TW202323879A - 橢圓偏光板 - Google Patents

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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明係提供一種橢圓偏光板,即使切割也不會在切割端面產生波狀起伏等缺陷,且具有良好的加工特性。
本發明係關於一種橢圓偏光板,其係具有偏光層、λ/4相位差層、垂直配向液晶硬化層及補強層,其中,垂直配向液晶硬化層為由包含相對於該液晶硬化層平面而言在垂直方向配向的狀態的聚合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所構成,垂直配向液晶硬化層的膜厚為5μm以下。

Description

橢圓偏光板
本發明係關於可利用於顯示器等的橢圓偏光板,以及包含該橢圓偏光板的有機EL顯示裝置。
近年來,隨著顯示器的多樣化,要求橢圓偏光板的薄膜化。就用以使橢圓偏光板薄膜化之一方法而言,已知將橢圓偏光板所使用的相位差板,從延伸相位差板變更為由聚合性液晶化合物在已配向的狀態下硬化所得之液晶硬化膜所成的相位差板。例如,專利文獻1揭示組合有由液晶硬化膜所成的水平配向的λ/4相位差板以及由液晶硬化膜所成的在膜厚方向具有各向異性(也稱為異向性)的相位差板的附光學補償功能的圓偏光板。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-163935號公報
但是,橢圓偏光板所含的液晶硬化膜為了 薄膜化,係藉由在基材上形成液晶硬化膜後,轉印至偏光板,而只剝離基材的方法而形成,但剝離基材後的液晶硬化膜的機械強度不足。所以,若欲將形成於基材上的液晶硬化膜單獨轉印至偏光板而得到橢圓偏光板時,在將所得之膜切割為符合目的之製品的大小的情況,有時會在切割端面產生波狀起伏等缺陷。
所以,本發明的目的係關於即使切割也不會在切割端面產生波狀起伏等缺陷且具有良好的加工特性的橢圓偏光板,以及包含該橢圓偏光板的有機EL顯示裝置。
本發明人為了解決上述課題,致力檢討的結果,完成本發明。亦即,本發明包含以下者。
[1]一種橢圓偏光板,其係具有偏光層、λ/4相位差層、垂直配向液晶硬化層及補強層,其中,垂直配向液晶硬化層為由包含相對於該液晶硬化層平面而言在垂直方向配向的狀態的聚合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所構成,垂直配向液晶硬化層的膜厚為3μm以下。
此處,垂直配向液晶硬化層與補強層的層間距離例如為5μm以下。
[2]如[1]所記載的橢圓偏光板,其中,補強層的膜厚為1至10μm。
[3]如[1]或[2]所記載的橢圓偏光板,其中,λ/4相位差層為水平配向液晶硬化層,水平配向液晶硬化層為由包含相對於該液晶硬化層平面而言在水平方向配向的狀態的聚 合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所構成。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載的橢圓偏光板,其係依序具有偏光層、λ/4相位差層、垂直配向液晶硬化層、補強層。
[5]如[1]至[3]中任一項所記載的橢圓偏光板,其係依序具有偏光層、垂直配向液晶硬化層、補強層、λ/4相位差層。
[6]如[1]至[3]中任一項所記載的橢圓偏光板,其係依序具有偏光層、補強層、垂直配向液晶硬化層、λ/4相位差層。
[7]如[1]至[6]中任一項所記載的橢圓偏光板,其中,補強層為包含選自由丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷(oxetane)樹脂、胺酯樹脂及三聚氰胺樹脂所成群組的至少1種而成者。
[8]如[1]至[7]中任一項所記載的橢圓偏光板,其係在垂直配向液晶硬化層與補強層之間具有膜厚5μm以下的配向層,該配向層為由構成元素中包含Si元素、C元素及O元素的化合物所構成的層。
[9]如[1]至[8]中任一項所記載的橢圓偏光板,其中,於鄰接的各層中,在波長550nm的面內平均折射率的差為0.20以下。
[10]如[1]至[9]中任一項所記載的橢圓偏光板,其中,關於λ/4相位差層,在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,在波長λ=400至700nm的範圍,具有下式的關係,
nxQ(λ)>nyQ(λ)≒nzQ(λ) [式中,nxQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於相位差層平面呈平行的方向的主折射率;nyQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,相對於相位差層平面呈平行且相對於前述nxQ(λ)的方向呈正交的方向的對波長λ(nm)的光的折射率;nzQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於相位差層平面呈垂直的方向的折射率];
並且滿足下述式(1)至(3)的關係,
ReQ(450)/ReQ(550)≦1.00 (1)
1.00≦ReQ(650)/ReQ(550) (2)
100nm≦ReQ(550)≦160nm (3)
[式中,ReQ(450)表示對波長λ=450nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,ReQ(550)表示對波長λ=550nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,ReQ(650)表示對波長λ=650nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,對波長λ(nm)的光之λ/4相位差層的面內相位差值ReQ(λ)係以
ReQ(λ)=(nxQ(λ)-nyQ(λ))×dQ表示,此處dQ表示λ/4相位差層的厚度]。
[11]如[1]至[10]中任一項所記載的橢圓偏光板,其中,關於垂直配向液晶硬化層,在垂直配向液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,在波長λ=400至700nm的範圍,具有下式的關係,
nzV(λ)>nxV(λ)≒nyV(λ)
[式中,nzV(λ)係表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於液晶硬化層平面呈垂直的方向的折射率;nxV(λ)係表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於液晶硬化層平面呈平行的方向的最大折射率,nyV(λ)係表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,相對於液晶硬化層平面呈平行且相對於前述nxV的方向呈正交的方向的對波長λ(nm)的光的折射率;但是於nxV(λ)=nyV(λ)的情況,nxV(λ)表示相對於液晶硬化層平面呈平行的任意方向的折射率];並且滿足下述式(4)至(6)的關係,
RthV(450)/RthV(550)≦1.00 (4)
1.00≦RthV(650)/RthV(550) (5)
-120nm≦RthV(550)≦-50nm (6)
[式中,RthV(450)表示對波長λ=450nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,RthV(550)表示對波長λ=550nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,RthV(650)表示對波長λ=650nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,對波長λ(nm)的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值RthV(λ)係以
RthV(λ)=[(nxV(λ)+nyV(λ))/2-nzV(λ)]×dV表示;此處,在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,nzV(λ)表示在波長λ(nm)的相對於液晶硬化層平面呈垂直的方向 的主折射率,「(nxV(λ)+nyV(λ))/2」表示在波長λ(nm)的在液晶硬化層平面的平均折射率;dV表示液晶硬化層的厚度]。
[12]一種有機EL顯示裝置,具備如[1]至[11]中任一項所記載的橢圓偏光板。
[13]一種有機EL顯示裝置,具備如[1]至[12]中任一項所記載的橢圓偏光板。
本發明的橢圓偏光板,即使切割也不會在切割端面產生波狀起伏等缺陷,且具有良好的加工特性。
1,10,100:橢圓偏光板
2:偏光層
3:黏著層
4:λ/4相位差層
5:配向層
6:垂直配向液晶硬化層
7:垂直配向層
8:補強層
第1圖係表示本發明的橢圓偏光板的層構成的一例之剖面示意圖。
第2圖係表示本發明的橢圓偏光板的層構成的一例之剖面示意圖。
第3圖係表示本發明的橢圓偏光板的層構成的一例之剖面示意圖。
本發明的橢圓偏光板具有偏光層、λ/4相位差層、垂直配向液晶硬化層及補強層,各層的積層順序可適當地選擇。於較佳的態樣中,各層係依下述的順序積層。偏光層、λ/4相位差層、垂直配向液晶硬化層、補強層;偏光層、垂直配向液晶硬化層、補強層、λ/4相位差層; 偏光層、補強層、垂直配向液晶硬化層、λ/4相位差層。
依該等順序積層的本發明的橢圓偏光板的層構成的一例表示於第1至3圖,但本發明不限於該等態樣。
第1圖所示的橢圓偏光板1係依序具備偏光層2、黏接著劑3、λ/4相位差層4、配向層5、黏接著劑3、垂直配向液晶硬化層6、垂直配向層7、補強層8。第2圖所示的橢圓偏光板10係依序具備偏光層2、黏接著劑3、垂直配向液晶硬化層6、垂直配向層7、補強層8、黏接著劑3、λ/4相位差層4、配向層5。第3圖所示的橢圓偏光板100係依序具備偏光層2、黏接著劑3、補強層8、垂直配向層7、垂直配向液晶硬化層6、黏接著劑3、λ/4相位差層4、配向層5。橢圓偏光板1、10及100係以偏光層2的吸收軸對於λ/4相位差層4的慢軸(光軸)而言實質上成為45°之方式貼合。而且,偏光層2可在偏光片的單面(黏接著劑3的相反的面)具備透明保護膜。於本說明書中,所謂實質上45°,通常為45°±5°的範圍。
[補強層]
本發明的橢圓偏光板1、10及100具備補強層8,該補強層8具有補強橢圓偏光板所含的層(特別是垂直配向液晶硬化層6)的功能。橢圓偏光板1、10及100,即使垂直配向液晶硬化層6為薄膜,補強層8仍可充分補強垂直配向液晶硬化層6的強度,若垂直配向液晶硬化層6與補強層8的層間距離小,則可更充分地補強垂直配向液晶硬 化層6的強度。所以,橢圓偏光板的加工特性提高,並可有效地抑制或防止切割端面的缺陷。再者,於本說明書中,所謂「層間距離」係意指垂直配向液晶硬化層6與補強層8的最短距離,所謂「加工特性」係意指在切割橢圓偏光板時,可抑制或防止在切割端面產生波狀起伏等缺陷之特性。
垂直配向液晶硬化層6與補強層8的層間距離例如為5μm以下,較佳為3μm以下,更佳為1.5μm以下,又更佳為1.0μm以下,再更佳為500nm以下,特佳為300nm以下。若沒有垂直配向層7,則層間距離為0nm。層間距離的下限必然會依垂直配向液晶硬化層6與補強層8之間的層的膜厚(在第1至3圖的態樣中為垂直配向層7的膜厚)而決定,故無特別限制,較佳為1nm以上。層間距離為上述上限以下時,補強層8可更充分地補強垂直配向液晶硬化層6,可顯現良好的加工特性,故在切割橢圓偏光板時,不會在切割端面產生波狀起伏等缺陷。而且,層間距離越短,補強層8越容易貢獻對垂直配向液晶硬化層6的補強,故有加工特性提高的傾向。
補強層8係由可發揮能夠補強垂直配向液晶硬化層6的強度的材料所構成,例如包含選自由丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、胺酯樹脂及三聚氰胺樹脂所成群組的至少1種而成。該等之中,從容易形成硬化性高、補強性高的補強層8的觀點來看,較佳為包含選自由丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、胺酯樹脂 及三聚氰胺樹脂所成群組的至少1種而成,更佳為包含選自由丙烯酸樹脂及胺酯樹脂所成群組的至少1種而成。
補強層8較佳為包含以熱、光而硬化的硬化性材料的硬化性組成物的硬化物。包含丙烯酸樹脂所成的補強層8的硬化性材料可舉例如:單官能(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯;多官能(甲基)丙烯酸酯,例如乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己烷二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、戊甘油三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、二新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇四丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、參(丙烯醯氧基乙基)三聚異氰酸酯;乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己烷二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三甲基丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、戊甘油三甲基丙烯酸酯、新戊四醇三甲基丙烯酸酯、新戊四醇四甲基丙烯酸酯、丙三醇三甲基丙烯酸酯、二新戊四醇三甲基丙烯酸酯、二新戊四醇四甲基丙烯酸酯、二新戊四醇五甲基丙烯酸酯、二新戊四醇六甲基丙烯酸酯、參(甲基丙烯醯氧基乙基)三聚異氰酸酯等。 (甲基)丙烯酸酯可單獨使用或組合2種以上使用,從抑制因硬化時、硬化後的加熱而產生的捲曲的觀點、提高加工特性的觀點、確保補強層8的充分補強性的觀點來看,可適當地選擇(甲基)丙烯酸酯。而且,從相同的觀點來看,可與環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、胺酯樹脂、三聚氰胺樹脂等混合。再者,於本說明書中,有時將丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯合稱為(甲基)丙烯酸酯,有時將丙烯酸與甲基丙烯酸合稱為(甲基)丙烯酸。
包含胺酯樹脂所成的補強層8的硬化性材料可舉例如(甲基)丙烯酸及/或(甲基)丙烯酸酯、多元醇及二異氰酸酯的反應生成物之胺酯(甲基)丙烯酸酯等。具體而言,胺酯(甲基)丙烯酸酯可藉由從(甲基)丙烯酸及/或(甲基)丙烯酸酯與多元醇調製分子內具有至少1個羥基的羥基(甲基)丙烯酸酯,並使其與二異氰酸酯反應而製造。胺酯(甲基)丙烯酸酯可單獨使用或組合2種以上使用。
前述(甲基)丙烯酸酯可為(甲基)丙烯酸的鏈狀或環狀烷酯。其具體例可舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸烷酯以及(甲基)丙烯酸環己酯等(甲基)丙烯酸環烷酯。前述多元醇係分子內具有至少2個羥基的化合物。可舉例如乙二醇、丙二醇、1,3-丙烷二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,3-丁烷二醇、1,4-丁烷二醇、1,6-己烷二醇、1,9-壬烷二醇、1,10-癸烷二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊烷二醇、3-甲基-1,3-戊烷二 醇、羥基新戊酸的新戊二醇酯、環己烷二羥甲基、1,4-環己烷二醇、螺甘油(spiroglycol)、三環癸烷二羥甲基、氫化雙酚A、環氧乙烷加成雙酚A、環氧丙烷加成雙酚A、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、丙三醇、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、新戊四醇、二新戊四醇、三新戊四醇、葡萄糖類等。
二異氰酸酯係分子內具有2個異氰酸酯基(-NCO)的化合物,可使用芳香族、脂肪族或脂環式的各種二異氰酸酯。具體例可舉例如四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-二苯基二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯及該等之中具有芳香環的二異氰酸酯的核氫化物等。
從抑制因硬化時、硬化後的加熱而產生的捲曲的觀點、提高加工特性的觀點、確保補強層8的充分補強性的觀點來看,可適當地選擇胺酯(甲基)丙烯酸酯。而且,從相同觀點來看,也可與丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、三聚氰胺樹脂等混合。
包含環氧樹脂所成的補強層的硬化性材料,可舉例如脂環式環氧化合物、芳香族環氧化合物、氫化環氧化合物、脂肪族環氧化合物等。
脂環式環氧化合物係分子內具有至少1個直接鍵結於脂環式環的環氧基的化合物。可舉例如3,4-環氧基環己烷甲酸3,4-環氧基環己基甲酯、3,4-環氧基-6-甲 基環己烷甲酸3,4-環氧基-6-甲基環己基甲酯、伸乙基雙(3,4-環氧基環己烷甲酸酯)、己二酸雙(3,4-環氧基環己基甲基)酯、己二酸雙(3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基)酯、二乙二醇雙(3,4-環氧基環己基甲基醚)、乙二醇雙(3,4-環氧基環己基甲基)醚等。該等脂環式環氧化合物可單獨使用或組合2種以上使用。
芳香族環氧化合物係分子內具有芳香族環及環氧基的化合物。其具體例可舉例如:雙酚A的二環氧丙基醚、雙酚F的二環氧丙基醚、雙酚S的二環氧丙基醚等雙酚型環氧化合物或其寡聚物;苯酚酚醛清漆環氧樹脂、甲酚酚醛清漆環氧樹脂、羥基苯甲醛苯酚酚醛清漆環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂;2,2’,4,4’-四羥基二苯基甲烷的環氧丙基醚、2,2’,4,4’-四羥基二苯甲酮的環氧丙基醚等多官能型環氧化合物;環氧化聚乙烯基酚等多官能型環氧樹脂等。該等芳香族環氧化合物可單獨使用或組合2種以上使用。
氫化環氧化合物係上述芳香族環氧化合物的核氫化物成為氫化環氧化合物。該等可由下述方法製造:將藉由對於屬於對應的芳香族環氧化合物的原料之芳香族多羥基化合物(典型而言為雙酚類)在觸媒的存在下及加壓下選擇性地進行氫化反應所得之多元醇(典型而言為氫化雙酚類)作為原料,使其與環氧氯丙烷反應,成為氯醇醚,進一步使用鹼使其進行分子內閉環的方法。該等氫化環氧化合物可單獨使用或組合2種以上使用。
脂肪族環氧化合物有脂肪族多元醇或其環氧烷加成物的聚環氧丙基醚。其具體例可舉例如新戊二醇的二環氧丙基醚、1,4-丁烷二醇的二環氧丙基醚、1,6-己烷二醇的二環氧丙基醚、丙三醇的三環氧丙基醚、三羥甲基丙烷的三環氧丙基醚、聚乙二醇的二環氧丙基醚、丙二醇的二環氧丙基醚、藉由於如乙二醇、丙二醇、丙三醇等脂肪族多元醇加成1種或2種以上的環氧烷(環氧乙烷、環氧丙烷)所得之聚醚多醇的聚環氧丙基醚等。該等脂肪族環氧化合物可單獨使用或組合2種以上使用。
從抑制因硬化時、硬化後的加熱而產生的捲曲的觀點、提高加工特性的觀點、確保補強層8的充分補強性的觀點、調整與基材、液晶硬化層的密接性的觀點來看,可適當地選擇環氧樹脂。而且,從相同觀點來看,也可與丙烯酸樹脂、胺酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂、三聚氰胺樹脂等混合。
就包含氧雜環丁烷樹脂所成的補強層8的硬化性材料而言,可舉例如分子內含有至少1個氧雜環丁烷基的化合物等。其具體例可舉例如3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷(也稱為氧雜環丁烷醇)、2-乙基己基氧雜環丁烷、1,4-雙[{(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基}甲基]苯(也稱為伸苯二甲基雙氧雜環丁烷)、3-乙基-3[{(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基}甲基]氧雜環丁烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷、3-(環己氧基)甲基-3-乙基氧雜環丁烷等。
就包含三聚氰胺樹脂所成的補強層8的硬 化性材料而言,可舉例如六甲氧基甲基三聚氰胺、六乙氧基甲基三聚氰胺、六丙氧基甲基三聚氰胺、六丁氧基甲基三聚氰胺等三聚氰胺化合物。
形成補強層用的硬化性組成物可再包含光聚合引發劑、熱聚合引發劑、溶劑、聚合抑制劑、光敏劑、調平劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、光安定劑、黏著賦予劑、填充劑、流動調整劑、可塑劑、消泡劑、色素、抗靜電劑及紫外線吸收劑等添加劑。
關於光聚合引發劑,於使用藉由自由基聚合而硬化的硬化性組成物例如(甲基)丙烯酸酯、胺酯(甲基)丙烯酸酯作為硬化性材料的情況,可使用光自由基聚合引發劑,於使用藉由陽離子聚合而硬化的硬化性組成物例如環氧化合物、氧雜環丁烷化合物作為硬化性組成物的情況,可使用光陽離子聚合引發劑,於使用藉由熱而硬化的硬化性組成物例如三聚氰胺化合物作為硬化性組成物的情況,可使用熱聚合引發劑。
光聚合引發劑可舉例如光自由基聚合引發劑、光陽離子聚合引發劑等。光自由基聚合引發劑可舉例如安息香化合物、二苯甲酮化合物、二苯乙二酮縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、三 化合物等,光陽離子聚合引發劑可舉例如芳香族重氮鹽、芳香族錪鹽、芳香族鋶鹽等的鎓鹽、鐵-芳烴錯合物等。具體而言,可舉例如:Irgacure(註冊商標)907、Irgacure 184、Irgacure 651、Irgacure 819、Irgacure 250、Irgacure 369、Irgacure 379、 Irgacure 127、Irgacure 2959、Irgacure 754、Irgacure 379EG(以上日本BASF股份公司製);SEIKUOL BZ、SEIKUOL Z、SEIKUOL BEE(以上精工化學股份公司製);Kayacure BP100(日本化藥股份公司製);Kayacure UVI-6992(Dow公司製);ADEKA Optomer SP-152、ADEKA Optomer SP-170、ADEKA Optomer N-1717、ADEKA Optomer N-1919、ADEKA ARKLS NCI-831、ADEKA ARKLS NCI-930(以上ADEKA股份公司製);TAZ-A、TAZ-PP(以上日本Siber Hegner公司製)及TAZ-104(三和化學公司製);KAYARAD(註冊商標)系列(日本化藥股份公司製);CYRACURE UVI系列(Dow Chemical公司製);CPI系列(SAN-APRO股份公司製);TAZ、BBI及DTS(以上Midori化學股份公司製);RHODORSIL(註冊商標)(Rhodia股份公司製)等。光聚合引發劑可單獨使用或組合2種以上使用。光聚合引發劑可配合所使用的材料,適當地選擇使用。
由於可充分活用從光源發出的能量,且生產性佳,故光聚合引發劑較佳係極大吸收波長為300nm至400nm,更佳為300nm至380nm,其中以α-苯乙酮系聚合引發劑、肟(oxime)系光聚合引發劑較佳。
α-苯乙酮系聚合引發劑可舉例如2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苯甲基丁烷-1-酮及2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-(4-甲基苯基甲基)丁烷-1-酮等,更佳為2-甲基-2-嗎啉基-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮及2-二甲基胺基 -1-(4-嗎啉基苯基)-2-苯甲基丁烷-1-酮。α-苯乙酮化合物的市售品可舉例如Irgacure 369、379EG、907(以上日本BASF股份公司製)及SEIKUOL BEE(以上精工化學公司製)等。
肟系光聚合引發劑係藉由光照射而生成自由基。藉由該自由基,適合進行在層的深部之硬化性組成物的聚合。而且,從更有效率地進行在層的深部之聚合反應的觀點來看,較佳為使用可有效率地利用波長350nm以上的紫外線之光聚合引發劑。可有效率地利用波長350nm以上的紫外線之光聚合引發劑較佳為三 化合物、肟酯型咔唑化合物,從感度的觀點來看,更佳為肟酯型咔唑化合物。肟酯型咔唑化合物可舉例如1,2-辛烷二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)等。肟酯型咔唑化合物的市售品可舉例如Irgacure OXE-01、Irgacure OXE-02、Irgacure OXE-03(以上日本BASF股份公司製)、ADEKA Optomer N-1919、ADEKA ARKLS NCI-831(以上ADEKA股份公司製)等。
熱聚合引發劑可舉例如:2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯、2,2’-偶氮雙(2-羥基甲基丙腈)等偶氮系化合物;過氧化月桂基、氫過氧化第三丁基、過氧化苯甲醯基、過氧化苯甲酸第三丁酯、氫過氧化異丙苯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二 碳酸二丙酯、過氧化新癸酸第三丁酯、過氧化新戊酸第三丁酯、過氧化(3,5,5-三甲基己醯基)等有機過氧化物;過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化氫等無機過氧化物等。該等熱聚合引發劑可單獨使用或組合2種以上使用。
相對於硬化性組成物100質量份,聚合引發劑的添加量通常為0.1至20質量份,較佳為0.5至10質量份,更佳為1至5質量份。若為上述範圍內,則容易地充分進行硬化反應。
硬化性材料通常在溶解於溶劑的狀態下塗佈於基材,故硬化性材料較佳為包含溶劑。溶劑較佳為可溶解硬化性組成物的溶劑,而且,以對硬化性材料的聚合反應為惰性的溶劑為較佳。溶劑可舉例如:水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-丁氧基乙醇及丙二醇單甲醚等醇溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲基醚乙酸酯及乳酸乙酯等酯溶劑;丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮及2-庚酮及甲基異丁基酮等酮溶劑;戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烴溶劑;乙基環己烷等脂環式烴溶劑;甲苯及二甲苯等芳香族烴溶劑;乙腈等腈溶劑;四氫呋喃及二甲氧基乙烷等醚溶劑;氯仿及氯苯等含氯溶劑;二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮等醯胺系溶劑等。該等溶劑可單獨使用或組合2種以上使用。該等之中,較佳為醇溶劑、酯溶劑、酮溶劑、含氯溶劑、醯胺系溶劑及芳香族 烴溶劑。
相對於硬化性組成物100質量份,溶劑的含量較佳為50至98質量份,更佳為60至95質量份。所以,組成物100質量份中所佔的固體成分較佳為2至50質量份。在該範圍時,硬化性組成物的黏度變低,故補強層的厚度變得約略均勻,而有補強層有不易產生不均勻的傾向。
關於硬化性組成物,可藉由將硬化性材料及添加劑等硬化性材料以外的成分在預定溫度攪拌等而得到。
關於補強層8,可將硬化性組成物塗佈於基材上,然後除去溶劑,藉由加熱及/或活性能量線,使其硬化而得。
塗佈硬化性組成物於基材的方法(以下,有稱為塗佈方法A的情況)可舉例如擠出塗佈法、直接凹版塗佈法、反式凹版塗佈法、CAP塗佈法、狹縫塗佈法、微凹版法、模頭塗佈法、噴墨法等。而且,還可舉例如使用浸塗機、棒塗機、旋轉塗佈機等塗佈機進行塗佈的方法等。其中,於以卷對卷(Roll to Roll)型式連續塗佈的情況,較佳為藉由微凹版法、噴墨法、狹縫塗佈法、模頭塗佈法之塗佈方法。
除去溶劑的方法(以下有稱為溶劑除去方法A的情況)可舉例如自然乾燥、通風乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥及組合該等之方法。其中,較佳為自然乾燥或加熱乾 燥。乾燥溫度較佳為0至200℃的範圍,更佳為20至150℃的範圍,又更佳為50至130℃的範圍。乾燥時間較佳為10秒至20分鐘,更佳為30秒至10分鐘。
照射的活性能量線係依據硬化性組成物的種類、於包含光聚合引發劑的情況之光聚合引發劑的種類及該等的量而適當地選擇。具體而言,可舉例如選自由可見光、紫外光、紅外光、X射線、α射線、β射線及γ射線所成群組的1種以上的光。其中,就容易控制聚合反應的進行之點及可使用本領域中廣泛地被使用作為光聚合裝置者之點而言,較佳為紫外光,較佳為以可藉由紫外光而光聚合之方式選擇聚合性液晶化合物的種類。
前述活性能量線的光源可舉例如低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈、鹵素燈、碳弧燈、鎢燈、鎵燈、準分子雷射、發出波長範圍380至440nm的光的LED光源、捕蟲器用螢光燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵素燈等。
紫外線照射強度通常為10至3000mW/cm2。紫外線照射強度較佳為在對光陽離子聚合引發劑或光自由基聚合引發劑的活性化有效的波長區域的強度。照射光的時間通常為0.1秒至10分鐘,較佳為0.1秒至5分鐘,更佳為0.1秒至3分鐘,又更佳為0.1秒至1分鐘。在以如此的紫外線照射強度照射1次或複數次時,其累積光量為10至3000mJ/cm2,較佳為50至2000mJ/cm2,更佳為100至1000mJ/cm2。於累積光量為該範圍以下的情況,硬化 性組成物的硬化變得不足,橢圓偏光板的加工特性有降低的情況。相反地,於累積光量為該範圍以上的情況,橢圓偏光板有著色的情況。
於藉由熱而使硬化性組成物硬化的情況,加熱溫度係依據硬化性材料的種類、於包含熱聚合引發劑的情況之熱聚合引發劑的種類及該等的量而適當地選擇,例如50至200℃,較佳為50至130℃。加熱時間例如為10秒至10分鐘,較佳為10秒至5分鐘。再者,於加熱乾燥的情況,可同時進行乾燥及硬化。
補強層8的膜厚,從補強性的觀點來看,較佳為1至10μm。補強層8的膜厚為上述的下限值以上時,可充分補強橢圓偏光板所含的層,特別是垂直配向液晶硬化層6,並可顯現良好的加工特性。補強層8的膜厚為上述的上限值以下時,從橢圓偏光板的薄膜化的觀點來看為較佳。補強層8的膜厚,從橢圓偏光板的薄膜化的觀點來看,較佳為1至5μm,更佳為1至3μm,從橢圓偏光板的加工特性的觀點來看,較佳為5至10μm,更佳為7至10μm。補強層的膜厚,可使用橢圓偏光儀或接觸式膜厚計測定。
[偏光層]
偏光層2係具有偏光功能的層。如此的層可舉例如包含吸附有具有吸收各向異性的色素之延伸膜或已塗佈具有吸收各向異性的色素的膜作為偏光片的膜等。具有吸收各向異性的色素可舉例如二色性色素。
包含吸附有具有吸收各向異性的色素之延 伸膜作為偏光片的膜通常係藉由在偏光片的至少一側的面隔著接著劑以透明保護膜夾住而製作,該偏光片係經過將聚乙烯醇系樹脂膜進行一軸延伸的步驟、將聚乙烯醇系樹脂膜使用二色性色素染色而使該二色性色素吸附的步驟、將吸附有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜使用硼酸水溶液處理的步驟以及在藉由硼酸水溶液處理後進行水洗的步驟而製造。
聚乙烯醇系樹脂可藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而得。就聚乙酸乙烯酯系樹脂而言,除乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯外,還可使用乙酸乙烯酯及可與其共聚合的其他單體的共聚物。可與乙酸乙烯酯共聚合的其他單體可舉例如不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、具有銨基的丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂的皂化度通常為85至100莫耳%左右,較佳為98莫耳%以上。該聚乙烯醇系樹脂可被改性,例如可使用經醛類改性的聚乙烯醇縮甲醛或聚乙烯醇縮乙醛。聚乙烯醇系樹脂的聚合度通常為1000至10000左右,較佳為1500至5000的範圍。
將如此的聚乙烯醇系樹脂進行製膜而得者可使用來作為偏光層2的原胚膜。將聚乙烯醇系樹脂進行製膜的方法,無特別限制,可用習知的方法製膜。聚乙烯醇系原胚膜的膜厚例如可設為10至150μm左右。
聚乙烯醇系樹脂膜的一軸延伸,可在藉由二色性色素之染色前、與染色同時或染色後進行。在染色 後進行一軸延伸的情況,該一軸延伸可在硼酸處理前或硼酸處理中進行。而且,亦可在該等複數階段進行一軸延伸。一軸延伸時,可在周速不同的滾輪間於一軸進行延伸,亦可使用熱滾輪於一軸進行延伸。而且,一軸延伸可為在大氣中進行延伸的乾式延伸,亦可為使用溶劑並使聚乙烯醇系樹脂膜在膨潤的狀態下進行延伸的濕式延伸。延伸倍率通常為3至8倍左右。
聚乙烯醇系樹脂膜的藉由二色性色素之染色可由例如將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有二色性色素的水溶液的方法來進行。
二色性色素具體而言可使用碘、二色性的有機染料。二色性的有機染料可舉例如由C.I.直接紅39等雙偶氮化合物所成的二色性直接染料以及由三偶氮、四偶氮等的化合物所成的二色性直接染料等。聚乙烯醇系樹脂膜,較佳為在染色處理前,先實施浸漬於水的處理。
於使用碘作為二色性色素的情況,通常採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有碘及碘化鉀的水溶液中而染色的方法。相對於水每100質量份,該水溶液中的碘的含量通常為0.01至1質量份左右。而且,相對於水每100質量份,碘化鉀的含量通常為0.5至20質量份左右。染色所使用的水溶液的溫度通常為20至40℃左右。而且,於該水溶液的浸漬時間(染色時間)通常為20至1800秒左右。
另一方面,於使用二色性的有機染料作為 二色性色素的情況,通常採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有水溶性二色性染料的水溶液中而染色的方法。相對於水每100質量份,該水溶液中的二色性有機染料的含量通常為1×10-4至10質量份左右,較佳為1×10-3至1質量份左右,更佳為1×10-3至1×10-2質量份左右。該水溶液可含有硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。染色所使用的二色性染料水溶液的溫度通常為20至80℃左右。而且,於該水溶液的浸漬時間(染色時間)通常為10至1800秒左右。
藉由二色性色素染色後的硼酸處理,通常可藉由將經染色的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於硼酸水溶液之方法而進行。相對於水每100質量份,該硼酸水溶液中的硼酸的含量通常為2至15質量份左右,較佳為5至12質量份。於使用碘作為二色性色素的情況,該硼酸水溶液較佳含有碘化鉀,相對於水每100質量份,該情況的碘化鉀的含量通常為0.1至15質量份左右,較佳為5至12質量份左右。於硼酸水溶液的浸漬時間通常為60至1200秒左右,較佳為150至600秒,更佳為200至400秒。硼酸水溶液的溫度通常為50℃以上,較佳為50至85℃,更佳為60至80℃。
硼酸處理後的聚乙烯醇系樹脂膜通常進行水洗處理。水洗處理例如可藉由將經硼酸處理的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水之方法而進行。水洗處理的水的溫度通常為5至40℃左右。而且,浸漬時間通常為1至120秒左右。
水洗後,實施乾燥處理,得到偏光片。乾燥處理例如可使用熱風乾燥機、遠紅外線加熱器進行。乾燥處理的溫度通常為30至100℃左右,較佳為50至80℃。乾燥處理的時間通常為60至600秒左右,較佳為120至600秒。藉由乾燥處理,偏光片的水分率減少至實用的程度。該水分率通常為5至20重量%左右,較佳為8至15重量%。水分率低於5重量%時,喪失偏光片的可撓性,偏光片在乾燥後有損傷、破裂的情況。而且,水分率高於20重量%時,偏光片的熱安定性有可能變差。
如此地對聚乙烯醇系樹脂膜進行一軸延伸、藉由二色性色素的染色、硼酸處理、水洗及乾燥所得之偏光片的厚度較佳為5至40μm。
已塗佈具有吸收各向異性的色素的膜可舉例如塗佈包含具有液晶性的二色性色素的組成物或包含二色性色素及聚合性液晶的組成物所得之膜等。該膜較佳為單面或兩面具有保護膜。該保護膜可舉例如與後述的基材相同者。
已塗佈具有吸收各向異性的色素的膜較佳為薄者,但太薄時,強度降低,有加工性差的傾向。該膜的厚度通常為20μm以下,較佳為5μm以下,更佳為0.5至3μm。
前述已塗佈具有吸收各向異性的色素的膜,具體而言可舉例如日本特開2012-33249號公報等所記載的膜。
藉由於如此所得之偏光片的至少一側的面隔著接著劑積層透明保護膜,而得到偏光層2。透明保護膜較佳可使用與後述基材相同的透明膜。
[λ/4相位差層]
λ/4相位差層4係膜面內的折射率具有各向異性的層。λ/4相位差層4雖可藉由使高分子膜延伸或收縮的方法而形成,但從橢圓偏光板的薄膜化的觀點來看,較佳為使包含聚合性液晶化合物(亦稱為聚合性液晶)的聚合性液晶組成物在已配向的狀態下聚合而形成。
λ/4相位差層4所形成的3維折射率橢圓體可具有二軸性,但較佳為具有一軸性。λ/4相位差層4較佳為包含相對於λ/4相位差層的平面在水平方向配向的狀態的聚合性液晶化合物之聚合性液晶組成物的聚合物所構成的水平配向液晶硬化層。
水平配向液晶硬化層,係聚合性液晶的光軸相對於λ/4相位差層的平面而言在水平方向配向。構成λ/4相位差層的聚合性液晶可為棒狀或圓盤狀聚合性液晶。棒狀聚合性液晶相對於λ/4相位差層的平面而言在水平配向或垂直配向的情況,聚合性液晶的光軸係與該聚合性液晶的長軸方向一致。圓盤狀聚合性液晶配向的情況,聚合性液晶的光軸存在於相對於該聚合性液晶的圓盤面而言正交的方向。
因聚合性液晶的配向而形成的折射率橢圓體中的3個方向的折射率nx、ny及nz可舉例如為nx>ny ≒nz(稱為正A板)、nx≒ny<nz(稱為正C板)、nx<ny≒nz(稱為負A板)或nx≒ny>nz(稱為負C板)等關係。nx表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,相對於λ/4相位差層的平面呈平行的方向的主折射率。ny表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,相對於λ/4相位差層的平面呈平行且相對於該nx的方向呈正交的方向的折射率。nz表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,相對於λ/4相位差層的平面呈垂直的方向的折射率。
λ/4相位差層4可使用棒狀的聚合性液晶及圓盤狀的聚合性液晶之任一者,但較佳為棒狀的聚合性液晶,於棒狀的聚合性液晶形成水平配向液晶硬化層的情況,λ/4相位差層為正A板。
關於λ/4相位差層4,在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,在波長λ=400至700nm的範圍,具有下式的關係,
nxQ(λ)>nyQ(λ)≒nzQ(λ)
[式中,nxQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於相位差層平面呈平行的方向的主折射率;nyQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,相對於相位差層平面呈平行且相對於前述nxQ(λ)的方向呈正交的方向的對波長λ(nm)的光的折射率;nzQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於相位差層平面呈垂直的方向的折射率];
並且滿足下述式(1)至(3)的關係,
ReQ(450)/ReQ(550)≦1.00 (1)
1.00≦ReQ(650)/ReQ(550) (2)
100nm≦ReQ(550)≦160nm (3)
[式中,ReQ(450)表示對波長λ=450nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,ReQ(550)表示對波長λ=550nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,ReQ(650)表示對波長λ=650nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,對波長λ(nm)的光之λ/4相位差層的面內相位差值ReQ(λ)係以
ReQ(λ)=(nxQ(λ)-nyQ(λ))×dQ表示,此處dQ表示λ/4相位差層的厚度]。
λ/4相位差層4的面內相位差值ReQ(550)超過式(3)的範圍時,可能會導致包含橢圓偏光板的顯示器正面的色相變紅、變藍的問題。面內相位差值的更佳的範圍為130nm≦ReQ(550)≦150nm。λ/4相位差層的ReQ(450)/ReQ(550)超過1.00時,具備該λ/4相位差層的橢圓偏光板的在短波長側的橢圓率劣化。圓偏光板在短波長側的橢圓率劣化而在1.0外且變小時,有損在短波長側從正面觀看時的作為圓偏光板的功能。該[ReQ(450)/ReQ(550)]較佳為0.75至0.92,更佳為0.77至0.87,又更佳為0.79至0.85。
λ/4相位差層4的面內相位差值可依λ/4相位差層的厚度dQ而調整。面內相位差值係由上述式ReQ(λ)=(nxQ(λ)-nyQ(λ))×dQ決定,故欲得到所期望的面內 相位差值(ReQ(λ):在波長λ(nm)之λ/4相位差層的面內相位差值),則調整3維折射率及膜厚dQ即可。再者,3維折射率係取決於後述的聚合性液晶化合物的分子結構及配向狀態。
λ/4相位差層4的膜厚的上限,從薄膜化的觀點來看,較佳為5μm以下,更佳為3μm以下,又更佳為2.5μm以下。而且,λ/4相位差層4的膜厚的下限較佳為0.1μm以上,更佳為0.5μm以上,又更佳為0.8μm以上。λ/4相位差層的膜厚可使用橢圓偏光儀或接觸式膜厚計測定。
(垂直配向液晶硬化層)
垂直配向液晶硬化層6係由包含相對於該液晶硬化層平面而言在垂直方向配向的狀態的聚合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所成的層。垂直配向液晶硬化層6所形成的3維折射率橢圓體可具有二軸性,但較佳為具有一軸性。垂直配向液晶硬化層6係由包含相對於垂直配向液晶硬化層6平面而言在垂直方向配向的狀態的聚合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所成的垂直配向液晶硬化層。垂直配向液晶硬化層6較佳為棒狀液晶,且較佳為正C板。
於垂直配向液晶硬化層6為正C板的情況,垂直配向液晶硬化層6較佳係在垂直配向液晶硬化層6所形成的折射率橢圓體中,在波長λ=400至700nm的範圍,具有下式的關係,
nzV(λ)>nxV(λ)≒nyV(λ)
[式中,nzV(λ)表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於液晶硬化層平面呈垂直的方向的折射率。nxV(λ)表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於液晶硬化層平面呈平行的方向的最大折射率。nyV(λ)表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,相對於液晶硬化層平面呈平行且相對於前述nxV的方向呈正交的方向的對波長λ(nm)的光的折射率。但是於nxV(λ)=nyV(λ)的情況,nxV(λ)表示相對於液晶硬化層平面呈平行的任意方向的折射率];並且滿足下述式(4)至(6)的關係;
RthV(450)/RthV(550)≦1.00 (4)
1.00≦RthV(650)/RthV(550) (5)
-120nm≦RthV(550)≦-50nm (6)
[式中,RthV(450)表示對波長λ=450nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,RthV(550)表示對波長λ=550nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,RthV(650)表示對波長λ=650nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,對波長λ(nm)的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值RthV(λ)係以
RthV(λ)=[(nxV(λ)+nyV(λ))/2-nzV(λ)]×dV表示;此處,在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,nzV(λ)表示在波長λ(nm)的相對於液晶硬化層平面呈垂直的方向的主折射率,「(nxV(λ)+nyV(λ))/2」表示在波長λ(nm)的在 液晶硬化層平面的平均折射率;dV表示液晶硬化層的厚度]。
垂直配向液晶硬化層6的厚度方向的相位差值RthV(550)超過式(6)的範圍時,可能會導致包含橢圓偏光板的顯示器的斜方向的色相變紅、變藍的問題。厚度方向的相位差值的更佳的範圍為-95nm≦RthV(550)≦-55nm,又更佳的範圍為-90nm≦RthV(550)≦-60nm。垂直配向液晶硬化層的「RthV(450)/RthV(550)」超過1.0時,包含該垂直配向硬化層的橢圓偏光板的在短波長側的從斜方向觀看時之橢圓率劣化。圓偏光板在短波長側的橢圓率劣化而在1.0外且變小時,有損在短波長側作為圓偏光板的功能。該「RthV(450)/RthV(550)」較佳為0.75至0.92,更佳為0.77至0.87,又更佳為0.79至0.85。
垂直配向液晶硬化層6的厚度方向的相位差值可依垂直配向液晶硬化層的厚度dV而調整。厚度方向的相位差值係由上述式RthV(λ)=[(nxV(λ)+nyV(λ))/2-nzV(λ)]×dV決定,故欲得到所期望的厚度方向的相位差值(RthV(λ):在波長λ(nm)之垂直配向液晶硬化層6的厚度方向的相位差值),則調整3維折射率及膜厚dV即可。再者,3維折射率係取決於後述的聚合性液晶化合物的分子結構及配向狀態。
垂直配向液晶硬化層6的膜厚的上限,從薄膜化的觀點來看,較佳為3μm以下,更佳為2.5μm以下,又更佳為2.0μm以下,特佳為1.5μm以下。而且, 垂直配向液晶硬化層6的膜厚的下限較佳為0.1μm以上,更佳為0.3μm以上,又更佳為0.5μm以上。垂直配向液晶硬化層的膜厚可使用橢圓偏光儀或接觸式膜厚計測定。
(聚合性液晶組成物)
λ/4相位差層4及垂直配向液晶硬化層6較佳係分別由包含配向狀態的聚合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所構成。聚合性液晶化合物係具有聚合性官能基(特別是光聚合性官能基)的液晶化合物。所謂光聚合性官能基係指可藉由從光聚合引發劑產生的活性自由基、酸等而參與聚合反應的基。光聚合性官能基可舉例如乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、氧雜環丁烷基等。其中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁烷基,更佳為丙烯醯氧基。液晶性可為熱致液晶,亦可為溶致液晶,就相有序的結構而言,可為向列型液晶,亦可為層列型液晶。
於本發明中,從顯現反波長分散性,較佳從滿足前述式(1)及(2)或(4)及(5)的關係的觀點來看,聚合性液晶化合物較佳為下述式(I)
Figure 112105619-A0101-12-0031-1
表示的化合物。
式(I)中,Ar表示可具有取代基的二價芳香族基。此處,所謂芳香族基係指具有平面性的環狀結構的 基,且該環結構所具有的π電子數根據休克爾(Huckel)法則為[4n+2]個。此處,n表示整數。於包含-N=、-S-等雜原子且形成環結構的情況,則包含該等雜原子上的非共價電子對皆滿足休克爾法則,且具有芳香族性的情況也包括在內。該二價芳香族基中,較佳包含氮原子、氧原子、硫原子中之至少1個以上。
G1及G2分別獨立地表示二價芳香族基或二價脂環式烴基。此處,該二價芳香族基或二價脂環式烴基所含之氫原子可被鹵原子、碳數1至4的烷基、碳數1至4的氟烷基、碳數1至4的烷氧基、氰基或硝基取代,構成該二價芳香族基或二價脂環式烴基的碳原子可被氧原子、硫原子或氮原子取代。
L1、L2、B1及B2分別獨立地為單鍵或二價連結基。
k、l分別獨立地表示0至3的整數,且滿足1≦k+l的關係。此處,於2≦k+l的情況,B1及B2、G1及G2分別可互為相同,亦可為不同。
E1及E2分別獨立地表示碳數1至17的烷二基,此處,烷二基所含的氫原子可被鹵原子取代,該烷二基所含的-CH2-可被-O-、-S-、-Si-取代。P1及P2分別獨立地表示聚合性基或氫原子,至少1個為聚合性基。
G1及G2分別獨立較佳為可被選自由鹵原子及碳數1至4的烷基所成群組的至少1個取代基取代之 1,4-伸苯二基、可被選自由鹵原子及碳數1至4的烷基所成群組的至少1個取代基取代之1,4-環己烷二基,更佳為被甲基取代的1,4-伸苯二基、無取代的1,4-伸苯二基或無取代的1,4-反-環己烷二基,特佳為無取代的1,4-伸苯二基或無取代的1,4-反-環己烷二基。而且,較佳係存在複數個之G1及G2中至少1個為二價脂環式烴基,而且,更佳係鍵結於L1或L2之G1及G2中至少1個為二價脂環式烴基。
L1及L2分別獨立較佳為單鍵、碳數1至4的伸烷基、-O-、-S-、-Ra1ORa2-、-Ra3COORa4-、-Ra5OCORa6-、Ra7OC=OORa8-、-N=N-、-CRc=CRd-或-C≡C-。此處,Ra1至Ra8分別獨立地表示單鍵或碳數1至4的伸烷基,Rc及Rd表示碳數1至4的烷基或氫原子。L1及L2分別獨立更佳為單鍵、-ORa2-1-、-CH2-、-CH2 CH2-、-COORa4-1-或-OCORa6-1-。此處,Ra2-1、Ra4-1、Ra6-1分別獨立地表示單鍵、-CH2-、-CH2CH2-的任一者。L1及L2分別獨立又更佳為單鍵、-O-、-CH2 CH2-、-COO-、-COOCH2 CH2-或-OCO-。
B1及B2分別獨立較佳為單鍵、碳數1至4的伸烷基、-O-、-S-、-Ra9ORa10-、-Ra11COORa12-、-Ra13OCORa14-或-Ra15OC=OORa16-。此處,Ra9至Ra16分別獨立地表示單鍵或碳數1至4的伸烷基。B1及B2分別獨立更佳為單鍵、-ORa10-1-、-CH2-、-CH2 CH2-、-COORa12-1-或-OCORa14-1-。此處,Ra10-1、Ra12-1、Ra14-1分別獨立地表示單鍵、-CH2-、-CH2CH2-的任一 者。B1及B2分別獨立又更佳為單鍵、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、-OCO-或-OCOCH2CH2-。
從顯現反波長分散性的觀點來看,k及l較佳為2≦k+l≦6的範圍,以k+l=4為較佳,以k=2且l=2為更佳。k=2且l=2時,因成為對稱結構,所以又更佳。
E1及E2分別獨立較佳為碳數1至17的烷二基,更佳為碳數4至12的烷二基。
以P1或P2表示的聚合性基可舉例如環氧基、乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁烷基等。該等之中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁烷基,更佳為丙烯醯氧基。
Ar較佳為具有選自由可具有取代基的芳香族烴環、可具有取代基的芳香族雜環及吸引電子基中至少一者。該芳香族烴環可舉例如苯環、萘環、蒽環等,較佳為苯環、萘環。該芳香族雜環可舉例如呋喃環、苯並呋喃環、吡咯環、吲哚環、噻吩環、苯並噻吩環、吡啶環、吡
Figure 112105619-A0101-12-0034-26
環、嘧啶環、三唑環、三
Figure 112105619-A0101-12-0034-27
環、吡咯啉環、咪唑環、吡唑環、噻唑環、苯並噻唑環、噻吩並噻唑環、
Figure 112105619-A0101-12-0034-28
唑環、苯並
Figure 112105619-A0101-12-0034-29
唑環及啡啉(phenanthroline)環等。該等之中,較佳為具有噻唑環、苯並噻唑環或苯並呋喃環,更佳為具有苯並噻唑環。而且,於Ar包含氮原子的情況,該氮原子較佳具 有π電子。
式(I)中,Ar所表示的2價芳香族基所含的π電子的合計數目Nx較佳為8以上,更佳為10以上,又更佳為14以上,特佳為16以上。而且,較佳為30以下,更佳為26以下,又更佳為24以下。
Ar所表示的芳香族基可舉例如以下的基。
Figure 112105619-A0101-12-0035-2
式(Ar-1)至式(Ar-22)中,*記號表示連結部,Z0、Z1及Z2分別獨立地表示氫原子、鹵原子、碳數1至12的烷基、氰基、硝基、碳數1至12的烷基亞磺醯基、碳數1至12的烷基磺醯基、羧基、碳數1至12的氟烷基、碳數1至6的烷氧基、碳數1至12的烷硫基、碳數1至12的N-烷基胺基、碳數2至12的N,N-二烷基胺基、碳數1至12的N-烷基胺磺醯基或碳數2至12的N,N-二烷基胺磺醯基。
Q1及Q2分別獨立地表示-CR2’R3’-、-S-、-NH-、-NR2’-、-CO-或-O-,R2’及R3’分別獨立地表示氫原子或碳數1至4的烷基。
J1及J2分別獨立地表示碳原子或氮原子。
Y1、Y2及Y3分別獨立地表示可被取代的芳香族烴基或芳香族雜環基。
W1及W2分別獨立地表示氫原子、氰基、甲基或鹵原子,m表示0至6的整數。
Y1、Y2及Y3中的芳香族烴基可舉例如苯基、萘基、蒽基、菲基、聯苯基等碳數6至20的芳香族烴基,較佳為苯基、萘基,更佳為苯基。芳香族雜環基可舉例如呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯並噻唑基等包含至少1個氮原子、氧原子、硫原子等雜原子的碳數4至20的芳香族雜環基,較佳為呋喃基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯並噻唑基。
Y1及Y2可分別獨立地為可被取代的多環系 芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。多環系芳香族烴基係指稠合多環系芳香族烴基或來自聯芳香環的基。多環系芳香族雜環基係指稠合多環系芳香族雜環基或來自聯芳香族雜環的基。
Z0、Z1及Z2分別獨立地較佳為氫原子、鹵原子、碳數1至12的烷基、氰基、硝基、碳數1至12的烷氧基,Z0更佳為氫原子、碳數1至12的烷基、氰基,Z1及Z2更佳為氫原子、氟原子、氯原子、甲基、氰基。
Q1及Q2較佳為-NH-、-S-、-NR2’-、-O-,R2’較佳為氫原子。其中,特佳為-S-、-O-、-NH-。
Ar1所表示的芳香族基可舉例如以下的式(Ar-23)所表示的基。
Figure 112105619-A0101-12-0037-3
式(Ar-23)中,*、Z1、Z2、Q1及Q2表示與前述相同的意義,U1表示可鍵結有取代基的第14族至第16族的非金屬原子。第14族至第16族的非金屬原子可舉例如碳原子、氮原子、氧原子及硫原子,較佳可舉例如=O、=S、=NR’及=C(R’)R’等。取代基R’可舉例如氫原子、鹵原子、烷基、鹵烷基、烯基、芳香基、氰基、胺基、硝基、亞硝基、羧基、碳數1至6的烷基亞磺醯基、碳數1至6的烷基磺醯 基、碳數1至6的氟烷基、碳數1至6的烷氧基、碳數1至6的烷基硫基、碳數1至6的N-烷基胺基、碳數2至12的N,N-二烷基胺基、碳數1至6的N-烷基胺磺醯基、碳數2至12的二烷基胺磺醯基等,非金屬原子為碳原子(C)的情況之2個R’可互為相同,亦可為不同。
式(Ar-1)至(Ar-23)中,從分子的安定性的觀點來看,較佳為式(Ar-6)及式(Ar-7)。
於式(Ar-16)至(Ar-22)中,Y1可與其所鍵結的氮原子及Z0一起形成芳香族雜環基。芳香族雜環基可舉例如前述中作為Ar可具有的芳香族雜環基者,可舉例如吡咯環、咪唑環、吡咯啉環、吡啶環、吡 環、嘧啶環、吲哚環、喹啉環、異喹啉環、嘌呤環、吡咯啶環等。該芳香族雜環基可具有取代基。而且,Y1可與其所鍵結的氮原子及Z0一起為前述可被取代的多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。可舉例如苯並呋喃環、苯並噻唑環、苯並 唑環等。再者,前述式(I)所表示的化合物可例如根據日本特開2010-31223號公報記載的方法製造。
聚合性液晶化合物可單獨使用或組合2種以上使用。於併用2種以上的情況,相對於聚合性液晶化合物100質量份,前述式(I)所表示的化合物的含量較佳為50質量份以上,更佳為70質量份以上,又更佳為80質量份以上。
聚合性液晶組成物可更包含溶劑、光聚合引發劑、聚合抑制劑、光敏劑、調平劑、密接性改良劑、 二色性色素等添加劑。該等添加劑可單獨使用或組合2種以上使用。
相對於聚合性液晶組成物的固體成分100質量份,聚合性液晶化合物的含量例如為70至99.5質量份,較佳為80至99質量份,更佳為90至98質量份。含量為上述範圍內時,層的配向性有變高的傾向。此處,所謂固體成分係指從組成物除去溶劑所得的成分的合計量。
溶劑可使用在補強層的項目中所例示的溶劑。相對於聚合性液晶組成物100質量份,溶劑的含量較佳為50至98質量份,更佳為70至95質量份。所以,組成物100質量份中所佔的固體成分較佳為2至50質量份。組成物的固體成分為50質量份以下時,由於組成物的黏度變低,故層的厚度變得約略均勻,而有層不易產生不均勻的傾向。上述固體成分,可考慮所欲製造的層的厚度而適當地決定。
光聚合引發劑可使用在補強層的項目中所例示的光聚合引發劑。相對於聚合性液晶化合物100質量份,光聚合引發劑的添加量通常為0.1至30質量份,較佳為1至20質量份,更佳為1至15質量份。若為上述範圍內,則充分進行聚合性基的反應且不易擾亂聚合性液晶化合物的配向。
藉由調配聚合抑制劑,可控制聚合性液晶化合物的聚合反應。聚合抑制劑可舉例如:氫醌及具有烷基醚等取代基的氫醌類;丁基鄰苯二酚等具有烷基醚等取 代基的鄰苯二酚類;鄰苯三酚類;2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等自由基捕捉劑;苯硫酚類;β-萘基胺類及β-萘酚類。為了不擾亂聚合性液晶化合物的配向且聚合聚合性液晶化合物,相對於聚合性液晶化合物100質量份,聚合抑制劑的含量通常為0.01至10質量份,較佳為0.1至5質量份,更佳為0.1至3質量份。聚合抑制劑可單獨使用或組合2種以上使用。
再者,藉由使用光敏劑,可使光聚合引發劑高感度化。光敏劑可舉例如:氧雜蒽酮、硫雜蒽酮等氧雜蒽酮類;蒽及具有烷基醚等取代基的蒽類;啡噻 ;紅螢烯。光敏劑可單獨使用或組合2種以上使用。相對於聚合性液晶化合物100質量份,光敏劑的含量通常為0.01至10質量份,較佳為0.05至5質量份,更佳為0.1至3質量份。
所謂調平劑係具有調整硬化性組成物的流動性且使塗佈組成物所得之層更平坦的功能的添加劑,可舉例如矽烷偶合劑等聚矽氧系及聚丙烯酸酯系及全氟烷基系調平劑。具體而言,可舉例如:DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上全部為Toray.Dow Corning(股)公司製);KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、 KBM-602、KBM-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-573、KBM-575、KBE-585、KBM-802、KBM-802、KBM-803、KBE-846、KBE-9007(以上全部為信越化學工業(股)公司製);TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上全部為Momentive Performance Materials Japan LLC公司製);Fluorinert(註冊商標)FC-72、Fluorinert FC-40、Fluorinert FC-43、Fluorinert FC-3283(以上全部為住友3M(股)公司製);Megafac(註冊商標)R-08、Megafac R-30、Megafac R-90、Megafac F-410、Megafac F-411、Megafac F-443、Megafac F-445、Megafac F-470、Megafac F-477、Megafac F-479、Megafac F-482、Megafac F-483(以上皆為DIC(股)公司製);EFTOP(商品名)EF301、EFTOP EF303、EFTOP EF351、EFTOP EF352(以上全部為三菱材料電子化成(股)公司製);SURFLON(註冊商標)S-381、SURFLON S-382、SURFLON S-383、SURFLON S-393、SURFLON SC-101、SURFLON SC-105、KH-40、SA-100(以上全部為AGC Seimi Chemical(股)公司製);商品名E1830、商品名W5844(DAIKIN Fine Chemicals研究所(股)製);BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353及BYK-361N(皆為商品名:BM Chemie公司製)等。調平劑可單獨使用或組合2種以上使用。
相對於聚合性液晶化合物100質量份,調平劑的含量較佳為0.01至5質量份,更佳為0.05至3質量份。調平劑的含量為上述範圍內時,所得之層有更平滑 的傾向,所以較佳。所謂二色性色素係指具有分子的在長軸方向之吸光度與在短軸方向之吸光度不同的性質的色素,二色性色素較佳為具有吸收可見光的特性,更佳為在380至680nm的範圍具有吸收最大波長(λMAX)者。如此的二色性色素可舉例如吖啶色素、 色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等,其中較佳為偶氮色素。偶氮色素可舉例如單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及二苯乙烯偶氮色素等,較佳為雙偶氮色素及三偶氮色素。二色性色素可單獨或組合,為了在可見光全部區域得到吸收,較佳為組合3種以上的二色性色素,更佳為組合3種以上的偶氮色素。
偶氮色素可舉例如下述式(II)所示之化合物(以下有時稱為「化合物(II)」)。
T1-A1(-N=N-A2)p-N=N-A3-T2 (II)[式(II)中,
A1、A2及A3分別獨立地表示可具有取代基的1,4-伸苯基、萘-1,4-二基或可具有取代基的2價雜環基,T1及T2為吸引電子基或釋出電子基,相對於偶氮鍵結面內而言在實質上180°的位置具有。p表示0至4的整數。於p為2以上的情況,各A2可互為相同,亦可為不同。在可見光區域顯示吸收的範圍中-N=N-鍵可被-C=C-、-COO-、-NHCO-或-N=CH-鍵取代]
A1、A2及A3中之1,4-伸苯基、萘-1,4-二基及2價雜環基所具有的任意取代基可舉例如:甲基、乙基 及丁基等碳數1至4的烷基;甲氧基、乙氧基及丁氧基等碳數1至4的烷氧基;三氟甲基等碳數1至4的氟烷基;氰基;硝基;氯原子、氟原子等鹵原子;胺基、二乙基胺基及吡咯啶基等取代或無取代胺基(所謂取代胺基係指具有1個或2個碳數1至6的烷基的胺基、或者2個取代烷基互相鍵結而形成有碳數2至8的烷二基的胺基。無取代胺基為-NH2)。再者,碳數1至6的烷基可舉例如甲基、乙基及己基等。碳數2至8的烷二基可舉例如伸乙基、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-1,8-二基等。為了被包括於如層列狀液晶等高度有序的液晶結構中,A1、A2及A3較佳為無取代或氫被甲基或甲氧基取代的1,4-伸苯基或2價雜環基,p較佳為0或1。其中,p為1且A1、A2及A3的3個結構中至少2個為1,4-伸苯基,就具有分子合成的簡便性及高性能兩者之點而言為更佳。
2價雜環基可舉例如從喹啉、噻唑、苯並噻唑、噻吩並噻唑、咪唑、苯並咪唑、 唑及苯並 唑中除去2個氫原子而得的基。於A2為2價雜環基的情況,較佳係分子鍵結角度實質上成為180°的結構,具體而言,更佳係2個5員環稠合而成的苯並噻唑、苯並咪唑、苯並 唑結構。
T1及T2為吸引電子基或釋出電子基,較佳為不同的結構,更佳係T1為吸引電子基及T2為釋出電子基或者T1為釋出電子基及T2為吸引電子基之關係。具體 而言,T1及T2互相獨立地較佳為碳數1至4的烷基、碳數1至4的烷氧基、氰基、硝基、具有1個或2個碳數1至6的烷基的胺基或者2個取代烷基互相鍵結而形成有碳數2至8的烷二基的胺基、或三氟甲基,其中為了被包括於如層列狀液晶等高度有序的液晶結構中,必須為分子的排除體積更小的結構體,故較佳為碳數1至6的烷基、碳數1至6的烷氧基、氰基、具有1個或2個碳數1至6的烷基的胺基或者2個取代烷基互相鍵結而形成有碳數2至8的烷二基的胺基。
如此的偶氮色素可舉例如以下者。
Figure 112105619-A0101-12-0044-4
Figure 112105619-A0101-12-0044-5
Figure 112105619-A0101-12-0044-6
Figure 112105619-A0101-12-0045-7
Figure 112105619-A0101-12-0045-8
Figure 112105619-A0101-12-0045-9
式(2-1)至(2-6)中,
B1至B20分別獨立地表示氫原子、碳數1至6的烷基、碳數1至6的烷氧基、氰基、硝基、取代或無取代胺基(取代胺基及無取代胺基的定義係如同前述)、氯原子或三氟甲基。而且,從得到高偏光性能的觀點來看,B2、B6、B9、B14、B18、B19較佳為氫原子或甲基,更佳氫原子。
n1至n4分別獨立地表示0至3的整數。
於n1為2以上的情況,複數個B2分別可為相同,亦可為不同;
於n2為2以上的情況,複數個B6分別可為相同,亦可為不同;
於n3為2以上的情況,複數個B9分別可為相同,亦可為不同;
於n4為2以上的情況,複數個B14分別可為相同,亦可為不同。
前述蒽醌色素,較佳為式(2-7)所表示的化合物。
Figure 112105619-A0101-12-0046-10
[式(2-7)中,
R1至R8分別獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵原子。
Rx表示碳數1至4的烷基或碳數6至12的芳香基]
前述 色素較佳為式(2-8)所表示的化合物。
Figure 112105619-A0101-12-0046-11
[式(2-8)中,
R9至R15分別獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵原子。
Rx表示碳數1至4的烷基或碳數6至12的芳香基]
前述吖啶色素較佳為式(2-9)所表示的化合物。
Figure 112105619-A0101-12-0047-12
[式(2-9)中,
R16至R23分別獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵原子。
Rx表示碳數1至4的烷基或碳數6至12的芳香基]
式(2-7)、式(2-8)及式(2-9)中之Rx所表示的碳數1至4的烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等,碳數6至12的芳香基可舉例如苯基、甲苯基、二甲苯基等。
前述花青色素較佳為式(2-10)所表示的化合物及式(2-11)所表示的化合物。
Figure 112105619-A0101-12-0047-13
[式(2-10)中,
D1及D2分別獨立地表示式(2-10a)至式(2-10d)的任一式所表示的基。
Figure 112105619-A0101-12-0047-14
n5表示1至3的整數]
Figure 112105619-A0101-12-0048-15
[式(2-11)中,
D3及D4分別獨立地表示式(2-11a)至式(2-11h)的任一式所表示的基。
Figure 112105619-A0101-12-0048-16
n6表示1至3的整數]
從得到良好的光吸收特性的觀點來看,相對於聚合性液晶化合物100質量份,二色性色素的含量(包含複數種的情況則為其合計量)通常為0.1至30質量份,較佳為1至20質量份,更佳為3至15質量份。二色性色素的含量少於該範圍時,光吸收變得不足,無法得到充分的偏光性能,多於該範圍時,有阻礙液晶分子的配向的情況。
聚合性液晶組成物可藉由將聚合性液晶化合物及添加劑等聚合性液晶化合物以外的成分在預定溫度攪拌等而得。
λ/4相位差層4及垂直配向液晶硬化層6較 佳係形成於會賦予配向控管力的配向層上。更詳細而言,λ/4相位差層4,可將前述聚合性液晶組成物塗佈於配向層5上,然後除去溶劑,將包含配向狀態的聚合性液晶化合物之聚合性液晶組成物藉由加熱及/或活性能量線使其硬化而得。垂直配向液晶硬化層6,可將前述聚合性液晶組成物塗佈於垂直配向層7上,然後除去溶劑,將包含配向狀態的聚合性液晶化合物之聚合性液晶組成物藉由加熱及/或活性能量線使其硬化而得。
塗佈聚合性液晶組成物於配向層5或垂直配向層7上的方法可舉例如於補強層的項目中所例示的塗佈方法A。除去溶劑的方法可舉例如於補強層的項目中所例示的溶劑除去方法A。照射的活性能量線係依據聚合性液晶化合物的種類、於包含光聚合引發劑的情況之光聚合引發劑的種類及該等的量而適當地選擇。活性能量線、其光源可使用補強層的項目中所例示者。而且,對聚合性液晶組成物照射紫外線的情況,紫外線照射強度、照射時間及累積光量也可在補強層的項目中所例示的範圍使用。於累積光量為上述記載的範圍以下的情況,聚合性液晶化合物的硬化變得不足,補強性有不足的情況。相反地,於累積光量為上述記載的範圍以上的情況,橢圓偏光板有著色的情況。
[配向層]
配向層5具有使聚合性液晶化合物在預定方向配向的配向控管力。例如配向層5若是會顯現水平配向控管力作 為配向控管力的材料,則聚合性液晶化合物可形成水平配向或混合配向,若是會顯現垂直配向控管力的材料,則聚合性液晶化合物可形成垂直配向或傾斜配向。而且,由於垂直配向液晶硬化層6所含的聚合性液晶化合物形成垂直配向,故垂直配向層7係由顯現垂直配向控管力的材料所構成。配向控管力可藉由配向層的種類、表面狀態、摩擦條件等而任意地調整,於由光配向性聚合物形成的情況,可藉由偏光照射條件等而任意地調整。而且,可藉由選擇聚合性液晶化合物的表面張力、液晶性等物性而控制液晶配向。
配向層5或配向層7較佳係具有不因聚合性液晶組成物的塗佈等而溶解的耐溶劑性,且具有在用以除去溶劑、聚合性液晶化合物的配向之加熱處理之耐熱性者。
顯現使λ/4相位差層4在水平方向配向的配向控管力的水平配向層可舉例如摩擦配向層、光配向層及表面具有凹凸圖形、複數個溝槽的溝槽配向層等。例如於應用在長條卷狀膜的情況,就可容易地控制配向方向之點而言,較佳為光配向層。
摩擦配向層通常可藉由塗佈包含配向性聚合物及溶劑的組成物(以下亦稱為摩擦配向層形成用組成物)於基材,除去溶劑,形成塗佈膜,摩擦該塗佈膜,而賦予配向控管力。
配向性聚合物可舉例如具有醯胺鍵的聚醯 胺、明膠類、具有醯亞胺鍵的聚醯亞胺及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
Figure 112105619-A0101-12-0051-30
唑、聚伸乙基亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯啶酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯類。該等配向性聚合物可單獨使用或組合2種以上使用。
摩擦配向層形成用組成物中的配向性聚合物的濃度若是配向性聚合物完全溶解於溶劑的範圍即可。相對於該組成物100質量份,配向性聚合物的含量較佳為0.1至20質量份,更佳為0.1至10質量份。
摩擦配向層形成用組成物可從市場取得。市售品可舉例如SUNEVER(註冊商標,日產化學工業(股)公司製)、OPTOMER(註冊商標,JSR(股)公司製)等。
溶劑可使用例如補強層的項目中所例示的溶劑。塗佈摩擦配向層形成用組成物於基材的方法可舉例如前述塗佈方法A,除去溶劑的方法可舉例如前述溶劑除去方法A。
摩擦處理的方法可舉例如使前述塗佈膜接觸捲繞有摩擦布並旋轉的摩擦滾輪的方法。進行摩擦處理時,若進行遮蔽,則可在配向膜形成配向方向不同的複數個區域(圖形)。
光配向層通常藉由將包含具有光反應性基的聚合物或單體與溶劑的組成物(也稱為光配向層形成用組成物)塗佈於基材,除去溶劑後,照射偏光(較佳為偏光UV)而得。光配向層可藉由選擇照射的偏光的偏光方向, 而任意地控制配向控管力的方向。
所謂光反應性基係指藉由光照射而產生配向能力的基。具體而言,可舉例如藉由光照射而產生之分子的配向誘發反應、異構化反應、光二聚化反應、光交聯反應或光分解反應等參與配向能力的起源之光反應的基。光反應性基較佳為具有不飽和鍵(特別是雙鍵)的基,特佳為具有選自由碳-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)所成群組的至少一者的基。
具有C=C鍵的光反應性基可舉例如乙烯基、多烯基、二苯乙烯基、茋唑(stilbazole)基、茋唑鎓基、查耳酮基及肉桂醯基。具有C=N鍵的光反應性基可舉例如具有芳香族席夫鹼、芳香族腙等結構的基。具有N=N鍵的光反應性基可舉例如偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲
Figure 112105619-A0101-12-0052-31
基(formazan)及具有氧偶氮苯結構的基。具有C=O鍵的光反應性基可舉例如二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及馬來醯亞胺基。該等基可具有烷基、烷氧基、芳香基、烯丙氧基、氰基、烷氧基羰基、羥基、磺酸基、鹵烷基等取代基。
參與光二聚化反應或光交聯反應的基,就配向性佳之點而言為較佳。其中,較佳為參與光二聚化反應的光反應性基,就配向所需的偏光照射量較少且容易得到熱安定性、經時安定性佳的光配向層之點而言,較佳為肉桂醯基及查耳酮基。具有光反應性基的聚合物特佳為在 該聚合物側鏈的末端部具有會成為肉桂酸結構或肉桂酸酯結構的肉桂醯基者。
具有光反應性基的聚合物或單體的含量可依聚合物或單體的種類、目的之光配向層的厚度而調節,相對於光配向層形成用組成物100質量份,較佳係至少為0.2質量份以上,更佳為0.3至10質量份的範圍。
溶劑可使用例如補強層的項目中所例示的溶劑。塗佈光配向層形成用組成物於基材的方法可舉例如前述塗佈方法A,除去溶劑的方法可舉例如前述溶劑除去方法A。
照射偏光可為例如對於從塗佈於基材上的光配向層形成用組成物除去溶劑而得者直接照射偏光的形式。而且,該偏光較佳係實質上為平行光。照射的偏光的波長可為具有光反應性基的聚合物或單體的光反應性基可吸收光能量的波長區域者。具體而言,特佳為波長250至400nm的範圍的UV(紫外線)。照射該偏光的光源可舉例如氙燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵素燈、KrF、ArF等紫外光雷射等。其中,高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵素燈,因在波長313nm的紫外線的發光強度大,所以較佳。藉由使從前述光源的光通過適合的偏光元件並照射,可照射偏光UV。偏光元件可舉例如偏光濾光器、格蘭-湯姆森(Glan-Thompson)、格蘭-泰勒(Glan-Taylor)等的偏光稜鏡以及線柵。其中,從大面積化及對熱的耐性的觀點來看,較佳為線柵型偏光元件。
再者,進行磨擦或偏光照射時,若進行遮蔽,則可形成液晶配向方向不同的複數個區域(圖形)。
溝槽(groove)配向層係膜表面具有凹凸圖形或複數個溝槽的膜。於在具有等間隔排列的複數個直線狀溝槽的膜塗佈聚合性液晶化合物的情況,液晶分子在沿著該溝槽的方向配向。
得到溝槽配向層的方法可舉例如:於感光性聚醯亞胺膜表面,隔著具有圖形形狀的狹縫的曝光用遮罩,曝光後,進行顯像及洗滌處理,形成凹凸圖形的方法;於表面具有溝槽的板狀母盤,形成硬化前的UV硬化樹脂的層,將所形成的樹脂層移至基材後硬化的方法;以及對形成於基材的硬化前的UV硬化樹脂的膜,壓接具有複數個溝槽的滾輪狀的母盤,形成凹凸,然後硬化的方法等。
顯現使垂直配向液晶硬化層6在垂直方向配向的配向控管力的垂直配向層較佳為應用會使配向層表面的表面張力降低的材料。如此的材料可舉例如上述配向性聚合物,例如聚醯亞胺、聚醯胺、其水解物之聚醯胺酸、全氟烷基等的氟系聚合物及矽烷化合物以及該等的藉由縮合反應所得之聚矽氧烷化合物。垂直配向層可藉由將包含如此的材料與溶劑例如補強層的項目中所例示的溶劑之組成物(以下亦稱為垂直配向層形成用組成物)塗佈於基材,除去溶劑後,對塗佈膜實施加熱等而得。
於垂直配向層使用矽烷化合物的情況,從容易降低表面張力、容易提高與鄰接層的密接性的觀點來 看,較佳係至少垂直配向層7為由構成元素中包含Si元素及C元素的化合物所構成的層,可適合使用矽烷化合物。至少垂直配向層7為由構成元素中包含Si元素及C元素的化合物所構成時,可提高與鄰接層的密接性,且提高所形成的橢圓偏光板的加工特性。
矽烷化合物可適合應用上述矽烷偶合劑等聚矽氧系,可舉例如:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-環氧丙氧基丙基乙氧基二甲基矽烷等。
矽烷化合物可為聚矽氧單體型者,亦可為聚矽氧寡聚物(聚合物)型者。將聚矽氧寡聚物以(單體)-(單體)共聚物的形式表示時,可舉例如:3-巰基丙基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-巰基丙基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-巰基丙基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及3-巰基丙基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚 物等含有巰基丙基的共聚物;巰基甲基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、巰基甲基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、巰基甲基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及巰基甲基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物等含有巰基甲基的共聚物;3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物等含有甲基丙烯醯氧基丙基的共聚物;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及3-丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物等含有丙烯醯氧基丙基的共聚物;乙烯基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、乙烯基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、乙烯基三乙氧 基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、乙烯基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、乙烯基甲基二甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、乙烯基甲基二甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、乙烯基甲基二乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及乙烯基甲基二乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物等含有乙烯基的共聚物;3-胺基丙基三甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基三甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基三乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基三乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷-四甲氧基矽烷共聚物及3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷-四乙氧基矽烷共聚物等含有胺基的共聚物等。矽烷化合物可單獨使用或組合2種以上使用。而且,有使用來作為調平劑的情況,也可使用矽烷偶合劑等。
該等之中,較佳為分子末端具有烷基的矽烷化合物,更佳為具有碳數3至30的烷基之矽烷化合物。
於本發明的較佳實施態樣中,垂直配向液晶硬化層6與補強層8之間具有膜厚5μm以下的垂直配向層7,該垂直配向層7為由構成元素中包含Si元素、C元素及O元素的化合物所構成的層。從提高與鄰接的層的密接性的觀點、以及垂直配向液晶硬化層6形成用組成物的塗佈性的觀點來看,垂直配向層7較佳為由構成元素中包含Si元素、C元素及O元素的化合物所構成,可適合使用 矽烷化合物。形成垂直配向層7的矽烷化合物的包含鍵結於Si原子之C原子的取代基較佳為烷基或烷氧基的碳原子數較佳為1至30,更佳為2至25,又更佳為3至20。亦即,Si元素與C元素的比(Si/C,莫耳比)較佳為0.03至1.00,更佳為0.04至0.50,又更佳為0.05至0.33。Si/C比為上述的下限以上時,垂直配向液晶硬化層6形成用組成物的塗佈性提高,Si/C比為上限以下時,可提高與鄰接層的密接性。
溶劑可使用例如補強層8的項目中所例示的溶劑。塗佈垂直配向層形成用組成物於基材的方法可舉例如前述塗佈方法A,除去溶劑的方法可舉例如前述溶劑除去方法A。
配向層形成用組成物亦即前述摩擦配向層形成用組成物、前述光配向層形成用組成物等水平配向層形成用組成物及前述垂直配向層形成用組成物,除溶劑外,還可包含例如與聚合性液晶組成物所含的添加劑相同的添加劑。
從薄膜化的觀點來看,配向層5及垂直配向層7的膜厚分別較佳為1μm以下,更佳為0.5μm以下,又更佳為0.3μm以下。而且,配向層5及垂直配向層7的膜厚分別較佳為1nm以上,更佳為5nm以上,又更佳為10nm以上,特佳為30nm以上。配向層5及垂直配向層7的膜厚可使用橢圓偏光儀或接觸式膜厚計測定。
[黏接著劑]
黏接著劑3可舉例如感壓式黏著劑、乾燥固化型接著劑及化學反應型接著劑。化學反應型接著劑可舉例如活性能量線硬化型接著劑。
感壓式黏著劑通常包含聚合物,亦可包含溶劑。聚合物可舉例如丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺酯或聚醚等。其中,包含丙烯酸系聚合物的丙烯酸系黏著劑,由於光學透明性佳,具有適當的潤濕性、聚集力,接著性佳,並且耐候性、耐熱性等高,在加熱、加濕的條件下不易產生浮起、剝離等,所以較佳。
丙烯酸系聚合物較佳為酯部分的烷基為甲基、乙基或丁基等碳數1至20的烷基之(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥基乙酯等具有官能基的(甲基)丙烯酸系單體的共聚物。
包含如此的共聚物的感壓式黏著劑,由於黏著性佳,即使在貼合於被轉印體後除去時在被轉印體也不產生殘膠等,可較容易地除去,所以較佳。丙烯酸系聚合物的玻璃轉化溫度較佳為25℃以下,更佳為0℃以下。如此的丙烯酸系聚合物的質量平均分子量較佳為10萬以上。
溶劑可舉例如作為上述溶劑而列舉的溶劑等。感壓式黏著劑可含有光擴散劑。光擴散劑係對黏著劑賦予光擴散性的添加劑,若是具有與黏著劑所包含的聚合物的折射率不同的折射率的微粒子即可。光擴散劑可舉例如由無機化合物所構成的微粒子及由有機化合物(聚合物) 所構成的微粒子。包含丙烯酸系聚合物,黏著劑作為有效成分所包含的聚合物大多具有1.4至1.6左右的折射率,故以從折射率為1.2至1.8之光擴散劑中適當地選擇為較佳。黏著劑作為有效成分所包含的聚合物與光擴散劑的折射率差通常為0.01以上,從顯示裝置的亮度與顯示性的觀點來看,較佳為0.01至0.2。使用來作為光擴散劑的微粒子較佳為球形微粒子且接近單分散的微粒子,更佳為平均粒徑為2至6μm的微粒子。折射率藉由一般的最小偏角法或阿貝折射計測定。
由無機化合物所構成的微粒子可舉例如氧化鋁(折射率1.76)及氧化矽(折射率1.45)等。由有機化合物(聚合物)所構成的微粒子可舉例如三聚氰胺珠粒(折射率1.57)、聚甲基丙烯酸甲酯珠粒(折射率1.49)、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物樹脂珠粒(折射率1.50至1.59)、聚碳酸酯珠粒(折射率1.55)、聚乙烯珠粒(折射率1.53)、聚苯乙烯珠粒(折射率1.6)、聚氯乙烯珠粒(折射率1.46)及聚矽氧樹脂珠粒(折射率1.46)等。相對於聚合物100質量份,光擴散劑的含量通常為3至30質量份。
感壓式黏著劑的厚度依其密接力等而決定,故無特別限制,通常為1μm至40μm。從加工性、耐久性等之點來看,該厚度較佳為3μm至25μm,更佳為5μm至20μm。藉由將從黏著劑所形成的黏接著劑層的厚度設為5μm至20μm,可保持從正面看顯示裝置的情況、從斜方向看顯示裝置的情況之亮度,不易產生顯示圖像的滲色、 模糊。
乾燥固化型接著劑可包含溶劑。乾燥固化型接著劑可舉例如:含有具有羥基、羧基或胺基等質子性官能基及乙烯性不飽和基的單體的聚合物或胺酯樹脂作為主成分,且再含有多元醛、環氧化合物、環氧樹脂、三聚氰胺化合物、氧化鋯化合物及鋅化合物等交聯劑或硬化性化合物的組成物等。具有羥基、羧基或胺基等質子性官能基及乙烯性不飽和基的單體的聚合物可舉例如乙烯-順丁烯二酸共聚物、衣康酸共聚物、丙烯酸共聚物、丙烯醯胺共聚物、聚乙酸乙烯酯的皂化物及聚乙烯醇系樹脂等。
聚乙烯醇系樹脂可舉例如聚乙烯醇、部分皂化的聚乙烯醇、完全皂化的聚乙烯醇、羧基改性聚乙烯醇、乙醯乙醯基改性聚乙烯醇、羥甲基改性聚乙烯醇及胺基改性聚乙烯醇等。相對於水100質量份,水系黏接著劑中之聚乙烯醇系樹脂的含量通常為1至10質量份,較佳為1至5質量份。
胺酯樹脂可舉例如聚酯系離子聚合物型胺酯樹脂等。此處所謂聚酯系離子聚合物型胺酯樹脂係指具有聚酯骨架之胺酯樹脂,且為其中導入有少量離子性成分(親水成分)的樹脂。如此的離子聚合物型胺酯樹脂,不使用乳化劑,並在水中乳化成為乳膠,故可作為水系黏接著劑。於使用聚酯系離子聚合物型胺酯樹脂的情況,以調配水溶性環氧化合物作為交聯劑為有效。
環氧樹脂可舉例如:使由二伸乙基三胺或 三伸乙基四胺等聚伸烷基聚胺與己二酸等二羧酸的反應所得之聚醯胺聚胺,和環氧氯丙烷反應而得之聚醯胺環氧樹脂等。如此的聚醯胺環氧樹脂的市售品可舉例如”Sumirez resin(註冊商標)650”及”Sumirez resin675”(以上住化Chemtex股份公司製)、”WS-525”(日本PMC股份公司製)等。於調配環氧樹脂的情況,相對於聚乙烯醇系樹脂100質量份,環氧樹脂添加量通常為1至100質量份,較佳為1至50質量份。
由乾燥固化型接著劑所形成的黏接著劑層的厚度通常為0.001至5μm,較佳為0.01至2μm,更佳為0.01至0.5μm。由乾燥固化型接著劑所形成的黏接著劑層的厚度太厚時,容易變成外觀不良。
活性能量線硬化型接著劑可包含溶劑。所謂活性能量線硬化型接著劑係指受到活性能量線的照射而硬化的接著劑。活性能量線硬化型接著劑可舉例如:含有環氧化合物及陽離子聚合引發劑的陽離子聚合性接著劑、含有丙烯酸系硬化成分及自由基聚合引發劑的自由基聚合性接著劑、含有環氧化合物等陽離子聚合性硬化成分及丙烯酸系化合物等自由基聚合性硬化成分兩者且再含有陽離子聚合引發劑及自由基聚合引發劑的接著劑、以及不包含該等聚合引發劑且藉由照射電子束而硬化的接著劑等。
其中,較佳為含有丙烯酸系硬化成分及光自由基聚合引發劑的自由基聚合性的活性能量線硬化型接著劑、含有環氧化合物及光陽離子聚合引發劑的陽離子聚 合性的活性能量線硬化型接著劑。丙烯酸系硬化成分可舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯等(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸等。含有環氧化合物的活性能量線硬化型接著劑可再含有環氧化合物以外的化合物。環氧化合物以外的化合物可舉例如氧雜環丁烷化合物、丙烯酸化合物等。
光自由基聚合引發劑及光陽離子聚合引發劑可舉例如上述的光自由基聚合引發劑及光陽離子聚合引發劑。相對於活性能量線硬化型接著劑100質量份,自由基聚合引發劑以及陽離子聚合引發劑的含量通常為0.5至20質量份,較佳為1至15質量份。
於活性能量線硬化型接著劑中,可再含有離子捕捉劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、黏著賦予劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、可塑劑及消泡劑等。
於本說明書中,所謂活性能量線係定義為可分解會產生活性物種的化合物而產生活性物種的能量線。如此的活性能量線可舉例如可見光、紫外線、紅外線、X射線、α射線、β射線、γ射線及電子束等,較佳為紫外線及電子束。較佳的紫外線的照射條件係與前述的聚合性液晶化合物的聚合相同。
[橢圓偏光板]
本發明的橢圓偏光板1、10及100因前述垂直配向液晶硬化層6與補強層8之層間距離為5μm以下,故充分補強薄膜的垂直配向液晶硬化層6,可抑制或防止在切割 端面之波狀起伏等缺陷。所以,可應用於顯示器用途。
於本發明的橢圓偏光板中,補強層8、配向層5及垂直配向層7較佳為具有3維折射率的各向同性(也稱為等向性)的層。
本發明的橢圓偏光板1、10及100的膜厚分別較佳為10至300μm,更佳為20至200μm,又更佳為30至100μm。橢圓偏光板的膜厚為上述的下限以上時,從加工特性的觀點來看為有利,橢圓偏光板的膜厚為上述的上限以下時,從薄膜化的觀點來看為有利。
本發明的橢圓偏光板1、10及100,於鄰接的各層中,在波長550nm的面內平均折射率的差較佳為0.20以下。面內平均折射率的差為上述上限以下時,在各層間的界面之反射變小。再者,面內平均折射率可根據實施例記載的方法測定。
[橢圓偏光板的製造方法]
第1圖所示的橢圓偏光板1可藉由分別形成偏光層2、λ/4相位差層4與配向層5的積層體A、以及垂直配向液晶硬化層6與垂直配向層7與補強層8的積層體B後,隔著黏接著劑3貼合而得。例如於基材上形成依序積層有配向層5及λ/4相位差層4的積層體A,以及於基材上形成依序積層有補強層8、垂直配向層7及垂直配向液晶硬化層6的積層體B,將偏光層2與積層體A的λ/4相位差層4側隔著黏接著劑3,以使偏光層2的吸收軸與λ/4相位差層4的慢軸所成的角度成為45°之方式貼合,只剝離基材,製 作積層體C。然後,將積層體C的配向層5側與積層體B的垂直配向液晶硬化層6側隔著黏接著劑3貼合,只剝離基材,藉此可製作橢圓偏光板1。
第2圖所示的橢圓偏光板10可藉由分別製作偏光層2、前述積層體A及前述積層體B,將偏光層2與積層體B的垂直配向液晶硬化層6側隔著黏接著劑3貼合,只剝離基材,而製作積層體D。然後,可將積層體D的補強層8側與積層體A的λ/4相位差層4側隔著黏接著劑3,以使偏光層2的吸收軸相對於λ/4相位差層4的慢軸(光軸)而言實質上成為45°之方式貼合,只剝離基材而製作。
第3圖所示的橢圓偏光板100可藉由分別製作偏光層2、前述積層體A及前述積層體B,將積層體A的λ/4相位差層4側與積層體B的垂直配向液晶硬化層6側隔著黏接著劑3貼合,剝離兩者的基材,製作積層體E。然後,將積層體E的補強層8側與偏光層2隔著黏接著劑3,以使偏光層2的吸收軸相對於λ/4相位差層4的慢軸(光軸)而言實質上成為45°之方式貼合而可製作。
(基材)
基材可舉例如玻璃基材及膜基材,從加工性的觀點來看,較佳為膜基材,就可連續製造之點而言,更佳為長條卷狀膜。構成膜基材的樹脂可舉例如:聚乙烯、聚丙烯、降莰烯系聚合物等聚烯烴;環狀烯烴系樹脂;聚乙烯醇;聚對苯二甲酸乙二酯;聚甲基丙烯酸酯;聚丙烯酸酯;三 乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素及纖維素乙酸酯丙酸酯等纖維素酯;聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯;聚碸;聚醚碸;聚醚酮;聚苯硫醚及聚苯醚等塑膠。在該基材的與黏著劑層的接合面,可實施如聚矽氧處理等離型處理。市售的纖維素酯基材可舉例如”FUJITAC FILM”(FUJIFILM股份公司製);”KC8UX2M”、”KC8UY”及”KC4UY”(以上柯尼卡美能達光學股份公司製)等。可將如此的樹脂藉由溶劑澆注法、熔融擠出法等習知手段製膜,而成為基材。
市售的環狀烯烴系樹脂可舉例如”Topas”(註冊商標)(Ticona公司(獨)製)、”ARTON”(註冊商標)(JSR股份公司製)、”ZEONOR”(註冊商標)、”ZEONEX”(註冊商標)(以上日本ZEON股份公司製)及”APEL”(註冊商標)(三井化學股份公司製)。可使用市售的環狀烯烴系樹脂基材。市售的環狀烯烴系樹脂基材可舉例如”Escena”(註冊商標)、”SCA40”(註冊商標)(以上積水化學工業股份公司製)、”ZEONOR FILM”(註冊商標)(OPTES股份公司製)及”ARTON FILM”(註冊商標)(JSR股份公司製)。
基材較佳為容易積層各層且容易剝離的厚度。如此的基材的厚度通常為5至300μm,較佳為10至150μm。
[橢圓偏光板的其他態樣]
第1至3圖所示的橢圓偏光板1、10及100雖包含黏著劑3、配向層5及垂直配向層7,但本發明的橢圓偏光板至少具有偏光層、λ/4相位差層、垂直配向液晶硬化層、 補強層即可,亦可包含該等以外的層例如其他配向液晶硬化層、保護層等。
其他配向液晶硬化層可舉例如在λ/4相位差層的項目中所例示的正A板、正C板、負A板、負C板等。
於較佳的態樣中,其他配向液晶硬化層具有式(6)所表示的光學特性,較佳具有式(6-1)所表示的光學特性。面內相位差值Re(550)可用與上述λ/4相位差層的面內相位差值的調整方法相同的方法調整。
200nm<Re(550)<320nm (6)
265nm<Re(550)<285nm (6-1)
而且,其他配向液晶硬化層的Re(450)/Re(550)可為1.00以上,亦可為1.00以下,從提高橢圓偏光板的橢圓率的觀點來看,越接近λ/4相位差層4的ReQ(450)/ReQ(550)越佳,針對Re(650)/Re(550)同樣以接近λ/4相位差層4的ReQ(650)/ReQ(550)的值者為較佳。
其他配向液晶硬化層的膜厚較佳為0.5μm至5.0μm,更佳為2.0μm至4.5μm。
保護層較佳係由下述保護層形成用組成物所形成,該保護層形成用組成物通常含有由多官能基丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、胺酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、環氧基丙烯酸酯等所構成的丙烯酸系寡聚物或聚合物、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯吡咯啶酮、澱粉類、甲基纖維素、羧基甲基纖維素、海藻酸鈉等水溶性聚合物與 溶劑。
保護層形成用組成物所含的溶劑可舉例如與聚合性液晶組成物的項目中所例示的溶劑相同的溶劑,其中,選自由水、醇溶劑及醚溶劑所成群組的至少一種溶劑,就不溶解形成保護層的層之點而言較佳。醇溶劑可舉例如甲醇、乙醇、丁醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇丁基醚及丙二醇單甲醚。醚溶劑可舉例如乙二醇單甲醚乙酸酯及丙二醇單甲醚乙酸酯。其中,較佳為乙醇、異丙醇、丙二醇單甲醚及丙二醇單甲醚乙酸酯。
保護層的膜厚為0.1μm至10μm,更佳為0.3μm至5.0μm。
本發明的橢圓偏光板,可如第1至3圖所示的橢圓偏光板,在形成各層後隔著黏接著劑貼合各層,亦可為將各層不隔著黏接著劑等而直接積層。貼合各層的方法可為例如於基材上分別積層各層,隔著黏接著劑將層貼合後,剝離基材的方法;或者剝離基材後,隔著黏接著劑將層貼合的方法。再者,直接積層各層的方法或將層積層於基材上的方法可使用與上述將各層形成於基材的方法相同的方法。而且,在將層積層於基材上之前、將各層隔著黏接著劑貼合之前,可於基材表面或各層的表面實施表面處理例如電暈處理、電漿處理等。
[顯示裝置]
本發明的橢圓偏光板可利用於顯示裝置。所謂顯示裝置係具有顯示機構的裝置,且包含發光元件或發光裝置作 為發光源。顯示裝置可舉例如液晶顯示裝置、有機電激發光(EL)顯示裝置、無機電激發光(EL)顯示裝置、觸控面板顯示裝置、電子發射顯示裝置(電場發射顯示裝置(FED等)、表面電場發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用了電子印墨、電泳元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投影型顯示裝置(光柵光閥(GLV)顯示裝置、具有數位微鏡裝置(DMD)的顯示裝置等)及壓電陶瓷顯示器等。液晶顯示裝置包括穿透型液晶顯示裝置、半穿透型液晶顯示裝置、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的任一種。該等顯示裝置可為顯示2維影像的顯示裝置,亦可為顯示3維影像的立體顯示裝置。尤其,具備本發明的橢圓偏光板的顯示裝置較佳為有機EL顯示裝置及觸控面板顯示裝置,特佳為有機EL顯示裝置。本發明也包含具備本發明的橢圓偏光板的有機EL顯示裝置。
本發明的有機EL顯示裝置的較佳態樣可舉例如將第1圖所示的橢圓偏光板的補強層8側隔著黏接著劑與有機EL面板貼合而成的裝置、將第2圖或第3圖所示的橢圓偏光板的配向層5隔著黏接著劑與有機EL面板貼合而成的裝置。
[實施例]
以下,藉由實施例,更具體地說明本發明。又,例中的「%」及「份」,除非另有說明,否則係意指質量%及質量份。而且,以下的實施例所使用的聚合物膜、裝置及測定方法係如下述。
‧電暈處理裝置使用春日電機股份公司製的AGF-B10。
‧電暈處理,在對基材塗佈組成物的情況,可適當地實施。使用上述電暈處理裝置,在輸出0.3kW、處理速度3m/分鐘的條件下進行1次。
‧偏光UV照射裝置使用Ushio電機股份公司製的附偏光片單元的SPOT CURE SP-9。
‧高壓水銀燈使用Ushio電機股份公司製的Unicure VB-15201BY-A。
‧面內方向的相位差值Re(λ)使用王子計測機器股份公司製的KOBRA-WPR進行測定。
‧厚度方向的相位差值Rth(λ)及膜厚使用日本分光股份公司製的橢圓偏光儀M-220或接觸式膜厚計(Nikon公司製MH-15M、Counter TC101、MS-5C)進行測定。而且,Si/C的比係由垂直配向層7的元素分析、使用X射線光電分光法的表面構成元素的測定而計算出,或者在垂直配向層7的形成所使用的化合物的結構式為完全已知的情況,可由結構式計算出。
(實施例1)
如以下的方式製作第1圖所示的層構成的橢圓偏光板1。
[偏光層2的製造]
將平均聚合度約2400、皂化度99.9莫耳%以上、厚度75μm的聚乙烯醇膜浸漬於30℃的純水後,以30℃浸漬於 碘/碘化鉀/水的質量比為0.02/2/100的水溶液,進行碘染色(碘染色步驟)。然後,將經過碘染色步驟的聚乙烯醇膜以56.5℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為12/5/100的水溶液而進行硼酸處理(硼酸處理步驟)。將經過硼酸處理步驟的聚乙烯醇膜使用8℃的純水洗淨後,於65℃進行乾燥,得到碘吸附配向於聚乙烯醇的偏光片(延伸後的厚度為27μm)。此時,於碘染色步驟及硼酸處理步驟中進行延伸。如此的延伸的總延伸倍率為5.3倍。將所得之偏光片與經皂化處理的三乙醯基纖維素膜(柯尼卡美能達公司製KC4UYTAC 40μm),隔著水系接著劑,使用夾持滾輪貼合。在將所得之貼合物的張力保持於430N/cm的同時於60℃乾燥2分鐘,得到單面具有三乙醯基纖維素膜作為保護膜的偏光層。再者,前述水系接著劑係於水100份中添加羧基改性聚乙烯醇(Kuraray製、「Kuraray Poval KL318」)3份及水溶性聚醯胺環氧樹脂(住化Chemtex公司製、「Sumirez resin 650」、固體成分濃度30%的水溶液)1.5份而調製。
針對所得之偏光層2進行光學特性的測定。測定係將上述所得之偏光層的偏光片的面作為入射面,使用分光光度計(「V7100」、日本分光製)實施。偏光層的吸收軸與聚乙烯醇的延伸方向一致,所得之偏光層的視感度校正單體穿透率為42.1%,視感度校正偏光度為99.996%,單體色相a為-1.1,單體色相b為3.7。
[λ/4相位差層4形成用的配向層5形成用組成物(a)的調製]
將下述結構的光配向性材料5份(重量平均分子量:30000)與環戊酮(溶劑)95份作為成分進行混合,將所得之混合物在80℃攪拌1小時,藉此得到λ/4相位差層4形成用的配向層5形成用組成物(a)。
Figure 112105619-A0101-12-0072-17
[λ/4相位差層4形成用組成物及垂直配向液晶硬化層6形成用組成物的調製]
對於以下所示的聚合性液晶化合物A及聚合性液晶化合物B以90:10的質量比混合而成的混合物,添加調平劑(F-556;DIC公司製)1.0份及聚合引發劑之2-二甲基胺基-2-苯甲基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(「Irgacure 369(Irg369)」、日本BASF股份公司製)6份。
再者,以使固體成分濃度成為13%之方式添加N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP),於80℃攪拌1小時,藉此得到λ/4相位差層4形成用組成物及垂直配向液晶硬化層6形成用組成物。
聚合性液晶化合物A係使用日本特開2010-31223號公報記載的方法製造。而且,聚合性液晶化合物B係根據日本特開2009-173893號公報記載的方法製造。以下表示各自的分子結構。
[聚合性液晶化合物A]
Figure 112105619-A0101-12-0073-18
[聚合性液晶化合物B]
Figure 112105619-A0101-12-0073-19
[由基材、配向層5及λ/4相位差層4所構成的積層體A的製造]
在日本ZEON股份公司製的環烯烴聚合物膜(COP)(ZF-14-50、膜厚50μm)上,使用棒塗器塗佈配向層形成用組成物(a),在80℃乾燥1分鐘,使用偏光UV照射裝置(「SPOT CURE SP-9」、Ushio電機股份公司製),以在波長313nm的累積光量:100mJ/cm2、軸角度為45°實施偏光UV曝光。將所得之配向層5的膜厚使用橢圓偏光儀測定時為100nm。
然後,於配向層5,使用棒塗器塗佈λ/4相位差層4形成用組成物,在120℃乾燥1分鐘後,使用高壓水銀燈(「Unicure VB-15201BY-A」、Ushio電機股份公司製)照射紫外線(氮氣環境下,在波長365nm的累積光量:500mJ/cm2),藉此形成λ/4相位差層4,得到由基材、配向層5及λ/4相位差層4所構成的積層體A。將積層體A的λ/4相位差層4的膜厚使用橢圓偏光儀測定時為2.3μm。
[垂直配向液晶硬化層形成用的垂直配向層 形成用組成物(b)的調製]
將信越化學工業股份公司製的矽烷偶合劑「KBE-3103」溶解於已使乙醇與水以9:1(質量比)的比例混合的混合溶劑中,得到固體成分0.5%的垂直配向液晶硬化層形成用的垂直配向層形成用組成物(b)。
[包含丙烯酸樹脂所成的補強層8形成用組成物的調製]
調製將二新戊四醇六丙烯酸酯(ARONIX M-403、東亞合成股份公司製多官能基丙烯酸酯)50份、丙烯酸酯樹脂(EBECRYL 4858、DAICEL UCB股份公司製)50份、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;Ciba Specialty Chemicals公司製)3份溶解於異丙醇250份而成的溶液,調製包含丙烯酸樹脂所成的補強層形成用組成物。
[由基材、補強層8、配向層7及垂直配向液晶硬化層6所構成的積層體B的製造]
在日本ZEON股份公司製的已實施離型處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(Lintec(股)製、SP-PLR382050、以下簡稱為「分隔片」)上,使用棒塗器塗佈包含丙烯酸樹脂所成的補強層形成用組成物,在50℃乾燥1分鐘後,使用高壓水銀燈(「Unicure VB-15201BY-A」、Ushio電機股份公司製)照射紫外線(氮氣環境下,在波長365nm的累積光量:500mJ/cm2),藉此形成包含丙烯酸樹脂所成的補強層8。將所得之補強層8的膜厚使用接觸式膜厚計測定時為10μm。 然後,於補強層8上,使用棒塗器塗佈垂直配向層形成用組成物(b),在80℃乾燥1分鐘,得到垂直配向層7。將所得之垂直配向層7的膜厚使用橢圓偏光儀測定時為50nm。
再者,於垂直配向層7,使用棒塗器塗佈垂直配向液晶硬化層6形成用組成物,在120℃乾燥1分鐘後,使用高壓水銀燈(「Unicure VB-15201BY-A」、Ushio電機股份公司製)照射紫外線(氮氣環境下,在波長365nm的累積光量:500mJ/cm2),藉此形成垂直配向液晶硬化層6,得到由基材、補強層8、配向層7及垂直配向液晶硬化層6所構成的積層體B。將積層體B的垂直配向液晶硬化層6的膜厚使用橢圓偏光儀測定時為1.2μm。而且,補強層8與垂直配向液晶硬化層6的層間距離為50nm。而且,垂直配向層7的構成元素比,Si/C=0.33。
[λ/4相位差層4及垂直配向液晶硬化層6的Re測定]
用上述方法製造的λ/4相位差層4及垂直配向液晶硬化層6的面內相位差值(Re1(λ)及Re2(λ)),係在確認屬於基材的COP膜無相位差後,藉由測定機(「KOBRA-WPR」、王子計測機器股份公司製)進行測定。測定在各波長之相位差值ReQ(λ)的結果,ReQ(450)=119nm、ReQ(550)=140nm、ReQ(650)=146nm、ReQ(450)/ReQ(550)=0.85。
[垂直配向液晶硬化層6的Rth測定]
用上述方法製造的垂直配向液晶硬化層6的厚度方向 相位差值(RthV(λ)),係將垂直配向液晶硬化層6隔著黏著劑(Lintec公司製感壓式黏著劑15μm)與玻璃貼合,剝離屬於基材的分隔片,製作測定用樣品後,在確認配向層7及補強層8無相位差後,藉由橢圓偏光儀,改變光對樣品的入射角,進行測定。而且,450nm及550nm的波長λ的平均折射率係使用折射率計(Atago股份公司製、「多波長阿貝折射計DR-M4」)進行測定。由所得之膜厚、平均折射率及橢圓偏光儀的測定結果計算出的RthV分別為RthV(450)=-60nm、RthV(550)=-70nm、RthV(450)/RthV(550)=0.85。
[橢圓偏光板1的製造]
對積層體A的λ/4相位差層4的聚合性液晶組成物塗佈面實施電暈處理後,將上述製造的偏光層2與積層體A的λ/4相位差層4,隔著黏著劑3(Lintec公司製感壓式黏著劑15μm),以使偏光層2的吸收軸與λ/4相位差層4的慢軸所成的角度成為45°之方式貼合,只剝離基材,製作積層體C。然後,對積層體B的垂直配向液晶硬化層6實施電暈處理後,將積層體C的配向層5與積層體B的垂直配向液晶硬化層6隔著黏著劑3(Lintec公司製感壓式黏著劑15μm)貼合,只剝離基材,製作橢圓偏光板1。
[各層的面內平均折射率的差]
根據上述方法將各層塗佈於玻璃上,使用折射率計(Atago股份公司製、「多波長阿貝折射計DR-M4」)或橢圓偏光儀,計算出各層的平均折射率,確認各層的面內平均 折射率的差為0.2以下。
[切割端面的觀察]
將所得之橢圓偏光板放置於切割墊上,使用切割器切出3cm×3cm的正方形後,將端面使用10倍放大鏡目視觀察,確認是否產生波狀起伏、龜裂等缺陷。將相同的操作實施3次,即使是其中1次也將觀察到缺陷的情況設為X,將沒有觀察到缺陷的情況設為○,將結果記載於表1。
(實施例2及3)
除了將補強層8的膜厚變更為表1的記載以外,與實施例1同樣地製作橢圓偏光板,實施切割端面的觀察。
(實施例4)
除了混合0.5重量%的聚醯亞胺(「SUNEVER SE-610」、日產化學工業股份公司製)、72.3重量%的N-甲基-2-吡咯啶酮、18.1重量%的2-丁氧基乙醇、9.1重量%的乙基環己烷及0.01重量%的DPHA(新中村化學製)而製作垂直配向層形成用組成物(b),並使用該垂直配向層形成用組成物(b)及將補強層8的膜厚設為5μm以外,與實施例1同樣地製作橢圓偏光板,實施切割端面的觀察。將結果表示於表1。再者,將垂直配向層7的膜厚使用橢圓偏光儀測定時為0.5μm。據此,補強層8與垂直配向液晶硬化層6的層間距離為0.5μm。
(實施例5)
如以下所示,除了改變補強層8形成用組成物及補強層8的製造方法以外,以與實施例1同樣方法製作橢圓偏 光板,實施切割端面的觀察。將結果表示於表1。
[包含環氧樹脂所成的補強層8形成用組成物的調製]
混合3,4-環氧基環己烷甲酸3,4-環氧基環己基甲酯80份、2-乙基己基環氧丙基醚20份、SAN-APRO公司製CPI-100P 2.25份、碳酸伸丙酯2.25份,調製包含環氧樹脂所成的補強層8形成用組成物。
[由基材、補強層8、配向層7及垂直配向液晶硬化層6所構成的積層體B的製造(只有補強層8的製造部分)]
於已實施離型處理的分隔片上,使用棒塗器塗佈包含環氧樹脂所成的補強層8形成用組成物,在50℃乾燥1分鐘後,使用高壓水銀燈(「Unicure VB-15201BY-A」、Ushio電機股份公司製)照射紫外線(氮氣環境下,在波長365nm的累積光量:400mJ/cm2),藉此形成包含環氧樹脂所成的補強層8。將所得之補強層8的膜厚使用接觸式膜厚計測定時為5μm。
(實施例6)
如以下所示,除了改變補強層8形成用組成物及補強層8的製造方法以外,以與實施例1同樣方法製作橢圓偏光板,實施切割端面的觀察。將結果表示於表1。
[包含胺酯樹脂所成的補強層8形成用組成物的調製]
調製將丙烯酸酯樹脂(EBECRYL 4858、DAICEL UCB股份公司製)100份、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;Ciba Specialty Chemicals公司製)3份溶解於異丙醇250份而成的溶液,得到包含胺酯樹脂所 成的補強層8形成用組成物。
[由基材、補強層8、配向層7及垂直配向液晶硬化層6所構成的積層體B的製造(只有補強層8的製造部分)]
於已實施離型處理的分隔片上,使用棒塗器塗佈包含胺酯樹脂所成的補強層8形成用組成物,在50℃乾燥1分鐘後,使用高壓水銀燈(「Unicure VB-15201BY-A」、Ushio電機股份公司製)照射紫外線(氮氣環境下,在波長365nm的累積光量:400mJ/cm2),藉此形成包含胺酯樹脂所成的補強層8。將所得之補強層8的膜厚使用接觸式膜厚計測定時為5μm。
(實施例7至9)
除了改變補強層8的膜厚及將橢圓偏光板的製造方法改變為如同下述以外,與實施例1同樣地製作第2圖所示的層構成的橢圓偏光板10,實施切割端面的觀察。
[橢圓偏光板10的製造方法]
首先,對積層體B的垂直配向液晶硬化層6實施電暈處理後,將積層體B的垂直配向液晶硬化層6側與上述所得之偏光層2隔著黏著劑3(Lintec公司製感壓式黏著劑15μm)貼合,剝離基材,製作積層體D。然後,對積層體A的λ/4相位差層4的聚合性液晶組成物塗佈面實施電暈處理後,將積層體D的補強層8與積層體A的λ/4相位差層4,隔著黏著劑3(Lintec公司製感壓式黏著劑15μm),以使偏光層2的吸收軸相對於λ/4相位差層4的慢軸(光軸)而言實質上成為45°之方式貼合,剝離基材,製作橢圓偏光 板10。
(實施例10至12)
除了改變補強層8的膜厚及將橢圓偏光板的製造方法改變為如同下述以外,與實施例1同樣地製作第3圖所示的層構成的橢圓偏光板100,實施切割端面的觀察。
[橢圓偏光板100的製造方法]
首先,對積層體A的λ/4相位差層4及積層體B的垂直配向液晶硬化層6實施電暈處理後,將積層體A的λ/4相位差層4與積層體B的垂直配向液晶硬化層6隔著黏著劑3(Lintec公司製感壓式黏著劑15μm)貼合,剝離積層體B的基材,製作積層體E。然後,將積層體E的補強層8與偏光層2,隔著黏著劑3(Lintec公司製感壓式黏著劑15μm),以使偏光層2的吸收軸相對於λ/4相位差層4的慢軸(光軸)而言實質上成為45°之方式貼合後,剝離積層體A所含的基材,製作橢圓偏光板100。
(比較例1)
除了省略製造補強層的步驟以外,以與實施例1相同的方法製作橢圓偏光板,實施切割端面的觀察。
(比較例2)
除了省略製造補強層的步驟以外,以與實施例7至9相同的方法製作橢圓偏光板,實施切割端面的觀察。
以下,對於實施例及比較例,顯示實施切割端面的觀察的結果。再者,表1中,層間距離係意指垂直配向液晶硬化層6與補強層8的層間距離。
[表1]
Figure 112105619-A0101-12-0081-20
Figure 112105619-A0101-12-0082-21
實施例1至12的橢圓偏光板,可在切割時不產生波狀起伏、龜裂等缺陷地加工,且為加工特性良好的橢圓偏光板。
1:橢圓偏光板
2:偏光層
3:黏著層
4:λ/4相位差層
5:配向層
6:垂直配向液晶硬化層
7:垂直配向層
8:補強層

Claims (9)

  1. 一種橢圓偏光板,其係依序具有偏光層、黏接著劑層、λ/4相位差層、黏接著劑層、垂直配向液晶硬化層、補強層及黏接著劑層,其中,垂直配向液晶硬化層為由包含相對於該液晶硬化層平面而言在垂直方向配向的狀態的聚合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所構成,垂直配向液晶硬化層的膜厚為3μm以下。
  2. 一種橢圓偏光板,其係依序具有偏光層、黏接著劑層、補強層、垂直配向液晶硬化層、黏接著劑層及λ/4相位差層,其中,垂直配向液晶硬化層為由包含相對於該液晶硬化層平面而言在垂直方向配向的狀態的聚合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所構成,垂直配向液晶硬化層的膜厚為3μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之橢圓偏光板,其中,垂直配向液晶硬化層與補強層的層間距離為5μm以下。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之橢圓偏光板,其中,λ/4相位差層為水平配向液晶硬化層,水平配向液晶硬化層為由包含相對於該液晶硬化層平面而言在水平方向配向的狀態的聚合性液晶化合物的聚合性液晶組成物的聚合物所構成。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之橢圓偏光板,其中,補強層為包含選自由丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、胺酯樹脂及三聚氰胺樹脂所成 群組的至少1種而成者。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之橢圓偏光板,其中,於鄰接的各層中,在波長550nm的面內平均折射率的差為0.20以下。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之橢圓偏光板,其中,關於λ/4相位差層,在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,在波長λ=400至700nm的範圍,具有下式的關係,
    nxQ(λ)>nyQ(λ)≒nzQ(λ)
    式中,nxQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於相位差層平面呈平行的方向的主折射率;nyQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,相對於相位差層平面呈平行且相對於前述nxQ(λ)的方向呈正交的方向的對波長λ(nm)的光的折射率;nzQ(λ)係表示在λ/4相位差層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於相位差層平面呈垂直的方向的折射率;
    並且滿足下述式(1)至(3)的關係,
    ReQ(450)/ReQ(550)≦1.00 (1)
    1.00≦ReQ(650)/ReQ(550) (2)
    100nm≦ReQ(550)≦160nm (3)
    式中,ReQ(450)表示對波長λ=450nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,ReQ(550)表示對波長λ=550nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,ReQ(650)表示對 波長λ=650nm的光之λ/4相位差層的面內相位差值,對波長λ(nm)的光之λ/4相位差層的面內相位差值ReQ(λ)係以
    ReQ(λ)=(nxQ(λ)-nyQ(λ))×dQ
    表示,此處dQ表示λ/4相位差層的厚度。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之橢圓偏光板,其中,關於垂直配向液晶硬化層,在垂直配向液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,在波長λ=400至700nm的範圍,具有下式的關係,
    nzV(λ)>nxV(λ)≒nyV(λ)
    式中,nzV(λ)係表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於液晶硬化層平面呈垂直的方向的折射率;nxV(λ)係表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,對波長λ(nm)的光之相對於液晶硬化層平面呈平行的方向的最大折射率;nyV(λ)係表示在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,相對於液晶硬化層平面呈平行且相對於前述nxV的方向呈正交的方向的對波長λ(nm)的光的折射率;但是於nxV(λ)=nyV(λ)的情況,nxV(λ)表示相對於液晶硬化層平面呈平行的任意方向的折射率;
    並且滿足下述式(4)至(6)的關係,
    RthV(450)/RthV(550)≦1.00 (4)
    1.00≦RthV(650)/RthV(550) (5)
    -120nm≦RthV(550)≦-50nm (6)
    式中,RthV(450)表示對波長λ=450nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,RthV(550)表示對波長λ=550nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,RthV(650)表示對波長λ=650nm的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值,對波長λ(nm)的光之液晶硬化層的厚度方向的相位差值RthV(λ)係以
    RthV(λ)=[(nxV(λ)+nyV(λ))/2-nzV(λ)]×dV
    表示;此處,在液晶硬化層所形成的折射率橢圓體中,nzV(λ)表示在波長λ(nm)的相對於液晶硬化層平面呈垂直的方向的主折射率,「(nxV(λ)+nyV(λ))/2」表示在波長λ(nm)的在液晶硬化層平面的平均折射率;dV表示液晶硬化層的厚度。
  9. 一種有機EL顯示裝置,係具備申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之橢圓偏光板。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7302974B2 (ja) * 2019-01-18 2023-07-04 住友化学株式会社 積層体、楕円偏光板および重合性液晶組成物
JP2020126226A (ja) * 2019-02-04 2020-08-20 住友化学株式会社 偏光板および表示装置
WO2020179372A1 (ja) * 2019-03-05 2020-09-10 住友化学株式会社 円偏光板及びガラス板付き円偏光板
JP2020149036A (ja) * 2019-03-05 2020-09-17 住友化学株式会社 円偏光板及びガラス板付き円偏光板
JP7353052B2 (ja) * 2019-03-27 2023-09-29 日東電工株式会社 積層光学フィルムおよびその製造方法、偏光板、ならびに画像表示装置
JP2020173425A (ja) * 2019-04-12 2020-10-22 Jsr株式会社 積層体、積層体の製造方法及び光学フィルムの製造方法
JP7461122B2 (ja) * 2019-09-17 2024-04-03 住友化学株式会社 積層体およびこれを含む楕円偏光板
EP4036618A4 (en) * 2019-09-23 2022-11-16 LG Chem, Ltd. POLARIZING PLATE
JP2021179599A (ja) 2020-05-11 2021-11-18 住友化学株式会社 円偏光板
KR102567054B1 (ko) * 2021-04-08 2023-08-14 주식회사 클랩 무채색 원편광 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 반사방지필름
KR102567053B1 (ko) * 2021-04-08 2023-08-14 주식회사 클랩 무채색 원편광 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 반사방지필름

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07174919A (ja) * 1993-10-28 1995-07-14 Teijin Ltd 位相差板の製造方法
JPH0821999A (ja) * 1994-07-07 1996-01-23 Sumitomo Chem Co Ltd 液晶表示装置
US5672399A (en) * 1995-11-17 1997-09-30 Donaldson Company, Inc. Filter material construction and method
JP4110777B2 (ja) * 2001-12-14 2008-07-02 コニカミノルタホールディングス株式会社 積層体とそれを用いた楕円偏光板及び表示装置
JP4187616B2 (ja) * 2002-09-06 2008-11-26 大日本印刷株式会社 積層位相差光学素子、その製造方法及び液晶表示装置
JP2004109171A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Dainippon Printing Co Ltd 光学フィルム、その製造方法及び液晶表示装置
JP4708287B2 (ja) * 2006-08-25 2011-06-22 富士フイルム株式会社 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、転写材料、液晶表示装置、及び偏光紫外線露光装置
CN101135745A (zh) * 2006-08-31 2008-03-05 精工爱普生株式会社 光学元件、其制造方法以及投影机
JP2009048157A (ja) * 2006-12-21 2009-03-05 Fujifilm Corp 液晶表示装置
JP4973234B2 (ja) * 2007-02-22 2012-07-11 住友化学株式会社 光学フィルム
JP2008216782A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Nitto Denko Corp 光学積層体
US8817373B2 (en) * 2007-07-06 2014-08-26 Nitto Denko Corporation Microcrack free polarization plate
KR100900643B1 (ko) * 2008-03-28 2009-06-02 주식회사 엘지화학 천연석 복합 패널 및 그 제조 방법
JP2010066630A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Sumitomo Chemical Co Ltd 光学フィルムの製造方法及び光学フィルム
KR20140099527A (ko) * 2011-12-01 2014-08-12 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 화상 표시 장치
TWI653149B (zh) * 2013-08-09 2019-03-11 住友化學股份有限公司 Optical film
CN110058344A (zh) 2013-08-09 2019-07-26 住友化学株式会社 光学膜
CN104345368B (zh) 2013-08-09 2018-10-16 住友化学株式会社 椭圆偏振板
TWI637197B (zh) * 2013-08-09 2018-10-01 住友化學股份有限公司 Optical film
TWI650243B (zh) * 2013-08-09 2019-02-11 住友化學股份有限公司 光學薄膜
JP6427340B2 (ja) * 2013-09-11 2018-11-21 富士フイルム株式会社 光学異方性層とその製造方法、積層体とその製造方法、偏光板、液晶表示装置及び有機el表示装置
KR101747559B1 (ko) * 2015-03-30 2017-06-14 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광판
JP6749907B2 (ja) * 2015-07-30 2020-09-02 富士フイルム株式会社 積層体、固体撮像素子、積層体の製造方法、キット
JP6606555B2 (ja) * 2015-09-30 2019-11-13 富士フイルム株式会社 積層体、光学センサー、および、キット

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