TW202204582A - 偏光膜及橢圓偏光板 - Google Patents

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村野耕太
幡中伸行
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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明之偏光膜係包含偏光元件層之單片偏光膜,其中偏光元件層係至少包含1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物之硬化層,且本發明之偏光膜滿足式(1): 10>A1/A2>2       (1) [式(1)中,A1表示偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度,A2表示偏光元件層之與A1在同一面內且和上述吸收軸方向正交之方向上之最大長度]。

Description

偏光膜及橢圓偏光板
本發明係關於一種偏光膜及包含上述偏光膜之橢圓偏光板。
包含偏光元件之偏光膜於平板顯示裝置(FPD)中,係貼合於液晶單元或有機EL(Electroluminescence,電致發光)顯示元件等圖像顯示元件而使用。此種偏光膜廣泛地使用具有如下構成之偏光板,該構成係經由接著層於偏光元件之至少一面積層三乙醯纖維素膜等保護層,上述偏光元件於聚乙烯醇系樹脂膜上吸附配向有碘或二色性染料等顯示二色性之化合物。
其中,於有機EL顯示裝置中,為了抑制由構成該裝置之電極中之光反射或外光反射所致之視認性下降,業界使用有如下橢圓偏光板,其係將偏光膜與相位差膜組合而成,該相位差膜在與構成該偏光膜之偏光元件之吸收軸不同的角度上具有遲相軸(例如專利文獻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]
近年來,偏光膜或橢圓偏光板亦廣泛地用於可撓性圖像顯示裝置或車載用途等,根據其用途,有時會要求以特殊形狀利用。本發明人等新發現:例如當以如下形狀使用偏光膜時,存在包含該偏光膜之橢圓偏光板之耐熱性因該特殊形狀而容易下降之傾向,上述形狀係偏光膜於吸收軸方向上之最大長度、與和其正交之方向上之最大長度差異較大之形狀。
本發明之目的在於提供一種偏光膜,其用作橢圓偏光板時顯示出優異之耐熱性,且具有特殊形狀。 [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努力研究,結果完成本發明。即,本發明包含如下態樣。 [1]一種偏光膜,其係包含偏光元件層之單片偏光膜,其中偏光元件層係至少包含1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物之硬化層,且上述偏光膜滿足式(1): 10>A1/A2>2       (1) [式(1)中,A1表示偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度,A2表示偏光元件層之與A1在同一面內且和上述吸收軸方向正交之方向上之最大長度]。 [2]如上述[1]中所記載之偏光膜,其中偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1為10 cm以上且200 cm以下。 [3]如上述[1]或[2]中所記載之偏光膜,其滿足式(2): -20°≤θ≤20°       (2) [式(2)中,θ表示連接位於偏光元件層之外周上的2點之直線距離為最大時之2點間最大直線距離方向、與偏光元件層之吸收軸方向所成之角度]。 [4]如上述[1]至[3]中任一項所記載之偏光膜,其大致為矩形。 [5]如上述[4]中所記載之偏光膜,其滿足式(3): -20°≤θ'≤20°      (3) [式(3)中,θ'表示大致矩形之長邊方向與偏光元件層之吸收軸方向所成之角度]。 [6]一種橢圓偏光板,其包含:如上述[1]至[5]中任一項所記載之偏光膜、及具有1/4波片功能之相位差層。 [7]一種可撓性圖像顯示裝置,其包含如上述[6]中所記載之橢圓偏光板。 [8]如上述[7]中所記載之可撓性圖像顯示裝置,其進而包含視窗及觸控感測器。 [發明之效果]
根據本發明,可提供一種偏光膜,其用作橢圓偏光板時顯示出優異之耐熱性,且具有特殊形狀。
以下,對本發明之實施方式加以詳細說明。再者,本發明之範圍並不限定於此處所說明之實施方式,可於不損害本發明之主旨之範圍內進行各種變更。
本發明之偏光膜係包含偏光元件層之單片偏光膜,且滿足下述式(1)。 10>A1/A2>2       (1) [式(1)中,A1表示偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度,A2表示偏光元件層之與A1在同一面內且和上述吸收軸方向正交之方向上之最大長度] 於上述式(1)中,A1及A2均表示偏光元件層內之特定方向上之偏光元件層之尺寸(長度)。上述式(1)表示本發明之偏光膜具有A1相對於A2超過2且未達10之形狀,A1係於構成該偏光膜之偏光元件層之吸收軸方向上最大的偏光元件層之長度,A2係與上述A1在同一面內,且於和上述吸收軸方向正交之方向上最大的偏光元件層之長度。當A1與A2係滿足式(1)之關係時,偏光膜通常於吸收軸方向上呈細長之形狀。
通常,滿足式(1)這樣於吸收軸方向上細長之偏光膜,容易於其長條方向之端部產生剝離或隆起。尤其是暴露於高溫環境下時,更容易產生該等現象,而本發明之偏光膜之偏光元件層係至少包含1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物之硬化層,因此即便是滿足上述式(1)之形狀,抑制其長條方向之端部等之剝離或隆起之耐熱效果亦優異。換言之,關於偏光元件層係至少包含1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物之硬化層的偏光膜,藉由以滿足式(1)之方式控制偏光元件層之吸收軸方向與偏光膜之形狀,可提供於偏光元件層之吸收軸方向上為細長形狀,且即便暴露於高溫環境下,亦不易產生剝離之耐熱性優異之偏光膜。於本發明之偏光膜中,偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1、與偏光元件層之和上述A1在同一面內且與上述吸收軸方向正交之方向上之最大長度A2的比(A1/A2)較佳為2.5以上,更佳為2.8以上,進而較佳為3以上,例如即便為4以上、5以上或6以上,亦可實現良好之耐熱性。從容易確保更高之耐熱性之觀點考慮,A1/A2之值較佳為9.5以下,更佳為9以下。
於本發明之一態樣中,本發明之偏光膜較佳為除了滿足上述式(1)以外,還滿足下述式(2)。 -20°≤θ≤20°       (2) [式(2)中,θ表示連接位於偏光元件層之外周上的2點之直線距離為最大時之2點間最大直線距離方向、與偏光元件層之吸收軸方向所成之角度] 於偏光膜滿足上述式(2)之情形時,可認為構成偏光膜之偏光元件層之吸收軸方向、與連接位於偏光元件層之外周上的2點之直線距離為最大時之2點間最大直線距離方向係接近平行之關係。當用於可能隔著太陽眼鏡視認之用途時,例如,作為速度錶等儀錶板而搭載於車輛上之偏光膜、智慧型手機或平板電腦等圖像顯示裝置中所利用之偏光膜等,要求隔著太陽眼鏡觀察偏光膜時之視認性較高。偏光膜在以如下方式配置時,可提供確保隔著太陽眼鏡之高視認性,並且於橫向上為細長形狀者;該配置方式係以滿足上述式(1)及式(2)之方式,根據與所需形狀中之最大直線距離方向之關係,設定偏光元件層之吸收軸方向,藉此,使其吸收軸方向相對於視認者之視線大致為水平方向。該偏光膜尤其適於將偏光膜之最大直線距離方向配置在相對於視認者之視線大致水平之方向上之情形。
當以與視認者之視線大致呈水平方向之方式配置偏光膜之吸收軸方向時,關於在橫向上呈細長形狀之偏光膜,從可進一步提高隔著太陽眼鏡觀察時之視認性之觀點考慮,於本發明之一態樣中,上述θ較佳為-18°以上,更佳為-15°以上,又,較佳為18°以下,更佳為15°以下。
於本發明中,單片偏光元件膜之形狀只要滿足上述式(1),則並無特別限定,例如可為三角形,長方形、梯形、平行四邊形等四邊形,五邊形以上之多邊形,橢圓形或其一部分,葫蘆形等及該等之組合,其他任意之不特定形狀。關於三角形、四邊形及多邊形等具有角部之形狀,可以是一部分或全部角部帶有弧度之形狀。
以下,基於附圖對本發明之偏光膜之態樣之一例進行說明。 於作為表示本發明之偏光膜之一例之概略俯視圖的圖1中,本發明之偏光膜為長方形。例如,於該偏光膜之吸收軸方向係與長方形之長邊方向相同之方向(平行方向)時,於式(1)中,偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1相當於長方形之長邊的長度,偏光元件層之與A1在同一面內且與上述吸收軸方向正交之方向上的最大長度A2相當於長方形之短邊的長度。連接位於偏光元件層之外周上的2點之直線距離為最大時之2點間最大直線距離方向成為長方形之對角線方向,於該對角線方向與吸收軸方向之間形成角度θ。
另一方面,例如,如圖2所示,當偏光元件層之吸收軸方向係與長方形之對角線方向相同之方向(平行方向)時,式(1)中之A1相當於長方形之對角線之長度,A2相當於在和上述A1正交之方向上連結長方形之下邊上之點a與上邊上之點b的長度。於該形狀中,最大直線距離方向為長方形之對角線方向,該最大直線距離方向與吸收軸方向所成之角度θ為0°。
圖3表示三角形之本發明之偏光膜之概略俯視圖。例如,於該偏光膜之吸收軸方向係與圖3中之三角形之底邊方向相同之方向(平行方向)時,式(1)中之A1相當於上述三角形之底邊之長度,A2相當於圖3中之三角形之高度之長度。最大直線距離方向為圖3中之三角形之斜邊方向,於該斜邊方向與吸收軸方向之間形成角度θ。再者,即便是於和底邊方向平行之方向上具有吸收軸方向之三角形偏光膜,最大直線距離方向亦會根據三角形之2個底角之角度不同而有所不同,最大距離方向與吸收軸方向所成之角度θ亦會因此而發生變化。
圖4表示橢圓形之本發明之偏光膜之概略俯視圖。例如,於該偏光膜之吸收軸方向係與圖4中之橢圓之長軸方向相同之方向(平行方向)時,式(1)中之A1相當於上述橢圓之長半徑之2倍之長度,A2相當於圖4中之橢圓之短半徑之2倍之長度。於該形狀中,最大直線距離方向為橢圓形之長徑方向,該最大直線距離方向與吸收軸方向所成之角度θ為0°。
圖5表示以橢圓形之一部分為形狀之本發明之偏光膜之概略俯視圖。例如,當如圖5所示,該偏光膜之吸收軸方向係與圖5中之形狀的弦方向相同之方向(平行方向)時,式(1)中之A1相當於上述形狀之弦之長度,A2相當於在和上述A1正交之方向連結上述形狀之中心點a、與弧上之點b之長度(弧之高度)。於該形狀中,最大直線距離方向為圖5所示之形狀之弦方向,該最大直線距離方向與吸收軸方向所成之角度θ為0°。
本發明之偏光膜之大小只要滿足上述式(1),則並無特別限定,根據偏光膜之用途等適當確定即可。於本發明之一實施態樣中,形成本發明之偏光膜之偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1較佳為10 cm以上且200 cm以下。若A1在上述範圍內,則容易更顯著地發揮偏光膜之耐熱性提高效果。A1之長度更佳為30 cm以上,進而較佳為40 cm以上,尤佳為50 cm以上,又,更佳為180 cm以下,進而較佳為160 cm以下,尤佳為150 cm以下。
本發明之偏光膜中之與A1在同一面內、且與偏光元件層之吸收軸方向正交之方向上的偏光元件層之最大長度A2較佳為超過1 cm且未達100 cm。 若A2在上述範圍內,則容易更顯著地發揮偏光膜之耐熱性提高效果。A2之長度更佳為3 cm以上,進而較佳為5 cm以上,尤佳為10 cm以上,又,更佳為70 cm以下,進而較佳為50 cm以下,尤佳為30 cm以下。
於本發明之一實施態樣中,本發明之單片偏光膜大致為矩形。此處,於本說明書中,所謂大致矩形係指實質上為矩形,只要一組對向之2邊平行,且另一組對向之2邊平行,整體可被識別為矩形狀,則亦可為4個角部中之至少1個角部為鈍角、或帶有弧度之形狀。
於本發明之單片偏光膜大致為矩形之情形時,該偏光膜較佳為除了滿足上述式(1)或上述式(1)與(2)以外,還滿足下述式(3)。 -20°≤θ'≤20°      (3) [式(3)中,θ'表示大致矩形之長邊方向與偏光元件層之吸收軸方向所成之角度]
例如,於圖1所示之偏光膜中,大致矩形之長邊方向、與偏光元件層之吸收軸方向所成之角度θ'為0°。另一方面,於圖2所示之偏光膜中,與大致矩形之對角線方向平行之吸收軸方向之間形成角度θ'。
當大致為矩形之偏光膜滿足上述式(3)時,可認為構成偏光膜之偏光元件層之吸收軸方向、與大致矩形之長邊方向係接近平行之關係,當以其吸收軸方向相對於視認者之視線為大致水平方向之方式配置偏光膜時,可提供確保隔著太陽眼鏡之高視認性,並且於橫向上為細長之矩形偏光膜。該偏光膜尤其適於將偏光膜之長邊方向配置在相對於視認者之視線大致水平之方向上之情形。當以與視認者之視線大致呈水平方向之方式配置偏光膜之吸收軸方向時,關於在橫向上呈細長形狀(大致矩形)之偏光膜,從可進一步提高隔著太陽眼鏡觀察時之視認性之觀點考慮,於本發明之一態樣中,上述θ'較佳為-15°以上,更佳為10°以上,進而較佳為5°以上,又,較佳為15°以下,更佳為10°以下,進而較佳為5°以下。
構成本發明之偏光膜之偏光元件層係至少包含1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物之硬化層。作為聚合性液晶組合物之硬化層之偏光元件層與先前被廣泛用作偏光元件之吸附有二色性色素的聚乙烯醇樹脂膜等膜狀偏光元件層相比,暴露於高溫環境下時之收縮抑制效果優異,即便是滿足上述式(1)之特殊形狀,亦容易表現出較高之耐熱性。因此,例如適合用於不易產生細長形狀之端部之剝離或隆起,容易暴露於嚴酷環境下之車輛用途;或適合用作需要較高之耐久性之可撓性圖像顯示裝置等之偏光膜。
於本發明中,形成偏光元件層之聚合性液晶組合物(以下,亦稱為「聚合性液晶組合物(A)」)中所含之聚合性液晶化合物(以下,亦稱為「聚合性液晶化合物(A)」)係具有至少1個聚合性基之化合物。此處,所謂聚合性基,係指可利用聚合起始劑產生之活性自由基或酸等而參與聚合反應之基。作為聚合性液晶化合物(A)所具有之聚合性基,例如可例舉:乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、(甲基)丙烯醯基、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(甲基)丙烯醯基、乙烯基、乙烯氧基,進而較佳為(甲基)丙烯醯基。
於本發明中,聚合性液晶化合物(A)較佳為顯示層列型液晶性之化合物。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偏光元件層。從可實現更高之配向秩序度之觀點考慮,聚合性液晶化合物(A)所顯示之液晶狀態更佳為高次層列相(高次層列型液晶狀態)。此處,所謂高次層列相係指層列型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。液晶性可為熱致性液晶,亦可為向液性液晶,從可控制緻密之膜厚方面考慮,較佳為熱致性液晶。又,聚合性液晶化合物(A)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。
作為聚合性液晶化合物(A),只要為具有至少1個聚合性基之液晶化合物,則並無特別限定,可使用公知之聚合性液晶化合物,作為顯示層列型液晶性之聚合性液晶化合物,例如可例舉下述式(A-α)所表示之化合物(以下,有時稱為「聚合性液晶化合物(A-α)」)。 U1 -V1 -W1 -(X1 -Y1 )n -X2 -W2 -V2 -U2 (A-α) [式(A-α)中, X1 及X2 相互獨立地表示二價芳香族基或二價脂環式烴基,此處,該二價芳香族基或二價脂環式烴基中所含之氫原子可取代為鹵素原子、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取代為氧原子或硫原子或氮原子。其中,X1 及X2 中之至少1者為可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基。 Y1 為單鍵或二價連結基。 n為1~3,於n為2以上之情形時,複數個X1 可相同亦可相互不同。X2 可與複數個X1 中之任一者或全部相同,亦可不同。又,於n為2以上之情形時,複數個Y1 可相同亦可相互不同。從液晶性之觀點考慮,n較佳為2以上。 U1 表示氫原子或聚合性基。 U2 表示聚合性基。 W1 及W2 相互獨立地為單鍵或二價連結基。 V1 及V2 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 -可被取代為-O-、-CO-、-S-或NH-]
於聚合性液晶化合物(A-α)中,X1 及X2 相互獨立地較佳為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基,X1 及X2 中之至少1者為可具有取代基之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-1,4-二基任意地具有之取代基,可例舉: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,就容易表現層列型液晶性方面而言,聚合性液晶化合物(A-α)較佳為於式(A-α)中,式(Aα-1): -(X1 -Y1 )n -X2 -         (Aα-1) [式中,X1 、Y1 、X2 及n分別表示與上述相同之含義] 所表示之部分[以下,亦稱為部分結構(Aα-1)]為非對稱結構。 作為部分結構(Aα-1)為非對稱結構之聚合性液晶化合物(A-α),例如可例舉結構中n為1且1個X1 與X2 相互不同之聚合性液晶化合物(A-α)。又,亦可例舉結構中n為2且2個Y1 相同之兩種聚合性液晶化合物(A-α),其中一種之結構中2個X1 相同,1個X2 與該等2個X1 不同;另一種之結構中2個X1 中之鍵結於W1 之X1 與另一X1 及X2 不同,且另一X1 與X2 相同。進而可例舉結構中n為3,3個Y1 相同,且3個X1 及1個X2 中之任一者與其他3個均之的聚合性液晶化合物(A-α)。
Y1 較佳為-CH2 CH2 -、-CH2 O-、-CH2 CH2 O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CRa =CRb -、-C≡C-、-CRa =N-或-CO-NRa -。Ra 及Rb 相互獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。Y1 更佳為-CH2 CH2 -、-COO-或單鍵,當存在複數個Y1 時,與X2 鍵結之Y1 更佳為-CH2 CH2 -或-CH2 O-。當X1 及X2 均為同一結構時,較佳為有鍵結方式相互不同之2個以上之Y1 。當有鍵結方式相互不同之複數個Y1 時,因成為非對稱結構,故有容易表現層列型液晶性之傾向。
U2 為聚合性基。U1 為氫原子或聚合性基,較佳為聚合性基。較佳為U1 及U2 均為聚合性基,且較佳為均為自由基聚合性基。作為聚合性基,可例舉與作為聚合性液晶化合物(A)所具有之聚合性基而於上文中所例示之基相同者。U1 所表示之聚合性基與U2 所表示之聚合性基可相互不同,但較佳為相同種類之基,較佳為U1 及U2 之至少一者為(甲基)丙烯醯基,更佳為兩者為(甲基)丙烯醯基。又,聚合性基可為聚合之狀態,亦可為未聚合之狀態,較佳為未聚合之狀態。
作為V1 及V2 所表示之烷二基,可例舉: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。V1 及V2 較佳為碳數2~12之烷二基,更佳為碳數6~12之烷二基。
作為該烷二基任意地具有之取代基,可例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。
W1 及W2 較佳為相互獨立地為單鍵、-O-、-S-、-COO-或-OCOO-更佳為單鍵或-O-。
作為聚合性液晶化合物(A),只要為具有至少1個聚合性基之聚合性液晶化合物,則並無特別限定,可使用公知之聚合性液晶化合物,較佳為顯示層列型液晶性,作為容易顯示層列型液晶性之結構,較佳為於分子結構中具有非對稱性之分子結構,具體而言,更佳為具有下述(A-a)~(A-i)之部分結構,且顯示層列型液晶性之聚合性液晶化合物。從容易顯示高次層列型液晶性之觀點考慮,更佳為具有(A-a)、(A-b)或(A-c)之部分結構。再者,下述(A-a)~(A-i)中,*表示鍵結鍵(單鍵)。
[化1]
Figure 02_image001
作為聚合性液晶化合物(A),具體而言,例如可例舉式(A-1)~式(A-25)所表示之化合物。於聚合性液晶化合物(A)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2]
Figure 02_image003
[化3]
Figure 02_image005
[化4]
Figure 02_image007
[化5]
Figure 02_image009
[化6]
Figure 02_image011
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(A),可單獨使用一種,亦可組合兩種以上使用。
聚合性液晶化合物(A)例如可藉由Lub等、Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328 (1996)、或日本專利第4719156號等中所記載之公知之方法製造。
於本發明中,聚合性液晶組合物(A)亦可包含聚合性液晶化合物(A)以外之其他聚合性液晶化合物,從獲得配向秩序度較高之偏光元件層之觀點考慮,聚合性液晶化合物(A)相對於聚合性液晶組合物(A)中所含之全部聚合性液晶化合物之總質量之比率較佳為51質量%以上,更佳為70質量%以上,進而較佳為90質量%以上。
於聚合性液晶組合物(A)包含2種以上之聚合性液晶化合物(A)之情形時,可其中之至少1種為聚合性液晶化合物(A1),亦可其全部為聚合性液晶化合物(A-α)。藉由將複數種聚合性液晶化合物組合,即便於液晶-結晶相轉移溫度以下之溫度下,有時亦可暫時地保持液晶性。
關於聚合性液晶組合物(A)中之聚合性液晶化合物之含量,相對於聚合性液晶組合物(A)之固形物成分,較佳為40~99.9質量%,更佳為60~99質量%,進而較佳為70~99質量%。若聚合性液晶化合物之含量在上述範圍內,則有聚合性液晶化合物之配向性增高之傾向。再者,於本說明書中,所謂固形物成分,係指自聚合性液晶組合物(A)中去除溶劑等揮發性成分後之成分之合計量。以下,於相位差層形成用聚合性液晶組合物等中亦同樣係指自成為對象之組合物中去除溶劑等揮發性成分後之成分的合計量。
於本發明中,形成偏光元件層之聚合性液晶組合物(A)可包含二色性色素。此處,所謂二色性色素,係指具有分子之長軸方向上之吸光度與短軸方向上之吸光度不同的性質之色素。本發明中可使用之二色性色素只要係具有上述性質者,則並無特別限制,可為染料,亦可為顏料。 又,可分別將2種以上之染料或顏料組合使用,亦可將染料與顏料組合使用,可分別僅使用一種,亦可組合兩種以上使用。又,二色性色素可具有聚合性,亦可具有液晶性。
作為二色性色素,較佳為於300~700 nm之範圍內具有極大吸收波長(λMAX )者。作為此種二色性色素,例如可例舉:吖啶色素、㗁 𠯤色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等。
作為偶氮色素,可例舉:單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及茋偶氮色素等,較佳為雙偶氮色素及三偶氮色素,例如可例舉式(I)所表示之化合物(以下,亦稱為「化合物(I)」)。 K1 (-N=N-K2 )p -N=N-K3 (I) [式(I)中,K1 及K3 相互獨立地表示可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基或可具有取代基之一價雜環基。K2 表示可具有取代基之對伸苯基、可具有取代基之萘-1,4-二基或可具有取代基之二價雜環基。p表示1~4之整數。於p為2以上之整數之情形時,複數個K2 可相同亦可相互不同。於在可見光區域內顯示吸收之範圍內,-N=N-鍵可被取代為-C=C-、-COO-、-NHCO-、-N=CH-鍵]
作為一價雜環基,例如可例舉自喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、㗁唑、苯并㗁唑等雜環化合物中去除1個氫原子所得之基。作為二價雜環基,可例舉自上述雜環化合物中去除2個氫原子所得之基。
作為K1 及K3 中之苯基、萘基及一價雜環基、以及K2 中之對伸苯基、萘-1,4-二基及二價雜環基任意地具有之取代基,可例舉:碳數1~20之烷基、具有聚合性基之碳數1~20之烷基、碳數1~4之烯基;甲氧基、乙氧基、丁氧基等碳數1~20之烷氧基;具有聚合性基之碳數1~20之烷氧基;三氟甲基等碳數1~4之氟化烷基;氰基;硝基;鹵素原子;胺基、二乙基胺基、吡咯烷基等經取代或未經取代之胺基(所謂經取代之胺基,係指具有1個或2個碳數1~6之烷基之胺基、具有1個或2個具有聚合性基之碳數1~6之烷基之胺基、或2個經取代烷基相互鍵結而形成碳數2~8之烷二基之胺基。未經取代之胺基為-NH2 )等。再者,作為上述聚合性基,可例舉:丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基等。
化合物(I)之中,較佳為以下式(I-1)~式(I-8)中之任一者所表示之化合物。 [化7]
Figure 02_image013
[式(I-1)~(I-8)中, B1 ~B30 相互獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烯基、碳數1~4之烷氧基、氰基、硝基、經取代或未經取代之胺基(經取代胺基及未經取代之胺基之定義如上所述)、氯原子或三氟甲基; n1~n4相互獨立地表示0~3之整數。 於n1為2以上之情形時,複數個B2 可相同亦可相互不同, 於n2為2以上之情形時,複數個B6 可相同亦可相互不同, 於n3為2以上之情形時,複數個B9 可相同亦可相互不同, 於n4為2以上之情形時,複數個B14 可相同亦可相互不同]
作為上述蒽醌色素,較佳為式(I-9)所表示之化合物。 [化8]
Figure 02_image015
[式(I-9)中, R1 ~R8 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子。 Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
作為上述㗁酮色素,較佳為式(I-10)所表示之化合物。 [化9]
Figure 02_image017
[式(I-10)中, R9 ~R15 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子。 Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
作為上述吖啶色素,較佳為式(I-11)所表示之化合物。 [化10]
Figure 02_image019
[式(I-11)中, R16 ~R23 相互獨立地表示氫原子、-Rx 、-NH2 、-NHRx 、-NRx 2 、-SRx 或鹵素原子。 Rx 表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基] 式(I-9)、式(I-10)及式(I-11)中,作為Rx 之碳數1~6之烷基,可例舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等,作為碳數6~12之芳基,可例舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基及萘基等。
上作為述花青色素,較佳為式(I-12)所表示之化合物及式(I-13)所表示之化合物。 [化1]
Figure 02_image021
[式(I-12)中, D1 及D2 相互獨立地表示式(I-12a)~式(I-12d)中之任一者所表示之基。 [化12]
Figure 02_image023
n5表示1~3之整數] [化13]
Figure 02_image025
[式(I-13)中, D3 及D4 相互獨立地表示式(I-13a)~式(1-13h)中之任一者所表示之基。 [化14]
Figure 02_image027
n6表示1~3之整數]
該等二色性色素之中,偶氮色素之直線性較高,故適於製作偏光性能優異之偏光元件層。因此,於本發明之一實施態樣中,形成偏光元件層之聚合性液晶組合物(A)中所含之二色性色素較佳為偶氮色素。
於本發明中,二色性色素之重量平均分子量通常為300~2000,較佳為400~1000。
於本發明之一實施態樣中,形成偏光元件層之聚合性液晶組合物(A)中所含之二色性色素較佳為疏水性。若二色性色素為疏水性,則二色性色素與聚合性液晶化合物之相溶性提高,二色性色素與聚合性液晶化合物形成均勻之相態,可獲得具有較高之配向秩序度之偏光元件層。再者,於本發明中,所謂疏水性二色性色素,係指於25℃、100 g之水中的溶解度為1 g以下之色素。
聚合性液晶組合物(A)中之二色性色素之含量可根據所使用之二色性色素之種類等而適當確定,相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~50質量份,更佳為0.1~20質量份,進而較佳為0.1~12質量份。若二色性色素之含量在上述範圍內,則不易擾亂聚合性液晶化合物之配向,可獲得具有較高之配向秩序度之偏光元件層。
於本發明中,用以形成偏光元件層之聚合性液晶組合物(A)可含有聚合起始劑。聚合起始劑係能使聚合性液晶化合物之聚合反應開始之化合物,從能夠於更低之溫度條件下使聚合反應開始之方面考慮,較佳為光聚合起始劑。具體而言,可例舉能夠藉由光之作用而產生活性自由基或酸之光聚合起始劑,其中,較佳為藉由光之作用產生自由基之光聚合起始劑。聚合起始劑可單獨使用或組合兩種以上使用。
作為光聚合起始劑,可使用公知之光聚合起始劑,例如,作為產生活性自由基之光聚合起始劑,有自裂解型光聚合起始劑、奪氫型光聚合起始劑。 作為自裂解型光聚合起始劑,可使用自裂解型安息香系化合物、苯乙酮系化合物、羥基苯乙酮系化合物、α-胺基苯乙酮系化合物、肟酯系化合物、醯基氧化膦系化合物、偶氮系化合物等。又,作為奪氫型光聚合起始劑,可使用奪氫型二苯甲酮系化合物、安息香醚系化合物、苯偶醯縮酮系化合物、二苯并環庚酮系化合物、蒽醌系化合物、𠮿酮系化合物、9-氧硫𠮿
Figure 110121129-0000-3
系化合物、鹵代苯乙酮系化合物、二烷氧基苯乙酮系化合物、鹵代雙咪唑系化合物、鹵代三𠯤系化合物、三𠯤系化合物等。
作為產生酸之光聚合起始劑,可使用錪鹽及鋶鹽等。
其中,從防止色素溶解之觀點考慮,較佳為低溫下之反應,從低溫下之反應效率之觀點考慮,較佳為自裂解型光聚合起始劑,尤佳為苯乙酮系化合物、羥基苯乙酮系化合物、α-胺基苯乙酮系化合物、肟酯系化合物。
作為光聚合起始劑,具體而言,例如可例舉以下者。 安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚及安息香異丁醚等安息香系化合物; 2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮及2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮之低聚物等羥基苯乙酮系化合物; 2-甲基-2-𠰌啉基-1-(4-甲基噻吩基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-𠰌啉基苯基)丁烷-1-酮等α-胺基苯乙酮系化合物; 1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-1,2-辛二酮-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-乙醯肟)等肟酯系化合物;2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦等醯基氧化膦系化合物; 二苯甲酮、鄰苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(過氧化第三丁基羰基)二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮化合物; 二乙氧基苯乙酮等二烷氧基苯乙酮系化合物; 2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤等三𠯤系化合物。光聚合起始劑例如只要根據與聚合性液晶組合物(A)中所含之聚合性液晶化合物之關係而自上述光聚合起始劑中適當選擇即可。
又,亦可使用市售之光聚合起始劑。作為市售之光聚合起始劑,可例舉:Irgacure(註冊商標)907、184、651、819、250、及369、379、127、754、OXE01、OXE02、OXE03(BASF公司製造);Omnirad BCIM、Esacure 1001M、Esacure KIP160(IDM Resins B.V.公司製造);Seikuol(註冊商標) BZ、Z、及BEE(精工化學股份有限公司製造);Kayacure(註冊商標) BP100、及UVI-6992(陶氏化學股份有限公司製造);Adeka Optomer SP-152、N-1717、N-1919、SP-170、Adeka arc Luz NCI-831、Adeka arc Luz NCI-930(ADEKA股份有限公司製造);TAZ-A、及TAZ-PP(Nihon SiberHegner股份有限公司製造);以及TAZ-104(三和化學股份有限公司製造)等。
關於聚合性液晶組合物(A)中之聚合起始劑之含量,相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為1~10質量份,更佳為1~8質量份,進而較佳為2~8質量份,尤佳為4~8質量份。若聚合起始劑之含量在上述範圍內,則可於不大幅擾亂聚合性液晶化合物之配向之情況下進行聚合性液晶化合物之聚合反應。
又,關於本發明中之聚合性液晶化合物之聚合率,從製造時之生產線污染或處理之觀點考慮,較佳為60%以上,更佳為65%以上,進而較佳為70%以上。
於本發明中,用以形成偏光元件層之聚合性液晶組合物(A)亦可包含調平劑。調平劑具有調整聚合性液晶組合物(A)之流動性,使藉由塗佈該聚合性液晶組合物(A)所獲得之塗膜更平坦之功能。 藉由聚合性液晶組合物(A)包含調平劑,不易產生塗佈不均,可獲得平滑之偏光元件層,因此有利於偏光板之外觀特性及光學特性提高。
作為調平劑,具體而言,可例舉界面活性劑,較佳為選自由以聚丙烯酸酯化合物為主成分之調平劑、及以含氟原子之化合物為主成分之調平劑所組成之群中之至少1種。調平劑可單獨使用或組合兩種以上使用。
作為以聚丙烯酸酯化合物為主成分之調平劑,例如可例舉:『BYK-350』、『BYK-352』、『BYK-353』、『BYK-354』、『BYK-355』、『BYK-358N』、『BYK-361N』、『BYK-380』、『BYK-381』及『BYK-392』(德國畢克化學公司)。
作為以含氟原子之化合物為主成分之調平劑,例如可例舉:『Megafac(註冊商標)R-08』、同系列『R-30』、同系列『R-90』、同系列『F-410』、同系列『F-411』、同系列『F-443』、同系列『F-445』、同系列『F-470』、同系列『F-471』、同系列『F-477』、同系列『F-479』、同系列『F-482』及同系列『F-483』(DIC股份有限公司);『Surflon(註冊商標)S-381』、同系列『S-382』、同系列『S-383』、同系列『S-393』、同系列『SC-101』、同系列『SC-105』、『KH-40』及『SA-100』(AGC清美化學股份有限公司);『E1830』、『E5844』(大金精密化學研究所);『Eftop EF301』、『Eftop EF303』、『Eftop EF351』及『Eftop EF352』(三菱綜合材料電子化成股份有限公司)。
於聚合性液晶組合物(A)含有調平劑之情形時,其含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.05~3質量份。若調平劑之含量在上述範圍內,則有容易使聚合性液晶化合物配向,且不易產生不均,可獲得更平滑之偏光元件層之傾向。
聚合性液晶組合物(A)可含有調平劑以外之其他添加劑。作為其他添加劑,例如可例舉:聚合性非液晶化合物、光敏劑、抗氧化劑、脫模劑、穩定劑、上藍劑等著色劑、阻燃劑及潤滑劑等。於聚合性液晶組合物(A)含有其他添加劑之情形時,其他添加劑之含量相對於聚合性液晶組合物(A)之固形物成分,較佳為超過0%且20質量%以下,更佳為超過0%且10質量%以下。
藉由向聚合性液晶組合物(A)中調配光敏劑,可進一步抑制聚合性液晶化合物之聚合反應。作為光敏劑,可例舉:𠮿酮、9-氧硫𠮿
Figure 110121129-0000-3
等𠮿酮化合物(例如2,4-二乙基-9-氧硫𠮿
Figure 110121129-0000-3
、2-異丙基-9-氧硫𠮿
Figure 110121129-0000-3
等);蒽、含烷氧基之蒽(例如二丁氧基蒽等)等蒽化合物;啡噻𠯤及紅螢烯等。光敏劑可單獨使用或組合兩種以上使用。
於聚合性液晶組合物(A)包含光敏劑之情形時,其含量只要根據聚合起始劑及聚合性液晶化合物之種類及其量而適當確定即可,相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為0.5~10質量份,進而較佳為0.5~8質量份。
聚合性液晶組合物(A)可藉由先前公知之偏光元件層形成用組合物之製備方法製造,通常,可藉由將聚合性液晶化合物及二色性色素、以及視需要之聚合起始劑及上述添加劑等混合、攪拌而製備。又,因通常顯示層列型液晶性之化合物之黏度較高,故從提高聚合性液晶組合物(A)之塗佈性,容易形成偏光元件層之觀點考慮,可藉由添加溶劑而進行黏度調整。
聚合性液晶組合物(A)中所使用之溶劑可根據所使用之聚合性液晶化合物及二色性色素之溶解性等而適當選擇。具體而言,例如可例舉:水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、丙二醇單甲醚等醇溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯溶劑;丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮等酮溶劑;戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶劑;甲苯、二甲苯等芳香族烴溶劑;乙腈等腈溶劑;四氫呋喃、二甲氧基乙烷等醚溶劑;及氯仿、氯苯等氯化烴溶劑等。該等溶劑可單獨使用或組合兩種以上使用。關於溶劑之含量,相對於聚合性液晶組合物(A)之固形物成分100質量份,較佳為100~1900質量份,更佳為150~900質量份,進而較佳為180~600質量份。
於本發明中,偏光元件層較佳為配向秩序度較高之偏光元件層。配向秩序度較高之偏光元件層於X射線繞射測定中可獲得源自六角相或結晶相等高次結構之布勒格波峰。所謂布勒格波峰,係指源自分子配向之面週期結構之波峰。因此,構成本發明之偏光膜之偏光元件層較佳為於X射線繞射測定中顯示布勒格波峰。即,於構成本發明之偏光膜之偏光元件層中,較佳為聚合性液晶化合物或其聚合物以該偏光元件層於X射線繞射測定中會顯示出布勒格波峰之方式配向,更佳為聚合性液晶化合物或其聚合物「水平配向」,即聚合性液晶化合物之分子沿吸收光之方向配向。於本發明中,較佳為分子配向之面週期間隔為3.0~6.0 Å之偏光元件層。如顯示布勒格波峰之高配向秩序度可藉由控制所使用之聚合性液晶化合物之種類、二色性色素之種類或其量、及聚合起始劑之種類或其量等來實現。
偏光元件層例如可藉由包括如下步驟之方法獲得:於基材或設置於基材上之配向膜等上形成聚合性液晶組合物(A)之塗膜;自該塗膜中去除溶劑;使聚合性液晶化合物相轉移為液晶相(層列相);及於保持上述液晶相之狀態下使聚合性液晶化合物聚合。
作為基材,只要係於製造偏光元件層時可支持偏光元件層或配向膜者,則並無特別限定,可使用該領域中公知之基材。例如可例舉玻璃基材或樹脂基材,從加工性等觀點考慮,較佳為樹脂基材。樹脂基材較佳為具有可使可見光透過之透光性之基材。此處,所謂透光性,係指相對於波長380~780 nm之波長區域之光,可見度修正單體透過率為80%以上。
作為構成樹脂基材之樹脂,例如可例舉:聚乙烯、聚丙烯、及降莰烯系聚合物之類的聚烯烴;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、及乙酸纖維素丙酸酯之類的纖維素酯;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的塑膠。此種樹脂可藉由溶劑澆鑄法、熔融擠出法等公知之方法進行製膜而製成基材。於基材表面可具有由丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、聚胺酯樹脂、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,例如可例舉:Fujitac Film等富士軟片股份有限公司製造之纖維素酯基材;「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,例如可例舉:「Topas(註冊商標)」等Ticona公司(德國)製造之環狀烯烴系樹脂;「Arton(註冊商標)」等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)」等日本瑞翁股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂;「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。此種環狀烯烴系樹脂可藉由溶劑澆鑄法、熔融擠出法等公知之方法進行製膜而製成樹脂基材。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,可例舉:「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)」等JSR股份有限公司製造之環狀烯烴系樹脂基材。
關於基材之厚度,從實用上之操作性方面考慮,較佳為較薄,從強度或加工性之觀點考慮,通常為5 μm~300 μm,較佳為10 μm~200 μm。又,基材層可以是能剝離地設置,例如可以是在將偏光膜之偏光元件層貼合於構成顯示裝置之構件或下述相位差層等後,能將其自偏光膜剝離者。
作為將聚合性液晶組合物塗佈於基材等之方法,可例舉:旋轉塗佈法、擠壓塗佈法、凹版塗佈法、模塗法、棒式塗佈法、敷抹法等塗佈法、軟版法等印刷法等公知之方法。
繼而,於由聚合性液晶組合物(A)獲得之塗膜中所含之聚合性液晶化合物不聚合之條件下,藉由乾燥等將溶劑去除,藉此形成乾燥塗膜。作為乾燥方法,可例舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
進而,為了使聚合性液晶化合物相轉移為液相,而於升溫至聚合性液晶化合物相轉移為液相之溫度以上後降溫,使該聚合性液晶化合物相轉移為液晶相(層列相)。該相轉移可於上述塗膜中之溶劑去除後進行,亦可與去除溶劑同時進行。
於保持聚合性液晶化合物之液晶狀態之狀態下,使聚合性液晶化合物聚合,藉此作為聚合性液晶組合物(A)之硬化物而形成偏光元件層。作為聚合方法,較佳為光聚合法。於光聚合中,作為對乾燥塗膜照射之光,可根據該乾燥塗膜中所含之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)、聚合起始劑之種類及該等之量等而適當選擇。作為其具體例,可例舉選自由可見光、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種以上之活性能量線或活性電子束。其中,從容易控制聚合反應之進行方面、或可使用作為光聚合裝置於該領域中廣泛使用者方面考慮,較佳為紫外光,較佳為以利用紫外光能光聚合之方式,預先選擇聚合性液晶組合物(A)中所含之聚合性液晶化合物或聚合起始劑之種類。又,聚合時,亦可藉由一面利用適當之冷卻方法使乾燥塗膜冷卻,一面進行光照射,而控制聚合溫度。光聚合時,亦可藉由進行遮蔽或顯影等,獲得經圖案化之偏光元件層。
作為上述活性能量線之光源,例如可例舉:低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈、鹵素燈、碳弧燈、鎢燈、鎵燈、準分子雷射、發出波長區域380~440 nm之光之LED光源、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等。
紫外線照射強度通常為10~3,000 mW/cm2 。紫外線照射強度較佳為對聚合起始劑之活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,則其累計光量為10~3,000 mJ/cm2 ,較佳為50~2,000 mJ/cm2 ,更佳為100~1,000 mJ/cm2
藉由進行光聚合,聚合性液晶化合物會於保持液晶相、尤其是層列相、較佳為高次層列相之液晶狀態之狀態下進行聚合,形成偏光元件層。關於在聚合性液晶化合物保持層列相之液晶狀態之狀態下進行聚合而獲得之偏光元件層,亦伴有上述二色性色素之作用,與先前之主體客體型偏光膜,即包含向列相之液晶狀態之偏光元件層相比,有偏光性能較高之優點。進而,與僅塗佈有二色性色素或向液性液晶者相比,亦有強度優異之優點。
偏光元件層之厚度可根據偏光膜之用途等而適當選擇,較佳為0.1~5 μm之膜,更佳為0.3~4 μm,進而較佳為0.5~3 μm。若偏光元件層之膜厚為上述下限值以上,則容易防止無法獲得所需之光吸收之情況,若為上述上限值以下,則於配向膜上形成偏光元件層時,容易抑制由配向限制力下降所導致之配向缺陷之產生。
於形成偏光元件層時,藉由於配向膜上塗佈聚合性液晶組合物(A),容易使聚合性液晶化合物及二色性色素沿所需方向配向。配向膜係具有使聚合性液晶化合物沿所需方向配向之配向限制力者。作為配向膜,較佳為具有不會因聚合性液晶組合物(A)中所含之有機溶劑而溶解之耐溶劑性,且具有用於去除溶劑或聚合性液晶化合物配向之加熱處理時之耐熱性者。作為該配向膜,可例舉:包含配向性聚合物之配向膜、由包含利用光產生配向限制力之聚合物及溶劑之組合物所形成之光配向膜、及於表面具有凹凸圖案或複數個槽之溝槽配向膜、於配向方向上進行了延伸之延伸膜等。從高精度地控制配向角而容易獲得品質較高之配向膜等觀點考慮,較佳為光配向膜。
作為配向性聚合物,可例舉:分子內具有醯胺鍵之聚醯胺或明膠類、分子內具有醯亞胺鍵之聚醯亞胺及作為其水解物之聚醯胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚㗁唑、聚乙烯亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯啶酮、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兩種以上使用。
包含配向性聚合物之配向膜通常可藉由如下方法獲得:將配向性聚合物於溶劑中溶解而成之組合物(以下,有時稱為「配向性聚合物組合物」)塗佈於基材,去除溶劑;或將配向性聚合物組合物塗佈於基材,去除溶劑,並進行摩擦(摩擦法)。作為溶劑,可例舉與作為可於聚合性液晶組合物(A)中使用之有機溶劑而於上文中所例示者同樣者。
關於配向性聚合物組合物中之配向性聚合物之濃度,只要為配向性聚合物材料能夠完全溶解於溶劑中之範圍即可,相對於溶液,以固形物成分換算計,較佳為0.1~20%,進而較佳為0.1~10%左右。
作為配向性聚合物組合物,可直接使用市售之配向膜材料。作為市售之配向膜材料,可例舉Sunever(註冊商標,日產化學工業股份有限公司製造)、Optomer(註冊商標,JSR股份有限公司製造)等。
作為將配向性聚合物組合物塗佈於基材之方法,可例舉與作為將聚合性液晶組合物(A)塗佈於基材等之方法所例示者同樣者。
作為將配向性聚合物組合物中所含之溶劑去除之方法,可例舉: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,視需要可進行摩擦處理(摩擦法)。
作為藉由摩擦法賦予配向限制力之方法,可例舉使配向性聚合物之膜與捲繞有摩擦布並旋轉之摩擦輥接觸之方法,該配向性聚合物係藉由將配向性聚合物組合物塗佈於基材並退火而形成於基材表面者。
光配向膜通常可藉由如下方法形成:將包含具有光反應性基且利用光產生配向限制力之聚合物或單體、及溶劑之組合物(以下,亦稱為「光配向膜形成用組合物」)塗佈於基材等上而形成塗膜,自所獲得之塗膜中將溶劑乾燥去除,繼而,對所獲得之乾燥塗膜照射偏光紫外線。光配向膜於可藉由選擇所照射之偏光紫外線之偏光方向而任意地控制配向限制力之方向方面更佳。 若光配向膜形成用組合物中所含之聚合物等具有與聚合性液晶組合物(A)中所含之聚合性液晶化合物所具有的聚合性基相同之反應性基(例如(甲基)丙烯醯基),則有光配向膜與偏光元件層間之密接力提高之傾向,對於滿足式(1)這樣的特殊形狀之偏光膜,在抑制偏光元件層之隆起或剝離的產生方面較為有利。
所謂光反應性基係指藉由光照射而產生液晶配向能力之基。具體而言,可例舉參與如下光反應之基,該光反應係藉由光照射所產生之分子之配向誘發或異構化反應、二聚反應、光交聯反應或者光分解反應等成為液晶配向能力來源之反應之。其中,從配向性優異方面考慮,較佳為參與二聚反應或光交聯反應之基。作為光反應性基,較佳為具有不飽和鍵、尤其是雙鍵之基,尤佳為具有選自由碳-碳雙鍵(C=C鍵)、碳-氮雙鍵(C=N鍵)、氮-氮雙鍵(N=N鍵)及碳-氧雙鍵(C=O鍵)所組成之群中之至少1種之基。
作為具有C=C鍵之光反應性基,可例舉:乙烯基、多烯基、茋基、苯乙烯基吡啶基、苯乙烯基吡啶鎓基、查耳酮基及桂皮醯基等。作為具有C=N鍵之光反應性基,可例舉: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,可例舉:偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲臢基、及具有氧化偶氮苯結構之基等。作為具有C=O鍵之光反應性基,可例舉:二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及順丁烯二醯亞胺基等。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、鹵化烷基等取代基。
其中,較佳為參與光二聚反應之光反應性基,從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方面考慮,較佳為桂皮醯基及查耳酮基。作為具有光反應性基之聚合物等,尤佳為具有使聚合物側鏈之末端部成為桂皮酸結構之桂皮醯基者。
形成光配向膜之具有光反應性基之聚合物之數量平均分子量較佳為20000~100000,更佳為22000以上,進而較佳為25000以上,又,更佳為90000以下,進而較佳為80000以下。若具有光反應性基之聚合物之數量平均分子量在上述範圍內,則可獲得與鄰接光配向膜之層之密接性容易提高,基材與偏光元件層經由光配向膜密接性良好地積層之偏光膜。具有光反應性基之聚合物之數量平均分子量可藉由光配向膜形成用組合物中所使用之單體之量、聚合起始劑之種類或量等而進行控制。 再者,此處所述之「具有光反應性基之聚合物之數量平均分子量」實質上相當於構成硬化後之光配向膜之聚合物的數量平均分子量,可藉由使用凝膠滲透層析儀等測定設備,對硬化後之光配向膜本身進行測定而算出。
藉由將光配向膜形成用組合物塗佈於例如基材上,可形成光配向誘發層。作為該組合物中所含之溶劑,可例舉與作為於聚合性液晶組合物(A)中可含之溶劑而於上文中所例示之溶劑同樣者,可根據具有光反應性基之聚合物等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等的含量可根據聚合物等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,較佳為至少0.2質量%,更佳為0.3~10質量%之範圍。於光配向膜之特性不會明顯受損之範圍內,光配向膜形成用組合物亦可包含聚乙烯醇或聚醯亞胺等高分子材料或光敏劑。
作為將光配向膜形成用組合物塗佈於基材之方法、及自塗佈之光配向膜形成用組合物中去除溶劑之方法,可例舉與將聚合性液晶組合物(A)塗佈於基材之方法及自形成之塗膜中去除溶劑之方法同樣的方法。
偏光之照射可為對自塗佈於基材上之光配向膜形成用組合物中去除溶劑後者直接照射偏光UV(紫外線)之形式,亦可為自基材側照射偏光,使偏光透過而進行照射之形式。又,該偏光尤佳為實質上為平行光。所照射之偏光之波長宜為具有光反應性基之聚合物等之光反應性基能吸收光能的波長區域者。具體而言,尤佳為波長250~400 nm之範圍之UV。作為用於該偏光照射之光源,可例舉:氙燈、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。 該等之中,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,故較佳。藉由使來自上述光源之光通過適當之偏光元件而進行照射,可照射偏光UV。作為該偏光元件,可使用偏光濾光器或葛蘭-湯普生、葛蘭-泰勒等偏光稜鏡或線柵型偏光元件。
光配向膜之厚度較佳為10~5000 nm,更佳為10~1000 nm,進而較佳為30~300 nm。若光配向膜之厚度為上述範圍,則可表現出與偏光元件層之界面或與基材之界面之良好密接性,並且發揮出配向限制力,能夠以較高之配向秩序形成偏光元件層。
本發明之偏光膜亦可包含基材、配向膜及偏光元件層以外之層。 作為此種其他層,例如可例舉:以保護或補強偏光元件層等為目的之保護層、硬塗層、底塗層或黏著接著劑層等。
於本發明中,亦將包含本發明之偏光膜與具有1/4波片功能之相位差層之橢圓偏光板作為對象。 於本發明之橢圓偏光板中,相位差層可為包含延伸膜者,較佳為塗佈層,更佳為至少包含1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物之硬化物。若相位差層為塗佈層,則容易提高與具有特殊形狀之本發明之偏光膜之積層性,容易成為可表現較高之光學特性之相位差層。
於本發明中,所謂具有1/4波片功能之相位差層,係指滿足下述式(4)之層: 100 nm≤Re(550)≤170 nm        (4) [式(4)中,Re(λ)表示波長λ nm時之相位差層之面內相位差值]。 藉由滿足上述式(4),而成為作為λ/4板發揮功能之相位差層,提高將包含該相位差層之橢圓偏光板應用於有機EL顯示裝置等之情形時的正面反射色相之效果(抑制著色之效果)容易提高。相位差層之面內相位差值之更佳範圍為130 nm≤Re(550)≤150 nm。
又,相位差層較佳為滿足下述式(5)及(6): Re(450)/Re(550)≤1.00       (5) 1.00≤Re(650)/Re(550)       (6) [式中,Re(λ)表示波長λ nm時之相位差層之面內相位差值]。 於相位差層滿足式(5)及(6)之情形時,該相位差層顯示出所謂之反波長色散性,即短波長時之面內相位差值小於長波長時之面內相位差值。具有此種相位差層之橢圓偏光板有組入至有機EL顯示裝置等中之情形時之正面色相優異之傾向。從反波長色散性提高,能進一步提高橢圓偏光板之正面方向之反射色相之提高效果的觀點考慮,Re(450)/Re(550)較佳為0.70以上,更佳為0.78以上,又,較佳為0.92以下,更佳為0.90以下,進而較佳為0.87以下,尤佳為0.86以下,更尤佳為0.85以下。又,Re(650)/Re(550)較佳為1.01以上,更佳為1.02以上。
上述面內相位差值可藉由相位差層之膜厚dA加以調整。因面內相位差值係由上述式ReA(λ)=(nxA(λ)-nyA(λ))×dA確定,故要獲得所需之面內相位差值(ReA(λ):波長λ(nm)時之相位差層之面內相位差值),只要調整三維折射率與膜厚dA即可。
於本發明中,作為用以形成相位差層之聚合性液晶化合物,可根據所需之光學特性,自相位差膜之領域中先前公知之聚合性液晶化合物中適當選擇。
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,通常藉由使該聚合性液晶化合物於單獨沿特定方向配向之狀態下聚合所獲得之聚合物(硬化物)可例舉:顯示正波長色散性之聚合性液晶化合物、及顯示反波長色散性之聚合性液晶化合物。於本發明中,可僅使用任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。
作為本發明中可形成相位差層之聚合性液晶化合物,例如可例舉如日本專利特開2011-207765中所記載之聚合性液晶化合物等。
相位差層可藉由如下方法獲得:將包含聚合性液晶化合物、溶劑、視需要之聚合起始劑、調平劑等添加劑等之相位差層形成用聚合性液晶組合物(以下,亦稱為「聚合性液晶組合物(B)」)塗佈於基材或配向膜上,使該塗膜乾燥,且使聚合性液晶組合物(B)中之聚合性液晶化合物配向後,於保持配向狀態之狀態下,藉由光照射等使聚合性液晶化合物聚合。 作為構成聚合性液晶組合物(B)之溶劑、聚合起始劑及添加劑等,可例舉與作為形成偏光元件層之聚合性液晶組合物(A)中可使用之溶劑、聚合起始劑及添加劑等而於上文中所例示者同樣者。
從容易對各種曲面形狀高精度地賦予所需之配向限制力之觀點考慮,用於形成相位差層之配向膜較佳為光配向膜。作為光配向膜或於該光配向膜上形成相位差層之方法,可例舉與用以形成偏光元件層之方法中所例示之光配向膜、方法及條件等同樣者,只要根據所需之配向限制力或相位差層之構成等而適當選擇即可。
相位差層之厚度可根據應用本發明之橢圓偏光板之顯示裝置等適當選擇,從密接性及薄膜化等觀點考慮,較佳為0.1~5 μm,更佳為0.2~4 μm,進而較佳為0.4~3 μm。
例如,藉由經由黏著接著劑層將本發明之偏光膜與具有1/4波片功能之相位差層貼合,可製作本發明之橢圓偏光板。於積層本發明之偏光膜與相位差層之情形時,較佳為以相位差層之遲相軸(光軸)與偏光元件層之吸收軸實質上為45°之方式積層。藉由以相位差層之遲相軸(光軸)與偏光元件層之吸收軸實質上為45°之方式積層,可獲得作為橢圓偏光板之功能。再者,所謂實質上為45°,通常為45±5°之範圍。
本發明之偏光膜及橢圓偏光板可用於速度錶等儀錶板、可撓性圖像顯示裝置等液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等各種顯示裝置等。
可撓性圖像顯示裝置例如包含可撓性圖像顯示裝置用積層體、及有機EL顯示面板,相對於有機EL顯示面板,於視認側配置可撓性圖像顯示裝置用積層體,且以能彎折之方式構成。作為可撓性圖像顯示裝置用積層體,可包含視窗、橢圓偏光板、觸控感測器等,作為該橢圓偏光板,可使用包含本發明之偏光膜之橢圓偏光板。該等之積層順序任意,較佳為按照自視認側起為視窗、橢圓偏光板、觸控感測器之順序積層,或按照自視認側起為視窗、觸控感測器、橢圓偏光板之順序積層。
若於觸控感測器之視認側存在橢圓偏光板,則不易視認到觸控感測器之圖案,顯示圖像之視認性變得良好,故而較佳。各構件可使用接著劑、黏著劑等積層。又,可撓性圖像顯示裝置用積層體可具備形成於上述視窗、橢圓偏光板、觸控感測器中之任一層之至少一面上之遮光圖案。
視窗係配置於可撓性圖像顯示裝置之視認側,起到保護其他構成要素免受來自外部之衝擊或溫濕度等環境變化之影響之作用。先前,使用玻璃作為此種保護層,但可撓性圖像顯示裝置中之視窗並非如玻璃般剛性且堅硬者,具有可撓之特性。上述視窗包含可撓性透明基材,亦可於至少一面包含硬塗層。
上述透明基材較佳為具有70%以上之可見光透過率,更佳為具有80%以上之可見光透過率。作為上述透明基材,可使用具有透明性之任意高分子膜。具體而言,可例舉由如下高分子形成之膜,該高分子係:聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、環烯烴系衍生物等聚烯烴類,該環烯烴系衍生物具有包含降莰烯或環烯烴之單體之單元;二乙醯纖維素、三乙醯纖維素、丙醯基纖維素等(改性)纖維素類;甲基丙烯酸甲酯(共)聚合物等丙烯酸類;苯乙烯(共)聚合物等聚苯乙烯類;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物類;丙烯腈-苯乙烯共聚物類;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物類;聚氯乙烯類;聚偏二氯乙烯類;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚芳酯等聚酯類;尼龍等聚醯胺類;聚醯亞胺類;聚醯胺醯亞胺類;聚醚醯亞胺類;聚醚碸類;聚碸類;聚乙烯醇類;聚乙烯醇縮醛類;聚胺基甲酸酯類;環氧樹脂類等;可使用未延伸單軸或雙軸延伸膜。上述高分子可分別單獨使用或混合兩種以上使用。其中,較佳為透明性及耐熱性優異之聚醯胺膜、聚醯胺醯亞胺膜或聚醯亞胺膜、聚酯系膜、烯烴系膜、丙烯酸膜、纖維素系膜。又,亦較佳為使二氧化矽等無機粒子、有機微粒子、橡膠粒子等分散於高分子膜中。進而,亦可含有如顏料或染料之著色劑、螢光增白劑、分散劑、塑化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紅外線吸收劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、抗氧化劑、潤滑劑、溶劑等調配劑。
上述透明基材之厚度較佳為5~200 μm,更佳為20~100 μm。
亦可於構成上述視窗之透明基材之至少一面設置硬塗層。硬塗層之厚度並無特別限定,例如可為2~100 μm。若上述硬塗層之厚度在上述範圍內,則容易確保充分之耐衝擊性、耐擦傷性及耐彎曲性。
上述硬塗層可藉由硬塗形成用組合物之硬化而形成,該硬塗形成用組合物包含照射活性能量線或熱能會形成交聯結構之反應性材料,較佳為利用活性能量線硬化者。所謂活性能量線,定義為可使產生活性種之化合物分解而產生活性種之能量線。作為活性能量線,可例舉:可見光、紫外線、紅外線、X射線、α射線、β射線、γ射線及電子束等,尤佳為紫外線。
上述硬塗形成用組合物通常含有自由基聚合性化合物與陽離子聚合性化合物之至少1種化合物、以及聚合起始劑。作為自由基聚合性化合物、陽離子聚合性化合物及聚合起始劑,並無特別限定,可例舉先前公知者。上述硬塗組合物可進而包含進而選自由溶劑及添加劑所組成之群中之1種以上。上述溶劑只要係可使上述聚合性化合物或聚合起始劑溶解或分散者,則可無限制地使用作為於光學膜之領域中用以形成硬塗層之組合物之溶劑而已知者。作為上述添加劑,可例舉:無機粒子、調平劑、穩定劑、界面活性劑、抗靜電劑、潤滑劑、防污劑等。
觸控感測器可用作輸入機構。觸作為控感測器,業界提出有電阻膜方式、表面彈性波方式、紅外線方式、電磁感應方式、靜電電容方式等各種方式,可為任一種方式。其中較佳為靜電電容方式。靜電電容方式觸控感測器分成活性區域、及位於上述活性區域之輪廓部之非活性區域。活性區域係與顯示面板中顯示畫面之區域(顯示部)相對應,且感知使用者之觸控之區域,非活性區域係與顯示裝置中不顯示畫面之區域(非顯示部)相對應之區域。觸控感測器可包含:具有可撓特性之基板;形成於上述基板之活性區域中之感知圖案;及形成於上述基板之非活性區域中,用於將上述感知圖案經由焊墊部與外部之驅動電路連接之各感測線。
具有可撓特性之基板、感知圖案及各感測線並無特別限制,可分別選擇能夠於該技術領域中應用之材料。
作為具有可撓特性之基板,例如可使用包含與上述視窗之透明基材同樣之材料之基板。關於觸控面板觸控感測器之基板,從抑制觸控面板觸控感測器之龜裂方面考慮,較佳為韌性為2,000 MPa%以上者,更佳為韌性為2,000 MPa%~30,000 MPa%者。此處,韌性定義為:於通過高分子材料之拉伸實驗所獲得之應力(MPa)-應變(%)曲線(Stress-strain curve)中至破壞點為止之曲線的下部面積。
感知圖案可具備形成於第1方向之第1圖案、及形成於第2方向之第2圖案。第1圖案與第2圖案配置於相互不同之方向。第1圖案及第2圖案形成於同一層,為了感知所觸控之地點,各圖案必須電性連接。第1圖案係各單元圖案經由接頭而相互連接之形態,第2圖案係各單元圖案以島嶼形態相互分離之構造,因此為了使第2圖案電性連接,需要另外之橋接電極。感知圖案可應用眾所周知之透明電極素材。例如可例舉:氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化鎘錫(CTO)、PEDOT(聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩))、奈米碳管(CNT)、石墨烯、金屬線等,該等可單獨使用或混合兩種以上使用。其中,較佳為ITO。用於金屬線之金屬並無特別限定,例如可例舉:銀、金、鋁、銅、鐵、鎳、鈦、碲、鉻等。該等可單獨使用或混合兩種以上使用。
橋接電極可於感知圖案上部介隔絕緣層而形成於上述絕緣層上部,可於基板上形成橋接電極,於其上形成絕緣層及感知圖案。上述橋接電極可由與感知圖案相同之素材形成,亦可由鉬、銀、鋁、銅、鈀、金、鉑、鋅、錫、鈦或該等中之2種以上之合金等金屬形成。由於第1圖案與第2圖案必須電性絕緣,故於感知圖案與橋接電極之間形成絕緣層。絕緣層可僅形成於第1圖案之接頭與橋接電極之間,亦可形成為覆蓋感知圖案之層之構造。於後者之情形時,橋接電極可經由形成於絕緣層中之接觸孔連接第2圖案。關於上述觸控感測器,作為用於適當地補償形成有圖案之圖案區域、與未形成圖案之非圖案區域之間的透過率之差,具體而言,由該等區域中之折射率之差所誘發的光透過率之差之方法,可於基板與電極之間進而包含光學調節層。上述光學調節層可包含無機絕緣物質或有機絕緣物質。光學調節層例如可將包含光硬化性有機黏合劑及溶劑之光硬化組合物塗佈於基板上而形成。上述光硬化組合物可進而包含無機粒子。利用上述無機粒子,可使光學調節層之折射率提高。
上述光硬化性有機黏合劑例如可包含丙烯酸酯系單體、苯乙烯系單體、羧酸系單體等各單體之共聚物。上述光硬化性有機黏合劑例如可為包含含環氧基之重複單元、丙烯酸酯重複單元、羧酸重複單元等相互不同之各重複單元之共聚物。上述無機粒子例如可包含氧化鋯粒子、氧化鈦粒子、氧化鋁粒子等。上述光硬化組合物亦可進而包含光聚合起始劑、聚合性單體、硬化助劑等各添加劑。
形成上述可撓性圖像顯示裝置用積層體之各層(視窗、橢圓偏光板、觸控面板觸控感測器)以及構成各層之膜構件(直線偏光板、λ/4相位差板等)可利用接著劑形成。作為黏著接著劑,可例舉:水系接著劑、有機溶劑系、無溶劑系接著劑、固體接著劑、溶劑揮散型接著劑、濕氣硬化型接著劑、加熱硬化型接著劑、厭氧硬化型、活性能量線硬化型接著劑、硬化劑混合型接著劑、熱熔融型接著劑、感壓型接著劑(黏著劑)、再濕型接著劑等。其中,可較佳地使用水系溶劑揮散型接著劑、活性能量線硬化型接著劑、黏著劑。作為該等黏著接著劑,可適當選擇並使用於光學膜之領域中先前公知者。
黏著接著劑層之厚度可根據所要求之接著力等而適當調節,通常為0.01 μm~500 μm,較佳為0.1 μm~300 μm。當在上述可撓性圖像顯示裝置用積層體上存在複數層黏著接著劑層時,構成各黏著接著劑層之黏著接著劑之種類及厚度可相同,亦可不同。
遮光圖案可用作上述可撓性圖像顯示裝置之邊框或殼體之至少一部。利用遮光圖案隱蔽配置於上述可撓性圖像顯示裝置之邊緣部之配線,使其不易被視認到,藉此可提高圖像之視認性。上述遮光圖案可為單層或複層之形態。遮光圖案之顏色並無特別限制,具有黑色、白色、金屬色等多樣化之顏色。遮光圖案可由用以呈現顏色之顏料、及丙烯酸系樹脂、酯系樹脂、環氧系樹脂、聚胺基甲酸酯、聚矽氧等高分子形成。又,遮光圖案可藉由印刷、平版印刷、噴墨等各種方法形成。 遮光圖案之厚度可為1 μm~100 μm,較佳為2 μm~50 μm。又,亦可於光圖案之厚度方向上賦予傾斜等形狀。 [實施例]
以下,藉由實施例及比較例更詳細地說明本發明。只要未特別記載,則實施例及比較例中之「%」及「份」為「質量%」及「質量份」。
[實施例1] (1)光配向膜形成用組合物之製作 將2份下述化學式所表示之數量平均分子量28000之聚合物(1)與98份鄰二甲苯混合,將所獲得之混合物於80℃攪拌1小時,藉此獲得配向層形成用組合物。
聚合物(1) [化15]
Figure 02_image029
(式中,Me表示甲基)
(2)偏光元件層形成用組合物之製作 藉由將下述成分混合,於80℃攪拌1小時,獲得偏光元件層形成用組合物。二色性色素使用日本專利特開2013-101328號公報之實施例中記載之偶氮系色素。 ・式(1-6)所表示之聚合性液晶化合物       75份 [化16]
Figure 02_image031
・式(1-7)所表示之聚合性液晶化合物       25份 [化17]
Figure 02_image033
・下述所示之二色性色素(1)         2.8份 [化18]
Figure 02_image035
・下述所示之二色性色素(2)         2.8份 [化19]
Figure 02_image037
・下述所示之二色性色素(3)         2.8份 [化20]
Figure 02_image039
・聚合起始劑:2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-𠰌 啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369;汽巴精化公司製造)               6份 ・調平劑:聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;畢克化學公司製造)       1.2份 ・溶劑:環戊酮      250份
(3)偏光膜1之製作 使用電暈處理裝置(AGF-B10;春日電機股份有限公司製造),於輸出0.3 kW、處理速度3 m/min之條件下對三乙醯纖維素膜(柯尼卡美能達公司製造之KC4UY-TAC、厚度40 μm;200 mm×600 mm之四邊形膜)進行1次處理。於實施了電暈處理之表面,利用棒式塗佈機塗佈上述光配向膜形成用組合物,於80℃進行1分鐘乾燥,使用偏光UV照射裝置(附偏光元件單元之SPOT CURE SP-7;牛尾電機股份有限公司製造),以100 mJ/cm2 之累計光量實施偏光UV曝光,形成光配向膜。利用橢圓偏光計M-220(日本分光股份有限公司製造)測定所獲得之光配向膜之厚度,結果為100 nm。
於所獲得之光配向膜上,使用棒式塗佈機塗佈偏光元件層形成用組合物後,於設定為110℃之乾燥烘箱中進行1分鐘乾燥。
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(氮氣環境下,波長:365 nm,波長365 nm時之累計光量:1000 mJ/cm2 ),藉此形成液晶化合物及二色性色素配向之偏光元件層,獲得依序具有基材層、配向膜及偏光元件層之偏光膜1。確認所獲得之偏光膜1之吸收軸與膜之長邊方向之角度為0°。於偏光膜1中,偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1相當於偏光膜1之長邊方向的長度,其長度為600 mm。又,與A1在同一面內、且與偏光元件層之吸收軸方向正交之方向上的最大長度A2相當於偏光膜1之短邊方向之長度,其長度為200 mm,偏光膜1之A1/A2之值為3。
(4)相位差層形成用組合物之製備 將下述結構之聚合性液晶化合物A-1(86.0份)、聚合性液晶化合物A-2(14.0份)、聚丙烯酸酯化合物(調平劑/BYK-361N;畢克化學公司製造)(0.12份)、及2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-𠰌啉基苯基)丁烷-1-酮(光聚合起始劑/Irgacure369;汽巴精化公司製造)(3.0份)混合,獲得包含聚合性液晶化合物A-1及聚合性液晶化合物A-2之聚合性液晶組合物(A1)。
聚合性液晶化合物A-1: [化21]
Figure 02_image041
聚合性液晶化合物A-2: [化22]
Figure 02_image043
(5)相位差板之製作 使用電暈處理裝置(AGF-B10;春日電機股份有限公司製造),於輸出0.3 kW、處理速度3 m/min之條件下對環烯烴聚合物膜(COP;ZF-14;日本瑞翁股份有限公司製造,200 mm×600 mm之四邊形)進行1次處理。於實施了電暈處理之表面,利用棒式塗佈機塗佈偏光元件層之形成中所使用之上述光配向膜形成用組合物,於80℃進行1分鐘乾燥,使用偏光UV照射裝置(附偏光元件單元之SPOT CURE SP-7;牛尾電機股份有限公司製造),以100 mJ/cm2 之累計光量實施偏光UV曝光,形成光配向膜。利用橢圓偏光計M-220(日本分光股份有限公司製造)測定所獲得之光配向膜之厚度,結果為100 nm。
繼而,於上述光配向膜上,利用棒式塗佈機塗佈包含先前製備之聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物(A1),於120℃進行1分鐘乾燥。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),自塗佈有聚合性液晶組合物(A1)之面側照射紫外線(氮氣環境下、波長313 nm時之累計光量:500 mJ/cm2 ),藉此形成作為相位差層與環烯烴聚合物膜之積層體之相位差板。利用雷射顯微鏡(LEXT;奧林巴斯股份有限公司製造)測定所獲得之相位差層之厚度,結果為2.3 μm。 測定所獲得之相位差板於波長550 nm時之相位差值,結果為Re(550)=140 nm。又,測定所獲得之相位差板於波長450 nm及波長650 nm時之相位差值,結果為Re(450)/Re(550)=0.85、Re(650)/Re(550)=1.05。再者,環烯烴聚合物膜於波長550 nm時之相位差值大致為0,故不會影響該相位差值之關係。
(6)橢圓偏光板之製作 對上述偏光膜之偏光元件層側與上述相位差板之環烯烴聚合物膜側,以偏光元件層之吸收軸與相位差層之遲相軸為45°之方式,經由厚度25 μm之黏著劑層進行貼合。
耐熱性評價: 將上述橢圓偏光板之相位差層側經由厚度25 μm之黏著劑貼合於層玻璃板,置於90℃之溫度條件下。經過500小時後,將未產生偏光元件層之剝離者評價為○,將產生剝離者評價為×。將結果示於表1。
視認性評價: 將上述橢圓偏光板之相位差層側經由厚度25 μm之黏著劑層貼合於有機EL顯示裝置。以橢圓偏光板之長邊方向成為橫向(相對於視認者之視線為水平方向)之方式設置有機EL顯示裝置,其後隔著太陽眼鏡相距2 m視認該顯示裝置。 將不妨礙視認者評價為◎,將略微變暗但不妨礙視認者評價為○,將變暗而妨礙視認者評價為△,將無法視認者評價為×。將結果示於表1。
[實施例2] 除了將三乙醯纖維素膜及環烯烴聚合物膜之尺寸設為200 mm×1000 mm以外,與實施例1同樣地製造橢圓偏光板,並進行耐熱性及視認性之評價。將結果示於表1。於所獲得之偏光膜中,偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1相當於該偏光膜之長邊方向的長度,其長度為1000 mm。又,與A1在同一面內、且與上述吸收軸方向正交之方向上之偏光元件層的最大長度A2相當於該偏光膜之短邊方向之長度,其長度為200 mm。將結果示於表1。
[實施例3] 除了將三乙醯纖維素膜及環烯烴聚合物膜之尺寸設為200 mm×1400 mm以外,與實施例1同樣地製造橢圓偏光板,並進行耐熱性及視認性之評價。於所獲得之偏光膜中,偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1相當於該偏光膜之長邊方向的長度,其長度為1400 mm。又,與A1在同一面內、且與上述吸收軸方向正交之方向上之偏光元件層的最大長度A2相當於該偏光膜之短邊方向之長度,其長度為200 mm。將結果示於表1。
[實施例4] 除了以偏光膜1中之偏光元件層之吸收軸與膜之長邊方向的角度為10°之方式貼合偏光膜與相位差板以外,與實施例1同樣地製造橢圓偏光板,並進行耐熱性及視認性之評價。將結果示於表1。
[實施例5] 除了以偏光膜1中之偏光元件層之吸收軸與膜之長邊方向的角度為45°之方式貼合偏光膜與相位差板以外,與實施例1同樣地製造橢圓偏光板,並進行耐熱性及視認性之評價。將結果示於表1。
[實施例6] 除了以偏光膜1中之偏光元件層之吸收軸與膜之長邊方向的角度為90°之方式貼合偏光膜與相位差板以外,與實施例1同樣地製造橢圓偏光板,並進行耐熱性及視認性之評價。將結果示於表1。
[比較例1] 除了使用下述偏光膜2作為偏光膜以外,與實施例1同樣地製造橢圓偏光板,並進行耐熱性及視認性之評價。將結果示於表1。 (1)偏光膜2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)單軸延伸約5倍,進而於保持拉伸狀態之狀態下,於40℃之純水中浸漬40秒鐘。其後,於碘/碘化鉀/水之質量比為0.044/5.7/100之染色水溶液中於28℃浸漬30秒鐘而進行染色處理。 其次,於碘化鉀/硼酸/水之質量比為11.0/6.2/100之硼酸水溶液中於70℃浸漬120秒鐘。繼而,利用8℃之純水洗淨15秒鐘後,於以300 N之張力保持之狀態下,於60℃乾燥50秒鐘,繼而於75℃乾燥20秒鐘,獲得於聚乙烯醇膜上吸附配向有碘之厚度12 μm之偏光元件層。 向所獲得之偏光元件層與三乙醯纖維素膜(柯尼卡美能達公司製造之KC4UY-TAC、厚度40 μm)之間注入水系接著劑,利用夾輥貼合。 一面將所獲得之貼合物之張力保持為430 N/m,一面於60℃進行2分鐘乾燥,獲得於單面具有三乙醯纖維素膜作為保護膜之偏光膜2。再者,上述水系接著劑係向水100份中添加羧基改性聚乙烯醇(KURARAY POVAL KL318;可樂麗股份有限公司製造)3份、及水溶性聚醯胺環氧樹脂(Sumirez Resin 650;Sumika Chemtex股份有限公司製造,固形物成分濃度30%之水溶液)1.5份而製備。其後,以偏光元件層之吸收軸與膜之長邊方向為0°之方式將偏光膜2切割為200 mm×600 mm大小之四邊形。 於偏光膜2中,偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1相當於偏光膜2之長邊方向的長度,其長度為600 mm。又,與A1在同一面內、且與偏光元件層之吸收軸方向正交之方向上的最大長度A2相當於偏光膜2之短邊方向之長度,其長度為200 mm。
[比較例2] 除了將作為基材層之三乙醯纖維素膜及環烯烴聚合物膜之尺寸設為100 mm×1500 mm,以所獲得之偏光膜之吸收軸與膜之短邊(100 mm)方向的角度為0°之方式形成光配向膜與偏光元件層以外,與實施例1同樣地製作橢圓偏光板,並進行耐熱性及視認性之評價。於所獲得之偏光膜中,偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1相當於該偏光膜之短邊方向的長度,其長度為100 mm。又,與A1在同一面內、且與上述吸收軸方向正交之方向上之偏光元件層的最大長度A2相當於該偏光膜之長邊方向的長度,其長度為1500 mm。將結果示於表1。
[表1]
   A1/A2 θ (°) θ' (°) 偏光元件層種類 耐熱性 視認性
實施例1 3 18 0 液晶
實施例2 5 11 0 液晶
實施例3 7 8 0 液晶
實施例4 3 8 10 液晶
實施例5 3 27 45 液晶
實施例6 3 72 90 液晶 ×
比較例1 3 18 0 PVA ×
比較例2 15 4 0 液晶 ×
圖1係表示本發明之偏光膜之一例之概略俯視圖。 圖2係表示本發明之偏光膜之一例之概略俯視圖。 圖3係表示本發明之偏光膜之一例之概略俯視圖。 圖4係表示本發明之偏光膜之一例之概略俯視圖。 圖5係表示本發明之偏光膜之一例之概略俯視圖。

Claims (8)

  1. 一種偏光膜,其係包含偏光元件層之單片偏光膜,其中偏光元件層係至少包含1種聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物之硬化層,且上述偏光膜滿足式(1): 10>A1/A2>2       (1) [式(1)中,A1表示偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度,A2表示偏光元件層之與A1在同一面內且和上述吸收軸方向正交之方向上之最大長度]。
  2. 如請求項1之偏光膜,其中偏光元件層於吸收軸方向上之最大長度A1為10 cm以上且200 cm以下。
  3. 如請求項1或2之偏光膜,其滿足式(2): -20°≤θ≤20°       (2) [式(2)中,θ表示連接位於偏光元件層之外周上的2點之直線距離為最大時之2點間最大直線距離方向、與偏光元件層之吸收軸方向所成之角度]。
  4. 如請求項1至3中任一項之偏光膜,其大致為矩形。
  5. 如請求項4之偏光膜,其滿足式(3): -20°≤θ'≤20°      (3) [式(3)中,θ'表示大致矩形之長邊方向與偏光元件層之吸收軸方向所成之角度]。
  6. 一種橢圓偏光板,其包含:如請求項1至5中任一項之偏光膜、及具有1/4波片功能之相位差層。
  7. 一種可撓性圖像顯示裝置,其包含如請求項6之橢圓偏光板。
  8. 如請求項7之可撓性圖像顯示裝置,其進而包含視窗及觸控感測器。
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