TW201936714A - 光學異向性膜 - Google Patents
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Abstract
本發明之光學異向性膜係用於顯示裝置之前面板者,包含聚醯亞胺系高分子,且滿足下述式(1):
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差]。
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差]。
Description
本發明係關於一種用作顯示裝置之前面板之光學異向性膜、具有該光學異向性膜之偏光板、將該偏光板製成長條狀而成之長條偏光板、及具備該光學異向性膜或該偏光板之顯示裝置。
先前,使用玻璃作為顯示裝置之顯示器等之材料。然而,玻璃具有容易破裂、較重等缺點,並且未必具有就近年之薄型化、輕量化及軟性化而言充分之材料特性。因此,正在研究對含有聚醯亞胺系高分子之樹脂賦予耐擦傷性或彎曲性等之積層膜(例如專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2017/014279號
[發明所欲解決之問題]
另一方面,有時會在配戴偏光太陽眼鏡之狀態下視認顯示裝置,於此種情形時,要求即便穿過偏光太陽眼鏡觀察畫面,視認性亦優異。作為改善視認性之方法,為了將自配置於顯示裝置之視認側之偏光板出射之直線偏光轉換成橢圓偏光,必須將相位差板以特定角度配置於上述偏光板之視認側。
然而,根據本發明者之研究,若將上述相位差板另行積層於積層膜,則可撓性並不充分,且無法實現充分之薄膜化。進而得知,當於配戴偏光太陽眼鏡之狀態下視認顯示裝置時,存在根據顯示裝置之角度而視認性不充分之情形。
然而,根據本發明者之研究,若將上述相位差板另行積層於積層膜,則可撓性並不充分,且無法實現充分之薄膜化。進而得知,當於配戴偏光太陽眼鏡之狀態下視認顯示裝置時,存在根據顯示裝置之角度而視認性不充分之情形。
因此,本發明之目的在於提供一種厚度較薄、即便穿過偏光太陽眼鏡觀察顯示裝置而亦具有優異之視認性之光學異向性膜、具有該光學異向性膜之偏光板、將該偏光板製成長條狀而成之長條偏光板、及具備該光學膜或該偏光板之顯示裝置。
[解決問題之技術手段]
[解決問題之技術手段]
本發明者為了解決上述課題而進行了努力研究,結果發現,若將包含聚醯亞胺系高分子之光學異向性膜用作顯示裝置之前面板,並將該光學異向性膜之550 nm下之面內相位差設為特定範圍,則可解決上述課題,從而完成了本發明。即,本發明中包含以下者。
[1]一種光學異向性膜,其係用於顯示裝置之前面板者,包含聚醯亞胺系高分子,且滿足下述式(1):
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差]。
[2]一種偏光板,其具有如[1]之光學異向性膜及偏光膜。
[3]如[2]之偏光板,其中光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角度θ1滿足下述式(2):
30°≦θ1≦60° (2)。
[4]如[2]或[3]之偏光板,其中偏光膜含有二色性色素,且包含聚合性液晶化合物之配向聚合物。
[5]如[2]至[4]中任一項之偏光板,其中偏光膜含有二色性色素,且包含具有層列相之聚合性液晶化合物之配向聚合物。
[6]如[2]至[5]中任一項之偏光板,其係將光學異向性膜、偏光膜、及第2光學異向性膜依序積層而成。
[7]如[6]之偏光板,其中第2光學異向性膜滿足下述式(3)、(4)及(5):
100 nm≦Re(550)≦160 nm (3)
Re(450)/Re(550)≦1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[式中,Re(450)、Re(550)及Re(650)分別表示波長450 nm、550 nm及650 nm下之面內相位差]。
[8]如[6]或[7]之偏光板,其中第2光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角度θ2滿足下述式(6):
30°≦θ2≦60° (6)。
[9]一種長條偏光板,其係將如[6]至[8]中任一項之偏光板製成長條狀而成者,且滿足下述式(7)、(8)及(9):
0°≦A≦15°或75°≦A≦90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0°≦C≦15°或75°≦C≦90° (9)
[式中,A表示上述光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度,B表示上述偏光膜之吸收軸與長條偏光板之長軸方向之角度,C表示上述第2光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度]。
[10]一種顯示裝置,其具備如[1]之光學異向性膜或如[2]至[9]中任一項之偏光板。
[發明之效果]
[1]一種光學異向性膜,其係用於顯示裝置之前面板者,包含聚醯亞胺系高分子,且滿足下述式(1):
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差]。
[2]一種偏光板,其具有如[1]之光學異向性膜及偏光膜。
[3]如[2]之偏光板,其中光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角度θ1滿足下述式(2):
30°≦θ1≦60° (2)。
[4]如[2]或[3]之偏光板,其中偏光膜含有二色性色素,且包含聚合性液晶化合物之配向聚合物。
[5]如[2]至[4]中任一項之偏光板,其中偏光膜含有二色性色素,且包含具有層列相之聚合性液晶化合物之配向聚合物。
[6]如[2]至[5]中任一項之偏光板,其係將光學異向性膜、偏光膜、及第2光學異向性膜依序積層而成。
[7]如[6]之偏光板,其中第2光學異向性膜滿足下述式(3)、(4)及(5):
100 nm≦Re(550)≦160 nm (3)
Re(450)/Re(550)≦1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[式中,Re(450)、Re(550)及Re(650)分別表示波長450 nm、550 nm及650 nm下之面內相位差]。
[8]如[6]或[7]之偏光板,其中第2光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角度θ2滿足下述式(6):
30°≦θ2≦60° (6)。
[9]一種長條偏光板,其係將如[6]至[8]中任一項之偏光板製成長條狀而成者,且滿足下述式(7)、(8)及(9):
0°≦A≦15°或75°≦A≦90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0°≦C≦15°或75°≦C≦90° (9)
[式中,A表示上述光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度,B表示上述偏光膜之吸收軸與長條偏光板之長軸方向之角度,C表示上述第2光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度]。
[10]一種顯示裝置,其具備如[1]之光學異向性膜或如[2]至[9]中任一項之偏光板。
[發明之效果]
本發明之光學異向性膜厚度較薄,即便穿過偏光太陽眼鏡觀察畫面,亦具有優異之視認性。
[光學異向性膜]
本發明之光學異向性膜係包含聚醯亞胺系高分子且用於顯示裝置之前面板之膜,三維折射率具有異向性。於本說明書中,所謂聚醯亞胺系高分子,意指聚醯亞胺、以及以包含醯亞胺基之結構單元及包含醯胺基之結構單元為主之聚合物(稱為聚醯胺醯亞胺)。聚醯亞胺系高分子例如可將四羧酸化合物與二胺化合物作為主要原料來製造,於本發明之一實施態樣中,聚醯亞胺系高分子具有下述式(10)所表示之重複結構單元。於式(10)中,G為四價有機基,A為二價有機基。於本發明中,聚醯亞胺系高分子中可包含G及/或A不同之2種以上之式(10)所表示之結構。
本發明之光學異向性膜係包含聚醯亞胺系高分子且用於顯示裝置之前面板之膜,三維折射率具有異向性。於本說明書中,所謂聚醯亞胺系高分子,意指聚醯亞胺、以及以包含醯亞胺基之結構單元及包含醯胺基之結構單元為主之聚合物(稱為聚醯胺醯亞胺)。聚醯亞胺系高分子例如可將四羧酸化合物與二胺化合物作為主要原料來製造,於本發明之一實施態樣中,聚醯亞胺系高分子具有下述式(10)所表示之重複結構單元。於式(10)中,G為四價有機基,A為二價有機基。於本發明中,聚醯亞胺系高分子中可包含G及/或A不同之2種以上之式(10)所表示之結構。
[化1]
又,聚醯亞胺系高分子亦可於無損所獲得之透明樹脂膜之各種物性之範圍內包含選自下述式(11)~式(13)所表示之結構中之1種以上之結構。
[化2]
[化3]
[化4]
式(10)及(11)中,G及G1
分別獨立地表示四價有機基,較佳為表示碳數4~40之四價有機基。上述有機基可經烴基或經氟原子取代之烴基取代,於該情形時,烴基及經氟原子取代之烴基之碳數較佳為1~8。作為G及G1
,例示:式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)所表示之基;該等式所表示之基中之氫原子被取代為甲基、氟基、氯基或三氟甲基之基;以及四價之碳數6以下之鏈式烴基。
[化5]
上述式中,*表示鍵結鍵,
Z表示單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-Ar-、-SO2 -、-CO-、-O-Ar-O-、-Ar-O-Ar-、-Ar-CH2 -Ar-、-Ar-C(CH3 )2 -Ar-或-Ar-SO2 -Ar-。Ar表示可經氟原子取代之碳數6~20之伸芳基,作為具體例,可列舉伸苯基。就容易提高所獲得之光學膜之彈性模數之觀點而言,於式(3)中,Z較佳為式(26)、(28)及(29)所表示之基。又,就容易降低光學膜之黃度之觀點而言,於式(3)中,Y較佳為:式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)或式(27)所表示之基;以及其等基中之氫原子被取代為甲基、氟基、氯基或三氟甲基之基。此外,就抑制光學膜之黃度之觀點而言,Z較佳為分別獨立地為單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,更佳為單鍵、-O-、-CH2 -、-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,進而較佳為-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,尤佳為-C(CF3 )2 -。
Z表示單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-Ar-、-SO2 -、-CO-、-O-Ar-O-、-Ar-O-Ar-、-Ar-CH2 -Ar-、-Ar-C(CH3 )2 -Ar-或-Ar-SO2 -Ar-。Ar表示可經氟原子取代之碳數6~20之伸芳基,作為具體例,可列舉伸苯基。就容易提高所獲得之光學膜之彈性模數之觀點而言,於式(3)中,Z較佳為式(26)、(28)及(29)所表示之基。又,就容易降低光學膜之黃度之觀點而言,於式(3)中,Y較佳為:式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)或式(27)所表示之基;以及其等基中之氫原子被取代為甲基、氟基、氯基或三氟甲基之基。此外,就抑制光學膜之黃度之觀點而言,Z較佳為分別獨立地為單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,更佳為單鍵、-O-、-CH2 -、-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,進而較佳為-C(CH3 )2 -或-C(CF3 )2 -,尤佳為-C(CF3 )2 -。
式(12)中,G2
表示三價有機基,較佳為有機基中之氫原子可被取代為烴基或經氟原子取代之烴基的有機基。作為G2
,例示上述式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)所表示之基之鍵結鍵之任一個被取代為氫原子之基、以及三價之碳數6以下之鏈式烴基。
式(13)中,G3
表示二價有機基,較佳為有機基中之氫原子可被取代為烴基或經氟原子取代之烴基的有機基。作為G3
,例示上述式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)或式(29)所表示之基之鍵結鍵中不相鄰之2個被取代為氫原子之基、以及碳數6以下之鏈式烴基。
式(10)~式(13)中,A、A1
、A2
及A3
分別獨立地表示二價有機基,較佳為表示碳數4~40之二價有機基。關於上述有機基,有機基中之氫原子可被取代為烴基或經氟原子取代之烴基,於該情形時,烴基及經氟原子取代之烴基之碳數較佳為1~8。作為A、A1
、A2
及A3
,例示:下述式(30)、式(31)、式(32)、式(33)、式(34)、式(35)、式(36)、式(37)或式(38)所表示之基;其等式所表示之基中之氫原子被取代為甲基、氟基、氯基或三氟甲基之基;以及碳數6以下之鏈式烴基。
[化6]
式(30)~式(38)中,*表示鍵結鍵,
Z1 、Z2 及Z3 分別獨立地表示單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-SO2 -或-CO-。Z1 與Z2 相對於各環之鍵結位置、及Z2 與Z3 相對於各環之鍵結位置分別較佳為相對於各環為間位或對位。
Z1 、Z2 及Z3 分別獨立地表示單鍵、-O-、-CH2 -、-CH2 -CH2 -、-CH(CH3 )-、-C(CH3 )2 -、-C(CF3 )2 -、-SO2 -或-CO-。Z1 與Z2 相對於各環之鍵結位置、及Z2 與Z3 相對於各環之鍵結位置分別較佳為相對於各環為間位或對位。
聚醯亞胺系高分子例如可藉由二胺與四羧酸化合物(四羧酸二酐等)之縮聚而獲得,例如可依據日本專利特開2006-199945號公報或日本專利特開2008-163107號公報所記載之方法合成。作為聚醯亞胺之市售品,可列舉三菱瓦斯化學股份有限公司製造之Neopulim(註冊商標)、河村產業股份有限公司製造之KPI-MX300F等。
作為用於聚醯亞胺系高分子之合成之四羧酸化合物,可列舉:芳香族四羧酸及其酐、較佳為其二酐等芳香族四羧酸化合物;脂肪族四羧酸及其酐、較佳為其二酐等脂肪族四羧酸化合物等。四羧酸化合物除酐之外,亦可為醯氯等四羧酸化合物之衍生物,該等可單獨使用或將2種以上組合使用。
作為芳香族四羧酸二酐之具體例,可列舉:非縮合多環式之芳香族四羧酸二酐、單環式之芳香族四羧酸二酐及縮合多環式之芳香族四羧酸二酐。作為非縮合多環式之芳香族四羧酸二酐,可列舉:4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯氧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(有時亦表記為6FDA)、1,2-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、4,4'-(對苯二氧基)二鄰苯二甲酸二酐、4,4'-(間伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐。又,作為單環式之芳香族四羧酸二酐,可列舉1,2,4,5-苯四羧酸二酐,作為縮合多環式之芳香族四羧酸二酐,可列舉2,3,6,7-萘四羧酸二酐。
該等之中,較佳為列舉:4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯氧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐、1,2-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、4,4'-(對苯二氧基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-(間伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐。更佳為列舉:4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐及4,4'-(對苯二氧基)二鄰苯二甲酸二酐。該等可單獨使用或將2種以上組合使用。
該等之中,較佳為列舉:4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯氧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐、1,2-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,2-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、4,4'-(對苯二氧基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-(間伸苯基二氧基)二鄰苯二甲酸二酐。更佳為列舉:4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐及4,4'-(對苯二氧基)二鄰苯二甲酸二酐。該等可單獨使用或將2種以上組合使用。
作為脂肪族四羧酸二酐,可列舉環式或非環式之脂肪族四羧酸二酐。所謂環式脂肪族四羧酸二酐,係具有脂環式烴結構之四羧酸二酐,作為其具體例,可列舉:1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐等環烷烴四羧酸二酐;二環[2.2.2]-7-辛烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、二環己基3,3'-4,4'-四羧酸二酐及該等之位置異構物。該等可單獨使用或將2種以上組合使用。作為非環式脂肪族四羧酸二酐之具體例,可列舉1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐及1,2,3,4-戊烷四羧酸二酐等,該等可單獨使用或將2種以上組合使用。又,亦可將環式脂肪族四羧酸二酐及非環式脂肪族四羧酸二酐組合使用。
四羧酸化合物之中,就高透明性及低著色性之觀點而言,較佳為列舉上述脂環式四羧酸二酐或非縮合多環式之芳香族四羧酸二酐。作為具體例,較佳為4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及該等之混合物,更佳為3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐及4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及該等之混合物,進而較佳為4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐。
再者,於本發明中,聚醯亞胺系高分子於無損所獲得之透明樹脂膜之各種物性之範圍內,除用於上述聚醯亞胺合成之四羧酸化合物以外,亦可進而組合使用三羧酸化合物及二羧酸化合物。
作為三羧酸化合物,可列舉芳香族三羧酸、脂肪族三羧酸及其等之衍生物(例如醯氯、酸酐等),作為其具體例,可列舉:1,2,4-苯三羧酸之酐;2,3,6-萘三羧酸-2,3-酐;鄰苯二甲酸酐與苯甲酸經單鍵、-O-、-CH2
-、-C(CH3
)2
-、-C(CF3
)2
-、-SO2
-或者伸苯基連結之化合物。該等三羧酸化合物可單獨使用或將2種以上組合使用。
作為二羧酸化合物,可列舉芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸及其等之衍生物(例如醯氯、酸酐等)等,作為其具體例,可列舉:對苯二甲酸;間苯二甲酸;萘二甲酸;4,4'-聯苯基二羧酸;3,3'-聯苯基二羧酸;碳數8以下之鏈式烴之二羧酸化合物及2個苯甲酸經單鍵、-O-、-CH2
-、-C(CH3
)2
-、-C(CF3
)2
-、-SO2
-或者伸苯基連結之化合物。該等三羧酸化合物可單獨使用或將2種以上組合使用。
作為用於聚醯亞胺之合成之二胺化合物,亦可為脂肪族二胺、芳香族二胺或其等之混合物。再者,於本說明書中,所謂「芳香族二胺」,表示胺基直接鍵結於芳香環之二胺化合物,亦可於其結構之一部分包含脂肪族基或其他取代基。芳香環可為單環,亦可為縮合環,例示苯環、萘環、蒽環及茀環等,但並不限定於該等。該等之中,較佳為苯環。又,所謂「脂肪族二胺」,表示胺基直接鍵結於脂肪族基之二胺化合物,亦可於其結構之一部分包含芳香環或其他取代基。
作為脂肪族二胺,例如可列舉六亞甲基二胺等非環式脂肪族二胺及1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-雙(胺基甲基)環己烷、降烷二胺、4,4'-二胺基二環己基甲烷等環式脂肪族二胺等,該等可單獨使用或將2種以上組合使用。
作為芳香族二胺之具體例,可列舉:對苯二胺、間苯二胺、2,4-甲苯二胺、間苯二甲胺、對苯二甲胺、1,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘等具有1個芳香環之芳香族二胺;4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基丙烷、4,4'-二胺基二苯基醚、3,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二胺基二苯基醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4'-二胺基二苯基碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基二苯基(有時亦表記為TFMB)、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯基、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、9,9-雙(4-胺基-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-胺基-3-氯苯基)茀、9,9-雙(4-胺基-3-氟苯基)茀等具有2個芳香環之芳香族二胺。該等可單獨使用或將2種以上組合使用。
上述二胺化合物之中,就高透明性及低著色性之觀點而言,較佳為選自由具有聯苯基結構之芳香族二胺所組成之群中之1種以上。更較為使用選自由2,2'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基二苯基、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯基及4,4'-二胺基二苯基醚所組成之群中之1種以上,進而較佳為使用2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基二苯基。
上述聚醯亞胺系高分子係作為二胺、四羧酸化合物(醯氯化合物、四羧酸二酐等四羧酸化合物衍生物)、以及任意地選自由三羧酸化合物(醯氯化合物、三羧酸酐等三羧酸化合物衍生物)及二羧酸化合物(醯氯化合物等二羧酸化合物衍生物)所組成之群中之至少1種化合物之縮聚產物之縮合型高分子。式(11)所表示之重複結構單元通常係自二胺及四羧酸化合物衍生。式(12)所表示之重複結構單元通常係自二胺及三羧酸化合物衍生。式(13)所表示之重複結構單元通常係自二胺及二羧酸化合物衍生。二胺、四羧酸化合物、二羧酸化合物、及三羧酸化合物之具體例如上所述。
聚醯亞胺系高分子亦可為包含種類不同之複數種上述重複結構單元之共聚物。聚醯亞胺系高分子之標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量為50,000以上,較佳為200,000以上,更佳為300,000以上,進而較佳為350,000以上,較佳為750,000以下,更佳為600,000以下,進而較佳為500,000以下。若聚醯亞胺系高分子之重量平均分子量為上述下限值以上,則有包含聚醯亞胺系高分子而成之光學膜之耐彎曲性提高之傾向,若聚醯亞胺樹脂之重量平均分子量為上述上限值以下,則可將聚醯胺醯亞胺清漆之黏度抑制為較低,又,光學膜容易延伸,故而加工性變得良好。再者,於本說明書中,重量平均分子量例如可進行GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析法)測定並藉由標準聚苯乙烯換算而求出,具體而言,可藉由實施例所記載之方法求出。
聚醯亞胺系高分子亦可包含可藉由上述氟系取代基等導入之氟原子等鹵素原子。藉由使聚醯亞胺系高分子包含鹵素原子,可提高光學異向性膜之彈性模數且降低黃度。藉此,可抑制光學異向性膜所產生之傷痕及褶皺等,且可提高光學異向性膜之透明性。鹵素原子較佳為氟原子。聚醯亞胺系高分子中之鹵素原子之含量以聚醯亞胺系高分子之質量為基準,較佳為1~40質量%,更佳為5~35質量%。
於本發明中,光學異向性膜中所包含之聚醯亞胺系高分子之含量相對於光學膜之質量,較佳為40質量%以上,更佳為60質量%以上,進而較佳為80質量%以上,亦可為100質量%。若聚醯亞胺系高分子之含量為上述下限值以上,則光學異向性膜之彎曲性良好。
本發明之光學異向性膜滿足下述式(1)。
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差]
本發明之光學異向性膜由於具有此種面內相位差,故而即便穿過偏光太陽眼鏡觀察包含該光學異向性膜之顯示裝置,亦具有優異之視認性。例如於配戴偏光太陽眼鏡之狀態下,即便改變顯示裝置之角度,亦可抑制或防止顯示之色相之混亂而表現出優異之視認性。並且,於本發明中,由於對用於顯示裝置之前面板之光學異向性膜賦予特定之相位差,故而亦可不另行設置相位差膜而進一步薄膜化。進而,由於包含上述聚醯亞胺系高分子,故而彎曲性(或可撓性)良好,且彎曲時之著色等亦得到抑制。再者,於本說明書中,所謂視認性,表示目視觀察顯示裝置之顯示時之觀察之容易程度,所謂視認性提高,意指更容易觀察顯示裝置之顯示。再者,Re(550)可使用相位差測定裝置進行測定,例如可藉由實施例所記載之方法進行測定。
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差]
本發明之光學異向性膜由於具有此種面內相位差,故而即便穿過偏光太陽眼鏡觀察包含該光學異向性膜之顯示裝置,亦具有優異之視認性。例如於配戴偏光太陽眼鏡之狀態下,即便改變顯示裝置之角度,亦可抑制或防止顯示之色相之混亂而表現出優異之視認性。並且,於本發明中,由於對用於顯示裝置之前面板之光學異向性膜賦予特定之相位差,故而亦可不另行設置相位差膜而進一步薄膜化。進而,由於包含上述聚醯亞胺系高分子,故而彎曲性(或可撓性)良好,且彎曲時之著色等亦得到抑制。再者,於本說明書中,所謂視認性,表示目視觀察顯示裝置之顯示時之觀察之容易程度,所謂視認性提高,意指更容易觀察顯示裝置之顯示。再者,Re(550)可使用相位差測定裝置進行測定,例如可藉由實施例所記載之方法進行測定。
上述式(1)較佳為100 nm≦Re(550)≦160 nm,進而較佳為130 nm≦Re(550)≦150 nm。若超過上述式(1)之範圍,則可能會產生尤其是顯示裝置之正面之色相變黑或變紅或變藍之問題。
本發明之光學異向性膜可包含紫外線吸收劑。紫外線吸收劑可自慣用之紫外線吸收劑中適當選擇。紫外線吸收劑可包含吸收400 nm以下之波長之光之化合物。作為可與聚醯亞胺系高分子適當組合之紫外線吸收劑,例如可列舉選自由二苯甲酮系化合物、水楊酸酯系化合物、苯并三唑系化合物及三系化合物所組成之群中之至少1種化合物。於本說明書中,所謂「系化合物」,係指附有該「系化合物」之化合物之衍生物。例如,所謂「二苯甲酮系化合物」,係指具有作為母體骨架之二苯甲酮及鍵結於二苯甲酮之取代基之化合物。
紫外線吸收劑之含量只要為無損視認性、透明性、及彎曲性等之量,則並無特別限定,相對於光學異向性膜之總質量,通常為1質量%以上,較佳為2質量%以上,更佳為3質量%以上,通常為10質量%以下,較佳為8質量%以下,更佳為6質量%以下。
本發明之光學異向性膜可包含無機材料。無機材料較佳為包含矽原子之矽材料。光學異向性膜藉由含有矽材料等無機材料,而獲得於彎曲性之方面尤其優異之效果。作為包含矽原子之矽材料,可列舉二氧化矽粒子、原矽酸四乙酯(TEOS)等四級烷氧基矽烷、倍半矽氧烷衍生物等矽化合物等。該等矽材料之中,就光學異向性膜之透明性及彎曲性之觀點而言,較佳為二氧化矽粒子。
於本發明之光學異向性膜包含無機材料之情形時,關於聚醯亞胺系高分子與無機材料之調配比,將兩者之合計設為10,以質量比計較佳為1:9~10:0,更佳為3:7~10:0,進而較佳為3:7~8:2,尤佳為3:7~7:3。無機材料相對於聚醯亞胺系高分子及無機材料之合計質量之比率通常為20質量%以上,較佳為30質量%以上,
通常為90質量%以下,較佳為70質量%以下。若聚醯亞胺系高分子與無機材料之調配比為上述範圍內,則有光學異向性膜之透明性及機械強度提高之傾向。
光學異向性膜亦可於不明顯損及透明性及彎曲性之範圍內進而含有其他添加劑。作為其他添加劑,例如可列舉抗氧化劑、脫模劑、穩定劑、上藍劑等著色劑、阻燃劑、潤滑劑及調平劑。於光學異向性膜含有其他添加劑之情形時,其他添加劑之含量相對於光學異向性膜之質量,較佳為超過0%且20質量%以下,更佳為超過0%且10質量%以下。
光學異向性膜之厚度可根據所應用之顯示裝置適當選擇,就薄膜化及彎曲性之觀點而言,較佳為10~500 μm,更佳為15~200 μm,進而較佳為20~100 μm。
亦可對光學異向性膜之至少一面實施UV(ultraviolet,紫外線)臭氧處理、電漿處理或電暈放電處理等表面處理。
於本發明之一實施態樣中,本發明之光學異向性膜例如可藉由包含如下步驟之方法而製造:步驟(1),其將使包含上述聚醯亞胺系高分子之聚合物溶解於溶劑中而成之聚合物清漆塗佈於基材(有時稱為支持體)而形成塗膜後,使塗膜乾燥而獲得附支持體之聚合物膜;步驟(2),其自所獲得之附支持體之聚合物膜將支持體剝離而獲得聚合物膜;及步驟(3),其使所獲得之聚合物膜延伸。
於步驟(1)中,作為使聚合物溶解之溶劑,只要為可溶解聚合物之溶劑即可,例如可列舉二甲基甲醯乙醯胺(DMAC)、二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基亞碸(DMSO)、γ-丁內酯(GBL)、及其等之混合溶劑。又,作為支持體,並無特別限定,可較佳地使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)支持體、不鏽鋼(SUS)帶或玻璃基材等。
作為塗佈方法,可列舉公知之塗佈方法、例如線棒塗佈法、反向塗佈、凹版塗佈等輥塗法、模嘴塗佈法、卡馬(comma)塗佈法、模唇塗佈法、旋轉塗佈法、篩網塗佈法、噴注式塗佈法、浸漬法、噴霧法、流涎成形法等。塗膜之乾燥可藉由加熱而進行,加熱溫度通常為50~350℃,可較佳為50~150℃。可藉由塗膜之加熱使溶劑蒸發而將其去除。
於步驟(3)中,使聚合物膜單軸延伸或雙軸延伸均可,較佳為單軸延伸。本發明之光學異向性膜可使在步驟(1)及(2)中所獲得之聚合物膜以滿足上述式(1)之關係之方式延伸而獲得。延伸倍率較佳為1.005~2.0倍,更佳為1.01~1.5倍,進而較佳為1.01~1.1倍。延伸溫度較佳為100~300℃,更佳為150~250℃。作為延伸方法,可列舉輥間延伸方法、壓縮延伸方法等。
[偏光板]
本發明之偏光板具有上述光學異向性膜及偏光膜。
本發明之偏光板具有上述光學異向性膜及偏光膜。
[偏光膜]
偏光膜係具有偏光功能之膜。偏光膜可為吸附二色性色素之延伸膜,但就薄膜化之觀點而言,較佳為包含二色性色素且包含聚合性液晶化合物(以下,有時稱為聚合性液晶化合物(B))之配向聚合物之膜。偏光膜可使包含配向狀態之聚合性液晶化合物(B)之聚合性液晶組合物(以下,有時稱為聚合性液晶組合物B)聚合而獲得。
偏光膜係具有偏光功能之膜。偏光膜可為吸附二色性色素之延伸膜,但就薄膜化之觀點而言,較佳為包含二色性色素且包含聚合性液晶化合物(以下,有時稱為聚合性液晶化合物(B))之配向聚合物之膜。偏光膜可使包含配向狀態之聚合性液晶化合物(B)之聚合性液晶組合物(以下,有時稱為聚合性液晶組合物B)聚合而獲得。
聚合性液晶化合物(B)所顯示之液晶狀態較佳為層列相(層列型液晶狀態),就可製造配向秩序度更高之偏光膜之方面而言,更佳為高次層列相(高次層列型液晶狀態)。所謂高次層列相,意指層列B相、層列D相、層列E相、層列F相、層列G相、層列H相、層列I相、層列J相、層列K相及層列L相,該等之中,更佳為層列B相、層列F相及層列I相。配向秩序度較高之偏光膜於X射線繞射測定中獲得六角相或結晶相等源自高次結構之布勒格波峰。所謂布勒格波峰,意指源自分子配向之面週期結構之波峰,較佳為週期間隔為3.0~6.0 Å之偏光膜。
將具有層列相之聚合性液晶化合物(B)稱為聚合性層列型液晶化合物。作為聚合性層列型液晶化合物,可列舉式(B)所表示之化合物。
U1 -V1 -W1 -X1 -Y1 -X2 -Y2 -X3 -W2 -V2 -U2 (B)
[式(B)中,
X1 、X2 及X3 相互獨立地表示可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基;其中,X1 、X2 及X3 中之至少1個為可具有取代基之1,4-伸苯基;構成環己烷-1,4-二基之-CH2 -亦可被取代為-O-、-S-或-NR-。R表示碳數1~6之烷基或苯基;
Y1 及Y2 相互獨立地表示-CH2 CH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CRa =CRb -、-C≡C-或CRa =N-。Ra 及Rb 相互獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基;
U1 表示氫原子或聚合性基;
U2 表示聚合性基;
W1 及W2 相互獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-COO-或OCOO-;
V1 及V2 相互獨立地表示可具有取代基之碳數1~20之烷烴二基,構成該烷烴二基之-CH2 -亦可被取代為-O-、-S-或NH-]
U1 -V1 -W1 -X1 -Y1 -X2 -Y2 -X3 -W2 -V2 -U2 (B)
[式(B)中,
X1 、X2 及X3 相互獨立地表示可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基;其中,X1 、X2 及X3 中之至少1個為可具有取代基之1,4-伸苯基;構成環己烷-1,4-二基之-CH2 -亦可被取代為-O-、-S-或-NR-。R表示碳數1~6之烷基或苯基;
Y1 及Y2 相互獨立地表示-CH2 CH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CRa =CRb -、-C≡C-或CRa =N-。Ra 及Rb 相互獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基;
U1 表示氫原子或聚合性基;
U2 表示聚合性基;
W1 及W2 相互獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-COO-或OCOO-;
V1 及V2 相互獨立地表示可具有取代基之碳數1~20之烷烴二基,構成該烷烴二基之-CH2 -亦可被取代為-O-、-S-或NH-]
較佳為X1
、X2
及X3
中之至少2個為可具有取代基之1,4-伸苯基。
可具有取代基之1,4-伸苯基較佳為未經取代。可具有取代基之環己烷-1,4-二基較佳為可具有取代基之反式-環己烷-1,4-二基,可具有取代基之反式-環己烷-1,4-二基較佳為未經取代。
作為可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基任意具有之取代基,可列舉甲基、乙基、丁基等碳數1~4之烷基、氰基及鹵素原子。
Y1
較佳為-CH2
CH2
-、-COO-或單鍵,Y2
較佳為-CH2
CH2
-或CH2
O-。
U2
係聚合性基。U1
係氫原子或聚合性基,較佳為聚合性基。U1
及U2
較佳為均為聚合性基,較佳為均為光聚合性基。所謂光聚合性基,意指可藉由自下述光聚合起始劑產生之活性自由基或酸等參與聚合反應之基。
U1
所表示之光聚合性基與U2
所表示之聚合性基可相互不同,較佳為相同種類之基。作為聚合性基,可列舉乙烯基、乙烯基氧基、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、環氧乙烷基及環氧丙烷基。其中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基氧基、環氧乙烷基及環氧丙烷基,更佳為丙烯醯氧基。
作為V1
及V2
所表示之烷烴二基,可列舉亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-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、癸烷-1,10-二基、十四烷-1,14-二基及二十烷-1,20-二基。V1
及V2
較佳為碳數2~12之烷烴二基,更佳為碳數6~12之烷烴二基。
作為該烷烴二基任意具有之取代基,可列舉氰基及鹵素原子,
該烷烴二基較佳為未經取代,更佳為未經取代且直鏈狀之烷烴二基。
W1
及W2
相互獨立地較佳為單鍵或O-。
作為上述式(B)所表示之化合物,可列舉式(B-1)~式(B-25)所表示之化合物。於上述式(B)所表示之化合物具有環己烷-1,4-二基之情形時,該環己烷-1,4-二基較佳為反式體。
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
該等之中,較佳為選自由式(B-2)、式(B-3)、式(B-4)、式(B-5)、式(B-6)、式(B-7)、式(B-8)、式(B-13)、式(B-14)、式(B-15)、式(B-16)及式(B-17)所表示之化合物所組成之群中之至少1種。
所例示之聚合性液晶化合物(B)可單獨使用或組合使用。又,於將2種以上之聚合性液晶化合物組合之情形時,較佳為至少1種為聚合性液晶化合物(B),更佳為2種以上為聚合性液晶化合物(B)。藉由進行組合,存在即便於液晶-結晶相轉移溫度以下之溫度下也能夠暫時保持液晶性之情形。作為將2種聚合性液晶化合物組合之情形時之混合比,通常為1:99~50:50,較佳為5:95~50:50,更佳為10:90~50:50。
聚合性液晶化合物(B)例如係利用Lub et al. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas,115,321-328(1996)或日本專利第4719156號等所記載之公知之方法來製造。
構成偏光膜之聚合性液晶組合物B中之聚合性液晶化合物(B)之含量相對於該組合物之固形物成分,較佳為70~99.9質量%,
更佳為80~99.9質量%。若聚合性液晶化合物(B)之含有比率為上述範圍內,則有聚合性液晶化合物(B)之配向性增高之傾向。於本說明書中,所謂固形物成分,係指自聚合性液相組合物B中將溶劑等揮發性成分去除所剩之成分之合計量。
構成偏光膜之聚合性液相組合物B含有二色性色素。所謂二色性色素,意指具有分子之長軸方向上之吸光度與短軸方向上之吸光度不同之性質之色素。若為具有此種性質者,則二色性色素不會被限制,可為染料,亦可為顏料。可將兩種以上之染料組合使用,亦可將兩種以上之顏料組合使用,亦可將染料與顏料組合使用。
二色性色素較佳為於300~700 nm之範圍內具有極大吸收波長(λMAX
)者。作為此種二色性色素,可列舉吖啶色素、㗁色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素,其中,較佳為偶氮色素。作為偶氮色素,可列舉單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及茋偶氮色素,較佳為雙偶氮色素及三偶氮色素。
作為偶氮色素,可列舉式(I)所表示之化合物(以下,視情形稱為「化合物(I)」)。
K1 (-N=N-K2 )p -N=N-K3 (I)
[式(I)中,K1 及K3 相互獨立地表示可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基或可具有取代基之一價雜環基;K2 表示可具有取代基之對苯基、可具有取代基之萘-1,4-二基或可具有取代基之二價雜環基;p表示1~4之整數;於p為2以上之整數之情形時,複數個K2 可相互相同,亦可不同]
K1 (-N=N-K2 )p -N=N-K3 (I)
[式(I)中,K1 及K3 相互獨立地表示可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基或可具有取代基之一價雜環基;K2 表示可具有取代基之對苯基、可具有取代基之萘-1,4-二基或可具有取代基之二價雜環基;p表示1~4之整數;於p為2以上之整數之情形時,複數個K2 可相互相同,亦可不同]
作為一價雜環基,可列舉自喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩噻唑、咪唑、苯并咪唑、㗁唑、苯并㗁唑等雜環化合物中去除1個氫原子所得之基。作為二價雜環基,可列舉自上述雜環化合物中去除2個氫原子所得之基。
作為K1
及K3
中之苯基、萘基及一價雜環基、以及K2
中之對苯基、萘-1,4-二基及二價雜環基任意具有之取代基,可列舉:碳數1~4之烷基;甲氧基、乙氧基、丁氧基等碳數1~4之烷氧基;三氟甲基等碳數1~4之氟化烷基;氰基;硝基;鹵素原子;胺基、二乙基胺基、吡咯啶基等經取代或未經取代之胺基(所謂經取代之胺基,意指具有1個或2個碳數1~6之烷基之胺基或者2個經取代之烷基相互鍵結而形成碳數2~8之烷烴二基之胺基;未經取代之胺基為-NH2
)。
化合物(I)之中,較佳為以下之式(I-1)~式(I-6)之任一者所表示之化合物。
[化12]
[式(I-1)~(I-6)中,
B1 ~B20 相互獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基、硝基、經取代或未經取代之胺基(經取代之胺基及未經取代之胺基之定義如上所述)、氯原子或三氟甲基;
n1~n4相互獨立地表示0~3之整數;
於n1為2以上之情形時,複數個B2 可相互相同,亦可不同,
於n2為2以上之情形時,複數個B6 可相互相同,亦可不同,
於n3為2以上之情形時,複數個B9 可相互相同,亦可不同,
於n4為2以上之情形時,複數個B14 可相互相同,亦可不同]
[化12]
[式(I-1)~(I-6)中,
B1 ~B20 相互獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基、硝基、經取代或未經取代之胺基(經取代之胺基及未經取代之胺基之定義如上所述)、氯原子或三氟甲基;
n1~n4相互獨立地表示0~3之整數;
於n1為2以上之情形時,複數個B2 可相互相同,亦可不同,
於n2為2以上之情形時,複數個B6 可相互相同,亦可不同,
於n3為2以上之情形時,複數個B9 可相互相同,亦可不同,
於n4為2以上之情形時,複數個B14 可相互相同,亦可不同]
作為上述蒽醌色素,較佳為式(I-7)所表示之化合物。
[化13]
[式(I-7)中,
R1 ~R8 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子;
Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
[化13]
[式(I-7)中,
R1 ~R8 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子;
Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
作為上述㗁酮色素,較佳為式(I-8)所表示之化合物。
[化14]
[式(I-8)中,
R9 ~R15 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子;
Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
[化14]
[式(I-8)中,
R9 ~R15 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子;
Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
作為上述吖啶色素,較佳為式(I-9)所表示之化合物。
[化15]
[式(I-9)中,
R16 ~R23 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子;
Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
於式(I-7)、式(I-8)及式(I-9)中,作為Rx 之碳數1~6之烷基,可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基,作為碳數6~12之芳基,可列舉苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基及萘基。
[化15]
[式(I-9)中,
R16 ~R23 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子;
Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
於式(I-7)、式(I-8)及式(I-9)中,作為Rx 之碳數1~6之烷基,可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基,作為碳數6~12之芳基,可列舉苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基及萘基。
作為上述花青色素,較佳為式(I-10)所表示之化合物及式(I-11)所表示之化合物。
[化16]
[式(I-10)中,
D1 及D2 相互獨立地表示式(I-10a)~式(I-10d)之任一者所表示之基;
[化17]
n5表示1~3之整數]
[化18]
[式(I-11)中,
D3 及D4 相互獨立地表示式(I-11a)~式(I-11h)之任一者所表示之基;
[化19]
n6表示1~3之整數]
[化16]
[式(I-10)中,
D1 及D2 相互獨立地表示式(I-10a)~式(I-10d)之任一者所表示之基;
[化17]
n5表示1~3之整數]
[化18]
[式(I-11)中,
D3 及D4 相互獨立地表示式(I-11a)~式(I-11h)之任一者所表示之基;
[化19]
n6表示1~3之整數]
構成偏光膜之聚合性液晶組合物B中之二色性色素之含量可根據二色性色素之種類等適當進行調整,相對於聚合性液晶化合物(B)100質量份,較佳為0.1~50質量份,更佳為0.1~20質量份,進而較佳為0.1~10質量份。若二色性色素之含量為該範圍內,則可不打亂聚合性液晶化合物(B)之配向而使之聚合。若二色性色素之含量過多,則有阻礙聚合性液晶化合物(B)之配向之虞。
構成偏光膜之聚合性液晶組合物B可包含1種以上之調平劑。調平劑具有調整聚合性液晶組合物B之流動性並使藉由塗佈該聚合性液晶組合物B所獲得之塗佈膜更平坦之功能,具體而言,可列舉界面活性劑。作為調平劑,較佳為選自由將聚丙烯酸酯化合物作為主成分之調平劑及將含有氟原子之化合物作為主成分之調平劑所組成之群中之至少1種。
作為將聚丙烯酸酯化合物作為主成分之調平劑,可列舉“BYK-350”、“BYK-352”、“BYK-353”、“BYK-354”、“BYK-355”、“BYK-358N”、“BYK-361N”、“BYK-380”、“BYK-381”及“BYK-392”[BYK Chemie公司]。
作為將含氟原子之化合物作為主成分之調平劑,可列舉:“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-471”、“MEGAFAC F-477”、“MEGAFAC F-479”、“MEGAFAC F-482”及“MEGAFAC F-483”[DIC(股)];“Surflon(註冊商標)S-381”、“MEGAFAC S-382”、“MEGAFAC S-383”、“MEGAFAC S-393”、“MEGAFAC SC-101”、“MEGAFAC SC-105”、”KH-40”及”SA-100”[AGC Seimi Chemical(股)];“E1830”、“E5844”[Daikin Fine Chemical(股)研究所];“Eftop EF301”、“Eftop EF303”、“Eftop EF351”及“Eftop EF352”[Mitsubishi Materials電子化成(股)]。調平劑可單獨使用或將兩種以上組合使用。
於構成偏光膜之聚合性液晶組合物B含有調平劑之情形時,其含量相對於聚合性液晶化合物(B)100質量份,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.05~3質量份。若調平劑之含量為上述範圍內,則有容易使聚合性液晶化合物(B)水平配向且所獲得之偏光膜變得更平滑之傾向。若相對於聚合性液晶化合物(B)之調平劑之含量為上述範圍內,則有所獲得之偏光膜不易產生不均之傾向。
構成偏光膜之聚合性液晶組合物B較佳為含有1種以上之聚合起始劑。聚合起始劑係可使聚合性液晶化合物(B)之聚合反應開始之化合物,就可於更低溫之條件下使聚合反應開始之方面而言,較佳為光聚合起始劑。具體而言,可列舉可藉由光之作用產生活性自由基或酸之光聚合起始劑,其中,較佳為藉由光之作用產生自由基之光聚合起始劑。
作為聚合起始劑,可列舉:安息香化合物、二苯甲酮化合物、苯烷酮化合物、醯基氧化膦化合物、三化合物、錪鹽及鋶鹽。
作為安息香化合物,可列舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚及安息香異丁醚。
作為二苯甲酮化合物,可列舉:二苯甲酮、對苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮。
作為苯烷酮化合物,可列舉:二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基噻吩基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮及2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮之低聚物。
作為醯基氧化膦化合物,可列舉:2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦。
作為三化合物,可列舉:2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三。
聚合起始劑可使用市售者。作為市售之聚合起始劑,可列舉:“Irgacure(註冊商標)907”、“Irgacure(註冊商標)184”、“Irgacure(註冊商標)651”、“Irgacure(註冊商標)819”、“Irgacure(註冊商標)250”、“Irgacure(註冊商標)369”(Ciba・Japan(股));“Seikuol(註冊商標)BZ”、“Seikuol(註冊商標)Z”、“Seikuol(註冊商標)BEE”(精工化學(股));“kayacure(註冊商標)BP100”(日本化藥(股));“kayacure(註冊商標)UVI-6992”(Dow公司製造);“Adeka Optomer SP-152”、“Adeka Optomer SP-170”(ADEKA(股));“TAZ-A”、“AZ-PP”(Nihon SiberHegner公司);及“TAZ-104”(三和化學公司)。
於構成偏光膜之聚合性液晶組合物B含有聚合起始劑之情形時,其含量可根據該聚合性液晶組合物B中所含有之聚合性液晶化合物之種類及其量適當調節,相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~30質量份,
更佳為0.5~10質量份,進而較佳為0.5~8質量份。若聚合性起始劑之含量為該範圍內,則可不打亂聚合性液晶化合物(B)之配向而使之聚合。
於構成偏光膜之聚合性液晶組合物B含有光聚合起始劑之情形時,該聚合性液晶組合物B亦可進而含有光敏劑。作為光敏劑,可列舉:酮、9-氧硫等酮化合物(例如2,4-二乙基9-氧硫、2-異丙基9-氧硫等);蒽、含烷氧基之蒽(例如二丁氧基蒽等)等蒽化合物;啡噻及紅螢烯。光敏劑可單獨使用或將兩種以上組合使用。
於構成偏光膜之聚合性液晶組合物B含有光聚合起始劑及光敏劑之情形時,可進一步促進該聚合性液晶組合物B中所含有之聚合性液相化合物(B)之聚合反應。光敏劑之使用量可根據光聚合起始劑及聚合性液晶化合物之種類及其量適當調節,相對於聚合性液晶化合物B 100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為0.5~10質量份,進而較佳為0.5~8質量份。
為了使聚合性液相化合物(B)之聚合反應更穩定地進行,亦可使聚合性液晶組合物B含有適量聚合抑制劑,藉此,容易控制聚合性液晶化合物(B)之聚合反應之進行程度。
作為聚合抑制劑,可列舉:對苯二酚、含烷氧基之對苯二酚、含烷氧基之鄰苯二酚(例如丁基鄰苯二酚等)、鄰苯三酚、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等自由基補充劑;苯硫酚類;β-萘基胺類及β-萘酚類。
於構成偏光膜之聚合性液晶組合物B含有聚合抑制劑之情形時,其含量可根據聚合性液晶化合物之種類及其量、以及光敏劑之使用量等適當調節,相對於聚合性液晶化合物B 100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為0.5~10質量份,進而較佳為0.5~8質量份。若聚合抑制劑之含量為該範圍內,則可不打亂聚合性液晶之配向而使之聚合。
構成偏光膜之聚合性液相組合物B可含有調平劑、聚合起始劑、光敏劑、及聚合抑制劑以外之其他添加劑。作為其他添加劑,例如可列舉:抗氧化劑、脫模劑、穩定劑、上藍劑等著色劑、阻燃劑及潤滑劑等。於聚合性液晶組合物含有其他添加劑之情形時,其他添加劑之含量相對於聚合性液晶組合物之固形物成分之質量,較佳為超過0%且20質量%以下,更佳為超過0%且10質量%以下。
偏光膜通常係藉由如下方式形成:將藉由向包含聚合性液晶化合物(B)及二色性色素、以及視需要包含上述添加劑之聚合性液晶組合物B中添加溶劑並進行混合及攪拌而製備之偏光膜形成用組合物塗佈於基材、下述配向膜、光學異向性膜、第2光學異向性膜等之上,並使所獲得之塗膜中之聚合性液相化合物(B)聚合。
溶劑可根據聚合性液晶化合物(B)及二色性色素之溶解性適當選擇。通常由於層列型液晶化合物之黏度較高,故而藉由向聚合性液晶組合物B中添加溶劑而容易塗佈,結果容易形成偏光膜(偏光膜)之情形較多。作為溶劑之具體例,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、氯苯等氯化烴溶劑等。該等溶劑可單獨使用或將兩種以上組合使用。溶劑之含量相對於聚合性液晶組合物B 100質量份,較佳為50~500質量份,更佳為150~300質量份。
基材通常為透明基材。再者,於本發明之偏光板未將基材設置於顯示元件之顯示面時、例如於將自本發明之偏光板將基材去除後之積層體設置於顯示元件之顯示面之情形時,基材也可以不透明。所謂透明基材,意指具有可使光、尤其是可見光透過之透明性之基材,所謂透明性,係指對遍及波長380~780 nm之光線之透過率成為80%以上之特性。作為具體之透明基材,可列舉透光性樹脂基材。作為構成透光性樹脂基材之樹脂,可列舉:聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴;降烯系聚合物等環狀烯烴系樹脂;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;三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、乙酸丙酸纖維素等纖維素酯;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。就獲取之容易度及透明性之觀點而言,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸酯、纖維素酯、環狀烯烴系樹脂或聚碳酸酯。纖維素酯係纖維素中所包含之羥基之一部分或全部經酯化而成者,可容易地從市場獲取。又,纖維素酯基材亦可容易地從市場獲取。作為市售之纖維素酯基材,例如可列舉:“Fujitac film”(Fuji Photo Film(股));“KC8UX2M”、“KC8UY”及“KC4UY”(Konica Minolta Opto(股))等。
基材所要求之特性視偏光板之構成而有所不同,通常較佳為相位差性儘可能小之基材。作為相位差性儘可能小之基材,可列舉:ZeroTAC(Konica Minolta Opto股份有限公司)、Z TAC(富士膜股份有限公司)等不具有相位差之纖維素酯膜。又,亦較佳為未延伸之環狀烯烴系樹脂基材。
於隔著配向膜或未隔著配向膜而於基材上積層有偏光膜之偏光板之情形時,可對未積層偏光膜之基材之面實施硬塗處理、抗反射處理、抗靜電處理等。又,硬塗層可於不影響性能之範圍內包含紫外線吸收劑等添加劑。
若基材之厚度過薄,則有強度降低而加工性變差之傾向,故而通常為5~300 μm,較佳為20~200 μm,更佳為20~100 μm。
塗佈與溶劑混合而成之聚合性液晶組合物B,並於所獲得之塗佈膜中所包含之聚合性液晶化合物(B)不會聚合之條件下將溶劑乾燥去除,藉此形成乾燥覆膜。作為乾燥方法,可列舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法。於聚合性液晶化合物(B)為聚合性層列型液晶化合物之情形時,較佳為將乾燥覆膜中所包含之聚合性層列型液晶化合物之液晶狀態設為向列相(向列型液晶狀態)後轉移成層列相。為了經由向列相形成層列相,例如採用如下等方法:將乾燥覆膜加熱至乾燥覆膜中所包含之聚合性層列型液晶化合物相轉移成向列相之液晶狀態之溫度以上,繼而進行冷卻直至聚合性層列型液晶化合物顯示層列相之液晶狀態之溫度為止。
繼而,對將乾燥覆膜中之聚合性液晶化合物(B)之液晶狀態設為層列相後,保持層列相之液晶狀態而直接使聚合性液晶化合物(B)進行光聚合之方法進行說明。於光聚合中,作為照射至乾燥覆膜之光,根據該乾燥覆膜中所包含之光聚合起始劑之種類、聚合性液晶化合物(B)之種類(尤其是該聚合性液晶化合物(B)所具有之光聚合基之種類)及其量適當選擇,作為其具體例,可列舉選自由可見光、紫外線光、紅外線光、X射線、α射線、β射線及γ射線所組成之群中之1種以上之光或活性電子束。其中,就容易控制聚合反應之進行之方面或可使用在該領域中廣泛使用者作為光聚合裝置之方面而言,較佳為紫外線光,較佳為以可藉由紫外線光進行光聚合之方式預先選擇聚合性液晶組合物B中所含有之聚合性液晶化合物(B)及光聚合起始劑之種類。又,聚合時,亦可一面藉由適當之冷卻機構對乾燥覆膜進行冷卻,一面藉由光照射控制聚合溫度。藉由採用此種冷卻機構,若於相對較低之溫度下實施聚合性液晶化合物(B)之聚合,則即便基材使用耐熱性相對較低者,亦可適當地形成偏光膜。光聚合時,亦可藉由進行遮蔽或顯影等獲得經圖案化之偏光膜。
作為上述活性能量線之光源,例如可列舉: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、發出波長範圍380~440 nm之光之LED(Light Emitting Diod,發光二極體)光源、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等。
紫外線照射強度通常為10~3,000 mW/cm2
。紫外線照射強度較佳為對光聚合起始劑之活化有效之波長區域中之強度。照射光之時間通常為0.1秒~10分鐘,較佳為0.1秒~5分鐘,更佳為0.1秒~3分鐘,進而較佳為0.1秒~1分鐘。若以此種紫外線照射強度照射1次或複數次,則其累計光量為10~3,000 mJ/cm2
,較佳為50~2,000 mJ/cm2
,更佳為100~1,000 mJ/cm2
。
藉由進行光聚合,聚合性液晶化合物(B)保持層列相、較佳為高次層列相之液晶狀態直接進行聚合而形成偏光膜。聚合性液晶化合物(B)保持層列相之液晶狀態直接進行聚合而獲得之偏光膜亦伴隨上述二色性色素之作用,而具有與先前之賓主型偏光膜、即包含向列相之液晶狀態之偏光膜相比偏光性能較高之優勢。進而,具有與僅塗佈有二色性色素及向液性液晶者相比強度優異之優勢。
偏光膜之厚度可根據所應用之顯示裝置適當選擇,較佳為0.5~10 μm,更佳為1~5 μm,進而較佳為1~3 μm。
[配向膜]
偏光膜較佳為形成於配向膜上。該配向膜具有使聚合性液晶化合物沿所需方向進行液晶配向之配向限制力。作為配向膜,較佳為具有不會因含有聚合性液晶化合物之組合物之塗佈等而溶解之耐溶劑性,又,具有用於溶劑之去除或聚合性液晶化合物之配向之加熱處理中之耐熱性。作為該配向膜,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溝槽型配向膜等。
偏光膜較佳為形成於配向膜上。該配向膜具有使聚合性液晶化合物沿所需方向進行液晶配向之配向限制力。作為配向膜,較佳為具有不會因含有聚合性液晶化合物之組合物之塗佈等而溶解之耐溶劑性,又,具有用於溶劑之去除或聚合性液晶化合物之配向之加熱處理中之耐熱性。作為該配向膜,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溝槽型配向膜等。
作為配向性聚合物,可列舉:分子內具有醯胺鍵之聚醯胺或明膠類、分子內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、聚㗁唑、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。其中,較佳為聚乙烯醇。配向性聚合物可單獨使用或將兩種以上組合使用。
包含配向性聚合物之配向膜通常係藉由將配向性聚合物溶解於溶劑中而成之組合物(以下,有時稱為配向性聚合物組合物)塗佈於基材並將溶劑去除而獲得,或藉由將配向性聚合物組合物塗佈於基材,將溶劑去除並進行摩擦(摩擦法)而獲得。作為溶劑,可列舉與[偏光膜]之項所記載之溶劑相同者。
配向性聚合物組合物中之配向性聚合物之濃度只要為可使配向性聚合物材料完全溶解於溶劑中之範圍即可,相對於溶液,以固形物成分換算計較佳為0.1~20%,進而較佳為0.1~10%左右。
作為配向性聚合物組合物,可直接使用市售之配向膜材料。作為市售之配向膜材料,可列舉:Sunever(註冊商標,日產化學工業(股)製造)、Optomer(註冊商標,JSR(股)製造)等。
作為將配向性聚合物組合物塗佈於基材之方法,可列舉:旋轉塗佈法、擠壓塗佈法、凹版塗佈法、模嘴塗佈法、棒式塗佈法、敷料器法等塗佈法、柔版法等印刷法等公知之方法。
作為將配向性聚合物組合物中所包含之溶劑去除之方法,可列舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
為了對配向膜賦予配向限制力,可視需要進行摩擦處理(摩擦法)。
作為藉由摩擦法賦予配向限制力之方法,可列舉如下方法:使藉由將配向性聚合物組合物塗佈於基材並進行退火而形成於基材表面之配向性聚合物之膜與纏繞有摩擦布並旋轉之摩擦輥接觸。
光配向膜通常係藉由將包含具有光反應性基之聚合物或單體及溶劑之組合物(以下,有時稱為「光配向膜形成用組合物」)塗佈於基材,並照射偏光(較佳為偏光UV)而獲得。光配向膜就可藉由選擇照射之偏光之偏光方向而任意控制配向限制力之方向之方面而言更佳。
所謂光反應性基,係指藉由光照射產生液晶配向能力之基。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或異構化反應、二聚化反應、光交聯反應或者光分解反應等成為液晶配向能力之起源之光反應的基。其中,就配向性優異之方面而言,較佳為參與二聚化反應或光交聯反應之基。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個之基。
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,可列舉具有芳香族希夫鹼、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、蒽醌基及馬來醯亞胺基。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。
其中,較佳為參與光二聚化反應之光反應性基,就容易獲得光配向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。
藉由將光配向膜形成用組合物塗佈於基材上,可於基材上形成光配向誘發層。作為該組合物中所包含之溶劑,可列舉與[偏光膜]之項所記載之溶劑相同者,可根據具有光反應性基之聚合物或者單體之溶解性適當選擇。
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目標光配向膜之厚度適當調節,相對於光配向膜形成用組合物之質量,較佳為至少設為0.2質量%,更佳為0.3~10質量%之範圍。光配向膜形成用組合物亦可於不明顯損及光配向膜之特性之範圍內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於基材之方法,可列舉與將配向性組合物塗佈於基材之方法相同之方法。作為自所塗佈之光配向膜形成用組合物中將溶劑去除之方法,例如可列舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
於照射偏光時,對自塗佈於基板上之光配向膜形成用組合物中將溶劑去除而成者直接照射偏光UV之形式或自基材側照射偏光並使偏光透過後照射之形式均可。又,該偏光尤佳為實質上為平行光。所照射之偏光之波長可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量之波長區域者。具體而言,尤佳為波長250~400 nm之範圍之UV(紫外線)。作為該偏光照射所使用之光源,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等紫外線光鐳射等;更佳為高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈。該等之中,高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈由於波長313 nm之紫外線之發光強度較大,故而較佳。藉由使來自上述光源之光通過適當之偏光元件後照射,可照射偏光UV。作為該偏光元件,可使用偏光過濾器或葛蘭-湯普生、葛蘭-泰勒等偏光稜鏡或線柵型偏光元件。
再者,於進行摩擦或偏光照射時,只要進行遮蔽,則亦可形成液晶配向之方向不同之複數個區域(圖案)。
溝槽(groove)型配向膜係膜表面具有凹凸圖案或複數個溝槽(槽)之膜。於將聚合性液晶化合物塗佈於具有以等間隔排列之複數個直線狀之溝槽之膜之情形時,液晶分子沿著該槽所沿之方向配向。
作為獲得溝槽型配向膜之方法,可列舉:於經由具有圖案形狀之狹縫之曝光用遮罩對感光性聚醯亞胺膜表面進行曝光後,進行顯影及沖洗處理而形成凹凸圖案之方法;於表面具有槽之板狀之母盤形成硬化前之UV硬化樹脂之層,並將所形成之樹脂層轉移至基材後進行硬化之方法;及將具有複數個槽之輥狀之母盤壓抵於形成於基材之硬化前之UV硬化樹脂之膜而形成凹凸,其後進行硬化之方法等。
配向膜(包含配向性聚合物之配向膜或光配向膜)之厚度通常為10~10000 nm之範圍,較佳為10~1000 nm之範圍,更佳為500 nm以下,進而較佳為10~200 nm,尤佳為50~150 nm之範圍。
於本發明之偏光板中,光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸可相互平行,又,亦可直行。就視認性之觀點而言,光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角度θ1較佳為滿足下述式(2):
30°≦θ1≦60° (2)
上述式(2)更佳為滿足40°≦θ1≦50°。尤佳為θ1實質上為45°。
30°≦θ1≦60° (2)
上述式(2)更佳為滿足40°≦θ1≦50°。尤佳為θ1實質上為45°。
本發明之偏光板較佳為進而具有第2光學異向性膜,尤其是就視認性及防止外界光反射之觀點而言,更佳為將光學異向性膜、偏光膜、及第2光學異向性膜依序積層而成。
[第2光學異向性膜]
第2光學異向性膜係三維折射率具有異向性之膜。第2光學異向性膜亦可為使高分子膜延伸或收縮而成之膜,就薄膜化之觀點而言,較佳為聚合性液晶化合物(以下,有時稱為聚合性液晶化合物(A))之配向聚合物。第2光學異向性膜可使包含配向狀態之聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物(以下,有時稱為聚合性液晶組合物A)聚合而獲得。
第2光學異向性膜係三維折射率具有異向性之膜。第2光學異向性膜亦可為使高分子膜延伸或收縮而成之膜,就薄膜化之觀點而言,較佳為聚合性液晶化合物(以下,有時稱為聚合性液晶化合物(A))之配向聚合物。第2光學異向性膜可使包含配向狀態之聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物(以下,有時稱為聚合性液晶組合物A)聚合而獲得。
第2光學異向性膜所形成之三維折射率橢圓體可具有雙軸性,較佳為具有單軸性。第2光學異向性膜可為包含含有相對於該膜之平面沿水平方向配向之狀態之聚合性液晶化合物的聚合性液相組合物之聚合物(水平配向層)之膜,亦可為包含含有相對於該膜之平面沿垂直方向配向之狀態之聚合性液晶化合物的聚合性液相組合物之聚合物(垂直配向層)之膜,亦可為混合配向之膜(混合配向層)或傾斜配向之膜(傾斜配向層)。
本發明中之第2光學異向性膜較佳為滿足下述式(3)、(4)及(5):
100 nm≦Re(550)≦160 nm (3)
Re(450)/Re(550)≦1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[式中,Re(450)、Re(550)及Re(650)分別表示波長450 nm、550 nm及650 nm下之面內相位差]
100 nm≦Re(550)≦160 nm (3)
Re(450)/Re(550)≦1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[式中,Re(450)、Re(550)及Re(650)分別表示波長450 nm、550 nm及650 nm下之面內相位差]
若第2光學異向性膜之面內相位差ReQ(550)為式(3)之範圍內,則可抑制包含偏光板之顯示器正面之色相變紅或變藍等色相變化。作為面內相位差值之進而較佳之範圍,為130 nm≦Re1(550)≦150 nm。若第2光學異向性膜之ReQ(450)/ReQ(550)為1.00以下,ReQ(650)/ReQ(550)為1.00以上,則可抑制具備該第2光學異向性膜之偏光板(橢圓偏光板)中之橢圓率之惡化,從而自正面觀察時之作為橢圓偏光板之功能變得良好。該「ReQ(450)/ReQ(550)」較佳為0.75~0.92,更佳為0.77~0.87,進而較佳為0.79~0.85。
聚合性液晶化合物(A)意指具有聚合性官能基、尤其是光聚合性官能基之液晶化合物。所謂光聚合性官能基,係指可藉由自光聚合起始劑產生之活性自由基或酸等參與聚合反應之基。作為光聚合性官能基,可列舉:乙烯基、乙烯基氧基、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、環氧乙烷基、環氧丙烷基等。其中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基氧基、環氧乙烷基及環氧丙烷基,更佳為丙烯醯氧基。液晶性可為熱致性液晶,亦可為向液性液晶,作為相秩序結構,可為向列型液晶,亦可為層列型液晶。作為聚合性液晶化合物,可僅使用1種,亦可將2種以上組合使用。
作為聚合性液相化合物(A),就成膜之容易性及賦予上述式(4)及(5)所表示之相位差性之觀點而言,可列舉全部滿足下述(6)~(9)之化合物。
(6)可形成向列相之化合物;
(7)於該聚合性液晶化合物之長軸方向(a)上具有π電子。
(8)於相對於長軸方向(a)交叉之方向[交叉方向(b)]上具有π電子。
(9)將長軸方向(a)上所存在之π電子之合計設為N(πa),將長軸方向上所存在之分子量之合計設為N(Aa),並由下述式(i)所定義之聚合性液晶化合物之長軸方向(a)之π電子密度:
D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i)
與將交叉方向(b)上所存在之π電子之合計設為N(πb),並將交叉方向(b)上所存在之分子量之合計設為N(Ab),並由下述式(ii)所定義之聚合性液晶化合物之交叉方向(b)之π電子密度:
D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)
處於0≦[D(πa)/D(πb)]≦1之關係[即,交叉方向(b)之π電子密度大於長軸方向(a)之π電子密度]
再者,全部滿足上述(6)~(9)之聚合性液晶化合物可藉由塗佈於藉由摩擦處理而形成之配向膜上,並加熱至相轉移溫度以上來形成向列相。於該聚合性液晶化合物配向而形成之向列相中,通常係以聚合性液晶化合物之長軸方向成為相互平行之方式配向,且該長軸方向成為向列相之配向方向。
(7)於該聚合性液晶化合物之長軸方向(a)上具有π電子。
(8)於相對於長軸方向(a)交叉之方向[交叉方向(b)]上具有π電子。
(9)將長軸方向(a)上所存在之π電子之合計設為N(πa),將長軸方向上所存在之分子量之合計設為N(Aa),並由下述式(i)所定義之聚合性液晶化合物之長軸方向(a)之π電子密度:
D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i)
與將交叉方向(b)上所存在之π電子之合計設為N(πb),並將交叉方向(b)上所存在之分子量之合計設為N(Ab),並由下述式(ii)所定義之聚合性液晶化合物之交叉方向(b)之π電子密度:
D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)
處於0≦[D(πa)/D(πb)]≦1之關係[即,交叉方向(b)之π電子密度大於長軸方向(a)之π電子密度]
再者,全部滿足上述(6)~(9)之聚合性液晶化合物可藉由塗佈於藉由摩擦處理而形成之配向膜上,並加熱至相轉移溫度以上來形成向列相。於該聚合性液晶化合物配向而形成之向列相中,通常係以聚合性液晶化合物之長軸方向成為相互平行之方式配向,且該長軸方向成為向列相之配向方向。
具有上述特性之聚合性液晶化合物通常顯示出逆波長分散性之情況較多。作為滿足上述(6)~(9)之特性之化合物,具體而言,例如可列舉下述式(II)所表示之化合物。
[化20]
上述式(II)所表示之化合物可單獨使用或將兩種以上組合使用。
[化20]
上述式(II)所表示之化合物可單獨使用或將兩種以上組合使用。
式(II)中,Ar表示可具有取代基之二價芳香族基。此處所言之芳香族基係具有平面性之環狀結構之基,係指該環狀結構所具有之π電子數依據Hückel's rule為[4n+2]個者。此處,n表示整數。於包含-N=或-S-等雜原子而形成環結構之情形時,亦包含含有該等雜原子上之非共價鍵電子對並滿足Hückel's rule且具有芳香族性之情形。較佳為該二價芳香族基中包含氮原子、氧原子、硫原子中之至少1種以上。
G1
及G2
分別獨立地表示二價芳香族基或二價脂環式烴基。此處,該二價芳香族基或二價脂環式烴基中所包含之氫原子可被取代為鹵素原子、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,構成該二價芳香族基或二價脂環式烴基之碳原子可被取代為氧原子、硫原子或氮原子。
L1
、L2
、B1
及B2
分別獨立地為單鍵或二價連結基。
k、l分別獨立地表示0~3之整數,且滿足1≦k+l之關係。此處,於2≦k+l之情形時,B1
及B2
、G1
及G2
可分別相同,亦可互不相同。
E1
及E2
分別獨立地表示碳數1~17之烷烴二基,此處,烷烴二基中所包含之氫原子可被取代為鹵素原子,該烷烴二基中所包含之-CH2
-可被取代成-O-、-S-、-Si-。P1
及P2
相互獨立地表示聚合性基或氫原子,且至少1個為聚合性基。
G1
及G2
較佳為分別獨立為可經鹵素原子及選自由碳數1~4之烷基所組成之群中之至少1個取代基取代之1,4-伸苯基二基、可經鹵素原子及選自由碳數1~4之烷基所組成之群中之至少1個取代基取代之1,4-環己烷二基,更佳為經甲基取代之1,4-伸苯基二基、未經取代之1,4-伸苯基二基或未經取代之1,4-反式-環己烷二基,尤佳為未經取代之1,4-伸苯基二基或未經取代之1,4-反式-環己烷二基。又,較佳為所存在之複數個G1
及G2
中之至少1個為二價脂環式烴基,又,更佳為與L1
或L2
鍵結之G1
及G2
中之至少1個為二價脂環式烴基。
L1
及L2
較佳為分別獨立地為單鍵、碳數1~4之伸烷基、-O-、-S-、-Ra1
ORa2
-、-Ra3
COORa4
-、-Ra5
OCORa6
-、Ra7
OC=OORa8
-、-N=N-、-CRC=C
Rd
-或C≡C-。此處,Ra1
~Ra8
分別獨立地表示單鍵或碳數1~4之伸烷基,Rc
及Rd
表示碳數1~4之烷基或氫原子。L1
及L2
更佳為分別獨立地為單鍵、-ORa2-1
-、-CH2
-、-CH2
CH2
-、-COORa4-1
-或OCORa6-1
-。此處,Ra2-1
、Ra4-1
、Ra6-1
分別獨立地表示單鍵、-CH2
-、-CH2
CH2
-之任一者。L1
及L2
進而較佳為分別獨立地為單鍵、-O-、-CH2
CH2
-、-COO-、-COOCH2
CH2
-或OCO-。
於本發明之適當之一實施態樣中,使用式(II)中之G1
及G2
中之至少1個為二價脂環式烴基,且該二價脂環式烴基藉由作為-COO-之L1
及/或L2
與可具有取代基之二價芳香族基Ar鍵結之聚合性液晶化合物。
B1
及B2
較佳為分別獨立地為單鍵、碳數1~4之伸烷基、-O-、-S-、-Ra9
ORa10
-、-Ra11
COORa12
-、-Ra13
OCORa14
-或Ra15
OC=OORa16
-。此處,Ra9
~Ra16
分別獨立地表示單鍵或碳數1~4之伸烷基。B1
及B2
更佳為分別獨立地為單鍵、-ORa10-1
-、-CH2
-、-CH2
CH2
-、-COORa12-1
-或OCORa14-1
-。此處,Ra10-1
、Ra12-1
、Ra14-1
分別獨立地表示單鍵、-CH2
-、-CH2
CH2
-之任一者。B1
及B2
進而較佳為分別獨立地為單鍵、-O-、-CH2
CH2
-、-COO-、-COOCH2
CH2
-、-OCO-或OCOCH2
CH2
-。
就逆波長分散性表現之觀點而言,k及l較佳為2≦k+l≦6之範圍,較佳為k+l=4,更佳為k=2且l=2。若k=2且l=2,則成為對稱結構,故而進而較佳。
E1
及E2
較佳為分別獨立地為碳數1~17之烷烴二基,更佳為碳數4~12之烷烴二基。
作為P1
或P2
所表示之聚合性基,例如可列舉:環氧基、乙烯基、乙烯基氧基、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、環氧乙烷基、及環氧丙烷基等。該等之中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基氧基、環氧乙烷基及環氧丙烷基,更佳為丙烯醯氧基。
Ar較佳為具有選自可具有取代基之芳香族烴環、可具有取代基之芳香族雜環、及電子吸引性基中之至少1個。作為該芳香族烴環,例如可列舉:苯環、萘環、蒽環等;較佳為苯環、萘環。作為該芳香族雜環,可列舉:呋喃環、苯并呋喃環、吡咯環、吲哚環、噻吩環、苯并噻吩環、吡啶環、吡環、嘧啶環、三唑環、三環、吡咯啉環、咪唑環、吡唑環、噻唑環、苯并噻唑環、噻吩噻唑環、㗁唑環、苯并㗁唑環、及啡啉環等。該等之中,較佳為具有噻唑環、苯并噻唑環或苯并呋喃環,進而較佳為具有苯并噻唑基。又,於Ar包含氮原子之情形時,該氮原子較佳為具有π電子。
式(II)中,Ar所表示之二價芳香族基中所包含之π電子之合計個數Nπ
較佳為8以上,更佳為10以上,進而較佳為14以上,尤佳為16以上。又,較佳為30以下,更佳為26以下,進而較佳為24以下。
作為Ar所表示之芳香族基,例如可列舉以下之基。
[化21]
式(Ar-1)~式(Ar-22)中,*標記表示連結部,Z0
、Z1
及Z2
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~12之烷基、氰基、硝基、碳數1~12之烷基亞磺醯基、碳數1~12之烷基磺醯基、羧基、碳數1~12之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~12之烷硫基、碳數1~12之N-烷基胺基、碳數2~12之N,N-二烷基胺基、碳數1~12之N-烷基胺磺醯基或碳數2~12之N,N-二烷基胺磺醯基。
Q1
及Q2
分別獨立地表示-CR2'
R3'
-、-S-、-NH-、-NR2'
-、-CO-或O-,R2'
及R3'
分別獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。
J1
及J2
分別獨立地表示碳原子或氮原子。
Y1
、Y2
及Y3
分別獨立地表示可經取代之芳香族烴基或芳香族雜環基。
W1
及W2
分別獨立地表示氫原子、氰基、甲基或鹵素原子,m表示0~6之整數。
作為Y1
、Y2
及Y3
中之芳香族烴基,可列舉:苯基、萘基、蒽基、菲基、聯苯基等碳數6~20之芳香族烴基;較佳為苯基、萘基,更佳為苯基。作為芳香族雜環基,可列舉:呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基等包含至少1個氮原子、氧原子、硫原子等雜原子之碳數4~20之芳香族雜環基;較佳為呋喃基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基。
Y1
及Y2
亦可分別獨立地為可經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源自芳香集合環之基。多環系芳香族雜環基係指縮合多環系芳香族雜環基或源自芳香集合環之基。
Z0
、Z1
及Z2
較佳為分別獨立地為氫原子、鹵素原子、碳數1~12之烷基、氰基、硝基、碳數1~12之烷氧基,Z0
進而較佳為氫原子、碳數1~12之烷基、氰基,Z1
及Z2
進而較佳為氫原子、氟原子、氯原子、甲基、氰基。
Q1
及Q2
較佳為-NH-、-S-、-NR2'
-、-O-,R2'
較佳為氫原子。其中,尤佳為-S-、-O-、-NH-。
式(Ar-1)~(Ar-22)之中,就分子穩定性之觀點而言,較佳為式(Ar-6)及式(Ar-7)。
於式(Ar-16)~(Ar-22)中,Y1
可與其所鍵結之氮原子及Z0
一起形成芳香族雜環基。作為芳香族雜環基而言,可列舉上文中所說明者作為Ar可具有之芳香族雜環,例如可列舉:吡咯環、咪唑環、吡咯啉環、吡啶環、吡環、嘧啶環、吲哚環、喹啉環、異喹啉環、嘌呤環、吡咯啶環等。該芳香族雜環基可具有取代基。又,Y1
亦可與其所鍵結之氮原子及Z0
一起為上述可經取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。例如可列舉:苯并呋喃環、苯并噻唑環、苯并㗁唑環等。再者,上述式(II)所表示之化合物例如可依據日本專利特開2010-31223號公報所記載之方法進行製造。
構成第2光學異向性膜之聚合性液晶組合物A可含有作為聚合性液晶組合物B中所包含之添加劑而例示者。
構成第2光學異向性膜之聚合性液晶組合物A中之聚合性液晶化合物(A)之含量相對於聚合性液晶組合物A之固形物成分100質量份,例如為70~99.5質量份,較佳為80~99質量份,更佳為90~98質量份。若含量為上述範圍內,則有第2光學異向性膜之配向性增高之傾向。此處,所謂固形物成分,係指自聚合性液晶組合物A中將溶劑等揮發性成分去除後所剩之成分之合計量。
第2光學異向性膜可將藉由向包含聚合性液晶化合物(A)及視需要包含添加劑之聚合性液晶組合物A中添加溶劑並進行混合及攪拌而製備之第2光學異向性膜形成用組合物塗佈於上述基材、上述配向膜、上述偏光膜、上述光學異向性膜等之上,繼而將溶劑去除,並藉由加熱及/或活性能量線使所獲得之塗膜中之聚合性液晶化合物(A)硬化而獲得。較佳為第2光學異向性膜形成於上述配向膜上。
作為第2光學異向性膜之塗佈方法,可例示與[光學異向性膜]之項所記載之方法相同者,作為溶劑,可例示與[偏光膜]之項所記載之溶劑相同者。又,作為活性能量線及照射條件,可例示與[偏光膜]之項所記載之活性能量線及照射條件相同者。
第2光學異向性膜之厚度可根據所應用之顯示裝置適當選擇,就薄膜化及彎曲性等觀點而言,較佳為0.5~10 μm ,更佳為1~5 μm ,進而較佳為1~3 μm。
關於本發明之偏光板,就防止外界光反射之觀點而言,第2光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角度θ2較佳為滿足下述式(6)。
30°≦θ2≦60° (6)
上述式(6)更佳為滿足40°≦θ2≦50°。尤佳為θ2實質上為45°。
30°≦θ2≦60° (6)
上述式(6)更佳為滿足40°≦θ2≦50°。尤佳為θ2實質上為45°。
本發明之偏光板由於具有上述光學異向性膜及上述偏光膜,故而即便穿過偏光太陽眼鏡觀察包含該偏光板之顯示裝置,亦具有優異之視認性。例如即便於配戴偏光太陽眼鏡之狀態下改變顯示裝置之角度,亦可抑制或防止顯示之色相之混亂而表現出優異之視認性。並且,於本發明中,由於對顯示裝置之前面板所使用之偏光板賦予特定之相位差,故而亦可於不另行設置相位差膜之情況下進一步薄膜化。進而,由於包含上述聚醯亞胺系高分子,故而彎曲性(或可撓性)良好,且彎曲時之著色等亦得到抑制。
本發明之偏光板可包含1層或2層以上之上述基材、上述配向膜、上述光學異向性膜、及上述第2光學異向性膜,且可包含1層或2層以上之該等層以外之其他層。作為其他層,例如可列舉:光學異向性膜及第2光學異向性膜以外之其他光學異向性膜、保護層、黏接著劑層等。於本發明之偏光板中,上述配向膜、上述光學異向性膜、上述第2光學異向性膜及上述保護層等可直接形成於各層或基材之上,亦可經由黏接著劑層貼合於各層或基材之上。
保護層通常較佳為由保護層形成用組合物形成,該保護層形成用組合物含有包含多官能丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、丙烯酸胺基甲酸酯、聚酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯等之丙烯酸系低聚物或者聚合物、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯基吡咯啶酮、澱粉類、甲基纖維素、羧甲基纖維素、海藻酸鈉等水溶性聚合物與溶劑。
作為保護層形成用組合物中所含有之溶劑,可列舉與[偏光膜]之項所記載之溶劑相同者,其中,就不會使形成保護層之層溶解之方面而言,較佳為選自由水、醇溶劑及醚溶劑所組成之群中之至少一種溶劑。作為醇溶劑,可列舉:甲醇、乙醇、丁醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚及丙二醇單甲醚。作為醚溶劑,可列舉:乙二醇單甲醚乙酸酯及丙二醇單甲醚乙酸酯。其中,較佳為乙醇、異丙醇、丙二醇單甲醚及丙二醇單甲醚乙酸酯。
保護層之膜厚為0.1~10 μm,更佳為0.3~5.0 μm。
作為黏接著劑,可列舉:感壓式黏著劑、乾燥固化型接著劑及化學反應型接著劑。作為化學反應型接著劑,例如可列舉活性能量線硬化型接著劑。
感壓式黏著劑通常包含聚合物,亦可包含溶劑。作為聚合物,可列舉:丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯或聚醚等。其中,包含丙烯酸系聚合物之丙烯酸系之黏著劑由於光學透明性優異、具有適度之潤濕性及凝聚力、接著性優異,進而耐候性及耐熱性等較高、於加熱及加濕之條件下不易產生鼓起或剝落等,故而較佳。
作為丙烯酸系聚合物,較佳為酯部分之烷基為甲基、乙基或丁基等碳數1~20之烷基之(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸羥乙酯等具有官能基之(甲基)丙烯酸系單體之共聚物。
包含此種共聚物之感壓式黏著劑由於黏著性優異,於貼合於被轉印體後去除時,亦不會使被轉印體產生糊劑殘留等而可相對容易地去除,故而較佳。丙烯酸系聚合物之玻璃轉移溫度較佳為25℃以下,更佳為0℃以下。此種丙烯酸系聚合物之質量平均分子量較佳為10萬以上。
作為溶劑,可列舉與[偏光膜]之項所記載之溶劑相同者。感壓式黏著劑亦可含有光擴散劑。光擴散劑係賦予黏著劑光擴散性之添加劑,只要為具有與黏著劑所包含之聚合物之折射率不同之折射率之微粒子即可。作為光擴散劑,可列舉:包含無機化合物之微粒子、及包含有機化合物(聚合物)之微粒子。包括丙烯酸系聚合物在內,黏著劑作為有效成分而包含之聚合物大多具有1.4~1.6左右之折射率,故而較佳為自其折射率為1.2~1.8之光擴散劑中適當選擇。黏著劑作為有效成分而包含之聚合物與光擴散劑之折射率差通常為0.01以上,就顯示裝置之明亮度與顯示性之觀點而言,較佳為0.01~0.2。用作光擴散劑之微粒子較佳為球形之微粒子、並且接近單分散之微粒子,更佳為平均粒徑為2~6 μm之微粒子。折射率係藉由普通之最小偏角法或阿貝折射計進行測定。
作為包含無機化合物之微粒子,可列舉氧化鋁(折射率1.76)及氧化矽(折射率1.45)等。作為包含有機化合物(聚合物)之微粒子,可列舉:三聚氰胺顆粒(折射率1.57)、聚甲基丙烯酸甲酯顆粒(折射率1.49)、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物樹脂顆粒(折射率1.50~1.59)、聚碳酸酯顆粒(折射率1.55)、聚乙烯顆粒(折射率1.53)、聚苯乙烯顆粒(折射率1.6)、聚氯乙烯顆粒(折射率1.46)、及聚矽氧樹脂顆粒(折射率1.46)等。光擴散劑之含量通常相對於聚合物100質量份為3~30質量份。
感壓式黏著劑之厚度係根據其密接力等決定,故而並無特別限制,通常為1~40 μm。就加工性或耐久性等方面而言,該厚度較佳為3~25 μm,更佳為5~20 μm。藉由將由黏著劑形成之黏接著劑層之厚度設為5~20 μm,可保證自正面觀察顯示裝置之情形或斜向觀察顯示裝置之情形時之明亮度,不易產生顯示圖像之模糊或不清晰。
乾燥固化型接著劑可包含溶劑。作為乾燥固化型接著劑,可列舉含有具有羥基、羧基或胺基等質子性官能基與乙烯性不飽和基之單體之聚合物或胺基甲酸酯聚合物作為主成分,進而含有多元醛、環氧化合物、環氧樹脂、三聚氰胺化合物、氧化鋯化合物、及鋅化合物等交聯劑或硬化性化合物的組合物等。作為具有羥基、羧基或胺基等質子性官能基與乙烯性不飽和基之單體之聚合物,可列舉:乙烯-順丁烯二酸共聚物、伊康酸共聚物、丙烯酸共聚物、丙烯醯胺共聚物、聚乙酸乙烯酯之皂化物、及聚乙烯醇系樹脂等。
作為聚乙烯醇系樹脂,可列舉:聚乙烯醇、部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇、羧基改性聚乙烯醇、乙醯乙醯基改性聚乙烯醇、羥甲基改性聚乙烯醇、及胺基改性聚乙烯醇等。水系黏接著劑中之聚乙烯醇系樹脂之含量相對於水100質量份,通常為1~10質量份,較佳為1~5質量份。
作為胺基甲酸酯樹脂,可列舉聚酯系離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂等。此處所言之聚酯系離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂係指具有聚酯骨架,並且於其中導入有少量離子性成分(親水成分)之胺基甲酸酯樹脂。該離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂由於不使用乳化劑而於水中乳化成為乳液,故而可製成水系黏接著劑。於使用聚酯系離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂之情形時,有效的是調配水溶性之環氧化合物作為交聯劑。
作為環氧樹脂,可列舉於二伸乙基三胺或三伸乙基四胺等聚伸烷基聚胺與己二酸等二羧酸之反應中獲得聚醯胺聚胺,並使表氯醇與之反應而獲得之聚醯胺環氧樹脂等。作為該聚醯胺環氧樹脂之市售品,可列舉:“Sumirez Resin(註冊商標)650”及“Sumirez Resin 675”(以上由Sumika Chemtex股份有限公司製造)、“WS-525”(日本PMC股份有限公司製造)等。於調配環氧樹脂之情形時,其添加量相對於聚乙烯醇系樹脂100質量份,通常為1~100質量份,較佳為1~50質量份。
由乾燥固化型接著劑形成之黏接著劑層之厚度通常為0.001~5 μm,較佳為0.01~2 μm,進而較佳為0.01~0.5 μm。若由乾燥固化型接著劑形成之黏接著劑層過厚,則容易變成外觀不良。
活性能量線硬化型接著劑可包含溶劑。所謂活性能量線硬化型接著劑,係受到活性能量線之照射而硬化之接著劑。作為活性能量線硬化型接著劑,可列舉:含有環氧化合物與陽離子聚合起始劑之陽離子聚合性之接著劑、含有丙烯酸系硬化成分與自由基聚合起始劑之自由基聚合性之接著劑、含有環氧化合物等陽離子聚合性之硬化成分及丙烯酸系化合物等自由基聚合性之硬化成分之兩者且進而含有陽離子聚合起始劑及自由基聚合起始劑之接著劑、及不含該等聚合起始劑而是藉由照射電子束進行硬化之接著劑等。
其中,較佳為包含丙烯酸系硬化成分與光自由基聚合起始劑之自由基聚合性之活性能量線硬化型接著劑、包含環氧化合物與光陽離子聚合起始劑之陽離子聚合性之活性能量線硬化型接著劑。作為丙烯酸系硬化成分,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯等(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸等。含有環氧化合物之活性能量線硬化型接著劑亦可進而含有環氧化合物以外之化合物。作為環氧化合物以外之化合物,可列舉:氧雜環丁烷化合物或丙烯酸化合物等。
作為光自由基聚合起始劑及光陽離子聚合起始劑,可列舉作為[偏光膜]之項所記載之光聚合起始劑所例示者。光自由基聚合起始劑及光陽離子聚合起始劑之含量分別相對於活性能量線硬化型接著劑100質量份,通常為0.5~20質量份,較佳為1~15質量份。
活性能量線硬化型接著劑中亦可進而含有離子捕獲劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、黏著賦予劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、塑化劑及消泡劑等。
作為活性能量線及照射條件,可列舉與[偏光膜]之項所記載之活性能量線及照射條件相同者。
以下示出本發明之偏光板之層構成之例。
構成(1)包含光學異向性膜/黏接著劑/基材/配向膜/偏光膜之偏光板
構成(2)包含光學異向性膜/黏接著劑/基材/配向膜/偏光膜/保護層之偏光板
構成(3)包含光學異向性膜/黏接著劑/偏光膜/配向膜/基材之偏光板
構成(4)包含光學異向性膜/黏接著劑/保護層/偏光膜/配向膜/基材之偏光板
構成(5)包含光學異向性膜/黏接著劑/基材/配向膜/偏光膜/保護層/黏接著劑/第二光學異向性膜之偏光板
構成(1)包含光學異向性膜/黏接著劑/基材/配向膜/偏光膜之偏光板
構成(2)包含光學異向性膜/黏接著劑/基材/配向膜/偏光膜/保護層之偏光板
構成(3)包含光學異向性膜/黏接著劑/偏光膜/配向膜/基材之偏光板
構成(4)包含光學異向性膜/黏接著劑/保護層/偏光膜/配向膜/基材之偏光板
構成(5)包含光學異向性膜/黏接著劑/基材/配向膜/偏光膜/保護層/黏接著劑/第二光學異向性膜之偏光板
就顯示裝置之彎曲性或視認性之觀點而言,本發明之偏光板之厚度較佳為10~300 μm,更佳為20~200 μm,進而較佳為25~100 μm。
本發明包含將上述偏光板製成長條狀而成之長條偏光板。長條偏光板之長條方向之長度例如為10~10000 m,較佳為50~7500 m,更佳為100~5000 m。
本發明之長條偏光板較佳為滿足下述式(7)、(8)及(9)。
0°≦A≦15°或75°≦A≦90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0°≦C≦15°或75°≦C≦90° (9)
[式中,A表示上述光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度,B表示上述偏光膜之吸收軸與長條偏光板之長軸方向之角度,C表示上述第2光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度]
藉由將光學異向性膜、偏光膜及第2光學異向性膜配置成此種角度,於視認性、防止外界光反射及生產性之方面有利。上述式(7)更佳為0°≦A≦5°或85°≦A≦90°,上述式(8)更佳為40°≦B≦50°,上述式(9)為0°≦C≦5°或85°≦C≦90°。
0°≦A≦15°或75°≦A≦90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0°≦C≦15°或75°≦C≦90° (9)
[式中,A表示上述光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度,B表示上述偏光膜之吸收軸與長條偏光板之長軸方向之角度,C表示上述第2光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度]
藉由將光學異向性膜、偏光膜及第2光學異向性膜配置成此種角度,於視認性、防止外界光反射及生產性之方面有利。上述式(7)更佳為0°≦A≦5°或85°≦A≦90°,上述式(8)更佳為40°≦B≦50°,上述式(9)為0°≦C≦5°或85°≦C≦90°。
滿足上述式(7)~式(8)之長條偏光板例如可藉由如下方法製造:分別準備遲相軸與長軸方向之角度A'滿足式(7')
0°≦A'≦15°或75°≦A'≦90° (7')
之長條之光學異向性膜、
吸收軸與長軸方向之角度B'滿足式(8')
30°≦B'≦60° (8')
之長條之偏光膜及
遲相軸與長軸方向之角度C'滿足式(9')
0°≦C'≦15°或75°≦C'≦90° (9')
之長條之第2光學異向性膜,
一面分別沿長軸方向搬送,一面以各者之長軸方向一致之方式積層。
0°≦A'≦15°或75°≦A'≦90° (7')
之長條之光學異向性膜、
吸收軸與長軸方向之角度B'滿足式(8')
30°≦B'≦60° (8')
之長條之偏光膜及
遲相軸與長軸方向之角度C'滿足式(9')
0°≦C'≦15°或75°≦C'≦90° (9')
之長條之第2光學異向性膜,
一面分別沿長軸方向搬送,一面以各者之長軸方向一致之方式積層。
滿足式(7')之長條之光學異向性膜可藉由包含如下步驟之方法製造:步驟(1'),其將使包含上述聚醯亞胺系高分子之聚合物溶解於溶劑中而成之聚合物清漆塗佈於長條之支持體而形成塗膜後,使塗膜乾燥而獲得附長條之支持體之聚合物膜;步驟(2'),其自所獲得之附長條之支持體之聚合物膜將長條之支持體剝離而獲得長條之聚合物膜;及步驟(3'),其實施使該長條之聚合物膜沿長軸方向延伸之縱向延伸或沿相對於長軸方向正交之方向延伸之橫向延伸。可利用步驟(1')~步驟(3')之製造條件等與步驟(1)~步驟(3)相同之方法進行。
滿足式(7')之長條之光學異向性膜例如可藉由於步驟(3')中對長條之聚合物膜實施縱向延伸或橫向延伸而獲得。該長條之聚合物膜包含聚醯亞胺系高分子。包含聚醯亞胺系高分子之聚合物膜以相對較低之延伸倍率顯示出目標之上述面內相位差Re(550)。因此,使此種聚合物膜延伸而獲得之長條之光學異向性膜較佳為利用即便以相對較低之延伸倍率,亦可以較高之精度控制遲相軸之方向或面內相位差Re(550)之方法製造。縱向延伸或橫向延伸、尤其是縱向延伸即便以較低之延伸倍率,亦容易以較高之精度控制遲相軸或面內相位差,因此可藉由縱向延伸或橫向延伸製造。使用滿足式(7')之長條之光學異向性膜製造長條偏光板之上述製造方法於可製造光學異向性膜之遲相軸及面內相位差Re(550)為較高之精度之長條偏光板之方面有利。
滿足上述式(8')之長條之偏光膜例如只要為吸附二色性色素之延伸膜,則可使用相對於長軸沿傾斜方向延伸所得之傾斜延伸膜,包含二色性色素且包含聚合性液晶化合物(B)之配向聚合物之膜容易控制聚合性液晶化合物(B)之配向狀態而滿足上述式(8'),進而可於不產生褶皺等之情況下製造,因此較佳。
滿足上述式(9')之長條之第2光學異向性膜可為使高分子膜延伸或收縮而成之膜,就薄膜化之觀點而言,較佳為聚合性液晶化合物(A)之配向聚合物。
本發明包含經由黏接著劑層使觸控感測器積層於本發明之偏光板而成之積層體(以下,有時稱為觸控感測器一體化偏光板)。觸控感測器一體化偏光板具體而言可列舉如下構成:經由黏接著劑層使觸控感測器積層於上述構成(1)~構成(5)之偏光板中之與光學異向性膜相反側之最外側之層而成之構成;將上述構成(3)或(4)之偏光板之基材剝離後,經由黏接著劑層使觸控感測器積層於最外側之配向膜而成之構成;及將上述構成(3)或(4)之偏光板之基材及配向膜剝離後,經由黏接著劑層使觸控感測器積層於最外側之偏光膜而成之構成等。觸控感測器一體化偏光板適合用於可撓性顯示裝置等。
[觸控感測器]
作為觸控感測器,存在電阻膜方式、表面彈性波方式、紅外線方式、電磁感應方式、靜電電容方式等各種樣式,較佳為靜電電容方式。
靜電電容方式觸控感測器被區分為活性區域及位於上述活性區域之外廓部之非活性區域。活性區域係與於顯示面板中顯示畫面之區域(顯示部)對應並且感知使用者之觸摸之區域,非活性區域係與於顯示裝置中未顯示畫面之區域(非顯示部)對應之區域。觸控感測器可包含:基板,其具有可撓性之特性;感知圖案,其形成於上述基板之活性區域;及各感測線,其等形成於上述基板之非活性區域,且用以經由上述感知圖案與墊部與外部之驅動電路連接。作為具有可撓性之特性之基板,可使用與上述視窗之透明基板相同之材料。就抑制觸控感測器之龜裂之方面而言,觸控感測器之基板較佳為韌性為2,000 MPa%以上。亦可為韌性更佳為2,000 MPa%~30,000 MPa%。
作為觸控感測器,存在電阻膜方式、表面彈性波方式、紅外線方式、電磁感應方式、靜電電容方式等各種樣式,較佳為靜電電容方式。
靜電電容方式觸控感測器被區分為活性區域及位於上述活性區域之外廓部之非活性區域。活性區域係與於顯示面板中顯示畫面之區域(顯示部)對應並且感知使用者之觸摸之區域,非活性區域係與於顯示裝置中未顯示畫面之區域(非顯示部)對應之區域。觸控感測器可包含:基板,其具有可撓性之特性;感知圖案,其形成於上述基板之活性區域;及各感測線,其等形成於上述基板之非活性區域,且用以經由上述感知圖案與墊部與外部之驅動電路連接。作為具有可撓性之特性之基板,可使用與上述視窗之透明基板相同之材料。就抑制觸控感測器之龜裂之方面而言,觸控感測器之基板較佳為韌性為2,000 MPa%以上。亦可為韌性更佳為2,000 MPa%~30,000 MPa%。
上述感知圖案可具備形成於第1方向上之第1圖案及形成於第2方向上之第2圖案。第1圖案與第2圖案配置於互不相同之方向上。第1圖案及第2圖案形成於同一層,為了感知經觸摸之地點,必須將各個圖案電性連接。第1圖案係各單位圖案經由接頭相互連接之形態,第2圖案成為各單位圖案相互分離成島嶼形態之結構,因此,為了將第2圖案電性連接,必須另外之橋接電極。感知圖案可應用周知之透明電極素材。例如,可列舉:銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅氧化物(ZnO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、鎘錫氧化物(CTO)、PEDOT(聚(3,4-伸乙基二氧化噻吩))、奈米碳管碳(CNT)、石墨烯、金屬線等,該等可單獨使用或將2種以上混合使用。可較佳為使用ITO。金屬線所使用之金屬並無特別限定,例如可列舉:銀、金、鋁、銅、鐵、鎳、鈦、錸、鉻等。該等可單獨使用或將2種以上混合使用。
橋接電極可於感知圖案上部隔著絕緣層形成於上述絕緣層上部,且可於基板上形成橋接電極,並於其上形成絕緣層及感知圖案。上述橋接電極可由與感知圖案相同之素材形成,亦可由鉬、銀、鋁、銅、鈀、金、鉑、鋅、錫、鈦或該等中之2種以上之合金等金屬形成。第1圖案與第2圖案必須電性絕緣,因此於感知圖案與橋接電極之間形成絕緣層。絕緣層亦可僅形成於第1圖案之接頭與橋接電極之間,亦可形成為覆蓋感知圖案之層之結構。於後者之情形時,橋接電極可經由形成於絕緣層之接觸孔將第2圖案連接。上述觸控感測器亦可於基板與電極之間進而包含光學調節層作為用以適當補償形成有圖案之圖案區域與未形成圖案之非圖案區域間之透過率之差、具體而言因該等區域中之折射率之差而誘發之透光率之差之機構,上述光學調節層可包含無機絕緣物質或有機絕緣物質。光學調節層可將包含光硬化性有機黏合劑及溶劑之光硬化組合物塗佈於基板上而形成。上述光硬化組合物可進而包含無機粒子。可藉由上述無機粒子使光學調節層之折射率上升。
上述光硬化性有機黏合劑例如可包含丙烯酸酯系單體、苯乙烯系單體、羧酸系單體等各單體之共聚物。上述光硬化性有機黏合劑例如亦可為包含含環氧基之重複單元、丙烯酸酯重複單元、羧酸重複單元等互不相同之各重複單元之共聚物。上述無機粒子例如可包含氧化鋯粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋁粒子等。上述光硬化組合物亦可進而包含光聚合起始劑、聚合性單體、硬化輔助劑等各添加劑。
本發明包含具備上述光學異向性膜、上述偏光板或上述觸控感測器一體化偏光板之顯示裝置。本發明之顯示裝置可藉由將表面具有上述黏接著劑層之光學異向性膜、表面具有上述黏接著劑層之偏光板或表面具有上述黏接著劑層之觸控感測器一體化偏光板經由該黏接著劑層貼合於顯示裝置之表面而獲得。所謂顯示裝置,係具有顯示機構之裝置,包含發光元件或發光裝置作為發光源。作為顯示裝置,可列舉:液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、無機電致發光(EL)顯示裝置、電子發射顯示裝置(場致發射顯示裝置(FED等)、表面傳導電子發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用電子墨或電泳元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(柵狀光閥成像系統(GLV)顯示裝置、具有數位微鏡裝置(DMD)之顯示裝置等)及壓電陶瓷顯示器等。液晶顯示裝置亦包含透過型液晶顯示裝置、半透過型液晶顯示裝置、反射型液晶顯示裝置、直視型液晶顯示裝置及投影型液晶顯示裝置等之任一種。該等顯示裝置可為顯示二維圖像之顯示裝置,亦可為顯示三維圖像之立體顯示裝置。作為本發明之顯示裝置,尤佳為有機EL顯示裝置。
[實施例]
[實施例]
[聚醯亞胺膜之製造]
於氮氣環境下,向連接有安裝有溶劑分離器及過濾器之真空泵之反應容器中投入1.25 g之異喹啉。繼而,向反應容器中投入γ-丁內酯(GBL)375.00 g、及2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基二苯基(TFMB)104.12 g,對混合物進行攪拌而使之溶解。進而,將4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(6FDA)145.88 g添加至反應容器中後,一面對混合物進行攪拌,一面於油浴中開始升溫。所添加之TFMB與6FDA之莫耳比為1.00:0.99,混合物中之單體濃度為40質量%。當反應容器之內溫到達80℃時減壓至650 mmHg,接下來升溫至內溫180℃。於內溫到達180℃後,於攪拌下進而進行4小時加熱。其後,複壓至大氣壓,並將內溫冷卻至155℃,而獲得聚醯亞胺溶液。於155℃下添加GBL而製備聚醯亞胺之固形物成分為24質量%之均勻溶液,其後,自反應容器中取出作為均勻溶液之聚醯亞胺清漆。對所獲得之聚醯亞胺清漆中之聚醯亞胺進行GPC測定,結果重量平均分子量為360,000。又,聚醯亞胺之氟原子含量為31.3質量%。
於氮氣環境下,向連接有安裝有溶劑分離器及過濾器之真空泵之反應容器中投入1.25 g之異喹啉。繼而,向反應容器中投入γ-丁內酯(GBL)375.00 g、及2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基二苯基(TFMB)104.12 g,對混合物進行攪拌而使之溶解。進而,將4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(6FDA)145.88 g添加至反應容器中後,一面對混合物進行攪拌,一面於油浴中開始升溫。所添加之TFMB與6FDA之莫耳比為1.00:0.99,混合物中之單體濃度為40質量%。當反應容器之內溫到達80℃時減壓至650 mmHg,接下來升溫至內溫180℃。於內溫到達180℃後,於攪拌下進而進行4小時加熱。其後,複壓至大氣壓,並將內溫冷卻至155℃,而獲得聚醯亞胺溶液。於155℃下添加GBL而製備聚醯亞胺之固形物成分為24質量%之均勻溶液,其後,自反應容器中取出作為均勻溶液之聚醯亞胺清漆。對所獲得之聚醯亞胺清漆中之聚醯亞胺進行GPC測定,結果重量平均分子量為360,000。又,聚醯亞胺之氟原子含量為31.3質量%。
向上述聚醯亞胺清漆200.00 g中添加GBL38.31 g及N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)11.82 g並進而進行稀釋。使用稀釋後之聚醯亞胺清漆於PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜上藉由流涎成形成形塗膜。其後,於50℃下加熱30分鐘、於140℃下加熱10分鐘,藉此使塗膜乾燥,而獲得附PET膜之聚醯亞胺膜。自所獲得之附PET膜之聚醯亞胺膜將PET膜剝離,獲得聚醯亞胺膜。
[光學異向性膜1及2]
使上述所獲得之聚醯亞胺膜於延伸溫度200℃下以延伸倍率1.055倍進行單軸延伸,藉此獲得厚度60 μm之延伸聚醯亞胺膜。切取延伸聚醯亞胺膜之中心部,測定波長550 nm下之面內相位差,結果為150 nm。將該膜設為光學異向性膜1。又,切取延伸聚醯亞胺膜之端部,測定波長550 nm下之面內相位差,結果為127 nm。將該膜設為光學異向性膜2。再者,於實施例中,波長550 nm下之面內相位差係使用王子測量機器公司製造之KOBRA-WR進行測定。
使上述所獲得之聚醯亞胺膜於延伸溫度200℃下以延伸倍率1.055倍進行單軸延伸,藉此獲得厚度60 μm之延伸聚醯亞胺膜。切取延伸聚醯亞胺膜之中心部,測定波長550 nm下之面內相位差,結果為150 nm。將該膜設為光學異向性膜1。又,切取延伸聚醯亞胺膜之端部,測定波長550 nm下之面內相位差,結果為127 nm。將該膜設為光學異向性膜2。再者,於實施例中,波長550 nm下之面內相位差係使用王子測量機器公司製造之KOBRA-WR進行測定。
[光學異向性膜3]
使上述所獲得之聚醯亞胺膜於延伸溫度200℃下以延伸倍率1.082倍進行單軸延伸,藉此獲得厚度60 μm之延伸聚醯亞胺膜。切取延伸聚醯亞胺膜之中心部,測定波長550 nm下之面內相位差,結果為284 nm。將該膜設為光學異向性膜3。
使上述所獲得之聚醯亞胺膜於延伸溫度200℃下以延伸倍率1.082倍進行單軸延伸,藉此獲得厚度60 μm之延伸聚醯亞胺膜。切取延伸聚醯亞胺膜之中心部,測定波長550 nm下之面內相位差,結果為284 nm。將該膜設為光學異向性膜3。
[光學異向性膜4]
使上述所獲得之聚醯亞胺膜於延伸溫度200℃下以延伸倍率1.050倍進行單軸延伸,藉此獲得厚度60 μm之延伸聚醯亞胺膜。切取延伸聚醯亞胺膜之中心部,測定波長550 nm下之面內相位差,結果為29 nm。將該膜設為光學異向性膜4。
使上述所獲得之聚醯亞胺膜於延伸溫度200℃下以延伸倍率1.050倍進行單軸延伸,藉此獲得厚度60 μm之延伸聚醯亞胺膜。切取延伸聚醯亞胺膜之中心部,測定波長550 nm下之面內相位差,結果為29 nm。將該膜設為光學異向性膜4。
[光配向膜形成用組合物之製造]
將下述成分以下述比率進行混合,將所獲得之混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得光配向膜形成用組合物。
[光配向性材料(2份)]:
[化22]
溶劑(98份):鄰二甲苯
將下述成分以下述比率進行混合,將所獲得之混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得光配向膜形成用組合物。
[光配向性材料(2份)]:
[化22]
溶劑(98份):鄰二甲苯
[偏光膜形成用組合物之製造]
將下述成分以下述比率進行混合,將所獲得之混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得偏光膜形成用組合物。二色性色素使用日本專利特開2015-165302號公報之實施例所記載之偶氮系色素。
將下述成分以下述比率進行混合,將所獲得之混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得偏光膜形成用組合物。二色性色素使用日本專利特開2015-165302號公報之實施例所記載之偶氮系色素。
[聚合性液晶化合物]
[化23]
[二色性色素]
[化24]
[其他成分]
聚合起始劑;
2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure 369;汽巴精化股份有限公司製造) 6份
調平劑;
聚丙烯酸酯化合物(「BYK-361N」,BYK-Chemie公司製造) 1.2份
溶劑;鄰二甲苯 250份
[化23]
[二色性色素]
[化24]
[其他成分]
聚合起始劑;
2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure 369;汽巴精化股份有限公司製造) 6份
調平劑;
聚丙烯酸酯化合物(「BYK-361N」,BYK-Chemie公司製造) 1.2份
溶劑;鄰二甲苯 250份
[相轉移溫度之測定]
於玻璃基板上藉由旋轉塗佈法塗佈聚乙烯醇(「聚乙烯醇1000」,完全皂化型,和光純藥工業股份有限公司製造)之2質量%水溶液(摩擦配向膜形成用組合物),乾燥後形成厚度100 nm之膜。接下來,對所獲得之膜之表面實施摩擦處理,藉此形成摩擦配向膜。摩擦處理係使用半自動摩擦裝置(「LQ-008型」,常陽工學股份有限公司製造),並藉由布(「YA-20-RW」,吉川化工股份有限公司製造)於壓入量0.15 mm、轉數500 rpm、16.7 mm/s之條件下進行。於以如上方式製作之摩擦配向膜上藉由旋轉塗佈法塗佈偏光膜形成用組合物(A),於120℃之加熱板上加熱乾燥1分鐘後,迅速冷卻至室溫,而於上述摩擦配向膜上形成乾燥覆膜。將該乾燥覆膜於加熱板上再次升溫至120℃後,於降溫時利用偏光顯微鏡進行觀察,藉此測定相轉移溫度。其結果確認到於115℃下相轉移成向列相,於105℃下相轉移成層列型A相,於74℃下相轉移成層列型B相。
於玻璃基板上藉由旋轉塗佈法塗佈聚乙烯醇(「聚乙烯醇1000」,完全皂化型,和光純藥工業股份有限公司製造)之2質量%水溶液(摩擦配向膜形成用組合物),乾燥後形成厚度100 nm之膜。接下來,對所獲得之膜之表面實施摩擦處理,藉此形成摩擦配向膜。摩擦處理係使用半自動摩擦裝置(「LQ-008型」,常陽工學股份有限公司製造),並藉由布(「YA-20-RW」,吉川化工股份有限公司製造)於壓入量0.15 mm、轉數500 rpm、16.7 mm/s之條件下進行。於以如上方式製作之摩擦配向膜上藉由旋轉塗佈法塗佈偏光膜形成用組合物(A),於120℃之加熱板上加熱乾燥1分鐘後,迅速冷卻至室溫,而於上述摩擦配向膜上形成乾燥覆膜。將該乾燥覆膜於加熱板上再次升溫至120℃後,於降溫時利用偏光顯微鏡進行觀察,藉此測定相轉移溫度。其結果確認到於115℃下相轉移成向列相,於105℃下相轉移成層列型A相,於74℃下相轉移成層列型B相。
[X射線繞射測定]
於上述摩擦配向膜上藉由旋轉塗佈法塗佈偏光膜形成用組合物,於120℃之加熱板上加熱乾燥1分鐘後,迅速冷卻至室溫,而於上述摩擦配向膜上形成乾燥覆膜。繼而,使用UV照射裝置(「SPOT CURESP-7」,牛尾電機股份有限公司製造),以曝光量2000 mJ/cm2 (365 nm基準)對乾燥覆膜照射紫外線,藉此,使該乾燥覆膜中所包含之聚合性液晶化合物保持上述聚合性液晶組合物之液晶狀態直接聚合,而自該乾燥覆膜形成偏光膜。藉由雷射顯微鏡(Olympus股份有限公司公司製造 OLS3000)測定此時之偏光膜之厚度,結果為1.7 μm。針對該偏光膜,使用X射線繞射裝置X'Pert PRO MPD(Spectris股份有限公司製造)以相同之方式進行X射線繞射測定,結果獲得於2θ=20.1°附近波峰半高寬(FWHM)=約0.312°之陡峭之繞射波峰。又,自摩擦垂直方向入射亦獲得同等之結果。確認到根據波峰位置求出之秩序週期(d)約為4.4 Å,形成反映出高次層列相之結構。
於上述摩擦配向膜上藉由旋轉塗佈法塗佈偏光膜形成用組合物,於120℃之加熱板上加熱乾燥1分鐘後,迅速冷卻至室溫,而於上述摩擦配向膜上形成乾燥覆膜。繼而,使用UV照射裝置(「SPOT CURESP-7」,牛尾電機股份有限公司製造),以曝光量2000 mJ/cm2 (365 nm基準)對乾燥覆膜照射紫外線,藉此,使該乾燥覆膜中所包含之聚合性液晶化合物保持上述聚合性液晶組合物之液晶狀態直接聚合,而自該乾燥覆膜形成偏光膜。藉由雷射顯微鏡(Olympus股份有限公司公司製造 OLS3000)測定此時之偏光膜之厚度,結果為1.7 μm。針對該偏光膜,使用X射線繞射裝置X'Pert PRO MPD(Spectris股份有限公司製造)以相同之方式進行X射線繞射測定,結果獲得於2θ=20.1°附近波峰半高寬(FWHM)=約0.312°之陡峭之繞射波峰。又,自摩擦垂直方向入射亦獲得同等之結果。確認到根據波峰位置求出之秩序週期(d)約為4.4 Å,形成反映出高次層列相之結構。
[偏光膜之製作]
將厚度40 μm之三乙醯纖維素膜(TAC)[Konica Minolta Opto(股)公司製造之「KC4UA」作為基材,使用電暈處理裝置(「AGF-B10」,春日電機股份有限公司製造)於輸出0.3 kW、處理速度3 m/min之條件下對基材表面進行1次處理。利用棒式塗佈機將光配向膜形成用組合物塗佈於實施有電暈處理之表面,於80℃下乾燥1分鐘,並使用偏光UV照射裝置(「SPOT CURESP-」,牛尾電機股份有限公司製造)以100 mJ/cm2 之累計光量,以軸角度90°實施偏光UV曝光。利用橢偏計測定所獲得之光配向膜之膜厚,結果為100 nm。使用棒式塗佈機塗佈偏光膜形成用組合物後,於設定為120℃之乾燥烘箱中乾燥1分鐘,藉此獲得聚合性液晶化合物及二色性色素已配向之乾燥塗膜。將該乾燥塗膜自然冷卻至室溫後,使用高壓水銀燈(「Unicure VB-15201BY-A」,牛尾電機股份有限公司製造)照射紫外線(氮氣環境下,波長:365 nm,波長365 nm下之累計光量:1000 mJ/cm2 ),藉此使聚合性液晶化合物聚合而製作偏光膜。利用橢偏計測定所獲得之偏光膜之膜厚,結果為3.1 nm。如此,獲得基材/光配向膜/偏光膜依序積層而成之積層體A。
將厚度40 μm之三乙醯纖維素膜(TAC)[Konica Minolta Opto(股)公司製造之「KC4UA」作為基材,使用電暈處理裝置(「AGF-B10」,春日電機股份有限公司製造)於輸出0.3 kW、處理速度3 m/min之條件下對基材表面進行1次處理。利用棒式塗佈機將光配向膜形成用組合物塗佈於實施有電暈處理之表面,於80℃下乾燥1分鐘,並使用偏光UV照射裝置(「SPOT CURESP-」,牛尾電機股份有限公司製造)以100 mJ/cm2 之累計光量,以軸角度90°實施偏光UV曝光。利用橢偏計測定所獲得之光配向膜之膜厚,結果為100 nm。使用棒式塗佈機塗佈偏光膜形成用組合物後,於設定為120℃之乾燥烘箱中乾燥1分鐘,藉此獲得聚合性液晶化合物及二色性色素已配向之乾燥塗膜。將該乾燥塗膜自然冷卻至室溫後,使用高壓水銀燈(「Unicure VB-15201BY-A」,牛尾電機股份有限公司製造)照射紫外線(氮氣環境下,波長:365 nm,波長365 nm下之累計光量:1000 mJ/cm2 ),藉此使聚合性液晶化合物聚合而製作偏光膜。利用橢偏計測定所獲得之偏光膜之膜厚,結果為3.1 nm。如此,獲得基材/光配向膜/偏光膜依序積層而成之積層體A。
[單體透過率之測定]
使用上述所獲得之光學異向性膜及積層體A以如下方式測定單體透過率。使用於分光光度計(「UV-3150」,島津製作所股份有限公司製造)設置有附偏光元件之保持器之裝置,藉由雙光束法於2 nm步進380~680 nm之波長範圍內進行測定。作為測定,於設置於保持器之偏光元件之後方配置依序具有光學異向性膜及積層體A(基材/光配向膜/偏光膜)之偏光板。將設置於保持器之偏光元件之吸收軸與光學異向性膜之遲相軸所成之角度設為θa,將設置於保持器之偏光元件之吸收軸與偏光膜之吸收軸所成之角度設為θb。進而,藉由JIS Z 8701之2度視野(C光源)進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。
使用上述所獲得之光學異向性膜及積層體A以如下方式測定單體透過率。使用於分光光度計(「UV-3150」,島津製作所股份有限公司製造)設置有附偏光元件之保持器之裝置,藉由雙光束法於2 nm步進380~680 nm之波長範圍內進行測定。作為測定,於設置於保持器之偏光元件之後方配置依序具有光學異向性膜及積層體A(基材/光配向膜/偏光膜)之偏光板。將設置於保持器之偏光元件之吸收軸與光學異向性膜之遲相軸所成之角度設為θa,將設置於保持器之偏光元件之吸收軸與偏光膜之吸收軸所成之角度設為θb。進而,藉由JIS Z 8701之2度視野(C光源)進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。
[實施例1]
使用光學異向性膜1作為光學異向性膜,將θa設為45°,將θb分別設為0°、30°、60°、90°來測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表1。於將θb擺動成0°、30°、60°、90°之情形時,Ty亦維持30%以上而視認性良好。
使用光學異向性膜1作為光學異向性膜,將θa設為45°,將θb分別設為0°、30°、60°、90°來測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表1。於將θb擺動成0°、30°、60°、90°之情形時,Ty亦維持30%以上而視認性良好。
[實施例2]
使用光學異向性膜2作為光學異向性膜,除此以外,以與實施例1相同之方式測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表2。將θb擺動成0°、30°、60°、90°之情形時,Ty亦維持30%以上而視認性良好。
使用光學異向性膜2作為光學異向性膜,除此以外,以與實施例1相同之方式測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表2。將θb擺動成0°、30°、60°、90°之情形時,Ty亦維持30%以上而視認性良好。
[比較例1]
使用光學異向性膜3作為光學異向性膜,除此以外,以與實施例1相同之方式測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表1。將θb設為0°時,Ty變成3%而視認性存在問題。
使用光學異向性膜3作為光學異向性膜,除此以外,以與實施例1相同之方式測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表1。將θb設為0°時,Ty變成3%而視認性存在問題。
[比較例2]
使用光學異向性膜4作為光學異向性膜,除此以外,以與實施例1相同之方式測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表1。將θb設為90°時,Ty變成2%而視認性存在問題。
使用光學異向性膜4作為光學異向性膜,除此以外,以與實施例1相同之方式測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表1。將θb設為90°時,Ty變成2%而視認性存在問題。
[比較例3]
使用於比較例2之光學異向性膜4貼合有日本ZEON(股)製造之環狀聚烯烴製膜(「ZEONOR FILM ZF35-膜#140」,厚度28 μm)之積層體作為光學異向性膜,除此以外,以與實施例1相同之方式測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表1。將θb設為0°、30°、60°時,Ty分別變成26%、19%、26%而視認性存在問題。再者,環狀聚烯烴製膜之厚度變厚。
使用於比較例2之光學異向性膜4貼合有日本ZEON(股)製造之環狀聚烯烴製膜(「ZEONOR FILM ZF35-膜#140」,厚度28 μm)之積層體作為光學異向性膜,除此以外,以與實施例1相同之方式測定單體透過率,並進行可見度修正,算出可見度修正單體透過率(Ty)。將結果示於表1。將θb設為0°、30°、60°時,Ty分別變成26%、19%、26%而視認性存在問題。再者,環狀聚烯烴製膜之厚度變厚。
[表1]
如表1所示,確認到光學異向性膜之波長550 nm下之面內相位差滿足100 nm≦Re(550)≦160 nm之實施例1及2之偏光板不論θb之角度為何種角度,可見度修正單體透過率(Ty)均為30%以上而具有優異之視認性。該情況表示例如於配戴偏光太陽眼鏡之狀態下觀察包含該光學異向性膜或該偏光板之顯示裝置時,即便改變顯示裝置之角度,視認性亦良好。相對於此,確認到光學異向性膜之波長550 nm下之面內相位差為100 nm≦Re(550)≦160 nm之範圍外之比較例1~3之偏光板於θb之角度為0°、30°、60°及90°之任一者之情況下,Ty未達30%而視認性存在問題。
Claims (11)
- 一種光學異向性膜,其係用於顯示裝置之前面板者,包含聚醯亞胺系高分子,且滿足下述式(1): 80 nm≦Re(550)≦160 nm (1) [式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差]。
- 一種偏光板,其具有如請求項1之光學異向性膜及偏光膜。
- 如請求項2之偏光板,其中光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角度θ1滿足下述式(2): 30°≦θ1≦60° (2)。
- 如請求項2或3之偏光板,其中偏光膜含有二色性色素,且包含聚合性液晶化合物之配向聚合物。
- 如請求項2至4中任一項之偏光板,其中偏光膜含有二色性色素,且包含具有層列相之聚合性液晶化合物之配向聚合物。
- 如請求項2至5中任一項之偏光板,其係將光學異向性膜、偏光膜、及第2光學異向性膜依序積層而成。
- 如請求項6之偏光板,其中第2光學異向性膜滿足下述式(3)、(4)及(5): 100 nm≦Re(550)≦160 nm (3) Re(450)/Re(550)≦1.0 (4) 1.00≦Re(650)/Re(550) (5) [式中,Re(450)、Re(550)及Re(650)分別表示波長450 nm、550 nm及650 nm下之面內相位差]。
- 如請求項6或7之偏光板,其中第2光學異向性膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角度θ2滿足下述式(6): 30°≦θ2≦60° (6)。
- 一種長條偏光板,其係將如請求項6至8中任一項之偏光板製成長條狀而成者,且滿足下述式(7)、(8)及(9): 0°≦A≦15°或75°≦A≦90° (7) 30°≦B≦60° (8) 0°≦C≦15°或75°≦C≦90° (9) [式中,A表示上述光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度,B表示上述偏光膜之吸收軸與長條偏光板之長軸方向之角度,C表示上述第2光學異向性膜之遲相軸與長條偏光板之長軸方向之角度]。
- 一種積層體,其係經由黏接著劑層將如請求項2至9中任一項之偏光板與觸控感測器積層而成。
- 一種顯示裝置,其具備如請求項1之光學異向性膜、如請求項2至9中任一項之偏光板或如請求項10之積層體。
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