TW202116546A - 積層體及包含其之橢圓偏光板 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種積層體,其不易因水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜之各界面中之反射產生干涉斑。 本發明之積層體依序包含水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜, 上述黏接著劑層之面內折射率與上述垂直配向液晶硬化膜之面內折射率滿足式(1)之關係: |((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03  (1) [式(1)中,n2x表示黏接著劑層之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n2y表示在與n2x同一面內相對於n2x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率,n3x表示垂直配向液晶硬化膜之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n3y表示在與n3x同一面內相對於n3x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率]。

Description

積層體及包含其之橢圓偏光板
本發明係關於一種包含水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜之積層體、以及包含上述積層體之橢圓偏光板。
橢圓偏光板係積層偏光板與相位差板而成之光學構件,例如於有機EL(Electroluminescence,電致發光)圖像顯示裝置等以平面狀態顯示圖像之裝置中,用於防止構成該裝置之電極處之光反射。通常使用所謂λ/4板作為構成該橢圓偏光板之相位差板。作為此種相位差板,已知有一種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聚合性液晶化合物於相對於相位差板之平面在水平方向上配向之狀態下聚合、硬化而成。又,要求橢圓偏光板具有光學補償功能,該光學補償功能用以使橢圓偏光板自斜向觀察時亦發揮與自正面方向觀察時同樣之光學性能,於是提出了一種不僅具備水平配向液晶硬化膜、還進而具備垂直配向液晶硬化膜之相位差板,該垂直配向液晶硬化膜係使聚合性液晶化合物於相對於相位差板之平面在垂直方向上配向之狀態下聚合、硬化而成(專利文獻1)。 [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]
於先前之包含水平配向液晶硬化膜及垂直配向液晶硬化膜之橢圓偏光板中,通常將水平配向液晶硬化膜與垂直配向液晶硬化膜經由黏接著劑層積層。此種橢圓偏光板容易於水平配向液晶硬化膜與黏接著劑層之界面、及黏接著劑層與垂直配向液晶硬化膜之界面分別發生界面反射,有時該等界面反射會相互干涉由此產生干涉斑。於將橢圓偏光板用於圖像顯示裝置等顯示器之情形時,干涉斑可能導致視認性降低。
本發明之目的在於提供一種積層體,其不易因水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜之各界面中之反射產生干涉斑。 [解決問題之技術手段]
為了解決上述問題,本發明者等人進行了銳意研究,結果完成了本發明。即,本發明包含以下形態。 [1]一種積層體,其依序包含水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜, 上述黏接著劑層之面內折射率與上述垂直配向液晶硬化膜之面內折射率滿足式(1)之關係: |((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03  (1) [式(1)中,n2x表示黏接著劑層之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n2y表示在與n2x同一面內相對於n2x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率,n3x表示垂直配向液晶硬化膜之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n3y表示在與n3x同一面內相對於n3x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率]。 [2]如上述[1]所記載之積層體,其中水平配向液晶硬化膜滿足式(2)及(3)。 Re(450)/Re(550)≦1.00            (2) 100 nm<Re(550)<160 nm      (3) [式中,Re(λ)表示波長λ nm下之水平配向液晶硬化膜之面內相位差值] [3]如上述[1]或[2]所記載之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜滿足式(4)及(5): n3x≒n3y<n3z                      (4) -150 nm<Rth(550)<-30 nm   (5) [式(4)中,n3x表示垂直配向液晶硬化膜之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n3y表示在與n3x同一面內相對於n3x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率,n3z表示垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向上波長λ nm下之折射率,≒表示兩者之折射率之差為0.01以下,式(5)中,Rth(550)表示垂直配向液晶硬化膜於波長550 nm下之厚度方向上之相位差值] [4]上述[1]至[3]中任一項所記載之積層體,其中黏接著劑層之厚度為0.1 μm以上2 μm以下。 [5]一種橢圓偏光板,其係積層如上述[1]至[4]中任一項所記載之積層體與偏光膜而成。 [發明之效果]
根據本發明,可提供一種積層體,其不易因水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜之各界面中之反射產生干涉斑。
本發明之積層體依序包含水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層、及垂直配向液晶硬化膜。於本發明之積層體中,黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率滿足式(1)之關係。 |((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03  (1) 式(1)中,n2x表示黏接著劑層之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n2y表示在與n2x同一面內相對於n2x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率。n3x表示垂直配向液晶硬化膜之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n3y表示在與n3x同一面內相對於n3x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率。
式(1)意為黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之差為0.03以下,即其差較小。 於將水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層、垂直配向液晶硬化膜依序積層而成之積層體中,於水平配向液晶硬化膜與黏接著劑層之界面,及黏接著劑層與垂直配向液晶硬化膜之界面分別容易發生界面反射。構成此種積層體之各液晶硬化膜與黏接著劑層間之界面發生界面反射之原因係各液晶硬化膜之折射率與黏接著劑層之折射率不同,水平配向液晶硬化膜及黏接著劑層間之界面反射與垂直配向液晶硬化膜及黏接著劑層間之界面反射相互干涉會導致容易產生干涉斑。於本發明之積層體中,藉由使黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之差滿足上述式(1)之關係,而使黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜間不易產生界面反射,藉此,可抑制與水平配向液晶硬化膜及黏接著劑層間之界面反射相互干涉導致產生干涉斑。
為了抑制包含水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜之積層體中產生干涉斑,亦考慮使構成一界面之水平配向液晶硬化膜及黏接著劑層間之面內折射率之差變小。然而,於水平配向液晶硬化膜之面內存在遲相軸與進相軸,因此使黏接著劑層之面內折射率與水平配向液晶硬化膜之面內折射率之差變小僅可於水平配向液晶硬化膜面內與黏接著劑層之折射率之差較小之方向上抑制干涉斑,而同一面內還存在與黏接著劑層之折射率之差較大之方向,於該方向上仍然難以抑制干涉斑。與此相對,垂直配向液晶硬化膜通常於其膜厚方向(相對於液晶硬化膜面垂直之方向)上具有較大之折射率,另一方面,垂直配向液晶硬化膜面內之折射率基本相同,因此藉由使黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜間之面內折射率之差變小,可於積層體之面內整個區域抑制干涉斑之產生。
於本發明之積層體中,黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之差(絕對值)[|((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|之值]為0.03以下,較佳為0.025以下,更佳為0.02以下。該差之下限值並無特別限定,因差越小則越容易發揮干涉斑之抑制效果,故而上述面內折射率之差為0較為理想。
藉由適當選擇形成黏接著劑層之黏接著劑之種類及構成垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物之種類、聚合性液晶組合物之組成等,分別調整黏接著劑層之面內折射率及/或垂直配向液晶硬化膜之面內折射率,可控制黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之差。尤其,藉由調整不具有光吸收各向異性之黏接著劑層之面內折射率使其接近垂直配向液晶硬化膜之面內折射率,可確保對光學膜要求之高光學特性,同時有效抑制黏接著劑層與垂直配向液晶硬化膜之界面產生界面反射。
較佳為構成本發明之積層體之水平配向液晶硬化膜滿足式(2)及(3)。 Re(450)/Re(550)≦1.00            (2) 100 nm<Re(550)<160 nm      (3) 式(2)及(3)中,Re(λ)表示波長λ nm下之水平配向液晶硬化膜之面內相位差值。
於水平配向液晶硬化膜滿足式(2)之情形時,該水平配向液晶硬化膜表現出所謂反波長色散性、即短波長下之面內相位差值小於長波長下之面內相位差值。於表現出反波長色散性之情形時,存在於可見光之較大波長範圍容易發揮一致之相位差性能之傾向,從而容易提昇積層體之光學特性。另一方面,要使表現出反波長色散性之液晶硬化膜獲得該特性,其折射率容易變高,與黏接著劑層之折射率容易產生差,結果為容易使干涉斑變得更加顯著。但即便於此種情形時,於本發明中,藉由控制垂直配向液晶硬化膜之折射率與黏接著劑層之折射率之差,可有效地抑制垂直配向液晶硬化膜與黏接著劑層之界面產生界面反射,因此可獲得如下之積層體:其可確保表現出反波長色散性之液晶硬化膜可發揮高光學特性,同時不易產生干涉斑。
Re(450)/Re(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,如此可使反波長色散性提昇,進一步提高水平配向液晶硬化膜之正面方向之反射色相之提昇效果。
可藉由水平配向液晶硬化膜之厚度d1調整上述面內相位差值。水平配向液晶硬化膜之面內相位差值係由式Re1(λ)=(n1x(λ)-n1y(λ))×d1[式中,n1x表示水平配向液晶硬化膜之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n1y表示在與n1x同一面內相對於n1x之方向正交之方向上波長λ nm之折射率,d1表示水平配向液晶硬化膜之膜厚]決定,因此要獲得理想之面內相位差值(Re1(λ):波長λ(nm)下之水平配向液晶硬化膜之面內相位差值),調整三維折射率與膜厚d1即可。
若水平配向液晶硬化膜滿足式(3),則於將包含該水平配向液晶硬化膜之積層體(橢圓偏光板)應用於有機EL顯示裝置之情形時,顯示黑色時之正面反射色相容易提昇。面內相位差值進而較佳之範圍係130 nm≦ReA(550)≦150 nm。
構成本發明之積層體之垂直配向液晶硬化膜較佳為滿足式(4)及(5)。 n3x≒n3y<n3z                      (4) -150 nm<Rth(550)<-30 nm   (5) 式(4)中,n3x表示垂直配向液晶硬化膜之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n3y表示在與n3x同一面內相對於n3x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率,n3z表示垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向上波長λ nm下之折射率,≒表示兩者之折射率之差為0.01以下。式(5)中,Rth(550)表示垂直配向液晶硬化膜於波長550 nm下之厚度方向上之相位差值。
式(4)意為垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之波長λ nm下之折射率(n3z)大於垂直配向液晶硬化膜面內之波長λ nm下之折射率(n3x及n3y),且n3x與n3y之差為0.01以下,於垂直配向液晶硬化膜面內幾乎不存在折射率之差。垂直配向液晶硬化膜面內之折射率之差可能導致產生黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之局部偏差,而滿足式(4)之垂直配向液晶硬化膜於面內不存在折射率之差、或面內之折射率之差非常小,因此不易產生該局部偏差。藉此,藉由控制黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之差使其滿足上述式(1)之關係,而不易產生黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜間之界面反射,於積層體之面內整個區域容易進一步提昇抑制產生干涉斑之效果。
若垂直配向液晶硬化膜滿足式(5),則構成該垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶化合物於液晶硬化膜之垂直方向上以高秩序度配向,於將包含該垂直配向液晶硬化膜之積層體裝入至有機EL顯示裝置之情形時,存在抑制顯示黑色時之斜向反射色相變化之效果優異的傾向。要想可使積層體之光學特性進一步提昇,垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值Rth(550)更佳為-100 nm以上,進而較佳為-90 nm以上,又,更佳為-40 nm以下,進而較佳為-50 nm以下。
可藉由垂直配向液晶硬化膜之厚度d3調整垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向之相位差值Rth(λ)。面內相位差值係由下述式決定: Rth(λ)=((n3x(λ)+n3y(λ))/2-n3z(λ))×d3, (式中,n3x(λ)、n3y(λ)及n3z(λ)與上文同義) 因此,要獲得所需膜厚方向之相位差值Rth(λ),只要調整三維折射率與膜厚d3即可。
於本發明之積層體中,水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層、垂直配向液晶硬化膜可分別介隔其他層積層,但較佳為黏接著劑層與垂直配向液晶硬化膜相鄰存在。若黏接著劑層與垂直配向液晶硬化膜相鄰存在,則不會受到來自其他層之面內折射率之影響,而可藉由控制黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之差,減少干涉斑。進而,要抑制因與黏接著劑層或水平配向液晶硬化膜之關係可能產生之界面反射,更佳為水平配向液晶硬化膜與黏接著劑層、及黏接著劑層與垂直配向液晶硬化膜分別彼此相鄰存在。 作為上述其他層,例如可列舉水平配向膜、垂直配向膜、保護層、及硬塗層等硬化樹脂層。
本發明中,水平配向液晶硬化膜及水平配向液晶硬化膜分別包含至少含有1種聚合性液晶化合物的聚合性液晶組合物之硬化物。作為聚合性液晶化合物,並無特別限定,只要是可形成具有所需光學特性之液晶硬化膜者即可,可使用相位差膜之領域內先前公知之聚合性液晶化合物。
聚合性液晶化合物係具有聚合性基之液晶化合物。作為聚合性液晶化合物,通常可列舉如下兩種:藉由使該聚合性液晶化合物於單獨在特定方向上配向之狀態下聚合所得之聚合物(硬化物)表現出正波長色散性或表現出反波長色散性。本發明中,可僅使用其中任一種聚合性液晶化合物,亦可混合使用該等兩種聚合性液晶化合物。又,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可相同亦可不同。要想容易地獲得滿足上述式(2)之液晶硬化膜、容易地提昇作為積層體之光學特性,較佳為於本發明之積層體中,水平配向液晶硬化膜係包含表現出反波長色散性之聚合性液晶化合物的聚合性液晶組合物之硬化物。
聚合性基係指可參與聚合反應之基。本發明中,形成液晶硬化膜之聚合性液晶化合物所具有之聚合性基較佳為光聚合性基。光聚合性基係指可利用由光聚合起始劑產生之反應活性種、例如活性自由基或酸等參與聚合反應的聚合性基。作為光聚合性基,例如可列舉乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、氧雜環丁基。其中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁基,更佳為丙烯醯氧基。聚合性液晶化合物所表現出之液晶性可為向熱性液晶,亦可為向液性液晶,其中較佳為向熱性液晶,因其可實現精細之膜厚控制。又,作為向熱性液晶中之相秩序結構,可為向列型液晶、層列型液晶、圓盤型液晶。聚合性液晶化合物可單獨使用或組合使用兩種以上。
具有所謂T字型或H型之分子結構之聚合性液晶化合物容易表現出反波長色散性,具有T字型之分子結構之聚合性液晶化合物存在表現出更強之反波長色散性之傾向。
作為表現出反波長色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)可形成向列型相或層列型相之化合物。 (B)於該聚合性液晶化合物之長軸方向(a)上具有π電子。 (C)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。 (D)將長軸方向(a)上存在之π電子之合計設為N(πa),將長軸方向上存在之分子量之合計設為N(Aa),以下述式(i)定義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) 將交叉方向(b)上存在之π電子之合計設為N(πb),將交叉方向(b)上存在之分子量之合計設為N(Ab),以下述式(ii)定義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) 則D(πa)與D(πb)存在式(iii)之關係: 0≦[D(πa)/D(πb)]<1   (iii) [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]。如上所述,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通常容易成為T字結構。
上述(A)~(D)之特徵中,長軸方向(a)及π電子數N之定義如下所述。 ·例如若為具有棒狀結構之化合物,則長軸方向(a)係該棒狀之長軸方向。 ·長軸方向(a)上存在之π電子數N(πa)不包含因聚合反應消失之π電子。 ·長軸方向(a)上存在之π電子數N(πa)係長軸上之π電子及與其共軛之π電子之總數,例如包含位於長軸方向(a)上、且滿足休克耳定則之環中存在之π電子之數量。 ·交叉方向(b)上存在之π電子數N(πb)不包含因聚合反應消失之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出液晶相(向列型相、層列型相)。
藉由將滿足上述(A)~(D)之聚合性液晶化合物加熱至相轉移溫度以上,可形成向列型相或層列型相。由該聚合性液晶化合物配向形成之向列型相或層列型相通常以聚合性液晶化合物之長軸方向相互平行之方式配向,該長軸方向成為向列型相或層列型相之配向方向。若將此種聚合性液晶化合物製成膜狀,使其於向列型相或層列型相之狀態下聚合,則可形成包含以配向於長軸方向(a)之狀態聚合而成之聚合物的聚合物膜。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電子吸收紫外線。此處,將藉由交叉方向(b)上之π電子吸收之紫外線之吸收極大波長設為λbmax。λbmax通常為300 nm~400 nm。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,因此聚合物膜對於在交叉方向(b)具有振動面之直線偏光紫外線(波長為λbmax)之吸收大於在長軸方向(a)具有振動面之直線偏光紫外線(波長為λbmax)之吸收。該比(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,通常為30以下,例如10以下。
具有上述特徵之聚合性液晶化合物,通常在配向於單向之狀態下進行聚合時,其聚合物之雙折射率大多表現出反波長色散性。具體而言,例如可列舉下述式(X)所示之化合物(以下,亦稱為「聚合性液晶化合物(X)」)。
Figure 02_image001
式(X)中,Ar表示可具有取代基之芳香族基之二價基。此處之芳香族基例如可列舉後述(Ar-1)~(Ar-23)所例示之基。又,Ar可具有2個以上芳香族基。該芳香族基中可包含氮原子、氧原子、硫原子中之至少1者以上。於Ar所含之芳香族基為2個以上之情形時,2個以上芳香族基可相互以單鍵、-CO-O-、-O-等二價鍵結基鍵結。 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所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,滿足1≦k+l之關係。此處,於2≦k+l之情形時,B1 及B2 、G1 及G2 可互為相同亦可不同。 E1 及E2 分別獨立地表示碳數1~17之烷二基,更佳為碳數4~12之烷二基。又,烷二基所含之氫原子可取代為被鹵素原子,該烷二基所含之-CH2 -可被取代為-O-、-S-、-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 分別獨立地較佳為可被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-伸苯基二基、可被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-環己烷二基,更佳為被甲基取代之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 分別獨立地較佳為單鍵、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 分別獨立地更佳為單鍵、-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 分別獨立地進而較佳為單鍵、-O-、-CH2 CH2 -、-COO-、-COOCH2 CH2 -、或-OCO-。
B1 及B2 分別獨立地較佳為單鍵、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 分別獨立地更佳為單鍵、-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 分別獨立地進而較佳為單鍵、-O-、-CH2 CH2 -、-COO-、-COOCH2 CH2 -、-OCO-、或-OCOCH2 CH2 -。
要表現反波長色散性,k及l較佳處於2≦k+l≦6之範圍內,較佳為k+l=4,更佳為k=2且l=2。若k=2且l=2則會成為對稱結構,因此較佳。
作為P1 或P2 所示之聚合性基,可列舉環氧基、乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯苯基、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、及電子吸引性基的至少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、吡𠯤環、嘧啶環、三唑環、三𠯤環、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環。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所示之基所具有之π電子之總數Nπ 通常為6以上,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32以下,更佳為26以下,進而較佳為24以下。
作為Ar所含之芳香族基,例如可列舉以下之基。
Figure 02_image003
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,*記號表示連結部,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之烷基硫基、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 可包含聚合性基。
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 、Y2 及Y3 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來自芳香環集合之基。多環系芳香族雜環基係指縮合多環系芳香族雜環基或來自芳香環集合之基。
Z0 、Z1 及Z2 分別獨立地較佳為氫原子、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 可包含聚合性基。
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)中,就分子之穩定性之觀點而言,較佳為式(Ar-6)及式(Ar-7)。
式(Ar-16)~(Ar-23)中,Y1 亦可與鍵結於其之氮原子及Z0 共同形成芳香族雜環基。作為芳香族雜環基,列舉上述作為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、吡𠯤環、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 亦可與鍵結於其之氮原子及Z0 共同作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。
本發明中,作為形成液晶硬化膜之聚合性液晶化合物,例如可使用包含下述式(Y)所示之基之化合物(以下,亦稱為「聚合性液晶化合物(Y)」)。聚合性液晶化合物(Y)存在通常表現出正波長色散性之傾向。該等聚合性液晶化合物可單獨使用或組合使用2種以上。
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; 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-、-H、-C≡N或單鍵; E11表示碳數1~12之烷二基,該烷二基所含之氫原子可經碳數1~5之烷氧基取代,該烷氧基所含之氫原子可經鹵素原子取代;又,構成該烷二基之-CH2 -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處於3~18之範圍內,進而較佳處於5~12之範圍內,尤佳為5或6。A11所示之2價脂環式烴基及2價芳香族烴基所含之氫原子可經鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6烷氧基、氰基或硝基取代,該碳數1~6之烷基及該碳數1~6烷氧基所含之氫原子可經氟原子取代。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,分別獨立地較佳為-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,要使聚合反應性、尤其是光聚合反應性較高,較佳為自由基聚合性基或陽離子聚合性基,要使操作容易、並且液晶化合物本身亦容易製造,聚合性基較佳為下述式(P-11)~式(P-15)所示之基。
Figure 02_image005
[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)所示之基之具體例,可列舉下述式(P-16)~式(P-20)所示之基。
Figure 02_image007
P11較佳為式(P-14)~式(P-20)所示之基,更佳為乙烯基、對茋基、環氧基或氧雜環丁基。 P11-B11-所示之基進而較佳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, A11、B11~B13及P11與上文同義, A12~A14分別獨立地與A11同義,B14~B16分別獨立地與B12同義,B17與B11同義,E12與E11同義,P12與P11同義; 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、二甲基胺基、羥基、羥甲基、甲醯基、磺基(-SO3 H)、羧基、碳數1~10之烷氧羰基或鹵素原子,構成該烷基及烷氧基之-CH2 -可取代為-O-]
作為聚合性液晶化合物(Y)之具體例,可列舉液晶便覽(液晶便覽編委會編,丸善(股)平成12年10月30日發行)之「3.8.6網絡(完全交聯型)」、「6.5.1 液晶材料 b.聚合性向列型液晶材料」中記載之化合物中具有聚合性基的化合物、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)因其容易合成或容易獲得而較佳。
Figure 02_image009
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Figure 02_image013
Figure 02_image015
Figure 02_image017
Figure 02_image019
Figure 02_image021
Figure 02_image023
Figure 02_image025
Figure 02_image027
Figure 02_image029
聚合性液晶化合物(X)及(Y)均為可水平配向後使用亦可垂直配向後使用。
相對於聚合性液晶組合物之固形物成分100質量份,聚合性液晶組合物中聚合性液晶化合物之含量例如為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。聚合性液晶化合物之含量若為上述範圍內,則有利於提高所得之液晶硬化膜之配向精度。再者,於聚合性液晶組合物包含2種以上聚合性液晶化合物之情形時,較佳為聚合性液晶組合物所含之所有液晶化合物之總量為上述含量之範圍內。又,本說明書中,聚合性液晶組合物之固形物成分係指自聚合性液晶組合物中去除有機溶劑等揮發性成分後之所有成分。
聚合性液晶組合物除包含聚合性液晶化合物外,還可進而包含溶劑,聚合起始劑、整平劑、抗氧化劑、光敏劑、反應性添加劑等添加劑。該等成分分別可僅使用1種亦可組合使用2種以上。
聚合性液晶組合物通常係以溶解於溶劑之狀態塗佈於基材膜等,因此較佳為包含溶劑。作為溶劑,較佳為可使聚合性液晶化合物溶解之溶劑,又,較佳為對於聚合性液晶化合物之聚合反應不具有活性之溶劑。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使用兩種以上。其中,就膜塗覆之觀點而言,較佳為使用選自醇溶劑、酯溶劑、酮溶劑、含氯溶劑、醯胺系溶劑及芳香族烴溶劑之至少1種,就聚合性液晶化合物之溶解性之觀點而言,更佳為使用選自酯溶劑、酮溶劑、醯胺系溶劑及芳香族烴溶劑之至少1種。
相對於聚合性液晶組合物100質量份,聚合性液晶組合物中溶劑之含量較佳為50~98質量份,更佳為70~95重量份。因此,較佳為聚合性液晶組合物100質量份中固形物成分占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會變低,因此存在膜之厚度變得大致均勻,不易產生不均之傾向。上述固形物成分可考慮欲製造之聚合性液晶硬化膜之厚度適當決定。
聚合起始劑係可於熱或光之作用下生成反應活性種,使聚合性液晶化合物等之聚合反應起始之化合物。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,就容易控制反應之觀點而言,較佳為藉由光照射產生自由基之光聚合起始劑。
作為光聚合起始劑,例如可列舉苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、苯偶醯縮酮化合物、肟化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、三𠯤化合物、錪鹽及鋶鹽,亦可使用市售品。具體而言,可列舉Irgacure(註冊商標)907、Irgacure184、Irgacure651、Irgacure819、Irgacure250、Irgacure369、Irgacure379、Irgacure127、Irgacure2959、Irgacure754、Irgacure379EG(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(陶氏公司製造)、Adeka Optomer SP-152、Adeka Optomer SP-170、Adeka Optomer N-1717、Adeka Optomer N-1919、Adeka Arkles NCI-831、Adeka Arkles 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(三和化學公司製造)等。 聚合性液晶組合物中包含之光聚合起始劑至少為1種,亦可組合使用複數種,根據與聚合性液晶組合物所含之聚合性液晶化合物之關係適當選擇即可。
光聚合起始劑之極大吸收波長較佳為300 nm~400 nm,更佳為300 nm~380 nm,如此則可充分利用自光源發出之能量,使生產性優異,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-嗎啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮及2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-(4-甲基苯基甲基)丁烷-1-酮等,更佳為可列舉2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮及2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮。作為α-苯乙酮化合物之市售品,可列舉Irgacure369、379EG、907(以上為BASF Japan(股)製造)及Seikuol BEE(精工化學公司製造)等。
肟酯系光聚合起始劑藉由被光照射而生成苯基自由基、甲基自由基等自由基。藉由該自由基使聚合性液晶化合物較好地進行聚合,其中,產生甲基自由基之肟酯系光聚合起始劑因聚合反應之起始效率較高故而較佳。又,要使聚合反應更有效率地進行,較佳為使用可有效率地利用波長350 nm以上之紫外線之光聚合起始劑。作為可有效率地利用波長350 nm以上之紫外線之光聚合起始劑,較佳為包含肟酯結構之三𠯤化合物、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。作為包含肟酯結構之咔唑化合物,可列舉1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、乙酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯)-9H-咔唑-3-基]-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IrgacureOXE-01、IrgacureOXE-02、IrgacureOXE-03(以上為BASF Japan股份有限公司製造)、Adeka Optomer N-1919、Adeka Arkles NCI-831(以上為股份有限公司ADEKA製造)等。
相對於聚合性液晶化合物100質量份,光聚合起始劑之含量通常為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,則使聚合性基之反應充分進行,且不易擾亂聚合性液晶化合物之配向。
整平劑係一種添加劑,具有調整聚合性液晶組合物之流動性而使塗佈組合物所得之塗膜更加平坦之功能。例如可列舉聚矽氧系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系之整平劑。作為整平劑,亦可使用市售品,具體可列舉DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上均為東麗道康寧(股)製造)、KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001(以上均為信越化學工業(股)製造)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上均為邁圖高新材料日本有限公司製造),fluorinert(註冊商標)FC-72、fluorinert FC-40、fluorinert FC-43、fluorinert FC-3283(以上均為Sumitomo 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(以上均為三菱綜合材料電子化成(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(以上均為AGC Seimi Chemical(股)製造),商品名E1830、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。整平劑可單獨使用或組合使用2種以上。
相對於聚合性液晶化合物100質量份,整平劑之含量較佳為0.01~5質量份,進而較佳為0.05~3質量份。若整平劑之含量為上述範圍內,則容易使聚合性液晶化合物配向,且獲得之液晶硬化膜有變得更加平滑之傾向,因此較佳。
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之二次抗氧化劑。要使聚合性液晶化合物聚合而不擾亂聚合性液晶化合物之配向,相對於聚合性液晶化合物100質量份,抗氧化劑之含量通常為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使用2種以上。
藉由使用光敏劑,可使光聚合起始劑高感度化。作為光敏劑,例如可列舉𠮿酮、9-氧硫𠮿
Figure 109131715-0000-3
等𠮿酮類;蒽及烷基醚等具有取代基之蒽類;啡噻𠯤;紅螢烯。光敏劑可單獨使用或組合使用2種以上。相對於聚合性液晶化合物100質量份,光敏劑之含量通常為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。
作為反應性添加劑,較佳為於其分子內具有碳-碳不飽和鍵及活性氫反應性基者。再者,此處之「活性氫反應性基」意為對羧基(-COOH)、羥基(-OH)、胺基(-NH2 )等具有活性氫之基具有反應性之基,其代表例有縮水甘油基、㗁唑啉基、碳二醯亞胺基、氮丙啶基、醯亞胺基、異氰酸基、硫代異氰酸基、馬來酸酐基等。反應性添加劑所具有之碳-碳不飽和鍵或活性氫反應性基之個數通常分別為1~20個,較佳為分別為1~10個。
較佳為反應性添加劑中至少存在2個活性氫反應性基,於該情形時,存在複數個之活性氫反應性基可相同亦可不同。
反應性添加劑所具有之碳-碳不飽和鍵可為碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵、或其等之組合,較佳為碳-碳雙鍵。其中,反應性添加劑較佳為以乙烯基及/或(甲基)丙烯酸基之形式含有碳-碳不飽和鍵。進而,較佳為活性氫反應性基為選自由環氧基、縮水甘油基及異氰酸基所組成之群中之至少1種之反應性添加劑,更佳為具有丙烯酸基及異氰酸基之反應性添加劑。
作為反應性添加劑之具體例,可列舉:甲基丙烯醯氧基縮水甘油醚及丙烯醯氧基縮水甘油醚等具有(甲基)丙烯酸基及環氧基之化合物;氧雜環丁烷丙烯酸酯及氧雜環丁烷甲基丙烯酸酯等具有(甲基)丙烯酸基及氧雜環丁烷基之化合物;內酯丙烯酸酯及內酯甲基丙烯酸酯等具有(甲基)丙烯酸基及內酯基之化合物;乙烯基㗁唑啉及異丙烯基㗁唑啉等具有乙烯基及㗁唑啉基之化合物;丙烯酸異氰酸基甲酯、甲基丙烯酸異氰酸基甲酯、丙烯酸2-異氰酸基乙酯或甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯等具有(甲基)丙烯酸基及異氰酸基之化合物之低聚物等。又,可列舉甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐、馬來酸酐或乙烯馬來酸酐等具有乙烯基或伸乙烯基及酸酐之化合物等。其中,較佳為甲基丙烯醯氧基縮水甘油醚、丙烯醯氧基縮水甘油醚、丙烯酸異氰酸基甲酯、甲基丙烯酸異氰酸基甲酯、乙烯基㗁唑啉、丙烯酸2-異氰酸基乙酯、甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯或上述之低聚物,尤佳為丙烯酸異氰酸基甲酯、丙烯酸2-異氰酸基乙酯或上述之低聚物。
作為上述反應性添加劑,可直接使用市售品或視需要將市售品精製後使用。作為市售品,例如可列舉Laromer(註冊商標)LR-9000(BASF公司製造)。
於聚合性液晶組合物包含反應性添加劑之情形時,相對於聚合性液晶化合物100質量份,反應性添加劑之含量通常為0.01~10質量份,較佳為0.1~7質量份。
用以形成水平配向液晶硬化膜及垂直配向液晶硬化膜之聚合性液晶組合物分別可藉由在規定溫度下攪拌聚合性液晶化合物、溶劑及聚合起始劑等成分等而獲得。
水平配向液晶硬化膜及垂直配向液晶硬化膜例如可藉由包含以下步驟之方法製造: 於基材或後述配向膜等之上形成包含至少1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物之塗膜,使該塗膜乾燥,且使該聚合性液晶組合物中之聚合性液晶化合物配向;及 保持著配向狀態使聚合性液晶化合物聚合,形成液晶硬化膜。
聚合性液晶組合物之塗膜可藉由於基材或如下所述之基材上形成之配向膜等之上塗佈聚合性液晶組合物而形成。 作為基材,例如可列舉玻璃基材或膜基材等,不過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,例如可列舉如聚乙烯、聚丙烯、及降莰烯系聚合物等聚烯烴;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;如三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、及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;如聚苯硫醚及聚苯醚等塑膠。可藉由溶劑流延法、熔融擠出法等公知手段將此種樹脂製作成膜,製成基材。於基材表面可具有以丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、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之保護層,亦可實施如聚矽氧處理之離型處理、電暈處理、電漿處理等表面處理。
作為基材,亦可使用市售製品。作為市售之纖維素酯基材,例如可列舉如Fujitac Film等富士軟片股份有限公司製造之纖維素酯基材;如「KC8UX2M」、「KC8UY」、及「KC4UY」等Konica Minolta Opto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,例如可列舉如「Topas(註冊商標)」等Ticona公司(德)製造之環狀烯烴系樹脂;如「ARTON(註冊商標)」等JSR股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂;如「ZEONOR(註冊商標)」、及「ZEONEX(註冊商標)」等日本瑞翁股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂;如「APEL」(註冊商標)等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,可列舉如「S-SINA(註冊商標)」及「SCA40(註冊商標)」等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)」等Optes股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂基材;「ARTON FILM(註冊商標)」等JSR股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂基材。
基材較佳為最終可自本發明之積層體剝離者。要使基材具有良好之易剝離性及處理性,並實現積層體之薄型化等,基材之厚度通常為5~300 μm,較佳為10~150 μm。
作為將聚合性液晶組合物塗佈於基材等之方法,可列舉旋塗法、擠壓塗佈法、凹版塗覆法、模嘴塗佈法、棒式塗佈法、敷料器法等塗佈法、軟版印刷法等印刷法等公知方法。
繼而,藉由乾燥等去除溶劑,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,藉由加熱由聚合性液晶組合物獲得之塗膜,可自塗膜乾燥去除溶劑,並且使聚合性液晶化合物相對於塗膜平面於理想之方向(例如水平或垂直方向)配向。塗膜之加熱溫度可根據使用之聚合性液晶化合物及形成塗膜之基材等之材質等適當決定,不過為了使聚合性液晶化合物向液晶相狀態相轉移,通常需要液晶相轉移溫度以上之溫度。為了去除聚合性液晶組合物所含之溶劑,並使聚合性液晶化合物成為理想之配向狀態,例如可加熱至上述聚合性液晶組合物所含之聚合性液晶化合物之液晶相轉移溫度(層列型相轉移溫度或向列型相轉移溫度)以上之溫度。加熱溫度較佳為比聚合性液晶化合物之液晶相轉移溫度高3℃以上、更佳為高5℃以上之溫度。加熱溫度之上限值並無特別限定,為了避免加熱對塗膜或基材等造成損傷,較佳為180℃以下,更佳為150℃以下。 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、示差掃描熱量計(DSC)、熱重量示差熱分析裝置(TG-DTA)等測定。又,於組合使用2種以上作為聚合性液晶化合物之情形時,上述相轉移溫度意為以如下方法測定之溫度:將構成聚合性液晶組合物之所有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混合,使用所得之聚合性液晶化合物之混合物,與使用1種聚合性液晶化合物之情形時同樣地進行測定。又,已知通常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較作為聚合性液晶化合物單體之液晶相轉移溫度低。
加熱時間可根據加熱溫度、使用之聚合性液晶化合物之種類、溶劑之種類、其沸點及其量等適當決定,通常為0.5~10分鐘,較佳為0.5~5分鐘。
溶劑自塗膜之去除可與加熱至聚合性液晶化合物之液晶相轉移溫度以上之步驟同時進行,亦可分別進行,為了提昇生產性,較佳為同時進行。亦可於加熱至聚合性液晶化合物之液晶相轉移溫度以上前設置預備乾燥步驟,該預備乾燥步驟係用以於不使由聚合性液晶組合物獲得之塗膜中所含之聚合性液晶化合物聚合之條件下,適當去除塗膜中之溶劑。作為該預備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)可根據使用之聚合性液晶化合物之種類、溶劑之種類、其沸點及其量等適當決定。
繼而,於所得之乾燥塗膜中,保持聚合性液晶化合物之配向狀態,藉由光照射使聚合性液晶化合物聚合,藉此形成以理想之配向狀態存在之聚合性液晶化合物之聚合物即液晶硬化膜。作為聚合方法,通常使用光聚合法。光聚合中,作為照射乾燥塗膜之光,根據該乾燥塗膜所含之光聚合起始劑之種類、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等活性能量射線。其中,就容易控制聚合反應之進行、以及可使用該領域廣泛用作光聚合裝置者之方面而言,較佳為紫外光,較佳為預先選擇聚合性液晶組合物所含有之聚合性液晶化合物及光聚合起始劑之種類,使其等可藉由紫外光進行光聚合。又,聚合時,藉由利用適當之冷卻手段一面冷卻乾燥塗膜一面進行光照射,而亦可控制聚合溫度。若採用此種冷卻手段,於更低之溫度下實施聚合性液晶化合物之聚合,則即便基材之耐熱性相對較低,亦可適當地形成液晶硬化膜。又,亦可藉由使聚合溫度於不會因光照射時之熱產生不良(基材之熱所致之變形等)之範圍內升高,促進聚合反應。光聚合時,亦可藉由進行遮蔽或顯影等獲得經圖案化之硬化膜。
作為上述活性能量射線之光源,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 Emiting Diode,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10~3,000mW/cm2 。紫外線照射強度較佳為對光聚合起始劑之活性化有效之波長區域內之強度。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次或複數次照射,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
液晶硬化膜之厚度可根據液晶硬化膜之種類、應用之顯示裝置等適當選擇。較佳為0.1~5 μm,更佳為0.2~4 μm,進而較佳為0.2~3 μm。
亦可將水平配向液晶硬化膜及/或垂直配向液晶硬化膜形成於配向膜上。配向膜具有使聚合性液晶化合物於所期望之方向進行液晶配向之配向限制力。藉由利用具有使聚合性液晶化合物於水平方向配向之配向限制力之水平配向膜、或具有使其於垂直方向配向之配向限制力之垂直配向膜來形成液晶硬化膜,可使聚合性液晶化合物按所期望之方向以高精度配向,裝入至顯示裝置等時可獲得表現出優異之光學特性之液晶硬化膜。配向限制力可根據配向膜之種類、表面狀態或摩擦條件等任意調整,於以光配向性聚合物形成配向膜之情形時,可藉由偏光照射條件等任意調整。
作為配向膜,較佳為如下者:具有不會因塗佈聚合性液晶組合物等而溶解之耐溶劑性,且對於用以去除溶劑及使聚合性液晶化合物配向之加熱處理具有耐熱性。作為配向膜,可列舉包含配向性聚合物之配向膜、光配向膜及於表面具有凹凸圖案或複數個槽之雙配向膜、於配向方向延伸之延伸膜等,就配向角之精度及品質之觀點而言,較佳為光配向膜。
作為配向性聚合物,例如可列舉於分子內具有醯胺鍵之聚醯胺及明膠類、於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、聚伸乙基亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯啶酮、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組合使用2種以上。
包含配向性聚合物之配向膜通常藉由如下方法獲得:將使配向性聚合物溶解於溶劑中而成之組合物(以下亦稱為「配向性聚合物組合物」)塗佈於基材膜等要形成配向膜之表面,去除溶劑;或者,將配向性聚合物組合物塗佈於基材,去除溶劑,進行摩擦(摩擦法)。作為溶劑,可列舉與上文例示之可用於聚合性液晶組合物之溶劑相同者。
配向性聚合物組合物中之配向性聚合物之濃度為可使配向性聚合物材料完全溶解於溶劑中之範圍即可,以固形物成分換算,相對於溶液較佳為0.1~20%,進而較佳為0.1~10%左右。
作為配向性聚合物組合物,亦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膜等要形成配向膜之表面之方法,可列舉與例示之將聚合性液晶組合物塗佈於基材膜之方法相同者。
作為去除配向性聚合物組合物所含之溶劑之方法,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:藉由將配向性聚合物組合物塗佈於基材並進行退火,於基材表面形成配向性聚合物之膜,使該膜接觸卷附有摩擦布且旋轉之摩擦輥。進行摩擦處理時,若進行遮蔽,則亦可於配向膜形成配向方向不同之複數個區域(圖案)。
光配向膜通常係藉由如下方法獲得:將包含具有光反應性基之聚合物及/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」)塗佈於要形成配向膜之基材表面,去除溶劑後,照射偏光(較佳為偏光UV(Ultraviolet,紫外線))。光配向膜藉由選擇照射之偏光之偏光方向,可任意控制配向限制力之方向,就這一點而言亦較為有利。
光反應性基係指藉由光照射而產生液晶配向能之基。具體而言,可列舉參與藉由光照射產生之分子之配向誘發或異構化反應、二聚化反應、光交聯反應或光分解反應等成為液晶配向能之起源之光反應的基。其中,參與二聚化反應或光交聯反應之基因配向性優異,故而較佳。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)所組成之群中之至少1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、苯乙烯基吡啶基、苯乙烯基吡啶鎓基、查耳酮基及肉桂醯基等。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(formazan)基、及具有氧偶氮苯結構之基等。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等。該等基亦可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧羰基、羥基、磺酸基、鹵素化烷基等取代基。
其中,較佳為參與光二聚化反應之光反應性基,就光配向所需之偏光照射量相對較少,且容易獲得熱穩定性及經時穩定性優異之光配向膜之觀點,光反應性基較佳為肉桂醯基及查耳酮基。尤其,於液晶硬化膜係由具有(甲基)丙烯醯氧基作為聚合性基之聚合性液晶化合物形成之情形時,作為形成配向膜之具有光反應性基之聚合物,若使用如聚合物側鏈之末端部為肉桂酸結構之具有肉桂醯基者,則可提昇與液晶硬化膜之密接性。
作為光配向膜形成用組合物所含之溶劑,可列舉與上文例示之可用於聚合性液晶組合物之溶劑相同者,可根據具有光反應性基之聚合物或單體之溶解性適當選擇。
光配向膜形成用組合物中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及目標光配向膜之厚度適當調節,但相對於光配向膜形成用組合物之質量,較佳為至少0.2質量%,更佳為0.3~10質量%之範圍內。光配向膜形成用組合物亦可於不明顯損害光配向膜之特性之範圍內包含聚乙烯醇及聚醯亞胺等高分子材料及光敏劑。
作為於要形成配向膜之表面塗佈光配向膜形成用組合物之方法,可列舉與塗佈配向性聚合物組合物之方法同樣之方法。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。
照射偏光之形式可為對自塗佈於基板上之光配向膜形成用組合物去除溶劑後所得者直接照射偏光UV,亦可為自基材側照射偏光,使偏光透射照射。又,該偏光尤佳為實質上平行之光。照射之偏光之波長較佳為具有光反應性基之聚合物或單體之光反應性基可吸收光能量之波長區域者。具體而言,尤佳為波長250~400 nm之範圍之UV(紫外線)。作為用於該偏光照射之光源,可列舉氙氣燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、KrF、ArF等紫外光雷射等,更佳為高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈。該等中,高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈因波長313 nm之紫外線之發光強度較大,因此較佳。藉由使來自上述光源之光通過適當之偏光元件照射,可照射偏光UV。作為該偏光元件,可使用偏光鏡、或葛蘭-湯普生稜鏡、葛蘭-泰勒等稜鏡偏光稜鏡、或線柵類型之偏光元件。
再者,若於照射摩擦或偏光照射時進行遮蔽,則亦可形成液晶配向方向不同之複數個區域(圖案)。
溝槽(groove)配向膜係於膜表面具有凹凸圖案或複數個溝槽(槽)之膜。於自具有等間隔排列之複數個直線狀溝槽之膜塗佈聚合性液晶化合物之情形時,液晶分子於沿著該槽之方向配向。
作為獲得溝槽配向膜之方法,可列舉如下方法:於感光性聚醯亞胺膜表面經由具有圖案形狀之狹縫之曝光用遮罩進行曝光後,進行顯影及沖洗處理,形成凹凸圖案;於表面具有槽之板狀母盤形成硬化前之UV硬化樹脂之層,將所形成之樹脂層轉移至基材等後進行硬化;及將具有複數個槽之輥狀母盤壓抵於要形成配向膜之表面所形成的硬化前之UV硬化樹脂之膜,形成凹凸,其後進行硬化;等等。
配向膜(包含配向性聚合物之配向膜或光配向膜)之厚度通常處於10~10000 nm之範圍內,較佳處於10~2500 nm之範圍內,更佳為10~1000 nm以下,進而較佳為10~500 nm,尤佳處於50~250 nm之範圍內。
於本發明之積層體中,只要可形成具有與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之關係滿足式(1)之折射率的層,則形成位於水平配向液晶硬化膜與垂直配向液晶硬化膜之間之黏接著劑層之黏接著劑並無特別限定,例如可使用光學膜之領域中先前公知黏接著劑。
本發明中,為了提高光學特性,較佳為將構成積層體之垂直配向液晶硬化膜之相位差值控制於例如上述式(5)之特定範圍內,伴隨於此,垂直配向液晶硬化膜之折射率亦成為特定之範圍。因此,於控制如滿足式(1)之黏接著劑層之面內折射率與垂直配向液晶硬化膜之面內折射率之差時,較佳為進行調整以使黏接著劑層之面內相位差值接近垂直配向液晶硬化膜之面內折射率。
作為黏接著劑,例如可列舉化學反應型接著劑、乾燥固化型接著劑及感壓式黏著劑。作為化學反應型接著劑,例如可列舉活性能量射線硬化型接著劑。於本發明之一形態中,形成黏接著劑層之黏接著劑較佳為活性能量射線硬化型接著劑。
活性能量射線硬化型接著劑係指接受活性能量射線之照射而硬化之接著劑。作為活性能量射線硬化型接著劑,按其硬化方式進行分類,可列舉包含陽離子聚合性化合物作為硬化性化合物之陽離子聚合型接著劑、包含自由基聚合性化合物作為硬化性化合物之自由基聚合型接著劑、包含陽離子聚合性化合物及自由基聚合性化合物雙方之混合型硬化性接著劑等。作為陽離子聚合性化合物之具體例,可列舉分子內具有1個以上環氧基之環氧化合物、分子內具有1個以上氧雜環丁烷環之氧雜環丁烷化合物、乙烯化合物等。又,作為自由基聚合性化合物之具體例,可列舉分子內具有1個以上(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸系化合物、乙烯化合物等。活性能量射線硬化型接著劑可包含1種或2種以上陽離子聚合性化合物、及/或包含1種或2種以上自由基聚合性化合物。
作為陽離子聚合型接著劑之主成分之陽離子聚合性化合物係指藉由紫外線、可見光、電子束、X射線等活性能量射線之照射或加熱發生陽離子聚合反應而硬化之化合物或低聚物,可例示環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、乙烯化合物等。其中,較佳之陽離子聚合性化合物為環氧化合物。
環氧化合物係分子內具有1個以上、較佳為2個以上環氧基之化合物。環氧化合物可單獨使用1種,亦可併用2種以上。作為環氧化合物,可列舉脂環式環氧化合物、芳香族環氧化合物、氫化環氧化合物、脂肪族環氧化合物等。
脂環式環氧化合物係分子內具有1個以上鍵結於脂環式環之環氧基之化合物。具體而言,例如可列舉3',4'-環氧環己烷羧酸3,4-環氧環己基甲酯、3,4-環氧基-6-甲基環己烷羧酸3,4-環氧基-6-甲基環己基甲酯、伸乙基雙(3,4-環氧環己烷羧酸酯)、己二酸雙(3,4-環氧環己基甲基)酯、己二酸雙(3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基)酯、二乙二醇雙(3,4-環氧基環己基甲醚)、乙二醇雙(3,4-環氧基環己基甲醚)、2,3,14,15-二環氧基-7,11,18,21-四氧雜三螺[5.2.2.5.2.2]二十一烷、3-(3,4-環氧基環己基)-8,9-環氧基-1,5-二氧雜螺[5.5]十一烷、4-二氧化乙烯基環己烯、二氧化檸檬烯、雙(2,3-環氧基環戊基)醚、二氧化二環戊二烯。
芳香族環氧化合物係於分子內具有芳香族環及環氧基之化合物。作為其具體例,可列舉雙酚A之二縮水甘油醚、雙酚F之二縮水甘油醚、雙酚S之二縮水甘油醚等雙酚型環氧化合物或其低聚物;酚系酚醛清漆環氧樹脂、甲酚酚醛清漆環氧樹脂、羥基苯甲醛酚系酚醛清漆環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;2,2',4,4'-四羥基二苯基甲烷之縮水甘油醚、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮之縮水甘油醚等多官能型環氧化合物;環氧化聚乙烯酚等多官能型環氧樹脂。
氫化環氧化合物可為具有脂環式環之多元醇之縮水甘油醚,藉由於觸媒之存在下、加壓下對芳香族多元醇之芳香環選擇性地進行氫化反應而獲得核氫化聚羥基化合物,使該核氫化聚羥基化合物縮水甘油醚化而獲得上述脂環式環之多元醇之縮水甘油醚。芳香族多元醇之具體例例如包含雙酚A、雙酚F、雙酚S等雙酚型化合物;酚系酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、羥基苯甲醛酚系酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型樹脂;四羥基二苯基甲烷、四羥基二苯甲酮、聚乙烯酚等多官能型化合物。藉由使表氯醇與對芳香族多元醇之芳香環進行氫化反應獲得之脂環式多元醇反應,可獲得縮水甘油醚。
脂肪族環氧化合物係分子內具有至少1個與脂肪族碳原子鍵結之環氧乙烷環(3員環狀醚)之化合物。例如可列舉丁基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚等單官能之環氧化合物;1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚等2官能之環氧化合物;三羥甲基三縮水甘油醚、新戊四醇四縮水甘油醚等3官能以上之環氧化合物;4-二氧化乙烯基環己烯、二氧化檸檬烯等具有1個直接鍵結於脂環式環之環氧基、及鍵結於脂肪族碳原子之環氧乙烷環之環氧化合物等。
作為陽離子聚合性化合物之一之氧雜環丁烷化合物係於分子內含有1個以上氧雜環丁烷環(氧雜環丁基)之化合物。具體而言,例如可列舉3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷(亦稱為氧雜環丁烷醇)、2-乙基己基氧雜環丁烷、1,4-雙[{(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基}甲基]苯(亦稱為苯二甲基雙氧雜環丁烷)、3-乙基-3[{(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基}甲基]氧雜環丁烷、3-乙基-3-(苯氧甲基)氧雜環丁烷、3-(環己基氧基)甲基-3-乙基氧雜環丁烷。氧雜環丁烷化合物可用作陽離子聚合性化合物之主成分,亦可與環氧化合物併用。
作為可成為陽離子聚合性化合物之乙烯化合物,可列舉脂肪族或脂環式之乙烯醚化合物,其具體例例如包含正戊基乙烯醚、異戊基乙烯醚、正己基乙烯醚、正辛基乙烯醚、2-乙基己基乙烯醚、正十二烷基乙烯醚、硬脂基乙烯醚、油基乙烯醚等之碳數5~20之烷基或烯基醇之乙烯醚;2-羥基乙基乙烯醚、3-羥基丙基乙烯醚、4-羥基丁基乙烯醚等含羥基之乙烯醚;環己基乙烯醚、2-甲基環己基乙烯醚、環己基甲基乙烯醚、苄基乙烯醚等具有脂肪族環或芳香族環之單醇之乙烯醚;甘油單乙烯醚、1,4-丁二醇單乙烯醚、1,4-丁二醇二乙烯醚、1,6-己二醇二乙烯醚、新戊二醇二乙烯醚、季戊四醇二乙烯醚、季戊四醇四乙烯醚、三羥甲基二乙烯醚、三羥甲基三乙烯醚、1,4-二羥基環己烷單乙烯醚、1,4-二羥基環己烷二乙烯醚、1,4-二羥基甲基環己烷單乙烯醚、1,4-二羥基甲基環己烷二乙烯醚等多價醇之單~聚乙烯醚;二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、二乙二醇單丁基單乙烯醚等聚伸烷基二醇單~二乙烯醚;縮水甘油基乙烯醚、乙二醇乙烯醚甲基丙烯酸酯等其他乙烯醚。乙烯化合物可用作陽離子聚合性化合物之主成分,亦可與環氧化合物、或環氧化合物及氧雜環丁烷化合物併用。
藉由適當選擇作為主成分之陽離子聚合性化合物之種類、組合、及其等之含量等,可將由包含該陽離子聚合性化合物之活性能量射線硬化型接著劑形成之黏接著劑層之面內折射率控制於理想之範圍內。 例如,藉由包含芳香族環氧化合物、脂環式環氧化合物,存在獲得之黏接著劑層之面內折射率變高之傾向。例如,藉由包含脂肪族環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、乙烯化合物,存在獲得之黏接著劑層之面內折射率變低之傾向。藉由適當組合包含此種具有面內折射率變高之傾向的化合物及具有面內折射率變低之傾向之化合物,容易將獲得之黏接著劑層之面內折射率控制於理想之範圍內。
相對於陽離子聚合型接著劑(包含混合型硬化性接著劑之情形)所含之硬化性化合物之總量100質量%,陽離子聚合型接著劑中之陽離子聚合性化合物之含量較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上,進而較佳為70質量%以上。再者,於陽離子聚合型接著劑包含2種以上陽離子聚合性化合物之情形時,較佳為其等之總量為上述範圍內。
於活性能量射線硬化型接著劑包含陽離子聚合性化合物之情形時,較佳為含有光陽離子聚合起始劑。光陽離子聚合起始劑藉由照射如可見光線、紫外線、X射線、或電子束等活性能量射線,產生陽離子種或路易斯酸,使陽離子硬化性化合物之聚合反應起始。光陽離子聚合起始劑於光之作用下發揮觸媒之作用,因此即便混合進光陽離子聚合性化合物,保存穩定性及作業性仍然優異。作為藉由照射活性能量射線產生陽離子種或路易斯酸之化合物,例如可列舉如芳香族錪鹽、芳香族鋶鹽等鎓鹽、芳香族重氮鎓鹽、鐵-芳烴錯合物等。
芳香族錪鹽係具有二芳基錪陽離子之化合物,作為該陽離子,典型而言可列舉二苯基錪陽離子。芳香族鋶鹽係具有三芳基鋶陽離子之化合物,作為該陽離子,典型而言可列舉三苯基鋶陽離子、4,4'-雙(二苯基二氫硫基)二苯基硫化物陽離子等。芳香族重氮鎓鹽係具有重氮鎓陽離子之化合物,作為該陽離子,典型而言可列舉苯重氮鎓陽離子。又,鐵-芳烴錯合物典型而言可列舉環戊二烯基鐵(II)芳烴陽離子錯鹽。
上述所示之陽離子與陰離子(anion)成對構成光陽離子聚合起始劑。舉出構成光陽離子聚合起始劑之陰離子之例,有特殊磷系陰離子[(Rf)n PF6 n ]- 、六氟磷酸根陰離子PF6 - 、六氟銻酸根陰離子SbF6 - 、五氟羥基銻酸根陰離子SbF5 (OH)- 、六氟砷酸根陰離子AsF6 - 、四氟硼酸根陰離子BF4 - 、四(五氟苯基)硼酸根陰離子B(C6 F5 )4 - 等。其中,就陽離子聚合性化合物之硬化性及獲得之接著劑層之安全性之觀點而言,較佳為特殊磷系陰離子[(Rf)n PF6-n ]- 、六氟磷酸根陰離子PF6 -
光陽離子聚合起始劑可僅單獨使用1種亦可併用2種以上。其中,芳香族鋶鹽於300 nm附近之波長區域亦具有紫外線吸收特性,因此可提供硬化性優異、具有良好機械強度及接著強度之硬化物,故而適合使用。
相對於陽離子聚合性化合物100質量份,陽離子聚合型接著劑中之光陽離子聚合起始劑之調配量(固形物成分量)通常為0.5~10質量份,較佳為6質量份以下。若光陽離子聚合起始劑之含量處於上述範圍內,則可使陽離子聚合性化合物充分硬化。
亦可藉由在陽離子聚合型接著劑中除了含有陽離子聚合性化合物以外還含有自由基聚合性化合物而製成混合型接著劑。有時,藉由併用自由基聚合性化合物,容易調整黏接著劑層之面內折射率。
作為自由基聚合型接著劑之主成分之自由基聚合性化合物係指藉由紫外線、可見光、電子束、X射線等活性能量射線之照射或加熱發生自由基聚合反應而硬化之化合物或低聚物,具體可列舉具有乙烯性不飽和鍵之化合物。作為具有乙烯性不飽和鍵之化合物,除可列舉分子內具有1個以上(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸系化合物外,還可列舉如苯乙烯、苯乙烯磺酸、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、N-乙烯基-2-吡咯啶酮之乙烯化合物等。該等可僅單獨使用1種亦可併用2種以上。
作為(甲基)丙烯酸系化合物,可列舉於分子內具有至少2個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯低聚物等含(甲基)丙烯醯基之化合物,其係使分子內具有至少1個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸酯單體、(甲基)丙烯醯胺單體、及含官能基之化合物2種以上進行反應所得。(甲基)丙烯酸酯低聚物較佳為分子內具有至少2個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸酯低聚物。
於活性能量射線硬化型接著劑含有自由基聚合性化合物之情形時,較佳為含有光自由基聚合起始劑。光自由基聚合起始劑藉由照射如可見光線、紫外線、X射線、或電子束等活性能量射線而使自由基硬化性化合物之聚合反應起始。光自由基聚合起始劑可單獨僅使用1種亦可併用2種以上。
光自由基聚合起始劑之具體例包含苯乙酮、3-甲基苯乙酮、苄基二甲基縮酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等苯乙酮系起始劑;二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯甲酮等二苯甲酮系起始劑;苯偶姻丙基醚、苯偶姻乙基醚等苯偶姻醚系起始劑;4-異丙基9-氧硫𠮿
Figure 109131715-0000-3
等9-氧硫𠮿
Figure 109131715-0000-3
系起始劑;以及𠮿酮、茀酮、樟腦醌、苯甲醛、蒽醌。
相對於自由基聚合性化合物100質量份,自由基聚合型接著劑中之光自由基聚合起始劑之調配量通常為0.5~20質量份,較佳為1~6質量份。若光自由基聚合起始劑之含量為上述範圍內,則可使自由基聚合性化合物充分硬化。
活性能量射線硬化型接著劑可視需要包含氧雜環丁烷、多元醇等陽離子聚合促進劑、光敏劑、離子捕捉劑、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、消泡劑、防靜電劑、整平劑、及/或溶劑等添加劑。
於使用活性能量射線硬化型接著劑之情形時,藉由照射活性能量射線使活性能量射線硬化型接著劑硬化,藉此獲得黏接著劑層。活性能量射線之光源並無特別限定,較佳為於波長400 nm以下具有發光分佈之活性能量射線,更佳為紫外線。作為光源,具體可列舉低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、及金屬鹵化物燈等。
對活性能量射線硬化型接著劑之光照射強度並無特別限定,根據活性能量射線硬化型接著劑之組成適當決定,對聚合起始劑之活性化有效之波長區域之照射強度通常為10~3,000mW/cm2 。對活性能量射線硬化型接著劑之光照射時間並無特別限制,根據要硬化之活性能量射線硬化型接著劑適當選擇即可,通常為0.1秒~10分鐘,較佳為1秒~5分鐘,更佳為5秒~3分鐘,進而較佳為10秒~1分鐘。若以此種紫外線照射強度照射1次或複數次,則其累計光量通常為10~3,000 mJ/cm2 ,較佳為50~2,000 mJ/cm2 ,更佳為100~1,000 mJ/cm2
作為乾燥固化型接著劑,可列舉具有羥基、羧基或胺基等質子性官能基及乙烯性不飽和基之單體之聚合物;或含有胺基甲酸酯樹脂作為主成分、進而含有多價醛、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之組合物等。作為具有羥基、羧基或胺基等質子性官能基及乙烯性不飽和基之單體之聚合物,可列舉乙烯-馬來酸共聚物、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。相對於水100質量份,水系之乾燥固化型接著劑中之聚乙烯醇系樹脂之含量通常為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。此處之聚酯系離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂係指具有聚酯骨格之胺基甲酸酯樹脂,且係於其中導入有少量離子性成分(親水成分)之樹脂。該離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂不使用乳化劑便可於水中乳化成乳液,因此可作為水系黏接著劑。於使用聚酯系離子聚合物型胺基甲酸酯樹脂之情形時,調配水溶性環氧化合物作為交聯劑較為有效。
作為環氧樹脂可列舉聚醯胺環氧樹脂等,該聚醯胺環氧樹脂係使二伸乙基三胺或三乙四胺等聚伸烷基聚胺與己二酸等二羧酸反應獲得聚醯胺聚胺後,使該聚醯胺聚胺與表氯醇反應而獲得。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 Resin675”(以上為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。
乾燥固化型接著劑可包含溶劑。作為溶劑,可列舉水、水與親水性有機溶劑(例如醇溶劑、醚溶劑、酯溶劑等)之混合溶劑、有機溶劑等。作為接著劑成分,例如可列舉包含聚乙烯醇系樹脂或胺基甲酸酯樹脂之接著劑。
於使用乾燥固化型接著劑之情形時,藉由使乾燥固化型接著劑之塗膜乾燥硬化,可獲得黏接著劑層。例如可藉由吹送熱風進行該乾燥處理,其溫度視溶劑之種類不同,不過通常為30~200℃,較佳為35~150℃,更佳為40~100℃,進而較佳處於60~100℃之範圍內。又,乾燥時間通常為10秒~30分鐘左右。
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之光學透明性優異,且容易提昇黏著性及耐熱性等,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之烷基的(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸羥基乙酯等具有官能基之(甲基)丙烯酸系單體之共聚物。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,可列舉上文列舉之可用於聚合性液晶組合物等之溶劑等。感壓式黏著劑亦可含有光擴散劑。光擴散劑係對黏著劑賦予光擴散性之添加劑,為折射率與黏著劑所含之聚合物之折射率不同之微粒子即可。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包含之聚合物大多具有1.4~1.6左右之折射率,因此較佳為自折射率1.2~1.8之光擴散劑適當選擇。黏著劑作為有效成分包含之聚合物與光擴散劑之折射率差通常為0.01以上,就顯示裝置之亮度及顯示性之觀點而言,較佳為0.01~0.2。用作光擴散劑之微粒子較佳為球形且接近單分散之微粒子,更佳為平均粒徑2~6 μm之微粒子。折射率藉由通常之最小偏角法或阿貝折射計測定。
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。相對於聚合物100質量份,光擴散劑之含量通常為3~30質量份。
黏接著劑層之厚度可根據構成黏接著劑層之黏接著劑之種類、所期望之黏接著力等適當決定,通常為0.01 μm以上20 μm以下,較佳為0.05 μm以上,更佳為0.1 μm以上,尤佳為0.2 μm以上,又,較佳為20 μm以下,更佳為10 μm以下,進而較佳為5 μm以下,尤佳為2 μm以下,特別較佳為1.5 μm以下。 通常,存在如下傾向:位於水平配向液晶硬化膜與垂直配向液晶硬化膜之間之黏接著劑層之厚度越薄,則水平配向液晶硬化膜與黏接著劑層之界面產生之界面反射、與垂直配向液晶硬化膜與黏接著劑層之界面產生之界面反射越容易相互干涉,越容易產生干涉斑。即便於此種情形時,本發明之積層體亦使垂直配向液晶硬化膜之面內折射率與黏接著劑層之面內折射率之差較小,抑制垂直配向液晶硬化膜與黏接著劑層之界面產生反射,因此即便黏接著劑層之厚度變薄,亦可有效地抑制干涉斑之產生,故而有利。因此,本發明之較佳一形態中,黏接著劑層之厚度較佳為0.1 μm以上2 μm以下,更佳為0.2 μm以上1.5 μm以下。若黏接著劑層之厚度為上述範圍內,則不易產生干涉斑,可確保高黏接著性同時實現積層體之薄型化。
本發明之積層體例如可藉由經由上述黏接著劑層將水平配向液晶硬化膜與垂直配向液晶硬化膜積層(貼合)而製造。
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、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係藉由於偏光元件之至少一面經由接著劑利用透明保護膜夾住該偏光元件而製作,上述偏光元件係經由以下步驟製造:對聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸;藉由以二色性色素對聚乙烯醇系樹脂膜進行染色,使其吸附該二色性色素;以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;及利用硼酸水溶液進行處理後,進行水洗。
聚乙烯醇系樹脂係藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化獲得。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除可使用作為乙酸乙烯酯之單獨聚合物之聚乙酸乙烯酯以外,還可使用乙酸乙烯酯與可與其共聚之其他單體之共聚物。作為可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、具有銨基之丙烯醯胺類等。
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。聚乙烯醇系樹脂亦可經改性,例如亦可使用經醛類改性之聚乙烯醇縮甲醛、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,較佳處於1,500~5,000之範圍內。
將此種聚乙烯醇系樹脂製膜而成者用作偏光膜之坯膜。將聚乙烯醇系樹脂製膜之方法並無特別限定,可用公知方法製膜。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用二色性色素進行染色前進行,可與染色同時進行,或可於染色後進行。於對單軸延伸染色後進行之情形時,該單軸延伸可於硼酸處理前進行,亦可於硼酸處理中進行。又,亦可於該等複數個階段進行單軸延伸。單軸延伸時,可於周速不同之輥間進行單軸延伸,亦可使用熱輥進行單軸延伸。又,單軸延伸可為於大氣中進行延伸之乾式延伸,亦可為使用溶劑於使聚乙烯醇系樹脂膜彭潤之狀態下進行延伸的濕式延伸。延伸倍率為通常3~8倍左右。
利用二色性色素對聚乙烯醇系樹脂膜進行之染色例如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的方法進行。
作為二色性色素,具體而言可使用碘或二色性有機染料。作為二色性有機染料,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於染色處理前預先實施浸漬於水之處理。
於使用碘作為二色性色素之情形時,通常採用於含有碘及碘化鉀之水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜進行染色的方法。該水溶液中之碘之含量於每100質量份水中通常為0.01~1質量份左右。又,碘化鉀之含量於每100質量份水中通常為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,浸漬於該水溶液中之時間(染色時間)通常為20~1,800秒左右。
另一方面,於使用二色性有機染料作為二色性色素之情形時,通常採用於包含水溶性二色性染料之水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜進行染色的方法。該水溶液中之二色性有機染料之含量於每100質量份水中通常為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,浸漬於該水溶液之時間(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中之方法進行。該硼酸水溶液中之硼酸之含量於每100質量份水中通常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,較佳為該硼酸水溶液含有碘化鉀,該情形時,碘化鉀之含量於每100質量份水中通常為0.1~15質量份左右,較佳為5~12質量份。浸漬於硼酸水溶液中之時間通常為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℃。
通常對硼酸處理後之聚乙烯醇系樹脂膜進行水洗處理。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,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。藉由乾燥處理將偏光元件之水分率降低至實用之程度。其水分率通常為5~20質量%左右,較佳為8~15質量%。若水分率為上述範圍內,則可獲得具有適度之可撓性、且熱穩定性優異之偏光元件。
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二色性色素之組合物、或包含二色性色素及聚合性液晶之組合物所得之膜等。該膜較佳為於其單面或雙面具有保護膜。作為該保護膜,可列舉與上文作為可用於製造水平配向液晶硬化膜之基材例示的樹脂膜相同者。
塗佈有具有吸收各向異性之色素之膜較佳為較薄,但若過薄則存在強度降低、加工性劣化之傾向。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。
藉由於以此種方式所得之偏光元件之至少一面經由接著劑積層透明保護膜,獲得偏光膜。作為透明保護膜,可較佳使用與上文作為可用於製造水平配向液晶硬化膜等之基材例示的樹脂膜同樣之透明膜。
本發明之橢圓偏光板係包含本發明之積層體及偏光膜而構成者,例如藉由將本發明之積層體及偏光膜經由黏接著劑層等積層,可獲得本發明之橢圓偏光板。作為黏接著劑層,可使用該領域中先前公知之黏接著劑,例如可列舉與上文例示之可用於積層水平配向液晶硬化膜及垂直配向液晶硬化膜之黏接著劑同樣之黏接著劑。
本發明之一形態中,於將本發明之積層體及偏光膜積層之情形時,較佳為以使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度成為45±5°之方式進行積層。
本發明之橢圓偏光板可具有如先前之一般橢圓偏光板、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(片材)、用於保護偏光膜或相位差膜之表面不受損傷或污染之保護膜等。
本發明之橢圓偏光板可用於各種顯示裝置。 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(例如場效發射顯示裝置(FED)、表面電場發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用電子墨水或電泳元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(例如柵狀光閥成像系統(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。液晶顯示裝置包含透射型液晶顯示裝置、半透射型液晶顯示裝置、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。尤其是本發明之橢圓偏光板可較佳用於有機電致發光(EL)顯示裝置及無機電致發光(EL)顯示裝置,本發明之積層體可較佳用於液晶顯示裝置及觸控面板顯示裝置。該等顯示裝置藉由具備不易產生干涉斑之本發明之積層體,可表現出良好之圖像顯示特性。 [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」只要未特別記載,則分別意為質量%及質量份。
1.黏接著劑之製備 (1)活性能量射線硬化型接著劑之製備 按照表1所示之組成(表1中之單位為質量份),混合陽離子聚合性化合物(單體(A-1)~(A-6))及陽離子聚合起始劑後,進行消泡,製備活性能量射線硬化型接著劑A~F。再者,作為陽離子聚合性化合物之單體(A-1)~(A-6)分別為以下所示之成分,陽離子聚合起始劑(B)調配成50質量%碳酸丙二酯溶液,於表1中示出其固形物成分量。
<陽離子聚合性化合物(單體)> A-1:3',4'-環氧環己基甲基 3,4-環氧環己烷羧酸酯(商品名:CEL2021P,大賽璐(股)製造) A-2:1,6-己二醇二縮水甘油醚(商品名:EX-212L,長瀨化成(股)製造) A-3:4-羥基丁基乙烯醚(商品名:HBVE,丸善石油化學(股)製造) A-4:對第三丁基苯基縮水甘油醚(商品名:EX-146,長瀨化成(股)製造) A-5:雙酚F型環氧樹脂(商品名:EXA-830CRP,DIC(股)製造) A-6:2-乙基己基縮水甘油醚(商品名:EX-121,長瀨化成(股)製造)
<陽離子聚合起始劑> B:陽離子聚合起始劑(商品名:CPI-100P,San-Apro(股)製造,50質量%溶液)
[表1]
   陽離子聚合性化合物(單體) 陽離子聚合起始劑 硬化物折射率 n2
A-1 A-2 A-3 A-4 A-5 A-6 B
接著劑A 30 45 25          3 1.49
接著劑B 55 30 15          3 1.51
接著劑C 60 20    20       3 1.53
接著劑D    25 10    65    3 1.56
接著劑E    55          45 3 1.46
接著劑F          30 70    3 1.59
(2)折射率之測定方法 使用棒式塗佈機[第一理化(股)製造]將上述製備所得之接著劑A~F分別塗佈於環烯烴聚合物膜(COP:ZF-14 日本瑞翁股份有限公司製造)之單面,用紫外線照射裝置[Fusion UV Systems(股)製造]以累計光量600 mJ/cm2 (UV-B)照射紫外線,獲得硬化物。用接觸式膜厚計根據與環烯烴聚合物膜之厚度之差量測定出所得之硬化物之膜厚,結果約為30 μm。自所得之硬化物剝離COP,於25℃環境下使用多波長阿貝折射計[Atago(股)製造之“DR-M4”]測定硬化物之折射率n2(589 nm)。將結果示於表1。
2.垂直配向液晶硬化膜形成用組合物之製備 (1)垂直配向液晶硬化膜形成用組合物1之製備 按照表2所記載之組成混合各成分,將所得之溶液於80℃下攪拌1小時後,冷卻至室溫,製備垂直配向液晶硬化膜形成用組合物1。 再者,表2中之各成分分別為以下所示之成分,調配量表示各成分相對於製備所得之組合物之總量之調配比率。
[表2]
垂直配向液晶硬化膜 形成用組合物1 聚合性液晶化合物 聚合起始劑 整平劑 反應性添加劑 溶劑
成分名 LC242 Irg907 BYK-361N LR-9000 PGMEA
質量% 19.2% 0.5% 0.1% 1.1% 79.1%
Irg907:陽離子聚合起始劑[Irgacure907(BASF Japan公司製造)] BYK-361N:整平劑(BYK-Chemie Japan製造) LR-9000:反應性添加劑[Laromer(註冊商標)LR-9000(BASF Japan公司製造)] PGMEA:溶劑(丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯) LC242:聚合性液晶化合物[下述式所示之聚合性液晶化合物(BASF公司製造)]
Figure 02_image031
(2)水平配向液晶硬化膜形成用組合物1及垂直配向液晶硬化膜形成用組合物2之製備 將以下所示之聚合性液晶化合物A及聚合性液晶化合物B以90:10之質量比混合,對所得之混合物添加1質量份整平劑(F-556;DIC公司製造)、及6質量份聚合起始劑2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(「Irgacure369(Irg369)」,BASF Japan股份有限公司製造)。
進而,添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)使固形物成分濃度成為13%,於80℃下攪拌1小時,藉此獲得水平配向液晶硬化膜形成用組合物1及垂直配向液晶硬化膜形成用組合物2。
依照日本專利特開2010-31223號公報所記載之方法製造。又,依照日本專利特開2009-173893號公報所記載之方法製造聚合性液晶化合物B。以下示出各者之分子結構。
聚合性液晶化合物A
Figure 02_image033
聚合性液晶化合物B
Figure 02_image035
3.配向膜形成用組合物之製備 (1)垂直配向膜形成用組合物1之製備 於市售之配向性聚合物Sunever SE-610(日產化學工業股份有限公司製造)1質量份(固形物成分換算)中添加99質量份2-丁氧基乙醇,獲得垂直配向膜形成用組合物。SE-610之固形物成分量係根據交付規格書所記載之濃度換算。
(2)垂直配向膜形成用組合物2之製備 將信越化學工業股份有限公司製造之矽烷偶合劑「KBE-9103」溶解於以9:1(質量比)之比率混合乙醇與水而成之混合溶劑中,獲得固形物成分0.5%之垂直配向膜形成用組合物。
(3)水平配向膜形成用組合物之製備 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質量份作為成分混合,將所得之混合物於80℃攪拌1小時,藉此獲得水平配向膜形成用組合物。
Figure 02_image037
4.偏光膜之製造 藉由乾式延伸將厚度30 μm之聚乙烯醇膜(平均聚合度約2400,皂化度99.9莫耳%以上)單軸延伸至約5倍,進而保持張緊狀態浸漬於40℃之純水中40秒。其後,於28℃下浸漬於碘/碘化鉀/水之質量比為0.044/5.7/100之染色水溶液中30秒,進行染色處理。其次,於70℃下浸漬於碘化鉀/硼酸/水之質量比為11.0/6.2/100之硼酸水溶液中120秒。然後,用8℃之純水洗淨15秒後,於保持300 N之張力之狀態下,於60℃下乾燥50秒,繼而於75℃下乾燥20秒,獲得碘吸附配向於聚乙烯醇膜之厚度12 μm之偏光元件。 用夾輥對所得之偏光元件進行貼合,貼合方式如下:於一面貼合對三乙醯纖維素膜(TAC;KC2UA;Konica Minolta股份有限公司製造,厚度:25 μm)進行皂化處理所得之膜作為前表面透明保護層,於另一面貼合經電暈處理、波長550 nm下之相位差值幾乎為0之環烯烴聚合物膜(COP:ZF-14 日本瑞翁股份有限公司製造),其間注入以使所得之接著劑層之厚度成為50 nm之方式製備之水系接著劑。將所得之貼合物之張力保持在430 N/m,並於60℃下乾燥2分鐘,獲得於單面具有TAC作為透明保護膜、於單面具有COP之偏光膜。再者,上述水系接著劑係於100質量份水中添加3質量份羧基改性聚乙烯醇(Kuraray製造之KURARAY POVAL KL318)、及1.5質量份水溶性聚醯胺環氧樹脂(Sumika Chemtex製造之Sumirez Resin650 固形物成分濃度30%之水溶液)而製備。
5.包含基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜之積層體之製造 (1)包含基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜之積層體1之製造 對日本瑞翁股份有限公司製造之COP膜(ZF-14)上實施電暈處理後,用棒式塗佈機於經實施電暈處理之表面塗佈上述製備所得之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 、軸角度45°實施偏光UV曝光,獲得水平配向膜。用橢圓偏光計測定所得之水平配向膜之膜厚,為100 nm。
接下來,用棒式塗佈機於水平配向膜塗佈水平配向液晶硬化膜形成用組合物1,於120℃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:500 mJ/cm2 ),藉此形成水平配向液晶硬化膜1,獲得包含基材、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜1之積層體1。用橢圓偏光計測定所得之積層體1中之水平配向液晶硬化膜1之膜厚,為2.3 μm。
(2)水平配向液晶硬化膜1之相位差及三維折射率之測定 經由黏著劑將積層體貼合於玻璃後,剝離作為基材之COP,然後藉由測定機(「KOBRA-WPR」,王子計測機器股份有限公司製造)測定用上述方法製造之水平配向液晶硬化膜1之面內相位差值Re(λ)。各波長下之相位差值Re(λ)之測定結果為Re(450)=121 nm,Re(550)=142 nm,Re(650)=146 nm,Re(450)/Re(550)=0.85。根據用橢圓偏光計所得之水平配向液晶硬化膜1之平均折射率及相位差值,求出589 nm下之三維折射率。將結果示於表3。
6.包含基材、垂直配向膜、垂直配向液晶硬化膜之積層體之製造 (1)包含基材、垂直配向膜及垂直配向液晶硬化膜1之積層體2之製造 對日本瑞翁股份有限公司製造之COP膜(ZF-14)上實施電暈處理後,使用棒式塗佈機將垂直配向膜形成用組合物1塗佈於實施過電暈處理之表面,於90℃下乾燥1分鐘,形成垂直配向膜。用橢圓偏光計測定所得之垂直配向膜之膜厚,為70 nm。又,測定所得之垂直配向膜之波長550 nm下之相位差值(測定機:王子計測機器公司製造之KOBRA-WR),為R0 (550)=0.7 nm。再者,因上述COP之波長550 nm下之相位差值大致為0,故不對該相位差值產生影響。接下來,使用棒式塗佈機於所得之垂直配向膜上塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用組合物1,於90℃下乾燥1分鐘,使用高壓水銀燈(牛尾電機股份有限公司製造,Unicure VB-15201BY-A)照射紫外線(氮氣氛圍下,波長365 nm下之累計光量:1000 mJ/cm2 ),藉此形成垂直配向液晶硬化膜1,獲得包含基材、垂直配向膜及垂直配向液晶硬化膜1之積層體2。用橢圓偏光計測定所得之積層體2中之垂直配向液晶硬化膜1之膜厚,為534 nm。
(2)垂直配向液晶硬化膜1之相位差及三維折射率之測定 為了測定垂直配向液晶硬化膜1之相位差值,按與上述同樣之程序於日本瑞翁股份有限公司製造之COP膜(ZF-14)上製造垂直配向膜及垂直配向液晶硬化膜,經由黏著劑(LINTEC公司製造感壓式黏著劑 15 μm)將垂直配向液晶硬化膜與玻璃貼合,確認COP無相位差後,藉由橢圓偏光計改變光對樣品之入射角,測定相位差值。根據所得之膜厚、平均折射率及橢圓偏光計之測定結果算出之相位差值為R0 (550)=1.3 nm,R40 (550)=21.9 nm,Rth(450)=-91 nm,Rth(550)=-84 nm,Rth(450)/Rth(550)=1.09。根據以橢圓偏光計所得之平均折射率及相位差值,求出589 nm下之三維折射率n3x、n3y及n3z。將結果示於表3。
(3)包含基材、垂直配向膜、垂直配向液晶硬化膜2之積層體3之製造 用棒式塗佈機於與上述方法同樣地實施過電暈處理之基材上塗佈垂直配向膜形成用組合物2,於80℃下乾燥1分鐘,獲得垂直配向膜。用橢圓偏光計測定所得之垂直配向膜之膜厚,為50 nm。
接下來,藉由棒式塗佈機棒式塗佈機於所得之垂直配向膜塗佈垂直配向液晶硬化膜形成用組合物2,於120℃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:500 mJ/cm2 ),藉此形成垂直配向液晶硬化膜2,獲得包含基材、垂直配向膜及垂直配向液晶硬化膜2之積層體3。用橢圓偏光計測定所得之積層體3中之垂直配向液晶硬化膜2之膜厚,為1.2 μm。
(4)垂直配向液晶硬化膜2之相位差及三維折射率之測定 為了測定垂直配向液晶硬化膜2之相位差值,按與上述同樣之程序於日本瑞翁股份有限公司製造之COP膜(ZF-14)上製造垂直配向膜及垂直配向液晶硬化膜,經由黏著劑(LINTEC公司製造感壓式黏著劑 15 μm)將垂直配向液晶硬化膜與玻璃貼合,確認COP無相位差後,藉由橢圓偏光計改變光對樣品之入射角測定相位差值。根據所得之膜厚、平均折射率、及橢圓偏光計之測定結果算出之相位差值分別為Rth(450)=-63 nm,Rth(550)=-73 nm,Rth(450)/Rth(550)=0.85。根據用橢圓偏光計所得之平均折射率及相位差值求出589 nm下之三維折射率n3x、n3y及n3z。將結果示於表3。
7.包含水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜之積層體之製作 (1)實施例1 (a)積層體(橢圓偏光板)之製作 經由黏著劑(LINTEC公司製造感壓式黏著劑 15 μm)將上述製作之偏光膜之環烯烴膜側與包含基材、水平配向膜及水平配向液晶硬化膜1之積層體1之水平配向液晶硬化膜1側貼合後,將基材與水平配向膜一併剝離。接下來,對包含基材、垂直配向膜及垂直配向液晶硬化膜1之積層體2之垂直配向液晶硬化膜1側實施電暈處理後,塗佈表1所記載之接著劑A,將該接著劑A之塗佈面與上述積層體1之水平配向液晶硬化膜1側積層,自垂直配向液晶硬化膜1側,用紫外線照射裝置[Fusion UV Systems(股)製造]以累計光量400 mJ/cm2 (UV-B)照射紫外線,使接著劑A硬化。其後,藉由將用於製作垂直配向液晶硬化膜1之基材與垂直配向膜一併剝離,獲得具有偏光膜/黏著劑/水平配向液晶硬化膜1/接著劑層/垂直配向液晶硬化膜1之積層結構之積層體(橢圓偏光板)。 再者,用接觸式膜厚計測定之接著劑層之厚度為1.4 μm。
(b)干涉斑之評價 經由丙烯酸系黏著劑(膜厚25 μm)將上述製作之積層體(橢圓偏光板)貼附於鋁反射板,於3波長形螢光燈下自斜向旋轉360°目視觀察,基於以下之基準進行評價。將評價結果示於表3。 A:未觀察到干涉斑 B:觀察到微量干涉斑 C:觀察到干涉斑
(2)實施例2 將接著劑變更為接著劑B以外,與實施例1同樣地製作積層體(橢圓偏光板),實施干涉斑之評價。將結果示於表3。
(3)實施例3 將接著劑變更為接著劑C以外,與實施例1同樣地製作積層體(橢圓偏光板),實施干涉斑之評價。將結果示於表3。
(4)實施例4 將接著劑變更為接著劑D,將積層體2變更為積層體3以外,與實施例1同樣地製作積層體(橢圓偏光板),實施干涉斑之評價。將結果示於表3。
(5)比較例1 將接著劑變更為接著劑D以外,與實施例1同樣地製作積層體(橢圓偏光板),實施干涉斑之評價。將結果示於表3。
(6)比較例2 將接著劑變更為接著劑E以外,與實施例1同樣地製作積層體(橢圓偏光板),實施干涉斑之評價。將結果示於表3。
(7)比較例3 將接著劑變更為接著劑F以外,與實施例1同樣地製作積層體(橢圓偏光板),實施干涉斑之評價。將結果示於表3。
[表3]
   黏接著劑 垂直配向液晶硬化膜 水平配向液晶硬化膜 黏接著劑層 垂直配向液晶硬化膜 |(n1x+n1y)/2 -(n2x+n2y)/2| |(n2x+n2y)/2 -(n3x+n3y)/2| 干涉斑 評價
三維折射率 面內 相位差 三維折射率 面內 相位差 厚度 三維折射率 面內 相位差
n1x n1y n1z Re1 n2x n2y n2z Re2 μm n3x n3y n3z Re3
實施例1 接著劑A 1 1.64 1.57 1.57 1.61 1.49 1.49 1.49 1.49 1.4 1.51 1.51 1.65 1.51 0.12 0.02 B
實施例2 接著劑B 1 1.64 1.57 1.57 1.61 1.51 1.51 1.51 1.51 1.4 1.51 1.51 1.65 1.51 0.10 0.00 A
實施例3 接著劑C 1 1.64 1.57 1.57 1.61 1.53 1.53 1.53 1.53 1.4 1.51 1.51 1.65 1.51 0.08 0.02 B
實施例4 接著劑D 2 1.64 1.57 1.57 1.61 1.56 1.56 1.56 1.56 1.4 1.57 1.57 1.64 1.57 0.04 0.01 A
比較例1 接著劑D 1 1.64 1.57 1.57 1.61 1.56 1.56 1.56 1.56 1.4 1.51 1.51 1.65 1.51 0.04 0.05 C
比較例2 接著劑E 1 1.64 1.57 1.57 1.61 1.46 1.46 1.46 1.46 1.4 1.51 1.51 1.65 1.51 0.15 0.05 C
比較例3 接著劑F 1 1.64 1.57 1.57 1.61 1.59 1.59 1.59 1.59 1.4 1.51 1.51 1.65 1.51 0.01 0.08 C
根據本發明,可確認控制了垂直配向液晶硬化膜之面內折射率與黏接著劑層之面內折射率之差的積層體(實施例1~4)可抑制干涉斑之產生。

Claims (5)

  1. 一種積層體,其依序包含水平配向液晶硬化膜、黏接著劑層及垂直配向液晶硬化膜, 上述黏接著劑層之面內折射率與上述垂直配向液晶硬化膜之面內折射率滿足式(1)之關係: |((n2x+n2y)/2)-((n3x+n3y)/2)|≦0.03  (1) [式(1)中,n2x表示黏接著劑層之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n2y表示在與n2x同一面內相對於n2x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率,n3x表示垂直配向液晶硬化膜之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n3y表示在與n3x同一面內相對於n3x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率]。
  2. 如請求項1之積層體,其中水平配向液晶硬化膜滿足式(2)及(3): Re(450)/Re(550)≦1.00           (2) 100 nm<Re(550)<160 nm      (3) [式中,Re(λ)表示波長λ nm下之水平配向液晶硬化膜之面內相位差值]。
  3. 如請求項1或2之積層體,其中垂直配向液晶硬化膜滿足式(4)及(5): n3x≒n3y<n3z                      (4) -150 nm<Rth(550)<-30 nm   (5) [式(4)中,n3x表示垂直配向液晶硬化膜之面內產生最大折射率之方向上波長λ nm下之折射率,n3y表示在與n3x同一面內相對於n3x之方向正交之方向上波長λ nm下之折射率,n3z表示垂直配向液晶硬化膜之膜厚方向上波長λ nm下之折射率,≒表示兩者之折射率之差為0.01以下,式(5)中,Rth(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]。
  4. 如請求項1至3中任一項之積層體,其中黏接著劑層之厚度為0.1 μm以上2 μm以下。
  5. 一種橢圓偏光板,其係積層如請求項1至4中任一項之積層體與偏光膜而成。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7059409B1 (ja) 2021-01-15 2022-04-25 住友化学株式会社 光吸収異方性板
WO2024024890A1 (ja) * 2022-07-29 2024-02-01 住友化学株式会社 光学積層体
WO2024024889A1 (ja) * 2022-07-29 2024-02-01 住友化学株式会社 光学積層体

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2042896A3 (en) * 2006-06-28 2012-03-07 Sharp Kabushiki Kaisha Complex birefringent medium polarizing plate, and liquid crystal device
JP2009288440A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Nippon Oil Corp 位相差フィルム、位相差フィルムの製造方法、偏光板および液晶表示装置
JP5871615B2 (ja) * 2011-01-05 2016-03-01 富士フイルム株式会社 立体表示装置
JP6081098B2 (ja) * 2011-10-27 2017-02-15 日東電工株式会社 長尺状積層偏光板の製造方法及び長尺状積層偏光板
US9513421B2 (en) 2013-05-10 2016-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Multilayered optical film, manufacturing method thereof, and display device
TWI653149B (zh) 2013-08-09 2019-03-11 住友化學股份有限公司 Optical film
JP6299367B2 (ja) * 2014-04-18 2018-03-28 住友化学株式会社 パターン偏光フィルムの製造方法
KR102550872B1 (ko) * 2015-07-24 2023-07-03 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 액정 경화막, 액정 경화막을 포함하는 광학 필름, 및 표시 장치
WO2018003416A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 住友化学株式会社 位相差フィルム
KR102481313B1 (ko) * 2016-07-21 2022-12-23 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 타원 편광판
JP7165491B2 (ja) * 2017-02-23 2022-11-04 住友化学株式会社 光学フィルム及びその製造方法
KR20200022032A (ko) * 2017-07-12 2020-03-02 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 타원 편광판
CN114609716A (zh) * 2017-08-21 2022-06-10 住友化学株式会社 带光学补偿功能的相位差板
JP2019035952A (ja) * 2017-08-21 2019-03-07 住友化学株式会社 フレキシブルディスプレイ用光学補償機能付き位相差板
CN111417879B (zh) * 2017-11-30 2022-05-03 住友化学株式会社 光学各向异性膜
WO2019159889A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 住友化学株式会社 積層体およびその製造方法
WO2019159888A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 住友化学株式会社 積層体およびその製造方法
JP7059035B2 (ja) * 2018-02-14 2022-04-25 住友化学株式会社 垂直配向液晶硬化膜

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