液晶化合物進行聚合之目的,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。
聚合阻礙劑,可控制聚合性液晶化合物之聚合反應。
聚合阻礙劑,可列舉如,氫醌及烷醚等具有取代基的氫醌類;丁基兒茶酚等烷醚等具有取代基的兒茶酚類;五倍子酚類、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧自由基等自由基補捉劑;硫酚類;β-萘胺類及β-萘酚類等。
聚合阻礙劑之含量,就不會造成聚合性液晶化合物配向紊亂,且可使聚合性液晶化合物進行聚合之目的,相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常0.1~30質量份,較佳為0.5~10質量份。
光增感劑,可列舉如,氧葱酮、硫氧葱酮等之氧葱酮類;蒽及烷醚等具有取代基的蒽類;啡噻
(phenothiazine);紅荧烯(rubrene)等。
使用光增感劑時,可使光聚合起始劑高感度化。光增感劑之含量,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。
均染劑,可列舉如,有機改性聚矽氧油系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系之均染劑等。具體而言,可列舉如,DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700,FZ2123(以上,全部為東麗‧陶氏(股)製)、KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001(以上,全部為信越化學工業(股)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上,全部為Momentive Performance Materials日本合同公司製)、Fluorinert(fluorinert)(註冊商標)FC-72、同FC-40、同FC-43、同FC-3283(以上,全部為住友3M(股)製)、Megaface(註冊商標)R-08、同R-30、同R-90、同F-410、同F-411、同F-443、同F-445、同F-470、同F-477、同F-479、同F-482、同F-483(以上,任一者皆為DIC(股)製)、F-Top(商品名)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(以上,全部為三菱金屬電子化成(股)製)、Surflon(註冊商標)S-381、同S-382、同S-383、同S-
393、同SC-101、同SC-105、KH-40、SA-100(以上,全部為AGC精密化學(股)製)、商品名E1830、同E5844((股)大金精密化學研究所製)、BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353及BYK-361N(以上皆為商品名:BM Chemie公司製)等。其可將2種以上的均染劑組合使用。
使用均染劑時,可形成更平滑的光學異向性層。
又,其於製造具有光學異向性層的光學薄膜之過程中,可控制光學異向性層形成用組成物之流動性,調整相位差薄膜的交聯密度等。均染劑之含量,相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.01~40質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為0.1~10質量份。
製造聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物時,為將光學異向性層形成用組成物塗佈於基材,或基材上所形成之配向膜上,該基材以樹脂基材為佳。樹脂基材,通常為透明樹脂基材。透明樹脂基材係指,可穿透光線,特別是具有可穿透可見光的透光性之基材之意,透光性係指,相對於波長380nm~780nm間之光線,其穿透率為80%以上之特性之意。樹脂基材,通常為使用薄膜狀之基材,較佳為使用長尺薄膜捲筒。
構成基材之樹脂,可列舉如,聚乙烯、聚丙烯、降莰烯系聚合物等之聚烯烴;聚乙烯醇;聚對苯二甲酸乙酯;聚丙烯酸假酯;聚丙烯酸酯;纖維素酯;聚乙烯萘酯;聚碳酸酯;聚碸;聚醚碸;聚醚酮;聚苯基硫醚;及聚苯基氧化物等。其中,又以聚乙烯、聚丙烯、降莰烯系聚合物等之聚烯烴所形成之基材為佳。
基材之厚度,通常為5μm~300μm,較佳為20μm~200μm。
又,將基材剝離,僅轉印聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物時,即可得到更薄膜化之效果。
光學異向性層形成用組成物塗佈於基材上之面,亦可形成配向膜。配向膜係指,具有可使上述聚合性液晶化合物依所期待的方向進行配向之配向規制力者。
配向膜,以具有不會受到塗佈於光學異向性層形成用組成物等而溶解的耐溶劑,且,於去除溶劑或對後述聚合性液晶化合物進行配向的加熱處理中,具有耐熱性者為佳。配向膜,可列舉如,含有配向性聚合物之配向膜、光配向膜,及表面具有凹凸圖型或複數的溝槽之槽狀配向膜等。
該些配向膜,可使聚合性液晶化合物容易進行配向。又,依配向膜之種類或摩擦條件等,而可控制水
平配向、垂直配向、混合配向,及傾斜配向等各式各樣的配向。經由使棒狀液晶化合物形成水平配向,或,使圓盤狀液晶化合物形成垂直配向之方式,而可控制正面延遲(retardation)之值。
配向膜之厚度,通常為10nm~10000nm之範圍,較佳為10nm~1000nm之範圍,更較佳為50nm~200nm之範圍。
配向性聚合物,可列舉如,具有醯胺鍵結之聚醯胺或明膠類、具有醯亞胺鍵結之聚醯亞胺及其水解物之聚醯胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酸基醯胺、聚噁唑、聚乙烯亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯基吡咯啶酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯類等。其中,又以聚乙烯醇為佳。亦可將2種以上的配向性聚合物組合使用。
含有配向性聚合物之配向膜,通常為將配向性聚合物溶解於溶劑而形成的配向性聚合物組成物塗佈於基材,再去除溶劑而形成塗佈膜,或將配向性聚合物組成物塗佈於基材,去除溶劑後形成塗佈膜,再摩擦該塗佈膜而可製得。
配向性聚合物組成物中,配向性聚合物之濃度,只要可使配向性聚合物完全溶解於溶劑之範圍即可。相對於配向性聚合物組成物,配向性聚合物之含量,較佳為0.1~20質量%,更佳為0.1~10質量%。
配向性聚合物組成物,可由市場取得。市售之配向性聚合物組成物,例如Sunever(註冊商標、日產化學工業(股)製)、光(opto)ma(註冊商標、JSR(股)製)等。
將配向性聚合物組成物塗佈於基材之方法,可列舉如,與後述光學異向性層形成用組成物塗佈於基材之方法為相同之方法。去除配向性聚合物組成物所含溶劑之方法,可列舉如,自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
對於由配向性聚合物組成物所形成之塗佈膜,可施以摩擦處理。經由施以摩擦處理時,可對前述塗佈膜賦予配向規制力。
摩擦處理之方法,可列舉如,將摩擦布捲曲後,於迴轉的摩擦滾筒上,與前述塗佈膜接觸之方法等。進行摩擦處理時,只要進行遮蔽處理,即可於配向膜上形成配向方向相異的複數個區域(圖型)。
光配向膜,通常可將含有具有光反應性基之聚合物或單體與溶劑的光配向膜形成用組成物塗佈於基材,將溶劑去除後,照射偏光(較佳為偏光UV)之方式而可製得。光配向膜,可經由選擇所照射的偏光之偏光方向的方式,而可任意地控制配向規制力之方向。
光反應性基係指,經由光照射而可產生配向
能力之基之意。具體而言,可列舉如,可經由光照射而可產生之作為分子的配向引發反應、異構化反應、光二聚化反應、光交聯反應或光分解反應等之配向能力之起源的光反應之基等。光反應性基,以具有不飽和鍵結,特別是以具有雙鍵之基為佳,以具有由碳-碳雙鍵(C=C鍵結)、碳-氮雙鍵(C=N鍵結)、氮-氮雙鍵(N=N鍵結)及碳-氧雙鍵(C=O鍵結)所成群所選出之至少一個之基為特佳。
具有C=C鍵結之反應性基,可列舉如,乙烯基、聚烯基、二苯基乙烯基、茋唑(stilbazole)基、氮雜茋(stilbazolium)基、查耳酮基及桂皮醯基(cinnamoyl)等。具有C=N鍵結之光反應性基,可列舉如,具有芳香族希夫鹼、芳香族腙(hydrazone)等結構之基等。具有N=N鍵結之光反應性基,可列舉如,偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲(formazan)基,及,具有氧偶氮基苯結構之基等。具有C=O鍵結之光反應性基,可列舉如,二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及馬來醯亞胺基等。該些之基中,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。
有關光二聚化反應或光交聯反應之基,以其具有優良的配向性之觀點,而為較佳。其中,又以與光二聚化反應有關之光反應性基為佳,就容易製得配向所必須之偏光照射量較少,且具有優良的熱安定性或經時安定性
之光配向膜的觀點,以桂皮醯基(cinnamoyl)基及查耳酮基為佳。具有光反應性基之聚合物,以該聚合物側鏈的末端部具有形成桂皮酸結構的桂皮醯基(cinnamoyl)者為特佳。
光配向膜形成用組成物中之具有光反應性基之聚合物或單體的含量,可依聚合物或單體的種類或作為目的的光配向膜之厚度而可調節,但至少以0.2質量%以上為佳,以0.3~10質量%之範圍為較佳。於不會顯著損害光配向膜特性之範圍,光配向膜形成用組成物可含有聚乙烯醇或聚醯亞胺等之高分子材料或光增感劑。
光配向膜形成用組成物塗佈於基材之方法,可列舉如,與後述光學異向性層形成用組成物塗佈於基材之方法為相同之方法等。由經塗佈之光配向膜形成用組成物中去除溶劑的方法,可列舉如,與由配向性聚合物組成物去除溶劑之方法為相同之方法等。
照射偏光之方法中,例如可使用直接以偏光照射由塗佈於基材上的光配向膜形成用組成物去除溶劑後之物的形式,或,由基材側照射偏光,使偏光穿透基材之照射形式亦可。又,該偏光,以實質上為平行光線者者為佳。所照射之偏光的波長,只要為可使具有光反應性基之聚合物或單體的光反應性基,吸收得到光能量的波長區域者即可。具體而言,可列舉如,以波長250nm~400nm之範圍的UV(紫外線)為特佳。照射該偏光之光源,可列舉如,氙氣燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物
燈、KrF、ArF等之紫外光雷射等。其中,又以高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈,於波長313nm具有較大的紫外線之發光強度而為較佳。由前述光源所產生之光線,經由通過適當的偏光層進行照射時,即可照射偏光之UV。偏光層,可列舉如,偏光過濾器、格蘭-湯姆森稜鏡,及格蘭-泰勒稜鏡等偏光稜鏡,及線柵(wire grid)形式之偏光層等。
進行偏光照射時,若進行遮蔽處理時,即可於配向膜上形成配向方向相異的複數之區域(圖型)。
光學異向性層形成用組成物為塗佈於上述基材或配向膜上。將光學異向性層形成用組成物塗佈於基材上之方法,可列舉如,擠出塗覆法、正向凹版塗覆法、逆向凹版塗覆法、CAP塗覆法、縫隙塗覆法、鑄模塗覆法等。又,例如亦可使用浸潤式塗佈機(Dip Coater)、棒狀塗佈機、旋轉塗佈器等塗佈機進行塗佈之方法等。其中,又以Roll to Roll形式為可進行連續性塗佈之觀點,相較於使用CAP塗覆法、噴墨法、浸潤式塗覆法、縫隙塗覆法、鑄模塗覆法及棒狀塗佈機進行塗佈之方法為佳。使用Roll to Roll形式進行塗佈時,可先將光配向膜形成用組成物等塗佈於基材而形成配向膜,再連續地將光學異向性層形成用組成物塗佈於所得之配向膜上。
去除光學異向性層形成用組成物中所含之溶劑的乾燥方法,可列舉如,自然乾燥、通風乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥及組合該些之方法等。其中,又以自然乾燥或加熱乾燥為佳。乾燥溫度以0~250℃之範圍為佳,以50~220℃之範圍為較佳,以60~170℃之範圍為更佳。乾燥時間,以10秒鐘~20分鐘為佳,更佳為30秒鐘~10分鐘。光配向膜形成用組成物及配向性聚合物組成物可進行相同的乾燥處理。
本發明中,使聚合性液晶化合物進行聚合之方法,以光聚合者為佳。光聚合方法,可以將活性能量線照射於經將含聚合性液晶化合物之光學異向性層形成用組成物塗佈於基材上或配向膜上而形成之層合體的方式予以實施。所照射之活性能量線,可配合乾燥被膜中所含之聚合性液晶化合物之種類(特別是聚合性液晶化合物所具有的光聚合性官能基之種類)、含有光聚合起始劑時,為依光聚合起始劑之種類,及該些之量作適當之選擇。具體而言,可列舉如,由可見光、紫外光、紅外光、X線、α線、β線,及γ線所成之群所選出之一種以上的光線等。其中,就容易控制聚合反應進行之觀點,及作為光聚合裝置時,可於該領域中被廣泛地使用等觀點,以紫外光為佳,故以選擇可被紫外光進行光聚合之方式,適當地選擇聚合性液晶化
合物之種類者為佳。
光學異向性層形成用組成物含有光聚合起始劑時,以選擇可被紫外光進行光聚合之方式,適當地選擇光聚合起始劑之種類者為佳。
前述活性能量線之光源,可列舉如,低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙氣燈、鹵素燈、碳弧燈、鎢燈、鎵燈、準分子雷射、可於波長範圍380~440nm發光之LED光源、化學燈、黑光燈、微波激動水銀燈、金屬鹵化物燈等。
照射光線之時間,通常為0.1秒~10分鐘,較佳為0.1秒~1分鐘,更佳為0.1秒~30秒,更較佳為0.1秒~10秒。
於上述範圍內時,可製得具有更優良透明性的光學異向性層。
本發明之相位差薄膜(光學異向性層)之厚度,可配合其用途作適當之調節,又以0.5μm~5μm為佳,就降低光彈性之觀點,以0.5μm~4μm為較佳,以0.5μm~3μm為更佳。
聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物,其最大吸收波長(λ max),較佳為250~400nm,更佳為280~390nm,更較佳為300~380nm,特較佳為315~385nm,極佳為330~360nm。聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物之最大吸收波長(λ max)於上述下限值以上時,該聚合物所形成之相位差薄膜具有容易顯示逆波長
分散性之傾向。聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物之最大吸收波長(λ max)於上述上限值以下時,因可見光區域之吸收受到抑制,而使薄膜不易著色。
又,聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物,以滿足上述式(1)者為佳。滿足上述式(1)時,可抑制380nm附近的紫外線所造成得相位差薄膜之劣化,或有機EL元件等顯示元件之劣化。
又,由聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物所形成之液晶硬化膜(相位差薄膜),以具有逆波長分散性者為佳,即,以滿足上述式(5)及式(6)者為佳。
本發明之相位差薄膜,以含有於波長360~420nm中顯示最大吸收波長(λ max)的化合物(以下,亦簡稱為「光選擇吸收性化合物」)者為佳。
本發明之相位差薄膜含有於波長360~420nm中可顯示最大吸收波長(λ max)的化合物時,對於短波長的可見光可顯示出高光選擇吸收性,而可發揮出高耐光性,此外,於使用於顯示裝置時,可得到具有良好顯示特性之相位差薄膜。
於波長360~420nm中可顯示最大吸收波長(λ max)的化合物,只要為具有前述吸收特性時,並未有特別之限定,例如可使用公知的紫外線吸收劑等,但就耐光性及顯示特性之觀點,以於波長380~430nm顯示最大吸收的化合物為較佳,以於400nm附近的波長區域顯
示出光選擇吸收性之化合物為更佳。
本發明中,光選擇吸收性化合物,例如滿足下述式(3’)之化合物等。
0.4≧ε(420)/ε(400) (3’)
式(3’)中,ε(400)表示波長400nm時之克吸光係數,ε(420)表示波長420nm時之克吸光係數。
如上所述,ε(420)/ε(400)之值為表示相對於波長420nm時之吸收的強度時之波長400nm時之吸收的強度,故該數值越小時,表示400nm附近的波長區域具有特殊的吸收。含有具有該些吸收特性的化合物時,可賦予相位差薄膜於400nm附近的波長區域中具有高光選擇吸收性,而可提高相位差薄膜之耐光性。又,因對於有機EL元件等顯示元件發光之420nm附近的藍色光之吸收較低,故顯示裝置中使用含有該些化合物的相位差薄膜時,不會阻礙色彩之表現,而可得到良好的顯示特性。光選擇吸收性化合物中,ε(420)/ε(400)之值較佳為0.4以下,更佳為0.3以下,更較佳為0.25以下,特較佳為0.23以下,極佳為0.2以下,例如0.15以下。其下限值並未有特別之限定,就可使用光選擇吸收性化合物維持於400nm附近的吸收機能之觀點,通常以0.01以上為佳。本發明之較佳的一實施態樣中,ε(420)/ε(400)之值為0.016~0.207。
本發明中,光選擇吸收性化合物,除前述式(3’)以外,以再滿足下述式(7)及(8)者為佳。
λ max<420nm (7)
ε(400)≧40 (8)
式(7)中,λ max表示光選擇吸收性化合物之最大吸收波長。式(8)中,ε(400)表示波長400nm時之克吸光係數,克吸光係數之單位定義為L/(g‧cm)。
滿足前述式(7)及(8)時,該光選擇吸收性化合物之最大吸收存在於較420nm為更短波長之側,且,可稱為於波長400nm附近具有具有高吸收之化合物。含有該些光選擇吸收性化合物時,可得到不會影響顯示特性且具有高耐光性的光學層合體。又,就少量且可發揮高吸收效果之觀點為有利者。本發明中,光選擇吸收性化合物之最大吸收λ max,以410nm以下為較佳,以400nm以為更佳。又,ε(400)之值60以上為較佳,以80以上為更佳,以100以上為特佳。又,ε(400)之值通常為500以下。
可顯示出上述吸收特性的光選擇吸收性化合物,例如,下述式(I)所表示之化合物等。下述式(I)所示化合物,就光選擇吸收性、添加於相位差薄膜之容易性、具有高莫耳吸光係數等觀點而言為優良者。
前述式(I)中,R1表示氫原子或碳數1~10
之烷基,就目的之光選擇吸收性之觀點,較佳為表示碳數1~8,更佳為表示碳數1~5,更較佳為表示碳數1~3之烷基。其中,該烷基至少具有1個伸甲基時,該伸甲基中之至少1個可被氧原子或硫原子所取代。該烷基,可列舉如,甲基、乙基,n-丙基、異丙基,n-丁基、tert-丁基,n-己基,n-辛基,n-癸基、甲氧基、乙氧基及異丙氧基等。
前述式(I)中,A1、A2及A3,互相獨立表示氫原子、碳數1~6之烷基、芳香族烴基或芳香族雜環基。其中,前述烷基至少具有1個伸甲基時,該伸甲基中之至少1個可被二級胺基、氧原子、硫原子所取代。該烷基,可列舉如,甲基、乙基,n-丙基、異丙基,n-丁基、tert-丁基,n-己基、甲氧基、乙氧基及異丙氧基等。
前述式(I)中之A1、A2及A3所例示之芳香族烴基及芳香族雜環基亦可具有取代基。取代基,例如鹵素原子、碳數1~6之烷基、氰基、硝基等。該些芳香族烴基,以碳數6~12之芳香族烴基為佳,例如,苯基、萘基等。又,芳香族雜環基,以碳數3~9之芳香族雜環基為佳,例如,吡啶基、吡咯烷基、喹啉基、噻吩基、咪唑基、噁唑基、吡咯基、噻唑基及呋喃基等。
A1與A2、A2與A3可互相連結形成環結構。A1與A2所形成之環結構,例如4~8員環之含氮環結構等,又以5員環或6員環之含氮環結構為佳。具體而言,可列舉如,吡咯啶環、二氫吡咯(pyrroline)環、咪唑啶
環、咪唑啉環、噁唑啉環、噻唑啉(thiazolines)環、哌啶環、嗎啉環、哌嗪環等。該些之環亦可具有取代基。取代基,可列舉如,與A1、A2及A3所例示之芳香族烴基及芳香族雜環基所可具有的取代基之例示內容為相同者等。
A2與A3所形成之環結構,可列舉如,4~8員環之含氮環結構等,又以5員環或6員環之含氮環結構為佳。該些環可具有取代基,該些之環結構,前述A1與A2所形成之環結構的例示內容為相同者等。又,A2與A3所形成之環結構,可與芳香族環、脂肪族環等其他環結構共同形成縮合環結構。
前述式(I)中,X1及X2表示互相獨立之電子吸引性基。電子吸引性基,例如,-CN(氰基)、-NO2(硝基)、鹵素原子、被鹵素原子所取代之烷基、-Y1-R4[式中,R4表示氫原子、碳數2~50之烷基,或至少具有1個伸甲基之碳數2~50之烷基,且該伸甲基中之至少1個可被氧原子所取代之烷基,該烷基上之碳原子可鍵結取代基,Y1表示-CO-、-COO-、-OCO-、-NR5CO-或-CONR6-(R5及R6各自獨立表示氫原子、碳數1~6之烷基或苯基)]等。X1及X2可互相連結形成環結構。X1及X2所形成之環結構,例如,米氏酸(Meldrum’s acid)結構、巴比妥酸(Barbituric acid)結構、雙甲酮結構等。
X1,就光選擇吸收性,及與相位差薄膜材料之相溶性之觀點,以-CN(氰基)、-NO2(硝基)、鹵素原子,或-Y1-R4中之Y1為-CO-、-COO-,或-OCO-者為佳,
-CN(氰基),或-Y1-R4中之Y1為-COO-為較佳。X2,同樣地就光選擇吸收性,及與相位差薄膜材料之相溶性之觀點,以-CN(氰基)、-NO2(硝基)、鹵素原子,或-Y1-R4中之Y1為-CO-、-COO-,或-OCO-為佳,以-Y1-R4中之Y1為-COO-為較佳。又,X1及X2互相連結形成環結構者亦佳。
前述式(I)所表示之光選擇吸收性化合物,具體而言,例如以下所示之化合物。下述式(Ia)所示化合物,及下述式(Ib)所表示之化合物等:
[式中,R2及R3表示互相獨立之氫原子或碳數1~12之烷基,A表示伸甲基、二級胺基、氧原子或硫原子,R1、X1及X2,表示與前述為相同之意義]
[式中,A1’表示氫原子、碳數1~6之烷基、芳香族烴基或芳香族雜環基,該烷基至少具有1個伸甲基時,該伸甲基中之至少1個可被二級胺基、氧原子、硫原子所取
代,該芳香族烴基及芳香族雜環基可具有取代基,R1、X1及X2,表示與前述為相同之意義]。
前述式(Ia)中之R2及R3中,就光選擇吸收性之觀點,較佳為氫原子或碳數1~10之烷基,更佳為氫原子或碳數1~8之烷基,更較佳為氫原子或碳數1~5之烷基,特較佳為氫原子或碳數1~3之烷基、非常佳為表示氫原子。
前述式(Ia)中之A,就可產生高光選擇吸收性之觀點,較佳表示伸甲基,或氧原子。
前述式(Ib)中,A1’所例示之烷基,例如,甲基、乙基,n-丙基、異丙基,n-丁基、tert-丁基,n-己基、甲氧基、乙氧基、異丙氧基等。又,A1’所例示之芳香族烴基及芳香族雜環基可具有取代基,該些取代基,可列舉如,與前述式(I)中之A1、A2及A3所例示之芳香族烴基及芳香族雜環基所可具有的取代基之例示內容為相同者。該些芳香族烴基,以碳數6~12之芳香族烴基為佳,例如,苯基、萘基等。又,芳香族雜環基,以碳數3~9之芳香族雜環基為佳,例如,吡啶基、吡咯烷基、喹啉基、噻吩基、咪唑基、噁唑基、吡咯基、噻唑基、呋喃基等。就製造上之簡易性之觀點,A1’以苯基、萘基為佳,以苯基為較佳。
前述式(Ia)所表示之光選擇吸收性化合物,具體而言,例如以下所示之化合物。
[式(Ia-I)中,A,R1~R4、X1及Y1分別表示與前述為相同之意義]所表示之化合物等。
其中,相位差薄膜含有光選擇吸收性化合物時,就與相位差薄膜材料之相溶性之觀點,相位差薄膜以含有式(Ia-I)所表示之光選擇吸收性化合物為佳。
式(Ia-I)中之R4中之碳數2~50之烷基,就與疏水性物質之親和性及/或對疏水性溶劑之溶解性與經濟性之觀點,其碳數以2~30為佳,以2~20為較佳,以2~10為更佳。
R4中之至少具有1個伸甲基之碳數2~50之烷基,就與疏水性物質之親和性及/或對疏水性溶劑之溶解性與經濟性之觀點,碳數較佳為3~45,更佳為4~40,更較佳為5~43,特較佳為6~40,極佳為8~38、非常佳為碳數10~35、非常特佳為碳數12~34,例如碳數14~32之烷基。其中,至少具有1個伸甲基之碳數2~50之烷基中,該伸甲基中之至少1個可被氧原子所取
代,例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-甲氧基乙氧基甲基、二乙二醇基、三乙二醇基、二丙二醇基、三丙二醇基等。
R4為碳數2~50,特別是碳數3~50之烷基時,就與疏水性物質之親和性及/或對疏水性溶劑之溶解性之觀點,R4為碳數3~12,特別是亦可為碳數6~10之具有分支結構的烷基。
其中,具有分支結構的烷基係指,該烷基所具有的碳原子中之至少一個為三級碳,或四級碳的烷基之意。碳數3~12之具有分支結構的烷基之具體例,可列舉如,具有下述結構的烷基等。
又,R4之烷基上之碳原子可鍵結取代基。取代基,例如鹵素原子、碳數1~6之烷基、氰基、硝基、碳數1~6之烷基亞磺醯基、碳數1~6之烷基磺醯基、羧基、碳數1~6之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之烷硫基、碳數1~6之N-烷胺基、碳數2~12之N,N-二烷胺基、碳數1~6之N-烷胺磺醯基、碳數2~12之
N,N-二烷胺磺醯基等。
式(Ia-I)中之Y1,就光選擇吸收性及與光學異向性層形成用組成物之相溶性之觀點,較佳為-CO-、-COO-、-OCO-或O-,更佳為-CO-、-COO-或OCO-。
前述式(Ia-I)所表示之化合物,例如下述式(Ia-II):
所表示之化合物等。式(Ia-II)所表示之化合物,就具有高光選擇吸收性、優良的與疏水性物質之親和性及/或對疏水性溶劑之溶解性等觀點,本發明之相位差薄膜以含有式(Ia-II)所表示之光選擇吸收性化合物為佳。
式(Ia-II)中,R1表示與前述為相同之意義。R4’表示氫原子或碳數2~20之烷基,該烷基至少具有1個伸甲基時,該伸甲基中之至少1個可被氧原子所取代。該些烷基,可列舉如,前述式(Ia-I)中之R4中所例示之內容等。
前述式(Ia-II)所表示之化合物,例如,下述式(Ia-III):
[式中,R4’’表示碳數1~6之烷基,n表示1~10之整
數]所表示之化合物等。式(Ia-III)所表示之光選擇吸收性化合物,對於400nm附近之波長區域具有高光選擇吸收性,且,對於各種溶劑具有優良的溶解性及/或與各種化合物之親和性,而有顯示兩親媒性之傾向。因此,可容易溶解於該領域中一般使用的各溶劑,又,不易產生滲出現象,而可賦予相位差薄膜高耐光性。因此,式(Ia-III)所表示之光選擇吸收性化合物,於本發明中,為特佳的光選擇吸收性化合物之1。
式(Ia-III)中,R4’’較佳為碳數2~5之烷基,更佳為碳數3或4之烷基。又,n較佳為1~8之整數,更佳為1~6之整數,例如為1~4之整數,特別是為1~3之整數。n為上述範圍內時,對疏水性溶劑具有良好的溶解性及/或與疏水性物質具有良好的親和性,容易溶解於可溶解作為相位差薄膜材料的液晶化合物之疏水性溶劑,且不易產生滲出現象。又,n為上述範圍內時,即使一分子所具有的可提高光吸收性之構成光學層合體的構件中所含的化合物(I)為少量時,亦可產生抗藍光機能,又,例如相位差薄膜含有式(Ia-III)所表示之化合物時,也不易阻礙相位差薄膜的光學機能。
式(Ia-III)所表示之化合物,具體而言,例如以下所例示之內容等。
前述式(Ib)所表示之光選擇吸收性化合物,具體而言,例如以下所示之化合物。
其中,就製造上之簡易性之觀點,以式(Ib)所表示之光選擇吸收性化合物為式(Ib-I)所表示之化合物為佳。
式(Ib-I)所表示之化合物,具體而言,可列舉如,以下所示之化合物。
本發明中,光選擇吸收性化合物,以含有至少1個式(I)所表示之化合物者為佳,以含有由式(Ia)所表示之化合物及式(Ib)所表示之化合物所成之群所選
出之至少1種為較佳,以含有式(Ia-I)所表示之化合物及式(Ib-I)所表示之化合物所成之群所選出之至少1種為更佳。
前述式(Ia-II)所表示之化合物,例如,使2-甲基二氫吡咯(pyrroline)經由甲基化劑而形成1,2-二甲基吡咯啉鹽,隨後,再與N,N’-二苯基甲脒進行反應。最後,於乙酸酐,及胺觸媒存在下,與活性甲基化合物進行反應之方式而可製得。前述式(Ia)、(Ia-I)及(Ia-III)所表示之化合物,可依與前述式(Ia-II)所表示之化合物為相同之方法而製得。式(Ib)及(Ib-I)所表示之化合物,可使3-甲醯基吲哚與活性甲基化合物進行反應(Knoevenagel反應)之方式而可製得,反應中可併用胺觸媒。式(Ib)及(Ib-I)中之R1為碳數1~10之烷基時,對3-甲醯基吲哚,以於鹼觸媒存在下與鹵化烷基進行反應,隨後,再與活性甲基化合物進行反應結果,即可製得目的之光選擇吸收性化合物。又,該些化合物可使用市售產品。
本發明之相位差薄膜中,有關前述式(2)及(3)之光吸收特性,可經由添加前述光選擇吸收性化合物之方式予以控制。本發明之相位差薄膜含有前述光選擇吸收性化合物時,例如,可將光選擇吸收性化合物先添加於先前記載的含聚合性液晶化合物之光學異向性層形成用組成物中即可。
光選擇吸收性化合物之含量,可配合所使用
的光選擇吸收性化合物之種類或其組合、所使用的溶劑之種類或量、相位差薄膜之膜厚等作適當之決定即可。本發明之一實施態樣中,光選擇吸收性化合物之含量,相對於相位差薄膜的固形成份100質量份,較佳為0.1~20質量份,更佳為1~20質量份,更較佳為3~12質量份。光選擇吸收性化合物含有前述範圍內之量時,於長時間存放下也不會析出於相位差薄膜中,又,由聚合性液晶化合物形成之相位差薄膜之情形時,也可在不會阻礙該聚合性液晶化合物之配向的情況下製得所期待的相位差薄膜。
又,本發明之相位差薄膜,除於上述400nm附近顯示出高光選擇吸收性之光選擇吸收性化合物以外,可再含有於300~380nm之波長區域顯示出吸收的該領域中一般所使用的公知的紫外線吸收劑。該些紫外線吸收劑,例如,三唑化合物、三化合物等。併用紫外線吸收劑時,可有效地抑制因紫外線所造成的相位差薄膜性能之劣化。
本發明之其他實施態樣中,為提供一種包含本發明之相位差薄膜與偏光板的橢圓偏光板及圓偏光板。本發明之一實施態樣中,偏光板上層合本發明之相位差薄膜時,以相位差薄膜之遲相軸(光軸)與偏光板之吸收軸以實質上形成45°之方式層合者為佳。本發明之相位差薄膜之遲相軸(光軸)與偏光板之吸收軸以實質上形成45°之方式層合結果,可得到作為圓偏光板之機能。又,本發明之相位差薄膜之遲相軸與偏光板之吸收軸亦可以實質上
形成一致或垂直交叉之方式層合。本發明之相位差薄膜之遲相軸與偏光板之吸收軸經由實質上形成一致或垂直交叉結果,亦具有作為光學補償薄膜之機能。又,實質上45°係指通常為45±5°之範圍、實質上為一致或垂直交叉係指通常為0±5。之範圍或90±5°之範圍。
又,上述偏光板為具有將入射之自然光以直線偏光方式取出之機能者。其中,偏光板之具體例,可列舉如,一軸延伸之聚乙烯醇系樹脂薄膜上吸附碘或二色性染料等二色性色素而形成配向者等。又,亦可使用塗佈型的薄膜偏光板。塗佈型之薄膜偏光板,例如,可使用特開2012-58381、特開2013-37115、國際公開第2012/147633、國際公開第2014/091921所例示者。偏光子之厚度,並未有特別之限定,通常為使用0.5~35μm者。
本發明中,可提供一種具備有上述橢圓偏光板或圓偏光板的有機EL顯示裝置及液晶顯示裝置。本發明之橢圓偏光板或圓偏光板,可配合必要性進行裁斷,而使用於有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等顯示裝置。橢圓偏光板或圓偏光板,通常為介由黏著劑貼合於顯示裝置。具備有本發明之橢圓偏光板或圓偏光板的顯示裝置中,不僅對於紫外線區域之光線具有耐光性,對於400nm附近的短波長之可見光也具有高耐光性。因此,具有極優良的抑制構成顯示裝置的顯示元件或光學薄膜之劣化的效果。同時,本發明之橢圓偏光板或圓偏光板,因不易吸收顯示藍色的波長420nm附近之光線,故可使該顯示裝置
達成良好的色彩表現。
以下,將以實施例對本發明作更詳細之說明。例中之「%」及「份」,於無特別記載時,係指質量%及質量份。
將下述光配向性材料5份與環戊酮(溶劑)95份混合,將所得之混合物於80℃下攪拌1小時結果,製得光配向膜形成用組成物。下述光配向性材料,為依特開2013-33248號公報記載之方法所合成者。
將下述聚合性液晶化合物A(12.0份),與聚丙烯酸酯化合物(0.12份、均染劑、BYK-361N;BYK-Chemie公司製),與下述聚合起始劑(0.72份),與下述光吸收劑(0.36份),與環戊酮(100份、溶劑)混合,製得含
聚合性液晶化合物之組成物A。又,聚合性液晶化合物A,為依特開2010-31223號公報記載之方法所合成者。使用紫外可視分光光度計(UV3150島津製作所股份有限公司製)測定聚合性液晶化合物A之最大吸收波長λ max(LC)結果,為350nm。
‧聚合性液晶化合物A
‧聚合起始劑:2-二甲胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure 369;BASF日本公司製)
‧均染劑:聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-Chemie公司製)
‧光吸收劑:BONASORB UA-3911(環球化學工業公司製、λ max=392nm、ε(420)/ε(400)=0.207(於2-丁酮中)、ε(400)=115L/(g‧cm)、ε(420)=23.9L/(g‧cm))
除將光吸收劑之BONASORB UA-3911,以BONASORB UA-3912(環球化學工業公司製、λ max=386nm、ε(420)/ε(400)=0.145(於2-丁酮中)、ε(400)=66.3L/(g‧cm)、ε(420)=9.6L/(g‧cm))0.36
份替代使用以外,其他皆依與組成物A相同之製造方法,製得含聚合性液晶化合物之組成物B。
除將光吸收劑之BONASORB UA-3911,以S0511(FEW公司製、λ max=392nm、ε(420)/ε(400)=0.016(於2-丁酮中)、ε(400)=197L/(g‧cm)、ε(420)=3.2L/(g‧cm))0.24份替代使用以外,其他皆依與組成物A相同之製造方法,製得含聚合性液晶化合物之組成物C。
除將光吸收劑之BONASORB UA-3911,以化合物UVA-01(λ max=389nm、ε(420)/ε(400)=0.015(於2-丁酮中)、ε(400)=125L/(g‧cm)、ε(420)=1.9L/(g‧cm))0.36份替代使用以外,其他皆依與組成物A相同之製造方法,製得含聚合性液晶化合物之組成物D。又,化合物UVA-01,可依以下順序製得。
‧化合物UVA-01之合成例
於設置有戴氏冷卻管及溫度計之200mL-四口燒瓶內,於形成氮氛圍中,添加參考特開2014-194508而合成的UVA-M-02粉末10g、乙酸酐(和光純藥工業(股)製)3.7g、氰基乙酸2-乙氧基乙酯(東京化成工業(股)製)5.8g,及乙腈(和光純藥工業(股)製)60g,使用磁性攪拌子進行攪拌。於內溫25℃時,由滴入漏斗以1時間滴入N,N-二異丙基乙胺(以下,簡稱為DIPEA。東京化成工業(股)製)4.7g,滴入結束後,於內溫25℃下再保溫2小時。反應結束後,使用減壓蒸發器去除乙腈,將甲苯加入於所得之油狀物後所生成的不溶成份,以過濾方式取出去除。使用減壓蒸發器再度將濾液濃縮,濃縮後之溶液經管柱色層分析(二氧化矽凝膠)而純化,於甲苯中進行再結晶而製得目的物。該結晶於60℃減壓乾燥結果,得黄色粉末之UVA-01 5.2g。產率為65%。又,於2-丁酮中,使用紫外可視分光光度計(UV3150島津製作所股份有限公司製)測定UVA-01的最大吸收波長λ max(LC)結果,為389nm。又,ε(400)為125L/(g‧cm)、ε(420)/ε(400)為0.015。又,於CDCl3中之1H-NMR測定結果係如以下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ:1.21(t、3H)、2.10(quin.2H)、2.98-3.04(m、5H)、3.54-3.72(m、6H)、4.31(t、2H)、5.53(d、2H)、7.93(d、2H)
除不使用光吸收劑以外,其他皆依與組成物A相同之製造方法,製得含聚合性液晶化合物之組成物E。
除將聚合性液晶化合物A,以下述聚合性液晶化合物B(12.0份,paliocolorLC242(註冊商標);BASF公司製)替代使用、光吸收劑為使用上述化合物UVA-01(1.44份)以外,其他皆依與組成物A相同之製造方法,製得含聚合性液晶化合物之組成物F。使用紫外可視分光光度計(UV3150島津製作所股份有限公司製)測定聚合性液晶化合物B之最大吸收波長λ max(LC)結果,為252nm。
‧聚合性液晶化合物B
將厚度30μm之聚乙烯醇薄膜(平均聚合度約2400、皂化度99.9莫耳%以上),使用乾式延伸發以一軸延伸至約4倍,再於保持緊張狀態下,浸漬於40℃之純水40秒鐘。隨後,將其浸漬於28℃之碘/碘化鉀/水之質量比為0.044/5.7/100之染色水溶液中30秒鐘,進
行染色處理。
其次,將其浸漬於70℃之碘化鉀/硼酸/水之質量比為11.0/6.2/100之硼酸水溶液120秒鐘。隨後,使用8℃之純水洗淨15秒鐘後,保持300N之張力狀態,於60℃進行50秒鐘、其次於75℃進行20秒鐘之乾燥,製得於聚乙烯醇薄膜吸附碘形成配向的厚度12μm之偏光子。
將水系接著劑注入於所得偏光子,與環烯烴聚合物薄膜(COP、日本ZEON股份有限公司製ZF-14、無UV吸收特性)之間,以夾輥(Nip roll)進行貼合。將所得之貼合物之張力保持於430N/m之狀態,以60℃進行2分鐘之乾燥,製得單側面具有作為保護薄膜的環烯烴薄膜之偏光板。又,上述水系接著劑,為於水100份中,添加羧基改性聚乙烯醇(KURARE POVAL KL318;KURARE股份有限公司製)3份,與水溶性聚醯胺環氧樹脂(SUMIREZ樹脂650;住化CHEMTEX股份有限公司製、固形成份濃度30%之水溶液)1.5份而製得者。
依以下之方式,測定所得偏光板之偏光度Py及單體穿透率Ty。
使用設置附有偏光子固定器之分光光度計(UV-3150;島津製作所股份有限公司製)的裝置,依雙光束法於380~680nm之波長範圍中,以2nm階段式地測定透過軸方向之單體穿透率(T1)及吸收軸方向之單體穿透率(T2)。並依下述式(p)與(q),算出各波長中之單體
穿透率、偏光度,再依JIS Z8701之2度視野(C光源)進行視感度補正,算出視感度補正單體穿透率(Ty)及視感度補正偏光度(Py)。其結果,製得視感度補正單體穿透率Ty為43.0%、視感度補正偏光度Py為99.99%之吸收型偏光板。
又,波長380nm之穿透率為40.3%、波長400nm之穿透率為40.8%、波長420nm之穿透率為41.2%、波長430nm之穿透率為42.4%。
單體穿透率Ty(%)={(T1+T2)/2}×100 (p)
偏光度Py(%)={(T1-T2)/(T1+T2)}×100 (q)
使用電暈處理裝置(AGF-B10;春日電機股份有限公司製),以輸出0.3kW、處理速度3m/分鐘之條件,對將環烯烴聚合物薄膜(COP;ZF-14;日本ZEON股份有限公司製)進行1次處理。於施加電暈處理之表面上,使用棒狀塗佈機塗佈上述光配向膜形成用組成物,於80℃進行1分鐘乾燥,使用偏光UV照射裝置(附偏光子單元之SPOT CURE SP-7;牛尾電機股份有限公司製),以100mJ/cm2之積算光量實施偏光UV曝光,而形成配向膜。所得配向膜之厚度使用橢圓偏光計M-220(日本分光股份有限公司製)測定結果,為100nm。
隨後,將先前製得之含聚合性液晶化合物之
組成物A,使用棒狀塗佈機塗佈於配向膜上,於120℃下進行1分鐘乾燥。隨後,使用高壓水銀燈(UNIKURE VB-15201BY-A;牛尾電機股份有限公司製),由塗佈有組成物A之面側照射紫外線(氮氛圍下、波長313nm中之積算光量:500mJ/cm2)結果,形成含有光學異向性層1(相位差薄膜)之光學薄膜。所得光學異向性層1之厚度經雷射顯微鏡(LEXT;奧林帕斯股份有限公司製)測定結果,為2.1μm。
將黏著劑(琳德製、丙烯酸基系感壓黏著劑薄片)貼合於所得之光學薄膜的光學異向性層1側之後,使用電暈處理裝置(AGF-B10;春日電機股份有限公司製),以輸出0.3kW、處理速度3m/分鐘之條件進行1次處理以貼合偏光板。此時,相對於偏光板之吸收軸與光學異向性層1之遲相軸的關係為以形成45°之方式層合,而形成圓偏光板。隨後,經由剝離基材之COP薄膜結果,製得於偏光板轉印有光學異向性層1之圓偏光板1。
為測定光學異向性層1之面內相位差值Re(λ)及吸光度A(λ)之目的,將上述黏著劑貼合於另外依相同條件製得之光學薄膜的光學異向性層1側上,依相同方法製得轉印於玻璃的測定用樣品。使用雙折射測定裝置(KOBRA-WR;王子計測機器股份有限公司製)測定該樣品之波長450nm、波長550nm及波長630nm之面內相位
差值Re(λ),另外使用紫外可視分光光度計(UV-3150;島津製作所股份有限公司製)測定波長380nm、波長400nm及波長420nm之吸光度A(λ)。其結果係如表1所示。
於所得圓偏光板1之光配向膜側,再介由黏著劑(琳德製、丙烯酸基系感壓黏著劑薄片)貼合於玻璃,同樣地使用紫外可視分光光度計,測定波長300~800nm之範圍的穿透圖譜。波長380nm、波長400nm、波長420nm及波長430nm之穿透率T(λ)係如表2所示。
又,於圓偏光板1之光配向膜側,再介由上述黏著劑依序貼合於鋁之反射基材(製造商:光、品號:HA0323)。由圓偏光板1側,將C光源之光線由6°方向照射該貼合物,以測定反射圖譜。由所得反射圖譜與C光源之等色係數,算出L*a*b*(CIE)表色系中之色度a*及b*。其結果係如表2所示。
又,OLED之光取出率為基於OLED發光圖譜及圓偏光板之穿透圖譜,依下述式而算出,其結果係如表2所示。又,λ BLUE=430nm、λ GREEN=550nm、λ RED=
620nm。
OLED光取出率(%)=OLED發光強度(λ)×圓偏光板穿透率(%)
除將組成物A以組成物B替代使用以外,其他皆依與實施例1相同方法,製得光學異向性層2及圓偏光板2。光學異向性層2之厚度、面內相位差值Re(λ)及吸光度A(λ)之結果係如表1所示,圓偏光板之穿透率T(λ)、反射色相及OLED之光取出率結果,係如表2所示。
除將組成物A以組成物C替代使用以外,其他皆依與實施例1相同方法,製得光學異向性層3及圓偏光板3。光學異向性層3之厚度、面內相位差值Re(λ)及吸光度A(λ)之結果係如表1所示,圓偏光板之穿透率T(λ)、反射色相及OLED之光取出率結果,係如表2所示。
除將組成物A以組成物D替代使用以外,其他皆依與實施例1相同方法,製得光學異向性層4及圓偏光板4。光學異向性層4之厚度、面內相位差值Re(λ)及吸
光度A(λ)之結果係如表1所示,圓偏光板之穿透率T(λ)、反射色相及OLED之光取出率結果,係如表2所示。
除將組成物A以組成物F替代使用以外,其他皆依與實施例1相同方法,製得光學異向性層5及圓偏光板5。光學異向性層5之厚度、面內相位差值Re(λ)及吸光度A(λ)之結果係如表1所示,圓偏光板之穿透率T(λ)、反射色相及OLED之光取出率結果,係如表2所示。
除將組成物A以組成物E替代使用以外,其他皆依與實施例1相同方法,製得光學異向性層6及圓偏光板6。光學異向性層6之厚度、面內相位差值Re(λ)及吸光度A(λ)之結果係如表1所示,圓偏光板之穿透率T(λ)、反射色相及OLED之光取出率結果,係如表2所示。
將上述製得之實施例1~4之圓偏光板及比較例1之圓偏光板,介由黏著劑貼合於玻璃後,投入碳弧耐候性試驗機(SUGA試驗機製、SUNSHINE WETHER METER 78.5W/m2、波長300~400nm)中,由偏光板側實施200小時之紫外光曝露試驗。使用雙折射測定裝置(KOBRA-WR;王子計測機器股份有限公司製)測定曝光前及曝光後之各偏光的波長450nm、波長550nm及波長630nm之面內相位差值Re(λ)。其結果係如表3所示。
實施例1~5之圓偏光板1~5不會阻礙由OLED射出之光線,且可有效地阻斷由外部光線產生之紫外線中的藍光光線。依此結果,得知除可保護OLED等顯示元件的同時,亦可降低觀看顯示器時的疲勞感。又,於
紫外光曝露試驗中,由曝光前後之Re(450)/Re(550)之變化得知,實施例1~4之圓偏光板1~4,相較於比較例1之圓偏光板6為較小,得知已改善相位差薄膜本身波長分散性之降低現象。又,實施例1~5中,因外部光線的反射色相亦接近中間相,故可達成更明確之顯示結果。
Claims (11)
- 一種相位差薄膜,其特徵為,全部滿足下述式(1)~(4):2≦A(380) (1) 0.5≦A(400) (2) 0.4≧A(420)/A(400) (3) 100nm≦Re(550)≦170nm (4)[式中,A(λ)表示波長λnm中之吸光度,Re(550)表示對波長550nm之光線的面內相位差值]。
- 如請求項1之相位差薄膜,其厚度為0.5μm以上、5μm以下。
- 如請求項1之相位差薄膜,其為由聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物所形成之層。
- 如請求項1之相位差薄膜,其尚具有以下述式(5)及式(6)所表示之光學特性:Re(450)/Re(550)≦1 (5) 1≦Re(650)/Re(550) (6)[式中,Re(λ)表示對波長λnm之光線的面內相位差值]。
- 如請求項1之相位差薄膜,其中,聚合性液晶化合物於配向狀態中的聚合物於波長300~400nm間顯示出最大吸收,且,顯示滿足式(1)之吸收。
- 如請求項1之相位差薄膜,其為含有於波長360~420nm中顯示最大吸收的化合物。
- 如請求項6之相位差薄膜,其中,於波長360~420nm顯示最大吸收的化合物為滿足下述式(I)者:
- 一種圓偏光板,其特徵為,如請求項1~7中任一項所記載的相位差薄膜的遲相軸與偏光板之吸收軸為實質上以形成45°之方式層合者。
- 一種有機EL顯示裝置,其特徵為,具備有如請求項8之圓偏光板。
- 一種橢圓偏光板,其特徵為,如請求項1~7中任一項所記載的相位差薄膜的遲相軸與偏光板之吸收軸為實質上以形成一致或垂直交叉之方式層合者。
- 一種液晶顯示裝置,其特徵為,具備如請求項10之橢圓偏光板。
Applications Claiming Priority (2)
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