TW202216454A - 偏光板、偏光板之製造方法及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供一種耐久性高且能夠簡單地製造之使用二色性有機色素之偏光板與其製造方法,及具備該偏光板之顯示裝置。
本發明之偏光板係至少以偏光子層、接著劑層及保護層之順序來具備之偏光板,前述偏光子層含有二色性有機色素,前述接著劑層含有水系接著劑,且該水系接著劑之pH值在測定溫度25℃中,為超過7.0且未滿9.0之範圍內,作為前述保護層,具備以樹脂為主成分之光學薄膜,且該光學薄膜之厚度為1μm以上且未滿10μm。
Description
本發明為關於一種偏光板、偏光板之製造方法及顯示裝置。更詳細來說,本發明為關於一種雖為薄膜,但耐久性高且能夠簡單地製造之使用二色性有機色素之偏光板等。
顯示器不僅裝載於電視,裝載於筆記型電腦、手機、手錶、眼鏡等各種攜帶型機器之探討也正在進行中。尤其是關於攜帶型機器用,要求顯示器之更進一步的薄型化且輕量化及可撓化,有舉出液晶顯示元件及有機EL元件作為選項。在任何一種元件中都會使用到偏光板,也要求偏光板之更進一步的薄型化。
近年來,對於薄型化之要求,正在進行開發一種能夠藉由以往之拉伸程序,並以能夠薄膜化之塗布型態來形成,且在偏光子層含有二色性有機色素之偏光板,但仍被要求各種改善。且,含有二色性有機色素之偏光板相較於一般使用之二色性色素之碘,耐熱性較高,期待展開至車載・屋外等新用途之顯示器。
專利文獻1中有揭示一種技術,其係在含有二色性有機色素之偏光子層上塗布保護層形成用組成物,並使溶劑乾燥。然而,由於用於形成保護層之組成物中所包含之溶劑種類或構築之保護層之種類,在前述乾燥步驟中,偏光子層中之二色性有機色素容易往保護層內擴散,會有產生經時性偏光性能之降低之問題。
專利文獻2中有記載藉由設置含有水溶性聚合物之擴散防止層,能夠防止二色性色素之擴散。然而,作為前述擴散防止層使用之聚乙烯醇等之親水性化合物,其耐酸性較不充分,使偏光板貼合於顯示裝置時所使用之接著劑(或稱作「黏著劑層」)與前述擴散防止層相鄰時,由於接著劑層中包含之酸,擴散防止層及二色性色素容易惡化。且,藉由擴散防止層之機能降低,二色性色素容易擴散,會產生經時性之偏光性能之降低。進而,在高溫環境下,也有耐久性之問題。
因此,專利文獻3中有表示一種偏光薄膜,其係能夠抑制因二色性色素之擴散所造成的偏光性能之經時性降低,且具有較高之耐酸性。然而,在我們的探討中有發現,形成2層之塗布層之步驟較繁雜且低收率,且在保護層使用紫外線硬化樹脂時,殘留單體及起始劑之分解物所造成之對偏光子層的影響,及硬化收縮應力所造成之偏光度的經時變化會成為問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-037353號公報
[專利文獻2]日本特開2017-83843號公報
[專利文獻3]日本特開2020-46622號公報
[本發明欲解決之課題]
本發明鑑於上述問題・狀況,其解決課題為提供一種耐久性高且能夠簡單地製造之使用二色性有機色素之偏光板與其製造方法及具備該偏光板之顯示裝置。
[用以解決課題之手段]
本發明們為了解決上述課題,針對上述問題之原因等進行探討之過程中,進而得到下述知識,完成本發明。
本案發明中得到下述見解:各自將含有二色性有機色素之偏光子層,及特定膜厚範圍以樹脂為主成分之光學薄膜之保護層形成在支持體上後,將含有水系接著劑之接著劑層塗布於前述保護層上,與前述偏光子層貼合之偏光板中,藉由將該水系接著劑之pH值控制在特定範圍,及對如此之水系接著劑,設定成具有適合之浸透性,且捕捉酸之鹼性區域以適合之濃度擴散之領域,能夠使耐久性提高,且簡單地製造。
亦即,本發明相關之上述課題能夠藉由以下手段來解決。
1. 一種偏光板,其係至少以偏光子層、接著劑層及保護層之順序來具備之偏光板,
前述偏光子層含有二色性有機色素,
前述接著劑層含有水系接著劑,且該水系接著劑之pH值在測定溫度25℃中,為超過7.0且未滿9.0之範圍內,
作為前述保護層,具備以樹脂為主成分之光學薄膜,且該光學薄膜之厚度為1μm以上且未滿10μm。
2. 如第1項之偏光板,其中,前述光學薄膜之透濕度在溫度40℃且濕度90%RH下,為500~5000g/m
2・24h。
3. 如第1項或第2項之偏光板,其中,前述偏光子層含有聚合性液晶化合物與前述二色性有機色素。
4. 如第1項至第3項中任一項之偏光板,其中,在測定波長590nm且23℃・55%RH之環境下所測定之前述光學薄膜之內面方向之延遲值(Ro)為0~30nm之範圍內,且厚度方向之延遲值(Rt)為-30~+30nm之範圍內。
5. 如第1項至第4項中任一項之偏光板,其中,前述光學薄膜含有熱可塑性樹脂,該熱可塑性樹脂在側鏈至少具有羰基。
6. 如第1項至第5項中任一項之偏光板,其中,前述偏光子層之下側具有支持體,該支持體係厚度為1μm以上且未滿10μm之光學薄膜。
7. 如第1項至第6項中任一項之偏光板,其中,前述接著劑層含有聚乙烯醇。
8. 如第1項至第7項中任一項之偏光板,其中,前述接著劑層含有聚乙烯醇,與異氰酸酯系添加劑或唑啉系添加劑。
9. 如第1項至第8項中任一項之偏光板,其中,前述接著劑層含有聚乙烯醇與唑啉系添加劑。
10. 一種偏光板之製造方法,其係製造如第1項至第9項中任一項之偏光板之偏光板之製造方法,其係具有:
形成第1支持體上含有二色性有機色素之偏光子層之步驟,與
在設置於剝離性之第2支持體上且作為保護層之光學薄膜上塗布接著劑,與前述步驟所形成之偏光子層貼合之步驟,與
前述接著劑層乾燥後,將剝離性之第2支持體剝離之步驟。
11. 一種顯示裝置,其係具備如第1項至第9項中任一項之偏光板。
[發明效果]
藉由本發明之上述手段,能夠提供一種耐久性高且能夠簡單地製造之使用二色性有機色素之偏光板與其製造方法及具備該偏光板之顯示裝置。
關於本發明之效果之表現機構或作用機構,並不明確,但可推測如下。
本發明係提供一種偏光板,其係各自將含有二色性有機色素之偏光子層,及具備熱可塑性樹脂為主成分之光學薄膜之保護層形成在支持體上後,將含有水系接著劑之接著劑層塗布於前述保護層上,與前述偏光子層貼合之偏光板,藉由將該水系接著劑之pH值控制在特定範圍,能夠使耐久性提高,且簡單地製造。
將偏光板貼合於顯示裝置時使用之接著劑(亦稱作「黏著劑」或「感壓黏著劑(PSA:pressure sensitive adhesive)」)中包含酸時,酸所造成之偏光板之惡化會成為問題,但在偏光子層與保護層之間,藉由配置將pH值控制在特定範圍之接著劑層,能夠防止酸所造成之偏光子層之惡化。
且推測,於偏光子層上進行直接保護層之形成時,保護層之形成對偏光子層之影響會成為問題,但藉由在各自形成偏光子層及保護層後來貼合,能夠抑制偏光子層中之二色性有機色素往保護層內之擴散,或殘留單體及起始劑之分解物所造成之對偏光子層之影響。
進而推測,藉由以水系接著劑之貼合,步驟會簡略化,提升收率。
本發明之偏光板係至少以偏光子層、接著劑層及保護層之順序來具備之偏光板,其特徵為前述偏光子層含有二色性有機色素,前述接著劑層含有水系接著劑,且該水系接著劑之pH值在測定溫度25℃中,為超過7.0且未滿9.0之範圍內,作為前述保護層,具備以樹脂為主成分之光學薄膜,且該光學薄膜之厚度為1μm以上且未滿10μm。此特徵為下述各實施形態所共通或對應之技術特徵。
作為本發明之實施形態,以本發明之效果表現之觀點來看,前述光學薄膜之透濕度在溫度40℃且濕度90%RH下,為500~5000g/m
2・24h較佳。
前述偏光子層含有聚合性液晶化合物與前述二色性有機色素這一點,以能夠彎曲之超薄型偏光板用途之觀點來看較佳。
在測定波長590nm且23℃・55%RH之環境下所測定之前述光學薄膜之內面方向之延遲值(Ro)為0~30nm之範圍內,且厚度方向之延遲值(Rt)為-30~+30nm之範圍內這一點,以彎曲時之畫質(色差)之觀點來看較佳。
前述光學薄膜含有熱可塑性樹脂,該熱可塑性樹脂在側鏈至少具有羰基這一點,以促進水系接著劑浸透並使接著性之耐久性提升之觀點來看較佳。
前述偏光子層之下側具有支持體,該支持體之厚度為1μm以上且未滿10μm之光學薄膜以前述水系接著劑之浸透區域之控制、接著耐久性或酸捕捉後之惡化防止及彎曲時之耐久性確保之觀點來看較佳。
前述接著劑層含有聚乙烯醇,由於與二色性有機色素之相溶性較低,故以防止二色性有機色素之溢出並使耐久性提升之觀點來看較佳。
進而,接著劑層含有聚乙烯醇,與異氰酸酯系添加劑或唑啉系添加劑這一點,以使接著劑層之耐水性提升之觀點來看較佳。進而,含有聚乙烯醇與唑啉系添加劑之型態以與上述相同之觀點來看再較佳。
作為製造本發明之偏光板之偏光板之製造方法,係具有:形成第1支持體上含有二色性有機色素之偏光子層之步驟,與在設置於剝離性之第2支持體上且作為保護層之光學薄膜上塗布接著劑,與前述步驟所形成之偏光子層貼合之步驟,與前述接著劑層乾燥後,將剝離性之第2支持體剝離之步驟之型態之製造方法較佳。
藉由上述製造方法,能夠抑制進行偏光子層上之直接保護層之形成時所產生之對偏光子層之溶劑受損等之影響。且,能夠將複數層(保護薄膜層及水系接著劑層)以1次通過來形成,這是以步驟簡略化且收率提升之觀點來看。
本發明之偏光板能夠較佳地於顯示裝置中具備。藉此,能夠得到能簡單製造且耐久性較高之顯示裝置。
以下,關於本發明與其構成要素及本實施方式・型態來詳細的說明。且,本案中,「~」係以包含將其前後記載之數值作為下限值及上限值之意思來使用。
1 本發明之偏光板之概要
本發明之偏光板係至少以偏光子層、接著劑層及保護層之順序來具備之偏光板,前述偏光子層含有二色性有機色素,前述接著劑層含有水系接著劑,且該水系接著劑之pH值在測定溫度25℃中,為超過7.0且未滿9.0之範圍內,作為前述保護層,具備以樹脂為主成分之光學薄膜,且該光學薄膜之厚度為1μm以上且未滿10μm。
[1]偏光板之層構成
圖1A及圖1B中,關於本發明偏光板1之層構成之基本構成,表示其例。
圖1A所示之本發明偏光板1以保護層2、接著劑層3及偏光子層4之順來具備,偏光子層4含有二色性有機色素。圖1A所示之構成為最簡單之構成。另外,偏光子層4在後步驟中,會隔著接著劑層3與薄膜或玻璃等貼合。
為上述圖1A所示之構成時,偏光子層4會被直接暴露在外部且操作性會被限定,因此亦可如圖1B所示,在偏光子層4與接著劑層3為相反側之面,亦即在偏光子層4之下側,設置用來形成液晶配向層(無圖示)及偏光子層4之支持體5(以下亦稱作「第1支持體」)。
該支持體5為厚度1μm以上且未滿10μm之光學薄膜,以彎曲時之耐久性確保之觀點來看較佳。再較佳為膜厚在3~8μm之範圍內。
且,本發明中,其特徵為作為圖1A及圖1B之保護層2之光學薄膜之厚度為1μm以上且未滿10μm這麼薄。於此,為了改善如此薄之保護層2之操作性,在保護層2之與接著劑層3為相反側之面上,於製作作為保護層2之光學薄膜時,亦可設置支持體6(以下亦稱作「第2支持體」)。
能夠以將保護層2積層於第2支持體6之積層體之狀態,貼合並形成保護層2後,將第2支持體剝離,作為偏光板。如此,該第2支持體具有能夠自保護層剝離之機能較佳。因此,因應必要,亦可在第2支持體與保護層之間設置離型層。將用於得到此構成之步驟表示於圖2A。
且,關於第1支持體,藉由作為如上述之能夠剝離之積層型態之支持體,能夠得到更薄型之偏光板(參照圖2B)。
且,作為使用二色性有機色素之偏光子層之構成,有使聚乙烯醇吸著者,或使二色性有機色素配向並分散於液晶材料者這兩種。其中,藉由使用液晶材料作為使二色性有機色素分散之基質,能夠得到較薄之偏光子層,較佳。
且,使用液晶材料作為偏光子之基質時,為了提高偏光度,必須使液晶配向,並於偏光子層4之下方形成液晶配向層8較佳。(參照圖3A)。
位相差層9a具有反射防止機能(例如作為4分之1波長板之機能)時,例如作為有機EL顯示器之反射防止層使用之反射防止薄膜較容易(參照圖3B)。
於此,位相差層9a為液晶位相差層9b時,如圖3C,亦可具有液晶配向層8b、第3支持體層10等。
本發明之「能夠剝離之機能」意指一般生產時,或一般使用時,第2支持體與保護層會密著且不輕易剝離,但偏光板加工時或偏光板加工後,欲僅使用保護層時,藉由外部應力而能夠自保護層剝離第2(及第3)支持體之型態。
例如將支持體自保護層剝離時之應力在裁剪成寬度25mm且長度80mm之薄膜中,將光學薄膜之與支持體側界面為相反側之面隔著丙烯酸系黏著劑薄片貼合於玻璃支持體(基板)來固定後,使用拉伸試驗機((股)A&D製RTF-1210),抓取試驗片之長度方向一端(寬度25mm之一邊)之支持體,於溫度23℃且濕度60%RH之環境下,以十字速度(抓取移動速度)200mm/分來實施90°剝離試驗(根據JIS K 6854-1:1999「接著劑-剝離接著強度試驗方法-第1部:90度剝離」),藉此評價剝離應力時,能夠舉出能以0.05~2.00N/25mm之應力來剝離支持體與光學薄膜之狀態作為一例。
上述應力若為0.05N/25mm以上,則在偏光板加工程序之過程中,較難產生剝離,故較佳,若為2.00N/25mm以下,則剝離支持體時,偏光板上不會發生折裂,故較佳。
本發明之偏光板之層構成不限定於圖1及圖3所示之基本構成,能夠採用各種型態之層構成。
且,本發明之偏光板是將偏光子層與保護層隔著接著劑層貼合來形成,但前述第1支持體與偏光子層之間亦可具有機能層等,亦可不具有第1支持體。
以下,關於本發明之偏光板之構成要素([2]保護層、[3]接著劑層、[4]偏光子層、[5]其他構成要素)進行詳細說明。
[2]保護層
本發明之偏光板中,具備以樹脂為主成分之光學薄膜作為保護層。且,作為本發明相關之保護層之光學薄膜,亦可具有作為位相差薄膜之機能。
本發明中,該光學薄膜之厚度為1μm以上且未滿10μm之範圍內。
較佳為2~8μm之範圍內,更較佳為3~7μm之範圍內。
偏光板內,扮演作為支持體(基板)薄膜之腳色,厚度未滿1μm時,腰部會變弱,偏光板之強度會降低。且,若為10μm以上,則偏光板對彎曲之強度會降低。因此,在上述範圍內是必要的。
且,光學薄膜之透濕度在溫度40℃且濕度90%RH下,為500~5000g/m
2・24h之範圍內。較佳為750~ 2500g/m
2・24h之範圍內,更較佳為1000~2000g/m
2・24h之範圍內。光學薄膜藉由具有透濕性,能夠抑制二色性有機色素之擴散及接著界面之惡化。
且,光學薄膜之透濕度係基於JIS Z-0208:1976記載之氯化鈣-杯體法,並將測定對象之薄膜於40℃・90%RH之條件下放置24小時所測定之值。
[2.1]構成保護層之光學薄膜
作為本發明相關之保護層之光學薄膜所使用之樹脂亦可為熱可塑性樹脂,亦可為三次元狀之樹脂(熱或光硬化性樹脂)。作為三次元狀之樹脂,有舉出藉由將多官能性單體塗布後進行光照射所得之樹脂等。
多官能性單體之例中有舉出烯丙基(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基異三聚氰酸酯、二烯丙基苯二甲酸酯、二烯丙基馬來酸酯、二乙烯基己二酸酯、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等,但使用將環狀脂肪族烴基以複數聚合性官能性基所取代之單體較佳,尤其是具有自碳數7以上之脂環式化合物衍生之基以光學特性等之觀點來看較佳。
作為熱可塑性樹脂,具體來說有舉出聚苯乙烯系樹脂、環氧樹脂、甲基甲基丙烯酸酯樹脂(PMMA)、具有具乙烯性不飽和雙鍵之基之化合物之聚合物等,但為內部應力較少且較難引起收縮所造成之捲曲・膜剝離之熱可塑性樹脂較佳。
作為熱可塑性樹脂,能夠舉出纖維素酯系樹脂、環烯烴系樹脂、丁烯二酸二酯系樹脂、聚丙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、聚丙烯酸酯系樹脂、聚亞醯胺系樹脂及苯乙烯系樹脂或其複合樹脂。
尤其是含有在側鏈具有羰基之熱可塑性樹脂材料,在能夠將透濕度控制在上述範圍內且促進水系接著劑浸透並以接著性之耐久性之觀點來看較佳。
因此,作為較佳之樹脂,能夠為丁烯二酸二酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂,或苯乙烯・(甲基)丙烯酸酯共聚合物等。
<纖維素酯系樹脂>
纖維素系樹脂並無特別限制,但為纖維素之低級脂肪酸酯較佳。纖維素之低級脂肪酸酯中,低級脂肪酸意指碳數為6以下之脂肪酸。作為纖維素系樹脂,能夠使用例如纖維素乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯等,或日本特開平10-45804號公報、同08-231761號公報、美國專利第2319052號等記載之纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯等之混合脂肪酸酯。其中,為纖維素三乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯較佳。此等之纖維素系樹脂亦可僅單獨使用1種,亦可組合2種以上來使用。
<環烯烴系樹脂>
光學薄膜中使用之環烯烴系樹脂為環烯烴單體之聚合物,或環烯烴單體與其以外之共聚合性單體之共聚合物較佳。作為環烯烴單體,為具有降莰烯骨架之環烯烴單體較佳。
能夠與環烯烴單體進行共聚合之共聚合性單體之例中有包含能夠與環烯烴單體進行開環共聚合之共聚合性單體及能夠與環烯烴單體進行加成共聚合之共聚合性單體等。
能夠進行開環共聚合之共聚合性單體之例中有包含環丁烯、環戊烯、環庚烯、環辛烯及二環戊二烯等之環烯烴。
能夠進行加成共聚合之共聚合性單體之例中有包含含不飽和雙鍵之化合物、乙烯基系環狀烴單體及(甲基)丙烯酸酯等。含不飽和雙鍵之化合物之例中包含碳原子數2~12(較佳為2~8)之烯烴系化合物,其例中包含乙烯、丙烯及丁烯等。乙烯基系環狀烴單體之例中包含4-乙烯基環戊烯及2-甲基-4-異丙烯基環戊烯等之乙烯基環戊烯系單體。(甲基)丙烯酸酯之例中包含甲基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯及環己基(甲基)丙烯酸酯等之碳原子數1~20之烷基(甲基)丙烯酸酯。
環烯烴單體與共聚合性單體之共聚合物中環烯烴單體之含有比例為相對於構成共聚合物之全單體之合計,例如能設為20~80mol%,較佳能設為30~70mol%。
<聚亞醯胺系樹脂>
聚亞醯胺系樹脂能夠藉由例如自酸酐與二胺化合物合成聚醯胺酸(聚亞醯胺前駆體),將該聚醯胺酸以熱或觸媒進行亞醯胺化所得。
作為聚亞醯胺之合成所使用之酸酐,並無特別限制,但有舉例如聯苯基四羧酸二酐(BPDA)、三苯基四羧酸二酐、二苯基酮四羧酸二酐、苯均四酸酐(PMDA)、氧基二苯二甲酸二酐、二苯基碸四羧酸二酐、六氟異亞丙基二苯二甲酸二酐、環丁烷四羧酸二酐等之芳香族四羧酸二酐等。
且,作為聚亞醯胺之合成所使用之二胺化合物,並無特別限制,但有舉例如p-伸苯基二胺(PDA)、m-伸苯基二胺、2,4-二胺基甲苯、4,4′-二胺基二苯基甲烷、4,4′-二胺基二苯基醚(ODA)、3,4′-二胺基二苯基醚、3,3′-二甲基-4,4′-二胺基聯苯、2,2′-雙(三氟甲基)-4,4′-二胺基聯苯基、3,7-二胺基-二甲基二苯并噻吩-5,5′-二氧化物、4,4′-二胺基二苯基酮、4,4′-雙(4-胺基苯基)硫醚、4,4′-二胺基苯甲醯苯胺、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯等之芳香族二胺等。
<丁烯二酸二酯系樹脂>
光學薄膜中使用之丁烯二酸二酯系樹脂為丁烯二酸二酯系樹脂,該丁烯二酸二酯系樹脂包含丁烯二酸二異丙基殘基單位及丁烯二酸二酯殘基單位,該丁烯二酸二酯殘基單位具有碳數1或2之烷基。
於此,具有碳數1或2之烷基之丁烯二酸二酯殘基單位中,碳數1或2之烷基各自獨立有舉例如甲基、乙基。且,此等亦可經氟、氯等之鹵素基;醚基;酯基或胺基取代。作為具有碳數1或2之烷基之丁烯二酸二酯殘基單位,有舉例如丁烯二酸二甲基殘基單位、丁烯二酸二乙基殘基單位。且,此等包含1種或2種以上。
作為具體之丁烯二酸二酯系樹脂,有舉例如丁烯二酸二異丙基/丁烯二酸二甲基共聚合物樹脂、丁烯二酸二異丙基/丁烯二酸二乙基共聚合物樹脂等。
前述丁烯二酸二酯系樹脂亦可含有其他單體殘基單位,作為其他單體殘基單位,能夠舉出例如選自苯乙烯殘基單位、α-甲基苯乙烯殘基單位等之苯乙烯類殘基單位;(甲基)丙烯酸殘基單位;(甲基)丙烯酸甲基殘基單位、(甲基)丙烯酸乙基殘基單位、(甲基)丙烯酸丁基殘基單位等之(甲基)丙烯酸酯殘基單位;乙酸乙烯基殘基單位、丙酸乙烯基殘基單位等之乙烯基酯類殘基單位;丙烯腈殘基單位;甲基丙烯腈殘基單位;甲基乙烯基醚殘基單位、乙基乙烯基醚殘基單位、丁基乙烯基醚殘基單位等之乙烯基醚類殘基單位;N-甲基馬來亞醯胺殘基單位、N-環己基馬來亞醯胺殘基單位、N-苯基馬來亞醯胺殘基單位等之N-取代馬來亞醯胺類殘基單位;乙烯殘基單位、丙烯殘基單位等之烯烴類殘基單位;或丁烯二酸二n-丁基殘基單位、丁烯二酸雙(2-乙基己基)殘基單位等之前述丁烯二酸二酯殘基單位以外之丁烯二酸二酯類殘基及桂皮酸及桂皮酸酯單位中1種或2種以上。
本發明中使用之丁烯二酸二酯系樹脂之摻混比例為丁烯二酸二異丙基殘基單位50~99莫耳%及具有碳數1或2之烷基之丁烯二酸二酯殘基單位1~50莫耳%較佳,以作為位相差薄膜時之位相差特性或強度較優異來看,為含有丁烯二酸二異丙基殘基單位60~95莫耳%及具有碳數1或2之烷基之丁烯二酸二酯殘基單位5~40莫耳%之丁烯二酸二酯系樹脂特別佳。
本發明中使用之丁烯二酸二酯系樹脂藉由前述凝膠滲透層析所測定脂溶出曲線而得之標準聚苯乙烯換算之數平均分子量為50000~250000之範圍內較佳。
<(甲基)丙烯酸系樹脂>
光學薄膜中使用之(甲基)丙烯酸系樹脂至少包含來自甲基丙烯酸甲基之構造單位(U1),與來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)較佳。包含來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)之(甲基)丙烯酸系樹脂具有使光學薄膜之光彈性係數變小,即使吸濕膨脹也能以引起不均之發生之優點。
(甲基)丙烯酸系樹脂亦可進而包含上述以外之其他構造單位。如此之其他構造單位之例中有包含丙烯酸金剛烷等之(甲基)丙烯酸烷基酯;丙烯酸2-乙基己酯等之(甲基)丙烯酸環烷基酯等。其中,以降低包含來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)所造成的脆性惡化之觀點等來看,進而包含來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)較佳。
亦即,(甲基)丙烯酸系樹脂包含來自甲基丙烯酸甲基之構造單位(U1),與來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2),與來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)再較佳。
來自甲基丙烯酸甲基之構造單位(U1)之含量相對於構成(甲基)丙烯酸系樹脂之全構造單位,為50~95質量%較佳,為70~90質量%再較佳。
來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)由於具有比較剛直之構造,因此能夠提升光學薄膜之機械性強度。且,來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)由於具有體積比較大之構造,具有能夠使橡膠粒子在樹脂基質中移動之微小空隙,能夠容易使橡膠粒子偏向於光學薄膜之表層部。
來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)之含量相對於構成(甲基)丙烯酸系樹脂之全構造單位為1~25質量%較佳。來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)之含量若為1質量%以上,則在光學薄膜之高濕度環境下之保存性優異。若為25質量%以下,則光學薄膜之脆性難以過度損壞。來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)之含量以上述觀點來看,為7~15質量%再較佳。
來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)由於能夠賦予樹脂適度之柔軟性,因此能夠改善例如包含來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)所造成之脆度。
丙烯酸烷基酯之烷基部分之碳原子數為1~7,較佳為1~5之丙烯酸烷基酯較佳。丙烯酸烷基酯之例中包含丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯等。
來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)之含量相對於構成(甲基)丙烯酸系樹脂之全構造單位,為1~25質量%較佳。來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)之含量若為1質量%以上,由於能夠對(甲基)丙烯酸樹脂賦予適度之柔軟性,故光學薄膜會變得過脆,且難以破裂。來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)之含量若為25質量%以下,則光學薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)會變得過低,在光學薄膜之高濕度環境下之保存性較優異。來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)之含量以上述觀點來看,為5~15質量%再較佳。
來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)之相對於來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)與來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)之合計量之比率為20~70質量%較佳。該比率若為20質量%以上,容易提高光學薄膜之拉伸彈性率G2,且若為70質量%以下,則光學薄膜不會變得過脆。
(甲基)丙烯酸系樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)為100℃以上較佳,為120~150℃再較佳。(甲基)丙烯酸系樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)若在上述範圍內,則容易提高光學薄膜之耐熱性。為了調整(甲基)丙烯酸系樹脂之玻璃轉移溫度(Tg),例如調整來自苯基馬來亞醯胺之構造單位(U2)或來自丙烯酸烷基酯之構造單位(U3)之含量較佳。
(甲基)丙烯酸系樹脂之重量平均分子量(Mw)並無特別限制,能夠因應目的來調整。(甲基)丙烯酸系樹脂之重量平均分子量以例如促進樹脂分子彼此之纏繞且提高光學薄膜之韌性並難以破裂之觀點來看,且以適度地提高CHE比,且容易調整成對接著為較佳程度之捲曲量之觀點來看,為10萬以上較佳,為100萬以上再較佳。(甲基)丙烯酸系樹脂之重量平均分子量若為100萬以上,則能夠提高所得之光學薄膜之韌性。藉此,抑制搬送至積層薄膜時,因搬送張力所造成之光學薄膜之破裂,能夠提高搬送安定性。(甲基)丙烯酸系樹脂之重量平均分子量以相同之觀點來看,為150萬~300萬更較佳。重量平均分子量之測定能夠使用凝膠滲透層析法等。
<苯乙烯・(甲基)丙烯酸酯共聚合物>
苯乙烯・(甲基)丙烯酸酯共聚合物(以下亦稱作苯乙烯・丙烯酸樹脂)使用在光學薄膜時,透明性較優異。且,藉由苯乙烯部分之共聚合比率,能夠調整吸濕膨張係數,因此藉由變更此等之比率,能夠控制作為積層體之捲曲。
苯乙烯・丙烯酸樹脂係至少將苯乙烯單體與(甲基)丙烯酸酯單體進行加成聚合來形成。苯乙烯單體中,除了CH
2=CH-C
6H
5之構造式表示之苯乙烯以外,也包含苯乙烯構造中具有公知之側鏈或官能基之苯乙烯衍生物。
且,(甲基)丙烯酸酯單體中,除了CH(R
1)= CHCOOR
2(R
1表示氫原子或甲基,R
2表示碳數1~24之烷基)表示之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之外,也包含此等之酯構造中具有公知側鏈或官能基之丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物。
上述(甲基)丙烯酸酯單體亦可為1種或其以上。例如,能夠為使用苯乙烯單體與2種以上丙烯酸酯單體形成共聚合物、使用苯乙烯單體與2種以上甲基丙烯酸酯單體形成共聚合物,及併用苯乙烯單體與丙烯酸酯單體及甲基丙烯酸酯單體形成共聚合物之任一者。
上述苯乙烯・丙烯酸樹脂之重量平均分子量(Mw),以容易控制可塑性之觀點來看,為5000~150000之範圍內較佳,為30000~120000之範圍內再較佳。
本發明中使用之苯乙烯・丙烯酸樹脂亦可為市售品,能夠舉出Denka股份公司製MS樹脂「TX320XL」作為一例。
[2.2]添加劑
光學薄膜亦可因應必要,進而包含上述以外之其他成分。其他成分之例中包含抗氧化劑、橡膠粒子及後述消光劑(微粒子)、可塑劑、紫外線吸收劑等。其中,抗氧化劑賦予光學薄膜之經時保存性提升,以對光學薄膜賦予韌性(柔軟度)之觀點來看,含有橡膠粒子較佳。
<抗氧化劑>
本發明中,於光學薄膜中以0.0001~0.01質量%之範圍內含有分子量1000以下之添加劑,以抑制析出物之擴散之觀點來看較佳,前述添加劑為抗氧化劑為較佳型態。
作為本發明相關之抗氧化劑,能夠使用通常熟知者。尤其是能夠較佳使用內酯系、硫系、苯酚系、雙鍵系、受阻胺系、磷系之各化合物。
作為上述內酯系化合物,有舉出由BASFJapan股份公司所市售之「IrgafosXP40、IrgafosXP60 (商品名)」等。
上述硫系化合物能夠舉例如由住友化學股份公司所市售之「Sumilizer(註冊商標)TPL-R」及「Sumilizer(註冊商標)TP-D」。
作為上述苯酚系化合物為具有2,6-二烷基苯酚之構造較佳,能夠舉例如由BASFJapan股份公司所市售之「Irganox(註冊商標)1076」、「Irganox(註冊商標)1010」、由股份公司ADEKA所市售之「Adekastab(註冊商標)AO-50」等。
上述雙鍵系化合物由住友化學股份公司以「Sumilizer(註冊商標)GM」及「Sumilizer(註冊商標) GS」之商品名而市售。一般來說,相對於樹脂,在0.05~ 20質量%,較佳為0.1~1質量%之範圍內添加。
上述受阻胺系化合物有舉例如由BASFJapan股份公司而市售之「Tinuvin(註冊商標)144」及「Tinuvin(註冊商標)770」、由股份公司ADEKA而市售之「ADK STAB(註冊商標)LA-52」。
上述磷系化合物有舉例如由住友化學股份公司而市售之「Sumilizer(註冊商標)GP」、由股份公司ADEKA而市售之「ADK STAB(註冊商標)PEP-24G」、「ADK STAB(註冊商標) PEP-36」及「ADK STAB(註冊商標) 3010」、由BASFJapan股份公司而市售之「IRGAFOS P-EPQ」、由堺化學工業股份公司而市售之「GSY-P101」。
進而,作為酸補足劑,能夠含有如美國專利第4,137,201號說明書中記載之具有環氧基之化合物。
此等之抗氧化劑等相對於光學薄膜之主原料之樹脂,在0.0001~0.01質量%之範圍內含有較佳,再較佳為在0.002~0.01質量%之範圍內添加。
此等之抗氧化劑等亦可僅使用1種,也能夠併用數種相異系之化合物。例如併用內酯系、磷系、苯酚系及雙鍵系化合物較佳。
<橡膠粒子>
橡膠粒子為包含橡膠狀聚合物之粒子。橡膠粒子主要是以提升薄膜之可撓性之目的而添加。橡膠狀聚合物為玻璃轉移溫度在20℃以下之軟質交聯聚合物。如此之交聯聚合物之例中包含丁二烯系交聯聚合物、(甲基)丙烯酸系交聯聚合物及有機矽氧烷系交聯聚合物。其中,以與(甲基)丙烯酸系樹脂之折射率差較小,且難以損害光學薄膜之透明性之觀點來看,為(甲基)丙烯酸系交聯聚合物較佳,為丙烯酸系交聯聚合物(丙烯酸系橡膠狀聚合物)再較佳。
亦即,橡膠粒子為包含丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之粒子較佳。
關於丙烯酸系橡膠狀聚合物(a):
丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)為包含來自丙烯酸酯之構造單位作為主成分之交聯聚合物。包含作為主成分意指來自丙烯酸酯之構造單位之含量成為後述範圍。丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)包含來自丙烯酸酯之構造單位與,來自能夠與此等共聚合之其他單體之構造單位與,來自1分子中具有2以上自由基聚合性基(非共軛之反應性雙鍵)之多官能性單體之構造單位之交聯聚合物較佳。
丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸n-丙酯、丙烯酸n-丁酯、丙烯酸sec-丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸n-辛酯等之烷基之碳數1~12之丙烯酸烷基酯較佳。丙烯酸酯亦可為1種,亦可為2種以上。
來自丙烯酸酯之構造單位之含量相對於構成丙烯酸系橡膠狀聚合物(a1)之全構造單位,為40~80質量%較佳,為50~80質量%再較佳。丙烯酸酯之含量若在上述範圍內,容易對光學薄膜賦予充分之韌性。
能夠共聚合之其他單體為能夠與丙烯酸酯共聚合之單體中,多官能性單體以外者。亦即,能夠共聚合之單體不具有2個以上自由基聚合性基。能夠共聚合之單體之例中包含甲基丙烯酸甲酯等之甲基丙烯酸酯;苯乙烯、甲基苯乙烯等之苯乙烯類;(甲基)丙烯腈類;(甲基)丙烯酸醯胺類;(甲基)丙烯酸。其中,能夠共聚合之其他單體包含苯乙烯類較佳。能夠共聚合之其他單體亦可為1種,亦可為2種以上。
來自能夠共聚合之其他單體之構造單位之含量相對於構成丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之全構造單位,為5~55質量%較佳,為10~45質量%再較佳。
多官能性單體之例中包含烯丙基(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基異三聚氰酸酯、二烯丙基苯二甲酸酯、二烯丙基馬來酸酯、二乙烯基己二酸酯、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。
來自多官能性單體之構造單位之含量相對於構成丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之全構造單位,為0.05~10質量%較佳,為0.1~5質量%再較佳。多官能性單體之含量若在0.05質量%以上,則容易提高所得之丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之交聯度,故所得之光學薄膜之硬度、剛性不會過度損害,若為10質量%以下,則光學薄膜之韌性難以被損害。
構成丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之單體組成能夠藉由例如以熱分解GC-MS所測出之波峰面積比來測定。
橡膠狀聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)為0℃以下較佳,為-10℃以下再較佳。橡膠狀聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)若為0℃以下,則能夠對薄膜賦予適度之韌性。橡膠狀聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)以與前述相同之方法來測定。
橡膠狀聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)能夠藉由橡膠狀聚合物之組成來調整。例如為了將丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之玻璃轉移溫度(Tg)降低,提高丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)中之烷基之碳原子數為4以上之丙烯酸酯/能夠共聚合之其他單體之質量比(例如3以上,較佳為4~10)較佳。
包含丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之粒子亦可為含有丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之粒子,或具備含有玻璃轉移溫度為20℃以上之硬質交聯聚合物(c)之硬質層與配置在其周圍且含有丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之軟質層之粒子(亦可將此等稱作「彈性體」);亦可為含有丙烯酸系接枝共聚合物之粒子,該丙烯酸系接枝共聚合物係在丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之存在下,將甲基丙烯酸酯等之單體之混合物進行至少1段以上聚合所得。含有丙烯酸系接枝共聚合物之粒子亦可為具有包含丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之核心部與覆蓋其之外殼部之核心外殼型之粒子。
關於包含丙烯酸系橡膠狀聚合物之核心外殼型之橡膠粒子:
(核心部)
核心部包含丙烯酸系橡膠狀聚合物(a),且因應必要亦可進而含有硬質交聯聚合物(c)。亦即,核心部亦可具有含有丙烯酸系橡膠狀聚合物之軟質層與配置在其內側且含有硬質交聯聚合物(c)之硬質層。
交聯聚合物(c)能夠為將甲基丙烯酸酯作為主成分之交聯聚合物。亦即,交聯聚合物(c)為包含來自甲基丙烯酸烷基酯之構造單位,與來自能夠與此等共聚合之其他單體之構造單位,與來自多官能性單體之構造單位之交聯聚合物較佳。
甲基丙烯酸烷基酯亦可為前述甲基丙烯酸烷基酯;能夠共聚合之其他單體亦可為前述苯乙烯類或丙烯酸酯等;多官能性單體有舉出與作為前述多官能性單體所舉者相同者。
來自甲基丙烯酸烷基酯之構造單位之含量相對於構成交聯聚合物(c)之全構造單位,能夠為40~100質量%。來自能夠共聚合之其他單體之構造單位之含量相對於構成其他交聯聚合物(c)之全構造單位,能夠為0~60質量%。來自多官能性單體之構造單位之含量相對於構成其他交聯聚合物之全構造單位,能夠為0.01~10質量%。
(外殼部)
外殼部包含接枝鍵結於丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)且包含來自甲基丙烯酸酯之構造單位作為主成分之甲基丙烯系聚合物(b)(其他聚合物)。包含作為主成分意指來自甲基丙烯酸酯之構造單位之含量成為後述範圍。
構成甲基丙烯系聚合物(b)之甲基丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲基等之烷基之碳數1~12之甲基丙烯酸烷基酯較佳。甲基丙烯酸酯亦可為1種,亦可為2種以上。
甲基丙烯酸酯之含量相對於構成甲基丙烯系聚合物(b)之全構造單位,為50質量%以上較佳。甲基丙烯酸酯之含量若在50質量%以上,則容易得到與包含來自甲基丙烯酸甲基之構造單位作為主成分之甲基丙烯系樹脂之相溶性。甲基丙烯酸酯之含量以上述觀點來看,相對於構成甲基丙烯系聚合物(b)之全構造單位,為70質量%以上再較佳。
甲基丙烯系聚合物(b)中亦可進而包含來自與甲基丙烯酸酯能夠共聚合之其他單體之構造單位。能夠共聚合之其他單體之例中包含丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸n-丁酯等之丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等之具有脂環、雜環或芳香環之(甲基)丙烯酸系單體(含環之(甲基)丙烯酸系單體)。
來自能夠共聚合之單體之構造單位之含量相對於構成甲基丙烯系聚合物(b)之全構造單位,為50質量%以下較佳,為30質量%以下再較佳。
本實施之形態中,光學薄膜不會被拉伸,因此橡膠粒子之形狀能夠為接近真球狀之形狀。亦即,觀察光學薄膜之剖面或表面時,橡膠粒子之長寬比能夠為1~2左右。
橡膠粒子之平均粒子徑為100~400nm較佳。橡膠粒子之平均粒子徑若為100nm以上,則能夠容易賦予光學薄膜充分之韌性或應力緩和性,若為400nm以下,則光學薄膜之透明性難以損害。橡膠粒子之平均粒子徑以相同之觀點來看,為150~300nm再較佳。
橡膠粒子之平均粒子徑能夠由以下方法來算出。
橡膠粒子之平均粒子徑能夠作為由積層薄膜之表面或切片之SEM攝影或TEM攝影所得之粒子100個等值圓徑之平均值來測定。等值圓徑能夠藉由將由攝影所得之粒子之投影面積換算成具有相同面積之圓形直徑來求出。此時,將以倍率5000倍之SEM觀察及/或TEM觀察所觀察到的橡膠粒子使用於平均粒子徑之算出。
橡膠粒子之含量並無特別限定,但相對於光學薄膜為5~40質量%較佳,為7~30質量%再較佳。
[2.3]光學特性
<延遲值:Ro及Rt>
作為本發明相關之保護層之光學薄膜能夠具有作為位相差薄膜之機能。
該光學薄膜在測定波長590nm、23℃・55%RH之環境下所測定之該光學薄膜之內面方向之延遲值(Ro)在0~30nm範圍內,且厚度方向之延遲值(Rt)在-30~+30nm之範圍內以作為例如IPS模式用之位相差薄膜使用之觀點來看,較佳。
光學薄膜在上述測定條件下,面內方向之延遲值(Ro)更較佳為(Ro)在0~10nm之範圍內,且厚度方向之延遲值(Rt)在-20~+20nm之範圍內,最佳為(Ro)在0~5nm之範圍內,且厚度方向之延遲值(Rt)在-5~+15nm之範圍內。
Ro及Rt各自以下述式來定義。
式(a):Ro=(n
x-n
y)×d
式(b):Rt=((n
x+n
y)/2-n
z)×d
(式中,
n
x表示光學薄膜之面內遲相軸方向(折射率成為最大之方向)之折射率。
n
y表示與光學薄膜之面內遲相軸垂直之方向之折射率。
n
z表示光學薄膜之厚度方向之折射率。
d表示光學薄膜之膜厚(nm)。)
光學薄膜之面內遲相軸能夠以例如自動複折射率計AxoScan(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:AxoAxometrics公司製)來確認。
Ro及Rt能夠由以下方法來測定。
1)將光學薄膜在23℃・55%RH之環境下調濕24小時。將此薄膜之平均折射率以阿貝折射計來測定,並將膜厚d使用市售之測微計來測定。
2)將調濕後之薄膜在測定波長590nm時之延遲Ro及Rt各自使用自動複折射率計AxoScan(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:AxoAxometrics公司製),在23℃・55%RH之環境下來測定。
光學薄膜之延遲值Ro及Rt能夠藉由例如樹脂之種類或拉伸條件、乾燥條件來調整。例如藉由將乾燥溫度提高,能夠將Rt降低。
[2.4]光學薄膜之製造方法
作為本發明相關之保護層之光學薄膜之形態並無特別限制,但能夠例如為帶狀。亦即,本發明相關之光學薄膜係朝與其寬度方向垂直之方向以滾筒狀捲起,以作為滾筒體較佳。
[光學薄膜製造方法]
作為本發明相關之保護層之光學薄膜之製造方法具有:1)得到光學薄膜用溶液之步驟,與2)將所得之光學薄膜溶液賦予支持體之表面之步驟,與3)自被賦予之光學薄膜用溶液去除溶媒,形成光學薄膜之步驟。
1)得到光學薄膜用溶液之步驟
調製包含前述樹脂與溶媒之光學薄膜用溶液(亦稱作「原液」)。
光學薄膜用溶液中使用之溶媒,只要是使樹脂良好地分散或溶解者即可,並無特別限制。例如作為本發明中使用之有機溶媒,有舉出醇類(甲醇、乙醇或二醇、三醇、四氟丙醇等)、乙二醇類、賽珞蘇類、酮類(丙酮、甲基乙基酮等)、羧酸類(甲酸、乙酸等)、碳酸酯類(乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯等)、酯類(乙酸乙酯、乙酸丙酯等)、醚類(異丙基醚、THF等)、醯胺類(二甲基亞碸等)、烴類(庚烷等)、腈類(乙腈等)、芳香族類(環己基苯、甲苯、二甲苯、氯苯等)、鹵素化烷基類(二氯甲烷(亦稱作「氯化甲烷」)等)、胺類(1,4-二氮雙環[2.2.2]辛烷、二氮雙環十一烯等)、內酯系等。
其中,作為光學薄膜之溶媒,沸點在大氣壓下為100℃以下,作為種類為氯系溶媒,進而具體來說為二氯甲烷(亦稱作「氯化甲烷」),在調製光學薄膜用之原液來製膜時,以操作容易之觀點來看,較佳。此等在調製光學薄膜用之原液來製膜時,以溶解性較高及乾燥速度較速,且藉此能夠調整塗布膜之膜質之觀點來看,較佳。
且能夠添加親水性之溶媒。作為親水性之溶媒,有舉出酮類、醇類,但為醇類較佳。再較佳為異丙醇、乙醇、甲醇等,最佳為甲醇。作為添加量,為1~20質量%之範圍較佳,再較佳為3~10質量%範圍。
光學薄膜用溶液之樹脂濃度以容易將黏度調整至後述範圍之觀點來看,例如為1.0~20質量%較佳。進而,以減少塗膜在乾燥時之收縮量之觀點來看,光學薄膜用溶液之樹脂濃度適度地較高較佳,為超過5質量%且20質量%以下再較佳,為超過5質量%且15質量%以下更較佳。且,藉由調整溶液濃度,形成膜為止之時間會變短,此等之乾燥時間也會成為控制光學薄膜之表面狀態之手段。為了高濃度化,亦可適當使用混合溶媒。
光學薄膜用溶液之黏度只要是能夠形成所期望之膜厚之光學薄膜之程度即可,並無特別限制,但為例如5~5000mPa・s較佳。光學薄膜用溶液之黏度若在5mPa・s以上,則容易形成適度之膜厚之光學薄膜,若在5000mPa・s以下,則藉由溶液之黏度上升,能夠抑制膜厚不均產生。光學薄膜用溶液之黏度以相同之觀點來看,為100~1000mPa・s再較佳。光學薄膜用溶液之黏度能夠在25℃下以E型黏度計來測定。
2)賦予光學薄膜用溶液之步驟
接著,將所得之光學薄膜用溶液賦予支持體(相當於前述第2支持體)之表面。具體來說,將所得之光學薄膜用溶液塗布於支持體之表面。
<支持體>
支持體(相當於前述第2支持體)為在光學薄膜形成時支持者,通常包含樹脂薄膜。支持體之膜厚為50μm以下較佳。支持體之膜厚雖然為薄膜,但某程度之強度(腰或剛性)在作為支持體時是必要的,因此較佳為15~45μm之範圍,再較佳為20~40μm之範圍內。
作為使用之樹脂,能夠舉出纖維素酯系樹脂、環烯烴系樹脂、聚丙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、聚丙烯酸酯系樹脂及苯乙烯系樹脂或其複合樹脂,但其中,作為在高濕度環境下保存性優異之樹脂,使用聚酯系樹脂較佳。
樹脂薄膜之例中有包含聚酯系樹脂(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸三甲酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)等)等。其中,以操作容易度之觀點來看,為包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)之聚酯系樹脂薄膜較佳。
樹脂薄膜亦可為經熱處理(熱緩和)者,亦可為經拉伸處理者。
熱處理是為了降低樹脂薄膜之殘留應力(例如伴隨拉伸之殘留應力等),並無特別限制,但將構成樹脂薄膜之樹脂之玻璃轉移溫度作為Tg時,能夠在(Tg+60)~ (Tg+180)℃下來進行。
拉伸處理是為了增加樹脂薄膜之殘留應力,拉伸處理例如往樹脂薄膜之2軸方向來進行較佳。拉伸處理能夠在任意條件下進行,例如以拉伸倍率120~900%左右來進行。樹脂薄膜是否經拉伸能夠藉由是否有例如面內遲層軸(往折射率成為最大之方向延展之軸)來確認。拉伸處理亦可在積層機能層之前來處理,亦可在積層後來處理,但積層前經拉伸較佳。
聚酯系樹脂薄膜(簡單亦可稱作聚酯薄膜)能夠使用市售品,例如能夠適當地使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜TN100(東洋紡公司製)、MELINEX(註冊商標) ST504(帝人Dupont薄膜公司製)等。
支持體亦可進而具有設置在樹脂薄膜之表面之離型層。離型層能夠在製作偏光板時,容易將支持體自光學薄膜剝離。
離型層亦可為包含公知剝離劑者,並無特別限制。離型層中包含之剝離劑之例中有包含矽氧系剝離劑及非矽氧系剝離劑。
矽氧系剝離劑之例中包含公知矽氧系樹脂。非矽氧系剝離劑之例中包含使聚乙烯醇或乙烯-乙烯醇共聚合物等與長鏈烷基異氰酸酯反應之長鏈烷基側鏈型聚合物、烯烴系樹脂(例如共聚合聚乙烯、環狀聚烯烴、聚甲基戊烯)、聚丙烯酸酯樹脂(例如芳香族二羧酸成分與二價苯酚成分之重縮合物)、氟樹脂(例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟化亞乙烯(PVDF)、聚氟化乙烯基(PVF)、PFA(四氟化乙烯與全氟烷氧基乙烯之共聚合物)、FEP(四氟乙烯與六氟丙烯之共聚合物)、ETFE(四氟乙烯與乙烯之共聚合物))等。
離型層之厚度只要是能夠表現所期望之剝離性之程度即可,並無特別限制,但例如為0.1~1.0μm較佳。
支持體中亦可含有作為添加劑之可塑劑。作為可塑劑,並無特別限定,但較佳為選自多元醇酯系可塑劑、苯二甲酸酯系可塑劑、檸檬酸系可塑劑、脂肪酸酯系可塑劑、磷酸酯系可塑劑、多價羧酸酯系可塑劑及聚酯系可塑劑等較佳。
且,支持體能夠含有紫外線吸收劑。作為所使用之紫外線吸收劑,有舉出苯并三唑系、2-羥基二苯基酮系或水楊酸苯基酯系等。例如能夠例示2-(5-甲基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(3,5-二-t-丁基-2-羥基苯基)苯并三唑等之三唑類、2-羥基-4-甲氧基二苯基酮、2-羥基-4-辛氧基二苯基酮、2,2′-二羥基-4-甲氧基二苯基酮等之二苯基酮類。
進而,本發明中使用之支持體為了提升搬送性,含有微粒子亦較佳。
作為微粒子,作為無機化合物之例,能夠舉出二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、碳酸鈣、滑石、黏土、燒成高嶺土、燒成矽酸鈣、水和矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂及磷酸鈣。且,能夠較佳使用有機化合物之微粒子。作為有機化合物之例,能夠使用聚四氟乙烯、纖維素乙酸酯、聚苯乙烯、聚甲基甲基丙烯酸酯、聚丙基甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯碳酸酯、丙烯酸苯乙烯系樹脂、矽氧系樹脂、聚碳酸酯樹脂、苯胍胺系樹脂、三聚氰胺系樹脂、聚烯烴系粉末、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚亞醯胺系樹脂,或氟化乙烯系樹脂、澱粉等之有機高分子化合物之粉碎分級物或以懸濁聚合法合成之高分子化合物。
微粒子為包含矽者,以濁度較低之點較佳,尤其是二氧化矽較佳,能夠使用例如以Aerosil(註冊商標)R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上日本Aerosil(股)製)之商品名所市售。
作為本發明中使用之支持體之製造方法,能夠使用一般的膨脹法、T-壓模法、壓延法、切削法、流延法、乳化法、熱壓法等之製造法,但以著色抑制、異物缺陷之抑制、壓模線等光學缺陷之抑制等觀點來看,製膜方法為溶液流延法與溶融流延法較佳。進而,若為溶液流延法,則在加工步驟之溫度較低,因此能夠賦予使用各種添加劑所帶來之高機能化。
以溶液流延法來製膜時,支持體之製造方法包含:使熱可塑性樹脂及上述微粒子等之添加劑溶解並分散於溶媒,調製原液之步驟(溶解步驟;原液調製步驟)、將原液流延至無限移行之無端之金屬支持體上之步驟(流延步驟)、將流延之原液作為晶圓乾燥之步驟(溶媒蒸發步驟)、自金屬支持體剝離之步驟(剝離步驟)、進行乾燥、拉伸、寬度保持之步驟(拉伸・寬度保持・乾燥步驟)、將完成之薄膜捲取成滾筒狀之步驟(捲取步驟)較佳。
使用如以上所製造之支持體,將本發明相關之光學薄膜以下述方法來形成較佳。
光學薄膜用溶液之塗布方法並無特別限制,能夠為例如後滾筒塗布法、凹版印刷塗布法、旋轉塗布法、線錠塗布法、滾筒塗布法等之公知方法。其中,以能夠形成較薄且均勻之膜厚之塗膜之觀點來看,為後塗布法較佳。
3)形成光學薄膜之步驟
接著,自賦予至支持體之光學薄膜用溶液將溶媒去除,形成(製作)光學薄膜。
具體來說,使賦予至支持體之光學薄膜用溶液乾燥。乾燥能夠以例如送風或加熱來進行。其中,以容易抑制光學薄膜之捲曲等之觀點來看,以送風使其乾燥較佳,進而設置在乾燥初期與乾燥後半之風速差這一點,以抑制下述膜厚偏差之觀點來看較佳。具體來說,初期風速越高,有膜厚偏差越大且初期之風速變低之傾向。
本實施之形態相關之光學薄膜如前述,能夠為帶狀。因此,本實施之形態相關之積層薄膜之製造方法進而包含4)將帶狀之積層薄膜捲取成滾筒狀並作為滾筒體之步驟較佳。
4)捲取光學薄膜得到滾筒體之步驟
將所得之帶狀光學薄膜往與其寬度方向垂直之方向捲取成滾筒狀,作為滾筒體。
帶狀之光學薄膜之長度並無特別限制,但能夠為例如100~10000m左右。且,帶狀之積層薄膜之寬度為1m以上較佳,為1.1~4m再較佳。以提高薄膜之均勻性之觀點來看,再較佳為1.3~2.5m。
[光學薄膜之製造裝置]
本發明中所使用之光學薄膜之製造方法能夠藉由例如圖4所示之製造裝置來進行。
圖4為用來實施本實施之形態相關之光學薄膜之製造方法之製造裝置B200之模式圖。製造裝置B200具有供給部B210,與塗布部B220,與乾燥部B230,與冷卻部B240,與捲取部B250。Ba~Bd表示搬送支持體B110之搬送滾筒。
供給部B210具有吐出被捲曲在捲芯之帶狀支持體B110之滾筒體B201之吐出裝置(無圖示)。
塗布部B220為塗布裝置,且具有保持支持體B110之背托滾筒B221,與於經背托滾筒B221保持之支持體B110上塗布光學薄膜用溶液之塗布頭B222,與設置在塗布頭B222之上流側之減壓室B223。
自塗布頭B222吐出之光學薄膜用溶液之流量能夠藉由無圖示之泵浦來調整。自塗布頭B222吐出之光學薄膜用溶液之流量係以預先調整之塗布頭B222之條件連續塗布時,設定成能夠安定地形成特定膜厚之塗布層之量。
減壓室B223是一種用來安定化在塗布時形成於自塗布頭B222之光學薄膜用溶液與支持體B110之間之珠粒(塗布液之囤積)之機構,能夠調整減壓度。減壓室B223與減壓送風機(無圖示)連接,內部會成為被減壓之狀態。減壓室B223會成為不漏空氣之狀態,且與背托滾筒之間隙會被調整地較狹窄,能夠形成安定之塗布液之珠粒。
乾燥部B230為使塗布於支持體B110之表面之塗膜乾燥之乾燥裝置,且具有乾燥室B231與乾燥用氣體之導入口B232與排出口B233。乾燥風之溫度及風量能夠依照塗膜之種類及支持體B110之種類來適當決定。以乾燥部B230來設定乾燥風之溫度及風量、乾燥時間等之條件,藉此能夠調整乾燥後之塗膜之殘留溶媒量。乾燥後之塗膜之殘留溶媒量能夠藉由比較乾燥後之塗膜之單位質量與將該塗膜充分乾燥後之質量來測定。
(殘留溶媒量)
光學薄膜是由塗布光學薄膜用溶液所得,因此有時來自該溶液之溶媒會殘留。殘留溶媒量能夠藉由使用溶媒・塗布液濃度、吹至光學薄膜之乾燥之風速、乾燥溫度・時間、乾燥室之條件(外氣或內氣循環)、塗布時之後滾筒之加熱溫度等來控制。
若為高速乾燥,則膜會變稀疏,能夠控制表面狀態。
光學薄膜之殘留溶媒量係將該光學薄膜之殘留溶媒量作為S
1時,滿足下述式1以光學薄膜之捲曲平衡之觀點來看,較佳。
式1:10<S
1<1000(ppm)
具體來說,光學薄膜之殘留溶媒量未滿800ppm再較佳,未滿500~700ppm,若考慮光學薄膜之捲曲平衡再較佳。且,藉由選擇支持體上也會殘存溶媒之溶媒・塗布程序,支持體與光學薄膜之密著性會提升。作為支持體之殘存溶媒量,為10~100ppm之範圍較佳。
支持體及光學薄膜之殘留溶媒量能夠藉由頂氣體層析來測定。頂氣體層析法係將樣品封入容器並加熱,以容器中充滿揮發成分之狀態快速地將容器中之氣體注入氣體層析儀,進行質量分析,一邊進行化合物之鑑定,一邊定量揮發成分。頂部空間法係藉由氣體層析儀,能夠觀測揮發成分之全波峰,且同時藉由使用利用電磁氣的相互作用之分析法,能夠以高精度一併進行揮發性物質或單體等之定量。
冷卻部B240係將具有以乾燥部B230使其乾燥所得之塗膜(光學薄膜B120)之支持體B110之溫度冷卻,調整成適當的溫度。冷卻部B240具有冷卻室B241與冷卻風入口B242與冷卻風出口B243。冷卻風之溫度及風量能夠依據塗膜之種類及支持體B110之種類來適當地決定。且,即使沒有設置冷卻部B240,成為適當之冷卻溫度時,亦可不須冷卻部B240。
捲取部B250是一種用來將有形成光學薄膜B120之支持體B110捲取且得到滾筒體B251之捲取裝置(無圖示)。
[3]接著劑層
本發明相關之接著劑層含有水系接著劑,該水系接著劑之pH值在測定溫度25℃中,為超過7.0且未滿9.0之範圍內。偏光子層與保護層之間,藉由配置將pH值控制在特定範圍之接著劑層,能夠防止因酸所造成之偏光子層之惡化。較佳為pH7.2~8.6之範圍內,進而為7.4~8.4之範圍內。最佳為7.8~8.3之範圍。
水系接著劑之pH值若在7.0以下,則藉由接著劑中包含之酸,相鄰之偏光子層會惡化。且,水系接著劑之pH值若在9.0以上,則會與設置在顯示裝置時所使用之接著劑層之密著性降低。因此,為了提供一種耐久性較高且能夠以接著劑層接著之偏光板,必須在上述範圍內。
為了將pH調整在如此之範圍,在水系接著劑中添加適當的鹼性化合物較佳。因應必要亦可添加酸來調整,但僅以鹼性化合物來調整較佳。作為鹼性化合物,有舉出無機化合物與有機化合物、有機金屬錯體等,但使用難以成為耐久試驗時之著色・剝離等之要因之有機化合物較佳。
作為水系接著劑,有使用公知水系接著劑。作為水系接著劑中含有之樹脂,有舉出聚乙烯醇系樹脂或胺基甲酸酯樹脂。其中,為聚乙烯醇系樹脂較佳。且,亦可併用聚乙烯醇系樹脂或胺基甲酸酯樹脂,能夠適當地使用以往公知之添加劑。
本發明相關之接著劑層以防止二色性有機色素之溢出並使耐久性提升之觀點來看,由與二色性有機色素之相溶性較低之材料所構成較佳。
作為如此之材料,有舉出極性與二色性有機色素差異較大之水溶性聚合物(亦稱作「樹脂」)。
具體來說包含聚丙烯酸醯胺系聚合物;聚乙烯醇及乙烯-乙烯醇共聚合物、(甲基)丙烯酸或其酐-乙烯醇共聚合物等之乙烯醇系聚合物;羧基乙烯基系聚合物;聚乙烯基吡咯烷酮;澱粉類;海藻酸鈉;或聚氧化乙烯系聚合物等之水溶性聚合物及唑啉系聚合物較佳。
且,以二色性有機色素之擴散防止之觀點來看,分子量1000以下之低分子之含量為1質量%以下較佳,為0.1質量%以下再較佳。
其中,含有聚乙烯醇較佳。
且,為了提升接著劑層之耐水性,亦可添加各種交聯劑。較佳為含有異氰酸酯系添加劑、唑啉系添加劑及氮丙啶系等之含氮雜環系添加劑較佳。
尤其是含有聚乙烯醇與唑啉系添加劑再較佳。
[3.1]聚乙烯醇系樹脂
本發明相關之水系接著劑係將接著劑成分溶解於水中者或使其分散者,形成耐久性較高之接著層厚,含有聚乙烯醇作為主成分較佳。
聚乙烯醇之平均聚合度為100~3000之範圍內較佳,為500~3000之範圍內再較佳。皂化度為85~100莫耳%之範圍內較佳,為90莫耳%以上(例如95莫耳%以上)再較佳。
聚乙烯醇系聚合物(C)之平均聚合度能夠根據JIS K 6726:1994來測定,且皂化度能夠根據JIS K 6726:1994來測定。
且,聚乙烯醇系聚合物(C)不僅限定於將乙酸乙烯酯之單獨聚合物之聚乙酸乙烯酯皂化處理所得之乙烯醇均聚合物(完全皂化聚乙烯醇或部分皂化聚乙烯醇),亦可為將乙酸乙烯酯與能夠與其共聚合之其他單體之共聚合物皂化處理所得之聚乙烯醇系共聚合物。且,亦可為將聚乙烯醇改質者。
作為改質聚乙烯醇系聚合物,有舉出羧基改質聚乙烯醇、乙醯乙醯基改質聚乙烯醇、羥甲基改質聚乙烯醇、胺基改質聚乙烯醇、羰基改質聚乙烯醇等。
[3.2]胺基甲酸酯樹脂
本發明相關之水系接著劑為使接著劑成分溶解於水或使其分散者,且亦可含有胺基甲酸酯樹脂作為主成分。
作為胺基甲酸酯樹脂,並無特別限定,但可藉由例使(i)於1分子中平均具有2個以上活性氫之成分與(ii)多元異氰酸酯成分反應所得之胺基甲酸酯聚合物,或將上述(i)成分及(ii)成分於異氰酸酯基過多之條件下,在反應中為惰性且與水之親和性較大之有機溶媒中使其進行胺基甲酸酯化反應,作為含異氰酸酯基之預聚合物,接著將該預聚合物中和,使用鏈延長劑進行鏈延長,添加水作為水性分散體來製造。此等之胺基甲酸酯系聚合物中亦可含有酸成分(酸殘基)。
且,含異氰酸酯基之預聚合物之鏈伸長方法只要是公知方法即可,例如作為鏈伸長劑,使用水、水溶性聚胺、乙二醇類等,並使含異氰酸酯基之預聚合物與鏈伸長劑成分,因應必要在觸媒之存在下反應即可。
作為含有前述(i)成分之1分子中平均具有2個以上活性氫之成分,並無特別限定,但具有羥基性之活性氫較佳。作為如此之化合物之具體例,有舉出下述者。
(1)二醇化合物:乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-戊二醇、2,5-己二醇、二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、三環癸烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇等。
(2)聚醚二醇:前述二醇化合物之伸烷基氧化物加成物、伸烷基氧化物或環狀醚(四氫呋喃等)之開環(共)聚合物、例如聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇-丙二醇之(嵌段或隨機)共聚合物、乙二醇、聚四亞甲基乙二醇、聚六亞甲基乙二醇、聚八亞甲基乙二醇等。
(3)聚酯二醇:有舉出使己二酸、丁二酸、癸二酸、戊二酸、馬來酸、丁烯二酸、苯二甲酸等之二羧酸(酐)與如上述(1)所舉出之乙二醇、丙二醇、1,4-丁烷二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇等之二醇化合物以羥基過多之條件下進行重縮合所得者。具體來說,能夠例示將乙二醇-己二酸縮合物、丁烷二醇-己二酸縮合物、六甲基乙二醇-己二酸縮合物、乙二醇-丙二醇-己二酸縮合物,或乙二醇作為起始劑,並使內酯進行開環聚合之聚內酯二醇等。
(4)聚醚酯二醇:將含醚基之二醇(前述(2)之聚醚二醇或二乙二醇等),或者此等與其他乙二醇之混合物添加於如上述(3)所例示之(酐)二羧酸,並使伸烷基氧化物反應而成者,例如聚四亞甲基乙二醇-己二酸縮合物等。
(5)聚碳酸酯二醇:一般式HO-R-(O-C(O)-O-R)x-OH(式中,R表示碳原子數1~12之飽和脂肪酸二醇殘基,x表示分子之重複單位之數,通常為5~50之整數)所示之化合物等。此等能夠藉由使飽和脂肪族二醇與取代碳酸酯(碳酸二乙酯、二苯基碳酸酯等)以羥基過多之條件進行反應之酯交換法、使前述飽和脂肪族二醇與氯化碳醯反應,或因應必要,之後進而使飽和脂肪族二醇進行反應之方法等所得。
如上述(1)至(5)例示之化合物能夠組合1種或2種以上來使用。
作為與前述(i)成分反應之(ii)多元異氰酸酯成分,能夠使用含有1分子中平均具有2個以上異氰酸酯基之脂肪族、脂環族或芳香族之化合物。
作為脂肪族二異氰酸酯化合物,為碳原子數1~12之脂肪族二異氰酸酯較佳,有舉例如六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷二異氰酸酯等。作為脂環式二異氰酸酯化合物,為碳原子數4~18之脂環式二異氰酸酯較佳,有舉例如1,4-環己烷二異氰酸酯、甲基環伸己基二異氰酸酯等。作為芳香族異氰酸酯,有舉出甲伸苯基二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲苯撐基二異氰酸酯等。
且,胺基甲酸酯系聚合物中包含酸殘基者由於不使用界面活性劑或者其量較少也能夠分散在水中,因此期待塗膜之耐水性變優良。作為酸殘基之含量,作為胺基甲酸酯系聚合物之酸價,為25~150(mgKOH/g),較佳為30~100(mgKOH/g)之範圍較適合。酸價未滿25時,水分散性變得較不充分,界面活性劑之併用之需要變多,若一者酸價大於150,有塗膜之耐水性變差之傾向。
胺基甲酸酯系聚合物中導入酸基之方法只要是以往使用之方法,並無特別限制,皆能使用,但例如藉由將二羥甲基烷酸取代成前述(2)至(4)記載之乙二醇成分之一部分或全部,預先將羧基導入聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚酯二醇等,藉此導入酸基之方法較佳。作為於此使用之二羥甲基烷酸,能夠舉例如二羥甲基乙酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基酪酸等。
且,藉由將殘留在胺基甲酸酯系聚合物中之酸成分中和,能夠使胺基甲酸酯樹脂之分散提升,因此經中和較佳。作為將酸成分中和之中和劑,能夠舉例如三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、N-甲基二乙醇 胺、三乙醇胺等之有機胺、羥化鈉、羥化鉀、銨等之無機鹽等。
作為本發明之胺基甲酸酯樹脂之數平均分子量,為1,000以上較佳,再較佳為20,000以上。但為1,000,000以下較佳,再較佳為200,000以下。
本發明之水分散體中之胺基甲酸酯樹脂粒子之粒徑為0.01μm~0.5μm較佳。且樹脂固形分為15~70重量%較佳。液黏度為1~10,000mPa・s較佳。
作為上述胺基甲酸酯樹脂,能夠直接使用市售之水性胺基甲酸酯樹脂,能夠使用例如旭電化工業(股)製之「ADEKA BONTIGHTER」系列、三井東壓化學(股)製之「OLESTER(註冊商標)」系列、大日本Ink化學工業(股)製之「BONDIC(註冊商標)」系列、「HYDRAN(註冊商標)」系列、Bayer製之「IMPRANIL」系列、日本Soflan(股)製之「Sofranate」系列、花王(股)製之「POIZ(註冊商標)」系列、三洋化成工業(股)製之「SANPLENE(註冊商標)」系列、保土谷化學工業(股)製之「AIZELAX(註冊商標)」系列、第一工業製藥(股)製之「SUPERFLEX(註冊商標)」系列、楠本化成公司製之「NeoRez(註冊商標)」系列等。
[3.3]添加劑
水系接著劑亦可因應必要,進而含有聚乙烯醇以外之其他成分,為了提升接著性,添加交聯劑較佳。且,將接著劑層之pH調整成前述特定範圍內,亦可含有各種酸・鹼基。
作為本發明所使用之交聯劑,只要是能夠形成再加工性優異之接著劑層即可,並無特別限定,但為選自異氰酸酯系添加劑、唑啉系添加劑、含氮雜環化合物、水系環氧化合物、水系胺基化合物、水系碳二亞醯胺化合物、水系醛化合物中任一者較佳。尤其是,使用異氰酸酯系添加劑或唑啉系添加劑較佳,使用唑啉系添加劑再較佳。
且,唑啉系添加劑及含氮雜環化合物能夠使用於水系接著劑之pH之調整較適合。其中,含氮雜環化合物之鹼性較強,故將水系接著劑之pH調整至適當的範圍時較有用,且藉由交聯反應,具有提高水系接著劑層之耐久性之效果,故較佳。
此等之交聯劑亦可單獨使用,亦可組合來使用。
[3.3.1]異氰酸酯系添加劑
本發明相關之異氰酸酯系添加劑為具有對水之溶解性,或乳化之具有2個以上非嵌段型之異氰酸酯基、嵌段型之異氰酸酯基之化合物較佳。
作為非嵌段型之異氰酸酯化合物,有舉出使多官能異氰酸酯化合物與一價或多元之非離子性聚伸烷基醚醇反應所得之化合物。作為嵌段型異氰酸酯化合物,有舉出2,4-甲伸苯基二異氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯(2,6-TDI)、4,4´-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二甲苯撐基二異氰酸酯(XDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、甲基環己基二異氰酸酯(H6TDI)、4,4´-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、1,3-雙(異氰酸酯甲基)環己烷(H6XDI)、四甲基二甲苯撐基二異氰酸酯(TMXDI)、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯(TMHDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、降莰烯二異氰酸酯(NBDI)、2,4,6-三異丙基苯基二異氰酸酯(TIDI)、1,12-二異氰酸酯十二烷(DDI)、2,4,-雙-(8-異氰酸酯辛基)-1,3-二辛基環丁烷(OCDI)、n-戊烷-1,4-二異氰酸酯及此等之異三聚氰酸酯改質體、加成物改質體、滴定型改質體、脲基甲酸酯改質體、將此等之聚合物且具有1個以上異氰酸酯基者以聚氧基伸烷基、羧基等來進行改質,作為水溶性及/或水分散性,將異氰酸酯基以嵌段劑(苯酚、ε-己內醯胺等)遮蔽所得之化合物。
[3.3.2]唑啉系添加劑
本發明相關之唑啉系添加劑為含唑啉基之聚合物較佳。含唑啉基之聚合物為在分子內具有唑啉基之聚合物,且在側鏈具有唑啉基之聚合物較佳。聚合物之主鏈並無特別限制,例如含有選自(甲基)丙烯酸骨架、苯乙烯骨架等中1種以上之骨架。
作為含唑啉基之聚合物之較佳例,有舉出包含含有(甲基)丙烯酸骨架之主鏈,其主鏈之側鏈具有唑啉基之含唑啉基之(甲基)丙烯酸系聚合物。
含唑啉基之聚合物在側鏈具有唑啉基時,亦可在主鏈與唑啉基之間介隔著連結基,但主鏈與唑啉基直接鍵結較佳。
作為唑啉基,有舉例如2-唑啉基、3-唑啉基、4-唑啉基等,但為2-唑啉基等較佳。
含唑啉基之聚合物之數平均分子量為5000以上較佳,為10000以上再較佳。數平均分子量若在上述範圍內,則顯示良好的密著性。含唑啉基之聚合物之數平均分子量通常為100000以下。
含唑啉基之聚合物之數平均分子量能夠作為凝膠滲透層析(GPC)之標準聚苯乙烯換算值來測定。
含唑啉基之聚合物之唑啉基量(在每含唑啉基之聚合物(A)固形分1g中之唑啉基之莫耳數)較佳為0.4mmol/g・solid以上且10mmol/g・solid以下。唑啉基量若過高,則較難得到良好之密著性,唑啉基量若比上述範圍小,則會有接著劑層之耐水性降低之虞。以如此之觀點來看,含唑啉基之聚合物(A)之唑啉基量再較佳為3mmol/g・solid以上且9mmol/g・solid以下。
含唑啉基之聚合物係接著劑組成物為水系接著劑組成物(接著劑成分被溶解於水,或被分散於水之接著劑)時,為水系,亦即為水溶性之聚合物,或為水分散性之聚合物較佳。以接著劑層之光學特性之觀點來看,含唑啉基之聚合物較佳為水溶性之聚合物。
含唑啉基之聚合物亦可使用市售品。具體來說,有舉出股份公司日本觸媒製 EPOCROS(註冊商標)WS-300、EPOCROS(註冊商標)WS-500、EPOCROS(註冊商標)WS-700(皆為商品名)等之含有唑啉基的丙烯酸聚合物;股份公司日本觸媒製 EPOCROS(註冊商標)K-1000系列、EPOCROS(註冊商標)K-2000系列、EPOCROS(註冊商標)RPS系列(皆為商品名)等之含唑啉基之丙烯酸/苯乙烯聚合物。
含唑啉基之聚合物能夠併用2種以上來使用。
以密著性、光學特性、耐水性之觀點來看,為EPOCROS(註冊商標)WS-300、EPOCROS(註冊商標)WS-700等之含唑啉基之丙烯酸聚合物較佳。
[3.3.3]含氮雜環化合物
含氮雜環化合物係具有構成環狀烴構造之環之碳原子中至少1個經氮原子取代之環狀構造(含氮雜環構造)之化合物。含氮雜環構造亦可為單環,亦可為縮合環等之多環。含氮雜環化合物具有作為交聯劑之機能,另一方面,能夠使用於調整pH值之目的。
含氮雜環化合物亦可為分子內僅具有1個含氮雜環構造,亦可具有2個或3個以上。含氮雜環化合物為分子內具有複數含氮雜環構造時,此等之含氮雜環構造亦可為相同構造,亦可為相異之構造。若使用具有複數含氮雜環之化合物,則藉由交聯反應,水系接著劑層會變得強固,且能夠使耐久性提升。
含氮雜環化合物在分子內具有複數含氮雜環構造時,含氮雜環構造為相同構造較佳。
作為含氮雜環構造,有舉例如氮丙啶構造、氮環丙烯構造、氮環丁烷構造、1,2-氧氮環丁烷構造、1,3-氧氮環丁烷構造、1,2-硫氮環丁烷構造、1,3-硫氮環丁烷構造、1,2-二氫氮環丁烯構造、1,3-二氮環丁二烯構造、吡咯啶構造、二氫吡咯構造、咪唑啶構造、咪唑啉構造、吡唑啶構造、吡唑啉構造、唑啉構造、四氫噻唑構造、吡咯構造、吡唑構造、咪唑構造、噁唑構造、異噁唑構造、噻唑構造、噻二唑構造、異噻唑構造、1,2,3-三唑構造、1,2,4-三唑構造、四唑構造、1,3,4-噁二唑構造、呋咱構造、吡啶構造、噠嗪構造、嘧啶構造、吡嗪構造、哌嗪構造、哌啶構造、嗎呋啉構造、噻嗪構造、哌啶酮構造、三嗪構造、噁嗪構造、四嗪構造等之單環構造;
苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、喹啉、吲哚嗪、吲哚、喹啉、異喹啉、苯并三嗪、四氮茚、嘌呤等之多環構造。
含氮雜環構造能夠具有1個以上鍵結於該環構造之取代基。作為取代基,有舉出碳數1個以上且12個以下左右之烴基(例如烷基)。
含氮雜環化合物為具有能夠與含唑啉基之聚合物或作為保護層之光學薄膜形成交聯構造之構造之化合物較佳。含氮雜環化合物若為能夠與含唑啉基之聚合物或光學薄膜形成交聯構造,顯示良好之密著性。
作為能夠與含唑啉基之聚合物或光學薄膜形成交聯構造之構造(以下,有時稱作「交聯性構造(1)」),特無限定。作為交聯性構造(1),只要是能夠與羥基、羧基等之官能基形成交聯構造之構造即可,亦可為含氮雜環構造其本身。
作為如此之含氮雜環構造,有舉出唑啉環、氮丙啶環等,以密著性之觀點來看,為氮丙啶環較佳。
含氮雜環化合物具有2個以上交聯性構造(1)2個以上較佳,含有2個以上作為交聯性構造(1)之含氮雜環構造再較佳,具有2個以上氮丙啶環更較佳。
含氮雜環化合物通常為非聚合物。含氮雜環化合物之分子量通常為41~2000之範圍內。含氮雜環化合物之分子量亦可為1500以下或1000以下。
接著劑組成物中含氮雜環化合物之含量相對於含唑啉基之聚合物(A)100質量份,通常為0.1~50質量份之範圍內,較佳為0.2~30質量份,再較佳為0.5~20以下。含氮雜環化合物之含量若在此範圍,會有容易顯示良好密著性之傾向。
含氮雜環化合物在末端具有交聯性構造(1)較佳,在末端具有氮丙啶環再較佳。
作為含氮雜環化合物,有舉出二苯基甲烷-4,4’-雙(1-氮丙啶羧醯胺)、甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶羧醯胺)、三乙烯三聚氰胺、異酞醯基雙-1-(2-甲基氮丙啶)、參-1-氮丙啶基膦氧化物、六亞甲基-1,6-雙(1-氮丙啶羧醯胺)、三羥甲基丙烷 參-β-氮丙啶基丙酸酯、四羥甲基甲烷 參-β-氮丙啶基丙酸酯、哌啶、4-甲吡啶、3,5-二乙基吡啶、1,4-雙(3-胺基丙基)哌嗪及日本特開2018-199756號公報中記載之式(B1-1)表示之化合物~式(B1-4)表示之化合物等。
含氮雜環化合物亦可為市售品,具體來說,有舉出股份公司日本觸媒製 CHEMITITE(註冊商標)PZ-33、CHEMITITE(註冊商標)DZ-22E(任一者皆為商品名);MENADIONA公司製 CROSSLINKER CL-422、CROSSLINKER CL-427、CROSSLINKER CL-467(任一者皆為商品名)等之氮丙啶系化合物。尤其是以密著性之觀點來看,為CROSSLINKER CL-427、CROSSLINKER CL-467較佳。
[3.3.4]其他添加劑
作為前述水系環氧化合物,只要是對水具有溶解性,或經乳化之具有2個以上環氧基之化合物即可。有舉例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁烷二醇、1,6-戊二醇、新戊二醇等之乙二醇類1莫耳與環氧氯丙烷2莫耳之醚化所得之二環氧化合物;丙三醇、聚丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇等之多元醇類1莫耳與環氧氯丙烷2莫耳以上之醚化所得之聚環氧化合物;苯二甲酸、對苯二甲酸、草酸、己二酸等之二羧酸1莫耳與環氧氯丙烷2莫耳之酯化所得之二環氧化合物;等之環氧化合物。
具體來說為乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇二或三縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、二縮水甘油苯胺、二縮水甘油胺等。
作為前述水系胺基化合物,只要是對水具有溶解性,或經乳化之具有2個以上胺基之化合物即可。有舉例如乙烯二胺、三乙烯二胺、六亞甲基二胺等之胺類、碳二醯肼、草酸二醯肼、丙二酸二醯肼、丁二酸二醯肼、己二酸二醯肼、癸二酸二醯肼、十二烷二酸二醯肼、異苯二甲酸二醯肼、對苯二甲酸二醯肼、乙醇酸二醯肼、聚丙烯酸二醯肼等之醯肼化合物、羥甲基尿素、羥甲基三聚氰胺、烷基化羥甲基尿素、烷基化羥甲基化三聚氰胺、甲基胍胺、苯胍胺與甲醛之縮合物等之胺基-甲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、胍胺樹脂等。
作為前述水系碳二亞醯胺化合物,只要是對水具有溶解性,或經乳化之具有2個以上碳二亞醯胺鍵結(-N=C=N-)之化合物即可。具有2個以上碳二亞醯胺鍵結之化合物能夠藉由使用2分子以上之聚異氰酸酯與碳二亞醯胺化觸媒,使其與2個異氰酸酯基進行去碳酸反應,使其形成-N=C=N-之方法所得。合成具有2個以上碳二亞醯胺鍵結之化合物時所使用之聚異氰酸酯及碳二亞醯胺化觸媒並無特別限制,能夠使用以往公知者。
作為具有前述醛基之化合物,有舉出甲醛、乙醛、丙醛、巴豆醛、苯甲醛、甲醛等之單醛類、乙二醛、丙二醛、戊二醛、對苯二甲醛等之二醛類、二醛澱粉、丙烯醛共聚合丙烯酸樹脂等。
[4]偏光子層
「偏光子層」為具有偏光子之機能之層,且本發明相關之偏光子層其特徵為含有二色性有機色素。
於此,「偏光子」意指僅通過一定方向之偏波面之光之元件。
本發明相關之偏光子層除了二色性有機色素之外,含有聚合性液晶化合物再較佳。
本發明相關之偏光子層能夠將至少含有二色性有機色素且進而含有聚合性液晶化合物之聚合性液晶組成物硬化來形成。
以下,針對二色性有機色素與聚合性液晶化合物進行詳述。
[4.1]二色性有機色素
「二色性色素」意指具有分子之長軸方向之吸光度與短軸方向之吸光度相異之性質之色素。
本發明中能夠使用之二色性色素為含有有機化合物之二色性有機色素較佳,在300~700nm之範圍具有極大吸收波長(λmax)者再較佳。作為如此之二色性有機色素,有舉例如吖啶色素、噁嗪色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等。
作為偶氮色素,有舉出單偶氮色素、雙偶氮色素、參偶氮色素、肆偶氮色素及二苯乙烯偶氮色素等,為雙偶氮色素及參偶氮色素較佳,有舉例如一般式(I)表示之化合物(以下亦稱作「化合物(I)」)。
一般式(I):K
1(-N=N-K
2)
p-N=N-K
3[式(I)中,K
1及K
3各自獨立表示亦可具有取代基之苯基、亦可具有取代基之萘基,或亦可具有取代基之1價雜環基。K
2表示亦可具有取代基之p-伸苯基、亦可具有取代基之萘-1,4-二基,或亦可具有取代基之2價雜環基。
p表示1~4之整數。p為2以上之整數時,複數K
2亦可互相相同或相異。可見區域顯示吸收之範圍內-N=N-鍵結以可取代成-C=C-、-COO-、-NHCO-、-N=CH-鍵結。]
作為1價之雜環基,有舉例如喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、噁唑、苯并噁唑等之自雜環化合物去除1個氫原子之基。作為2價雜環基,有舉出自前述雜環化合物去除2個氫原子之基。
作為K
1及K
3中之苯基、萘基及1價雜環基,以及K
2中之p-伸苯基、萘-1,4-二基及2價雜環基所任意具有之取代基,有舉出碳數1~4之烷基;甲氧基、乙氧基、丁氧基等之碳數1~4之烷氧基;三氟甲基等之碳數1~4之氟化烷基;氰基;硝基;鹵素原子;胺基、二乙基胺基、吡咯啶基等之取代或無取代胺基(取代胺基意指具有1個或2個碳數1~6之烷基之胺基,或2個取代烷基互相鍵結形成碳數2~8之烷烴二基之胺基。無取代胺基為-NH
2)等。
化合物(I)中,為以下式(I-1)~式(I-8)中任一者表示之化合物較佳。
[式(I-1)~(I-8)中,B
1~B
30各自獨立表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基、硝基、取代或無取代之胺基(取代胺基及無取代胺基之定義如前述)、氯原子或三氟甲基。
n1~n4各自獨立表示0~3之整數。
n1為2以上時,複數B
2亦可各自相同或相異,
n2為2以上時,複數B
6亦可各自相同或相異,
n3為2以上時,複數B
9亦可各自相同或相異,
n4為2以上時,複數B
14亦可各自相同或相異。]
作為前述蒽醌色素,為式(I-9)表示之化合物較佳。
[式(I-9)中,R
1~R
8各自獨立表示氫原子、 -R
x、-NH
2、-NHR
x、-NR
x 2、-SR
x或鹵素原子。R
x表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基。]
作為前述噁唑啉色素,為式(I-10)表示之化合物較佳。
[式(I-10)中,R
9~R
15各自獨立表示氫原子、 -R
x、-NH
2、-NHR
x、-NR
x 2、-SR
x或鹵素原子。R
x表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基。]
作為前述吖啶色素,為式(I-11)表示之化合物較佳。
[式(I-11)中、R
16~R
23各自獨立表示氫原子、-R
x、-NH
2、-NHR
x、-NR
x 2、-SR
x或鹵素原子。R
x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R
x之碳數1~6之烷基,有舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等,作為碳數6~12之芳基,有舉出苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基等。
作為前述花青色素,為式(I-12)表示之化合物及式(I-13)表示之化合物較佳。
[式(I-12)中,D
1及D
2各自獨立表示式(I-12a)~式(I-12d)中任一者表示之基。n5表示1~3之整數。]
[式(I-13)中,D
3及D
4各自獨立表示式(I-13a)~式(1-13h)中任一者表示之基。n6表示1~3之整數。]
此等之二色性有機色素中,偶氮色素由於直線性較高,因此形成偏光性能優異之偏光子層時較適合。
本發明中,二色性有機色素之重量平均分子量通常為300~2000之範圍,較佳為400~1000之範圍。
[4.2]聚合性液晶化合物
本發明中使用之聚合性液晶化合物(以下亦稱作「聚合性液晶化合物(A)」)為具有聚合性基之液晶化合物。
於此,「聚合性基」意指能夠藉由自聚合起始劑產生之活性自由基或酸等參與聚合反應之基。
作為聚合性液晶化合物(A)所具有之聚合性基,有舉例如乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、環氧乙烷基、環氧丙烷基等。其中,為自由基聚合性基較佳,為丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、乙烯基、乙烯基氧基再較佳,為丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基較佳。
本發明中,聚合性液晶化合物(A)為顯示層列液晶性之化合物較佳。藉由使用顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物,能夠形成配向秩序度較高之偏光子。
聚合性液晶化合物(A)所顯示之液晶狀態為層列相(層列液晶狀態),以能夠實現更高配向秩序度之觀點來看,為高次層列相(高次層列液晶狀態)再較佳。
於此,「高次層列相」意指層列B相、層列D相、層列E相、層列F相、層列G相、層列H相、層列I相、層列J相、層列K相及層列L相,此等之中,為層列B相、層列F相及層列I相再較佳。
液晶性亦可為熱向性液晶或易溶性液晶,但已能夠控制緻密膜厚之觀點來看,為熱向性液晶較佳。且,聚合性液晶化合物(A)亦可為單體,但聚合性基聚合之寡聚物或聚合物。
作為聚合性液晶化合物(A),只要是具有至少1個聚合性基之液晶化合物即可,並無特別限定,能夠使用公知聚合性液晶化合物,但為顯示層列液晶性之化合物較佳。作為如此之聚合性液晶化合物,有舉例如下述式(A1)表示之化合物(以下亦稱作「聚合性液晶化合物(A1)」)。
(A1):U
1-V
1-W
1-(X
1-Y
1-)
n-X
2-W
2-V
2-U
2
式(A1)中,X
1及X
2各自獨立表示2價芳香族基或2價脂環式烴基。
於此,該2價芳香族基或2價脂環式烴基中包含之氫原子亦可經鹵素原子、碳數1~4之烷基、碳數1~4之氟烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基或硝基取代。
構成該2價芳香族基或2價脂環式烴基之碳原子亦可經氧原子或硫原子或氮原子取代。
惟,X
1及X
2中至少1個為亦可具有取代基之1,4-伸苯基或亦可具有取代基之環己烷-1,4-二基。
Y
1為單鍵或二價連結基。
n為1~3且n為2以上時,複數X
1亦可互相相同或相異。X
2亦可與複數X
1中之任一者或全部相同或相異。且,n為2以上時,複數Y
1亦可互相相同或相異。以液晶性之觀點來看,n為2以上較佳。
U
1表示氫原子或聚合性基。
U
2表示聚合性基。
W
1及W
2各自獨立為單鍵或二價連結基。
V
1及V
2各自獨立表示亦可具有取代基之碳數1~20之烷烴二基,構成該烷烴二基之-CH
2-亦可取代成-O-、-CO-、-S-或NH-。
聚合性液晶化合物(A1)中,X
1及X
2各自獨立較佳為亦可具有取代基之1,4-伸苯基,或亦可具有取代基之環己烷-1,4-二基,X
1及X
2中至少1個為亦可具有取代基之1,4-伸苯基,或亦可具有取代基之環己烷-1,4-二基,為反-環己烷-1,4-二基較佳。
作為亦可具有取代基之1,4-伸苯基,或亦可具有取代基之環己烷-1,4-二基所任意具有之取代基,有舉出甲基、乙基及丁基等之碳數1~4之烷基、氰基及氯原子、氟原子等之鹵素原子。較佳為無取代。
且,聚合性液晶化合物(A1)為式(A1)中之下述部分(以下稱作「部分構造(A1-1)」)為非對稱構造,以容易表現層列液晶性之點來看較佳。:
「-(X
1-Y
1-)
n-X
2-」:(部分構造(A1-1)
[式中、X
1、Y
1、X
2及n各自與上述表示相同意義。]
作為部分構造(A1-1)為非對稱構造之聚合性液晶化合物(A1),有舉例如n為1且1個X
1與X
2互相相異之構造之聚合性液晶化合物(A1)。
且,也有舉出n為2且2個Y
1互相相同之構造之化合物,且2個X
1互相相同之構造,1個X
2與此等2個X
1相異之構造之聚合性液晶化合物(A1)、2個X
1中鍵結於W
1之X
1與另一個X
1及X
2相異之構造,另一個X
1與X
2互相相同之構造之聚合性液晶化合物(A1)。進而,n為3且3個Y
1互相相同之構造之之化合物,且3個X
1及1個X
2中之任一個與其他3個全部相異之構造之聚合性液晶化合物(A1)。
Y
1為-CH
2CH
2-、-CH
2O-、-CH
2CH
2O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CRa=CRb-、-C≡C-、-CRa=N-或CO-NRa-較佳。Ra及Rb各自獨立表示氫原子或碳數1~4之烷基。
Y
1為-CH
2CH
2-、-COO-或單鍵再較佳,存在複數Y
1時,與X
2鍵結之Y
1為-CH
2CH
2-或CH
2O-再較佳。
X
1及X
2全部為相同構造時,存在互相相異之鍵結方式之2個以上之Y
1較佳。存在互相相異之鍵結方式之複數個Y
1時,由於為非對稱構造,有容易表現層列液晶性之傾向。
U
2為聚合性基。U
1為氫原子或聚合性基,較佳為聚合性基。U
1及U
2皆為聚合性基較佳,皆為自由基聚合性基較佳。作為聚合性基,有舉出與前述作為聚合性液晶化合物(A)所具有之聚合性基所例示之基相同者。U
1所示之聚合性基與U
2所示之聚合性基亦可相異,但為相同種類之基較佳。且,聚合性基亦可為聚合之狀態,亦可為未聚合之狀態,但較佳為未聚合之狀態。
作為V
1及V
2表示之烷烴二基,有舉出亞甲基、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、四癸烷-1,14-二基及二十烷-1,20-二基等。V
1及V
2較佳為碳數2~12之烷烴二基,再較佳為碳數6~12之烷烴二基。
作為該烷烴二基所任意具有之取代基,有舉出氰基及鹵素原子等,但該烷烴二基為無取代較佳,為無取代之直鏈狀烷烴二基再較佳。
W
1及W
2各自獨立為單鍵、-O-、-S-、-COO-或OCOO-較佳,為單鍵或O-再較佳。
作為聚合性液晶化合物(A),只要是至少具有1個聚合性基之聚合性液晶化合物即可,並無特別限定,能夠使用公知之聚合性液晶化合物,但顯示層列液晶性較佳,作為容易顯示層列液晶性之構造,在分子構造中具有非對稱性之分子構造較佳,具體來說,為具有以下(A-a)~(A-i)之部分構造之聚合性液晶化合物且顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物再較佳。以顯示高次層列液晶性之觀點來看,具有(A-a)、(A-b)或(A-c)之部分構造再較佳。且,下述(A-a)~(A-i)中,、*表示鍵結處(單鍵)。
作為聚合性液晶化合物(A),具體來說有舉例如下述(A-1)~(A-25)表示之化合物。聚合性液晶化合物(A)具有環己烷-1,4-二基時,其環己烷-1,4-二基為反式物較佳。
此等之中,為選自(A-2)、(A-3)、(A-4)、(A-5)、(A-6)、(A-7)、(A-8)、(A-13)、(A-14)、(A-15)、(A-16)及(A-17)表示之化合物所成群中至少1種較佳。作為聚合性液晶化合物(A),亦可單獨使用1種,亦可組合2種以上來使用。
聚合性液晶化合物(A)能夠以例如Lub等、Recl.Trav.Chim.Pays-Bas、115、321-328(1996)或日本專利第4719156號公報等中記載之公知方法來製造。
[3.3]偏光子層之形成條件;聚合性液晶組成物(A)
本發明相關之偏光子層能夠將至少含有二色性有機色素,進而含有聚合性液晶化合物之聚合性液晶組成物(亦稱作聚合性液晶組成物(A)。)硬化來形成。
以下中,關於含有二色性有機色素與聚合性液晶化合物之聚合性液晶組成物進行說明。
聚合性液晶組成物(A)中之二色性有機色素之含量能夠因應所使用之二色性有機色素之種類等來適當地決定,但相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~50質量份,再較佳為0.1~20質量份,更較佳為0.1~12質量份。二色性有機色素之含量若在上述範圍內,則聚合性液晶化合物之配向較難干擾,能夠得到具有較高配向秩序度之偏光子層。
本發明中,聚合性液晶組成物(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,但以得到配向秩序度較高之偏光膜之觀點來看,相對於聚合性液晶組成物(A)中包含之全聚合性液晶化合物之總質量,聚合性液晶化合物(A)之比例較佳為51質量%以上,再較佳為70質量%以上,更較佳為90質量%以上。
且,聚合性液晶組成物(A)包含2種以上聚合性液晶化合物(A)時,其中亦可至少1種為聚合性液晶化合物(A1),亦可為其全部為聚合性液晶化合物(A1)。藉由組合複數聚合性液晶化合物,有時在液晶-結晶相轉移溫度以下之溫度也能夠維持一時性的液晶性。
聚合性液晶組成物(A)中聚合性液晶化合物之含量相對於聚合性液晶組成物(A)之固形分,較佳為40~99.9質量%,再較佳為60~99質量%,更較佳為70~99質量%。聚合性液晶化合物之含量若在上述範圍內,則會有聚合性液晶化合物之配向性變高之傾向。且,本說明書中,聚合性液晶組成物(A)之固形分意指自聚合性液晶組成物(A)去除溶劑之成分之合計量。
本發明中,用來形成偏光子之聚合性液晶組成物(A)亦可含有聚合起始劑。聚合起始劑為能夠開始聚合性液晶化合物之聚合反應之化合物,以於更低溫條件下也能夠開始聚合反應之觀點來看,為光聚合起始劑較佳。具體來說,有舉出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,為藉由光之作用而產生自由基之光聚合起始劑較佳。聚合起始劑能夠以單獨或組合二種以上來使用。
作為光聚合起始劑,能夠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,有自我開裂型之光聚合起始劑、氫抽去型之光聚合起始劑。
作為自我開裂型之光聚合起始劑,能夠使用自我開裂型之安息香系化合物、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、醯基膦氧化物系化合物、偶氮系化合物等。且,作為氫抽去型光聚合起始劑,能夠使用氫抽去型之二苯基酮系化合物、安息香醚系化合物、苄基縮酮系化合物、二苯并環庚酮系化合物、蒽醌系化合物、黃圜酮系化合物、硫基黃圜酮系化合物、鹵化苯乙酮系化合物、二烷氧基苯乙酮系化合物、鹵化雙咪唑系化合物、鹵化三嗪系化合物、三嗪系化合物等。
作為產生酸之光聚合起始劑,能夠使用錪鹽及鋶鹽等。
其中,以防止色素之溶解之觀點來看,在低溫下反應較佳,以在低溫下之反應效率之觀點來看,為自我開裂型之光聚合起始劑較佳,尤其是為苯乙酮系化合物、羥基苯乙酮系化合物、α-胺基苯乙酮系化合物、肟酯系化合物較佳。
作為光聚合起始劑,具體來說有舉例如以下者。
安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚及安息香異丁基醚等之安息香系化合物;
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-酮之寡聚物等之羥基苯乙酮系化合物;
2-甲基-2-嗎呋啉-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎呋啉苯基)丁烷-1-酮等之α-胺基苯乙酮系化合物;
1,2-辛烷二酮,1-[4-(苯基硫基)-,2-(O-苯甲醯基肟)]、乙基醚,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑基-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)等之肟酯系化合物;
2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物等之醯基膦氧化物系化合物;
二苯基酮、o-苯甲醯基安息香酸甲基、4-苯基二苯基酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(tert-丁基過氧基羰基)二苯基酮及2,4,6-三甲基二苯基酮等之二苯基酮化合物;
二乙氧基苯乙酮等之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)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃基-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃基-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等之三嗪系化合物。光聚合起始劑係例如從上述光聚合起始劑,以與聚合性液晶組成物(A)中包含之聚合性液晶化合物之關係來適當地選擇即可。
且,亦可使用市售之光聚合起始劑。作為市售之光聚合起始劑,有舉出Irgacure(註冊商標)907、184、651、819、250及369、379、127、754、OXE01、OXE02、OXE03(以上、BASF公司製);Omnirad BCIM、Esacure 1001M、Esacure KIP160(以上為IDM Resins B.V.公司製);Seikuol(註冊商標)BZ、Z、及BEE(以上為精工化學股份公司製);kayacure(註冊商標)BP100及UVI-6992(以上為Dow Chemical股份公司製);ADEKAOptomer SP-152、N-1717、N-1919、SP-170、ADEKA Arkls NCI-831、ADEKA Arkls NCI-930(以上為股份公司ADEKA製);TAZ-A及TAZ-PP(以上為日本Siber&Brennwald股份公司製);以及TAZ-104(股份公司三和Chemical製);等。
用來形成偏光子之聚合性液晶組成物(A)中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,再較佳為1~8質量份,更較佳為2~8質量份,特別佳為4~8質量份。聚合起始劑之含量若在上述上限下限值內,則不會大幅地干擾聚合性液晶化合物之配向,能夠進行聚合性液晶化合物之聚合反應。
且,本發明中之聚合性液晶化合物之聚合率以製造時之線汙染或操作之觀點來看,為60%以上較佳,為65%以上再較佳,為70%以上更較佳。
聚合性液晶組成物(A)亦可進而含有光增感劑。藉由使用光增感劑,能夠更促進聚合性液晶化合物之聚合反應。作為光增感劑,有舉出黃圜酮、硫基黃圜酮等之黃圜酮化合物(例如2,4-二乙基硫基黃圜酮、2-異丙基硫基黃圜酮等);蒽、含烷氧基之蒽(例如二丁氧基蒽等)等之蒽化合物;酚噻嗪及紅螢烯等。光增感劑能夠以單獨或組合2種以上來使用。
聚合性液晶組成物(A)包含光增感劑時,其含量因應聚合起始劑及聚合性液晶化合物之種類及其量來適當地決定即可,但相對於聚合性液晶化合物100質量份,為0.1~30質量份較佳,為0.5~10質量份再較佳,為0.5~8質量份更較佳。
且,聚合性液晶組成物(A)亦可包含均染劑。均染劑具有調整聚合性液晶組成物之流動性,且將藉由塗布該聚合性液晶組成物所得之塗膜平坦化之機能,具體來說有舉出界面活性劑。作為聚合性液晶組成物(A)中之均染劑,為選自以聚丙烯酸酯化合物為主成分之均染劑及以含氟原子之化合物為主成分之均染劑所成群中至少1種較佳。均染劑能夠以單獨或組合2種以上來使用。
作為以聚丙烯酸酯化合物為主成分之均染劑,有舉例如“BYK(註冊商標)-350”、同“352”、同“353”、同“354”、同“355”、同“358N”、同“361N”、同“380”、同“381”及同“392”(以上為BYK Chemie公司)。
作為以含氟原子之化合物為主成分之均染劑,有舉例如“Megafac(註冊商標)R-08”、同“R-30”、同“R-90”、同“F-410”、同“F-411”、同“F-443”、同“F-445”、同“F-470”、同“F-471”、同“F-477”、同“F-479”、同“F-482”及同“F-483”(DIC(股));“Surflon(註冊商標)S-381”、同“S-382”、同“S-383”、同“S-393”、同“SC-101”、同“SC-105”、“KH-40”及“SA-100”(以上為AGC Seimi Chemical(股));“E1830”、“E5844”((股)Daikin Fine Chemical研究所);“F-top(註冊商標)EF301”、同“EF303”、同“EF351”及同“EF352”(以上為三菱Materials電子化成(股))。
聚合性液晶組成物(A)含有均染劑時,其含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,為0.05~5質量份較佳,為0.05~3質量份再較佳。均染劑之含量若在前述範圍內,容易使聚合性液晶化合物水平配向,且,較難產生不均,有得到更平滑之偏光子之傾向。
聚合性液晶組成物(A)中亦可具有光增感劑及均染劑以外之其他添加劑。作為其他添加劑,有舉例如抗氧化劑、離型劑、安定劑、上藍劑等之著色劑、難燃劑及滑劑等。聚合性液晶組成物(A)含有其他添加劑時,其他添加劑之含量相對於聚合性液晶組成物(A)之固形分,為超過0%且20質量%以下較佳,再較佳為超過0%且10質量%以下。
聚合性液晶組成物(A)能夠根據以往公知之聚合性液晶組成物(A)之調製方法來製造,通常能夠藉由將聚合性液晶化合物及二色性有機色素,以及因應必要將聚合起始劑及上述添加劑等混合、攪拌來調製。
本發明之偏光板中,偏光子為配向秩序度較高之偏光子較佳。配向秩序度較高之偏光子在X線回折測定中,能得到六角相或結晶相這種來自高次構造之布勒格波峰(Bragg peak)。布勒格波峰意指來自分子配向之面周期構造之波峰。因此,構成本發明之偏光板之偏光子在X線回折測定中顯示布勒格波峰較佳。
亦即,夠成本發明之偏光板之偏光子中,聚合性液晶化合物或其聚合物係在X線回折測定中,使該偏光子顯示布勒格波峰來配向較佳,往吸收光之方向配向聚合性液晶化合物之分子之「水平配向」再較佳。本發明中,分子配向之面周期間隔為3.0~6.0Å偏光子較佳。顯示布勒格波峰之高配向秩序度能夠藉由控制所使用之聚合性液晶化合物之種類、二色性有機色素之種類或其量及聚合起始劑之種類或其量等來實現。
本發明中,偏光子之厚度能夠因應所適用之顯示裝置來適當地選擇,較佳為0.1~5μm之範圍之膜,再較佳為0.3~4μm之範圍,更較佳為0.5~3μm之範圍。
本發明之偏光板能夠藉由形成包含具有聚合性基之聚合性液晶化合物及二色性有機色素之聚合性液晶組成物(A)之塗膜,自前述塗膜去除溶劑,接著,升溫至聚合性液晶化合物相轉移至液體相之溫度以上後降溫,使該聚合性液晶化合物相轉移至層列相,以保持該層列相之狀態使聚合性液晶化合物聚合,得到偏光子(以下亦稱作「偏光子形成步驟」)來製造。
偏光子形成步驟中,聚合性液晶組成物(A)之塗膜之形成能夠藉由在本發明相關之光學薄膜上,直接或介隔著後述液晶配向層塗布聚合性液晶組成物(A)來進行。一般來說,顯示層列液晶性之化合物由於黏度較高,所以以使聚合性液晶組成物(A)之塗布性提升且容易形成偏光子之觀點來看,亦可藉由在聚合性液晶組成物(A)中添加溶媒來進行黏度調整(以下亦可將於聚合性液晶組成物中添加溶媒之組成物稱作「偏光子形成用組成物」)。
偏光子形成用組成物中使用之溶媒能夠因應所使用之聚合性液晶化合物及二色性有機色素之溶解性等來適當地選擇。具體來說,有舉例如水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙基醇、丙二醇、甲基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、丙二醇單甲基醚等之醇溶媒、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯等之酯溶媒、丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮等之酮溶媒、戊烷、己烷、庚烷等之脂肪族烴溶媒、甲苯、二甲苯等之芳香族烴溶媒、乙腈等之腈溶媒、四氫呋喃、二甲氧基乙烷等之醚溶媒及三氯甲烷、氯苯等之氯化烴溶媒等。此等之溶媒能夠單獨或組合2種以上來使用。溶媒之含量相對於構成聚合性液晶組成物(A)之固形成分100質量份,較佳為100~1900質量份,再較佳為150~900質量份,更較佳為180~600質量份。
作為將偏光子形成用組成物塗布於支持體(基板)等之方法,有舉出旋轉塗布法、擠壓成型法、凹版印刷塗布法、壓模塗布法、棒塗布法、塗抹法等之塗布法、柔版法等之印刷法等之公知方法。
接著,由偏光子形成用組成物所得之塗膜中包含之聚合性液晶化合物在不聚合之條件下,藉由將溶媒以乾燥等來去除,形成乾燥塗膜。作為乾燥方法,有舉出自然乾燥法、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至液體相,升溫至聚合性液晶化合物相轉移至液體相之溫度以上後降溫,使該聚合性液晶化合物相轉移至層列相(層列液晶狀態)。相關之相轉移亦可在前述塗膜中之溶媒去除後進行,亦可與溶媒之去除同時進行。
以保持聚合性液晶化合物之層列液晶狀態之狀態,藉由使聚合性液晶化合物聚合,形成作為聚合性液晶組成物之硬化層之偏光子。作為聚合方法,為光聚合法較佳。光聚合中,作為照射至乾燥塗膜之光,能夠因應該乾燥塗膜中包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此等之量等來適當地選擇。作為其具體例,有舉出選自可見光、紫外光、赤外光、X線、α線、β線及γ線所成群中1種以上之活性能量線或活性電子線。
其中,以容易抑制聚合反應之進行之觀點,或作為光聚合裝置能夠在該領域廣泛地被使用之觀點來看,為紫外光較佳,如能夠因紫外光而光聚合,選擇聚合性液晶組成物中含有之聚合性液晶化合物或聚合起始劑之種類較佳。且,聚合時,能夠藉由適當的冷卻手段,一邊冷卻乾燥塗膜,一邊藉由進行光照射來控制聚合溫度。藉由如此之冷卻手段之採用,在更低溫下實施聚合性液晶化合物之聚合的話,即使使用耐熱性比較低之支持體(基板),也能夠適當地形成偏光子。光聚合時,藉由進行掩蔽或顯像等,能夠得到經圖型化之偏光子。
作為前述活性能量線之光源,有舉例如低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈、鹵素燈、碳弧燈、鎢絲燈、鎵燈、準分子雷射、發光波長範圍380~440nm之LED光源、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵燈等。
紫外線照射強度通常為10~3000mW/cm
2。紫外線照射強度較佳為在聚合起始劑之活性化為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1秒~5分鐘,再較佳為5秒~3分鐘,更較佳為10秒~1分鐘。以如此之紫外線照射強度照射1次或複數次的話,其積算光量為10~3,000mJ/cm
2,較佳為50~2,000mJ/cm
2,再較佳為100~1,000mJ/cm
2。
藉由進行光聚合,聚合性液晶化合物係以保持層列相,較佳為保持高次之層列相之液晶狀態來聚合,形成偏光子。聚合性液晶化合物以保持層列相之液晶狀態來聚合所得之偏光子係伴隨前述二色性有機色素之作用,相較於以往之主客型偏光板,亦即含有向列相之液晶狀態之偏光子,具有偏光性能較高之優點。進而,相較於僅塗布二色性有機色素或易溶液晶者,具有強度較優異之優點。
[4.4]液晶配向層
本發明之偏光板除了偏光子層之外,能夠設置液晶配向層。偏光子層係介隔著液晶配向層而積層於支持體(基板)上,但以提升液晶配向度之觀點較佳。
作為液晶配向層,以配向角之精度及品質以及包含液晶配向層之偏光板之耐水性及可撓性等之觀點來看,為光液晶配向層較佳。包含液晶配向層時,液晶配向層之厚度較佳為10~5000nm,再較佳為10~1000nm。
本發明中,偏光子層係介隔著液晶配向層來形成較佳。該液晶配向層具有使聚合性液晶化合物往所期望之方向來液晶配向之配向調控力。
作為液晶配向層,為具有藉由含有聚合性液晶化合物之組成物之塗布等也不會溶解之溶媒耐性,且在用於溶媒之去除或聚合性液晶化合物之配向之加熱處理中具有耐熱性者較佳。本發明中,作為液晶配向層,以配向角之精度及品質以及包含液晶配向層之偏光板之耐水性及可撓性等之觀點來看,為光液晶配向層較佳。光液晶配向層藉由選擇照射之偏光之偏光方向,在任意地控制配向調控力之方向之點較有利。
光液晶配向層通常藉由將具有光反應性基之聚合物或包含單體與溶劑之組成物(以下亦稱作「光液晶配向層形成用組成物」)塗布於支持體(基板)上,照射偏光(較佳為「偏光UV」)所得。
光反應性基意指藉由光照射而產生液晶配向能之基。具體來說,有舉出參與成為藉由光照射所產生之分子之配向誘發或異性化反應、二量化反應、光交聯反應或光分解反應等之液晶配向能之起源之光反應之基。其中,參與二量化反應或光交聯反應之基,以配向性優異之點來看,較佳。作為光反應性基,為不飽和鍵結合,尤其是具有雙鍵之基較佳,具有選自碳-碳雙鍵(C=C鍵結)、碳-氮雙鍵(C=N鍵結)、氮-氮雙鍵(N=N鍵結)及碳-氧雙鍵(C=O鍵結)所成群中至少1個之基特別佳。
作為具有C=C鍵結之光反應性基,有舉出乙烯基、多烯基、二苯乙烯基、苯乙烯基吡啶基、苯乙烯基唑鎓基、查耳酮基及桂皮醯基等。作為具有C=N鍵結之光反應性基,有舉出具有芳香族希夫鹼基、芳香族腙等之構造之基。作為具有N=N鍵結之光反應性基,有舉出具有偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲䐶基及偶氮氧苯構造之基等。作為具有C=O鍵結之光反應性基,有舉出二苯基酮基、香豆素基、蒽醌基及馬來亞醯胺基等。此等之基亦可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙基氧基、氰基、烷氧基羰基、羥基、碸酸基、鹵素化烷基等之取代基。
其中,為參與光二量化反應之光反應性基較佳,光配向所必要之偏光照射量比較少,且以容易得到熱安定性或經時安定性優異之光液晶配向層之觀點來看,為桂皮醯基及查耳酮基較佳。作為具有光反應性基之聚合物,為具有該聚合物側鏈之末端部成為桂皮酸構造之桂皮醯基特別佳。
藉由將光液晶配向層形成用組成物塗布在支持體(基板)上,能夠在支持體(基板)上形成光配向誘發層。作為該組成物中包含之溶劑,有舉出與前述形成偏光子時所能使用之溶劑所例示之溶劑相同者,能夠因應具有光反應性基之聚合物或單體之溶解性來適當地選擇。
光液晶配向層形成用組成物中之具有光反應性基之聚合物或單體之含量能夠因應聚合物或單體之種類或目的之光液晶配向層之厚度來適當地調節,但相對於光液晶配向層形成用組成物之質量,至少為0.2質量%較佳,為0.3~10質量%之範圍再較佳。在光液晶配向層之特性不會顯著地損壞之範圍,光液晶配向層形成用組成物中亦可包含聚乙烯基醇或聚亞醯胺等之樹脂材料或光增感劑。
作為將光液晶配向層形成用組成物塗布於支持體(基板)之方法及自塗布之光液晶配向層形成用組成物去除溶劑之方法,有舉出與將偏光子形成用組成物塗布於支持體(基板)之方法及去除溶劑之方法相同之方法。
偏光UV之照射亦可為直接對自塗布於基板上之光液晶配向層形成用組成物去除溶劑者照射偏光UV之形式,或為自支持體(基板)側照射偏光UV,使偏光UV透過而照射之形式。且,該偏光UV實質上為平行光特別佳。照射之偏光之波長為具有光反應性基之聚合物或單體之光反應性基能夠吸收光能量之波長區域者較佳。具體來說為波長250~400nm之範圍之UV(紫外線)特別佳。
作為該偏光UV照射所使用之光源,有舉出氙燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵燈、KrF、ArF等之紫外光雷射等,為高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵燈再較佳。
此等之中,高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵燈由於波長313nm之紫外線之發光強度較大,故較佳。藉由將來自前述光源之光通過適當的偏光子來照射,能夠照射偏光UV。作為相關之偏光子,能夠使用偏光濾器或格蘭-湯姆森(Glan-Thompson)、格蘭-泰勒(Glan-Tailor)等之偏光稜鏡或線柵型態之偏光子。
且,進行摩擦或偏光照射時,若進行掩蔽,則能夠形成液晶配向之方向相異之複數區域(圖型)。
[5]其他構成要素
本發明之偏光板亦可為具備位相差薄膜作為與構成前述保護層之光學薄膜相異之薄膜(對向薄膜)之偏光板(例如橢圓偏光板)。
本發明之偏光板中,前述位相差薄膜滿足下述延遲值(位相差值)較佳。
式X:100≦Ro(550)≦180
[式中,Ro(550)表示波長550nm之面內延遲值。]
位相差薄膜具有上述式X所表示之面內延遲值的話,能夠具有作為所謂λ/4板之機能。以光學性能之觀點來看,前述式X較佳為100nm≦Ro(550)≦180nm,更較佳為120nm≦Ro(550)≦160nm。
本發明之偏光板中,前述位相差薄膜之遲相軸與偏光板之吸收軸所成之角度較佳實質為45°。且,本發明中,「實質上為45°」意指45°±5°。
進而,前述位相差薄膜滿足下式較佳。
式Y:Ro(450)/Ro(550)<1
[式中,Ro(450)及Ro(550)各自表示波長450nm及550nm之面內延遲值。]
滿足上述式Y之位相差薄膜具有所謂的逆波長分散性,且表示優異之偏光性能。Ro(450)/Ro(550)之值較佳為0.93以下,再較佳為0.88以下,更較佳為0.86以下,較佳為0.80以上,再較佳為0.82以上。
前述位相差薄膜亦可為藉由將聚合物拉伸而賦予位相差之拉伸薄膜,但以偏光板之薄型化之觀點來看,為含有包含聚合性液晶化合物之聚合物之聚合性液晶組成物(以下亦稱作「聚合性液晶組成物(B)」)之薄膜較佳。
前述位相差薄膜中,聚合性液晶化合物通常以配向之狀態來聚合。形成位相差薄膜之聚合性液晶化合物(以下亦稱作「聚合性液晶化合物(B)」)意指具有聚合性官能基,尤其是具有光聚合性官能基之液晶化合物。光聚合性官能基意指能夠藉由自光聚合起始劑所產生之活性自由基或酸等而參與至聚合反應之基。作為光聚合性官能基,有舉出乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、環氧乙烷基、環氧丙烷基等。其中,為丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、乙烯基氧基、環氧乙烷基及環氧丙烷基較佳,為丙烯醯基氧基再較佳。液晶性亦可為熱向性液晶或易溶性液晶,作為相秩序構造,亦可為向列液晶或層列液晶。作為聚合性液晶化合物,亦可僅使用1種,亦可組合2種以上來使用。
作為聚合性液晶化合物(B),已賦予成膜之容易性及前述式(Y)表示之位相差性之觀點來看,為具有下述(甲)~(丁)特徵之化合物較佳。
(甲)具有熱向液晶性之化合物。
(乙)該聚合性液晶化合物之長軸方向(a)上具有π電子。
(丙)相對於長軸方向(a)為交差之方向[交差方向(b)]上具有π電子。
(丁)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),下述式(i)所定義之聚合性液晶化合物之長軸方向(a)之π電子密度為:
式(i) D(πa)=N(πa)/N(Aa)
與將交差方向(b)上存在之π電子之合計設為N(πb),將交差方向(b)上存在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差方向(b)之π電子密度為:
式(ii):D(πb)=N(πb)/N(Ab)
且滿足0≦[D(πa)/D(πb)]≦1
之關係[亦即交差方向(b)之π電子密度比長軸方向(a)之π電子密度大]。
且,滿足上述(甲)~(丁)之聚合性液晶化合物(B)例如塗布在以摩擦處理所形成之液晶配向層上,藉由加熱至相轉移溫度以上,能夠形成向列相。此聚合性液晶化合物(B)配向所形成之向列相中,通常聚合性液晶化合物之長軸方向會以互相成為平行之狀態來配向,此長軸方向會成為向列相之配向方向。
具有上述特性之聚合性液晶化合物(B)一般顯示逆波長分散性較多。作為滿足上述(甲)~(丁)之特性之化合物,具體來說有舉例如下述一般式(II)表示之化合物。
前述式(II)表示之化合物能夠單獨或組合2種以上來使用。
式(II)中,Ar表示亦可具有取代基之二價芳香族基。於此,芳香族基意指具有平面性之環狀構造之基,且該環狀構造所具有之π電子數根據休克爾法則(Hückel's rule)為[4n+2]個。於此,n表示整數。含有-N=或-S-等之雜原子且形成環構造時,有時包含含有此等雜原子上之非共有鍵結電子對且滿足休克爾則並具有芳香族性之情況。該二價之芳香族基中,包含氮原子、氧原子、硫原子中至少1個以上較佳。
式(II)中,G
1及G
2各自獨立表示二價芳香族基或二價脂環式烴基。於此,該二價芳香族基或二價脂環式烴基中包含之氫原子亦可經鹵素原子、碳數1~4之烷基、碳數1~4之氟烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基或硝基所取代,構成該二價芳香族基或二價脂環式烴基之碳原子亦可經氧原子、硫原子或氮原子所取代。
式(II)中,L
1、L
2、B
1及B
2各自獨立為單鍵或二價連結基。
式(II)中,k、l各自獨立表示0~3之整數,且滿足1≦k+l之關係。於此,為2≦k+l時,B
1及B
2、G
1及G
2亦可各自相同或相異。
式(II)中,E
1及E
2各自獨立表示碳數1~17之烷烴二基,於此,烷烴二基中包含之氫原子亦可經鹵素原子所取代,該烷烴二基中包含之-CH
2-亦可經-O-、-S-、 -Si-所取代。P
1及P
2互相獨立表示聚合性基或氫原子,至少1個為聚合性基。
式(II)中,G
1及G
2各自獨立較佳為亦可經選自鹵素原子及碳數1~4之烷基所成群中至少1個取代基所取代之1,4-伸苯基二基、亦可經選自鹵素原子及碳數1~4之烷基所成群中至少1個取代基所取代之1,4-環己烷二基,再較佳為經甲基所取代之1,4-伸苯基二基、無取代之1,4-伸苯基二基或無取代之1,4-trans-環己烷二基,特別佳為無取代之1,4-伸苯基二基,或無取代之1,4-trans-環己烷二基。且,複數存在之G
1及G
2中至少1個為二價脂環式烴基較佳,且為鍵結於L
1或L
2之G
1及G
2中至少1個二價脂環式烴基再較佳。
式(II)中,L
1及L
2各自獨立較佳為單鍵、碳數1~4之伸烷基、-O-、-S-、-R
a1OR
a2-、-R
a3COOR
a4-、 -R
a5OCOR
a6-、R
a7OC=OOR
a8-、-N=N-、-CR
c=CR
d-、或C≡C-。於此,R
a1~R
a8各自獨立表示單鍵或碳數1~4之伸烷基,R
c及R
d表示碳數1~4之烷基或氫原子。L
1及L
2各自獨立再較佳為單鍵、-OR
a2-1-、-CH
2-、-CH
2CH
2-、-COOR
a4-1-或OCOR
a6-1-。於此,R
a2-1、R
a4-1、R
a6-1各自獨立表示單鍵、-CH
2-、-CH
2CH
2-之任一者。L
1及L
2各自獨立更較佳為單鍵、-O-、-CH
2CH
2-、-COO-、-COOCH
2CH
2-或OCO-。
本發明之較適合之一實施型態中,式(II)中之G
1及G
2中至少1個為二價脂環式烴基,該二價脂環式烴基使用在與亦可具有取代基之二價芳香族基Ar藉由-COO-之L
1及/或L
2所鍵結之聚合性液晶化合物。
式(II)中,B
1及B
2各自獨立較佳為單鍵、碳數1~4之伸烷基、-O-、-S-、-R
a9OR
a10-、-R
a11COOR
a12-、 -R
a13OCOR
a14-或R
a15OC=OOR
a16-。於此,R
a9~R
a16各自獨立表示單鍵或碳數1~4之伸烷基。B
1及B
2各自獨立再較佳為單鍵、-OR
a10-1-、-CH
2-、-CH
2CH
2-、-COOR
a12-1-或 -OCOR
a14-1-。於此,R
a10-1、R
a12-1、R
a14-1各自獨立表示單鍵、-CH
2-、-CH
2CH
2-之任一者。B
1及B
2各自獨立更較佳為單鍵、-O-、-CH
2CH
2-、-COO-、-COOCH
2CH
2-、-OCO-、或-OCOCH
2CH
2-。
式(II)中,k及l,以逆波長分散性表現之觀點來看,為2≦k+l≦6之範圍較佳,為k+l=4較佳,為k=2且l=2再較佳。若為k=2且l=2,會成為對稱構造故更較佳。
式(II)中,E
1及E
2各自獨立為碳數1~17之烷烴二基較佳,為碳數4~12之烷烴二基再較佳。
式(II)中,作為P
1或P
2表示之聚合性基,有舉例如環氧基、乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、環氧乙烷基及環氧丙烷基等。此等之中,為丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、乙烯基氧基、環氧乙烷基及環氧丙烷基較佳,為丙烯醯基氧基再較佳。
式(II)中,Ar為具有選自亦可具有取代基之芳香族烴環、亦可具有取代基之芳香族雜環及電子吸引性基中至少1個較佳。作為該芳香族烴環,有舉例如苯環、萘環、蒽環等,為苯環、萘環較佳。作為該芳香族雜環,有舉出呋喃基環、苯并呋喃基環、吡咯環、吲哚環、噻吩環、苯并噻吩環、吡啶環、吡嗪環、嘧啶環、三唑環、三嗪環、二氫吡咯環、咪唑環、吡唑環、噻唑環、苯并噻唑環、噻吩并噻唑環、噁唑環、苯并噁唑環及啡啉環等。此等之中,具有噻唑環、苯并噻唑環或苯并呋喃基環較佳,具有苯并噻唑基更較佳。且,Ar中包含氮原子時,該氮原子具有π電子較佳。
式(II)中,Ar表示之2價芳香族基中包含之π電子之合計數N
π為8以上較佳,再較佳為10以上,更較佳為14以上,特別佳為16以上。且,較佳為30以下,再較佳為26以下,更較佳為24以下。
作為Ar表示之芳香族基,有舉例如以下式(Ar-1)~式(Ar-23)之基。
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,*記號表示連結處,Z
0、Z
1及Z
2各自獨立表示氫原子、鹵素原子、碳數1~12之烷基、氰基、硝基、碳數1~12之烷基亞磺醯基、碳數1~12之烷基磺醯基、羧基、碳數1~12之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~12之烷基硫基、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。
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,Q
1及Q
2各自獨立表示-CR
2´R
3´-、-S-、-NH-、-NR
2’-、-CO-或O-,R
2´及R
3´各自獨立表示氫原子或碳數1~4之烷基。
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,J
1及J
2各自獨立表示碳原子或氮原子。
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,Y
1、Y
2及Y
3各自獨立表示亦可經取代之芳香族烴基或芳香族雜環基。
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,W
1及W
2各自獨立表示氫原子、氰基、甲基或鹵素原子,m表示0~6之整數。
作為Y
1、Y
2及Y
3中之芳香族烴基,有舉出苯基、萘基、蒽基基、菲基基、聯苯基等之碳數6~20之芳香族烴基,為苯基、萘基較佳,苯基再較佳。作為芳香族雜環基,有舉出呋喃基、吡咯基、噻吩基、啶基、噻唑基、苯并噻唑基等之至少包含1個氮原子、氧原子、硫原子等之雜原子之碳數4~20之芳香族雜環基,為呋喃基、噻吩基、啶基基、噻唑基、苯并噻唑基較佳。
Y
1及Y
2亦可各自獨立為亦可經取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。多環系芳香族烴基為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為縮合多環系芳香族雜環基或來自芳香環集合之基。
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,Z
0、Z
1及Z
2各自獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~12之烷基、氰基、硝基、碳數1~12之烷氧基較佳,Z
0為氫原子、碳數1~12之烷基、氰基更較佳,Z
1及Z
2為氫原子、氟原子、氯原子、甲基、氰基更較佳。
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,Q
1及Q
2為-NH-、 -S-、-NR
2’-、-O-較佳,R
2’為氫原子較佳。其中,為-S-、-O-、-NH-特別佳。
式(Ar-1)~(Ar-23)中,式(Ar-6)及式(Ar-7)以分子之安定性之觀點來看較佳。
式(Ar-17)~(Ar-23)中,Y
1亦可與鍵結於此之氮原子及Z
0一起形成芳香族雜環基。作為芳香族雜環基,舉出前述作為Ar亦可具有之芳香族雜環者,但有舉例如吡咯環、咪唑環、二氫吡咯環、吡啶環、吡嗪環、嘧啶環、吲哚環、喹啉環、異喹啉環、嘌呤環、吡咯啶環等。此芳香族雜環基亦可具有取代基。且,Y
1亦可與鍵結於此之氮原子及Z
0一起為前述亦可經取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。有舉例如苯并呋喃基環、苯并噻唑環、苯并噁唑環等。且,前述式(II)表示之化合物能夠根據例如日本特開2010-31223號公報中記載之方法來製造。
構成位相差薄膜之聚合性液晶組成物(B)中之聚合性液晶化合物(B)之含量相對於聚合性液晶組成物(B)之固形分100質量份,例如為70~99.5質量份,較佳為80~99質量份,再較佳為90~98質量份。含量若在上述範圍內,具有位相差薄膜之配向性變高之傾向。於此,固形分意指自聚合性液晶組成物(B)去除溶劑等之揮發性成分之成分之合計量。
聚合性液晶組成物(B)中,亦可包含用來開始聚合性液晶化合物(B)之聚合反應之聚合起始劑。作為聚合起始劑,能夠適當地選自該領域以往所使用者來使用,亦可為熱聚合起始劑或光聚合起始劑,但以能夠在更低溫條件下開始聚合反應之觀點來看,為光聚合起始劑較佳。較適合為與先前作為聚合性液晶組成物(A)中所能夠使用之光聚合起始劑所例示者相同者。且,聚合性液晶組成物(B)中,因應必要,亦可含有作為光增感劑、均染劑及聚合性液晶組成物(A)中包含之添加劑所例示之添加劑等。作為光增感劑及均染劑,有舉出與先前作為在聚合性液晶組成物(A)中所能夠使用者所例示者相同者。
位相差薄膜能夠例如將於包含聚合性液晶化合物(B)及因應必要之聚合起始劑、添加劑等之聚合性液晶組成物(B)中添加溶媒,再混合及攪拌所調製而得之組成物(以下亦稱作「位相差薄膜形成用組成物」)塗布在支持體(基板)或液晶配向層上,藉由乾燥來去除溶媒,將所得之塗膜中之聚合性液晶化合物(B)以加熱及/或活性能量線使其硬化所得。作為位相差薄膜之製作中所使用之支持體(基板)及/或液晶配向層,有舉出與先前作為製作本發明之偏光板時所能夠使用者所例示者相同者。
位相差薄膜形成用組成物中使用之溶媒、位相差薄膜形成用組成物之塗布方法、活性能量線之硬化條件等皆為舉出與本發明相關之偏光子層之形成方法中所能夠採用者相同者。
位相差薄膜之膜厚能夠因應適用之顯示裝置來適當地選擇,但以薄型化及可撓性等之觀點來看,為0.1~10μm較佳,為1~5μm再較佳,為1~3μm更較佳。
且,本發明之偏光板中,除了本發明之偏光板及位相差薄膜之外,亦可進而包含此等以外之其他層(黏接著劑層等)。本發明之偏光板亦可例如本發明之偏光板之偏光子與位相差薄膜介隔著黏接著劑層來貼合。
本發明之偏光板之厚度以顯示裝置之可撓性或視認性之觀點來看,較佳為10~100μm,再較佳為20~80μm,更較佳為25~50μm。
本發明之實施形態相關之偏光板能夠為帶狀。因此,於帶狀之光學薄膜上形成偏光子,與帶狀之其他保護薄膜(亦稱作「對向薄膜」)各自地自滾筒體捲出,藉由以滾筒to滾筒來貼合,進行偏光板加工較佳。
且,進而進行將製作之帶狀之偏光板捲取成滾筒狀,並成為滾筒體之步驟較佳。該步驟中,帶狀之偏光板之長度或寬度與光學薄膜之長度或寬度相同。
本發明之偏光板滾筒之製造方法中,包含將前述光學薄膜形成在支持體上之步驟、於前述支持體(基板)上塗布包含聚合性液晶化合物及二色性有機色素之聚合性液晶組成物,硬化後形成偏光子層之步驟,以及自滾筒之內側以成為前述偏光子層、前述支持體(基板)及前述支持體之順序來捲取之步驟較佳。
此時,本發明相關之支持體由於配置在偏光板滾筒之外側,能夠發揮作為保護薄膜之機能,防止偏光板加工時對支持體(基板)之損傷等之發生,或抑制捲曲,使處理變得容易。且,此時,若有必要,亦可在偏光子層之與支持體(基板)為反對側之面上,一邊將對向薄膜介隔著接著層或黏著劑層貼合至偏光子層,一邊捲取,形成偏光板滾筒。
接著劑層亦可為活性能量線硬化性接著劑之硬化物層,亦可為由水溶性聚合物所得之層。接著劑層之厚度並無特別限定,但各自為0.01~10μm較佳,為0.01~5μm再較佳。
黏著劑層係使包含基底聚合物、預聚合物及/或交聯性單體、交聯劑以及溶媒之黏著劑組成物進行乾燥及部分交聯較佳。亦即,能夠為黏著劑組成物之至少一部分進行交聯者。
黏著劑組成物之例中,包含將(甲基)丙烯酸系聚合物作為基底聚合物之丙烯酸系黏著劑組成物、將矽氧系聚合物作為基底聚合物之矽氧系黏著劑組成物、將橡膠作為基底聚合物之橡膠系黏著劑組成物。其中,以透明性、耐候性、耐熱性、加工性之觀點來看,為丙烯酸系黏著劑組成物較佳。黏著劑層之厚度通常為3~100μm左右,較佳為5~50μm。
2 偏光板之製造方法
作為製造本發明之偏光板之偏光板之製造方法,能夠採取各種方法,但為具有:
形成第1支持體上含有二色性有機色素之偏光子層之步驟,與
在設置於剝離性之第2支持體上且作為保護層之光學薄膜上塗布接著劑,與前述步驟所形成之偏光子層貼合之步驟,與
前述接著劑層乾燥後,將剝離性之第2支持體剝離之步驟之型態之製造方法較佳(參照圖2A及圖2B)。
偏光板之製造方法之詳細以後述實施例來說明。
3 顯示裝置
本發明之顯示裝置之特徵為具備本發明之偏光板。
本發明之顯示裝置能夠藉由例如介隔著黏接著劑層將本發明之偏光板或偏光板貼合於顯示裝置之表面所得。且,顯示裝置意指具有顯示機構之裝置。且包含作為發光源之發光元件或發光裝置。
作為顯示裝置,有舉出液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、無機電致發光(EL)顯示裝置、觸控板顯示裝置、電子放出顯示裝置(電場放出顯示裝置(FED等)、表面電界放出顯示裝置(SED))、電子紙(使用電子油墨或電氣泳動元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(具有柵光閥(GLV)顯示裝置、數位反射元件(DMD)之顯示裝置等)及壓電陶瓷顯示器等。
液晶顯示裝置包含透過型液晶顯示裝置、半透過型液晶顯示裝置、反射型液晶顯示裝置、直視型液晶顯示裝置及投影型液晶顯示裝置等之任一者。
此等顯示裝置亦可為顯示2次元畫像之顯示裝置,亦可為顯示3次元畫像之立體顯示裝置。尤其是,作為本發明之顯示裝置,為有機EL顯示裝置及觸控板顯示裝置較佳,尤其是有機EL顯示裝置較佳。
[實施例]
以下舉出實施例來具體地說明本發明,但本發明不限定於此等。且,實施例中,使用「份」或「%」之表示只要沒有特別限定,表示「質量份」或「質量%」。
實施例1
本發明之偏光板之製作中,作為全體程序,由以下流程來進行。
・往第1支持體(TAC薄膜等)上之液晶配向層之塗布・製膜(下述[1]之步驟)
・往液晶配向層上之偏光子層之塗布・製膜(下述[2]之步驟)
・往液晶偏光子層上貼合作為保護層之光學薄膜之偏光板之形成(下述[5]之步驟)
且,作為上述保護層之光學薄膜之形成時,使用下述[3]所調製之水系接著劑與下述[4]所製作之光學薄膜積層體,亦即使用在第2支持體上之離型層上塗布形成光學薄膜而成之積層體。
[1]液晶配向層之形成
<往支持體上之光液晶配向層L之形成>
(光液晶配向層形成用組成物之調製)
將日本特開2013-033249號公報記載之下述成分混合所得之混合物於80℃下攪拌1小時,得到光液晶配向層形成用組成物。
光配向性聚合物:下述聚合物(數平均分子量28000) 2質量份
溶劑:o-二甲苯 98質量份
<附有光液晶配向層之薄膜之製作>
作為本發明中第1支持體,使用三乙醯基纖維素薄膜(KC2UA:Konica Minolta(股)製),對該薄膜表面施予電暈處理後,塗布上述光配向膜形成用組成物,於120℃下乾燥,得到乾燥被膜(厚度約0.1μm)。
對此乾燥被膜上照射偏光UV,形成光配向膜,得到附有光配向膜之薄膜。偏光UV處理係使用UV照射裝置(Ushio電機股份公司製 SPOT CURE SP-7),以波長365nm所測定之強度以100mJ之條件來進行。
[2]偏光子層之形成
<偏光子層形成用組成物P之調製>
將下述聚合性液晶化合物及二色性有機色素等之成分混合,藉由以80℃攪拌1小時,得到偏光子層形成用組成物。二色性有機色素有使用日本特開2013-101328號公報之實施例中記載之偶氮色素。
[聚合性液晶化合物]
下述聚合性液晶化合物(A-6) 90質量份
下述聚合性液晶化合物(A-7) 10質量份
[二色性有機色素]
偶氮色素;下述二色性有機色素A 2.5質量份
下述二色性有機色素B 2.5質量份
下述二色性有機色素C 2.5質量份
[聚合起始劑]
2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎呋啉苯基)丁烷-1-酮(Irgacure 369:Ciba・Specialty・Chemicals(股)製)
6.0質量份
[均染劑]
聚丙烯酸酯化合物(BYK(註冊商標)-361N:BYK-Chemie公司製) 1.2質量份
[溶劑]
o-二甲苯 400質量份
<偏光子層之形成用組成物P之調製>
將上述偏光子層形成用組成物塗布在前述附有光液晶配向層之第1支持體之光液晶配向層上,形成厚度約2.3μm之偏光子層。
[3]接著劑層之形成
作為將前述[2]之偏光子層與保護之光學薄膜貼合之水系接著劑,調製下述水系接著劑A1~A3及B~G。
之後,如後述,在偏光板製作時,將下述各種接著劑塗布於作為保護層之光學薄膜上,形成如表I所示之厚度約0.5μm之接著劑層。且,比較例3之塗布積層型保護層中,基於前述專利文獻3,作為厚度2.8μm之層來形成。
(接著劑之pH值測定)
且,接著劑之pH值是使用根據JIS-Z-8802記載之方法之pH測定方法,並在溫度25℃中來測定。
<水系接著劑A1(本發明1用)>
於純水中將含有5質量%之乙醯乙醯基之聚乙烯醇(平均聚合度2000、皂化度94%)溶解,調製3.8質量%之水溶液。接著,於純水中將鋯胺化合物(AC-7:第一稀元素化學工業製)溶解,調製3.8質量%之水溶液。
以下述比率來混合,調製水系接著劑A1。
PVA溶液 100質量份
鋯胺化合物溶液 20質量份
<水系接著劑A2及A3(比較例1及2用)>
除了各自將pH值調整成6.0及9.2以外,與接著劑A1同樣地調製接著劑A2及A3。
<水系接著劑B>
混合下述成分,調製水系接著劑B。
胺基甲酸酯樹脂(HYDRAN AP-20:大日本Ink化學工業(股)製:固形分濃度30%、黏度30mPa・s) 100質量份
環氧丙烷化合物(OXT-101:東亞合成(股)製:化學名 3-乙基-3-羥基甲基環氧丙烷) 5質量份
環氧化合物(KBM-303:信越化學工業(股):化學名 2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷) 5質量份
<水系接著劑C>
參考日本特開2009-237388號公報記載之方法,調製水系接著劑C。
(胺基甲酸酯樹脂之調製)
於具備溫度計、攪拌機、氮導入管、冷卻管之2000ml之四口燒瓶中,將下述成分放入反應器,在常壓下通入氮氣體的同時,一邊將於200℃下所生成之水往反應系統外餾去,一邊進行酯化反應。在聚酯之酸價成為1.0mgKOH/g之時點,藉由真空泵浦,緩慢地提高真空度,使反應完結。將所得之聚酯多元醇之羥基價為56.1mgKOH/g,酸價為0.2mgKOH/g,數平均分子量(以羥基價算出)為2000。
3-甲基-1,5-戊二醇 317g
對苯二甲酸 174g
己二酸 146g
於具備溫度計、攪拌機、氮導入管、冷卻管之2000ml之四口燒瓶中,放入下述成分,一邊導入氮,一邊於75℃下使其反應1小時。反應結束後,冷卻至60℃。
上述聚酯多元醇 840g
甲伸苯基二異氰酸酯 119g
甲基乙基酮 200g
之後,添加下述成分,於75℃下使其反應,得到預聚合物溶液。接著,將此預聚合物冷卻至40℃,添加水1500質量份,以均質機藉由高速攪拌進行乳化。自此乳化液以加熱在減壓下將甲基乙基酮餾去,得到固形分40%之水性聚胺基甲酸酯樹脂溶液。
二羥甲基丙酸 41g
三乙基胺 25g
(水系接著劑C之調製)
將聚乙烯醇樹脂(PVA103:Kuraray製)100g溶解於純水900g,調製PVA溶液,混合下述成分,調製水系接著劑C。
PVA溶液 200質量份
上述胺基甲酸酯樹脂 50質量份
水系環氧化合物(Denacol EX-421:Nagase ChemteX製) 8質量份
純水 342質量份
<水系接著劑D>
將聚乙烯醇樹脂(Gohsefimer Z210:日本合成化學工業製:乙醯乙醯基含有PVA)100g溶解於純水900g,調製PVA溶液,混合下述成分,調製水系接著劑D。
PVA溶液 180g
上述胺基甲酸酯樹脂(水系接著劑C之過程中調製) 5g
水系異氰酸酯化合物(WB40-100:旭化成Chemicals製) 2g
純水 253g
<水系接著劑E>
將下述成分混合後,進行脫泡,調製水溶性接著劑液,製作水系接著劑E。
含唑啉基之聚合物(EPOCROS(註冊商標)WS-300:日本觸媒製:10%水溶液) 100質量份
特殊改質聚乙烯醇(Gohsenx(註冊商標)Z-200:三菱Chemical股份公司製) 8.0質量份
含氮雜環化合物(在末端具有氮丙啶環) (CROSSLINKER CL-427:MENADIONA公司製)
0.2質量份
純水 91.8質量份
<非水系接著劑F(比較例4用)>
將下述成分混合後,進行脫泡,調製接著劑液,調製接著劑F。
多官能丙烯酸酯(Aronix(註冊商標)M-403:東亞合成公司製) 50質量份
Ebecryl(註冊商標)4858(daicel-ucb公司製)
50質量份
Irgacure 907(BASFJapan公司製) 3質量份
異丙醇 250質量份
<水系接著劑G(比較例5用)>
將下述成分混合,調製水系接著劑G。
Kuraray poval KL318(Kuraray公司製) 3.0質量份
Sumirez Resin(註冊商標)650(住友化學公司製)
1.5質量份
純水 100質量份
[4]作為保護層之光學薄膜積層體之製作
介隔著上述接著劑層,將上述[2]之偏光子層作為保護之光學薄膜,製作下述光學薄膜積層體1~8。
(光學薄膜之測定方法)
光學薄膜之延遲值係將支持體剝離後,藉由以下方法來測定。
將調濕後之薄膜之在測定波長590nm中之延遲Ro及Rt分別使用自動複折射率計AxoScan(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:AxoAxometrics公司製),於23℃・55%RH之環境下來測定。
光學薄膜之膜厚藉由以下方法來測定。
自製作之光學薄膜積層體將支持體剝離後,以往寬度方向隨機選擇3個膜厚之平均值來算出。作為膜厚測定系統,使用F20-UV(Filmetrics公司製)來計測。
光學薄膜之透濕度為自製作之光學薄膜積層體將支持體剝離後,根據JIS-Z-0208:1976記載之氯化鈣-杯法,將測定對象之薄膜以40℃・90%RH之條件下放置24小時來測定。
<光學薄膜積層體1之製作>
(支持體)
作為本發明之第2支持體,使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜):(東洋紡公司製TN100,包含無矽氧系剝離劑之離型層,膜厚38μm)。
(光學薄膜1用溶液之調製)
將下述成分混合,得到光學薄膜1用溶液。
氯化甲烷(沸點41℃): 800質量份
乙醇(沸點78℃): 100質量份
TAC(乙醯基取代度2.9之乙醯基纖維素) 90質量份
可塑劑1三羥甲基丙烷三苯甲酸酯:分子量447)
5質量份
可塑劑2(乙基苯二甲基乙醇酸乙酯:分子量280)
5質量份
(光學薄膜積層體1之製作)
在上述第2支持體之離型層上,將光學薄膜1用溶液以底面塗布法並使用壓模塗布後,以下述乾燥步驟進行光學薄膜之乾燥,形成膜厚5μm之光學薄膜層,得到光學薄膜積層體1。
<光學薄膜積層體2之製作>
(支持體)
作為本發明中第2支持體,使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜):(東洋紡公司製TN100,包含無矽氧系剝離劑之離型層,膜厚38μm)。
(光學薄膜2用溶液之調製)
將下述成分混合,得到光學薄膜2用溶液。
氯化甲烷(沸點41℃): 800質量份
乙醇(沸點78℃): 100質量份
CPI:具有來自4,4′-(六氟異亞丙基)二苯二甲酸酐之構造單位與來自2,2′-雙(三氟甲基)聯苯胺之構造單位之透明聚亞醯胺聚合物、Mw:15萬、Tg:350℃ 90質量份
(光學薄膜積層體2之製作)
在上述第2支持體之離型層上將光學薄膜2用溶液以底面塗布法並使用壓模來塗布後,藉由在下述乾燥步驟進行光學薄膜之乾燥,形成膜厚5μm之光學薄膜層,得到光學薄膜積層體2。
<光學薄膜積層體3之製作>
(支持體)
作為本發明中之第2支持體,使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜):(東洋紡公司製TN100,包含無矽氧系剝離劑之離型層,膜厚38μm)。
(光學薄膜3用溶液之調製)
將下述成分混合,得到光學薄膜3用溶液。
三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製)
100.0質量份
Irgacure 127(BASFJapan公司製) 2.0質量份
MEGAFAC(註冊商標)F-784-F(DIC公司製)
0.08質量份
乙酸乙酯 100.0質量份
(光學薄膜積層體3之製作)
將日本特開2018-45220號公報之實施例3作為參考,製作光學薄膜積層體3。於基材薄膜上以壓模塗布法,並以搬送速度30m/分鐘之條件來塗布,於60℃下使其乾燥150秒。之後,進而,使用在氮沖洗下以氧濃度約0.1%輸出160W/cm之空冷金屬鹵燈(iGrafx(股)製),照射照度400mW/cm
2,照射量120mJ/cm
2之紫外線使塗布層硬化,於基材薄膜上形成透光性薄膜,來進行捲取。調整塗布量,使光學薄膜層之膜厚成為5μm,得到光學薄膜積層體3。
<光學薄膜積層體4之製作>
(支持體)
作為本發明中之第2支持體,使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜):(東洋紡公司製TN100,包含無矽氧系剝離劑之離型層,膜厚38μm)。
(光學薄膜4用溶液之調製)
將下述成分混合,得到光學薄膜4用溶液。
氯化甲烷(沸點41℃): 860質量份
甲醇(沸點65℃): 40質量份
COP(G7810:JSR(股)製ARTON G7810、Mw:14萬,具有羧酸基之環烯烴系樹脂) 100質量份
抗氧化劑(Irganox1076:BASF公司製:分子量531)
添加在光學薄膜中成為0.002質量%之添加量
(光學薄膜積層體4之製作)
在上述第2支持體之離型層上,將光學薄膜4用溶液以底面塗布法並使用壓模來塗布後,藉由在下述乾燥步驟中進行光學薄膜之乾燥,形成膜厚5μm之光學薄膜層,得到光學薄膜積層體4。
第1步驟:於40℃下1分鐘
第2步驟:於70℃下1分鐘
第3步驟:於100℃下1分鐘
第4步驟:於130℃下2分鐘
<光學薄膜積層體5~8之製作>
在光學薄膜層4之製作中,除了乾燥時之膜厚改變為1、3、9、15μm以外,其餘同樣地來製造光學薄膜積層體5~8。
<光學薄膜積層體9之製作>
(支持體)
作為本發明之第2支持體,使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜):(東洋紡公司製TN100,包含無矽氧系剝離劑之離型層,膜厚38μm)。
(橡膠粒子R1之調製)
使用以下方法所調製之橡膠粒子R1。
於附有攪拌機之8L聚合裝置中置入以下物質。
去離子水 180質量份
聚氧基乙烯月桂基醚磷酸 0.002質量份
硼酸 0.473質量份
碳酸鈉 0.047質量份
羥化鈉 0.008質量份
將聚合機內以氮氣體充分地取代後,將內溫設在80℃,將過硫酸鉀0.021質量份作為2質量%水溶液來置入。接著,於含有甲基丙烯酸甲酯84.6質量%、丙烯酸丁酯5.9質量%、苯乙烯7.9質量%、甲基丙烯酸烯丙酯0.5質量%、n-辛基硫醇1.1質量%之單體混合物(c′)21質量份中添加聚氧基乙烯月桂基醚磷酸0.07質量份後,花63分鐘的時間,將此混合液連續地添加至上述溶液。進而,藉由使聚合反應連續60分鐘,得到最內硬質聚合物(c)。
之後,各自將羥化鈉0.021質量份作為2質量%水溶液,並將過硫酸鉀0.062質量份作為2質量%水溶液來添加。接著,於含有丙烯酸丁酯80.0質量%、苯乙烯18.5質量%、甲基丙烯酸烯丙酯1.5質量%之單體混合物(a′)39質量份中添加聚氧基乙烯月桂基醚磷酸0.25質量份,花117分鐘的時間,將此混合液連續地添加。添加結束後,將過硫酸鉀0.012質量份以2質量%水溶液來添加,使聚合反應連續120分鐘,得到軟質層(含有丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之層)。軟質層之玻璃轉移溫度(Tg)為-30℃。且,軟質層之玻璃轉移溫度係將構成丙烯酸系橡膠狀聚合物(a)之各單體之單獨聚合物之玻璃轉移溫度因應組成比來平均,並算出。
之後,將過硫酸鉀0.04質量份以2質量%水溶液來添加,將含有甲基丙烯酸甲酯97.5質量%、丙烯酸丁酯2.5質量%之單體混合物(b′)26.1質量份以78分鐘的時間來連續地添加。進而,使聚合反應連續30分鐘,得到聚合物(b)。
將所得之聚合物置入3質量%硫酸鈉溫水溶液中,使其鹽析・凝固。接著,重複脫水・洗淨後,使其乾燥,得到3層構造之丙烯酸系接枝共聚合物粒子(橡膠粒子R1)。所得之橡膠粒子R1之平均粒子徑為200nm。橡膠粒子之平均粒子徑由以下方法來測定。
(平均粒子徑)
將所得之分散液中之橡膠粒子之分散粒徑以Zeta電位・粒徑測定系統(大塚電子股份公司製 ELSZ-2000ZS)來測定。
(光學薄膜9用溶液之調製)
將下述成分混合,得到光學薄膜用溶液9。
氯化甲烷(沸點41℃) 800質量份
丙烯酸:MMA/PMI/MADA共聚合物(60/20/20質量比)、Mw:150萬、Tg:137℃(且簡稱如以下所示。MMA:甲基丙烯酸甲酯、PMI:苯基馬來亞醯胺及MADA:丙烯酸金剛烷) 80質量份
橡膠粒子R1: 20質量份
分散劑(聚氧基乙烯月桂基醚磷酸鈉::分子量332)
添加在光學薄膜中成為0.006質量%之添加量
(光學薄膜積層體9之製作)
於上述第2支持體之離型層上,將光學薄膜9用溶液以底面塗布法並使用壓模來塗布後,藉由於下述乾燥步驟中進行光學薄膜之乾燥,形成膜厚5μm之光學薄膜層,得到光學薄膜積層體9。
(初期乾燥)
第1步驟:於40℃下1分鐘
第2步驟:於70℃下1分鐘
第3步驟:於100℃下1分鐘
第4步驟:於130℃下2分鐘
(後乾燥)
第5步驟:於110℃下15分鐘
[5]偏光板之製作
<偏光板1之製作>
首先,於前述[2]之步驟所製作之偏光子層表面,及於[4]之步驟所製作之作為保護層之光學薄膜1側表面一起以電暈輸出強度2.0kW、線速度18m/分鐘來施予電暈放電處理,於電暈放電處理面以棒塗布機來塗布上述調製之水溶性接著劑液1,使乾燥後之厚度成為約0.5μm後,於50℃、60℃、70℃下以此順序分別乾燥60秒,接著貼合後,將光學薄膜1之支持體(第2支持體)剝離,得到偏光板1(偏光板之層構成參照圖5)。
且,貼合時,配合偏光子層之長邊方向與光學薄膜之長邊方向之軸來貼合。
<偏光板2~18之製作>
前述偏光板1之製作中,將接著劑與作為保護層之光學薄膜(光學薄膜積層體)之組合設定為表1記載之組合以外,其餘與偏光板1同樣地,製作偏光板2~18。
<偏光板19(比較例4)之製作>
到前述[2]之步驟為止,皆同樣地來製作偏光子層,對其偏光子層表面以電暈輸出強度2.0kW,線速度18m/分鐘來施予電暈放電處理。
接著,塗布前述硬化組成物F,於50℃下加熱乾燥1分鐘後,使用UV照射裝置(SPOT CURE SP-7;Ushio電機股份公司製),藉由將紫外線以曝光量400mJ/cm
2(365nm基準)來照射,於偏光層上形成2.8μm之保護層,製作偏光板19。
<偏光板20(比較例5)之製作>
到前述[2]之步驟為止,皆同樣地來製作偏光子層,對其偏光子層表面以電暈輸出強度2.0kW,線速度18m/分鐘來施予電暈放電處理。
接著,塗布前述硬化組成物G,使乾燥後之膜厚成為0.5μm,藉由於100℃下加熱乾燥1.5分鐘,製作第1層。
再度將上述組成物G之表面進行相同之電暈處理後,塗布下述硬塗層液H,使乾燥後之膜厚成為1.5μm。塗布後,於50℃下乾熱乾燥1分鐘後,藉由以曝光量500mJ/cm
2(365nm基準)來照射紫外線,製作比較例之偏光板20。
<硬塗層液H(比較例5用)>
Celoxide 2021P:3,4-環氧環己基甲基3,4-環氧環己烷羧酸酯(Daicel化學(股)製) 5質量份
TECHMORE VG3101L:2-[4-(2,3-環氧丙氧基)苯基]-2-[4-[1、1-雙[4-([2、3-環氧丙氧基]苯基]乙基]苯基]丙烷((股)Printec製) 15質量份
OXT-221:雙(3-乙基-3-環氧丙烷甲基)醚(東亞合成(股)製) 80質量份
CPI-100P:光陽離子聚合起始劑:三芳基鋶六氟磷酸酯之丙烯碳酸酯50溶液(San Apro(股)製) 2.5質量份
SH710:矽氧系均染劑(Dow Corning Toray(股)製)
0.25質量份
<偏光板21(本發明16)之製作>
前述偏光板10之製作中,使用上述製作之光學薄膜積層體4取代KC2UA來作為第1支持體以外,其餘與偏光板1同樣地製作偏光板21,藉由將光學薄膜積層體4製作時之第2支持體剝離,製作偏光板之兩面成為5μm之光學薄膜之偏光板21。
<偏光板22(本發明17)之製作>
前述偏光板18之製作中,使用上述製作之光學薄膜積層體9取代KC2UA來作為第1支持體以外,其餘與偏光板1同樣地製作偏光板22,藉由將光學薄膜積層體9製作時之第2支持體剝離,製作偏光板之兩面成為5μm之光學薄膜之偏光板22。
≪評價≫
關於上述方法所得之各種偏光板,實施以下評價。
[光學薄膜之透濕度]
作為保護層之光學薄膜之透濕度為基於JIS Z-0208:1976記載之氯化鈣-杯法,將測定對象之光學薄膜以溫度40℃・相對濕度90%RH之條件下,放置24小時來測定。
[接著劑層密著性]
將於作為所得之偏光板之保護層之光學薄膜上所積層之接著劑層與偏光子層之界面剝離時之剝離強度(密著性),於溫度23℃且濕度55%RH之環境下,將90°剝離試驗(根據JIS Z0237:2009)藉由股份公司Imada製90°剝離試驗模具(P90‐200N)來測定,並進行評價。評價基準如下述所示。
◎:剝離強度為3.0(N/25mm)以上
○:剝離強度為2.0(N/25mm)以上且未滿3.0(N/25mm)
△:剝離強度為1.0(N/25mm)以上且未滿2.0(N/25mm)
×:剝離強度未滿1.0(N/25mm)
若在△以上,則判斷為良好。
進而,將相同試驗片在溫度85℃相對濕度85%之環境下,保管48小時後,於溫度23℃相對濕度55%之環境下保管一晩,同樣地測定剝離強度並評價。
[迴流數]
使用附有乾燥裝置之貼合裝置或塗布裝置,將能夠以1迴流來製造偏光板者評為〇。將需要2迴流以上者評為×。
[耐濕熱性]
將所得之偏光板中波長380~780nm之範圍之透過軸方向之透過率(Ta)及吸收軸方向之透過率(Tb)係使用在分光光度計(島津製作所股份公司製UV-3150)上有裝載附有偏光子層之夾具之裝置,並以雙束法來測定。該夾具係在基準側設置將光量減少50%之網布。
使用下述式(式2)及(式3),算出各波長之單體透過率、偏光度,進而,以JIS Z 8701之2次視野(C光源)進行視感度修正,算出視感度修正單體透過率(Ty)及視感度修正偏光度(Py)。
單體透過率Ty(%)=(Ta+Tb)/2 (式2)
偏光度Py(%)=(Ta-Tb)/(Ta+Tb)×100 (式3)
且,於所得之偏光板中,以60℃90%RH之條件加熱500小時後,再測定偏光度Py及單體透過率Ty,算出耐濕熱試驗前後中之變化率量(ΔPy及ΔTy),並以下述基準來評價。
◎:Ty、Py之變化量皆≦1%
〇:Ty、Py中,較大者之變化量為1~3%
△:Ty、Py之變化量皆為1~3%
×:Ty、Py中,較大者之變化量為≧3%
[耐水性]
將所得之偏光板之霧度值以霧度計來測定。進而,置入附有加溫機能之水槽中,以53℃之條件置入30分鐘後,再測定偏光板之霧度,算出耐水試驗前後之變化率量,以下述基準來評價。
◎:變化量≦0.5%
〇:變化量為0.5~1%
×:變化量≧1%
[耐酸性]
於所得之偏光板之保護層表面滴入18質量%之鹽酸水溶液,靜置2分鐘後,以目測來評價形狀及色相之變化。將靜置後之偏光板於LED照明下以白色背景來目測觀察,將能夠確認伴隨保護層膨潤而產生凹凸者評為「×」,將無法確認形狀之變化者「〇」。且,關於色相,將能夠確認從無彩色至紅紫色或紅色之色相變化者評為「×」,將無法確認色相之變化者評為「〇」。
[彎曲評價]
將所得之偏光板剪裁成寬度15mm且長度150mm(長度方向為MD方向),作為試驗片。將此試驗片於溫度25℃且濕度65%RH之狀態,使其靜置1小時以上。之後,使用耐折度試驗機(Tester產業股份公司製,MIT,BE-201型,彎曲曲率半徑0.38mm),根據JIS P8115:2001,以負重500g之條件,將第1支持體(TAC薄膜側,偏光板21及22中與液晶配向層相鄰之光學薄膜4或9)作為外側,使翻折之方向成為TD方向來彎曲,測定試驗片破裂為止之彎曲次數。且,將偏光板之MIT彎曲耐性(對於彎曲之耐性)由以下基準來評價。
◎:5000次以上
〇:3000次~4999次
×:2999次以下
將上述構成要件及評價結果等統整於下述表I及表II來表示。
由表I及表II所示之評價結果能夠確認,本發明之偏光板內之接著劑層在高溫高濕環境下也能夠表現優異之密著性。
且,也有確認到本發明之偏光板之耐濕熱性、耐水性、耐酸性及彎曲耐性優異,第1支持體也能夠適用本發明之光學薄膜,故彎曲耐性更加提升。
實施例2
將國際出願2012/165224中記載之實施例1作為參考,製作偏光子層含有下述二色性有機色素及聚乙烯醇之偏光板。
將皂化度為99%以上之膜厚75μm之聚乙烯醇系樹脂薄膜(Kuraray製 VF系列)浸漬於40℃之溫水2分鐘,進行膨潤處理。
將膨潤處理之薄膜浸漬於含有上述二色性有機色素0.05質量%、三聚磷酸鈉0.1質量%之45℃之水溶液中,進行染料之吸著。將染料經吸著之薄膜以水洗淨,洗淨後以含有2質量%之硼酸之40℃之水溶液進行1分鐘之硼酸處理。
將經硼酸處理所得之薄膜一邊拉伸至5.0倍,一邊於含有硼酸3.0質量%之55℃之水溶液中進行5分鐘之處理。保持經硼酸處理所得之薄膜之緊張狀態,同時以30℃之水進行15秒之洗淨。將處理所得之薄膜直接以70℃進行9分鐘之乾燥處理,得到厚度28μm之偏光子層。所得之偏光子層之λmax之單體透過率為43.95%且λmax為580nm。
接著使用上述偏光子層、前述光學薄膜積層體及水系接著劑,製作偏光板。
<偏光板31之製作>
對偏光子層表面及[4]之步驟製作之光學薄膜1側表面以電暈輸出強度2.0kW、線速度18m/分鐘來施予電暈放電處理,於電暈放電處理面以棒塗布機來塗布上述調製之水溶性接著劑液A1,並使其乾燥後之厚度成為約0.5μm後,於50℃、60℃、70℃下以此順序分別乾燥60秒,接著貼合後,將光學薄膜1之支持體剝離,得到偏光板。
且,貼合時,配合偏光子層之長邊方向與光學薄膜之長邊方向之軸來貼合。
<偏光板32及33之製作>
上述偏光板31之製作中,將水溶性接著劑A1改變成A2或A3以外,其餘同樣地來製作偏光板32及33。
關於所得之偏光板,同樣地進行耐酸性與耐濕熱性之評價。將評價結果等表示在表III。
由表III所示之結果能夠確認即使對基質為聚乙烯醇之二色性有機色素之偏光板,本發明之保護層之組合之耐久性提升效果亦優異。
[產業利用性]
本發明能夠利用在耐久性高且能夠簡單地製造之使用二色性有機色素之偏光板與其製造方法及具備該偏光板之顯示裝置。
1:偏光板
2:保護層(光學薄膜)
3:接著劑層
4:偏光子層
5:支持體(第1支持體)
6:支持體(第2支持體)
7:離型層
8:液晶配向層
8a:液晶配向層
8b:液晶配向層
9a:位相差層
9b:液晶位相差層
10:支持體(第3支持體)
B110:支持體
B120:支持體(基板)薄膜
B200:製造裝置
B210:供給部
B220:塗布部
B230:乾燥部
B240:冷卻部
B250:捲取部
[圖1A]本發明之偏光板之基本的層構成。
[圖1B]本發明之偏光板之基本的層構成之其他一例。
[圖2A]本發明之基本的層構成之偏光板之製作步驟之模式圖。
[圖2B]本發明之基本的層構成之偏光板之製作步驟之其他一例之模式圖。
[圖3A]包含本發明之偏光板之基本的層構成之其他構成例。
[圖3B]包含本發明之偏光板之基本的層構成之其他構成例。
[圖3C]包含本發明之偏光板之基本的層構成之其他構成例。
[圖4]表示光學薄膜之製造裝置之一例之模式圖。
[圖5]表示實施例之偏光板之製作方法與層構成之模式圖。
1:偏光板
2:保護層(光學薄膜)
3:接著劑層
4:偏光子層
5:支持體(第1支持體)
6:支持體(第2支持體)
7:離型層
Claims (11)
- 一種偏光板,其係至少以偏光子層、接著劑層及保護層之順序來具備之偏光板, 前述偏光子層含有二色性有機色素, 前述接著劑層含有水系接著劑,且該水系接著劑之pH值在測定溫度25℃中,為超過7.0且未滿9.0之範圍內, 作為前述保護層,具備以樹脂為主成分之光學薄膜,且該光學薄膜之厚度為1μm以上且未滿10μm。
- 如請求項1之偏光板,其中,前述光學薄膜之透濕度在溫度40℃且濕度90%RH下,為500~5000g/m 2・24h。
- 如請求項1或請求項2之偏光板,其中,前述偏光子層含有聚合性液晶化合物與前述二色性有機色素。
- 如請求項1至請求項3中任一項之偏光板,其中,在測定波長590nm且23℃・55%RH之環境下所測定之前述光學薄膜之內面方向之延遲值(Ro)為0~30nm之範圍內,且厚度方向之延遲值(Rt)為-30~+30nm之範圍內。
- 如請求項1至請求項4中任一項之偏光板,其中,前述光學薄膜含有熱可塑性樹脂,該熱可塑性樹脂在側鏈至少具有羰基。
- 如請求項1至請求項5中任一項之偏光板,其中,前述偏光子層之下側具有支持體,該支持體係厚度為1μm以上且未滿10μm之光學薄膜。
- 如請求項1至請求項6中任一項之偏光板,其中,前述接著劑層含有聚乙烯醇。
- 如請求項1至請求項7中任一項之偏光板,其中,前述接著劑層含有聚乙烯醇,與異氰酸酯系添加劑或唑啉系添加劑。
- 如請求項1至請求項8中任一項之偏光板,其中,前述接著劑層含有聚乙烯醇與唑啉系添加劑。
- 一種偏光板之製造方法,其係製造如請求項1至請求項9中任一項之偏光板之偏光板之製造方法,且具有: 形成第1支持體上含有二色性有機色素之偏光子層之步驟,與 在設置於剝離性之第2支持體上且作為保護層之光學薄膜上塗布接著劑,與前述步驟所形成之偏光子層貼合之步驟,與 前述接著劑層乾燥後,將剝離性之第2支持體剝離之步驟。
- 一種顯示裝置,其係具備如請求項1至請求項9中任一項之偏光板。
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