TW202405536A - 光學積層體 - Google Patents

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永安智
幡中伸行
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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明之課題為在具備使用聚合性液晶化合物形成之液晶偏光片及液晶相位差層之光學積層體中,在求薄型化的同時實現優異的耐衝擊性。

本發明之解決手段為一種光學積層體,係依序含有保護層、液晶偏光片、第1貼合層、第1液晶相位差層、第2貼合層、第2液晶相位差層、及第3貼合層。液晶偏光片包括含有二色性色素及聚合性液晶化合物之第1液晶組成物的硬化物層。第1貼合層及第2貼合層皆為活性能量線硬化性組成物的硬化物層。第1液晶相位差層及第2液晶相位差層皆包含含有聚合性液晶化合物之第2液晶組成物的硬化物層。

Description

光學積層體
本發明係關於一種光學積層體。
有機EL顯示裝置已知有可將顯示畫面彎曲或捲繞之可撓性顯示裝置。有機EL顯示裝置中,為了抑制外光反射而使用積層有偏光元件及相位差元件的圓偏光板。應用於可撓性顯示裝置之圓偏光板係要求減少彎曲部的光學特性降低,且不易因彎曲而產生破裂(例如專利文獻1等)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開第2016/158300號。
若使圓偏光板薄型化則可減少有機EL顯示裝置之厚度,容易提高有機EL顯示裝置之折彎性等。因此,作為構成圓偏光板之相位差元件係取代樹脂膜而利用使用液晶化合物形成之液晶相位差層等,藉此可 使圓偏光板薄型化。但若圓偏光板薄型化則強度容易降低,故會因在顯示裝置之顯示畫面進行的觸控面板操作之來自外部的衝擊,而容易於圓偏光板產生破裂。尤其發現偏光元件利用使用液晶化合物形成之液晶偏光片時,圓偏光板容易產生破裂。
本發明目的係在具備使用聚合性液晶化合物形成之液晶偏光片及液晶相位差層之光學積層體中,在求薄型化的同時實現優異的耐衝擊性。
本發明提供以下光學積層體。
〔1〕一種光學積層體,係依序含有保護層、液晶偏光片、第1貼合層、第1液晶相位差層、第2貼合層、第2液晶相位差層、及第3貼合層,
前述液晶偏光片包含含有二色性色素及聚合性液晶化合物之第1液晶組成物的硬化物層,
前述第1貼合層及前述第2貼合層皆為活性能量線硬化性組成物的硬化物層,
前述第1液晶相位差層及前述第2液晶相位差層皆包含含有聚合性液晶化合物之第2液晶組成物的硬化物層。
〔2〕如〔1〕所述之光學積層體,其中前述第1貼合層為自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述之光學積層體,其中前述第2貼合層為自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層。
〔4〕如〔1〕至〔3〕中任一項所述之光學積層體,其中前述保護層、前述液晶偏光片、前述第1液晶相位差層、及前述第2液晶相位差層之厚度皆未達20.0μm。
〔5〕如〔1〕至〔4〕中任一項所述之光學積層體,其中前述第3貼合層之玻璃轉移溫度為25℃以下。
〔6〕如〔1〕至〔5〕中任一項所述之光學積層體,其中以從前述保護層之前述液晶偏光片側的相反側的表面到前述第3貼合層之前述第2液晶相位差層側的相反側的表面的距離為D1[μm]時,
前述第3貼合層之厚度D2[μm]為D1之40%以上70%以下。
〔7〕如〔1〕至〔6〕中任一項所述之光學積層體,其進一步具有覆蓋前述液晶偏光片之前述第1貼合層側的表面之外覆層(第2保護層)。
根據本發明可提供一種光學積層體,其具備使用聚合性液晶化合物形成之液晶偏光片及液晶相位差層,藉此可在求薄型化的同時耐衝擊性亦優異。
1:光學積層體
10:偏光板
11:保護層
15:液晶偏光片
18:外覆層(第2保護層)
21:第1液晶相位差層
22:第2液晶相位差層
31:第1貼合層
32:第2貼合層
33:第3貼合層
38:分隔片
50:支撐部
51:基板
52:框
53:旋轉台
54:汽缸
55:夾具
60:旋轉工具
500:試驗片
501,502:夾具
B:研磨刃
R:旋轉軸
W:積層物
圖1係示意性地呈示本發明之實施型態之光學積層體一例的剖面圖。
圖2係說明實施例之彎曲性試驗之方法的概略圖。
圖3係示意性地呈示實施例所使用之端面加工裝置的概略透視圖。
以下參照圖式說明光學積層體之較佳實施型態。
(光學積層體)
圖1為示意性地呈示本發明之實施型態之光學積層體一例的剖面圖。如圖1所示,光學積層體1依序含有保護層11、液晶偏光片15、第1貼合層31、第1液晶相位差層21、第2貼合層32、第2液晶相位差層22、及第3貼合層33。光學積層體1可進一步具有覆蓋液晶偏光片15之第1貼合層31側的表面之外覆層(第2保護層)18。在光學積層體1中,不含有外覆層18時,可以保護層11及液晶偏光片15構成偏光板10,含有外覆層18時,可以保護層11、液晶偏光片15、及外覆層18構成偏光板10。偏光板10具有吸收與吸收軸平行的偏光成分且透過與吸收軸正交的偏光成分的功能。可於光學積層體1所具備的第3貼合層33之第2液晶相位差層22側的相反側黏貼可從第3貼合層33剝離之分隔片38。光學積層體1及分隔片38係構成附分隔片之光學積層體。
光學積層體1中,較佳為第1貼合層31與偏光板10及第1液晶相位差層21直接相接,第2貼合層32與第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22直接相接,且第3貼合層33與第2液晶相位差層22直接相接。第1貼合層31可與構成偏光板10之液晶偏光片15直接相接,也可與構成偏光板10之外覆層18直接相接。偏光板10中,較佳為保護層11與液晶偏光片15直接相接,較佳為液晶偏光片15與外覆層18直接相接。
保護層11可構成光學積層體1之視覺確認側的最表面,並可被覆保護液晶偏光片15的表面。保護層11之液晶偏光片15側的相反側的表面通常為露出於大氣的表面、以可從保護層11的該表面剝離之表面保護膜(防護膜)覆蓋的表面、或以用以貼合前面板之厚度50μm以上之黏著劑(pressure sensitive adhesive)層覆蓋的表面。換言之,保護層11為在從液晶偏光片15之保護層11側的表面到保護層11的上述表面為止的範圍存在的層所構成。
保護層11可具有單層構造,也可具有多層構造。保護層11較佳為含有樹脂層。保護層11例如可含有第1基材層(如後述)的一部分或全部,該第1基材層塗布有用以形成液晶偏光片15之第1液晶組成物(如後述)。保護層11之詳細內容係如後述。
液晶偏光片15係包含含有二色性色素及聚合性液晶化合物之第1液晶組成物的硬化物層。液晶偏光片15為第1液晶組成物的硬化物層,藉此,相較於在聚乙烯醇系樹脂膜吸附配向有二色性色素之偏光片,可減少液晶偏光片15之厚度,故可使光學積層體1薄型化。液晶偏光片15可具有僅上述硬化物層所構成之單層構造,也可具有除了上述硬化物層以外含有用以使第1液晶組成物所含聚合性液晶化合物(如後述)配向之第1配向膜的多層構造。液晶偏光片15之詳細內容係如後述。
第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22皆包含含有聚合性液晶化合物之第2液晶組成物的硬化物層。第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22為第2液晶組成物的硬化物層,藉此,相較於使用樹脂膜之相位差層,可減少第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22之厚 度,故可使光學積層體1薄型化。第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22可具有僅上述硬化物層所構成之單層構造,也可具有除了上述硬化物層以外含有用以使聚合性液晶化合物配向之第2配向膜的多層構造。第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22可含有互相相同的第2液晶組成物所形成的硬化物層,也可含有互相相異的第2液晶組成物的硬化物層。
第1貼合層31及第2貼合層32皆為活性能量線硬化性組成物的硬化物層。光學積層體1中,液晶偏光片15為第1液晶組成物的硬化物層,且第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22為第2液晶組成物的硬化物層。因此,可減少液晶偏光片15、第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22之厚度,並使光學積層體1薄型化,但容易降低對抗來自外部的衝擊的強度。尤其,在屬於第1液晶組成物的硬化物層之液晶偏光片15與含有第2液晶組成物的硬化物層之第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22積層而成的光學積層體中,藉由重物落下的耐衝擊性試驗(如後述)而容易於光學積層體產生破裂。在聚乙烯醇樹脂膜中吸附有二色性色素之偏光片與上述第1液晶相位差層及第2液晶相位差層積層而成的積層體中不易產生該破裂,認為是液晶偏光片15在含有第1液晶組成物的硬化物層時特有的現象。
光學積層體1中,如上述,第1貼合層31及第2貼合層32為活性能量線硬化性組成物的硬化物層,藉此可成為比玻璃轉移溫度為25℃以下之貼合層(以下稱為「黏著劑層」)更硬的層。藉此,在耐衝擊性試驗中可抑制於液晶偏光片15、第1液晶相位差層21、及/或第2液晶相位差層22產生的破裂,即使產生破裂時,也可降低破裂的尺寸。
第1貼合層31及第2貼合層32為活性能量線硬化性組成物的硬化物層,藉此,相較於該等中的一者或兩者為黏著劑層時,可使光學積層體1從外部受力時的傷痕不易殘留。尤其,光學積層體1之保護層11之厚度較小時(例如為15μm以下時),為了不易於光學積層體1產生傷痕,第1貼合層31及第2貼合層32較佳為活性能量線硬化性組成物的硬化物層。
用以形成第1貼合層31及/或第2貼合層32之活性能量線硬化性組成物較佳為自由基聚合性接著劑組成物。亦即,第1貼合層31及/或第2貼合層32較佳為自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層。第1貼合層31及第2貼合層32更佳係皆為自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層。自由基聚合性接著劑組成物可藉由硬化反應形成交聯構造並提高硬度的速度較快,在剛照射活性能量線後形成具有充分硬度的硬化物層。對此,陽離子聚合性接著劑組成物會慢慢進行硬化反應,故要獲得充分硬度較為費時。因此,照射活性能量線後會殘存未硬化成分,相較於自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層時,會有剛照射活性能量線後難以獲得具有充分硬度的硬化物層之傾向。因此認為相較於陽離子聚合性接著劑組成物的硬化物層,自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層在剛硬化後不易因來自外部的受力而變形,可使光學積層體1不易殘留異物混入痕跡。
光學積層體1一般係製造成長條體,故藉由第1貼合層31及第2貼合層32而貼合之層亦為長條體。若使用貼合輥及運送輥運送該長條體,則會因與該等輥的接觸而於所得光學積層體1產生異物混入痕跡。如上述,若第1貼合層31及/或第2貼合層32為自由基聚合性接著劑組成物 的硬化物層,因硬化後可獲得充分硬度,故對抗來自外部的受力而不易變形,可抑制於光學積層體1產生異物混入痕跡。
對此,第1貼合層31及第2貼合層32為陽離子系接著劑組成物的硬化物層時,在硬化反應未充分進行之狀態下容易與貼合輥或運送輥接觸。因此,相較於第1貼合層31及/或第2貼合層32使用自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層時,較容易於光學積層體1產生異物混入痕跡。
第1貼合層31及第2貼合層32使用活性能量線硬化性組成物的硬化物層,藉此,相較於使用黏著劑層時,可減少第1貼合層31及第2貼合層32之厚度,故可使光學積層體1進一步薄型化。第1貼合層31及第2貼合層32之詳細內容係如後述。
第3貼合層33可為用以將光學積層體1貼合於顯示裝置之顯示元件之貼合層。第3貼合層33較佳為玻璃轉移溫度(以下亦稱為「Tg」)在25℃以下之貼合層。Tg為25℃以下之貼合層可為使用黏著劑組成物(壓敏式接著劑)所欲形成之所謂黏著劑層。第3貼合層33之Tg為25℃以下時,可於光學積層體1之第3貼合層33之第2液晶相位差層22側的相反側黏貼分隔片38。第3貼合層33之詳細內容係如後述。
如圖1所示,以從保護層11之液晶偏光片15側的相反側的表面到第3貼合層33之第2液晶相位差層22側的相反側的表面的距離為D1[μm]時,第1貼合層31、第2貼合層32、及第3貼合層33中Tg為25℃以下之層(黏著劑層)之合計厚度Dt[μm]較佳為距離D1之40%以上70%以下,更佳為40%以上67%以下,可為42%以上67%以下,亦可為43%以上67%以下。光學積層體1中,第1貼合層31、第2貼合層32、及第3 貼合層33中,Tg可為25℃以下的層(黏著劑層)係第3貼合層33。因此,第3貼合層之Tg為25℃以下時,合計厚度Dt等於第3貼合層33之厚度D2[μm]。此時,厚度D2較佳為距離D1之40%以上70%以下,更佳為40%以上67%以下,可為42%以上67%以下,亦可為43%以上67%以下。
光學積層體1係藉由上述薄型化而變得容易彎曲,故適合用於顯示畫面可折彎或捲繞之可撓性顯示裝置。將光學積層體1應用於可撓性顯示裝置並彎曲時,第3貼合層33之厚度D2若小於上述範圍,則會因伴隨彎曲的第3貼合層33之伸縮而使第3貼合層33容易撕破。另一方面,第3貼合層33之厚度D2若大於上述範圍,則在光學積層體1之研磨加工中,第1液晶相位差層21及/或第2液晶相位差層22容易產生破裂。若於光學積層體1施加加工處理之衝擊,則Tg為25℃以下之第3貼合層33有厚度越大則容易大幅變形之傾向。若第3貼合層33大幅變形,則伴隨於此會引起第1液晶相位差層21及/或第2液晶相位差層22之變形,故認為容易於第1液晶相位差層21及/或第2液晶相位差層22產生破裂。
光學積層體1中,保護層11、液晶偏光片15、第1液晶相位差層21、及第2液晶相位差層22之厚度較佳係皆未達20.0μm。保護層11、液晶偏光片15、第1液晶相位差層21、及第2液晶相位差層22之厚度皆未達20.0μm即可,分別獨立地較佳為15.0μm以下,更佳為10.0μm以下,又更佳為5.0μm以下,再更佳為未達5.0μm,特佳為4.5μm以下,最佳為4.0μm以下、3.5μm以下、或3.0μm以下。保護層11、液晶偏光片15、第1液晶相位差層21、及第2液晶相位差層22之厚度分別獨立地通 常為0.01μm以上,可為0.1μm以上。上述各層之厚度在上述範圍內,藉此重複彎曲光學積層體1時容易抑制彎曲部分之反射色相產生的不均。
保護層11之厚度在上述範圍內即可,較佳為0.1μm以上且未達20.0μm,更佳為0.1μm以上10.0μm以下,又更佳為0.1μm以上且未達5.0μm,再更佳為0.1μm以上4.5μm以下,最佳為0.1μm以上4.0μm以下。
液晶偏光片15之厚度在上述範圍內即可,較佳為0.1μm以上10.0μm以下,更佳為0.3μm以上5.0μm以下,又更佳為0.5μm以上3.0μm以下。
第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22之厚度在上述範圍內即可,分別獨立地較佳為0.1μm以上10.0μm以下,更佳為0.3μm以上5.0μm以下,又更佳為0.3μm以上3.0μm以下。
光學積層體1可為圓偏光板,此時,可將光學積層體1使用作為抗反射膜。
(光學積層體的製造方法)
光學積層體1係可藉由積層保護層11、液晶偏光片15、第1貼合層31、第1液晶相位差層21、第2貼合層32、第2液晶相位差層22、及第3貼合層33而製造。各層之積層順序並無特別限制。例如可為[i]於積層有保護層11及液晶偏光片15之積層體隔著第1貼合層31而積層隔著第2貼合層32積層第1液晶相位差層21及第2液晶相位差層22之積層體(相位差體)後,再積層第3貼合層33;[ii]於積層有保護層11及液晶偏光片15 之積層體隔著第1貼合層31積層第1液晶相位差層21後,隔著第2貼合層32積層第2液晶相位差層22,進一步積層第3貼合層33。
(顯示裝置)
光學積層體1可應用於顯示裝置。顯示裝置含有光學積層體1及顯示元件,光學積層體1配置於顯示元件之視覺確認側。光學積層體1可使用第3貼合層33貼合於顯示元件。
顯示裝置無特別限定,可舉例如有機電致發光(有機EL)顯示裝置、無機電致發光(無機EL)顯示裝置、液晶顯示裝置、電場發光顯示裝置等顯示裝置。光學積層體1為圓偏光板時,適合使用作為有機EL顯示裝置之抗反射膜。光學積層體1可適合用於顯示畫面可折彎或捲繞之可撓性顯示裝置。
顯示裝置可使用作為智慧型手機、平板等可攜式機器、電視、數位相框、電子看板、測定器或測定機器類、事務用機器、醫療機器、電子計算機器等。
以下詳細說明構成光學積層體之各構件及用以製造各層之構件。
(偏光板)
偏光板為含有液晶偏光片且發揮液晶偏光片之光學性功能的膜。偏光板可為液晶偏光片單層,可為液晶偏光片與保護層直接積層的積層體,亦可為保護層與液晶偏光片與外覆層(第2保護層)直接積層的積層體。
可使用分光光度計測定偏光板之偏光性能。例如可使用於分光光度計裝設有稜鏡偏光片的裝置,以雙光束法測定屬於可見光之波長 380nm至780nm之範圍內的透過軸方向(配向垂直方向)之透過率(T1)及吸收軸方向(配向方向)之透過率(T2)。可見光範圍的偏光性能係使用下述式(式1)以及(式2)計算各波長中的單體透過率、偏光度,進一步藉由JIS Z 8701之2度視野(C光源)進行視感度校正,藉此可以視感度校正單體透過率(Ty)及視感度校正偏光度(Py)計算。又,從以同樣方式測定之透過率使用C光源之色彩配色函數而計算L*a*b*(CIE)表色系中的色度a*及b*,藉此獲得偏光板單體之色相(單體色相)、平行配置有偏光板之色相(平行色相)、正交配置偏光板之色相(正交色相)。a*及b*的值越接近0則可判斷為中性色相。
單體透過率[%]=(T1+T2)/2 (式1)
偏光度[%]=〔(T1-T2)/(T1+T2)〕×100 (式2)
偏光板之視感度校正偏光度Py通常為80%以上,較佳為90%以上,更佳為95%以上,又更佳為98%以上,特佳為99%以上,若為99.9%以上則可適合用於液晶顯示裝置。偏光板之視感度校正偏光度Py加大有利於提高光學積層體之抗反射功能。視感度校正偏光度Py未達80%時,則將光學積層體使用作為抗反射膜時難以發揮充分的抗反射功能。
偏光板之視感度校正單體透過率Ty越大則會增加白色顯示時的清晰性,由上述(式1)與(式2)的關係可知,單體透過率若變得過大則有偏光度變小之問題。因此,視感度校正單體透過率Ty較佳為30%以上60%以下,更佳為35%以上55%以下,又更佳為40%以上50%以下,再更佳為40%以上45%以下。視感度校正單體透過率Ty若過大,則視感度校 正偏光度Py會變得過小,將光學積層體使用作為抗反射膜時會有難以發揮充分抗反射功能之情形。
偏光板可為[i]如後述於第1基材層上直接形成液晶偏光片,並將該第1基材層使用作為保護層,藉此而獲得;也可為[ii]第1基材層使用具有樹脂膜及形成於樹脂膜上之表面處理層者,於該表面處理層上形成液晶偏光片後,將第1基材層所含樹脂膜剝離去除,以表面處理層作為保護層,藉此而獲得。或者可為[iii]將形成液晶偏光片時所使用之第1基材層剝離去除,並於液晶偏光片上積層保護層。偏光板具有外覆層時,於第1基材層上之液晶偏光片上形成外覆層即可。
(液晶偏光片)
液晶偏光片為於面內具有吸收軸及與其正交之透過軸,並吸收與吸收軸平行之偏光成分且透過與透過軸平行之偏光成分的膜。液晶偏光片可為含有二色性色素之聚合性液晶化合物之聚合物所構成的單層(硬化物層)、或該層及配向膜的2層構成的膜。液晶偏光片中,二色性色素在面內於一方向配向。液晶偏光片中,從含有聚合性液晶化合物及二色性色素之第1液晶組成物使二色性色素及聚合性液晶化合物進行單軸配向,藉此可形成作為包含含有二色性色素之聚合性液晶化合物之聚合物所構成的層(硬化物層)者。亦即,液晶偏光片係可藉由以聚合性液晶化合物之聚合物中包含的二色性色素各向異性吸收光來發揮偏光功能。
包含第1液晶組成物的硬化物層的液晶偏光片可任意地控制色相、可大幅薄型化、且幾乎不會由熱所造成的延伸緩和並具有非收縮性,由上述數點來看,例如可適合用於可撓性顯示裝置。
液晶偏光片中,於波長λ[nm]的光的配向方向之吸光度A1(λ)與配向面內垂直方向之吸光度A2(λ)的比(二色比;A1(λ)/A2(λ))較佳為7以上,更佳為20以上,又更佳為40以上。該值越大則為吸收選擇性越優異之液晶偏光片。雖因二色性色素之種類而異,如在向列型液晶相之狀態下硬化的硬化物層時,上述比為5至10左右。
液晶偏光片含有吸收波長相異之2種以上的二色性色素,藉此可製作各種色相之液晶偏光片,可形成在可見光全域具有吸收之液晶偏光片。藉由具有如此吸收特性之液晶偏光片而可在各種用途發展。
液晶偏光片係可藉由在視需要形成有第1配向膜之第1基材層上塗布第1液晶組成物,使第1液晶組成物所含的二色性色素配向而形成。液晶偏光片除了硬化物層以外可含有第1配向膜。第1基材層可直接使用作為保護層,亦可將第1基材層所含的樹脂膜使用作為保護層,或是可剝離去除樹脂膜並將第1基材層所含的表面處理層使用作為保護層。第1配向膜可與樹脂膜一起剝離去除。亦可在積層液晶偏光片及第1液晶相位差層或第2液晶相位差層後,進行樹脂膜或第1配向膜的剝離去除。
(第1液晶組成物)
第1液晶組成物為液晶偏光片形成用組成物,除了二色性色素及聚合性液晶化合物以外,可進一步含有溶劑、調平劑、聚合起始劑、敏化劑、聚合抑制劑、交聯劑、密著劑、及反應性添加劑等添加劑。以加工性之觀點來看,第1液晶組成物較佳為含有溶劑及調平劑。
聚合性液晶化合物是指分子內具有至少1個聚合性基且具有液晶性之化合物。聚合性基是指參與聚合反應的基,較佳為光聚合性基。 在此,光聚合性基是指可藉由後述光聚合起始劑所產生的活性自由基或酸等而參與聚合反應的基。聚合性基可舉出乙烯基、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、乙烯基氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁烷基,更佳為甲基丙烯醯氧基及丙烯醯氧基。液晶性可為熱致液晶或溶致液晶,但與後述二色性色素混合時,較佳為熱致液晶。聚合性液晶化合物可為單體,亦可為二聚物以上聚合的聚合物。
第1液晶組成物所含的聚合性液晶化合物為熱致液晶時,可為顯示向列型液晶相之熱致性液晶化合物,亦可為顯示層列液晶相之熱致性液晶化合物。以獲得二色比較大之液晶偏光片(硬化物層)的觀點來看,聚合性液晶化合物所呈示之液晶狀態較佳為層列相,若為高階層列相,則以高性能化之觀點來看為更佳。其中更佳為形成層列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相或層列L相之高階層列液晶化合物,又更佳為形成層列B相、層列F相或層列I相之高階層列液晶化合物。聚合性液晶化合物所形成液晶相若為該等高階層列相,則可製造偏光性能較高之液晶偏光片(硬化物層)。又,如上述,偏光性能較高之液晶偏光片(硬化物層)在X射線繞射測定中可獲得源自於六角相或結晶相等高次構造的布拉格峰。該布拉格峰為源自於分子配向之週期構造的波峰,可獲得其週期間隔為3至6Å的層。以獲得較高偏光特性之觀點來看,液晶偏光片所含硬化物層較佳為含有該聚合性液晶化合物在層列相之狀態下配向之聚合性液晶化合物之聚合物。
第1液晶組成物所含聚合性液晶化合物可單獨使用1種或組合2種以上使用。相對於第1液晶組成物之固形分,第1液晶組成物中的聚合性液晶化合物之含量較佳為40質量%以上99.9質量%以下,更佳為60質量%以上99質量%以下,又更佳為70質量%以上99質量%以下。聚合性液晶化合物之含量在上述範圍內時,則有聚合性液晶化合物之配向性變高之傾向。又,本說明書中,固形分是指從第1液晶組成物除去溶劑的成分之合計量。
二色性色素是指具有分子之長軸方向中的吸光度與短軸方向中的吸光度相異之性質的色素。二色性色素較佳為具有吸收可見光之特性,更佳為在380至680nm之範圍具有吸收極大值波長(λmax)者。如此二色性色素可舉例如吖啶色素、
Figure 112120724-A0202-12-0016-36
色素、花菁色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等,其中較佳為偶氮色素。偶氮色素可舉出單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及茋偶氮色素等,較佳為雙偶氮色素及三偶氮色素。二色性色素可為單獨亦可組合,但為了在可見光全域獲得吸收,較佳為組合2種類以上之二色性色素,更佳為組合3種類以上之二色性色素。
偶氮色素可舉例如式(Da)所示之化合物。
T1-A1(-N=N-A2)p-N=N-A3-T2 (Da)
[式(Da)中,
A1、A2、及A3互相獨立地表示可具有取代基之1,4-伸苯基、可具有取代基之萘-1,4-二基、可具有取代基之安息香酸苯酯基、可具有取代基之4,4’-伸二苯乙烯基、或可具有取代基之2價雜環基,
T1及T2表示拉電子基或電子釋出基,且位於相對於偶氮鍵結面內大致180°之處。
p表示0至4之整數,p為2以上時,各個A2可互相相同或相異。
於可見光區域呈示吸收之範圍中,-N=N-鍵結可取代為-C=C-、-COO-、-NHCO-、-N=CH-鍵結]。
以獲得良好光吸收特性之觀點來看,相對於聚合性液晶化合物100質量份,第1液晶組成物所含二色性色素之含量(含有複數種時為其合計量)通常為1至60質量份以下,較佳為1至40質量份以下,更佳為1至20質量份。二色性色素之含量若未滿該範圍,則光吸收不充分,無法獲得充分的偏光性能,若超過該範圍,則有阻礙液晶分子之配向的情形。
第1液晶組成物可含有溶劑。一般而言聚合性液晶化合物的黏度較高,故藉由形成溶解於溶劑之第1液晶組成物而可容易地塗布,結果容易形成液晶偏光片的硬化物層的情形較多。溶劑較佳為可完全溶解聚合性液晶化合物者,又,較佳為對聚合性液晶化合物之聚合反應為惰性之溶劑。
溶劑可舉出甲醇、乙醇、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基醚等醇溶劑;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、甲基乙酮、環戊酮、環己酮、2-庚酮及甲基異丁酮等酮溶劑;戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烴溶劑;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、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。
相對於第1液晶組成物之總量,溶劑之含量較佳為50至98質量%。換言之,第1液晶組成物中的固形分含量較佳為2至50質量%,更佳為5至30質量%。
第1液晶組成物可含有調平劑。調平劑是具有調整組成物之流動性並使塗布組成物所得的膜更為平坦的功能的添加劑。調平劑可舉例如有機改質聚矽氧油系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系之調平劑。其中較佳為聚丙烯酸酯系調平劑及全氟烷基系調平劑。
第1液晶組成物含有調平劑時,相對於聚合性液晶化合物之含量100質量份較佳為0.01至5質量份,更佳為0.05至3質量份。
第1液晶組成物可含有聚合起始劑。聚合起始劑為可開始聚合性液晶化合物等的聚合反應之化合物。以不依存於熱致液晶之相狀態的觀點來看,聚合起始劑較佳為藉由光的作用而產生活性自由基之光聚合起始劑。
光聚合起始劑只要為可開始聚合性液晶化合物之聚合反應之化合物,則可使用公知的光聚合起始劑。具體而言可舉出可藉由光的作用而產生活性自由基或酸之光聚合起始劑,其中較佳為藉由光的作用而產生自由基之光聚合起始劑。光聚合起始劑可單獨使用或組合二種以上使用。
光聚合起始劑可使用公知的光聚合起始劑,例如,產生活性自由基之光聚合起始劑可使用自分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,也可使用脫氫型之二苯基酮系化合物、苯烷酮系化合物、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、
Figure 112120724-A0202-12-0019-37
酮系化合物、噻噸酮系化合物、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
Figure 112120724-A0202-12-0019-38
系化合物、三
Figure 112120724-A0202-12-0019-39
系化合物等。產生酸之光聚合起始劑可使用錪鹽及鋶鹽等。以低溫的反應效率優異之觀點來看,較佳為自分裂型光聚合起始劑,更佳為苯乙酮系化合物、羥基苯乙酮系化合物、α-胺基苯乙酮系化合物、肟酯系化合物。
第1液晶組成物中之聚合起始劑之含量可因應聚合性液晶化合物之種類及其量而適當地調節,相對於聚合性液晶化合物之含量100質量份通常為0.1至30質量份,較佳為0.5至10質量份,更佳為0.5至8質量份。聚合起始劑之含量若在上述範圍內,則可在不擾亂聚合性液晶化合物之配向下進行聚合。
第1液晶組成物可含有敏化劑。敏化劑較佳為光敏劑。第1液晶組成物含有敏化劑時,可進一步促進第1液晶組成物所含聚合性液晶化合物之聚合反應。相對於聚合性液晶化合物之含量100質量份,該敏化劑之使用量較佳為0.1至30質量份。
以安定地進行聚合反應之觀點來看,第1液晶組成物可含有聚合抑制劑。藉由聚合抑制劑可控制聚合性液晶化合物之聚合反應的進行程度。第1液晶組成物含有聚合抑制劑時,相對於聚合性液晶化合物之含量100質量份,聚合抑制劑之含量較佳為0.1至30質量份。
(保護層)
保護層具有保護液晶偏光片的表面的功能。液晶偏光片與保護層互相直接積層。在此「直接積層」是指藉由保護層之自黏著性而積層於液晶偏光片之態樣,以及於視需要形成有第1配向膜之保護層上塗布用以形成液晶偏光片的硬化物層之第1液晶組成物,使該第1液晶組成物硬化,藉此於液晶偏光片上積層保護層之態樣。為了提高與液晶偏光片的密著性,保護層可實施表面活化處理(例如電暈處理等),也可形成有底漆層(易接著層)等薄層。
保護層可為用以形成液晶偏光片之第1基材層,也可為含有第1基材層的一部分者。保護層可具有單層構造,也可具有多層構造。保護層較佳為含有樹脂層。樹脂層可為樹脂膜及/或表面處理層。
樹脂膜可使用例如透明性、機械性強度、熱穩定性、水分阻斷性、等方性、延伸性等優異的膜。樹脂膜可為熱塑性樹脂膜。構成如此樹脂膜之樹脂之具體例可舉出三乙醯纖維素等纖維素系樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂;聚醚碸系樹脂;聚碸系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;耐綸及芳香族聚醯胺等聚醯胺系樹脂;聚醯亞胺系樹脂;聚乙烯、聚丙烯、及乙烯/丙烯共聚物等鏈狀聚烯烴系樹脂;具有環系或降莰烯構造之環狀聚烯烴系樹脂(亦稱降莰烯系樹脂);聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸系樹脂;聚芳酯系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;聚乙烯醇系樹脂、以及該等的混合物。該材質之樹脂膜可易於從市面上取得。上述樹脂可為(甲基)丙烯酸系、胺甲酸乙酯系、(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。本說明書中,「(甲基)丙烯酸」是指丙烯酸及甲基丙烯酸中之至少一者。(甲基)丙烯醯基等記法亦同。
鏈狀聚烯烴系樹脂除了如聚乙烯樹脂(屬於乙烯均聚物之聚乙烯樹脂、或以乙烯為主體之共聚物)、聚丙烯樹脂(屬於丙烯均聚物之聚丙烯樹脂、或以丙烯為主體之共聚物)之鏈狀烯烴之均聚物以外,可舉出2種以上鏈狀烯烴所構成之共聚物。
環狀聚烯烴系樹脂為將環狀烯烴作為聚合單元而聚合的樹脂的合稱。環狀聚烯烴系樹脂之具體例可舉出環狀烯烴之開環(共)聚合物、環狀烯烴之加成聚合物、環狀烯烴與如乙烯、丙烯之鏈狀烯烴的共聚物(較具代表性為隨機共聚物)、及將該等以不飽和羧酸或其衍生物改質的接枝聚合物、以及該等的氫化物。其中較佳為使用利用如降莰烯或多環降莰烯系單體之降莰烯系單體作為環狀烯烴之降莰烯系樹脂。
聚酯系樹脂為於主鏈具有酯鍵的樹脂,一般為多元羧酸或其衍生物與多元醇的縮聚物。可舉例如對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、萘二羧酸二甲酯等。多元醇可使用2價之二醇,可舉例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇等。
纖維素酯系樹脂為纖維素與脂肪酸的酯。纖維素酯系樹脂之具體例包括三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、三丙酸纖維素、二丙酸纖維素。也可舉出具有複數種構成該等纖維素酯系樹脂之聚合單元之共聚物、或羥基的一部分以其他取代基修飾者。該等中特佳為三乙酸纖維素(三乙醯纖維素)。
(甲基)丙烯酸系樹脂為以具有(甲基)丙烯醯基之化合物作為主要構成單體之樹脂。(甲基)丙烯酸系樹脂之具體例係例如包括如聚甲基丙烯酸甲酯之聚(甲基)丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物;甲 基丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸酯共聚物;甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物;(甲基)丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物(MS樹脂等);甲基丙烯酸甲酯與具有脂環族烴基之化合物的共聚物(例如甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸降莰酯共聚物等)。
聚碳酸酯系樹脂係由隔著碳酸酯基鍵結單體單元之聚合物所構成。聚碳酸酯系樹脂可為聚合物骨架經修飾之稱為改質聚碳酸酯之樹脂、或共聚聚碳酸酯等。聚碳酸酯系樹脂的詳細內容例如記載於日本特開2012-31370號公報。
藉由延伸上述樹脂膜(熱塑性樹脂膜)而可製作保護層。延伸處理可舉出單軸延伸或雙軸延伸等。延伸方向可舉出未延伸膜之機械流動方向(MD)、與其正交之方向(TD)、與機械流動方向(MD)斜交之方向等。
保護層配置於比液晶偏光片更靠視覺確認側,因此,為了賦予所求表面光學特性或其他特徵而可含有樹脂膜及設置於樹脂膜表面之表面處理層。或者,保護層可為不含樹脂膜而含有表面處理層作為樹脂層者。保護層為不含樹脂膜而含有表面處理層者時,例如作為表面處理層之保護層可用以下方式積層於液晶偏光片。首先進行於樹脂膜的形成有表面處理層側的表面藉由脫模劑等的塗布等而形成脫模層之脫模處理,並準備於該脫模層上形成表面處理層之表面處理膜。接著,將該表面處理膜積層於液晶偏光片、液晶偏光片、及第1液晶相位差層的積層體、或是液晶偏光片、第1液晶相位差層、及第2液晶相位差層的積層體後,剝離樹脂膜。藉此可作為保護層獲得不含樹脂膜而含有表面處理層之光學積層體。
表面處理層可舉出硬塗層、防眩層、抗反射層、抗靜電層、防汙層、防黏著層等。表面處理層可藉由於形成於樹脂膜表面或樹脂膜上之脫模層進行塗層等而形成,保護層含有樹脂膜時,也可藉由樹脂膜表面之改質處理等而形成。
形成表面處理層之方法並無特別限定,可使用公知方法。表面處理層可形成於樹脂膜的一面,也可形成於兩面。
硬塗層具有提高保護層的表面硬度的功能,是以防止表面擦傷等目的而設置。藉由於樹脂膜形成硬塗層而可提高保護層之硬度及耐刮性。硬塗層較佳為呈示JIS K 5600-5-4:1999「塗料一般試驗方法-第5部:塗膜之機械性質-第4節:刮痕硬度(鉛筆法)」所規定的鉛筆硬度試驗(將具有硬塗層之光學膜置於玻璃板上並測定)為H或更硬的值。
硬塗層可視所求以調整折射率、提高彎曲彈性模數、使體積收縮率穩定化、以及提高耐熱性、抗靜電性、防眩性等目的而含有各種填料。又,硬塗層可含有如抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、抗靜電劑、調平劑、消泡劑之添加劑。
(外覆層)
偏光板可具有覆蓋液晶偏光片之第1液晶相位差層側的表面之外覆層(第2保護層)。於液晶偏光片的表面塗布光硬化性樹脂或水溶性聚合物等構成外覆層之材料(組成物)並乾燥或硬化,藉此可形成外覆層。光硬化性樹脂可舉例如(甲基)丙烯酸系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂、(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯系樹脂、環氧系樹脂、聚矽氧系樹脂等。水溶性聚合物可舉例如聚(甲基)丙烯醯胺系聚合物;聚乙烯醇、及乙烯/乙烯醇共聚物、乙烯/乙酸乙烯 酯共聚物、(甲基)丙烯酸或其酐/乙烯醇共聚物等乙烯醇系聚合物;羧基乙烯基系聚合物;聚乙烯吡咯啶酮;澱粉類;海藻酸鈉;聚環氧乙烷系聚合物等。
外覆層之厚度通常為0.1μm以上10.0μm以下,較佳為5.0μm以下,更佳為3.0μm以下。外覆層之厚度若為10μm以上,則彎曲性試驗中彎曲部之反射色相不均較明顯,若未達0.1μm,則容易損及高溫環境下防止色素擴散的功能。
(第1液晶相位差層及第2液晶相位差層)
第1液晶相位差層及第2液晶相位差層為於面內或厚度方向顯示相位差,且為由聚合性液晶化合物之聚合物所構成的層(硬化物層)或該層與配向膜的2層構成的膜。第1液晶相位差層及第2液晶相位差層包含含有聚合性液晶化合物之第2液晶組成物的硬化物層。第1液晶相位差層及/或第2液晶相位差層可分別含有第2配向膜。用以形成第1液晶相位差層21之第2液晶組成物、及用以形成第2液晶相位差層22之第2液晶組成物可互相相同或相異。
通常在形成於第2基材層上之第2配向膜上塗布第2液晶組成物,使第2液晶用組成物所含的聚合性液晶化合物聚合,藉此形成第1液晶相位差層及第2液晶相位差層。第1液晶相位差層及第2液晶相位差層通常含有聚合性液晶化合物在配向狀態下硬化的層,為了在面內產生相位差,需為聚合性液晶化合物以相對於第2基材層面於水平方向配向之狀態下使該聚合性液晶化合物之聚合性基聚合的硬化物層。此時,聚合性液 晶化合物為棒狀液晶化合物時,液晶相位差層可形成正-A板,聚合性液晶化合物為圓盤狀液晶化合物時,液晶相位差層可形成負-A板。
為了高度達成光學積層體之抗反射功能,第1液晶相位差層及第2液晶相位差層之組合可具有在可見光全域中的λ/4板功能(亦即π/2之相位差功能)。又,光學積層體所含第1液晶相位差層或第2液晶相位差層較佳為逆波長色散性λ/4層。第1液晶相位差層及第2液晶相位差層較佳為組合配向相異之2種以上的液晶相位差層。2種以上的液晶相位差層的組合可舉例如具有正波長色散性之λ/2板功能(亦即π之相位差功能)之液晶相位差層(以下亦稱為「λ/2層」)與具有正波長色散性之λ/4板功能(亦即π/2之相位差功能)之液晶相位差層(以下亦稱為「λ/4層」)的組合。或者,以可補償斜向的抗反射功能之觀點來看,可為第1液晶相位差層及第2液晶相位差層中的一者為於厚度方向具有異向性的層(正C板),另一者為逆波長色散性λ/4層。又,第1液晶相位差層及第2液晶相位差層分別可形成傾斜配向狀態,也可形成膽固醇狀配向狀態。
以具有在可見光全域中的λ/4板功能之方式調整第1液晶相位差層與第2液晶相位差層的組合時,在含有該第1液晶相位差層及第2液晶相位差層之相位差體中,相對於波長λ[nm]的光的面內相位差之Re(λ)較佳為滿足下述式(1)所示的光學特性,較佳為滿足下述式(2)及(3)所示之光學特性。相位差體為積層複數相位差板且根據積層的複數相位差板於面內或厚度方向顯示相位差的積層膜。相位差板為含有第1液晶相位差層或第2液晶相位差層且呈示作為第1液晶相位差層或第2液晶相位差層的光學性功能的膜。
100nm<Re(550)<160nm (1)
Re(450)/Re(550)≦1.0 (2)
1.00≦Re(650)/Re(550) (3)
[式(1)至(3)中,
Re(450)表示相對於波長450nm之光的相位差體之面內相位差值,
Re(550)表示相對於波長550nm之光的相位差體之面內相位差值,
Re(650)表示相對於波長650nm之光的相位差體之面內相位差值。]
上述式(2)之「Re(450)/Re(550)」若超過1.0,則具備該相位差體之光學積層體之短波長側的漏光會變大。「Re(450)/Re(550)」較佳為0.7以上1.0以下,更佳為0.80以上0.95以下,又更佳為0.80以上0.92以下,特佳為0.82以上0.88以下。可藉由調整第2液晶組成物中之聚合性液晶化合物之混合比率、或第1液晶相位差層與第2液晶相位差層的積層角度或該等的相位差值,而可任意調整「Re(450)/Re(550)」的值。
第1液晶相位差層及第2液晶相位差層之面內相位差值分別可藉由兩液晶相位差層之厚度而調整。面內相位差值是由下述式(4)所決定,故調整△n(λ)及膜厚d即可獲得所求面內相位差值(Re(λ))。第1液晶相位差層及第2液晶相位差層之厚度分別較佳為0.5μm以上5μm以下,更佳為1μm以上3μm以下。第1液晶相位差層及第2液晶相位差層之厚度分別可藉由干涉膜厚計、雷射顯微鏡、或觸針式膜厚計而測定。又,△n(λ)取決於後述聚合性液晶化合物之分子構造。
Re(λ)=d×△n(λ) (4)
[式(4)中,
Re(λ)表示波長λ[nm]中的液晶相位差層之面內相位差值,
d表示液晶相位差層之厚度,
△n(λ)表示波長λ[nm]中的雙折射率。]
使用正波長色散性之λ/2層與正波長色散性之λ/4層的組合作為以具有在可見光全域中的λ/4板功能之方式調整之相位差體時,可將具有下述式(1)、式(6)、及式(7)所示之光學特性的層與具有下述式(5)至(7)所示之光學特性的層以特定慢軸關係組合。
100nm<Re(550)<160nm (1)
200nm<Re(550)<320nm (5)
Re(450)/Re(550)≧1.00 (6)
1.00≧Re(650)/Re(550) (7)
[式(1)及(5)至(7)中,
Re(450)表示相對於波長450nm之光的相位差體之面內相位差值,
Re(550)表示相對於波長550nm之光的相位差體之面內相位差值,
Re(650)表示相對於波長650nm之光的相位差體之面內相位差值。]
上述λ/2層與上述λ/4層的組合方法可舉出日本特開2015-163935號公報、或者WO2013/137464號等所記載的公知方法。以視角補償之觀點來看較佳為使用由含有圓盤狀聚合性液晶化合物之第2液晶組成物所形成之λ/2層、及由含有棒狀聚合性液晶化合物之第2液晶組成物所形成之λ/4層。
正C板只要為於厚度方向具有異向性者,則無特別限定,在未傾斜配向或膽固醇狀配向時具有下述式(8)所示之光學特性。
nx≒ny<nz (8)
[式(8)中,
nx表示正C板的面內的波長λ[nm]的主折射率。
ny表示在與nx相同的面內相對於nx的正交方向之波長λ[nm]的正C板之折射率。
nz(λ)表示正C板之厚度方向中的波長λ[nm]的折射率。
nx≒ny時,nx可為在正C板的面內的任意方向之折射率。]
正C板在波長550nm中的厚度方向之相位差值Rth(550)通常為-170nm以上-10nm以下之範圍,較佳為-150nm以上-20nm以下之範圍,更佳為-100nm以上-40nm之範圍。厚度方向之相位差值若為該範圍,則可進一步提高斜向的抗反射特性。
正C板較佳為由含有棒狀聚合性液晶化合物之第2液晶組成物所形成。
第1液晶相位差層及第2液晶相位差層除了上述構成以外,有關於傾斜配向或膽固醇狀配向之構成,只要為達成抗反射功能之構成,則無特別限制。該構成可舉例如WO2021/060378號、WO2021/132616號、WO2021/132624號等所記載的公知構成。
(第2液晶組成物)
第2液晶組成物為第1液晶相位差層形成用組成物及第2液晶相位差層形成用組成物。第2液晶組成物含有聚合性液晶化合物,且可進一步含有溶劑、調平劑、聚合起始劑、敏化劑、聚合抑制劑、交聯劑、密著劑、及反應性添加劑等添加劑。以加工性之觀點來看,第2液晶組成物較佳為含 有溶劑及調平劑。添加劑可舉出第1液晶組成物所說明者,第2液晶組成物中之添加劑之含量等可為第1液晶組成物所說明之範圍含量。
第2液晶組成物所含聚合性液晶化合物是指分子內具有至少1個聚合性基(尤其是光聚合性基)之液晶化合物,該聚合性液晶化合物可使用例如相位差膜之領域中以往公知的聚合性液晶化合物。液晶性可為熱致性液晶,也可為溶致性液晶,但以可精密地控制膜厚之點來看,較佳為熱致性液晶。熱致性液晶中的相序構造可為向列型液晶,也可為層列液晶。可為棒狀液晶,也可為圓盤狀液晶。聚合性液晶化合物可單獨使用或組合二種以上使用。
以展現逆波長色散性之觀點來看,用以獲得逆波長色散性之λ/4層所使用之聚合性液晶化合物較佳為具有相對於分子長軸方向於垂直方向進一步具有雙折射性之T字型或H型的介晶構造之液晶,以獲得更強分散之觀點來看,更佳為T字型液晶,T字型液晶之構造具體而言可舉例如下述式(I)所示之化合物。
Figure 112120724-A0202-12-0029-1
[式(I)中,
Ar表示可具有取代基之二價芳香族基。該二價芳香族基中較佳為含有氮原子、氧原子、硫原子中的至少1個以上。二價基Ar所含芳香族基為2個以上時,2個以上芳香族基可互相以單鍵、-CO-O-、-O-等二價鍵結基鍵結。
G1及G2分別獨立地表示二價芳香族基或二價脂環式烴基。在此,該二價芳香族基或二價脂環式烴基所含氫原子可取代為鹵原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之氟烷基、碳數1至4之烷氧基、氰基或硝基,構成該二價芳香族基或二價脂環式烴基之碳原子可取代為氧原子、硫原子或氮原子。
L1、L2、B1及B2分別獨立地為單鍵或二價連結基。
k、l分別獨立地表示0至3之整數,且滿足1≦k+l之關係。在此,2≦k+l時,B1及B2、G1及G2分別可互相相同或相異。
E1及E2分別獨立地表示碳數1至17之烷二基,在此,烷二基所含氫原子可經鹵原子取代,該烷二基所含-CH2-可經-O-、-S-、-COO-取代,具有複數的-O-、-S-、-COO-時該等互相不相鄰。
P1及P2互相獨立地表示聚合性基或氫原子,且至少1個為聚合性基。]
G1及G2分別獨立地較佳為可經選自由鹵原子及碳數1至4之烷基所成群組之至少1個取代基取代之1,4-伸苯二基、可經選自由鹵原子及碳數1至4之烷基所成群組之至少1個取代基取代之1,4-環己烷二基,更佳為經甲基取代之1,4-伸苯二基、無取代之1,4-伸苯二基、或無取代之1,4-反式環己烷二基,特佳為無取代之1,4-伸苯二基、或無取代之1,4-反式環己烷二基。
又,複數存在之G1及G2中的至少1者較佳為二價脂環式烴基,又,與L1或L2鍵結之G1及G2中的至少1者更佳為二價脂環式烴基。
L1及L2分別獨立地較佳為單鍵、碳數1至4之伸烷基、-O-、-S-、-Ra1ORa2-、-Ra3COORa4-、-Ra5OCORa6-、Ra7OC=OORa8-、-N=N-、 -CRc=CRd-、或C≡C-。在此,Ra1至Ra8分別獨立地表示單鍵或碳數1至4之伸烷基,Rc及Rd表示碳數1至4之烷基或氫原子。L1及L2分別獨立地更佳為單鍵、-ORa2-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa4-1-、或OCORa6-1-。在此,Ra2-1、Ra4-1、Ra6-1分別獨立地表示單鍵、-CH2-、-CH2CH2-之任一者。L1及L2分別獨立地又更佳為單鍵、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、或OCO-。
B1及B2分別獨立地較佳為單鍵、碳數1至4之伸烷基、-O-、-S-、-Ra9ORa10-、-Ra11COORa12-、-Ra13OCORa14-、或Ra15OC=OORa16-。在此,Ra9至Ra16分別獨立地表示單鍵或碳數1至4之伸烷基。B1及B2分別獨立地更佳為單鍵、-ORa10-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa12-1-、或OCORa14-1-。在此,Ra10-1、Ra12-1、Ra14-1分別獨立地表示單鍵、-CH2-、-CH2CH2-之任一者。B1及B2分別獨立地又更佳為單鍵、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、-OCO-、或OCOCH2CH2-。
以展現逆波長色散性之觀點來看,k及l較佳為2≦k+l≦6之範圍,更佳為k+l=4,又更佳為k=2且l=2。若為k=2且l=2則會成為對稱構造,故較佳。
E1及E2分別獨立地較佳為碳數1至17之烷二基,更佳為碳數4至12之烷二基。
P1或P2所示聚合性基可舉出環氧基、乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、及氧雜環丁烷基等。其中較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁烷基,更佳為丙烯醯氧基。
Ar較佳為具有選自可具有取代基之芳香族烴環、可具有取代基之芳香族雜環、及拉電子基之至少一種。該芳香族烴環可舉例如苯環、萘環、蒽環等,較佳為苯環、萘環。該芳香族雜環可舉出呋喃環、苯并呋喃環、吡咯環、吲哚環、噻吩環、苯并噻吩環、吡啶環、吡
Figure 112120724-A0202-12-0032-40
環、嘧啶環、三唑環、三
Figure 112120724-A0202-12-0032-41
環、吡咯啉環、咪唑環、吡唑環、噻唑環、苯并噻唑環、噻吩并噻唑環、
Figure 112120724-A0202-12-0032-42
唑環、苯并
Figure 112120724-A0202-12-0032-43
唑環、及啡啉環等。其中較佳為具有噻唑環、苯并噻唑環、或苯并呋喃環,更佳為具有苯并噻唑基。又,Ar含有氮原子時,該氮原子較佳為具有π電子。
式(I)中,Ar所示2價芳香族基所含π電子之合計數Nπ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。又,較佳為30以下,更佳為26以下,又更佳為24以下。
Ar所示芳香族基較佳可舉例如以下之基。
Figure 112120724-A0202-12-0033-3
[式(Ar-1)至式(Ar-23)中,
*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之烷基、氰基、硝基、碳數1至12之烷基亞磺醯基、碳數1至12之烷基磺醯基、羧基、碳數1至12之氟烷基、碳數1至6之烷氧基、碳數1至12之烷基 硫基、碳數1至12之N-烷基胺基、碳數2至12之N,N-二烷基胺基、碳數1至12之N-烷基胺磺醯基或碳數2至12之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之烷基。
J1及J2分別獨立地表示碳原子或氮原子。
Y1、Y2及Y3分別獨立地表示可經取代之芳香族烴基或芳香族雜環基。
W1及W2分別獨立地表示氫原子、氰基、甲基或鹵原子。
m表示0至6之整數。]
Y1、Y2及Y3中的芳香族烴基可舉出苯基、萘基、蒽基、菲基、聯苯基等碳數6至20之芳香族烴基,較佳為苯基、萘基,更佳為苯基。芳香族雜環基可舉出呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基等至少含有1個氮原子、氧原子、硫原子等雜原子之碳數4至20之芳香族雜環基,較佳為呋喃基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基。
Y1、Y2及Y3分別獨立地可為可經取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。多環系芳香族烴基為縮合多環系芳香族烴基、或源自於芳香環集合體的基。多環系芳香族雜環基為縮合多環系芳香族雜環基、或源自於芳香環集合體的基。
Z0、Z1及Z2分別獨立地較佳為氫原子、鹵原子、碳數1至12之烷基、氰基、硝基、碳數1至12之烷氧基,Z0更佳為氫原子、碳數1至12之烷基、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-。
式(Ar-1)至(Ar-23)所示化合物中,以分子之穩定性之觀點來看較佳為式(Ar-6)及式(Ar-7)所示之化合物。
式(Ar-16)至(Ar-23)所示化合物中,Y1可和與其鍵結的氮原子及Z0一起形成芳香族雜環基。芳香族雜環基可舉出前述Ar可具有之芳香族雜環,可舉例如吡咯環、咪唑環、吡咯啉環、吡啶環、吡
Figure 112120724-A0202-12-0035-44
環、嘧啶環、吲哚環、喹啉環、異喹啉環、嘌呤環、吡咯啶環等。該芳香族雜環基可具有取代基。又,Y1可和與其鍵結的氮原子及Z0一起為前述可經取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。可舉例如苯并呋喃環、苯并噻唑環、苯并
Figure 112120724-A0202-12-0035-45
唑環等。
聚合性液晶化合物中,較佳為極大吸收波長為300至400nm之化合物。以第2液晶組成物之長期穩定性之觀點來看較為有利,可提高第1液晶相位差層及第2液晶相位差層所含第2液晶組成物的硬化物層之配向性及膜厚之均一性。又,聚合性液晶化合物之極大吸收波長可在溶劑中使用紫外線可見光分光光度計而測定。該溶劑為可溶解聚合性液晶化合物之溶劑,可舉例如氯仿等。
圓盤狀之聚合性液晶化合物可舉例如含有式(W)所示基之化合物(以下亦稱為「聚合性液晶化合物(W)」)。
Figure 112120724-A0202-12-0035-4
[式(W)中,R40表示下述式(W-1)至(W-5)。]
Figure 112120724-A0202-12-0036-5
Figure 112120724-A0202-12-0036-6
Figure 112120724-A0202-12-0036-7
Figure 112120724-A0202-12-0036-51
Figure 112120724-A0202-12-0036-52
[式(W-1)至(W-5)中,
X40及Z40分別獨立地表示碳數1至12之烷二基,該烷二基所含氫原子可經碳數1至5之烷氧基取代,該烷氧基所含氫原子可經鹵原子取代。又,構成該烷二基之-CH2-可取代為-O-或-CO-。
m2表示整數。]
棒狀之聚合性液晶化合物可舉例如式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)、式(VI)、或式(VII)所示之化合物。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (VI)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VII)
[式(II)至(VII)中,
A11至A14分別獨立地表示2價脂環式烴基或2價芳香族烴基。該2價脂環式烴基及2價芳香族烴基所含氫原子可經鹵原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、氰基或硝基取代,該碳數1至6之烷基及該碳數1至6之烷氧基所含氫原子可經氟原子取代。
B11及B17分別獨立地表示-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16-、-NR16-CO-、-CO-、-CS-、或單鍵。R16表示氫原子或碳數1至6之烷基。
B12至B16分別獨立地表示-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR16-、-NR16-C(=O)-、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、-CF2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。
E11及E12分別獨立地表示碳數1至12之烷二基,該烷二基所含氫原子可經碳數1至5之烷氧基取代,該烷氧基所含氫原子可經鹵原子取代。又,構成該烷二基之-CH2-可取代為-O-或-CO-。
F11表示氫原子、碳數1至13之烷基、碳數1至13之烷氧基、氰基、硝基、三氟甲基、二甲胺基、羥基、羥甲基、甲醯基、磺基(-SO3H)、羧基、碳數1至10之烷氧基羰基或鹵原子,構成該烷基及烷氧基之-CH2-可取代為-O-。
P11及P12分別獨立地表示聚合性基。]
相對於第2液晶組成物之固形分100質量份,第2液晶組成物中之聚合性液晶化合物之含量例如為70至99.5質量份,較佳為80至 99質量份。聚合性液晶化合物之含量若在上述範圍內,則以所得硬化物層(液晶硬化膜)之配向性之觀點來看較為有利。又,本說明書中,第2液晶組成物之固形分是指從第2液晶組成物除去有機溶劑等揮發性成分後之所有成分。
(第1基材層、第2基材層)
塗布有第1液晶組成物之第1基材層及塗布有第2液晶組成物之第2基材層可舉出玻璃基材及膜基材,較佳為膜基材,以可連續地製造液晶偏光片或第1液晶相位差層及第2液晶相位差層之點來看,更佳為長條卷狀膜。第1液晶組成物及第2液晶組成物可分別塗布於形成於第1基材層及第2基材層之配向膜上。
構成膜基材之樹脂可舉例如聚乙烯,聚丙烯等烯烴樹脂;具有環系或降莰烯構造之環狀烯烴系樹脂;聚乙烯醇;聚對苯二甲酸乙二酯,聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂;聚(甲基)丙烯酸系樹脂;三乙醯纖維素、二乙醯纖維素及乙酸丙酸纖維素等纖維素酯系樹脂;聚醯亞胺系樹脂;聚碳酸酯;聚碸;聚醚碸;聚醚酮;聚苯硫醚;聚苯醚等。
膜基材係可使用市售纖維素酯樹脂基材。如此纖維素酯樹脂基材可舉出「fujitac film」(Fujifilm股份有限公司製);「KC8UX2M」、「KC8UY」及「KC4UY」(以上為KONICA MINOLTA OPTO股份有限公司製)等。
構成膜基材之環狀烯烴樹脂係可使用市售環狀烯烴系樹脂。如此環狀烯烴系樹脂可舉出「Topas」(註冊商標)(Ticona公司(德)製)、「ARTON」(註冊商標)(JSR股份有限公司製)、「ZEONOR」(註冊商標)、 「ZEONEX」(註冊商標)(以上為日本ZEON股份有限公司製)、及「apel」(註冊商標)(三井化學股份有限公司製)。
將第1基材層整體或其一部分作為保護層使用時,第1基材層較佳為具有上述保護層所說明的材料及層構造。將第1基材層之一部分作為保護層使用時,例如可於膜基材表面形成脫模層,於膜基材上形成液晶偏光片後將膜基材剝離去除。
以可進行實用處理的程度的質量之點來看,第1基材層及第2基材層較佳為薄者,但若過薄則強度會降低,有加工性低劣之傾向。以該觀點來看,第1基材層及第2基材層之厚度分別獨立地通常為5μm至300μm,較佳為10μm至200μm,更佳為10至50μm。剝離第1基材層並轉印液晶偏光片(第1液晶組成物的硬化物層),剝離第2基材層並轉印第1液晶相位差層及第2液晶相位差層,藉此可求得光學積層體之薄膜化。
(第1配向膜、第2配向膜)
第1配向膜及第2配向膜具有使聚合性液晶化合物於所求方向液晶配向之配向限制力。
第1配向膜及第2配向膜使聚合性液晶化合物之液晶配向更為容易。可依第1配向膜及第2配向膜、以及聚合性液晶化合物之性質而改變水平配向、垂直配向、混合配向、傾斜配向等液晶配向之狀態,其組合可任意選擇。例如若第1配向膜及/或第2配向膜為展現水平配向作為配向限制力之材料,且聚合性液晶化合物為可形成水平配向或混合配向並展現垂直配向之材料,則聚合性液晶化合物可形成垂直配向或傾斜配向。水平、垂直等表現是表示以液晶偏光片以及第1液晶相位差層及第2液晶相 位差層的平面為基準時配向的聚合性液晶化合物之長軸方向。例如垂直配向是指相對於液晶偏光片、第1液晶相位差層或第2液晶相位差層的平面於垂直方向具有配向的聚合性液晶化合物之長軸。在此所述垂直是指相對於液晶偏光片、第1液晶相位差層或第2液晶相位差層的平面為90°±20°。
在由配向性聚合物形成配向膜時,可藉由表面狀態或摩擦條件而任意調整配向限制力,在由光配向性聚合物形成配向膜時,可藉由偏光照射條件等而任意調整配向限制力。又,可藉由選擇聚合性液晶化合物之表面張力或液晶性等物性而控制液晶配向。
第1配向膜及第2配向膜形成於膜基材或玻璃基材與第1液晶組成物或第2液晶組成物的硬化物層之間時,較佳為不溶於第1液晶組成物或第2液晶組成物所含溶劑且具有在用以去除溶劑或使聚合性液晶化合物配向的加熱處理中的耐熱性者。第1配向膜及第2配向膜分別獨立地可舉出配向性聚合物所構成之配向膜、光配向膜及溝(groove)配向膜、於配向方向延伸之延伸膜等,應用於長條卷狀膜時,以可容易地控制配向方向之點來看,較佳為光配向膜。
第1配向膜及第2配向膜之厚度分別獨立地通常為10nm至5000nm之範圍,較佳為10nm至1000nm之範圍,更佳為30至300nm。
摩擦配向膜所使用之配向性聚合物可舉出分子內具有醯胺鍵結之聚醯胺或明膠類、分子內具有醯亞胺鍵結之聚醯亞胺及其水解物之聚醯胺酸、聚乙烯醇、烷基改質聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚
Figure 112120724-A0202-12-0040-46
唑、聚乙亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯啶酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯類等。其中較佳為聚乙烯醇。該等配向性聚合物可單獨使用或組合2種以上使用。
摩擦方法可舉出以下方法:藉由將配向性聚合物組成物塗布於基材而於膜基材或玻璃基材的表面形成配向性聚合物的膜,使該配向性聚合物的膜與捲繞有摩擦布並旋轉的摩擦輥接觸。
光配向膜為具有光反應性基之聚合物或寡聚物或單體所構成。光配向膜可藉由照射偏光而獲得配向限制力。以可藉由選擇所照射偏光之偏光方向而任意控制配向限制力之方向此點來看,更佳為光配向膜。
光反應性基是指藉由照射光而產生液晶配向能的基。具體而言為產生藉由照射光而產生的分子的配向誘導或異構化反應、二聚化反應、光交聯反應、或光分解反應之類之成為液晶配向能起源的光反應者。該光反應性基中,以配向性優異之點來看,較佳為產生二聚化反應或光交聯反應者。可產生以上反應之光反應性基較佳為具有不飽和鍵,尤其具有雙鍵者,更佳為具有選自由碳-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)所成群組中之至少一個基。
具有C=C鍵結之光反應性基可舉例如乙烯基、多烯基、茋基、茋唑基、茋唑鎓基、查耳酮基及桂皮醯基等。以容易控制反應性或展現光配向時之配向限制力之觀點來看,較佳為查耳酮基及桂皮醯基。具有C=N鍵結之光反應性基可舉出具有芳香族希夫鹼及芳香族腙等構造的基。具有N=N鍵結之光反應性基可舉出偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基及甲臘基等、或以氧偶氮苯為基本構造者。具有C=O鍵結之光反應性基可舉出二苯基酮基、香豆素基、蒽醌基及馬來醯亞胺基等。該等基可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙基氧基、氰基、烷氧基羰基、羥基、磺酸基及鹵化烷基等取代基。
照射偏光時,可為從膜面直接照射偏光之形式,也可為從膜基材或玻璃基材側照射偏光並使偏光透過之形式。又,該偏光特佳為實質上為平行光。照射之偏光的波長較佳為具有光反應性基之聚合物或單體的光反應性基可吸收光能量的波長區域。具體而言特佳為波長250至400nm之範圍的UV(紫外光)。
(第1貼合層、第2貼合層、第3貼合層、接著劑層)
第1貼合層及第2貼合層為活性能量線硬化性組成物的硬化物層,亦即稱為接著劑層的貼合層。第3貼合層可為接著劑層,但較佳為玻璃轉移溫度Tg為25℃以下之貼合層。接著劑層可使用接著劑組成物而形成,Tg為25℃以下之貼合層例如可使用黏著劑組成物而形成。貼合層之Tg可藉由示差掃描熱量計(DSC)測定。
接著劑組成物可舉例如水系接著劑組成物、藉由加熱或照射紫外線、可見光、電子束、X射線等活性能量線而硬化的活性能量線硬化性組成物等。水系接著劑組成物可舉例如將作為主成分之聚乙烯醇系樹脂或胺甲酸乙酯樹脂溶解於水者、或將作為主成分之聚乙烯醇系樹脂或胺甲酸乙酯樹脂分散於水者。水系接著劑組成物可進一步含有多價醛、三聚氰胺系化合物、二氧化鋯化合物、鋅化合物、乙二醛化合物、水溶性環氧樹脂等硬化性成分或交聯劑。
接著劑組成物較佳為含有硬化性(聚合性)化合物作為主成分且藉由照射活性能量線而硬化的活性能量線硬化性組成物。活性能量線硬化性組成物可舉出含有陽離子聚合性化合物作為硬化性化合物之陽離子聚合性接著劑組成物、含有自由基聚合性化合物作為硬化性化合物之自由基 聚合性接著劑組成物、及含有陽離子聚合性化合物及自由基聚合性化合物兩者作為硬化性化合物之混合型接著劑組成物等。
陽離子聚合性化合物為藉由照射紫外線、可見光、電子束、X射線等活性能量線或加熱而進行陽離子聚合反應並硬化的化合物或寡聚物,具體而言可舉出環氧化合物、氧環丁烷化合物、乙烯基化合物等。
環氧化合物可舉出3,4-環氧環己烷羧酸3,4-環氧環己基甲酯等脂環式環氧化合物(分子內具有1個以上與脂環式環鍵結的環氧基之化合物);雙酚A之二環氧丙基醚等芳香族環氧化合物(分子內具有芳香族環及環氧基之化合物);2-乙基己基環氧丙基醚、1,4-丁二醇二環氧丙基醚等脂肪族環氧化合物(分子內具有至少1個與脂肪族碳原子鍵結的環氧乙烷環之化合物)等。
氧環丁烷化合物可舉出3-乙基-3-{[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧環丁烷等分子內具有1個以上氧環丁烷環之化合物。
陽離子聚合性接著劑組成物較佳為含有陽離子聚合起始劑。陽離子聚合起始劑可為熱陽離子聚合起始劑或光陽離子聚合起始劑。陽離子聚合起始劑可舉出苯重氮六氟銻酸鹽等芳香族重氮鹽;二苯基錪四(五氟苯基)硼酸鹽等芳香族錪鹽;三苯基鋶六氟磷酸鹽等芳香族鋶鹽;二甲苯-環戊二烯鐵(II)六氟銻酸酯等鐵/芳烴錯合物等。相對於陽離子聚合性化合物100質量份,陽離子聚合起始劑之含量通常為0.1至10質量份。陽離子聚合起始劑可含有2種以上。
陽離子聚合性接著劑組成物可舉例如日本特開2016-126345號公報、日本特開2021-113969號公報所記載之陽離子聚合性組成物等。
自由基聚合性化合物為藉由照射紫外線、可見光、電子束、X射線等活性能量線或加熱而進行自由基聚合反應並硬化的化合物或寡聚物,具體而言可舉出具有乙烯性不飽和鍵之化合物。具有乙烯性不飽和鍵之化合物可舉出分子內具有1個以上(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸系化合物、分子內具有1個以上乙烯基之乙烯基化合物等。
(甲基)丙烯酸系化合物可舉出分子內具有至少1個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸酯單體、(甲基)丙烯醯胺單體、及2種以上含有官能基之化合物反應而得之分子內具有至少2個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸寡聚物等含有(甲基)丙烯醯基之化合物。
自由基聚合性接著劑組成物較佳為含有自由基聚合起始劑。自由基聚合起始劑可為熱自由基聚合起始劑或光自由基聚合起始劑。自由基聚合起始劑可舉出苯乙酮、3-甲基苯乙酮等苯乙酮系起始劑;二苯基酮、4-氯二苯基酮、4,4’-二胺基二苯基酮等二苯基酮系起始劑;安息香丙基醚、安息香乙基醚等安息香醚系起始劑;4-異丙基噻噸酮等噻噸酮系起始劑;
Figure 112120724-A0202-12-0044-47
酮、茀酮等。相對於自由基聚合性化合物100質量份,自由基聚合起始劑之含量通常為0.1至10質量份。自由基聚合起始劑可含有2種以上。
自由基聚合性接著劑組成物可舉例如日本特開2016-126345號公報、日本特開2016-153474號公報、國際公開第2017/183335號所記載之自由基聚合性組成物等。
活性能量線硬化性接著劑組成物可視需要含有離子捕集劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、增黏劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、塑化劑、消泡劑、抗靜電劑、調平劑、溶劑等添加劑。
於藉由第1貼合層或第2貼合層而貼合的2個層中的至少一層的貼合面塗布接著劑組成物,隔著接著劑組成物之塗布層重疊上述2個層,使用貼合輥等由上下按壓並貼合後,乾燥塗布層、於塗布層照射活性能量線使其硬化、或加熱使其硬化,藉此可進行。
在形成接著劑組成物之塗布層前,可於上述2個層的貼合面之至少一者實施皂化處理、電暈處理、電漿處理、底漆處理、錨塗層處理等易接著處理。
形成接著劑組成物之塗布層時可使用模塗布器、缺角輪塗布器、凹板塗布器、線棒塗布器、刮刀塗布器等各種塗布方式。
照射活性能量線時之光照射強度可依照各活性能量線硬化型接著劑組成物之組成而決定,並無特別限定,較佳為10mW/cm2以上1,000mW/cm2以下。又,照射強度較佳為對光陽離子聚合起始劑或光自由基聚合起始劑的活化有效的波長區域中的強度。
該光照射強度可為1次或複數次照射,其累積光量較佳為10mJ/cm2以上,更佳為100mJ/cm2以上,又更佳為1,000mJ/cm2以上。
用以進行活性能量線硬化型接著劑組成物之聚合硬化的光源並無特別限定,可舉例如低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、氙燈、鹵素燈、化學燈、黑光燈、微波激發汞燈、金屬鹵化物燈。
水系接著劑組成物所形成之接著劑層之厚度例如可為5μm以下,較佳為1μm以下,更佳為0.5μm以下,可為0.01μm以上,較佳為0.05μm以上。
活性能量線硬化型接著劑組成物所形成的硬化物層(接著劑層)之厚度例如可為10μm以下,較佳為5μm以下,更佳為3μm以下,可為0.1μm以上,也較佳為0.5μm以上,更佳為1μm以上。
黏著劑組成物可使用以往公知之光學上透明性優異之黏著劑組成物,並無特別限制,例如可使用具有(甲基)丙烯酸系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚乙烯醚系樹脂等基礎聚合物之黏著劑組成物。又,也可為活性能量線硬化型黏著劑組成物、熱硬化型黏著劑組成物等。該等中較佳為以透明性、黏著力、再剝離性、耐候性、耐熱性等優異之丙烯酸系樹脂為基礎聚合物之黏著劑組成物。
黏著劑組成物可進一步含有交聯劑、矽烷化合物、抗靜電劑等。
黏著劑組成物所含(甲基)丙烯酸系樹脂較佳為以源自於下述式(VIII)所示(甲基)丙烯酸烷酯之構造單元(以下亦稱為「構造單元(VIII)」)作為主成分(例如相對於(甲基)丙烯酸系樹脂之構造單元100質量份含有50質量份以上)之聚合物(以下亦稱為「(甲基)丙烯酸酯聚合物」)。
Figure 112120724-A0202-12-0046-10
[式(VIII)中,
R10表示氫原子或甲基,
R20表示碳數1至20之烷基,前述烷基可具有直鏈狀、分支狀或環狀之任一構造,前述烷基之氫原子可經碳數1至10之烷氧基取代。]
式(VIII)所示(甲基)丙烯酸酯可舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸異己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正及異壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯等。含有烷氧基之丙烯酸烷酯之具體例可舉出(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯等。其中較佳為含有(甲基)丙烯酸正丁酯或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯,更佳為含有(甲基)丙烯酸正丁酯。
(甲基)丙烯酸酯聚合物可含有源自於構造單元(VIII)以外之其他單體之構成單元。源自於其他單體之構造單元可為1種,也可為2種以上。(甲基)丙烯酸酯聚合物可含有之其他單體可舉出具有極性官能基之單體、具有芳香族基之單體、丙烯醯胺系單體。
具有極性官能基之單體可舉出具有極性官能基之(甲基)丙烯酸酯。極性官能基可舉出羥基;羧基;經碳數1至6之烷基取代之取代胺基或無取代胺基;環氧基等雜環基等。
(甲基)丙烯酸酯聚合物中,相對於(甲基)丙烯酸酯聚合物之全構造單元100質量份,源自於具有極性官能基之單體之構造單元的含量較佳為10質量份以下,更佳為0.5質量份以上10質量份以下,又更佳為1質量份以上5質量份以下。
具有芳香族基之單體可舉出分子內具有1個(甲基)丙烯醯基及1個以上芳香環(例如苯環、萘環等)且具有苯基、苯氧基乙基、或苄基之(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸酯聚合物中,相對於(甲基)丙烯酸酯聚合物之全構造單元100質量份,源自於具有芳香族基之單體之構造單元的含量較佳為4質量份以上20質量份以下,更佳為4質量份以上15質量份以下。
丙烯醯胺系單體可舉出N-(甲氧基甲基)丙烯醯胺、N-(乙氧基甲基)丙烯醯胺、N-(丙氧基甲基)丙烯醯胺、N-(丁氧基甲基)丙烯醯胺、N-(2-甲基丙氧基甲基)丙烯醯胺等。
又,源自於構造單元(VIII)以外之其他單體之構造單元可含有源自於苯乙烯系單體之構造單元、源自於乙烯基系單體之構造單元、源自於分子內具有複數(甲基)丙烯醯基之單體之構造單元等。
(甲基)丙烯酸系樹脂之重量平均分子量(以下亦僅稱為「Mw」)較佳為50萬至250萬。重量平均分子量若為50萬以上,則可改善高溫、高濕環境下黏著劑層之耐久性。重量平均分子量若為250萬以下,則塗布含有黏著劑組成物之塗布液時之操作性變佳。重量平均分子量(Mw)與數平均分子量(以下亦僅稱為「Mn」)的比所示之分子量分佈(Mw/Mn)通常為2至10。本說明書中,「重量平均分子量」及「數平均分子量」是指藉由凝膠滲透層析法(GPC)法測定的聚苯乙烯換算值。
(甲基)丙烯酸系樹脂在溶解於乙酸乙酯並形成濃度20質量%之溶液時,在25℃中的黏度較佳為20Pa.s以下,更佳為0.1至15Pa.s。(甲基)丙烯酸樹脂在25℃的黏度若在上述範圍內,可提高含有藉由上述樹 脂形成的黏著劑層之光學積層體的耐久性,或是賦予重工性。上述黏度可藉由Brookfield黏度計測定。
(甲基)丙烯酸系樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)例如為-60至20℃,較佳為-50至15℃,更佳為-45至10℃,又更佳為-40至0℃。又,玻璃轉移溫度可藉由示差掃描熱量計(DSC)測定。
(甲基)丙烯酸系樹脂可含有2種以上(甲基)丙烯酸酯聚合物。如此(甲基)丙烯酸酯聚合物可舉例如以源自於前述(甲基)丙烯酸酯之構造單元(VIII)為主成分,且重量平均分子量為5萬至30萬之範圍之較低分子量之(甲基)丙烯酸酯聚合物。
(甲基)丙烯酸系樹脂通常可藉由溶液聚合法、塊狀聚合法、懸浮聚合法、乳化聚合法等公知聚合方法而製造。製造(甲基)丙烯酸系樹脂時通常在聚合起始劑之存在下進行聚合。相對於構成(甲基)丙烯酸系樹脂之所有單體之合計100質量份,聚合起始劑之使用量通常為0.001至5質量份。
黏著劑組成物較佳為含有交聯劑。交聯劑可舉出慣用的交聯劑(例如異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、金屬螯合物化合物、過氧化物等),尤其以黏著劑組成物之適用期、交聯速度、及偏光板之耐久性等觀點來看,較佳為異氰酸酯系化合物。相對於(甲基)丙烯酸系樹脂100質量份,交聯劑之比率例如為0.01至10質量份,較佳為0.05至5質量份。
黏著劑組成物可進一步含有矽烷化合物。黏著劑組成物中,相對於(甲基)丙烯酸系樹脂100質量份,矽烷化合物之含量通常為0.01至10質量份。
黏著劑組成物可進一步含有抗靜電劑。抗靜電劑可舉出公知者,較佳為離子性抗靜電劑。以黏著劑組成物之抗靜電性能之經時穩定性優異之點來看,較佳為在室溫為固體之離子性抗靜電劑。相對於(甲基)丙烯酸系樹脂100質量份,抗靜電劑之含量較佳為0.01至20質量份,更佳為1至7質量。
黏著劑層之厚度通常為0.1至30μm,較佳為3至30μm,又更佳為5至25μm。
黏著劑層在溫度25℃中的儲存模數較佳為1.0×104Pa至1.0×106Pa,更佳為1.0×104Pa至1.0×105Pa。儲存模數可藉由動態黏彈性測定而獲得。
黏著劑層在溫度70℃中的潛變量△Cr例如為65μm以下,可為50μm以下、45μm以下、40μm以下、35μm以下、30μm以下、25μm以下、20μm以下,進一步可為15μm以下。潛變量△Cr下限例如為0.5μm。潛變量若為該範圍,則與儲存模數時同樣地可抑制裁切光學積層體時之缺膠、沾膠、及裁切不佳。又,潛變值例如可用以下順序測定:相對於以縱20mm×橫20mm之接合面貼合於不鏽鋼製試驗板之黏著劑層,在固定試驗板之狀態下從鉛直下方施加500gf之荷重。在從施加荷重開始起100秒後及3600秒後之各時間點中測定黏著劑層相對於試驗板之潛變量(偏差量), 分別作為Cr100及Cr3600。可由測定之Cr100及Cr3600藉由式△Cr=Cr3600-Cr100而求得潛變量△Cr。
(分隔片)
分隔片係可對用以將光學積層體貼合於顯示元件之第3貼合層剝離而設置,並被覆保護第3貼合層的表面。從附分隔片之光學積層體之第3貼合層剝離分隔片時,分隔片可在保持第3貼合層之形狀下剝離。分隔片較佳為具有基材膜及脫模處理層者。基材膜可舉出將樹脂製成膜的膜,該樹脂可舉例如第1基材層及第2基材層所使用的膜基材。脫模處理層只要為公知脫模處理層即可,可舉例如將氟化合物或聚矽氧化合物等脫模劑塗層於基材膜所形成的層。
(實施例)
以下舉實施例進一步具體說明本發明,但本發明並不限定於該等例。實施例及比較例中之「%」及「份」在未特別說明下為「質量%」及「質量份」。
[厚度之測定]
各層之厚度測定中,在未另有說明下是使用雷射顯微鏡(LEXT,OLYMPUS股份有限公司製)、或Nikon股份有限公司製數位測微計「MH-15M」。
[附基材層之偏光板(1)之製作]
(第1液晶組成物之調製)
混合下述成分,於溫度80℃攪拌1小時,藉此獲得第1液晶組成物。聚合性液晶化合物(X1)及(X2)具有下述所示構造。二色性色素(DP1)至 (DP3)為日本特開2013-101328號公報之實施例所記載之偶氮色素,並具有下述所示構造。
聚合性液晶化合物(X1):75份
聚合性液晶化合物(X2):25份
二色性色素(DP1):2.5份
二色性色素(DP2):2.5份
二色性色素(DP3):2.5份
聚合起始劑[2-二甲胺基-2-苄基-1-(4-
Figure 112120724-A0202-12-0052-48
啉基苯基)丁烷-1-酮(IRGACURE(註冊商標)369;BASF JAPAN公司製]:6份
調平劑[聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-Chemie公司製)]:1.2份
溶劑[鄰二甲苯]:250份
‧聚合性液晶化合物(X1):
Figure 112120724-A0202-12-0052-11
‧聚合性液晶化合物(X2):
Figure 112120724-A0202-12-0052-12
‧二色性色素(DP1):
Figure 112120724-A0202-12-0052-14
‧二色性色素(DP2):
Figure 112120724-A0202-12-0052-15
‧二色性色素(DP3):
Figure 112120724-A0202-12-0053-16
(光配向膜形成用組成物(1)之調製)
混合日本特開2013-033249號公報所記載之下述成分,將所得混合物於80℃攪拌1小時,藉此獲得光配向膜形成用組成物(1)。
‧下述所示構造之光配向性聚合物:2份
Figure 112120724-A0202-12-0053-17
‧溶劑[鄰二甲苯]:98份
(水溶性聚合物水溶液之調製)
根據以下之合成方案而獲得下述構造單元所構成之水溶性聚合物。
Figure 112120724-A0202-12-0053-18
於二甲基亞碸400g中溶解分子量1000之聚乙烯醇(和光純藥工業股份有限公司製)20g、作為親核劑之N,N-二甲基-4-胺基吡啶0.55mg、三乙胺4.6g,一邊攪拌一邊升溫至溫度60℃。其後將於二甲基亞碸50g中溶解有甲基丙烯酸酐10.5g的溶液花費1小時滴入,於溫度60℃ 加熱攪拌14小時,藉此進行反應。將所得反應溶液冷卻至室溫後,於反應溶液中加入甲醇481g,並以完全混合之方式攪拌,藉此以反應溶液與甲醇之比率(質量)成為1:1之方式調整。於該溶液中慢慢加入1500mL之丙酮,藉此將水溶性聚合物藉由晶析法使結晶化。過濾含有所得白色結晶之溶液,以丙酮充分洗淨後真空乾燥,藉此獲得水溶性聚合物20.2g。將所得水溶性聚合物溶解於水,調製成3質量%之水溶性聚合物水溶液。
(HC層形成用組成物之調製)
混合下述成分,於溫度50℃攪拌4小時,而獲得硬塗(HC)層形成用組成物。
‧下述所示構造之丙烯酸酯單體:70份
Figure 112120724-A0202-12-0054-19
‧胺甲酸乙酯丙烯酸酯樹脂[EBECRYL4858(Daicel-Allnex股份有限公司製)]:30份
‧聚合起始劑[Omnirad907(IGM Resins B.V公司製)]:3份
‧溶劑[甲基乙酮]:10份
(附基材層之偏光板(1)之製作)
於膜寬度800mm之卷狀脫模聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(UNITIKA股份有限公司製「FF-50」,單面脫模處理PET膜(支撐基材之厚度:50μm)) 的脫模處理面以狹縫塗布器連續地塗布上述所得HC層形成用組成物,於溫度100℃乾燥2分鐘,而形成厚度2.00μm之HC層(保護層)。藉此獲得於單面脫模處理PET膜的脫模處理面上積層有HC層的膜,將其作為第1基材層(1)。
於第1基材層(1)之HC層實施電漿處理後,使用狹縫塗布器塗布上述所調製光配向膜形成用組成物(1),於單面脫模處理PET膜之中央部之寬度600mm範圍形成塗布層。接著在設定為溫度100℃之通風乾燥爐中花費2分鐘運送,藉此去除溶劑並乾燥HC層上之塗布層。其後,對乾燥後之上述塗布層,以成為20mJ/cm2(313nm基準)之強度之方式照射單面脫模處理PET膜長度方向的90°方向之偏光UV光,藉此賦予配向限制力,並於HC層上形成光配向膜(1)。光配向膜(1)之厚度約為50nm。
在形成於第1基材層(1)上的光配向膜(1)上使用狹縫塗布器塗布上述所調製的第1液晶組成物,於第1基材層(1)之中央部之寬度600mm範圍形成塗布層。接著,在設定為溫度110℃之通風乾燥爐中花費2分鐘運送,藉此去除溶劑並乾燥第1基材層(1)上之塗布層。其後,使用高壓汞燈以1000mJ/cm2(365nm基準)照射紫外光,使乾燥後之上述塗布層所含聚合性液晶化合物硬化,藉此形成第1液晶組成物的硬化物層,而獲得於第1基材層(1)上依序形成有光配向膜(1)及硬化物層(合稱為液晶偏光片)之附基材層之液晶偏光片(1)。附基材層之液晶偏光片(1)於長度方向的90°方向具有吸收軸。硬化物層之厚度為3μm。
接著,於附基材層之液晶偏光片(1)之液晶偏光片側實施電漿處理後,使用狹縫塗布器連續地塗布上述所調製之水溶性聚合物水溶液, 於溫度100℃乾燥2分鐘,而形成厚度2μm之外覆層(第2保護層)。藉此獲得依序具備第1基材層(1)(單面脫模處理PET膜/HC層)/液晶偏光片(光配向膜(1)/硬化物層)/外覆層之長條附基材層之偏光板(1)。
將所得附基材層之偏光板(1)裁切為40mm×40mm大小之正方形。使用厚度為25μm之丙烯酸系黏著劑(LINTEC股份有限公司製,商品名「P-3132」)將外覆層側貼合於無鹼玻璃板(康寧公司製,商品名「Eagle-XG」)後,剝離單面脫模處理PET膜,而獲得試驗體。
使用於分光光度計(島津製作所股份有限公司製UV-3150)裝設有附偏光片之夾片的裝置,藉由雙光束法以2nm間隔在380至680nm之波長範圍測定所得試驗體之透過軸方向之單體透過率(T1)及吸收軸方向之單體透過率(T2)。使用下述式(式1)以及(式2)計算各波長中的單體透過率、偏光度,進一步藉由JIS Z 8701之2度視野(C光源)而進行視感度校正,而計算視感度校正單體透過率(Ty)及視感度校正偏光度(Py)。
單體透過率[%]=(T1+T2)/2 (式1)
偏光度[%]=〔(T1-T2)/(T1+T2)〕×100 (式2)
其結果,試驗體之視感度校正單體透過率(Ty)為42%,視感度校正偏光度(Py)為97%,確認為可利用作為偏光板的值。又,將試驗體於溫度100℃加熱120小時後,以上述順序計算視感度校正單體透過率(Ty)及視感度校正偏光度(Py),加熱後之試驗體亦為視感度校正單體透過率(Ty)為42%,視感度校正偏光度(Py)為97%,並未觀察到光學性能的降低。
[附基材層之偏光板(2)之製作]
除了將形成於單面脫模處理PET膜之HC層(保護層)之厚度變更為3.95μm之外,以附基材層之偏光板(1)之製作順序而製作附基材層之偏光板(2)。
[附基材層之偏光板(3)之製作]
除了將形成於單面脫模處理PET膜之HC層(保護層)之厚度變更為4.95μm之外,以附基材層之偏光板(1)之製作順序而製作附基材層之偏光板(3)。
[第1液晶相位差層(1)之製作]
(配向膜形成用組成物(1)之調製)
於市售之聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型,和光純藥工業股份有限公司製)中加入水,於溫度100℃加熱1小時,而獲得配向膜形成用組成物(1)。
(第2液晶組成物(1)之調製)
混合下述所示聚合性液晶化合物(X3)及聚合性液晶化合物(X4),於其中添加下述所示調平劑、光聚合起始劑、及離子性化合物,進一步添加下述所示溶劑,而獲得混合物。將該混合物於溫度80℃攪拌1小時,藉此調製第2液晶組成物(1)。聚合性液晶化合物(X3)及(X4)是根據日本特開2010-244038號公報所記載之方法調製,並具有下述所示構造。離子性化合物具有下述所示構造。
聚合性液晶化合物(X3):80份
聚合性液晶化合物(X4):20份
調平劑[Megafac F-556(DIC公司製)]:0.1份
光聚合起始劑[Omnirad907(IGM Resin B.V.公司製)]:2.5份
離子性化合物:0.1份
溶劑[環戊酮]:650份
‧聚合性液晶化合物(X3):
Figure 112120724-A0202-12-0058-20
‧離子性化合物:
Figure 112120724-A0202-12-0058-21
(附基材層之第1液晶相位差層(1)之製作)
於裁切為長方形之環烯烴聚合物(COP)膜(日本ZEON股份有限公司製ZF14)使用電暈處理裝置(AGF-B10;春日電機股份有限公司製)實施電暈處理後,塗布配向膜形成用組成物(1),加熱乾燥後,形成厚度100nm之配向膜。於所得配向膜表面以COP膜長方向的75°角度實施摩擦處理,於其上藉由棒塗布器塗布第2液晶組成物(1)。將所得塗布膜於溫度120℃乾燥2分鐘後,使用高壓汞燈(USHIO電機股份有限公司製「unicure VB-15201BY-A」)在氮氣環境下於溫度80℃於乾燥覆膜照射曝光量1000mJ/cm2(365nm基準)之紫外光,藉此形成在聚合性液晶化合物之光軸對COP膜面沿水平方向配向之狀態下硬化的聚合性液晶化合物的硬化物層(1-1)。藉此獲得第2基材層(COP膜)/第1液晶相位差層(1)(配向膜/硬化物層(1-1))所構成之附基材層之第1液晶相位差層(1)。
以雷射顯微鏡測定所得硬化物層(1-1)之厚度為2μm。使用王子測量機器股份有限公司製KOBRA-WR測定第1液晶相位差層(1)之面內相位差值。其結果,波長550nm中的面內相位差值為Re(550)=270nm。又,COP膜在波長550nm中的相位差值約為0,故COP膜不影響第1液晶相位差層(1)之光學特性。配向角對COP膜的長方向為-15°。
[第2液晶相位差層(1)之製作]
(第2液晶組成物(2)之調製)
混合下述所示聚合性液晶化合物(X5)、調平劑、及光聚合起始劑,進一步混合下述所示溶劑,於溫度80℃攪拌1小時,藉此調製第2液晶組成物(2)。聚合性液晶化合物(X5)具有下述所示構造。
聚合性液晶化合物(X5)[Paliocolor LC242(BASF JAPAN公司製)]:100份
調平劑[BYK-361N(BYK-Chemie公司製)]:0.1份
光聚合起始劑[Omnirad907(IGM Resin B.V.公司製)]:2.5份
溶劑[丙二醇1-單甲基醚2-乙酸酯(PGME)]:400份
‧聚合性液晶化合物(X5):
Figure 112120724-A0202-12-0060-22
(附基材層之第2液晶相位差層(1)之製作)
於裁切為長方形之三乙醯纖維素(TAC)膜(KONICA MINOLTA股份有限公司製KC4UY)塗布配向膜形成用組成物(1),加熱乾燥後,形成厚度100nm之配向膜。於所得配向膜表面以TAC膜長方向的15°角度實施摩擦處理,於其上藉由棒塗布器塗布第2液晶組成物(2)。將所得塗布膜於溫度100℃乾燥1分鐘後,冷卻至室溫,而獲得乾燥覆膜。接著,使用高壓汞燈(USHIO電機股份有限公司製「unicure VB-15201BY-A」)在氮氣環境下於乾燥覆膜照射曝光量1000mJ/cm2(365nm基準)之紫外光,藉此形成在聚合性液晶化合物之光軸對TAC膜面沿水平方向配向之狀態下硬化的聚合性液晶化合物的硬化物層(2-1)。藉此獲得第2基材層(TAC膜)/第2液晶相位差層(1)(配向膜/硬化物層(2-1)(水平配向液晶硬化膜))所構成之附基材層之第2液晶相位差層(1)。
以雷射顯微鏡測定所得硬化物層(2-1)之厚度為1μm。使用王子測量機器股份有限公司製KOBRA-WR測定第2液晶相位差層(1)之面內 相位差值。其結果,波長550nm中的面內相位差值為Re(550)=140nm。又,TAC膜在波長550nm中的相位差值約為0,故TAC膜不影響第2液晶相位差層(1)之光學特性。配向角對TAC膜之長方向為75°。
[第1液晶相位差層(2)之製作]
(光配向膜形成用組成物(2)之調製)
混合具有下述所示構造之光配向性材料2份及環戊酮(溶劑)98份,於溫度80℃攪拌1小時,藉此獲得光配向膜形成用組成物(2)。具有下述構造之光配向性材料(重量平均分子量:50000,m:n=50:50)是根據日本特開2021-196514號公報所記載之方法合成。
光配向性材料:
Figure 112120724-A0202-12-0061-23
(第2液晶組成物(3)之調製)
混合下述所示聚合性液晶化合物(X6)、聚合性液晶化合物(X7)、調平劑及光聚合起始劑,進一步以固形分濃度成為13%之方式混合N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP),於溫度80℃攪拌1小時,藉此調製第2液晶組成物(3)。聚合性液晶化合物(X6)及聚合性液晶化合物(X7)具有下述所示構造。聚合性液晶化合物(X6)是以與日本特開2019-003177所記載方法同樣的方式準備。聚合性液晶化合物(X7)是以與日本特開2009-173893號公報所記載方法同樣的方式準備。
聚合性液晶化合物(X6):90份
聚合性液晶化合物(X7):10份
調平劑[BYK-361N(BM Chemie公司製)]:0.1份
光聚合起始劑[IRGACURE OXE-03(BASF JAPAN股份有限公司製)]:3份
‧聚合性液晶化合物(X6):
Figure 112120724-A0202-12-0062-26
‧聚合性液晶化合物(X7):
Figure 112120724-A0202-12-0062-27
於氯仿10mL溶解聚合性液晶化合物(X6)1mg而獲得溶液。作為測定用試料將所得溶液放入光徑1cm之測定用槽,將測定用試料裝設於紫外線可視光分光光度計(島津製作所股份有限公司製「UV-2450」),並測定吸收光譜。由所得吸收光譜讀取極大吸收度的波長,在波長300至400nm之範圍中的極大吸收波長λmax為356nm。
(附基材層之第1液晶相位差層(2)之製作)
於雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(DIAFOIL,三菱樹脂股份有限公司製)藉由棒塗布器塗布光配向膜形成用組成物(2)。將所得塗布層於 溫度120℃乾燥2分鐘後,冷卻至室溫並乾燥塗布層。其後,對於乾燥後之上述塗布層使用UV照射裝置(SPOT CURE SP-9;USHIO電機股份有限公司製)照射偏光紫外光100mJ/cm2(313nm基準),而獲得光配向膜(2)。使用日本分光股份有限公司製橢圓偏光儀M-220測定光配向膜(2)之厚度為100nm。
於PET膜上之光配向膜(2)上使用棒塗布器塗布上述所調製第2液晶組成物(3)而形成塗布層。將塗布層於溫度120℃加熱乾燥2分鐘後,冷卻至室溫。對乾燥後之上述塗布層使用高壓汞燈(USHIO電機股份有限公司製「unicure VB-15201BY-A」)在氮氣環境下照射曝光量500mJ/cm2(365nm基準)之紫外光,藉此形成在聚合性液晶化合物相對於PET膜面內沿水平方向配向之狀態下硬化的第2液晶組成物(3)的硬化物層(1-2)。使用OLYMPUS股份有限公司製雷射顯微鏡LEXT OLS4100測定的硬化物層(1-2)之厚度為2μm。藉此獲得第2基材層(PET膜)/第1液晶相位差層(2)(光配向膜(2)/硬化物層(1-2))所構成之附基材層之第1液晶相位差層(2)。
於附基材層之第1液晶相位差層(2)之第1液晶相位差層(2)側實施電暈處理,透過LINTEC公司製25μm壓敏式黏著劑將附基材層之第1液晶相位差層(2)貼合於玻璃,剝離去除PET膜,而獲得試驗體。使用王子測量機器股份有限公司製KOBRA-WR測定該試驗體之面內相位差值。由相對於波長448.2nm、498.6nm、548.4nm、587.3nm、628.7nm、及748.6nm的光的面內相位差值之測定結果獲得柯西色散公式,藉此而求相對於波長450nm、550nm、及650nm的光的面內相位差值。其結果,面 內相位差值為Re(450)=122nm,Re(550)=140nm,Re(650)=144nm,各波長的面內相位差值之關係如下。
Re(450)/Re(550)=0.87
Re(650)/Re(550)=1.03
[式中,Re(450)表示相對於波長450nm的光的面內相位差值,Re(550)表示相對於波長550nm的光的面內相位差值,Re(650)表示相對於波長650nm的光的面內相位差值。]
[第2液晶相位差層(2)之製作]
(垂直配向膜形成用組成物之調製)
將2-丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、二新戊四醇三丙烯酸酯、及雙(2-乙烯基氧乙基)醚以1:1:4:5之比例混合,進一步以4%之比率添加作為聚合起始劑之LUCIRIN TPO,而調製垂直配向膜形成用組成物。
(第2液晶組成物(4)之調製)
將光聚合性向列型液晶化合物(默克公司製RMM28B)及溶劑以固形分成為1至1.5g之方式而調製第2液晶組成物(4)。溶劑係使用甲基乙酮(MEK)、甲基異丁酮(MIBK)、環己酮(CHN)以質量比(MEK:MIBK:CHN)為35:30:35之比例混合的混合溶劑。
(附基材層之第2液晶相位差層(2)之製作)
在膜寬度800mm之卷狀脫模聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(UNITIKA股份有限公司製「FF-50」,單面脫模處理PET膜(支撐基材之厚度:50μm))之脫模處理側的相反面實施電暈處理後,使用狹縫塗布器將上述所調製垂 直配向膜形成用組成物以硬化後之厚度成為3μm之方式塗布。於塗布膜照射200mJ/cm2之紫外線,於單面脫模處理PET膜上形成垂直配向膜。
於單面脫模處理PET膜上之垂直配向膜上使用狹縫塗布器以硬化後之厚度成為1μm之方式塗布上述所調製的第2液晶組成物(4)。以乾燥溫度75℃、乾燥時間120秒乾燥塗布層後,照射紫外線(UV)並使聚合性液晶化合物聚合,而形成硬化物層(2-2)。藉此獲得第2基材層(單面脫模處理PET膜)/第2液晶相位差層(2)(垂直配向膜/硬化物層(2-2))所構成之附基材層之第2液晶相位差層(2)。第2液晶相位差層(2)為正C板。
[活性能量線硬化性組成物(1)(陽離子聚合性接著劑組成物)之調製]
混合下述所示成分後脫泡,而調製活性能量線硬化性組成物(1)。又,光陽離子聚合起始劑是作為50%碳酸伸丙酯溶液而摻配,其份數以固形分量表示。
‧陽離子聚合性化合物(1)[3-乙基-3{[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧環丁烷(商品名:OXT-221,東亞合成股份有限公司製)]:60.0份
‧陽離子聚合性化合物(2)[3’,4’-環氧環己基甲基3,4-環氧環己烷羧酸酯(商品名:CEL2021P,Daicel股份有限公司製)]:32.5份
‧陽離子聚合性化合物(3)[2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧基-4-(2-環氧乙烷基)環己烷加成物(商品名:EHPE3150,Daicel股份有限公司製)]:7.5份
‧光陽離子聚合起始劑[CPI-100P(san-apro股份有限公司製,50質量%溶液)]:2.3份
‧光敏劑[9,10-二丁氧基蒽]:1.0份
‧光敏助劑[1,4-二乙氧基萘]:1.0份
[活性能量線硬化性組成物(2)(自由基聚合性接著劑組成物)之調製]
混合下述所示成分而調製活性能量線硬化性組成物(2)。
‧N,N-二甲基丙烯醯胺[KJ Chemicals股份有限公司製]:65份
‧丙烯酸二環戊酯[日立化成工業股份有限公司]:15份
‧紫外線硬化型胺甲酸乙酯丙烯酸酯樹脂[商品名:UV-3700B,日本合成化學工業股份有限公司製,黏度:30,000至60,000mPa.s/60℃,分子量(Mw):38,000,寡聚物官能基數:2,玻璃轉移溫度Tg:-6℃]:20份
‧光自由基聚合起始劑[Omnirad 819(2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-
Figure 112120724-A0202-12-0066-49
啉基丙烷-1-酮),BASF JAPAN股份有限公司]:3份
[黏著劑層(1)之製作]
在具備攪拌機、溫度計、迴流冷卻器、滴入裝置及氮氣導入管之反應容器中加入丙烯酸正丁酯95.0份、丙烯酸4.0份、丙烯酸2-羥基乙酯1.0份、乙酸乙酯200份、及2,2’-偶氮雙異丁腈0.08份,以氮氣取代上述反應容器內的空氣。在氮氣環境下一邊攪拌一邊將反應溶液升溫至60℃,反應6小時後,冷卻至室溫。
測定所得溶液的一部分之重量平均分子量,確認生成重量平均分子量為180萬之(甲基)丙烯酸酯聚合物。(甲基)丙烯酸樹脂之重量平均分子量(Mw)為使用凝膠滲透層析儀(GPC)並用以下條件測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
〔測定條件〕
‧GPC測定裝置:TOSOH股份有限公司製,HLC-8020
‧GPC管柱(依以下順序通過):TOSOH股份有限公司製
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
‧測定溶劑:四氫呋喃
‧測定溫度:40℃
混合上述步驟所得(甲基)丙烯酸酯聚合物100份(固形分換算值;以下相同)、作為異氰酸酯系交聯劑之三羥甲基丙烷改質甲苯二異氰酸酯(TOSOH股份有限公司製,商品名「CORONATE(註冊商標)L」)1.5份、作為矽烷耦合劑之3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業股份有限公司製,商品名「KBM403」)0.30份、作為紫外線硬化性化合物之乙氧基化異三聚氰酸三丙烯酸酯(新中村化學工業股份有限公司製:品名「A-9300」)7.5份、作為光聚合起始劑之2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-N-
Figure 112120724-A0202-12-0067-50
啉基丙烷-1-酮(BASF公司製:IRGACURE(註冊商標)907)0.5份,充分攪拌,以乙酸乙酯稀釋,藉此獲得黏著劑組成物(1)之塗布溶液。
於分隔片(LINTEC股份有限公司製:SP-PLR382190)的脫模處理面(剝離層面)藉由塗敷器以乾燥後之厚度成為5μm(以Nikon股份有限公司製數位測微計「MH-15M」測定)之方式塗布黏著劑組成物(1)之塗布溶液後,於溫度100℃乾燥1分鐘,於乾燥後之塗布層的貼合有分隔片之面的相反面貼合另1片分隔片(LINTEC股份有限公司製:SP-PLR381031)。 於該塗布層使用附皮帶輸送帶之紫外線照射裝置(fusion UV systems公司製,燈係使用D valve)穿過剝離薄片而照射紫外線(照射強度500mW/cm2,累積光量500mJ/cm2),形成黏著劑層(1),而獲得兩面附分隔片之黏著劑層(1)。
在溫度40℃、相對濕度90%之條件下使用水蒸氣透過度測定機(Lyssy公司製「Lyssy-L80-5000」)測定黏著劑層(1)之水蒸氣透過度為7600g/(m2.24h)。
測定黏著劑層(1)之儲存模數G’時,在溫度25℃中為125,000Pa。儲存模數G’之測定係將黏著劑層(1)以厚度成為0.2mm(以Nikon股份有限公司製數位測微計「MH-15M」測定)之方式積層複數片後,將打穿為直徑8mm之圓柱體者使用作為測定用樣品,對於該測定用樣品,根據JIS K 7244-6使用黏彈性測定裝置(Physica公司製MCR300)藉由扭轉剪切法用以下條件測定。
〔測定條件〕
正向力FN:1N
應變γ:1%
頻率:1Hz
溫度:25℃
用以下順序測定黏著劑層(1)之玻璃轉移溫度為25℃以下。首先採取黏著劑層(1)5mg並放入鋁壓蓋型容器,加壓並密閉,而製作測定用試料。於示差掃描熱量計(DSC)〔SII NanoTechnology股份有限公司所販售之「EXSTAR-6000 DSC6220」〕裝設加入有上述測定用試料的容器,一 邊以氮氣沖洗一邊從20℃降溫至-60℃,在到達-60℃並保持1分鐘後,以10℃/分鐘之升溫速度從-60℃升溫至150℃,在到達150℃後立刻降溫至20℃。接著由從-60℃升溫至150℃時之DSC曲線求得JIS K 7121-1987「塑膠之轉移溫度測定方法」所規定之中間點玻璃轉移溫度,將其作為測定對象之黏著劑層(1)之玻璃轉移溫度。
[黏著劑層(2)至(6)之製作]
於具備攪拌機、溫度計、迴流冷卻器、滴入裝置及氮氣導入管之反應容器加入丙烯酸正丁酯97.0份、丙烯酸1.0份、丙烯酸2-羥基乙酯0.5份、乙酸乙酯200份、及2,2’-偶氮雙異丁腈0.08份,以氮氣取代上述反應容器內的空氣。在氮氣環境下一邊攪拌一邊將反應溶液升溫至60℃,反應6小時後,冷卻至室溫。依上述順序測定所得溶液的一部分之重量平均分子量時,確認生成重量平均分子量為180萬之(甲基)丙烯酸酯聚合物。
混合上述步驟所得(甲基)丙烯酸酯聚合物100份(固形分換算值;以下相同)、作為異氰酸酯系交聯劑之三羥甲基丙烷改質甲苯二異氰酸酯(TOSOH股份有限公司製,商品名「CORONATE(註冊商標)L」)0.30份、作為矽烷耦合劑之3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業股份有限公司製,商品名「KBM403」)0.30份,充分攪拌並以乙酸乙酯稀釋,藉此獲得黏著劑組成物(2)之塗布溶液。
於分隔片(LINTEC股份有限公司製:SP-PLR382190)的脫模處理面(剝離層面)藉由塗敷器以乾燥後之厚度分別成為5μm(黏著劑層(2))、10μm(黏著劑層(3))、15μm(黏著劑層(4))、25μm(黏著劑層(5))、及35μm(黏著劑層(6))之方式(厚度是以Nikon股份有限公司製數位測微計 「MH-15M」測定)塗布黏著劑組成物(2)之塗布溶液後,於溫度100℃乾燥1分鐘,於乾燥後之塗布層之貼合有分隔片之面的相反面貼合另1片分隔片(LINTEC股份有限公司製:SP-PLR381031),而獲得兩面附分隔片之黏著劑層(2)至(6)。
依上述順序測定黏著劑層(2)至(6)之儲存模數G’時,在溫度25℃中皆為25500Pa。又,依上述順序測定黏著劑層(2)至(6)之玻璃轉移溫度皆為25℃以下。
〔實施例1〕
(附基材層之相位差積層體(1)之製作)
將上述所得附基材層之第1液晶相位差層(1)及附基材層之第2液晶相位差層(1)以分別以第1液晶相位差層(1)側及第2液晶相位差層(1)側為貼合面之方式隔著上述所調製活性能量線硬化性組成物(1)而積層。接著,從附基材層之第2液晶相位差層(1)側照射紫外線,使活性能量線硬化性組成物(1)硬化並形成厚度2μm之第2貼合層,而獲得附基材層之相位差積層體(1)(相位差體(1))。附基材層之相位差積層體(1)具有第2基材層(COP膜)/第1液晶相位差層(1)(配向膜/硬化物層(1-1))/第2貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第2液晶相位差層(1)(硬化物層(2-1)/配向膜)/第2基材層(TAC膜)之層構造。
(附分隔片之光學積層體(1)之製作)
從上述所得長條附基材層之偏光板(1)以長條長度方向為長邊之方式裁切,於裁切出的附基材層之偏光板(1)之外覆層側進行電暈處理。接著,剝離上述所得附基材層之相位差積層體(1)之第1液晶相位差層(1)側之第2 基材層(COP膜),於剝離面進行電暈處理。剝離第2基材層的同時也剝離配向膜。以長邊互相重疊之方式隔著上述所調製活性能量線硬化性組成物(1)使上述電暈處理面彼此貼合。接著,從附基材層之偏光板(1)側以UVA之累積光量成為約350mJ/cm2(測定器:FusionUV公司製UV Power PuckII的測定值)之方式照射紫外線,使活性能量線硬化性組成物(1)硬化,而形成屬於硬化物層之第1貼合層。第1貼合層之厚度為2μm。
其後,於剝離附基材層之第2液晶相位差層(1)之第2基材層(TAC膜)而露出的面,貼合從兩面附分隔片之黏著劑層(4)剝離一分隔片而露出的黏著劑層(4),剝離附基材層之偏光板(1)側之單面脫模處理PET膜,而獲得附分隔片之光學積層體(1)。剝離第2基材層的同時也剝離配向膜。附分隔片之光學積層體(1)具有保護層(HC層)/液晶偏光片(光配向膜(1)/硬化物層)/外覆層/第1貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第1液晶相位差層(1)(硬化物層(1-1))/第2貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第2液晶相位差層(1)(硬化物層(2-1))/第3貼合層(黏著劑層(4))/分隔片之層構造。
〔實施例2至4〕
第2貼合層係使用表2所示者而獲得附基材層之相位差積層體(2)(相位差體(2))。第1貼合層及第3貼合層係使用表2所示者,為了使介於附基材層之偏光板(1)與附基材層之相位差積層體(1)之間的活性能量線硬化性組成物(2)硬化,除了以UVB之累積光量成為約250mJ/cm2(測定器:FusionUV公司製UV Power PuckII的測定值)之方式照射紫外線之外,以與實施例1相同方式而獲得附分隔片之光學積層體(2)至(4)。
〔實施例5〕
(附基材層之相位差積層體(5)之製作)
將上述所得附基材層之第1液晶相位差層(2)及附基材層之第2液晶相位差層(2)以分別以第1液晶相位差層(2)側及第2液晶相位差層(2)側為貼合面之方式隔著上述所調製之活性能量線硬化性組成物(1)而積層。接著,從附基材層之第2液晶相位差層(2)側照射紫外線,使活性能量線硬化性組成物(1)硬化並形成厚度2μm之第2貼合層,而獲得附基材層之相位差積層體(5)(相位差體(5))。附基材層之相位差積層體(5)具有第2基材層(PET膜)/第1液晶相位差層(2)(光配向膜(2)/硬化物層(1-2))/第2貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第2液晶相位差層(2)(硬化物層(2-2)/垂直配向膜)/第2基材層(單面脫模處理PET膜)之層構造。
(附分隔片之光學積層體(5)之製作)
除了使用附基材層之相位差積層體(5)以取代附基材層之相位差積層體(1)之外,以實施例1之附分隔片之光學積層體(1)之製作順序而獲得附分隔片之光學積層體(5)。在附基材層之相位差積層體(5)之第2基材層(PET膜及單面脫模處理PET膜)的剝離中,第2基材層皆被剝離,光配向膜(2)及垂直配向膜並未剝離而分別殘留於硬化物層(1-2)及硬化物層(2-2)上。附分隔片之光學積層體(5)具有保護層(HC層)/液晶偏光片(光配向膜(1)/硬化物層)/外覆層/第1貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第1液晶相位差層(2)(光配向膜(2)/硬化物層(1-2))/第2貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第2液晶相位差層(2)(硬化物層(2-2)/垂直配向膜)/第3貼合層(黏著劑層(4))/分隔片之層構造。
〔實施例6至8〕
附基材層之偏光板、第1貼合層、第2貼合層、及第3貼合層係使用表3所示者,為了使介於附基材層之偏光板與附基材層之相位差積層體之間的活性能量線硬化性組成物(2)硬化,除了以UVB之累積光量成為約250mJ/cm2(測定器:FusionUV公司製UV Power PuckII的測定值)之方式照射紫外線之外,以與實施例5相同方式而獲得附分隔片之光學積層體(6)至(8)。
〔實施例9〕
除了使用兩面附分隔片之黏著劑層(6)以取代兩面附分隔片之黏著劑層(3)之外,以與實施例2相同方式而獲得附分隔片之光學積層體(9)。
〔比較例1〕
(附基材層之相位差積層體(c1)之製作)
於上述所得附基材層之第1液晶相位差層(1)之第1液晶相位差層側(1)及附基材層之第2液晶相位差層(1)之第2液晶相位差層(1)側分別實施電暈處理。剝離兩面附分隔片之黏著劑層(1)之分隔片而獲得黏著劑層(1),隔著該黏著劑層(1)使該電暈處理面彼此貼合,而獲得附基材層之相位差積層體(c1)(相位差體(c1))。附基材層之相位差積層體(c1)具有第2基材層(COP膜)/第1液晶相位差層(1)(配向膜/硬化物層(1-1))/第2貼合層(黏著劑層(1))/第2液晶相位差層(1)(硬化物層(2-1)/配向膜)/第2基材層(TAC膜)之層構造。
(附分隔片之光學積層體(c1)之製作)
從上述所得長條附基材層之偏光板(1)以長條長度方向為長邊之方式裁切,於裁切出的附基材層之偏光板(1)之外覆層側進行電暈處理。接著,剝離上述所得附基材層之相位差積層體(c1)之第1液晶相位差層(1)側之第2基材層(COP膜),於剝離面進行電暈處理。剝離第2基材層的同時也剝離配向膜。以長邊互相重疊之方式隔著上述所調製活性能量線硬化性組成物(1)使上述電暈處理面彼此貼合。接著,從附基材層之偏光板(1)側以UVA之累積光量成為約350mJ/cm2(測定器:FusionUV公司製UV Power PuckII的測定值)之方式照射紫外線,使活性能量線硬化性組成物(1)硬化,而形成屬於硬化物層之第1貼合層。第1貼合層之厚度為2μm。
其後,於剝離附基材層之第2液晶相位差層(1)之第2基材層(TAC膜)而露出的面,貼合從兩面附分隔片之黏著劑層(5)剝離一分隔片而露出的黏著劑層(5),剝離附基材層之偏光板(1)側之單面脫模處理PET膜,而獲得附分隔片之光學積層體(c1)。剝離第2基材層的同時也剝離配向膜。附分隔片之光學積層體(c1)具有保護層(HC層)/液晶偏光片(光配向膜(1)/硬化物層)/外覆層/第1貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第1液晶相位差層(1)(硬化物層(1-1))/第2貼合層(黏著劑層(1))/第2液晶相位差層(1)(硬化物層(2-1))/第3貼合層(黏著劑層(5))/分隔片之層構造。
〔比較例2〕
(附基材層之相位差積層體(c2)之製作)
於上述所得附基材層之第1液晶相位差層(2)之第1液晶相位差層(2)側及附基材層之第2液晶相位差層(2)之第2液晶相位差層(2)側分別實施電暈處理。剝離兩面附分隔片之黏著劑層(1)之分隔片而獲得黏著劑層(1), 於該電暈處理面貼合該黏著劑層(1),而獲得附基材層之相位差積層體(c2)(相位差體(c2))。附基材層之相位差積層體(c2)具有第2基材層(PET膜)/第1液晶相位差層(2)(光配向膜(2)/硬化物層(1-2))/第2貼合層(黏著劑層(1))/第2液晶相位差層(2)(硬化物層(2-2)/垂直配向膜)/第2基材層(單面脫模處理PET膜)之層構造。
(附分隔片之光學積層體(c2)之製作)
於上述所得附基材層之偏光板(1)之外覆層側進行電暈處理。接著,剝離上述所得附基材層之相位差積層體(c2)之第1液晶相位差層(2)側之第2基材層(PET膜),於剝離面進行電暈處理。在第2基材層的剝離中PET膜被剝離,光配向膜(2)並未剝離而殘留於硬化物層(1-2)上。剝離兩面附分隔片之黏著劑層(1)之分隔片而獲得黏著劑層(1),隔著該黏著劑層(1)使上述電暈處理面彼此貼合。
其後,於剝離附基材層之第2液晶相位差層(2)之第2基材層而露出的面,貼合從兩面附分隔片之黏著劑層(5)剝離一分隔片而露出的黏著劑層(5),剝離附基材層之偏光板(1)側之單面脫模處理PET膜,而獲得附分隔片之光學積層體(c2)。藉由第2基材層的剝離而剝離單面脫模處理PET膜,垂直配向膜並未配向而殘留於硬化物層(2-2)上。附分隔片之光學積層體(c2)具有保護層(HC層)/液晶偏光片(光配向膜(1)/硬化物層)/外覆層/第1貼合層(黏著劑層(1))/第1液晶相位差層(2)(光配向膜(2)/硬化物層(1-2))/第2貼合層(黏著劑層(1))/第2液晶相位差層(2)(硬化物層(2-2)/垂直配向膜)/第3貼合層(黏著劑層(5))/分隔片之層構造。
〔比較例3〕
(接著劑組成物之調製)
混合以下所示成分後脫泡,而調製陽離子聚合型之接著劑組成物。陽離子聚合起始劑係作為50質量%碳酸伸丙酯溶液而摻配,並表示其固形分量。
‧1,6-己二醇二環氧丙基醚(EX-212L,Nagasechemtex股份有限公司製):25份
‧4-羥基丁基乙烯基醚:10份
‧雙酚F型環氧樹脂(EXA-830CRP,DIC股份有限公司製):65份
‧陽離子聚合起始劑(CPI-100P,san-apro股份有限公司製50質量%溶液):3份
(附基材層之相位差積層體(c3)之製作)
將上述所得附基材層之第1液晶相位差層(2)及附基材層之第2液晶相位差層(2)使分別以第1液晶相位差層(2)側及第2液晶相位差層(2)側為貼合面之方式隔著上述所調製活性能量線硬化性組成物(1)而積層。接著,從附基材層之第2液晶相位差層(2)側照射紫外線,使活性能量線硬化性組成物(1)硬化並形成厚度2μm之第2貼合層,而獲得附基材層之相位差積層體(c3)(相位差體(c3))。附基材層之相位差積層體(c3)具有第2基材層(PET膜)/第1液晶相位差層(2)(光配向膜(2)/硬化物層(1-2))/第2貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第2液晶相位差層(2)(硬化物層(2-2)/垂直配向膜)/第2基材層(單面脫模處理PET膜)之層構造。
(附分隔片之光學積層體(c3)之製作)
於上述所得附基材層之偏光板(1)之外覆層側進行電暈處理。接著,剝離上述所得附基材層之相位差積層體(c3)之第1液晶相位差層(2)側之第2基材層(PET膜),於剝離面進行電暈處理。在第2基材層的剝離中PET膜被剝離,光配向膜(2)並未剝離而殘留於硬化物層(1-2)上。剝離兩面附分隔片之黏著劑層(1)之分隔片而獲得黏著劑層(1),隔著該黏著劑層(1)使上述電暈處理面彼此貼合,而獲得積層構造體(c3)。
於厚度13.00μm之環烯烴聚合物(COP)膜(日本ZEON股份有限公司製ZF14)、及剝離上述所得積層構造體(c3)之附基材層之偏光板(1)側之單面脫模處理PET膜而露出的面實施電暈處理。隔著上述所調製接著劑組成物使該電暈處理面彼此貼合,使用紫外線照射裝置(SPOT CURE SP-7,USHIO電機股份有限公司製)照射曝光量500mJ/cm2(365nm基準)之紫外線,而形成厚度2.00μm之接著劑層。紫外線是從COP膜側照射。其後,於剝離附基材層之第2液晶相位差層(2)之第2基材層而露出的面,貼合剝離兩面附分隔片之黏著劑層(4)之一分隔片而露出的黏著劑層(4),而獲得附分隔片之光學積層體(c3)。藉由第2基材層之剝離而剝離單面脫模處理PET膜,垂直配向膜並未配向而殘留於硬化物層(2-2)上。附分隔片之光學積層體(c3)具有保護層(COP膜/接著劑層/HC層)/液晶偏光片(光配向膜(1)/硬化物層)/外覆層/第1貼合層(黏著劑層(1))/第1液晶相位差層(2)(光配向膜(2)/硬化物層(1-2))/第2貼合層(活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層)/第2液晶相位差層(2)(硬化物層(2-2)/垂直配向膜)/第3貼合層(黏著劑層(4))/分隔片之層構造。
〔比較例4〕
除了使用厚度20.00μm之三乙醯纖維素(TAC)膜(KC2CT,KONICA MINOLTA股份有限公司製)以取代COP膜,貼合該TAC膜與從積層構造體(c3)剝離單面脫模處理PET膜而露出的面,並從TAC膜側照射紫外線之外,以比較例3之附分隔片之光學積層體(c3)之製作順序而獲得附分隔片之光學積層體(c4)。
[黏著劑層之厚度之比率(Dt/D1)之計算]
以從保護層之液晶偏光片側的相反側的表面到第3貼合層之第2液晶相位差層側的相反側的表面的距離為D1(圖1),以第1貼合層、第2貼合層、及第3貼合層中之Tg為25℃以下的層(黏著劑層)之合計厚度為Dt,而計算厚度比率[%](=Dt/D1×100)。活性能量線硬化性組成物(1)的硬化物層、及活性能量線硬化性組成物(2)的硬化物層依上述順序測定皆為超過25℃。實施例中,合計厚度Dt為第3貼合層之厚度D2(圖1)。結果示於表2至5。
[耐衝擊性試驗]
於剝離上述所得附分隔片之光學積層體之分隔片而露出的第3貼合層貼合無鹼玻璃(康寧公司製EAGLE XG(註冊商標),厚度0.7mm),並作為試驗用樣品。進行於試驗用樣品之光學積層體側的面(保護層側的面)上從5cm高度使重物掉落之耐衝擊性試驗。重物的質量為4.6g,且為與光學積層體表面碰撞處的直徑為0.75mm之不鏽鋼製球狀體。從光學積層體(保護層)側觀察耐衝擊性試驗後之試驗用樣品,確認重物掉落處及其周邊有無破裂,有破裂時測量破裂的大小,並用以下基準評價。破裂的大小為在保護層平視中破裂的內接正圓的直徑。結果示於表2至5。
A:未觀察到破裂。
B:觀察到未達200μm的大小的破裂。
C:觀察到200μm以上的大小的破裂。
[刮痕試驗]
使用上述所得附分隔片之光學積層體,在形成第2貼合層1小時後且在於偏光板與第1液晶相位差層之間形成第1貼合層30分鐘後,依上述耐衝擊性試驗所說明之順序而製作試驗用樣品。於試驗用樣品之光學積層體側的表面(保護層側的表面)藉由刮痕式硬度計(德國ERICHSEN公司製模型318,球直徑0.75mm)施加5N之荷重,一邊施加該荷重一邊以速度1cm/s於上述表面上移動。其後,在表1所示螢光燈的強度及反射之條件下從正面方向及斜向觀察試驗用樣品之光學積層體之保護層側,並視覺確認有無刮傷,以下述表1所示基準進行評價。結果示於表2至5。
[表1]
Figure 112120724-A0202-12-0079-28
[彎曲性試驗(1):反射色相之評價]
使用超級切割機從上述所得附分隔片之光學積層體以液晶偏光片之吸收軸與長邊平行之方式裁切出長邊110mm×短邊10mm之長方形小片之試驗片。
如圖2(a)所示,於具有可個別移動之二個夾具501、502之彎曲試驗機,在以試驗片500之保護層側成為內側且彎曲軸與短邊平行之方式使試驗片500彎曲之狀態下,將試驗片500長邊側之端部分別以膠帶固定於夾具501、502,以夾具501、502之間隔L成為70mm之方式調節夾具501、502的位置。其後,如圖2(b)所示,以間隔L成為4.0mm(彎曲半徑2R)之方式使夾具501往箭頭A之方向移動,使試驗片500進一步彎曲,其後使夾具501往箭頭B之方向移動,並使間隔L回到70mm,以此一連串動作算作1次,在溫度25℃、相對濕度55%之環境下連續進行上述動作並重複10萬次。夾具501之移動速度為1.32m/秒,改變上述間隔L之動作重複10萬次的所需時間為27.8小時。重複上述動作10萬次後,從彎曲試驗機取出試驗片500,鬆開試驗片500的彎曲,剝離分隔片並露出第3貼合層,於其露出面貼合附鋁蒸鍍膜之PET膜(TORAY ADVANCED FILM公司製,商品名「#50 DMS(X42)」)之鋁蒸鍍膜面側,作為貼合體。在貼合體之保護層側的正面圖中,確認沿著彎曲軸的部分之反射色相有無不均,用以下基準評價。結果示於表2至5。
A:未視覺確認到反射色相的不均。
B:雖不明顯但視覺確認到反射色相的不均。
C:反射色相的不均顯著。
[彎曲性試驗(2):第3貼合層之剝離評價]
使用超級切割機以液晶偏光片之吸收軸與長邊平行之方式從上述所得附分隔片之光學積層體裁切出長邊110mm×短邊10mm之長方形小片。從該小片剝離分隔片而露出第3貼合層,於該露出面貼合附鋁蒸鍍膜之PET膜(TORAY ADVANCED FILM公司製,商品名「#50 DMS(X42)」)之鋁蒸鍍膜面側,而作為試驗片。
除了使用該試驗片之外,使用彎曲性試驗(1)所使用的彎曲試驗機,以彎曲性試驗(1)所說明之條件重複改變間隔L之動作10萬次。重複上述動作10萬次後,鬆開從彎曲試驗機取出的試驗片的彎曲,在試驗片之保護層側的正面圖中,確認第3貼合層有無剝離,用以下基準評價。第3貼合層產生剝離時,剝離是從試驗片端部產生,故剝離的大小為從產生剝離的試驗片的端部到剝離的試驗片的端部側的相反側為止的最短距離。結果示於表2至5。
A:未確認到第3貼合層之剝離。
B:確認到未達100μm的大小之第3貼合層之剝離。
C:確認到100μm以上的大小之第3貼合層之剝離。
[加工性試驗]
於上述所得附分隔片之光學積層體之保護層側的表面貼合表面保護膜,將其以液晶偏光片之吸收軸相對於長邊為+45°之方式裁切為長方形,並作為加工用樣品。表面保護膜可剝離地貼黏於保護層,為可在保持附分隔片之光學積層體之形狀下剝離的膜。
加工性試驗中,使用端面加工裝置進行研磨加工,觀察有無於研磨端面產生的第1液晶相位差層及第2液晶相位差層的破裂。根據圖 3說明端面加工裝置。圖3為示意性地呈示端面加工裝置的概略透視圖。在端面加工裝置中,可藉由具備支撐部50及2個旋轉工具60之裝置而進行加工用樣品之積層物W的研磨加工。支撐部50係從上下按壓積層物W,在研磨加工中,以積層物W本身不移動之方式及重疊的加工用樣品不偏移之方式進行固定等。旋轉工具60係用以研磨加工積層物W之端面者,且可以旋轉軸R為中心旋轉。支撐部50係可具備平板狀之基板(積層物W之移動手段)51;配置於基板51上之門形的框52;配置於基板51上且可以中心軸為中心旋轉之旋轉台53;及設置於框52中與旋轉台53對向的位置且可上下移動之汽缸54。藉由旋轉台53及汽缸54並隔著夾具55而夾住固定積層物W。基板51的兩側互相面對地設置有2個旋轉工具60。旋轉工具60可配合積層物W的大小於沿著旋轉軸R之方向移動,基板51可以通過2個旋轉工具60之間之方式移動。研磨加工時,將積層物W固定於支撐部50,適當調整旋轉工具60之旋轉軸方向的位置後,將旋轉工具60以該等的旋轉軸R為中心旋轉,並以使積層物W通過相面對的旋轉工具60之間之方式移動基板51。藉此沿著積層物W的端面之平行方向且與積層方向正交之方向,使旋轉工具60相對於積層物W相對移動,並使旋轉工具60所具有研磨刃抵靠於積層物W的面對的露出端面,而可進行研磨該等端面的研磨加工。
使用圖3所示端面加工裝置,用下述所示研磨條件將加工用樣品研磨加工為120mm×50mm之長方形(平面圖)。
進行研磨加工時之加工用樣品之積層片數:100片
將進行研磨加工之積層物W從兩面按壓之夾合壓力:0.1MPa
積層物W與旋轉工具60之間之相對移動速度:3500mm/min
旋轉工具60之旋轉速度:5400rpm
饋間距(從相對移動速度除以旋轉工具60之旋轉速度與旋轉工具60旋轉1次時研磨刃接觸端面的次數的值):0.32mm
研磨刃進入方向:研磨刃從分隔片側朝表面保護膜側進入加工用樣品的端面之方向
從研磨加工後之加工用樣品剝離分隔片而露出第3貼合層,於該第3貼合層貼合附鋁蒸鍍膜之PET膜(TORAY ADVANCED FILM公司製,商品名「#50 DMS(X42)」)之鋁蒸鍍膜面側,並作為貼合體。從貼合體之保護層側使用光學顯微鏡VHX-1000(keyence公司製)並用以下基準評價。破裂的大小係在保護層之平面圖中為破裂的內接正圓的直徑。結果示於表2至5。
A:未觀察到破裂。
B:觀察到未達200μm的大小的破裂。
C:觀察到200μm以上的大小的破裂。
[表2]
Figure 112120724-A0202-12-0084-29
[表3]
Figure 112120724-A0202-12-0085-30
[表4]
Figure 112120724-A0202-12-0086-31
[表5]
Figure 112120724-A0202-12-0087-32
1:光學積層體
10:偏光板
11:保護層
15:液晶偏光片
18:保護層(第2保護層)
21:第1液晶相位差層
22:第2液晶相位差層
31:第1貼合層
32:第2貼合層
33:第3貼合層
38:分隔片

Claims (7)

  1. 一種光學積層體,係依序含有保護層、液晶偏光片、第1貼合層、第1液晶相位差層、第2貼合層、第2液晶相位差層、及第3貼合層,
    前述液晶偏光片包含含有二色性色素及聚合性液晶化合物之第1液晶組成物的硬化物層,
    前述第1貼合層及前述第2貼合層皆為活性能量線硬化性組成物的硬化物層,
    前述第1液晶相位差層及前述第2液晶相位差層皆包含含有聚合性液晶化合物之第2液晶組成物的硬化物層。
  2. 如請求項1所述之光學積層體,其中前述第1貼合層為自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層。
  3. 如請求項1或2所述之光學積層體,其中前述第2貼合層為自由基聚合性接著劑組成物的硬化物層。
  4. 如請求項1或2所述之光學積層體,其中前述保護層、前述液晶偏光片、前述第1液晶相位差層、及前述第2液晶相位差層之厚度皆未達20.0μm。
  5. 如請求項1或2所述之光學積層體,其中前述第3貼合層之玻璃轉移溫度為25℃以下。
  6. 如請求項5所述之光學積層體,其中以從前述保護層之前述液晶偏光片側的相反側的表面到前述第3貼合層之前述第2液晶相位差層側的相反側的表面的距離為D1[μm]時,
    前述第3貼合層之厚度D2[μm]為D1之40%以上70%以下。
  7. 如請求項1或2所述之光學積層體,其進一步具有覆蓋前述液晶偏光片之前述第1貼合層側的表面之外覆層。
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