TW201936908A - 積層體及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之積層體係依以下順序包含基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜者,
上述垂直配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝垂直方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物,上述水平配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝水平方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物,
上述垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑,上述水平配向膜為由(甲基)丙烯酸系聚合物形成而成之光配向膜,且
自上述垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜為相反側之面的總膜厚為10 μm以下。
上述垂直配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝垂直方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物,上述水平配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝水平方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物,
上述垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑,上述水平配向膜為由(甲基)丙烯酸系聚合物形成而成之光配向膜,且
自上述垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜為相反側之面的總膜厚為10 μm以下。
Description
本發明係關於一種包含垂直配向液晶硬化膜及水平配向液晶硬化膜之積層體、包含上述積層體之橢圓偏光板及有機EL顯示裝置。又,本發明亦關於一種上述積層體之製造方法。
橢圓偏光板係偏光板與相位差板積層而成之光學構件,例如於有機EL圖像顯示裝置等以平面狀態顯示圖像的裝置中,用於防止於構成該裝置之電極上之光反射。作為構成該橢圓偏光板之相位差板,一般使用所謂λ/4板。
於在可見光之廣泛波長範圍內容易發揮均勻之相位差性能之方面上,作為構成橢圓偏光板之相位差板,較佳為顯示逆波長分散性者。作為此種相位差板,已知有包含水平配向液晶硬化膜之相位差板,該水平配向液晶硬化膜係使顯示逆波長分散性之聚合性液晶化合物於在與相位差板之平面水平之方向上配向之狀態下進行聚合,並使之硬化而成。又,已知藉由進而將垂直配向液晶硬化膜組入至具備水平配向液晶硬化膜之橢圓偏光板,可抑制將該橢圓偏光板用於有機EL顯示裝置之情形時之黑顯示時之斜向色相變化,於專利文獻1中記載有包含垂直配向膜上所形成之垂直配向液晶硬化膜、與水平配向膜上所形成之水平配向液晶硬化膜的積層體。
[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]日本專利特開2015-163935號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,如上述專利文獻所記載之包含垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之積層體先前大多藉由如下方式製造:分別獨立地製作垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜後,將兩者藉由黏接著劑等進行貼合。又,先前於垂直配向液晶硬化膜之製造時,需要用以將聚合性液晶化合物於垂直方向上進行配向之垂直配向膜,且需於垂直配向液晶硬化膜之形成前形成垂直配向膜。因此,包含垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之先前之積層體之製造步驟容易變得繁雜,而生產性容易降低。
因此,本發明之目的在於針對上述問題而提供一種新穎之解決方法,即能夠不形成垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜,進而連續地形成水平配向液晶硬化膜之積層體、及其製造方法。
進而,於本發明人等之上述解決方法之研究中,已明確於不形成垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜之情形時,其液晶配向性容易降低;又,於垂直配向液晶硬化膜上經由水平配向膜形成水平液晶硬化膜之情形時,與藉由黏接著劑層將垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜貼合而成之積層體相比,垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之密接性容易降低。
因此,本發明亦目的在於:於包含積層於無垂直配向膜地形成之垂直配向液晶硬化膜上之水平配向液晶硬化膜的積層體中,使液晶配向性提高;及使垂直配向液晶硬化膜、與在該垂直配向液晶硬化膜上經由水平配向膜形成之水平配向液晶硬化膜的密接性。
[解決問題之技術手段]
[解決問題之技術手段]
本發明人等為了解決上述課題而進行了銳意研究,結果完成本發明。即,本發明包含以下之態樣。
[1]一種積層體,其係依以下順序包含基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜者,
上述垂直配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝垂直方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物的硬化物,上述水平配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝水平方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物的硬化物,
上述垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑,上述水平配向膜係由(甲基)丙烯酸系聚合物形成而成之光配向膜,
自上述垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜相反之側之面的總膜厚為10 μm以下。
[2]如上述[1]所記載之積層體,其中基材為能夠剝離之基材。
[3]如上述[1]或[2]所記載之積層體,其中基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依此順序鄰接地存在。
[4]如上述[1]至[3]中任一項所記載之積層體,其中水平配向膜之膜厚為10~5000 nm。
[5]如上述[1]至[4]中任一項所記載之積層體,其中水平配向膜為由具有偶氮基或桂皮醯基之聚合物形成而成之光配向膜。
[6]如上述[1]至[5]中任一項所記載之積層體,其中水平配向液晶硬化膜於波長300~400 nm之間具有至少1個以上之極大吸收。
[7]如上述[1]至[6]中任一項所記載之積層體,其中水平配向液晶硬化膜滿足下述式(1):
ReA(450)/ReA(550)≦1 (1)
[式(1)中,ReA(450)表示水平配向液晶硬化膜之面內方向之波長450 nm下之面內相位差值,ReA(550)表示水平配向液晶硬化膜之面內方向之波長550 nm下之面內相位差值]。
[8]如上述[1]至[7]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物作為垂直配向促進劑。
[9]如上述[1]至[8]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物作為垂直配向促進劑,且上述非離子性矽烷化合物為矽烷偶合劑。
[10]如上述[1]至[9]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑。
[11]如上述[1]至[10]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑,且該離子性化合物之分子量為100以上10,000以下。
[12]如上述[1]至[11]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物及包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑。
[13]如上述[1]至[12]中任一項所記載之積層體,其中水平配向液晶硬化膜係具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向水平地配向之狀態下硬化而成之液晶硬化膜,且垂直配向液晶硬化膜係具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向垂直地配向之狀態下硬化而成之液晶硬化膜。
[14]如上述[1]至[13]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜於波長300~400 nm之間具有至少1個極大吸收。
[15]如上述[1]至[14]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜滿足下述式(2):
RthC(450)/RthC(550)≦1 (2)
[式(2)中,RthC(450)表示垂直配向液晶硬化膜於波長450 nm下之厚度方向之相位差值,RthC(550)表示垂直配向液晶硬化膜於波長550 nm下之厚度方向之相位差值]。
[16]一種橢圓偏光板,其包含如上述[1]至[15]中任一項所記載之積層體與偏光膜。
[17]一種橢圓偏光板,其包含自如上述[1]至[15]中任一項所記載之積層體去除基材所得之積層體與偏光膜。
[18]如上述[16]或[17]所記載之橢圓偏光板,其中構成積層體之水平配向液晶硬化膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角為45±5°。
[19]一種有機EL顯示裝置,其包含如上述[16]至[18]中任一項所記載之橢圓偏光板。
[20]一種如上述[1]至[15]中任一項所記載之積層體之製造方法,其依以下順序包括如下步驟:
形成含有聚合性液晶化合物之垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,由該塗膜形成垂直配向液晶硬化膜;
形成水平配向膜形成用組合物之塗膜,由該塗膜形成水平配向膜;及
形成含有聚合性液晶化合物之水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,由該塗膜形成水平配向液晶硬化膜。
[21]如上述[20]所記載之製造方法,其依以下順序連續地實施形成垂直配向液晶硬化膜之步驟、形成水平配向膜之步驟及形成水平配向液晶硬化膜之步驟。
[發明之效果]
[1]一種積層體,其係依以下順序包含基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜者,
上述垂直配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝垂直方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物的硬化物,上述水平配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝水平方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物的硬化物,
上述垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑,上述水平配向膜係由(甲基)丙烯酸系聚合物形成而成之光配向膜,
自上述垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜相反之側之面的總膜厚為10 μm以下。
[2]如上述[1]所記載之積層體,其中基材為能夠剝離之基材。
[3]如上述[1]或[2]所記載之積層體,其中基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依此順序鄰接地存在。
[4]如上述[1]至[3]中任一項所記載之積層體,其中水平配向膜之膜厚為10~5000 nm。
[5]如上述[1]至[4]中任一項所記載之積層體,其中水平配向膜為由具有偶氮基或桂皮醯基之聚合物形成而成之光配向膜。
[6]如上述[1]至[5]中任一項所記載之積層體,其中水平配向液晶硬化膜於波長300~400 nm之間具有至少1個以上之極大吸收。
[7]如上述[1]至[6]中任一項所記載之積層體,其中水平配向液晶硬化膜滿足下述式(1):
ReA(450)/ReA(550)≦1 (1)
[式(1)中,ReA(450)表示水平配向液晶硬化膜之面內方向之波長450 nm下之面內相位差值,ReA(550)表示水平配向液晶硬化膜之面內方向之波長550 nm下之面內相位差值]。
[8]如上述[1]至[7]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物作為垂直配向促進劑。
[9]如上述[1]至[8]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物作為垂直配向促進劑,且上述非離子性矽烷化合物為矽烷偶合劑。
[10]如上述[1]至[9]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑。
[11]如上述[1]至[10]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑,且該離子性化合物之分子量為100以上10,000以下。
[12]如上述[1]至[11]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物及包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑。
[13]如上述[1]至[12]中任一項所記載之積層體,其中水平配向液晶硬化膜係具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向水平地配向之狀態下硬化而成之液晶硬化膜,且垂直配向液晶硬化膜係具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向垂直地配向之狀態下硬化而成之液晶硬化膜。
[14]如上述[1]至[13]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜於波長300~400 nm之間具有至少1個極大吸收。
[15]如上述[1]至[14]中任一項所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜滿足下述式(2):
RthC(450)/RthC(550)≦1 (2)
[式(2)中,RthC(450)表示垂直配向液晶硬化膜於波長450 nm下之厚度方向之相位差值,RthC(550)表示垂直配向液晶硬化膜於波長550 nm下之厚度方向之相位差值]。
[16]一種橢圓偏光板,其包含如上述[1]至[15]中任一項所記載之積層體與偏光膜。
[17]一種橢圓偏光板,其包含自如上述[1]至[15]中任一項所記載之積層體去除基材所得之積層體與偏光膜。
[18]如上述[16]或[17]所記載之橢圓偏光板,其中構成積層體之水平配向液晶硬化膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角為45±5°。
[19]一種有機EL顯示裝置,其包含如上述[16]至[18]中任一項所記載之橢圓偏光板。
[20]一種如上述[1]至[15]中任一項所記載之積層體之製造方法,其依以下順序包括如下步驟:
形成含有聚合性液晶化合物之垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,由該塗膜形成垂直配向液晶硬化膜;
形成水平配向膜形成用組合物之塗膜,由該塗膜形成水平配向膜;及
形成含有聚合性液晶化合物之水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,由該塗膜形成水平配向液晶硬化膜。
[21]如上述[20]所記載之製造方法,其依以下順序連續地實施形成垂直配向液晶硬化膜之步驟、形成水平配向膜之步驟及形成水平配向液晶硬化膜之步驟。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種能夠不形成垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜,進而於上述垂直配向液晶硬化膜上經由水平配向膜而連續地形成水平配向液晶硬化膜之積層體、及其製造方法。進而,上述積層體可提高液晶配向性;及可提高垂直配向液晶硬化膜、與於該垂直配向液晶硬化膜上經由水平配向膜所形成之水平配向液晶硬化膜之密接性。
本發明之積層體依以下順序包含基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜。以下,基於圖1~3對本發明之積層體之層構成之一例進行說明,但本發明之積層體並不限定於該等態樣。
圖1所示之積層體11係依序積層基材1、垂直配向液晶硬化膜2、水平配向膜3及水平配向液晶硬化膜4而成。於圖1所示之積層體11中,垂直配向液晶硬化膜2係不介隔具有垂直配向限制力之層(以下,亦稱為「垂直配向膜」)而直接形成於基材1上,基材1與垂直配向液晶硬化膜2鄰接地存在。本發明之積層體除包含基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜以外,亦可於不會對本發明之效果造成影響之範圍內進而包含其他層而構成。作為其他層,例如可列舉:保護層或硬塗層等硬化樹脂層、進而用以將水平配向液晶硬化膜、本發明之積層體與偏光膜等進行接著之黏接著劑層等。
作為包含其他層之積層體,例如作為本發明之另一態樣之圖2所示之積層體11係將基材1與垂直配向液晶硬化膜2經由硬化樹脂層5進行積層,於該垂直配向液晶硬化膜2上積層水平配向膜3及水平配向液晶硬化膜4而成。進而,作為本發明之另一態樣之圖3所示之積層體11係將基材1與垂直配向液晶硬化膜2經由硬化樹脂層5進行積層,進而將上述垂直配向液晶硬化膜2與水平配向膜3經由硬化樹脂層5進行積層,於該水平配向膜3上積層水平配向液晶硬化膜4而成。可藉由經由黏接著劑層貼合積層體11與偏光膜而獲得橢圓偏光板。此時,亦可將積層體11之垂直配向液晶硬化膜2及水平配向液晶硬化膜4之任一側與偏光膜貼合,例如,可於將圖1之積層體11之基材1剝離後,將垂直配向液晶硬化膜2經由黏接著劑層與偏光膜貼合,又,亦可將圖1之積層體11之水平配向液晶硬化膜4與偏光膜經由黏接著劑層進行貼合。再者,以下,於本說明書中,亦將本發明之積層體之層構成中,依以下順序包含基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜之最小層構成稱為「基本層構成(I)」。即,例如於本發明之積層體由基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、第1水平配向液晶硬化膜及第2水平配向液晶硬化膜構成之情形時,自基材至最遠離基材側之水平配向液晶硬化膜(於該情形時,第1水平配向液晶硬化膜)成為本發明之積層體之基本層構成(I)。
於本發明之積層體中,自垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜為相反側之面的總膜厚(圖1~3中之a-b間之厚度,以下,亦稱為「總膜厚T1」)為10 μm以下。本發明之積層體由於可於垂直配向液晶硬化膜上經由水平配向膜而直接形成水平配向液晶硬化膜,故而與將垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜分開製作後,將兩者藉由黏著劑或接著劑進行貼合所獲得之先前積層體相比,可使總膜厚T1變薄。積層體之總膜厚T1之薄膜化亦可有助於積層體整體、及包含該積層體之橢圓偏光板等之薄膜化。本發明之積層體之上述總膜厚T1較佳為7 μm以下,更佳為5 μm以下。上述總膜厚T1之下限值並無特別限定,通常可為1 μm以上,例如為1.5 μm以上。再者,於本發明之積層體於基本層構成(I)之水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜相反側進而具備垂直配向液晶硬化膜及/或水平配向液晶硬化膜之情形時,上述總膜厚T1意指自構成基本層構成(I)之垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜為相反側之面的總膜厚。
於本發明之積層體中,垂直配向液晶硬化膜可不介隔垂直配向膜而形成於基材上或設置於基材上之不具有垂直配向限制力之層上。本發明之積層體中,垂直配向液晶硬化膜可無垂直配向膜而形成,因此成為積層體之製造步驟數變少,可生產性良好地進行製造之積層體。即,於本發明之積層體之一態樣中,基材與垂直配向液晶硬化膜不介隔垂直配向膜而積層,於更佳之一態樣中,本發明之積層體係基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依此順序鄰接地存在而成。具有此種層構成之本發明之積層體可無垂直配向膜而與基材上形成垂直配向液晶硬化膜,進而可於該垂直配向液晶硬化膜上經由水平配向膜而連續地形成水平配向液晶硬化膜,因此成為可生產性更良好地進行製造之積層體。
以下,對本發明之積層體之各構成詳細地進行說明。
[垂直配向液晶硬化膜]
構成本發明之積層體之垂直配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝垂直方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物。本發明中,垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑。即,於本發明中,形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物含有垂直配向促進劑。本發明中,垂直配向促進劑意指使聚合性液晶化合物之液晶配向朝與膜平面垂直之方向促進之材料。藉由使垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑,可無垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜。藉此,於本發明之積層體中,無需形成垂直配向液晶硬化膜,積層體之製造步驟得到簡化而可生產性良好地製造積層體。再者,於在該垂直配向液晶硬化膜上形成水平配向膜、及水平配向液晶硬化膜之情形時,有水平配向液晶硬化膜之配向性容易變差之傾向。理由並未確定,但推測:由於垂直配向液晶硬化膜中所含有之調平劑等添加劑而表面能量降低,而於上層形成水平配向液晶硬化膜時液晶化合物之配向性容易受損。尤其是於無垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜之情形時,由於進而含有配向促進劑,故而其影響變得更為顯著。
[垂直配向液晶硬化膜]
構成本發明之積層體之垂直配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝垂直方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物。本發明中,垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑。即,於本發明中,形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物含有垂直配向促進劑。本發明中,垂直配向促進劑意指使聚合性液晶化合物之液晶配向朝與膜平面垂直之方向促進之材料。藉由使垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑,可無垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜。藉此,於本發明之積層體中,無需形成垂直配向液晶硬化膜,積層體之製造步驟得到簡化而可生產性良好地製造積層體。再者,於在該垂直配向液晶硬化膜上形成水平配向膜、及水平配向液晶硬化膜之情形時,有水平配向液晶硬化膜之配向性容易變差之傾向。理由並未確定,但推測:由於垂直配向液晶硬化膜中所含有之調平劑等添加劑而表面能量降低,而於上層形成水平配向液晶硬化膜時液晶化合物之配向性容易受損。尤其是於無垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜之情形時,由於進而含有配向促進劑,故而其影響變得更為顯著。
作為促進聚合性液晶化合物向垂直方向進行配向之垂直配向促進劑,可列舉:非離子性矽烷化合物及包含非金屬原子之離子性化合物等。垂直配向液晶硬化膜較佳為含有非離子性矽烷化合物及包含非金屬原子之離子性化合物中之至少1種,更佳為均含有非離子性矽烷化合物及包含非金屬原子之離子性化合物。
若形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物含有非離子性矽烷化合物,則非離子性矽烷化合物使聚合性液晶組合物之表面張力降低,由該聚合性液晶組合物形成之乾燥塗膜有在乾燥塗膜與空氣之界面偏集存在非離子性矽烷化合物之傾向,而有提高對於聚合性液晶化合物之垂直配向限制力,從而於乾燥塗膜內聚合性液晶化合物在與膜平面垂直之方向上配向之傾向。藉此,可保持聚合性液晶化合物垂直配向之狀態而形成液晶硬化膜。
非離子性矽烷化合物係非離子性且包含Si元素之化合物。作為非離子性矽烷化合物,例如可列舉:聚矽烷之類之矽聚合物、聚矽氧油及聚矽氧樹脂之類之聚矽氧樹脂、以及聚矽氧低聚物、倍半矽氧烷及烷氧基矽烷之類之有機無機矽烷化合物(更具體而言,矽烷偶合劑等)等。
該等非離子性矽烷化合物可單獨使用1種,或者組合2種以上使用。其中,就更為提高與鄰接之層之密接性之觀點而言,較佳為矽烷偶合劑。
該等非離子性矽烷化合物可單獨使用1種,或者組合2種以上使用。其中,就更為提高與鄰接之層之密接性之觀點而言,較佳為矽烷偶合劑。
非離子性矽烷化合物可為聚矽氧單體型,亦可為聚矽氧低聚物(聚合物)型。若以(單體)-(單體)共聚物之形式表示聚矽氧低聚物,則可列舉:3-巰基丙基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-巰基丙基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-巰基丙基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及3-巰基丙基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物之類之含巰基丙基之共聚物;巰基甲基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、巰基甲基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、巰基甲基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及巰基甲基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物之類之含巰基甲基之共聚物;3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物之類之含甲基丙烯醯氧基丙基之共聚物;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及3-丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物之類之含丙烯醯氧基丙基之共聚物;乙烯基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、乙烯基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、乙烯基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、乙烯基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、乙烯基甲基二甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、乙烯基甲基二甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、乙烯基甲基二乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及乙烯基甲基二乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物之類之含乙烯基之共聚物;3-胺基丙基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物之類之含胺基之共聚物等。
矽烷偶合劑係於末端具有選自由乙烯基、環氧基、苯乙烯基、甲基丙烯基、丙烯基、胺基、異氰尿酸基、脲基、巰基、異氰酸基、羧基、及羥基所組成之群中之至少1種之類之官能基、及至少1個烷氧基矽烷基或矽烷醇基之包含Si元素之化合物。藉由適當選定該等官能基,能夠賦予垂直配向液晶硬化膜之機械強度之提高、垂直配向液晶硬化膜之表面改質、與鄰接於垂直配向液晶硬化膜之層之密接性提高等特殊之效果。就密接性之觀點而言,矽烷偶合劑較佳為具有烷氧基矽烷基與另一個不同之反應基(例如,上述官能基)之矽烷偶合劑。進而,矽烷偶合劑較佳為具有烷氧基矽烷基與極性基之矽烷偶合劑。若矽烷偶合劑於其分子內具有至少1個烷氧基矽烷基、及至少1個極性基,則有聚合性液晶化合物之垂直配向性更容易提高,而顯著地獲得垂直配向促進效果之傾向。作為極性基,例如可列舉:環氧基、胺基、異氰尿酸基、巰基、羧基及羥基。再者,極性基亦可為了控制矽烷偶合劑之反應性而具有適宜取代基或保護基。
作為矽烷偶合劑,例如可列舉:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、及3-縮水甘油氧基丙基乙氧基二甲基矽烷。
又,作為市售之矽烷偶合劑,例如可列舉KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-573、KBM-575、KBM-9659、KBE-585、KBM-802、KBM-803、KBE-846、及KBE-9007之類之信越化學工業(股)製造之矽烷偶合劑。
於形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物含有非離子性矽烷化合物之情形時,其含量通常相對於聚合性液晶組合物所含有之聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.01~5質量份,更佳為0.05~4質量份,進而較佳為0.1~3質量份。若非離子性矽烷化合物之含量為上述範圍內,則可一面維持聚合性液晶組合物之良好之塗佈性,一面有效地促進聚合性液晶化合物之垂直配向性。
若形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物含有包含非金屬原子之離子性化合物,則有於由該聚合性液晶組合物形成之乾燥塗膜中,藉由靜電相互作用而對於聚合性液晶化合物之垂直配向限制力表現,而於乾燥塗膜內聚合性液晶化合物在與膜平面垂直之方向上配向之傾向。藉此,可保持聚合性液晶化合物垂直配向之狀態而形成液晶硬化膜。
作為包含非金屬原子之離子性化合物,例如可列舉:鎓鹽(更具體而言為氮原子具有正電荷之四級銨鹽、三級鋶鹽、及磷原子具有正電荷之四級鏻鹽等)。該等鎓鹽中,就可更為提高聚合性液晶化合物之垂直配向性之觀點而言,較佳為四級鎓鹽,就提高獲取性及量產性之觀點而言,更佳為四級鏻鹽或四級銨鹽。鎓鹽可於分子內具有2個以上之四級鎓鹽部位,亦可為低聚物或聚合物。
包含非金屬原子之離子性化合物之分子量較佳為100以上10,000以下。若分子量為上述範圍內,則容易在確保聚合性液晶組合物之塗佈性之狀態下提高聚合性液晶化合物之垂直配向性。包含非金屬原子之離子性化合物之分子量更佳為5000以下,進而較佳為3000以下。
作為包含非金屬原子之離子性化合物之陽離子成分,例如可列舉:無機之陽離子及有機之陽離子。其中,就不易產生聚合性液晶化合物之配向缺陷之方面而言,較佳為有機之陽離子。作為有機之陽離子,例如可列舉:咪唑鎓陽離子、吡啶鎓陽離子、銨陽離子、鋶陽離子及鏻陽離子等。
包含非金屬原子之離子性化合物一般具有抗衡陰離子。作為成為上述陽離子成分之抗衡離子之陰離子成分,例如可列舉:無機之陰離子及有機之陰離子。其中,就不易產生聚合性液晶化合物之配向缺陷之方面而言,較佳為有機之陰離子。再者,陽離子與陰離子並非必須成為一對一之對應。
作為陰離子成分,具體而言,例如可列舉如以下者。
氯陰離子[Cl- ]、
溴陰離子[Br- ]、
碘陰離子[I- ]、
四氯鋁酸根陰離子[AlCl4 - ]、
七氯二鋁酸根陰離子[Al2 Cl7 - ]、
四氟硼酸根陰離子[BF4 - ]、
六氟磷酸根陰離子[PF6 - ]、
過氯酸根陰離子[ClO4 - ]、
硝酸根陰離子[NO3 - ]、
乙酸根陰離子[CH3 COO- ]、
三氟乙酸根陰離子[CF3 COO- ]、
氟磺酸根陰離子[FSO3 - ]、
甲磺酸根陰離子[CH3 SO3 - ]、
三氟甲磺酸根陰離子[CF3 SO3 - ]、
對甲苯磺酸根陰離子[p-CH3 C6 H4 SO3 - ]、
雙(氟磺醯)亞胺陰離子[(FSO2 )2 N- ]、
雙(三氟甲磺醯)亞胺陰離子[(CF3 SO2 )2 N- ]、
三(三氟甲磺醯)甲烷陰離子[(CF3 SO2 )3 C- ]、
六氟砷酸根陰離子[AsF6 - ]、
六氟銻酸根陰離子[SbF6 - ]、
六氟鈮酸根陰離子[NbF6 - ]、
六氟鉭酸根陰離子[TaF6 - ]、
二甲基次膦酸根陰離子[(CH3 )2 POO- ]、
(聚)氫氟氟化物陰離子[F(HF)n - ](例如,n表示1~3之整數)、
二氰亞胺陰離子[(CN)2 N- ]、
硫氰化物陰離子[SCN- ]、
全氟丁磺酸根陰離子[C4 F9 SO3 - ]、
雙(五氟乙磺醯)亞胺陰離子[(C2 F5 SO2 )2 N- ]、
全氟丁酸根陰離子[C3 F7 COO- ]、及
(三氟甲磺醯基)(三氟甲烷羰基)醯亞胺陰離子[(CF3 SO2 )(CF3 CO)N- ]。
氯陰離子[Cl- ]、
溴陰離子[Br- ]、
碘陰離子[I- ]、
四氯鋁酸根陰離子[AlCl4 - ]、
七氯二鋁酸根陰離子[Al2 Cl7 - ]、
四氟硼酸根陰離子[BF4 - ]、
六氟磷酸根陰離子[PF6 - ]、
過氯酸根陰離子[ClO4 - ]、
硝酸根陰離子[NO3 - ]、
乙酸根陰離子[CH3 COO- ]、
三氟乙酸根陰離子[CF3 COO- ]、
氟磺酸根陰離子[FSO3 - ]、
甲磺酸根陰離子[CH3 SO3 - ]、
三氟甲磺酸根陰離子[CF3 SO3 - ]、
對甲苯磺酸根陰離子[p-CH3 C6 H4 SO3 - ]、
雙(氟磺醯)亞胺陰離子[(FSO2 )2 N- ]、
雙(三氟甲磺醯)亞胺陰離子[(CF3 SO2 )2 N- ]、
三(三氟甲磺醯)甲烷陰離子[(CF3 SO2 )3 C- ]、
六氟砷酸根陰離子[AsF6 - ]、
六氟銻酸根陰離子[SbF6 - ]、
六氟鈮酸根陰離子[NbF6 - ]、
六氟鉭酸根陰離子[TaF6 - ]、
二甲基次膦酸根陰離子[(CH3 )2 POO- ]、
(聚)氫氟氟化物陰離子[F(HF)n - ](例如,n表示1~3之整數)、
二氰亞胺陰離子[(CN)2 N- ]、
硫氰化物陰離子[SCN- ]、
全氟丁磺酸根陰離子[C4 F9 SO3 - ]、
雙(五氟乙磺醯)亞胺陰離子[(C2 F5 SO2 )2 N- ]、
全氟丁酸根陰離子[C3 F7 COO- ]、及
(三氟甲磺醯基)(三氟甲烷羰基)醯亞胺陰離子[(CF3 SO2 )(CF3 CO)N- ]。
包含非金屬原子之離子性化合物之具體例可自上述陽離子成分與陰離子成分之組合適當選擇。關於作為具體之陽離子成分與陰離子成分之組合之化合物,例如可列舉如下者。
(吡啶鎓鹽)
六氟磷酸N-己基吡啶鎓、
六氟磷酸N-辛基吡啶鎓、
六氟磷酸N-甲基-4-己基吡啶鎓、
六氟磷酸N-丁基-4-甲基吡啶鎓、
六氟磷酸N-辛基-4-甲基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-己基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-辛基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-甲基-4-己基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-丁基-4-甲基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-辛基-4-甲基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-己基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-辛基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-甲基-4-己基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-丁基-4-甲基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-辛基-4-甲基吡啶鎓、
對甲苯磺酸N-己基吡啶鎓、
對甲苯磺酸N-辛基吡啶鎓、
對甲苯磺酸N-甲基-4-己基吡啶鎓、
對甲苯磺酸N-丁基-4-甲基吡啶鎓、及
對甲苯磺酸N-辛基-4-甲基吡啶鎓。
六氟磷酸N-己基吡啶鎓、
六氟磷酸N-辛基吡啶鎓、
六氟磷酸N-甲基-4-己基吡啶鎓、
六氟磷酸N-丁基-4-甲基吡啶鎓、
六氟磷酸N-辛基-4-甲基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-己基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-辛基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-甲基-4-己基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-丁基-4-甲基吡啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-辛基-4-甲基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-己基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-辛基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-甲基-4-己基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-丁基-4-甲基吡啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-辛基-4-甲基吡啶鎓、
對甲苯磺酸N-己基吡啶鎓、
對甲苯磺酸N-辛基吡啶鎓、
對甲苯磺酸N-甲基-4-己基吡啶鎓、
對甲苯磺酸N-丁基-4-甲基吡啶鎓、及
對甲苯磺酸N-辛基-4-甲基吡啶鎓。
(咪唑鎓鹽)
六氟磷酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓、
雙(氟磺醯)亞胺1-乙基-3-甲基咪唑鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-乙基-3-甲基咪唑鎓、
對甲苯磺酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓、
甲磺酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓等。
六氟磷酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓、
雙(氟磺醯)亞胺1-乙基-3-甲基咪唑鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-乙基-3-甲基咪唑鎓、
對甲苯磺酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓、
甲磺酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓等。
(吡咯啶鎓鹽)
六氟磷酸N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓、
對甲苯磺酸N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓等。
六氟磷酸N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓、
雙(氟磺醯)亞胺N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓、
對甲苯磺酸N-丁基-N-甲基吡咯啶鎓等。
(銨鹽)
六氟磷酸四丁基銨、
雙(氟磺醯)亞胺四丁基銨、
雙(氟磺醯)亞胺四己基銨、
雙(氟磺醯)亞胺三辛基甲基銨、
雙(氟磺醯)亞胺(2-羥基乙基)三甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺四丁基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺四己基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺三辛基甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺(2-羥基乙基)三甲基銨、
對甲苯磺酸四丁基銨、
對甲苯磺酸四己基銨、
對甲苯磺酸三辛基甲基銨、
對甲苯磺酸(2-羥基乙基)三甲基銨、
二甲基亞膦酸(2-羥基乙基)三甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-(3-三甲氧基矽烷基丙基)-1,1,1-三丁基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-(3-三甲氧基矽烷基丙基)-1,1,1-三甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-(3-三甲氧基矽烷基丁基)-1,1,1-三丁基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-(3-三甲氧基矽烷基丁基)-1,1,1-三甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-{(3-三乙氧基矽烷基丙基)胺甲醯氧基乙基)}-N,N,N-三甲基銨、及
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-[2-{3-(3-三甲氧基矽烷基丙基胺基)-1-側氧基丙氧基}乙基]-N,N,N-三甲基銨。
六氟磷酸四丁基銨、
雙(氟磺醯)亞胺四丁基銨、
雙(氟磺醯)亞胺四己基銨、
雙(氟磺醯)亞胺三辛基甲基銨、
雙(氟磺醯)亞胺(2-羥基乙基)三甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺四丁基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺四己基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺三辛基甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺(2-羥基乙基)三甲基銨、
對甲苯磺酸四丁基銨、
對甲苯磺酸四己基銨、
對甲苯磺酸三辛基甲基銨、
對甲苯磺酸(2-羥基乙基)三甲基銨、
二甲基亞膦酸(2-羥基乙基)三甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-(3-三甲氧基矽烷基丙基)-1,1,1-三丁基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-(3-三甲氧基矽烷基丙基)-1,1,1-三甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-(3-三甲氧基矽烷基丁基)-1,1,1-三丁基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1-(3-三甲氧基矽烷基丁基)-1,1,1-三甲基銨、
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-{(3-三乙氧基矽烷基丙基)胺甲醯氧基乙基)}-N,N,N-三甲基銨、及
雙(三氟甲磺醯)亞胺N-[2-{3-(3-三甲氧基矽烷基丙基胺基)-1-側氧基丙氧基}乙基]-N,N,N-三甲基銨。
(鏻鹽)
雙(三氟甲磺醯)亞胺三丁基(2-甲氧基乙基)鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺三丁基甲基鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三甲基-1-[(三甲氧基矽烷基)甲基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三甲基-1-[2-(三甲氧基矽烷基)乙基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三甲基-1-[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三甲基-1-[4-(三甲氧基矽烷基)丁基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三丁基-1-[(三甲氧基矽烷基)甲基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三丁基-1-[2-(三甲氧基矽烷基)乙基]鏻、及
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三丁基-1-[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]鏻。
該等離子性化合物可分別單獨使用,或者亦可組合2種以上使用。其中,較佳為包含鏻鹽、吡啶鎓鹽、銨鹽之離子性化合物。
雙(三氟甲磺醯)亞胺三丁基(2-甲氧基乙基)鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺三丁基甲基鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三甲基-1-[(三甲氧基矽烷基)甲基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三甲基-1-[2-(三甲氧基矽烷基)乙基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三甲基-1-[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三甲基-1-[4-(三甲氧基矽烷基)丁基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三丁基-1-[(三甲氧基矽烷基)甲基]鏻、
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三丁基-1-[2-(三甲氧基矽烷基)乙基]鏻、及
雙(三氟甲磺醯)亞胺1,1,1-三丁基-1-[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]鏻。
該等離子性化合物可分別單獨使用,或者亦可組合2種以上使用。其中,較佳為包含鏻鹽、吡啶鎓鹽、銨鹽之離子性化合物。
就可更為提高聚合性液晶化合物之垂直配向性之觀點而言,包含非金屬原子之離子性化合物較佳為於陽離子部位之分子結構中具有Si元素及/或F元素。若包含非金屬原子之離子性化合物於陽離子部位之分子結構中具有Si元素及/或F元素,則容易使離子性化合物偏析至垂直配向液晶硬化膜之表面。其中,作為構成之元素全部為非金屬元素之離子性化合物,較佳為下述離子性化合物(i)~(iii)等。
(離子性化合物(i))
[化1]
(離子性化合物(ii))
[化2]
(離子性化合物(iii))
[化3]
[化1]
(離子性化合物(ii))
[化2]
(離子性化合物(iii))
[化3]
例如,可應用使用具有鏈長一定程度較長之烷基之界面活性劑對基材表面進行處理而使液晶之配向性提高之方法(例如參照「液晶便覽」之第2章 液晶之配向與物性(丸善股份有限公司發行)等),進一步提高聚合性液晶化合物之垂直配向性。即,藉由使用具有鏈長一定程度較長之烷基之離子性化合物對基材表面進行處理,可有效地提高聚合性液晶化合物之垂直配向性。
具體而言,包含非金屬原子之離子性化合物較佳為滿足下述式(3)。
5<M<16 (3)
式(3)中,M由下述式(4)表示。
M=(直接鍵結於具有正電荷之原子上之取代基中,至分子鏈末端之共價鍵數最多之取代基的自具有正電荷之原子至分子鏈末端之共價鍵數)÷(具有正電荷之原子之數) (4)
藉由使包含非金屬原子之離子性化合物滿足上述(3),可有效地提高聚合性液晶化合物之垂直配向性。
5<M<16 (3)
式(3)中,M由下述式(4)表示。
M=(直接鍵結於具有正電荷之原子上之取代基中,至分子鏈末端之共價鍵數最多之取代基的自具有正電荷之原子至分子鏈末端之共價鍵數)÷(具有正電荷之原子之數) (4)
藉由使包含非金屬原子之離子性化合物滿足上述(3),可有效地提高聚合性液晶化合物之垂直配向性。
再者,於在包含非金屬原子之離子性化合物之分子中存在2個以上具有正電荷之原子的情形時,關於具有2個以上具有正電荷之原子之取代基,將自視作基點之具有正電荷之原子開始算起,至最近之另一具有正電荷之原子的共價鍵數作為上述M之定義中所記載之「自具有正電荷之原子起至分子鏈末端之共價鍵數」。又,於包含非金屬原子之離子性化合物為具有2個以上重複單元之低聚物或聚合物之情形時,將結構單元視作一分子,算出上述M。於具有正電荷之原子組入至環結構之情形時,將經由環結構至該具有正電荷之原子之共價鍵數、或至環結構上鍵結之取代基之末端之共價鍵數中共價鍵數較多者作為上述M之定義中所記載之「自具有正電荷之原子起至分子鏈末端之共價鍵數」。
於形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物含有包含非金屬原子之離子性化合物之情形時,其含量通常相對於聚合性液晶組合物中所含之聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.01~5質量份,更佳為0.05~4質量份,進而較佳為0.1~3質量份。若包含非金屬原子之離子性化合物之含量為上述範圍內,則可維持聚合性液晶組合物之良好之塗佈性,並且有效地促進聚合性液晶化合物之垂直配向性。
藉由使形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物含有非離子性矽烷化合物及包含非金屬原子之離子性化合物兩者,而於由垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物所形成之乾燥塗膜中,藉由來自包含非金屬原子之離子性化合物之靜電相互作用與來自非離子性矽烷化合物之表面張力降低效果,變得容易進一步促進聚合性液晶化合物之垂直配向。藉此,可保持聚合性液晶化合物更高精度地垂直配向之狀態而形成液晶硬化膜。
垂直配向液晶硬化膜係含有上述垂直配向促進劑及至少1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物的硬化物,較佳為具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向垂直地配向之狀態下硬化而成的液晶硬化膜。本發明中,形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物中所含之聚合性液晶化合物意指具有聚合性基之液晶化合物,尤佳為具有至少1個自由基聚合性基之液晶化合物。聚合性液晶化合物並無特別限定,例如可使用相位差膜之領域中先前公知之聚合性液晶化合物。
聚合性基係指自聚合起始劑產生之活性自由基或可藉由酸等而參與聚合反應之基。作為聚合性基,例如可列舉: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、氧雜環丁基等。其中,較佳為自由基聚合性基,更佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯基氧基,進而較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基。於垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜經由水平配向膜積層之情形時,在垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜均為具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物的硬化物時,經由自具有(甲基)丙烯醯基之聚合物形成而成之水平光配向膜,連續形成之垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之密接性容易提高。
聚合性液晶化合物所顯示之液晶性可為向熱性液晶,亦可為向液性液晶,就能夠控制精細之膜厚之方面而言,較佳為向熱性液晶。又,作為向熱性液晶中之相秩序構造,可為向列型液晶,亦可為層列型液晶。聚合性液晶化合物可單獨或組合兩種以上而使用。
作為聚合性液晶化合物,一般可列舉:顯示正波長分散性之聚合性液晶化合物與顯示逆波長分散性之聚合性液晶化合物,可僅使用其中一種聚合性液晶化合物,亦可將兩種聚合性液晶化合物混合使用。就將垂直配向液晶硬化膜應用於顯示裝置時之黑顯示時之斜向反射色相之抑制效果較大的觀點而言,較佳為含有顯示逆波長分散性之聚合性液晶化合物。
作為顯示逆波長分散性之聚合性液晶化合物,較佳為具有下述(A)~(D)之特徵之化合物。
(A)可形成向列相或層列相之化合物。
(B)於該聚合性液晶化合物之長軸方向(a)上具有π電子。
(C)在與長軸方向(a)交叉之方向[交叉方向(b)]上具有π電子。
(D)將存在於長軸方向(a)上之π電子之合計設為N(πa),將存在於長軸方向上之分子量之合計設為N(Aa),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);
與將存在於交叉方向(b)之π電子之合計設為N(πb),將存在於交叉方向(b)之分子量之合計設為N(Ab),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)
處於式(iii)
0≦[D(πa)/D(πb)]<1 (iii)
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]。又,如上述記載般,於長軸及與其交叉之方向上具有π電子之聚合性液晶化合物例如成為T字結構。
(A)可形成向列相或層列相之化合物。
(B)於該聚合性液晶化合物之長軸方向(a)上具有π電子。
(C)在與長軸方向(a)交叉之方向[交叉方向(b)]上具有π電子。
(D)將存在於長軸方向(a)上之π電子之合計設為N(πa),將存在於長軸方向上之分子量之合計設為N(Aa),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);
與將存在於交叉方向(b)之π電子之合計設為N(πb),將存在於交叉方向(b)之分子量之合計設為N(Ab),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)
處於式(iii)
0≦[D(πa)/D(πb)]<1 (iii)
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]。又,如上述記載般,於長軸及與其交叉之方向上具有π電子之聚合性液晶化合物例如成為T字結構。
於上述(A)~(D)之特徵中,長軸方向(a)及π電子數N係以下述方式定義。
・關於長軸方向(a),若例如為具有棒狀結構之化合物,則為其棒狀之長軸方向。
・存在於長軸方向(a)上之π電子數N(πa)不包括藉由聚合反應而消失之π電子。
・關於存在於長軸方向(a)上之π電子數N(πa),係長軸上之π電子及與其共軛之π電子之合計數,例如包括存在於長軸方向(a)上且滿足休克爾定律之環上所存在之π電子的數。
・存在於交叉方向(b)上之π電子數N(πb)不包括藉由聚合反應而消失之π電子。
滿足上述之聚合性液晶化合物於長軸方向上具有液晶原基結構。藉由該液晶原基結構,表現液晶相(向列相、層列相)。
・關於長軸方向(a),若例如為具有棒狀結構之化合物,則為其棒狀之長軸方向。
・存在於長軸方向(a)上之π電子數N(πa)不包括藉由聚合反應而消失之π電子。
・關於存在於長軸方向(a)上之π電子數N(πa),係長軸上之π電子及與其共軛之π電子之合計數,例如包括存在於長軸方向(a)上且滿足休克爾定律之環上所存在之π電子的數。
・存在於交叉方向(b)上之π電子數N(πb)不包括藉由聚合反應而消失之π電子。
滿足上述之聚合性液晶化合物於長軸方向上具有液晶原基結構。藉由該液晶原基結構,表現液晶相(向列相、層列相)。
將滿足上述(A)~(D)之聚合性液晶化合物塗佈於形成液晶硬化膜之膜(層)上,加熱至相轉移溫度以上,藉此能夠形成向列相或層列相。於該聚合性液晶化合物配向所形成之向列相或層列相中,通常以聚合性液晶化合物之長軸方向變得相互平行之方式配向,該長軸方向成為向列相之配向方向。若將此種聚合性液晶化合物製成膜狀,使之於向列相或層列相之狀態下進行聚合,則可形成包含於在長軸方向(a)上配向之狀態下聚合而成之聚合物之聚合物膜。該聚合物膜藉由長軸方向(a)上之π電子與交叉方向(b)上之π電子而吸收紫外線。此處,將藉由交叉方向(b)上之π電子所吸收之紫外線之吸收極大波長設為λbmax。λbmax通常為300 nm~400 nm。由於π電子之密度滿足上述式(iii),且交叉方向(b)之π電子密度大於長軸方向(a)之π電子密度,故而成為交叉方向(b)上具有振動面之直線偏光紫外線(波長為λbmax)之吸收大於長軸方向(a)上具有振動面之直線偏光紫外線(波長為λbmax)之吸收的聚合物膜。其比(直線偏光紫外線之交叉方向(b)之吸光度/長軸方向(a)之吸光度之比)例如超過1.0、較佳為1.2以上,且通常為30以下、例如為10以下。
具有上述特性之聚合性液晶化合物一般大多顯示逆波長分散性。具體而言,例如可列舉:下述式(X)所表示之化合物。
[化4]
[化4]
式(X)中,Ar表示可具有取代基之具有芳香族基之二價基。此處所謂芳香族基,係指該環結構所具有之π電子數依據休克爾定律為[4n+2]個者,例如亦可經由二價之連結基而具有2個以上之如下述(Ar-1)~(Ar-23)所例示之Ar基。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,亦包括包含該等雜原子上之非共價鍵電子對在內滿足休克爾定律,具有芳香族性之情形。於該芳香族基中,較佳為含有氮原子、氧原子、硫原子中之至少1個以上。二價基Ar所包含之芳香族基可為1個,亦可為2個以上。於芳香族基為1個之情形時,二價基Ar亦可為可具有取代基之二價之芳香族基。於二價基Ar所包含之芳香族基為2個以上之情形時,2個以上之芳香族基亦可相互以單鍵、-CO-O-、-O-等二價鍵結基進行鍵結。
G1 及G2 分別獨立地表示二價之芳香族基或二價之脂環式烴基。此處,該二價之芳香族基或二價之脂環式烴基所包含之氫原子亦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,亦可將構成該二價之芳香族基或二價之脂環式烴基之碳原子取代為氧原子、硫原子或氮原子。
L1 、L2 、B1 及B2 分別獨立地為單鍵或二價之連結基。
k、l分別獨立地表示0~3之整數,滿足1≦k+l之關係。此處,於2≦k+l之情形時,B1 及B2 、G1 及G2 分別相互相同,亦可互不相同。
E1 及E2 分別獨立地表示碳數1~17之烷二基,此處,更佳為碳數4~12之烷二基。又,烷二基所包含之氫原子亦可被取代為鹵素原子,該烷二基所包含之-CH2 -亦可被取代為-O-、-S-、-SiH2 -、-C(=O)-。
P1 及P2 相互獨立地表示聚合性基或氫原子,至少1個為聚合性基。
G1 及G2 分別獨立地表示二價之芳香族基或二價之脂環式烴基。此處,該二價之芳香族基或二價之脂環式烴基所包含之氫原子亦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,亦可將構成該二價之芳香族基或二價之脂環式烴基之碳原子取代為氧原子、硫原子或氮原子。
L1 、L2 、B1 及B2 分別獨立地為單鍵或二價之連結基。
k、l分別獨立地表示0~3之整數,滿足1≦k+l之關係。此處,於2≦k+l之情形時,B1 及B2 、G1 及G2 分別相互相同,亦可互不相同。
E1 及E2 分別獨立地表示碳數1~17之烷二基,此處,更佳為碳數4~12之烷二基。又,烷二基所包含之氫原子亦可被取代為鹵素原子,該烷二基所包含之-CH2 -亦可被取代為-O-、-S-、-SiH2 -、-C(=O)-。
P1 及P2 相互獨立地表示聚合性基或氫原子,至少1個為聚合性基。
G1
及G2
分別獨立,較佳為可經選自由鹵素原子及碳數1~4之烷基所組成之群中之至少1個取代基取代的1,4-伸苯二基、可經選自由鹵素原子及碳數1~4之烷基所組成之群中之至少1個取代基取代的1,4-環己二基,更佳為經甲基取代之1,4-伸苯二基、未經取代之1,4-伸苯二基、或未經取代之1,4-反式環己二基,尤佳為未經取代之1,4-伸苯二基、或未經取代之1,4-反式環己二基。
又,較佳為存在複數個之G1 及G2 中之至少1個為二價脂環式烴基,又,更佳為鍵結於L1 或L2 之G1 及G2 中之至少1個為二價脂環式烴基。
又,較佳為存在複數個之G1 及G2 中之至少1個為二價脂環式烴基,又,更佳為鍵結於L1 或L2 之G1 及G2 中之至少1個為二價脂環式烴基。
L1
及L2
分別獨立,較佳為單鍵、碳數1~4之伸烷基、-O-、-S-、-Ra1
ORa2
-、-Ra3
COORa4
-、-Ra5
OCORa6
-、Ra7
OC=OORa8
-、-N=N-、-CRc
=CRd
-、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
分別獨立,更佳為單鍵、-ORa2-1
-、-CH2
-、-CH2
CH2
-、-COORa4-1
-、或者-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
分別獨立,進而較佳為單鍵、-O-、-CH2
CH2
-、-COO-、-COOCH2
CH2
-、或-OCO-。
B1
及B2
分別獨立,較佳為單鍵、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
分別獨立,更佳為單鍵、-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
分別獨立,進而較佳為單鍵、-O-、-CH2
CH2
-、-COO-、-COOCH2
CH2
-、-OCO-、或-OCOCH2
CH2
-。
k及l就表現逆波長分散性之觀點而言,較佳為2≦k+l≦6之範圍,且較佳為k+l=4,更佳為k=2且l=2。若k=2且l=2,則成為對稱結構,故而較佳。
作為P1
或P2
所表示之聚合性基,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、及氧雜環丁基等。其中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基及乙烯基氧基,更佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基。
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、及拉電子性基中之至少一個。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、噻吩并噻唑環、㗁唑環、苯并㗁唑環、及啡啉環等。其中,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(X)中,Ar所表示之2價之芳香族基所包含之π電子之合計數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5]
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,*印表示連結部,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1~12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。又,Z0
、Z1
及Z2
亦可含有聚合性基。
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、苯并噻唑基等含有至少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
、Y2
及Y3
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。又,Z0
、Z1
及Z2
亦可含有聚合性基。
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-23)之中,式(Ar-6)及式(Ar-7)就分子之穩定性之觀點而言較佳。
式(Ar-16)~(Ar-23)中,Y1
亦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,可列舉:作為Ar亦可具有之芳香族雜環於上文所述者,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。該芳香族雜環基亦可具有取代基。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。
又,本發明中作為形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物,例如亦可使用含有下述式(Y)所表示之基之化合物(以下,亦稱為「聚合性液晶化合物(Y)」)。聚合性液晶化合物(Y)一般有顯示正波長分散性之傾向。聚合性液晶化合物可單獨使用或組合2種以上使用。
P11-B11-E11-B12-A11-B13- (Y)
[式(Y)中,P11表示聚合性基;
A11表示2價脂環式烴基或2價芳香族烴基;該2價脂環式烴基及2價芳香族烴基所含有之氫原子可被取代為鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基、氰基或硝基,該碳數1~6之烷基及該碳數1~6之烷氧基所含有之氫原子可被取代為氟原子;
B11表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16 -、-NR16 -CO-、-CO-、-CS-或單鍵。R16 表示氫原子或碳數1~6之烷基。
B12及B13分別獨立地表示-C≡C-、-CH=CH-、-CH2 -CH2 -、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR16 -、-NR16 -C(=O)-、-OCH2 -、-OCF2 -、-CH2 O-、-CF2 O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵;
E11表示碳數1~12之烷二基,該烷二基所含有之氫原子亦可被取代為碳數1~5之烷氧基,該烷氧基所含有之氫原子亦可被取代為鹵素原子;又,構成該烷二基之-CH2 -亦可被取代為-O-或-CO-]。
[式(Y)中,P11表示聚合性基;
A11表示2價脂環式烴基或2價芳香族烴基;該2價脂環式烴基及2價芳香族烴基所含有之氫原子可被取代為鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基、氰基或硝基,該碳數1~6之烷基及該碳數1~6之烷氧基所含有之氫原子可被取代為氟原子;
B11表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16 -、-NR16 -CO-、-CO-、-CS-或單鍵。R16 表示氫原子或碳數1~6之烷基。
B12及B13分別獨立地表示-C≡C-、-CH=CH-、-CH2 -CH2 -、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR16 -、-NR16 -C(=O)-、-OCH2 -、-OCF2 -、-CH2 O-、-CF2 O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵;
E11表示碳數1~12之烷二基,該烷二基所含有之氫原子亦可被取代為碳數1~5之烷氧基,該烷氧基所含有之氫原子亦可被取代為鹵素原子;又,構成該烷二基之-CH2 -亦可被取代為-O-或-CO-]。
A11之芳香族烴基及脂環式烴基之碳數較佳為3~18之範圍,更佳為5~12之範圍,尤佳為5或6。作為A11,較佳為環己烷-1,4-二基、1,4-伸苯基。
作為E11,較佳為直鏈狀之碳數1~12之烷二基。構成該烷二基之-CH2
-亦可被取代為-O-。
具體而言,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、十一烷-1,11-二基及十二烷-1,12-二基等碳數1~12之直鏈狀烷二基;-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -、-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -及-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -等。
作為B11,較佳為-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-,其中更佳為-CO-O-。
作為B12及B13,較佳為分別獨立為-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-,其中,更佳為-O-或-O-C(=O)-O-。
具體而言,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基、癸烷-1,10-二基、十一烷-1,11-二基及十二烷-1,12-二基等碳數1~12之直鏈狀烷二基;-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -、-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -及-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -O-CH2 -CH2 -等。
作為B11,較佳為-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-,其中更佳為-CO-O-。
作為B12及B13,較佳為分別獨立為-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-,其中,更佳為-O-或-O-C(=O)-O-。
作為P11所示之聚合性基,就聚合反應性、尤其是光聚合反應性較高之方面而言,較佳為自由基聚合性基或陽離子聚合性基,就操作容易而且液晶化合物之製造本身亦容易之方面而言,聚合性基較佳為下述式(P-11)~式(P-15)所表示之基。
[化6]
[式(P-11)~(P-15)中,
R17 ~R21 分別獨立地表示碳數1~6之烷基或氫原子]。
[化6]
[式(P-11)~(P-15)中,
R17 ~R21 分別獨立地表示碳數1~6之烷基或氫原子]。
作為式(P-11)~式(P-15)所表示之基之具體例,可列舉:下述式(P-16)~式(P-20)所表示之基。
[化7]
[化7]
P11較佳為式(P-14)~式(P-20)所表示之基,更佳為乙烯基、對茋基、環氧基或氧雜環丁基。
進而較佳為P11-B11-所表示之基為丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。
進而較佳為P11-B11-所表示之基為丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。
作為聚合性液晶化合物(Y),可列舉:式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)或式(VI)所表示之化合物。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
(式中,
A12~A14分別獨立地與與A11含義相同,B14~B16分別獨立地與B12含義相同,B17與B11含義相同,E12與E11含義相同;
F11表示氫原子、碳數1~13之烷基、碳數1~13之烷氧基、氰基、硝基、三氟甲基、二甲胺基、羥基、羥甲基、甲醯基、磺基(-SO3 H)、羧基、碳數1~10之烷氧基羰基或鹵素原子,構成該烷基及烷氧基之-CH2 -亦可被取代為-O-)。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
(式中,
A12~A14分別獨立地與與A11含義相同,B14~B16分別獨立地與B12含義相同,B17與B11含義相同,E12與E11含義相同;
F11表示氫原子、碳數1~13之烷基、碳數1~13之烷氧基、氰基、硝基、三氟甲基、二甲胺基、羥基、羥甲基、甲醯基、磺基(-SO3 H)、羧基、碳數1~10之烷氧基羰基或鹵素原子,構成該烷基及烷氧基之-CH2 -亦可被取代為-O-)。
作為聚合性液晶化合物(Y)之具體例,可列舉:液晶便覽(液晶便覽編集委員會編,丸善(股)2000年10月30日發行)之「3.8.6 網狀(完全交聯型)」、「6.5.1 液晶材料 b.聚合性向列型液晶材料」所記載之化合物中具有聚合性基之化合物、日本專利特開2010-31223號公報、日本專利特開2010-270108號公報、日本專利特開2011-6360號公報及日本專利特開2011-207765號公報記載之聚合性液晶。
作為聚合性液晶化合物(Y)之具體例,可列舉:下述式(I-1)~式(I-4)、式(II-1)~式(II-4)、式(III-1)~式(III-26)、式(IV-1)~式(IV-26)、式(V-1)~式(V-2)及式(VI-1)~式(VI-6)所表示之化合物。再者,下述式中,k1及k2分別獨立地表示2~12之整數。該等聚合性液晶化合物(Y)就其合成之容易性、或獲取之容易性之方面而言較佳。
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
藉由使用顯示層列型液晶性之聚合性液晶化合物,可形成配向秩序度較高之垂直配向液晶硬化膜。作為本發明中形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物,於使用顯示層列型液晶性之聚合性液晶化合物之情形時,就可實現更高之配向秩序度之觀點而言,該聚合性液晶化合物更佳為高次層列相(高次層列型液晶狀態)。此處,所謂高次層列相,意味著層列型B相、層列型D相、層列型E相、層列型F相、層列型G相、層列型H相、層列型I相、層列型J相、層列型K相及層列型L相,該等之中,更佳為層列型B相、層列型F相及層列型I相。液晶性可為向熱性液晶,亦可為向液性液晶,就能夠控制精細之膜厚之方面而言,較佳為向熱性液晶。又,顯示層列型液晶性之聚合性液晶化合物可為單體,亦可為聚合性基聚合而成之低聚物,亦可為聚合物。
顯示層列型液晶性之聚合性液晶化合物係具有至少1個聚合性基之液晶化合物,就提高垂直配向液晶硬化膜之耐熱性之觀點而言,較佳為具有2個以上之聚合性基之液晶化合物。作為聚合性基,例如可列舉:(甲基)丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、環氧乙烷基、氧雜環丁基等,其中,就製造容易;垂直配向液晶硬化膜之耐熱性容易提高;及容易調整、提高垂直配向液晶硬化膜與由具有(甲基)丙烯醯基之聚合物形成之水平配向膜之密接性、進而經由該水平配向膜與水平配向液晶硬化膜之密接性之方面而言,較佳為含有(甲基)丙烯醯氧基。
作為顯示層列型液晶性之聚合性液晶化合物,例如可列舉:下述式(Z)所表示之化合物(以下,有時稱為「聚合性液晶化合物(Z)」)。
U1z -V1z -W1z -(X1z -Y1z -)nz -X2z -W2z -V2z -U2z (Z)
[式(Z)中,X1z 及X2z 相互獨立地表示2價芳香族基或2價脂環式烴基,此處,該2價芳香族基或2價脂環式烴基所含有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2價芳香族基或2價脂環式烴基之碳原子亦可被取代為氧原子或硫原子或氮原子;其中,X1z 及X2z 中之至少1個為可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基;
Y1z 為單鍵或二價連結基;
nz為1~3,於nz為2以上之情形時,複數個X1z 相互可相同亦可不同。X2z 可與複數個X1z 中之任一者或全部相同,亦可不同;又,於nz為2以上之情形時,複數個Y1z 可相互相同亦可不同;就液晶性之觀點而言,nz較佳為2以上。
U1z 表示氫原子或(甲基)丙烯醯氧基;
U2z 表示聚合性基;
W1z 及W2z 相互獨立地為單鍵或二價連結基;
V1z 及V2z 相互獨立地表示可具有取代基之碳數1~20之烷二基,構成該烷二基之-CH2 -亦可被取代為-O-、-CO-、-S-或NH-]。
U1z -V1z -W1z -(X1z -Y1z -)nz -X2z -W2z -V2z -U2z (Z)
[式(Z)中,X1z 及X2z 相互獨立地表示2價芳香族基或2價脂環式烴基,此處,該2價芳香族基或2價脂環式烴基所含有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2價芳香族基或2價脂環式烴基之碳原子亦可被取代為氧原子或硫原子或氮原子;其中,X1z 及X2z 中之至少1個為可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基;
Y1z 為單鍵或二價連結基;
nz為1~3,於nz為2以上之情形時,複數個X1z 相互可相同亦可不同。X2z 可與複數個X1z 中之任一者或全部相同,亦可不同;又,於nz為2以上之情形時,複數個Y1z 可相互相同亦可不同;就液晶性之觀點而言,nz較佳為2以上。
U1z 表示氫原子或(甲基)丙烯醯氧基;
U2z 表示聚合性基;
W1z 及W2z 相互獨立地為單鍵或二價連結基;
V1z 及V2z 相互獨立地表示可具有取代基之碳數1~20之烷二基,構成該烷二基之-CH2 -亦可被取代為-O-、-CO-、-S-或NH-]。
於聚合性液晶化合物(Z)中,X1z
及X2z
較佳為相互獨立為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基,X1z
及X2z
中之至少1個為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基,較佳為反式-環己烷-1,4-二基。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-1,4-二基所任意具有之取代基,可列舉:甲基、乙基及丁基等碳數1~4之烷基、氰基及氯原子、氟原子等鹵素原子。較佳為未經取代。
又,聚合性液晶化合物(Z)係式(Z)中,式(Z1):
-(X1z -Y1z -)nz -X2z - (Z1)
[式中,X1z 、Y1z 、X2z 及nz分別表示與上述相同之含義]
所示之部分[以下,稱為部分結構(Z1)]為非對稱結構,就容易表現層列型液晶性之方面而言較佳。
作為部分結構(Z1)為非對稱結構之聚合性液晶化合物(Z),例如可列舉:nz為1,1個X1z 與X2z 為互不相同之結構之聚合性液晶化合物(Z)。又,亦可列舉:nz為2,2個Y1z 為相互相同之結構,且2個X1z 為相互相同之結構,1個X2z 與該等2個X1z 為不同結構之聚合性液晶化合物(Z);2個X1z 中鍵結於W1z 之X1z 為與另一個X1z 及X2z 不同之結構,另一個X1z 與X2z 為相互相同之結構之聚合性液晶化合物(Z)。進而,可列舉:nz為3,3個Y1z 為相互相同之結構,且3個X1z 及1個X2z 中之任一個為與其他3個均不同之結構的聚合性液晶化合物(Z)。
-(X1z -Y1z -)nz -X2z - (Z1)
[式中,X1z 、Y1z 、X2z 及nz分別表示與上述相同之含義]
所示之部分[以下,稱為部分結構(Z1)]為非對稱結構,就容易表現層列型液晶性之方面而言較佳。
作為部分結構(Z1)為非對稱結構之聚合性液晶化合物(Z),例如可列舉:nz為1,1個X1z 與X2z 為互不相同之結構之聚合性液晶化合物(Z)。又,亦可列舉:nz為2,2個Y1z 為相互相同之結構,且2個X1z 為相互相同之結構,1個X2z 與該等2個X1z 為不同結構之聚合性液晶化合物(Z);2個X1z 中鍵結於W1z 之X1z 為與另一個X1z 及X2z 不同之結構,另一個X1z 與X2z 為相互相同之結構之聚合性液晶化合物(Z)。進而,可列舉:nz為3,3個Y1z 為相互相同之結構,且3個X1z 及1個X2z 中之任一個為與其他3個均不同之結構的聚合性液晶化合物(Z)。
Y1z
較佳為-CH2
CH2
-、-CH2
O-、-CH2
CH2
O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CRaz
=CRbz
-、-C≡C-、-CRaz
=N-或-CO-NRaz
-。Raz
及Rbz
相互獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。Y1z
更佳為-CH2
CH2
-、-COO-或單鍵,於存在複數個Y1z
之情形時,與X2z
鍵結之Y1z
更佳為-CH2
CH2
-或CH2
O-。於X1z
及X2z
全部為相同結構之情形時,較佳為存在為互不相同之鍵結方式之2個以上之Y1z
。於存在為互不相同之鍵結方式之複數個Y1z
之情形時,由於成為非對稱結構,故而有容易表現層列型液晶性之傾向。
U2z
係上述聚合性基。U1z
係氫原子或聚合性基。就製造容易;垂直配向液晶硬化膜之耐熱性容易提高;及容易調整、提高垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之密接性之方面而言,聚合性基較佳為(甲基)丙烯醯氧基。聚合性基可為已聚合之狀態,亦可為未聚合之狀態,較佳為未聚合之狀態。
作為V1z
及V2z
所表示之烷二基,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-1,20-二基等。V1z
及V2z
較佳為碳數2~12之烷二基,更佳為碳數6~12之烷二基。
作為該烷二基所任意具有之取代基,可列舉氰基及鹵素原子等,該烷二基較佳為未經取代,更佳為未經取代之直鏈狀烷二基。
W1z
及W2z
相互獨立,較佳為單鍵、-O-、-S-、-COO-或OCOO-,更佳為單鍵或-O-。
聚合性液晶化合物(Z)較佳為於分子結構中具有非對稱性之分子結構,具體而言,更佳為具有以下(A-a)~(A-i)之部分結構之聚合性液晶化合物。就容易表現高次層列型液晶性之觀點而言,更佳為具有(A-a)、(A-b)或(A-c)之部分結構。再者,於下述(A-a)~(A-i)中,*表示鍵結鍵(單鍵)。
[化17]
作為聚合性液晶化合物(Z),具體而言,例如可列舉式(A-1)~式(A-25)所表示之化合物。於聚合性液晶化合物(Z)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18]
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
該等之中,較佳為選自由式(A-2)、式(A-3)、式(A-4)、式(A-5)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-8)、式(A-13)、式(A-14)、式(A-15)、式(A-16)及式(A-17)所表示之化合物所組成之群中之至少1種。作為聚合性液晶化合物(Z),可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
聚合性液晶化合物(Z)例如可藉由Lub等、Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328 (1996)、或日本專利第4719156號等所記載之公知方法進行製造。
於本發明中,垂直配向液晶硬化膜較佳為於波長300~400 nm之間具有至少1個極大吸收,形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物較佳為於波長300~400 nm之間具有極大吸收波長之聚合性液晶化合物。於聚合性液晶組合物中含有光聚合起始劑之情形時,有於長期保管時聚合性液晶化合物之聚合反應及凝膠化進行之虞。然而,若聚合性液晶化合物之極大吸收波長為300~400 nm,則即便於保管中暴露於紫外光,亦可有效地抑制自光聚合起始劑產生反應活性種及由該反應活性種引起之聚合性液晶化合物之聚合反應及凝膠化之進行。因此,於聚合性液晶組合物之長期穩定性之方面上變得有利,可提高所獲得之液晶硬化膜之配向性及膜厚之均一性。再者,聚合性液晶化合物之極大吸收波長可於溶劑中使用紫外可見分光光度計進行測定。該溶劑為可使聚合性液晶化合物溶解之溶劑,例如可列舉氯仿等。
於利用黏接著劑層將垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜貼合而成之積層體中,就積層體之薄型化或彎曲性之提高等觀點而言,認為與感壓式黏接著劑相比,能量線硬化型之黏接著劑有利。然而,於垂直配向液晶硬化膜由含有在波長300~400 nm之間具有極大吸收波長之聚合性液晶化合物的聚合性液晶組合物形成之情形時,於包含該垂直配向液晶硬化膜之積層體之形成時,由於垂直配向液晶硬化膜於上述波長區域顯示吸收,故而難以利用藉由上述波長區域之光(紫外光)而硬化之紫外線硬化型接著劑將垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜等其他層以較高之密接性積層。本發明由於可不經由黏接著劑層而連續地形成垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜,故而於積層體之薄型化方面有利,不僅如此,由於亦可不產生與密接性相關之上述問題地將大多於300~400 nm之波長區域具有極大吸收的所謂顯示逆波長分散性之聚合性液晶化合物用於積層體之構成,故而於可獲得具有較高之光學特性之薄型積層體之方面亦有利。
形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物中之聚合性液晶化合物之含量相對於聚合性液晶組合物之固形物成分100質量份,例如為70~99.5質量份,較佳為80~99質量份,更佳為85~98質量份,進而較佳為90~95質量份。若聚合性液晶化合物之含量為上述範圍內,則就所獲得之液晶硬化膜之配向性之觀點而言有利。再者,於本發明中,聚合性液晶組合物之固形物成分意指自聚合性液晶組合物去除有機溶劑等揮發性成分後之所有成分。
用於形成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物除垂直配向促進劑及聚合性液晶化合物以外,亦可進而含有溶劑、聚合起始劑、調平劑、抗氧化劑、光增感劑等添加劑。該等成分可分別僅使用1種,亦可組合2種以上使用。
垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物由於通常以溶解於溶劑中之狀態塗佈於基材等,故而較佳為包含溶劑。作為溶劑,較佳為可溶解聚合性液晶化合物之溶劑,又,較佳為對於聚合性液晶化合物之聚合反應為惰性之溶劑。作為溶劑,例如可列舉:水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-丁氧基乙醇及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、丙二醇甲醚乙酸酯及乳酸乙酯等酯溶劑;丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、2-庚酮及甲基異丁基酮等酮溶劑;戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烴溶劑;乙基環己烷等脂環式烴溶劑;甲苯及二甲苯等芳香族烴溶劑;乙腈等腈溶劑;四氫呋喃及二甲氧基乙烷等醚溶劑;氯仿及氯苯等含氯溶劑;二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮等醯胺系溶劑等。該等溶劑可單獨使用或組合兩種以上使用。該等中,較佳為醇溶劑、酯溶劑、酮溶劑、含氯溶劑、醯胺系溶劑、及芳香族烴溶劑。
聚合性液晶組合物中之溶劑之含量相對於聚合性液晶組合物100質量份,較佳為50~98質量份,更佳為70~95質量份。因此,聚合性液晶組合物100質量份中之固形物成分較佳為2~50質量份。若固形物成分為50質量份以下,則聚合性液晶組合物之黏度變低,因此有膜之厚度大致變均一,不易產生不均之傾向。上述固形物成分可考慮欲製造之液晶硬化膜之厚度而適當決定。
聚合起始劑係可藉由熱或光之幫助而生成反應活性種,使聚合性液晶化合物等之聚合反應開始之化合物。作為反應活性種,可列舉自由基或陽離子或陰離子等活性種。其中,就容易進行反應控制之觀點而言,較佳為藉由光照射而產生自由基之光聚合起始劑。
作為光聚合起始劑,例如可列舉:安息香化合物、二苯甲酮化合物、苯偶醯縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、肟化合物、三化合物、錪鹽及鋶鹽。具體而言,可列舉:Irgacure(註冊商標)907、Irgacure 184、Irgacure 651、Irgacure 819、Irgacure 250、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 127、Irgacure 2959、Irgacure 754、Irgacure 379EG(以上為BASF Japan股份有限公司製造)、SEIKUOL BZ、SEIKUOL Z、SEIKUOL BEE(以上為精工化學股份有限公司製造)、Kayacure BP100(日本化藥股份有限公司製造)、Kayacure UVI-6992(Dow公司製造)、Adeka Optomer SP-152、Adeka Optomer SP-170、Adeka Optomer N-1717、Adeka Optomer N-1919、Adeka Arkls NCI-831、Adeka Arkls NCI-930(以上為ADEKA股份有限公司製造)、TAZ-A、TAZ-PP(以上為Nihon Siber Hegner公司製造)及TAZ-104(Sanwa Chemical公司製造)。
光聚合起始劑就能夠充分地利用自光源發出之能量而生產性優異而言,極大吸收波長較佳為300 nm~400 nm,更佳為300 nm~380 nm,其中,較佳為α-苯乙酮系聚合起始劑、肟系光聚合起始劑。
作為α-苯乙酮化合物,可列舉:2-甲基-2-啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮及2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)-2-(4-甲基苯基甲基)丁烷-1-酮等,更佳為可列舉:2-甲基-2-啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮及2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮。作為α-苯乙酮化合物之市售品,可列舉:Irgacure 369、379EG、907(以上,BASF Japan(股)製造)及SEIKUOL BEE(精工化學公司製造)等。
肟系光聚合起始劑可藉由照射光而生成苯基自由基或甲基自由基等自由基。藉由該自由基,聚合性液晶化合物之聚合適宜地進行,其中,使甲基自由基產生之肟系光聚合起始劑於聚合反應之起始效率較高之方面上較佳。又,就使聚合反應更有效率地進行之觀點而言,較佳為使用能夠有效地利用波長350 nm以上之紫外線之光聚合起始劑。作為能夠有效地利用波長350 nm以上之紫外線之光聚合起始劑,較佳為包含肟結構之三化合物或咔唑化合物,就感度之觀點而言,更佳為包含肟酯結構之咔唑化合物。作為包含肟結構之咔唑化合物,可列舉:1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯基肟)等。作為肟酯系光聚合起始劑之市售品,可列舉:Irgacure OXE-01、Irgacure OXE-02、Irgacure OXE-03(以上,BASF Japan股份有限公司製造)、Adeka Optomer N-1919、Adeka Arkls NCI-831(以上,ADEKA股份有限公司製造)等。
光聚合起始劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.1~30質量份,較佳為1~20質量份,更佳為1~15質量份。若為上述範圍內,則聚合性基之反應充分地進行,且不易使聚合性液晶化合物之配向混亂。
所謂調平劑,係具有調整聚合性液晶組合物之流動性而使塗佈組合物所獲得之塗膜更平坦之功能的添加劑,例如可列舉:聚矽氧系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系之調平劑。作為調平劑,亦可使用市售品,具體而言,可列舉:DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上,全部為東麗道康寧(股)製造);KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001(以上,全部為信越化學工業(股)製造);TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上,全部為Momentive Performance Materials Japan有限責任公司製造);Fluorinert(註冊商標)FC-72、Fluorinert FC-40、Fluorinert FC-43、Fluorinert FC-3283(以上,全部為住友3M(股)製造);MEGAFAC(註冊商標)R-08、MEGAFAC R-30、MEGAFAC R-90、MEGAFAC F-410、MEGAFAC F-411、MEGAFAC F-443、MEGAFAC F-445、MEGAFAC F-470、MEGAFAC F-477、MEGAFAC F-479、MEGAFAC F-482、MEGAFAC F-483、MEGAFAC F-556(以上,均為DIC(股)製造);Eftop(商品名)EF301、Eftop EF303、Eftop EF351、Eftop EF352(以上,全部為Mitsubishi Materials Electronic Chemicals(股)製造);Surflon(註冊商標)S-381、Surflon S-382、Surflon S-383、Surflon S-393、Surflon SC-101、Surflon SC-105、KH-40、SA-100(以上,全部為AGC SEIMI CHEMICAL(股)製造);商品名E1830、商品名E5844(大金精密化學研究所(股)製造);BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353及BYK-361N(均為商品名:BM Chemie公司製造)等。調平劑可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
調平劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.01~5質量份,進而較佳為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配向,且所獲得之液晶硬化膜變得更平滑之傾向,故而較佳。
藉由調配抗氧化劑,可控制聚合性液晶化合物之聚合反應。作為抗氧化劑,可為選自苯酚系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、醌系抗氧化劑、亞硝基系抗氧化劑中之一次抗氧化劑,亦可為選自磷系抗氧化劑及硫系抗氧化劑中之二次抗氧化劑。為了不會使聚合性液晶化合物之配向混亂而使聚合性液晶化合物聚合,抗氧化劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,通常為0.01~10質量份,較佳為0.1~5質量份,進而較佳為0.1~3質量份。抗氧化劑可單獨使用或組合2種以上使用。
又,藉由使用光增感劑,可使光聚合起始劑高感度化。作為光增感劑,例如可列舉:酮、9-氧硫等酮類;蒽及烷基醚等具有取代基之蒽類;啡噻;紅螢烯。光增感劑可單獨使用或組合2種以上使用。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0.01~10質量份,較佳為0.05~5質量份,進而較佳為0.1~3質量份。
垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物可藉由將垂直配向促進劑及聚合性液晶化合物、與溶劑或光聚合起始劑等除垂直配向促進劑及聚合性液晶化合物以外之成分於特定溫度下進行攪拌等而獲得。
於本發明中,垂直配向液晶硬化膜較佳為滿足下述式(2)。
RthC(450)/RthC(550)≦1 (2)
[式(2)中,RthC(450)表示波長450 nm下之垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值,RthC(550)表示波長550 nm下之垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值]。
藉由滿足上述式(2),可於包含該垂直配向液晶硬化膜之積層體中在短波長側抑制橢圓率之降低,而可提高將垂直配向液晶硬化膜應用於顯示裝置時之黑顯示時之斜向反射色相提高。垂直配向液晶硬化膜中之RthC(450)/RthC(550)之值更佳為0.95以下,進而較佳為0.92以下,尤佳為0.9以下,又,較佳為0.7以上,更佳為0.75以上,進而較佳為0.8以上。
RthC(450)/RthC(550)≦1 (2)
[式(2)中,RthC(450)表示波長450 nm下之垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值,RthC(550)表示波長550 nm下之垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值]。
藉由滿足上述式(2),可於包含該垂直配向液晶硬化膜之積層體中在短波長側抑制橢圓率之降低,而可提高將垂直配向液晶硬化膜應用於顯示裝置時之黑顯示時之斜向反射色相提高。垂直配向液晶硬化膜中之RthC(450)/RthC(550)之值更佳為0.95以下,進而較佳為0.92以下,尤佳為0.9以下,又,較佳為0.7以上,更佳為0.75以上,進而較佳為0.8以上。
垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值RthC(λ)可藉由垂直配向液晶硬化膜之厚度dC進行調整。面內相位差值係藉由下述式:
RthC(λ)=((nxC(λ)+nyC(λ))/2-nzC(λ))×dC
(此處,式中nxC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之面內主折射率,nyC(λ)表示波長λnm下之在面內與nxC(λ)正交之方向之折射率,nzC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之厚度方向之折射率,於nxC(λ)=nyC(λ)之情形時,nxC(λ)可設為膜面內之任意方向之折射率,dC表示垂直配向液晶硬化膜之膜厚)
而決定,因此為了獲得所需之膜厚方向之相位差值RthC(λ),只要調整3次元折射率與膜厚dC即可。再者,三維折射率係依存於上述聚合性液晶化合物之分子結構以及配向狀態。
RthC(λ)=((nxC(λ)+nyC(λ))/2-nzC(λ))×dC
(此處,式中nxC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之面內主折射率,nyC(λ)表示波長λnm下之在面內與nxC(λ)正交之方向之折射率,nzC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之厚度方向之折射率,於nxC(λ)=nyC(λ)之情形時,nxC(λ)可設為膜面內之任意方向之折射率,dC表示垂直配向液晶硬化膜之膜厚)
而決定,因此為了獲得所需之膜厚方向之相位差值RthC(λ),只要調整3次元折射率與膜厚dC即可。再者,三維折射率係依存於上述聚合性液晶化合物之分子結構以及配向狀態。
又,本發明中,垂直配向液晶硬化膜較佳為朝液晶硬化膜之垂直方向以較高之秩序度進行配向。於垂直配向液晶硬化膜中,藉由使聚合性液晶化合物以較高之秩序度配向,於將包含該垂直配向液晶硬化膜之積層體組入至有機EL顯示裝置中之情形時,有黑顯示時之斜向反射色相變化之抑制效果優異之傾向。作為表示垂直配向液晶硬化膜中之聚合性液晶化合物之較高配向狀態,且表示黑顯示時之斜向光學補償效果之程度之一指標,垂直配向液晶硬化膜較佳為滿足下述式(5)。
-120 nm≦RthC(550)≦-30 nm (5)
式(5)中,RthC(550)係與上述含義相同。就可進一步提高黑顯示時之斜向反射色相之觀點而言,垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值RthC(550)更佳為-100 nm以上,進而較佳為-90 nm以上,尤佳為-80 nm以上,又,更佳為-40 nm以下,進而較佳為-50 nm以下。
-120 nm≦RthC(550)≦-30 nm (5)
式(5)中,RthC(550)係與上述含義相同。就可進一步提高黑顯示時之斜向反射色相之觀點而言,垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值RthC(550)更佳為-100 nm以上,進而較佳為-90 nm以上,尤佳為-80 nm以上,又,更佳為-40 nm以下,進而較佳為-50 nm以下。
[水平配向液晶硬化膜]
構成本發明之積層體之水平配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝水平方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物,較佳為具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向水平地配向之狀態下硬化而成的液晶硬化膜。本發明中,形成水平配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物所含有之聚合性液晶化合物意味著具有聚合性基之液晶化合物,尤佳為具有至少1個自由基聚合性基之液晶化合物。於將水平配向液晶硬化膜經由自具有(甲基)丙烯醯基之聚合物形成而成之水平光配向膜而積層於垂直配向液晶硬化膜之情形時,若垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜均為具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物的硬化物,則容易提高經由上述水平配向膜而連續形成之垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之密接性。尤其就有水平配向液晶硬化膜與垂直配向液晶硬化膜之密接性更為提高之傾向而言,較佳為構成水平配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物與構成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物均具有與形成水平配向膜之聚合物所具有之聚合性基近似或相同之聚合性基,更佳為水平配向液晶硬化膜與垂直配向液晶硬化膜均由包含具有(甲基)丙烯醯基之聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物所構成。
構成本發明之積層體之水平配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝水平方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物,較佳為具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向水平地配向之狀態下硬化而成的液晶硬化膜。本發明中,形成水平配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物所含有之聚合性液晶化合物意味著具有聚合性基之液晶化合物,尤佳為具有至少1個自由基聚合性基之液晶化合物。於將水平配向液晶硬化膜經由自具有(甲基)丙烯醯基之聚合物形成而成之水平光配向膜而積層於垂直配向液晶硬化膜之情形時,若垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜均為具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物的硬化物,則容易提高經由上述水平配向膜而連續形成之垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之密接性。尤其就有水平配向液晶硬化膜與垂直配向液晶硬化膜之密接性更為提高之傾向而言,較佳為構成水平配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物與構成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物均具有與形成水平配向膜之聚合物所具有之聚合性基近似或相同之聚合性基,更佳為水平配向液晶硬化膜與垂直配向液晶硬化膜均由包含具有(甲基)丙烯醯基之聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物所構成。
構成水平配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物並無特別限定,例如可使用相位差膜之領域中先前公知之聚合性液晶化合物。具體而言,可使用作為可用於垂直配向液晶硬化膜之形成之聚合性液晶化合物所例示之式(X)、(Y)或(Z)所表示之化合物,其中,較佳為顯示所謂逆波長分散性之聚合性液晶化合物,例如可適宜地使用上述式(X)所表示之化合物。於垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物中,聚合性液晶化合物可單獨使用或組合2種以上使用。
用於形成水平配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物中之聚合性液晶化合物的含量相對於聚合性液晶組合物之固形物成分100質量份,例如為70~99.5質量份,較佳為80~99質量份,更佳為85~98質量份,進而較佳為90~95質量份。若聚合性液晶化合物之含量為上述範圍內,則就所獲得之液晶硬化膜之配向性之觀點而言有利。
用於形成水平配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物除聚合性液晶化合物以外,亦可進而含有溶劑、聚合起始劑、調平劑、抗氧化劑、光增感劑等添加劑。作為該等成分,可列舉與先前作為垂直配向液晶硬化膜中可使用之成分例示者相同者,分別可僅使用1種,亦可組合2種以上使用。
水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物可藉由將聚合性液晶化合物、與溶劑或光聚合起始劑等除聚合性液晶化合物以外之成分在特定溫度下進行攪拌等而獲得。
又,於本發明中,出於與垂直配向液晶硬化膜於波長300~400 nm之間具有至少1個極大吸收之情形時有利之理由相同之理由,較佳為水平配向液晶硬化膜於波長300~400 nm之間具有至少1個極大吸收。於本發明之較佳一態樣中,垂直配向液晶硬化膜及水平配向液晶硬化膜均於波長300~400 nm之間具有至少1個極大吸收。
於本發明中,水平配向液晶硬化膜較佳為滿足下述式(1)。
ReA(450)/ReA(550)≦1 (1)
[式(1)中,ReA(λ)表示波長λnm下之水平配向液晶硬化膜之面內相位差值,ReA(λ)=(nxA(λ)-nyA(λ))×dA(式中,nxA(λ)表示水平配向液晶硬化膜面內之波長λnm下之主折射率,nyA(λ)表示在與nxA同一面內與nxA之方向正交之方向之波長λnm下的折射率,dA表示水平配向液晶硬化膜之膜厚)]
ReA(450)/ReA(550)≦1 (1)
[式(1)中,ReA(λ)表示波長λnm下之水平配向液晶硬化膜之面內相位差值,ReA(λ)=(nxA(λ)-nyA(λ))×dA(式中,nxA(λ)表示水平配向液晶硬化膜面內之波長λnm下之主折射率,nyA(λ)表示在與nxA同一面內與nxA之方向正交之方向之波長λnm下的折射率,dA表示水平配向液晶硬化膜之膜厚)]
於水平配向液晶硬化膜滿足式(1)之情形時,該水平配向液晶硬化膜顯示短波長下之面內相位差值變得小於長波長下之面內相位差值的所謂逆波長分散性。藉由將此種水平配向液晶硬化膜與上述垂直配向液晶硬化膜組合,可獲得組入至有機EL顯示裝置中之情形時之黑顯示時之正面及斜向反射色相的提高效果優異之積層體。為了可提高逆波長分散性,而更為提高水平配向液晶硬化膜之正面方向之反射色相之提高效果,ReA(450)/ReA(550)較佳為0.70以上,更佳為0.78以上,又,較佳為0.95以下,更佳為0.92以下。
上述面內相位差值可藉由水平配向液晶硬化膜之厚度dA進行調整。面內相位差值係藉由上述式ReA(λ)=(nxA(λ)-nyA(λ))×dA而決定,因此為了獲得所需之面內相位差值(ReA(λ):波長λ(nm)下之水平配向液晶硬化膜之面內相位差值),只要調整三維折射率與膜厚dA即可。
又,水平配向液晶硬化膜較佳為滿足下述式(6)。
120 nm≦ReA(550)≦170 nm (6)
[式(6)中,ReA(λ)係與上述含義相同]
若水平配向液晶硬化膜之面內相位差ReA(550)為式(6)之範圍內,則將包含該水平配向液晶硬化膜之積層體(橢圓偏光板)應用至有機EL顯示裝置之情形時使黑顯示時之正面反射色相提高之效果變得顯著。面內相位差值進一步較佳之範圍係130 nm≦ReA(550)≦150 nm。
120 nm≦ReA(550)≦170 nm (6)
[式(6)中,ReA(λ)係與上述含義相同]
若水平配向液晶硬化膜之面內相位差ReA(550)為式(6)之範圍內,則將包含該水平配向液晶硬化膜之積層體(橢圓偏光板)應用至有機EL顯示裝置之情形時使黑顯示時之正面反射色相提高之效果變得顯著。面內相位差值進一步較佳之範圍係130 nm≦ReA(550)≦150 nm。
[水平配向膜]
構成本發明之積層體之水平配向膜係由具有(甲基)丙烯醯基之聚合物形成而成之光配向膜。水平配向膜係具有使聚合性液晶化合物於相對於塗膜平面為水平方向上配向之水平配向限制力者。配向限制力可藉由配向膜之種類、表面狀態或摩擦條件等而任意地調整,若為由光配向性聚合物形成之光配向膜,則能夠藉由偏光照射條件等而任意地調整。本發明中,於基材上形成垂直配向液晶硬化膜,進而於其上形成水平配向膜,於其上形成水平配向液晶硬化膜,但該情形時有水平配向液晶硬化膜之配向性容易變差之傾向。理由並未確定,但推測:由於垂直配向液晶硬化膜所含有之調平劑等添加劑而表面能量降低,而於上層形成水平配向液晶硬化膜時液晶化合物之配向性容易受損。尤其是於無垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜之情形時進而含有配向促進劑,因此其影響變得更為顯著。因此,垂直配向液晶硬化膜形成時之液晶配向性容易受到水平配向膜之種類或厚度等之影響。
構成本發明之積層體之水平配向膜係由具有(甲基)丙烯醯基之聚合物形成而成之光配向膜。水平配向膜係具有使聚合性液晶化合物於相對於塗膜平面為水平方向上配向之水平配向限制力者。配向限制力可藉由配向膜之種類、表面狀態或摩擦條件等而任意地調整,若為由光配向性聚合物形成之光配向膜,則能夠藉由偏光照射條件等而任意地調整。本發明中,於基材上形成垂直配向液晶硬化膜,進而於其上形成水平配向膜,於其上形成水平配向液晶硬化膜,但該情形時有水平配向液晶硬化膜之配向性容易變差之傾向。理由並未確定,但推測:由於垂直配向液晶硬化膜所含有之調平劑等添加劑而表面能量降低,而於上層形成水平配向液晶硬化膜時液晶化合物之配向性容易受損。尤其是於無垂直配向膜而形成垂直配向液晶硬化膜之情形時進而含有配向促進劑,因此其影響變得更為顯著。因此,垂直配向液晶硬化膜形成時之液晶配向性容易受到水平配向膜之種類或厚度等之影響。
於水平配向膜具有與構成垂直配向液晶硬化膜及水平配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物近似或相同之聚合性基之情形時,有經由該水平配向膜而垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之密接性更為提高之傾向,因此較佳為水平配向膜由具有(甲基)丙烯醯基之聚合物形成,垂直配向液晶硬化膜及水平配向液晶硬化膜均由含有具有(甲基)丙烯醯基之聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物形成而成。
光配向膜通常可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,亦稱為「光配向膜形成用組合物」)塗佈於基材,去除溶劑後照射偏光(較佳為偏光UV)而獲得。光配向膜於可藉由選擇照射之偏光之偏光方向而任意地控制配向限制力之方向的方面上亦有利。
光反應性基係指藉由光照射而產生配向能力之基。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、二聚反應、光交聯反應或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,參與二聚反應或光交聯反應之基就配向性優異之方面而言較佳。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鍵結)所組成之群中之至少一個的基。
作為具有C=C鍵之光反應性基,例如可列舉乙烯基、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,例如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,例如可列舉偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲臢基、及具有氧偶氮苯結構之基。作為具有C=O鍵結之光反應性基,例如可列舉二苯甲酮基、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、及鹵化烷基之類之取代基。
其中,較佳為參與光二聚反應之光反應性基,就光配向所需之偏光照射量相對較少,且容易獲得熱穩定性或經時穩定性優異之光配向膜之方面而言,較佳為偶氮基、桂皮醯基及查耳酮基。作為具有光反應性基之聚合物,較佳為具有偶氮基或桂皮醯基之聚合物,就水平配向膜與垂直配向液晶硬化膜及水平配向液晶硬化膜之密接性提高之觀點而言,尤佳為如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。
作為光配向膜形成用組合物中可含有之溶劑,可列舉:與先前作為聚合性液晶組合物可使用之溶劑例示之溶劑同樣者,可視具有光反應性基之聚合物或單體之溶解性而適當選擇。
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之光配向膜之厚度而適當調節,相對於光配向膜形成用組合物之質量,較佳為設為至少0.2質量%,更佳為0.3~10質量%之範圍。於不會顯著損害光配向膜之特性之範圍內,光配向膜形成用組合物亦可含有聚乙烯醇或聚醯亞胺等高分子材料或光增感劑。
水平配向膜(光配向膜)之厚度通常為10~5000 nm,較佳為100~1000 nm,更佳為100~500 nm,進而較佳為100~300 nm,尤佳為100~250 nm。若配向膜之厚度為上述範圍內,則充分地具有水平配向限制力,又,積層體中之該配向膜不易產生凝集破壞。
[基材]
作為構成本發明之積層體之基材,例如可列舉:玻璃基材或膜基材等,就加工性之觀點而言,較佳為樹脂膜基材。作為構成膜基材之樹脂,例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、及降烯系聚合物之類之聚烯烴;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、及乙酸丙酸纖維素之類之纖維素酯;聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯;聚碸;聚醚碸;聚醚酮;聚苯硫醚及聚苯醚之類之塑膠。可藉由溶劑流延法、熔融擠出法等公知之方法將此種樹脂進行製膜而作為基材。亦可對於基材表面實施聚矽氧處理之類之脫模處理、電暈處理、電漿處理等表面處理。
作為構成本發明之積層體之基材,例如可列舉:玻璃基材或膜基材等,就加工性之觀點而言,較佳為樹脂膜基材。作為構成膜基材之樹脂,例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、及降烯系聚合物之類之聚烯烴;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、及乙酸丙酸纖維素之類之纖維素酯;聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯;聚碸;聚醚碸;聚醚酮;聚苯硫醚及聚苯醚之類之塑膠。可藉由溶劑流延法、熔融擠出法等公知之方法將此種樹脂進行製膜而作為基材。亦可對於基材表面實施聚矽氧處理之類之脫模處理、電暈處理、電漿處理等表面處理。
作為基材,亦可使用市售之製品。作為市售之纖維素酯基材,例如可列舉:FUJITAC FILM之類之富士軟片股份有限公司製造之纖維素酯基材;「KC8UX2M」、「KC8UY」、及「KC4UY」之類之Konica Minolta股份有限公司製造之纖維素酯基材等。作為市售之環狀烯烴系樹脂,例如可列舉:「Topas(註冊商標)」之類之Ticona公司(德國)製造之環狀烯烴系樹脂;「ARTON(註冊商標)」之類之JSR股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂;「ZEONOR(註冊商標)」、及「ZEONEX(註冊商標)」之類之日本ZEON股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂;「APEL」(註冊商標)之類之三井化學股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂。亦可使用市售之環狀烯烴系樹脂基材。作為市售之環狀烯烴系樹脂基材,可列舉:「S-SINA(註冊商標)」及「SCA40(註冊商標)」之類之積水化學工業股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂基材;「ZEONOR FILM(註冊商標)」之類之Optronics股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂基材;「ARTON FILM(註冊商標)」之類之JSR股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂基材。
於本發明中,基材較佳為最終能夠自本發明之積層體剝離者,例如,藉由將剝離基材後之積層體之垂直配向液晶硬化膜經由黏接著劑層與偏光膜進行貼合,可獲得橢圓偏光板。
就積層體之薄型化、基材之剝離容易性、基材之處理性等觀點而言,基材之厚度通常為5~300 μm,較佳為10~150 μm。
本發明之積層體於不會對本發明之效果造成影響之範圍內,亦可包含除基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜以外之層。作為此種其他層,例如可列舉:以提高基材之耐溶劑性,或提高液晶硬化膜之機械強度,或進行補強為目的之硬化樹脂層、硬塗層、底塗層等。例如,可將基材與垂直配向液晶硬化膜經由不具有垂直配向限制力之層進行積層,亦可將垂直配向液晶硬化膜與水平配向膜經由不具有垂直配向限制力之層(除黏接著劑層以外)進行積層。
上述硬化樹脂層例如可由丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、胺基甲酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂等形成。藉由設置硬化樹脂層,可使基材之耐溶劑性提高,或者即便與硬化樹脂層鄰接形成之垂直配向液晶硬化膜為薄膜,硬化樹脂層亦作為保護層或補強層充分地彌補垂直配向液晶硬化膜之強度。
於本發明之積層體包含如上述硬化樹脂層之其他層之情形時,該其他層之厚度只要根據所設置之層之目的或種類而適當決定即可,較佳為0.1~10.0 μm,更佳為0.3~5.0 μm。
[積層體之製造方法]
本發明之積層體例如可藉由如下製造方法進行製造,該製造方法依序包括:
形成含有聚合性液晶化合物之垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,自該塗膜形成垂直配向液晶硬化膜之步驟(以下,亦稱為「垂直配向液晶硬化膜形成步驟」)、
形成水平配向膜形成用組合物之塗膜,自該塗膜形成水平配向膜之步驟(以下,亦稱為「水平配向膜形成步驟」)、及
形成含有聚合性液晶化合物之水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,自該塗膜形成水平配向液晶硬化膜之步驟(以下,亦稱為「水平配向液晶硬化膜形成步驟」)。
於在本發明之積層體中垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜鄰接存在之情形時,較佳為將垂直配向液晶硬化膜形成步驟、水平配向膜形成步驟及垂直配向液晶硬化膜形成步驟依序連續地進行。
本發明之積層體例如可藉由如下製造方法進行製造,該製造方法依序包括:
形成含有聚合性液晶化合物之垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,自該塗膜形成垂直配向液晶硬化膜之步驟(以下,亦稱為「垂直配向液晶硬化膜形成步驟」)、
形成水平配向膜形成用組合物之塗膜,自該塗膜形成水平配向膜之步驟(以下,亦稱為「水平配向膜形成步驟」)、及
形成含有聚合性液晶化合物之水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,自該塗膜形成水平配向液晶硬化膜之步驟(以下,亦稱為「水平配向液晶硬化膜形成步驟」)。
於在本發明之積層體中垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜鄰接存在之情形時,較佳為將垂直配向液晶硬化膜形成步驟、水平配向膜形成步驟及垂直配向液晶硬化膜形成步驟依序連續地進行。
於垂直配向液晶硬化膜形成步驟中,垂直配向液晶硬化膜例如可藉由如下方法進行製造,該方法包括:
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物塗佈於基材上而獲得塗膜之步驟;
使上述塗膜乾燥而形成乾燥塗膜之步驟;及
對乾燥塗膜照射活性能量線而形成垂直配向液晶硬化膜之步驟。
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物塗佈於基材上而獲得塗膜之步驟;
使上述塗膜乾燥而形成乾燥塗膜之步驟;及
對乾燥塗膜照射活性能量線而形成垂直配向液晶硬化膜之步驟。
聚合性液晶組合物之塗膜之形成如可藉由如下方式進行:於基材上或設置基材上之不具有垂直配向限制力之硬化樹脂層等其他層上等塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用的聚合性液晶組合物。
作為將聚合性液晶組合物塗佈於基材等之方法,可列舉:旋轉塗佈法、擠壓法、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。
繼而,藉由乾燥等將溶劑去除,藉此形成乾燥塗膜。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等。此時,藉由將自聚合性液晶組合物獲得之塗膜進行加熱,可自塗膜將溶劑乾燥去除,並且使聚合性液晶化合物在與塗膜平面垂直之方向上配向。塗膜之加熱溫度可考慮所使用之聚合性液晶化合物及形成塗膜之基材等之材質等而適當決定,為了使聚合性液晶化合物向液晶相狀態進行相轉移,通常必需為液晶相轉移溫度以上之溫度。為了將聚合性液晶組合物中所含有之溶劑去除,並且將聚合性液晶化合物設為垂直配向狀態,例如可加熱至上述聚合性液晶組合物中所含有之聚合性液晶化合物之液晶相轉移溫度(層列相轉移溫度或向列相轉移溫度)程度以上之溫度。
再者,液晶相轉移溫度例如可使用具備溫度調節台之偏光顯微鏡、或示差掃描熱量計(DSC)、熱重量-示差熱分析裝置(TG-DTA)等進行測定。又,於作為聚合性液晶化合物,組合2種以上使用之情形時,上述相轉移溫度意味著使用將構成聚合性液晶組合物之全部聚合性液晶化合物以與聚合性液晶組合物中之組成相同之比率進行混合而成之聚合性液晶化合物的混合物,並以與使用1種聚合性液晶化合物之情形相同之方式所測定之溫度。再者,已知一般上述聚合性液晶組合物中之聚合性液晶化合物之液晶相轉移溫度亦有時低於作為聚合性液晶化合物單獨成分的液晶相轉移溫度。
再者,液晶相轉移溫度例如可使用具備溫度調節台之偏光顯微鏡、或示差掃描熱量計(DSC)、熱重量-示差熱分析裝置(TG-DTA)等進行測定。又,於作為聚合性液晶化合物,組合2種以上使用之情形時,上述相轉移溫度意味著使用將構成聚合性液晶組合物之全部聚合性液晶化合物以與聚合性液晶組合物中之組成相同之比率進行混合而成之聚合性液晶化合物的混合物,並以與使用1種聚合性液晶化合物之情形相同之方式所測定之溫度。再者,已知一般上述聚合性液晶組合物中之聚合性液晶化合物之液晶相轉移溫度亦有時低於作為聚合性液晶化合物單獨成分的液晶相轉移溫度。
加熱時間可視加熱溫度、所使用之聚合性液晶化合物之種類、溶劑之種類或其沸點及其量等而適當決定,通常為15秒~10分鐘,較佳為0.5~5分鐘。
自塗膜去除溶劑可與將聚合性液晶化合物加熱至液晶相轉移溫度以上同時進行,亦可分開進行,就生產性提高之觀點而言,較佳為同時地進行。亦可於將聚合性液晶化合物加熱至液晶相轉移溫度以上之前,設置用以於自聚合性液晶組合物獲得之塗膜中所含有之聚合性液晶化合物未聚合之條件下將塗膜中之溶劑適度去除之預乾燥步驟。作為該預乾燥步驟中之乾燥方法,可列舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等,該乾燥步驟中之乾燥溫度(加熱溫度)可視所使用之聚合性液晶化合物之種類、溶劑之種類或其沸點及其量等而適當決定。
繼而,於所獲得之乾燥塗膜中,於保持聚合性液晶化合物之垂直配向狀態之狀態下使聚合性液晶化合物進行聚合,藉此形成垂直配向液晶硬化膜。作為聚合方法,可列舉熱聚合法或光聚合法,就容易控制聚合反應之觀點而言,較佳為光聚合法。於光聚合中,作為照射至乾燥塗膜之光,視該乾燥塗膜所含有之聚合起始劑之種類、聚合性液晶化合物之種類(尤其是該聚合性液晶化合物所具有之聚合性基之種類)及其量而適當選擇。作為其具體例,可列舉:選自由可見光、紫外光、紅外光、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、或可使用作為光聚合裝置之該領域中廣泛使用者之方面而言,較佳為紫外光,且較佳為以藉由紫外光而能夠進行光聚合之方式預先選擇聚合性液晶組合物所含有之聚合性液晶化合物或聚合起始劑之種類。又,亦可於聚合時藉由適當之冷卻方法而冷卻乾燥塗膜並且進行光照射,藉此亦可控制聚合溫度。藉由採用此種冷卻方法,而若於更低溫下實施聚合性液晶化合物之聚合,則即便使用耐熱性相對較低之基材,亦可適當地形成垂直配向液晶硬化膜。又,亦可藉由於不會產生由光照射時之熱引起之異常(基材之由熱引起之變形等)之範圍內使聚合溫度變高,而促進聚合反應。光聚合時,亦可藉由進行遮蔽或顯影等而獲得圖案化之硬化膜。
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、鎢絲燈、鎵燈、準分子雷射、發出波長範圍380~440 nm之光之LED光源、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵素燈等。
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於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,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
。
垂直配向液晶硬化膜之厚度可視所應用之顯示裝置而適當選擇,較佳為0.2~3 μm,更佳為0.2~2 μm。於垂直配向液晶硬化膜為正波長分散性之情形時,進而較佳為0.2~1 μm,於逆波長分散性之情形時,進而較佳為0.4~2 μm。
於水平配向膜形成步驟中,光配向膜例如可藉由將光配向膜形成用組合物塗佈於垂直配向液晶硬化膜上,將溶劑去除後照射偏光(較佳為偏光UV)而獲得。
作為將光配向膜形成用組合物塗佈於垂直配向液晶硬化膜上之方法,可列舉:與將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物塗佈於基材等之方法相同之方法。作為自塗佈之光配向膜形成用組合物去除溶劑之方法,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。
照射偏光時,可為對自光配向膜形成用組合物之塗膜去除溶劑而成者直接照射偏光UV的形式,亦可為自垂直配向液晶硬化膜側(基材側)照射偏光,使偏光透過而進行照射之形式。又,該偏光尤佳為實質上平行光。關於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、金屬鹵素燈、KrF、ArF等紫外光雷射等,更佳為高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵素燈。該等之中,高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵素燈由於波長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偏光元件來進行照射,可照射偏光UV。作為該偏光元件,可使用偏光鏡或葛蘭-湯普生、葛蘭-泰勒等偏光稜鏡或線柵型之偏光元件。
再者,於進行偏光照射時,若進行遮蔽,則亦可形成液晶配向之方向不同之複數個區域(圖案)。
再者,於進行偏光照射時,若進行遮蔽,則亦可形成液晶配向之方向不同之複數個區域(圖案)。
於水平配向液晶硬化膜形成步驟中,水平配向液晶硬化膜例如可藉由如下方法進行製作,該方法包括:
將水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物塗佈於水平配向膜上而獲得塗膜之步驟、
使上述塗膜乾燥而形成乾燥塗膜之步驟、及
對乾燥塗膜照射活性能量線而形成水平配向液晶硬化膜之步驟。
將水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物塗佈於水平配向膜上而獲得塗膜之步驟、
使上述塗膜乾燥而形成乾燥塗膜之步驟、及
對乾燥塗膜照射活性能量線而形成水平配向液晶硬化膜之步驟。
聚合性液晶組合物之塗膜之形成例如可藉由於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物而進行。作為聚合性液晶組合物之塗佈方法,可列舉:與垂直配向液晶硬化膜之製造方法中可採用之方法相同之方法。
繼而,藉由乾燥等將溶劑去除,藉此形成乾燥塗膜。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等。就生產性之方面而言,較佳為加熱乾燥,該情形時之加熱溫度較佳為可去除溶劑,且為聚合性液晶化合物之相轉移溫度以上。關於該步驟中之程序或條件,可列舉與垂直配向液晶硬化膜之製造方法中可採用之程序或條件相同者。
對於所獲得之乾燥塗膜照射活性能量線(更具體而言為紫外線等),在保持聚合性液晶化合物於相對於塗膜平面為水平方向上配向之狀態之狀態下,使聚合性液晶化合物進行聚合,藉此形成水平配向液晶硬化膜。作為聚合方法,可列舉與垂直配向液晶硬化膜之製造方法中可採用之方法相同之方法。
水平配向液晶硬化膜之厚度可視所應用之顯示裝置而適當選擇,較佳為0.2~5 μm,更佳為0.2~4 μm,進而較佳為0.2~3 μm。
本發明中,垂直配向液晶硬化膜由含有垂直配向促進劑之聚合性液晶組合物形成,藉此即便不使用垂直配向膜,亦可獲得無配向缺陷或配向缺陷較少之垂直配向液晶硬化膜。將此種垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜組合包含之本發明之積層體有光學特性優異之傾向,尤其是於應用於有機EL顯示裝置之情形時黑顯示時之正面及斜向反射色相變化之抑制效果優異。又,由於無需形成垂直配向膜之步驟,故而於生產效率或生產成本之方面上亦有利。
[橢圓偏光板]
本發明包括包含本發明之積層體及偏光膜之橢圓偏光板。
偏光膜係具有偏光功能之膜,可列舉:包含吸附有具有吸收各向異性之色素之延伸膜或塗佈有具有吸收各向異性之色素之膜作為偏光元件的膜等。作為具有吸收各向異性之色素,例如可列舉二色性色素。
本發明包括包含本發明之積層體及偏光膜之橢圓偏光板。
偏光膜係具有偏光功能之膜,可列舉:包含吸附有具有吸收各向異性之色素之延伸膜或塗佈有具有吸收各向異性之色素之膜作為偏光元件的膜等。作為具有吸收各向異性之色素,例如可列舉二色性色素。
包含吸附有具有吸收各向異性之色素之延伸膜作為偏光元件之膜通常藉由如下方式進行製作:於經由將聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸之步驟、藉由利用二色性色素對聚乙烯醇系樹脂膜進行染色而吸附該二色性色素之步驟、利用硼酸水溶液對吸附有二色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜進行處理之步驟、及於利用硼酸水溶液進行處理後進行水洗之步驟所製造之偏光元件的至少一面經由接著劑而由透明保護膜夾住。
聚乙烯醇系樹脂係藉由使聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而獲得。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,例如除了可使用乙酸乙烯酯之均聚物即聚乙酸乙烯酯以外,亦可使用乙酸乙烯酯與能夠與其共聚之其他單體的共聚物。作為能夠與乙酸乙烯酯共聚之其他單體,例如可列舉不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、及具有銨基之丙烯醯胺類。
聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常為85~100莫耳%左右,較佳為98莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂可經改性,例如亦可使用經醛類改性之聚乙烯醇縮甲醛或聚乙烯醇縮乙醛。聚乙烯醇系樹脂之聚合度通常為1,000~10,000左右,較佳為1,500~5,000之範圍。
將此種聚乙烯醇系樹脂製膜而成者係用作偏光膜之坯膜。將聚乙烯醇系樹脂製膜之方法並無特別限定,可使用公知之方法製膜。聚乙烯醇系坯膜之膜厚例如可設為10~150 μm左右。
聚乙烯醇系樹脂膜之單軸延伸可於利用二色性色素進行染色之前、與染色同時、或於染色之後進行。於染色之後進行單軸延伸之情形時,該單軸延伸可於硼酸處理之前進行,亦可於硼酸處理中進行。又,亦可於該等複數個階段中進行單軸延伸。於進行單軸延伸時,可於周速不同之輥間單軸地進行延伸,亦可使用熱輥單軸地進行延伸。又,單軸延伸可為於大氣中進行延伸之乾式延伸,亦可為使用溶劑而於使聚乙烯醇系樹脂膜膨潤之狀態下進行延伸之濕式延伸。延伸倍率通常為3~8倍左右。
聚乙烯醇系樹脂膜之利用二色性色素進行之染色例如係藉由將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有二色性色素之水溶液中之方法而進行。
作為二色性色素,具體而言,可使用碘或二色性之有機染料。作為二色性之有機染料,可列舉:C.I.DIRECT RED 39等包含雙偶氮化合物之二色性直接染料、及包含三偶氮、四偶氮等化合物之二色性直接染料等。聚乙烯醇系樹脂膜較佳為預先於染色處理前實施向水中之浸漬處理。
於將碘用作二色性色素之情形時,通常採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有碘及碘化鉀之水溶液中進行染色之方法。該水溶液中之碘之含量相對於水100質量份,通常為0.01~1質量份左右。又,碘化鉀之含量相對於水100質量份,通常為0.5~20質量份左右。用於染色之水溶液之溫度通常為20~40℃左右。又,向該水溶液之浸漬時間(染色時間)通常為20~1,800秒左右。
另一方面,於使用二色性之有機染料作為二色性色素之情形時,通常採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於包含水溶性二色性染料之水溶液進行染色之方法。該水溶液中之二色性有機染料之含量相對於水100質量份,通常為1×10-4
~10質量份左右,較佳為1×10-3
~1質量份,進而較佳為1×10-3
~1×10-2
質量份。該水溶液亦可包含硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。用於染色之二色性染料水溶液之溫度通常為20~80℃左右。又,向該水溶液之浸漬時間(染色時間)通常為10~1,800秒左右。
利用二色性色素進行染色後之硼酸處理通常可藉由將經染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於硼酸水溶液之方法而進行。該硼酸水溶液中之硼酸之含量相對於水100質量份,通常為2~15質量份左右,較佳為5~12質量份。於使用碘作為二色性色素之情形時,該硼酸水溶液較佳為含有碘化鉀,該情形時之碘化鉀之含量相對於水100質量份,通常為0.1~15質量份左右,較佳為5~12質量份。向硼酸水溶液之浸漬時間通常為60~1,200秒左右,較佳為150~600秒,進而較佳為200~400秒。硼酸處理之溫度通常為50℃以上,較佳為50~85℃,進而較佳為60~80℃。
硼酸處理後之聚乙烯醇系樹脂膜通常進行水洗處理。水洗處理例如可藉由將經硼酸處理之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水中之方法進行。水洗處理中之水之溫度通常為5~40℃左右。又,浸漬時間通常為1~120秒左右。
於水洗後實施乾燥處理而獲得偏光元件。乾燥處理例如可使用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器進行。乾燥處理之溫度通常為30~100℃左右,較佳為50~80℃。乾燥處理之時間通常為60~600秒左右,較佳為120~600秒。藉由乾燥處理,偏光元件之水分率降低至實用程度。該水分率通常為5~20質量%左右,較佳為8~15重量%。若水分率低於5質量%,則有失去偏光元件之可撓性,偏光元件於其乾燥後損傷或破斷之情況。又,若水分率高於20質量%,則有偏光元件之熱穩定變差之可能性。
如此對聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸、利用二色性色素之染色、硼酸處理、水洗及乾燥而獲得之偏光元件之厚度較佳為5~40 μm。
作為塗佈有具有吸收各向異性之色素之膜,可列舉:塗佈具有液晶性之含有二色性色素之組合物、或含有二色性色素及聚合性液晶之組合物所獲得之膜等。該膜較佳為於其單面或兩面具有保護膜。作為該保護膜,可列舉:與先前作為可用於垂直配向液晶硬化膜之製造之基材例示之樹脂膜相同者。
塗佈有具有吸收各向異性之色素之膜較佳為較薄,若過薄,則有強度降低而加工性較差之傾向。該膜之厚度通常為20 μm以下,較佳為5 μm以下,更佳為0.5~3 μm。
作為上述塗佈有具有吸收各向異性之色素之膜,具體而言,可列舉:日本專利特開2012-33249號公報等所記載之膜。
於如此獲得之偏光元件之至少一面例如亦可經由接著劑層而積層透明保護膜。作為透明保護膜,可使用與先前作為可用於垂直配向液晶硬化膜之製造之基材例示之樹脂膜相同之透明膜。
本發明之橢圓偏光板係包含本發明之積層體或自本發明之積層體去除基材所得之積層體、與偏光膜者,例如可藉由將本發明之積層體與偏光膜經由接著劑層等進行積層而獲得本發明之橢圓偏光板。又,可藉由將自本發明之積層體去除基材所得之積層體與偏光膜貼合而獲得本發明之橢圓偏光板。
於本發明之一實施態樣中,於將本發明之積層體與偏光膜積層之情形時,較佳為以構成積層體之水平配向液晶硬化膜之遲相軸(光軸)與偏光膜之吸收軸所成之角成為45±5°之方式積層。
本發明之橢圓偏光板亦可具有先前一般之橢圓偏光板、或偏光膜及相位差膜所具備之構成。作為此種構成,例如可列舉:用以將橢圓偏光板貼合於有機EL等顯示元件之黏著劑層(片)、以保護偏光膜或液晶硬化膜之表面免受損傷或污染為目的而使用之保護膜等。
本發明之積層體及橢圓偏光板可用於各種顯示裝置。
所謂顯示裝置係指具有顯示元件之裝置,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、觸控面板顯示裝置、電子發射顯示裝置(例如場發射顯示裝置(FED)、表面場發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用電子油墨或電泳元件之顯示裝置、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(例如柵狀光閥(GLV)顯示裝置、具有數位微鏡裝置(DMD)之顯示裝置)及壓電陶瓷顯示器等。液晶顯示裝置包括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式液晶顯示裝置等之任一者。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。尤其是本發明之橢圓偏光板就容易顯著地發揮其效果之方面而言,可適宜地用於有機電致發光(EL)顯示裝置,本發明之積層體可適宜地用於液晶顯示裝置及觸控面板顯示裝置。藉由使用本發明之積層體或橢圓偏光板,容易實現顯示裝置之薄型化,能夠獲得光學特性優異,可表現出良好之圖像顯示特性之顯示裝置。
[實施例]
所謂顯示裝置係指具有顯示元件之裝置,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、觸控面板顯示裝置、電子發射顯示裝置(例如場發射顯示裝置(FED)、表面場發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用電子油墨或電泳元件之顯示裝置、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(例如柵狀光閥(GLV)顯示裝置、具有數位微鏡裝置(DMD)之顯示裝置)及壓電陶瓷顯示器等。液晶顯示裝置包括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式液晶顯示裝置等之任一者。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。尤其是本發明之橢圓偏光板就容易顯著地發揮其效果之方面而言,可適宜地用於有機電致發光(EL)顯示裝置,本發明之積層體可適宜地用於液晶顯示裝置及觸控面板顯示裝置。藉由使用本發明之積層體或橢圓偏光板,容易實現顯示裝置之薄型化,能夠獲得光學特性優異,可表現出良好之圖像顯示特性之顯示裝置。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明更具體地進行說明。再者,例中之「%」及「份」只要無特別記載,則分別意指質量%及質量份。
1.實施例1
(1)水平配向膜形成用組合物之製備
藉由將下述結構之光配向性材料5質量份(重量平均分子量:30000)與環戊酮(溶劑)95質量份作為成分進行混合,並將所獲得之混合物於80℃下攪拌1小時,而獲得水平配向膜形成用組合物。
[化23]
(1)水平配向膜形成用組合物之製備
藉由將下述結構之光配向性材料5質量份(重量平均分子量:30000)與環戊酮(溶劑)95質量份作為成分進行混合,並將所獲得之混合物於80℃下攪拌1小時,而獲得水平配向膜形成用組合物。
[化23]
(2)聚合性液晶化合物之製備
分別製備具有下述分子結構之聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)。聚合性液晶化合物(X1)係依據日本專利特開2010-31223號公報所記載之方法進行製造。又,聚合性液晶化合物(X2)係依據日本專利特開2009-173893號公報所記載之方法進行製造。
分別製備具有下述分子結構之聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)。聚合性液晶化合物(X1)係依據日本專利特開2010-31223號公報所記載之方法進行製造。又,聚合性液晶化合物(X2)係依據日本專利特開2009-173893號公報所記載之方法進行製造。
聚合性液晶化合物(X1)
[化24]
[化24]
聚合性液晶化合物(X2)
[化25]
[化25]
使聚合性液晶化合物(X1)1 mg溶解於四氫呋喃50 mL中而獲得溶液。將作為測定用試樣所獲得之溶液放入至光程長1 cm之測定用單元,將測定用試樣設置於紫外可見分光光度計(島津製作所股份有限公司製造之「UV-2450」),測定吸收光譜,自獲得之吸收光譜讀取成為極大吸收度之波長,結果波長300~400 nm之範圍內之極大吸收波長λmax
為350 nm。
(3)水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備
對下述式(LC242)所示之聚合性液晶化合物LC242:PaliocolorLC242(BASF公司 註冊商標)添加調平劑(DIC公司製造之「F-556」)0.1質量份及聚合起始劑Irg 369 3質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加環戊酮,並將該等進行混合,藉此獲得水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
對下述式(LC242)所示之聚合性液晶化合物LC242:PaliocolorLC242(BASF公司 註冊商標)添加調平劑(DIC公司製造之「F-556」)0.1質量份及聚合起始劑Irg 369 3質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加環戊酮,並將該等進行混合,藉此獲得水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
LC242:PaliocolorLC242(BASF公司,註冊商標)
[化26]
[化26]
(4)垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備
相對於液晶化合物(X2)100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、以日本專利特願2016-514802號公報為參考而製備之離子性化合物A(分子量:645)2.0質量份、矽烷偶合劑「KBE-9103」(信越化學工業股份有限公司製造)0.5質量份、及作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
相對於液晶化合物(X2)100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、以日本專利特願2016-514802號公報為參考而製備之離子性化合物A(分子量:645)2.0質量份、矽烷偶合劑「KBE-9103」(信越化學工業股份有限公司製造)0.5質量份、及作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
離子性化合物A:
[化27]
[化27]
(5)基材之準備
使二季戊四醇六丙烯酸酯(ARONIX M-403 東亞合成股份有限公司製造之多官能丙烯酸酯)50質量份、丙烯酸酯樹脂(Ebecryl 4858 Daicel-UCB股份有限公司製造)50質量份、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;Ciba Specialty Chemicals公司製造)3質量份溶解於異丙醇250質量份中,製備溶液,獲得含有丙烯酸酯化合物而成之硬化樹脂層形成用組合物。
繼而,於柯尼卡美能達股份有限公司製造之TAC膜(KC4UY)上利用棒式塗佈機塗佈硬化樹脂層形成用組合物,於50℃下乾燥1分鐘。其後,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(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:400 mJ/cm2 ),藉此形成硬化樹脂層。利用接觸式膜厚計對所獲得之硬化樹脂層之膜厚進行測定,結果為2.0 μm。此時,使用王子計測機器股份有限公司製造之「KOBRA-WPR」,對TAC膜與硬化樹脂層之積層體之相位差值Re550進行測定後,減去源自TAC膜之相位差值Re550,結果確認到相位差值為3 nm以下,光學上各向同性。
使二季戊四醇六丙烯酸酯(ARONIX M-403 東亞合成股份有限公司製造之多官能丙烯酸酯)50質量份、丙烯酸酯樹脂(Ebecryl 4858 Daicel-UCB股份有限公司製造)50質量份、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;Ciba Specialty Chemicals公司製造)3質量份溶解於異丙醇250質量份中,製備溶液,獲得含有丙烯酸酯化合物而成之硬化樹脂層形成用組合物。
繼而,於柯尼卡美能達股份有限公司製造之TAC膜(KC4UY)上利用棒式塗佈機塗佈硬化樹脂層形成用組合物,於50℃下乾燥1分鐘。其後,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(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:400 mJ/cm2 ),藉此形成硬化樹脂層。利用接觸式膜厚計對所獲得之硬化樹脂層之膜厚進行測定,結果為2.0 μm。此時,使用王子計測機器股份有限公司製造之「KOBRA-WPR」,對TAC膜與硬化樹脂層之積層體之相位差值Re550進行測定後,減去源自TAC膜之相位差值Re550,結果確認到相位差值為3 nm以下,光學上各向同性。
(6)垂直配向液晶硬化膜之製作
使用棒式塗佈機,於如上述般製作之基材上之硬化樹脂層上塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘。繼而,於加熱至120℃之狀態下使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線照射(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成垂直配向液晶硬化膜,獲得將基材、硬化樹脂層及垂直配向液晶硬化膜依序鄰接而積層所得之積層體。利用橢圓偏光計(日本分光股份有限公司製造之M-220)對所獲得之垂直配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為0.6 μm。
使用棒式塗佈機,於如上述般製作之基材上之硬化樹脂層上塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘。繼而,於加熱至120℃之狀態下使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線照射(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成垂直配向液晶硬化膜,獲得將基材、硬化樹脂層及垂直配向液晶硬化膜依序鄰接而積層所得之積層體。利用橢圓偏光計(日本分光股份有限公司製造之M-220)對所獲得之垂直配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為0.6 μm。
<垂直配向液晶硬化膜之相位差值之測定>
對於以上述程序所製作之包含基材、硬化樹脂層及垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜面實施電暈處理,經由LINTEC公司製造之25 μm感壓式黏著劑貼合於玻璃後,剝離TAC膜及硬化樹脂層。對於所獲得之包含剝離、黏著劑、垂直配向液晶硬化膜之積層體,使用王子計測機器股份有限公司製造之KOBRA-WPR,使光向光學特性測定用樣品之入射角變化,對正面相位差值、及與進相軸中心傾斜40°時之相位差值進行測定。
各波長下之平均折射率係使用日本分光股份有限公司製造之橢圓偏光計M-220所測得。又,膜厚係使用浜松光子股份有限公司製造之Optical NanoGauge膜厚計C12562-01所測得。根據上述之正面相位差值、與進相軸中心傾斜40°時之相位差值、平均折射率、膜厚之值,以王子計測機器技術資料(http://www.oji-keisoku.co.jp/products/kobra/reference.html)為參照算出三維折射率。根據所獲得之三維折射率,依據以下式計算垂直配向液晶硬化膜之光學特性,算出Rth(450)、Rth(550)、αth=Rth(450)/Rth(550)之值。將結果示於表1。
RthC(λ)=((nxC(λ)+nyC(λ))/2-nzC(λ))×dC
再者,RthC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值。又,nxC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之面內主折射率,nyC(λ)表示波長λnm下之在面內與nxC(λ)正交之方向之折射率,nzC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之厚度方向之折射率,於nxC(λ)=nyC(λ)之情形時,nxC(λ)可設為膜面內之任意方向之折射率,dC表示垂直配向液晶硬化膜之膜厚。
對於以上述程序所製作之包含基材、硬化樹脂層及垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜面實施電暈處理,經由LINTEC公司製造之25 μm感壓式黏著劑貼合於玻璃後,剝離TAC膜及硬化樹脂層。對於所獲得之包含剝離、黏著劑、垂直配向液晶硬化膜之積層體,使用王子計測機器股份有限公司製造之KOBRA-WPR,使光向光學特性測定用樣品之入射角變化,對正面相位差值、及與進相軸中心傾斜40°時之相位差值進行測定。
各波長下之平均折射率係使用日本分光股份有限公司製造之橢圓偏光計M-220所測得。又,膜厚係使用浜松光子股份有限公司製造之Optical NanoGauge膜厚計C12562-01所測得。根據上述之正面相位差值、與進相軸中心傾斜40°時之相位差值、平均折射率、膜厚之值,以王子計測機器技術資料(http://www.oji-keisoku.co.jp/products/kobra/reference.html)為參照算出三維折射率。根據所獲得之三維折射率,依據以下式計算垂直配向液晶硬化膜之光學特性,算出Rth(450)、Rth(550)、αth=Rth(450)/Rth(550)之值。將結果示於表1。
RthC(λ)=((nxC(λ)+nyC(λ))/2-nzC(λ))×dC
再者,RthC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值。又,nxC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之面內主折射率,nyC(λ)表示波長λnm下之在面內與nxC(λ)正交之方向之折射率,nzC(λ)表示波長λnm下之垂直配向液晶硬化膜之厚度方向之折射率,於nxC(λ)=nyC(λ)之情形時,nxC(λ)可設為膜面內之任意方向之折射率,dC表示垂直配向液晶硬化膜之膜厚。
(7)水平配向液晶硬化膜之製作
對於藉由上述方法所製造之包含基材(TAC膜)、硬化樹脂層及垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜面實施電暈處理,使用棒式塗佈機塗佈水平配向膜形成用組合物,於80℃下乾燥1分鐘。繼而,使用偏光UV照射裝置(SPOT CURE SP-9;牛尾電機股份有限公司製造),以波長313 nm下之累計光量:100 mJ/cm2 實施偏光UV曝光,而獲得水平配向膜。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向膜之膜厚進行測定,結果為200 nm。
繼而,於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜,獲得將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依此順序鄰接地積層而成之積層體。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為1.1 μm。該積層體中之自垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜為相反側之面的總膜厚T1為1.9 μm。
實施例1中所獲得之積層體係具有基材(TAC膜)/硬化樹脂層/垂直配向液晶硬化膜/水平配向膜/水平配向液晶硬化膜之構成之積層體。
對於藉由上述方法所製造之包含基材(TAC膜)、硬化樹脂層及垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜面實施電暈處理,使用棒式塗佈機塗佈水平配向膜形成用組合物,於80℃下乾燥1分鐘。繼而,使用偏光UV照射裝置(SPOT CURE SP-9;牛尾電機股份有限公司製造),以波長313 nm下之累計光量:100 mJ/cm2 實施偏光UV曝光,而獲得水平配向膜。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向膜之膜厚進行測定,結果為200 nm。
繼而,於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜,獲得將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依此順序鄰接地積層而成之積層體。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為1.1 μm。該積層體中之自垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜為相反側之面的總膜厚T1為1.9 μm。
實施例1中所獲得之積層體係具有基材(TAC膜)/硬化樹脂層/垂直配向液晶硬化膜/水平配向膜/水平配向液晶硬化膜之構成之積層體。
<水平配向液晶硬化膜之相位差值測定>
對於上述包含基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜之積層體之水平配向液晶硬化膜面實施電暈處理,經由LINTEC公司製造之25 μm感壓式黏著劑貼合至玻璃後,剝離TAC膜及硬化樹脂層。對於所獲得之包含剝離、黏著劑、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜之積層體,使用王子計測機器股份有限公司製造之KOBRA-WPR進行測定,自所測得之Re(450)、Re(550)之值減去預先利用上述方法所測得之垂直配向液晶硬化膜之Re(450)、Re(550),算出水平配向液晶硬化膜之ReA(450)、ReA(550),進而算出αA=ReA(450)/ReA(550)。將結果示於表1。
對於上述包含基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜之積層體之水平配向液晶硬化膜面實施電暈處理,經由LINTEC公司製造之25 μm感壓式黏著劑貼合至玻璃後,剝離TAC膜及硬化樹脂層。對於所獲得之包含剝離、黏著劑、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜之積層體,使用王子計測機器股份有限公司製造之KOBRA-WPR進行測定,自所測得之Re(450)、Re(550)之值減去預先利用上述方法所測得之垂直配向液晶硬化膜之Re(450)、Re(550),算出水平配向液晶硬化膜之ReA(450)、ReA(550),進而算出αA=ReA(450)/ReA(550)。將結果示於表1。
(8)積層體之評價
<積層體之配向性評價>
將所獲得之積層體經由LINTEC公司製造之感壓式黏著劑(25 μm)貼合於5×5 cm×厚度0.7 mm之玻璃,僅剝離基材。對於所獲得之樣本,使用偏光顯微鏡(Olympus股份有限公司製造之「BX-51」),於倍率200倍之條件下進行觀察,計數視野480 μm×320 μm中之配向缺陷數。此處,作為配向缺陷數,僅計數起因於測定用樣本之配向缺陷,起因於樣本以外之環境異物等之缺陷數除外,不進行計數。根據利用偏光顯微鏡之觀察結果,基於以下之評價基準評價積層體之配向性。若為〇,則判斷為配向性優異,若為△,則判斷為不會對光學特性造成影響之程度之配向性。將結果示於表1。
評價基準:
○(非常良好):配向缺陷數為0個以上且5個以下。
△(良好):配向缺陷數為6個以上且20個以下。
×(較差):配向缺陷數為21個以上,或者完全未配向。
<積層體之配向性評價>
將所獲得之積層體經由LINTEC公司製造之感壓式黏著劑(25 μm)貼合於5×5 cm×厚度0.7 mm之玻璃,僅剝離基材。對於所獲得之樣本,使用偏光顯微鏡(Olympus股份有限公司製造之「BX-51」),於倍率200倍之條件下進行觀察,計數視野480 μm×320 μm中之配向缺陷數。此處,作為配向缺陷數,僅計數起因於測定用樣本之配向缺陷,起因於樣本以外之環境異物等之缺陷數除外,不進行計數。根據利用偏光顯微鏡之觀察結果,基於以下之評價基準評價積層體之配向性。若為〇,則判斷為配向性優異,若為△,則判斷為不會對光學特性造成影響之程度之配向性。將結果示於表1。
評價基準:
○(非常良好):配向缺陷數為0個以上且5個以下。
△(良好):配向缺陷數為6個以上且20個以下。
×(較差):配向缺陷數為21個以上,或者完全未配向。
<積層體之密接性試驗>
以JIS K5600-5-6之附著性試驗(十字切割法)為參照,以下述方式實施積層體之密接性試驗。首先,將積層體之水平配向液晶硬化膜側與5×5 cm×厚度0.7 mm之玻璃經由LINTEC公司製造之感壓式黏著劑(25 μm)進行貼合,自積層體僅剝離基材。於所獲得之樣本之積層體側利用切割器製作100塊量之1 mm□之切口。於所獲得之100塊之切口之上貼合Sellotape(註冊商標)(米其邦公司製造),剝離Sellotape後,確認於積層體中之層間所剝離之塊數,並以下述基準判定密接性。將結果示於表1。
評價基準:
〇:Sellotape剝離後,積層體中之層間所剝離之塊數未達30塊。
△:Sellotape剝離後,積層體中之層間所剝離之塊數為30塊以上59塊以下。
×:Sellotape剝離後,積層體中之層間所剝離之塊數為60塊以上。
以JIS K5600-5-6之附著性試驗(十字切割法)為參照,以下述方式實施積層體之密接性試驗。首先,將積層體之水平配向液晶硬化膜側與5×5 cm×厚度0.7 mm之玻璃經由LINTEC公司製造之感壓式黏著劑(25 μm)進行貼合,自積層體僅剝離基材。於所獲得之樣本之積層體側利用切割器製作100塊量之1 mm□之切口。於所獲得之100塊之切口之上貼合Sellotape(註冊商標)(米其邦公司製造),剝離Sellotape後,確認於積層體中之層間所剝離之塊數,並以下述基準判定密接性。將結果示於表1。
評價基準:
〇:Sellotape剝離後,積層體中之層間所剝離之塊數未達30塊。
△:Sellotape剝離後,積層體中之層間所剝離之塊數為30塊以上59塊以下。
×:Sellotape剝離後,積層體中之層間所剝離之塊數為60塊以上。
2.實施例2
將水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備、及水平配向液晶硬化膜之形成如下述般變更,除此以外,以與實施例1相同之方式製作將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備、及水平配向液晶硬化膜之形成如下述般變更,除此以外,以與實施例1相同之方式製作將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「BYK-361N」(BM Chemie公司製造)0.1質量份、及作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。藉由將該混合物於80℃下攪拌1小時,而獲得水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「BYK-361N」(BM Chemie公司製造)0.1質量份、及作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。藉由將該混合物於80℃下攪拌1小時,而獲得水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
(2)水平配向液晶硬化膜之形成
對於以與實施例1相同之程序所製作之包含基材(TAC膜)、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜面實施電暈處理,使用棒式塗佈機塗佈水平配向膜形成用組合物,於80℃下乾燥1分鐘。繼而,使用偏光UV照射裝置(SPOT CURE SP-9;牛尾電機股份有限公司製造),以波長313 nm下之累計光量:100 mJ/cm2 實施偏光UV曝光,而獲得水平配向膜。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向膜之膜厚進行測定,結果為200 nm。
繼而,於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜,獲得將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為2.2 μm。
對於以與實施例1相同之程序所製作之包含基材(TAC膜)、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜面實施電暈處理,使用棒式塗佈機塗佈水平配向膜形成用組合物,於80℃下乾燥1分鐘。繼而,使用偏光UV照射裝置(SPOT CURE SP-9;牛尾電機股份有限公司製造),以波長313 nm下之累計光量:100 mJ/cm2 實施偏光UV曝光,而獲得水平配向膜。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向膜之膜厚進行測定,結果為200 nm。
繼而,於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜,獲得將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為2.2 μm。
3.實施例3
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備及垂直配向液晶硬化膜之形成如下述般變更,除此以外,以與實施例2相同之方式製作將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備及垂直配向液晶硬化膜之形成如下述般變更,除此以外,以與實施例2相同之方式製作將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、以日本專利特願2016-514802號公報為參照所製備之離子性化合物A(分子量:645)2.0質量份、矽烷偶合劑「KBE-9103」(信越化學工業股份有限公司製造)0.5質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。藉由將該混合物於80℃下攪拌1小時,而獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、以日本專利特願2016-514802號公報為參照所製備之離子性化合物A(分子量:645)2.0質量份、矽烷偶合劑「KBE-9103」(信越化學工業股份有限公司製造)0.5質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。藉由將該混合物於80℃下攪拌1小時,而獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
(2)垂直配向液晶硬化膜之製作
於以與實施例1相同之程序所製作之基材上之硬化樹脂層上,使用棒式塗佈機塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成垂直配向液晶硬化膜。利用橢圓偏光計(日本分光股份有限公司製造之M-220)對所獲得之垂直配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為1.2 μm。
於以與實施例1相同之程序所製作之基材上之硬化樹脂層上,使用棒式塗佈機塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成垂直配向液晶硬化膜。利用橢圓偏光計(日本分光股份有限公司製造之M-220)對所獲得之垂直配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為1.2 μm。
4.實施例4
將水平配向液晶硬化膜之形成如下述般變更,除此以外,以與實施例3相同之方式製作將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、硬化樹脂層、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將水平配向液晶硬化膜之形成如下述般變更,除此以外,以與實施例3相同之方式製作將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、硬化樹脂層、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)水平配向液晶硬化膜之形成
使二季戊四醇六丙烯酸酯(ARONIX M-403 東亞合成股份有限公司製造之多官能丙烯酸酯)50質量份、丙烯酸酯樹脂(Ebecryl 4858 Daicel-UCB股份有限公司製造)50質量份、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;Ciba Specialty Chemicals公司製造)3質量份溶解於異丙醇250質量份中,製備溶液,獲得含有丙烯酸酯化合物而成之硬化樹脂層形成用組合物。
繼而,對於包含基材(TAC膜)、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜面實施電暈處理,利用棒式塗佈機塗佈硬化樹脂層形成用組合物,於50℃下乾燥1分鐘。其後,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(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:400 mJ/cm2 ),藉此形成硬化樹脂層。利用接觸式膜厚計對所獲得之硬化樹脂層之膜厚進行測定,結果為2.0 μm。
繼而,對於處於藉由上述方法所製作之包含基材(TAC膜)、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、硬化樹脂層之積層體之最外層的硬化樹脂層面實施電暈處理,使用棒式塗佈機塗佈水平配向膜形成用組合物,於80℃下乾燥1分鐘。繼而,使用偏光UV照射裝置(SPOT CURE SP-9;牛尾電機股份有限公司製造),以波長313 nm下之累計光量:100 mJ/cm2 實施偏光UV曝光,獲得水平配向膜。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向膜之膜厚進行測定,結果為200 nm。
繼而,於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜,獲得將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為2.2 μm。
使二季戊四醇六丙烯酸酯(ARONIX M-403 東亞合成股份有限公司製造之多官能丙烯酸酯)50質量份、丙烯酸酯樹脂(Ebecryl 4858 Daicel-UCB股份有限公司製造)50質量份、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;Ciba Specialty Chemicals公司製造)3質量份溶解於異丙醇250質量份中,製備溶液,獲得含有丙烯酸酯化合物而成之硬化樹脂層形成用組合物。
繼而,對於包含基材(TAC膜)、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜面實施電暈處理,利用棒式塗佈機塗佈硬化樹脂層形成用組合物,於50℃下乾燥1分鐘。其後,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(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:400 mJ/cm2 ),藉此形成硬化樹脂層。利用接觸式膜厚計對所獲得之硬化樹脂層之膜厚進行測定,結果為2.0 μm。
繼而,對於處於藉由上述方法所製作之包含基材(TAC膜)、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、硬化樹脂層之積層體之最外層的硬化樹脂層面實施電暈處理,使用棒式塗佈機塗佈水平配向膜形成用組合物,於80℃下乾燥1分鐘。繼而,使用偏光UV照射裝置(SPOT CURE SP-9;牛尾電機股份有限公司製造),以波長313 nm下之累計光量:100 mJ/cm2 實施偏光UV曝光,獲得水平配向膜。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向膜之膜厚進行測定,結果為200 nm。
繼而,於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜,獲得將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為2.2 μm。
5.實施例5
如下述般變更垂直配向液晶硬化膜之製作方法,除此以外,以與實施例3相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
如下述般變更垂直配向液晶硬化膜之製作方法,除此以外,以與實施例3相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)垂直配向液晶硬化膜之製作:
對於日本ZEON股份有限公司製造之COP膜(ZF14-23)實施電暈處理後,使用棒式塗佈機塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘。繼而,於加熱至120℃之狀態下使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成垂直配向液晶硬化膜,獲得將基材及垂直配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體。利用橢圓偏光計(日本分光股份有限公司製造之M-220)對所獲得之垂直配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為1.2 μm。
對於日本ZEON股份有限公司製造之COP膜(ZF14-23)實施電暈處理後,使用棒式塗佈機塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘。繼而,於加熱至120℃之狀態下使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成垂直配向液晶硬化膜,獲得將基材及垂直配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體。利用橢圓偏光計(日本分光股份有限公司製造之M-220)對所獲得之垂直配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為1.2 μm。
6.實施例6
將基材之準備如下述變更,除此以外,以與實施例3相同之方式製作將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將基材之準備如下述變更,除此以外,以與實施例3相同之方式製作將基材、硬化樹脂層、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)基材之準備
使二季戊四醇六丙烯酸酯(ARONIX M-403 東亞合成股份有限公司製造之多官能丙烯酸酯)50質量份、丙烯酸酯樹脂(Ebecryl 4858 Daicel-UCB股份有限公司製造)50質量份、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;Ciba Specialty Chemicals公司製造)3質量份溶解於異丙醇250質量份中,製備溶液,而獲得含有丙烯酸酯化合物而成之硬化樹脂層形成用組合物。
繼而,於三菱樹脂股份有限公司製造之PET膜(DIAFOIL T140E25)上,利用棒式塗佈機塗佈硬化樹脂層形成用組合物,於50℃下乾燥1分鐘後,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(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:400 mJ/cm2 ),藉此形成硬化樹脂層。利用接觸式膜厚計對所獲得之硬化樹脂層之膜厚進行測定,結果為2.0 μm。
使二季戊四醇六丙烯酸酯(ARONIX M-403 東亞合成股份有限公司製造之多官能丙烯酸酯)50質量份、丙烯酸酯樹脂(Ebecryl 4858 Daicel-UCB股份有限公司製造)50質量份、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;Ciba Specialty Chemicals公司製造)3質量份溶解於異丙醇250質量份中,製備溶液,而獲得含有丙烯酸酯化合物而成之硬化樹脂層形成用組合物。
繼而,於三菱樹脂股份有限公司製造之PET膜(DIAFOIL T140E25)上,利用棒式塗佈機塗佈硬化樹脂層形成用組合物,於50℃下乾燥1分鐘後,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(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:400 mJ/cm2 ),藉此形成硬化樹脂層。利用接觸式膜厚計對所獲得之硬化樹脂層之膜厚進行測定,結果為2.0 μm。
7.實施例7
將水平配向膜之膜厚變更為30 nm,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將水平配向膜之膜厚變更為30 nm,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
8.實施例8
將水平配向膜之膜厚變更為500 nm,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將水平配向膜之膜厚變更為500 nm,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
9.實施例9
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備如下述般變更,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備如下述般變更,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、以日本專利特願2016-514802號公報為參照所製備之離子性化合物A(分子量:645)2.0質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、以日本專利特願2016-514802號公報為參照所製備之離子性化合物A(分子量:645)2.0質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
10.實施例10
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備如下述般變更,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備如下述般變更,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、矽烷偶合劑「KBE-9103」(信越化學工業股份有限公司製造)0.5質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、矽烷偶合劑「KBE-9103」(信越化學工業股份有限公司製造)0.5質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
11.比較例1
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備如下述般變更,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備如下述般變更,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「F-556」(DIC公司製造)0.25質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
12.比較例2
將水平配向液晶硬化膜之製造步驟如下述般變更,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
將水平配向液晶硬化膜之製造步驟如下述般變更,除此以外,以與實施例5相同之方式製作將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體,實施積層體之密接性及配向性評價。將結果示於表1。
(1)水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之製備
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「BYK-361N」(BM Chemie公司製造)0.1質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加環戊酮。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
將聚合性液晶化合物(X1)及聚合性液晶化合物(X2)以質量比90:10進行混合而獲得混合物。相對於所獲得之混合物100質量份,添加調平劑「BYK-361N」(BM Chemie公司製造)0.1質量份、作為光聚合起始劑之2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(BASF Japan股份有限公司製造之「Irgacure(註冊商標)369(Irg 369)」)6質量份。進而,以固形物成分濃度成為13%之方式添加環戊酮。將該混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物。
(2)水平配向液晶硬化膜之形成
於藉由上述方法所製造之包含基材及垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜上實施電暈處理。繼而,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4質量%水溶液,於乾燥後形成厚度0.2 μm之膜。繼而,於所獲得之膜之表面實施摩擦處理,而獲得水平配向膜。摩擦處理係使用半自動摩擦裝置(商品名:LQ-008型,常陽工學股份有限公司製造),藉由布(商品名: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。
繼而,於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜,獲得將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為2.2 μm。
於藉由上述方法所製造之包含基材及垂直配向液晶硬化膜之積層體之垂直配向液晶硬化膜上實施電暈處理。繼而,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4質量%水溶液,於乾燥後形成厚度0.2 μm之膜。繼而,於所獲得之膜之表面實施摩擦處理,而獲得水平配向膜。摩擦處理係使用半自動摩擦裝置(商品名:LQ-008型,常陽工學股份有限公司製造),藉由布(商品名: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。
繼而,於水平配向膜上塗佈水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物,於120℃下加熱60秒鐘後,使用高壓水銀燈(UNICURE VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之面照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜,獲得將基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依序鄰接積層而成之積層體。利用橢圓偏光計對所獲得之水平配向液晶硬化膜之膜厚進行測定,結果為2.2 μm。
[表1]
根據本發明,能夠不形成垂直配向膜而製作垂直配向液晶硬化膜,確認到可同時提高液晶配向性及密接性(實施例1~10)。相對於此,於使用不包含垂直配向促進劑之聚合性液晶組合物之情形時,無法不形成垂直配向膜而獲得垂直配向液晶硬化膜,因此無法算出水平配向液晶硬化膜之相位差值(比較例1)。進而於水平配向膜並非光配向膜之比較例2中,垂直配向液晶硬化膜與水平配向液晶硬化膜之密接性較差。
1‧‧‧基材
2‧‧‧垂直配向液晶硬化膜
3‧‧‧水平配向膜
4‧‧‧水平配向液晶硬化膜
5‧‧‧硬化樹脂層
11‧‧‧積層體
圖1係表示本發明之積層體之層構成之一例的概略剖視圖。
圖2係表示本發明之積層體之層構成之一例的概略剖視圖。
圖3係表示本發明之積層體之層構成之一例的概略剖視圖。
Claims (21)
- 一種積層體,其係依以下順序包含基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜者, 上述垂直配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝垂直方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物,上述水平配向液晶硬化膜係聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜平面朝水平方向配向之狀態下硬化而成的聚合性液晶組合物之硬化物, 上述垂直配向液晶硬化膜含有垂直配向促進劑,上述水平配向膜為由具有(甲基)丙烯醯基之聚合物形成而成之光配向膜,且 自上述垂直配向液晶硬化膜之基材側之面至水平配向液晶硬化膜之與水平配向膜為相反側之面的總膜厚為10 μm以下。
- 如請求項1之積層體,其中基材為能夠剝離之基材。
- 如請求項1或2之積層體,其中基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜依此順序鄰接地存在。
- 如請求項1至3中任一項之積層體,其中水平配向膜之膜厚為10~5000 nm。
- 如請求項1至4中任一項之積層體,其中水平配向膜為由具有偶氮基或桂皮醯基之聚合物形成而成之光配向膜。
- 如請求項1至5中任一項之積層體,其中水平配向液晶硬化膜於波長300~400 nm之間具有至少1個以上之極大吸收。
- 如請求項1至6中任一項之積層體,其中水平配向液晶硬化膜滿足下述式(1): ReA(450)/ReA(550)≦1 (1) [式(1)中,ReA(450)表示水平配向液晶硬化膜之面內方向之波長450 nm下之面內相位差值,ReA(550)表示水平配向液晶硬化膜之面內方向之波長550 nm下之面內相位差值]。
- 如請求項1至7中任一項之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物作為垂直配向促進劑。
- 如請求項1至8中任一項之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物作為垂直配向促進劑,且上述非離子性矽烷化合物為矽烷偶合劑。
- 如請求項1至9中任一項之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑。
- 如請求項1至10中任一項之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑,且該離子性化合物之分子量為100以上10,000以下。
- 如請求項1至11中任一項之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜含有非離子性矽烷化合物及包含非金屬原子之離子性化合物作為垂直配向促進劑。
- 如請求項1至12中任一項之積層體,其中水平配向液晶硬化膜係具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向水平地配向之狀態下硬化而成的液晶硬化膜,且垂直配向液晶硬化膜係具有至少1個自由基聚合性基之聚合性液晶化合物於相對於該液晶硬化膜之面內方向垂直地配向之狀態下硬化而成的液晶硬化膜。
- 如請求項1至13中任一項之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜於波長300~400 nm之間具有至少1個極大吸收。
- 如請求項1至14中任一項之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜滿足下述式(2): RthC(450)/RthC(550)≦1 (2) [式(2)中,RthC(450)表示垂直配向液晶硬化膜於波長450 nm下之厚度方向之相位差值,RthC(550)表示垂直配向液晶硬化膜於波長550 nm下之厚度方向之相位差值]。
- 一種橢圓偏光板,其包含如請求項1至15中任一項之積層體及偏光膜。
- 一種橢圓偏光板,其包含自如請求項1至15中任一項之積層體去除基材所得之積層體及偏光膜。
- 如請求項16或17之橢圓偏光板,其中構成積層體之水平配向液晶硬化膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成之角為45±5°。
- 一種有機EL顯示裝置,其包含如請求項16至18中任一項之橢圓偏光板。
- 一種如請求項1至15中任一項之積層體之製造方法,其依以下順序包括如下步驟: 形成含有聚合性液晶化合物之垂直配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,由該塗膜形成垂直配向液晶硬化膜; 形成水平配向膜形成用組合物之塗膜,由該塗膜形成水平配向膜;及 形成含有聚合性液晶化合物之水平配向液晶硬化膜形成用聚合性液晶組合物之塗膜,由該塗膜形成水平配向液晶硬化膜。
- 如請求項20之製造方法,其依以下順序連續地實施形成垂直配向液晶硬化膜之步驟、形成水平配向膜之步驟及形成水平配向液晶硬化膜之步驟。
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