TWI758527B - 光學薄膜、影像顯示裝置及轉印膜 - Google Patents

光學薄膜、影像顯示裝置及轉印膜 Download PDF

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Abstract

本發明係有關一種光學薄膜，其係具備具有作為A板之光學性機能之相位差層，除了確保充分的視角特性外，構成、步驟簡化，進一步提高品質。
本發明係一種光學薄膜，其係具備對穿透光(Transmitted Light)賦予面內相位差之相位差層的光學薄膜，相位差層(7)係藉由包含聚合性棒狀液晶單體與、可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物的聚合物而得之單一層所形成，由前述單一層之一面側，具備有正C板之光學性機能的正C板層區域(9)與光學界面與具備正A板之光學性機能的正A板層區域(8)，連續形成者。

Description

光學薄膜、影像顯示裝置及轉印膜
本發明係有關具備作為A板產生機能之相位差層的光學薄膜、使用此光學薄膜的影像顯示裝置。
以往，關於影像顯示裝置，提案在影像顯示面板之面板面(觀眾側之面)配置作為圓偏光板產生機能之光學薄膜的抗反射薄膜，藉由此抗反射薄膜，減低外來光之反射的方法。在此，此抗反射薄膜係藉由直線偏光板、1/4波長板之積層所構成，朝向影像顯示面板之面板面之外來光，藉由直線偏光板變換(converted into)成直線偏光，接著藉由1/4波長板變換成圓偏光。在此，因此圓偏光之外來光，雖會在影像顯示面板之面板面等產生反射，但是此反射時，偏光面之旋轉方向產生逆轉。結果，此反射光，相反地，藉由1/4波長板，變換成被直線偏光板遮光之方向的直線偏光後，接著，被直線偏光板遮光，結果對外部之放射顯著被抑制。
關於此光學薄膜，專利文獻1等提案藉由將對穿透光賦予1/2波長分之相位差的1/2波長相位差層、對穿透光賦予1/4波長分之相位差的1/4波長相位差層進行積 層，構成1/4波長板，使用正之波長分散特性的液晶材料，對由直線偏光板之入射光，因逆分散特性使1/4波長板產生機能的方法。又，在此，逆分散特性係指越是短波長側，穿透光中之相位差越小的波長分散特性。
關於這種光學薄膜，專利文獻2提案1/2波長相位差層、1/4波長相位差層，關於正C板之積層體，提案提昇由斜方向觀察時的色調(tone)。
但是如專利文獻2所揭示，1/4波長板上配置液晶分子垂直配向之正C板時，對於各種入射角所致之穿透光，可賦予所期望的相位差，藉此，充分地確保視角特性，可達成抗反射。
但是如此構成時，因光學薄膜之構成為多層，故製造步驟增加。因此，有生產性降低的問題。又，由於製造步驟複雜化，有良率降低，成本提高的問題。此外，因製造步驟複雜化，而有相位差層缺陷之發生增加，良率降低，或光學特性等之品質劣化的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-68816號公報
[專利文獻2]日本特開2014-224837號公報
本發明係有鑑於這種狀況而完成者，本發明係有關具備具有作為A板之光學性機能之相位差層的光學薄膜，本發明之目的係確保充分的視角特性，且構成、步驟簡化，進一步提高品質。
本發明人為了解決上述課題，而精心研究，得到藉由聚合性棒狀液晶單體及垂直配向(homeotropic alignment)性液晶聚合物之混合物的單一層，形成具備作為正A板及正C板之光學性機能的光學性機能層的構想，而完成本發明。
(1)一種光學薄膜，其係具備對穿透光賦予面內相位差之相位差層的光學薄膜，前述相位差層係藉由包含聚合性棒狀液晶單體及可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物的聚合物而得之單一層所形成，由前述單一層之一面側，前述聚合物因垂直配向而具備有正C板之光學性機能的正C板層區域及前述聚合物因水平配向而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，連續形成，將前述相位差層之快軸設定為基準軸，繞前述基準軸，使對前述相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，相位差值Re成為極值(extreme value)之入射角為20度以下。
(2)如(1)之光學薄膜，其中前述正C板層區域之光學的特性與前述正A板層區域之光學的特性急遽變化之界限或視為界限之區域所定義之光學界面可藉由光學測量來界定。
(3)如(1)或(2)之光學薄膜，其中在直線偏光板形成前述相位差層。
(4)如(1)或(2)之光學薄膜，其中直線偏光板上，依序形成1/2波長相位差層及前述相位差層。
(5)一種影像顯示裝置，其係如(1)之光學薄膜，被配置於影像顯示面板之觀眾(audience)側之面的面板面側。
(6)一種影像顯示裝置，其係如(3)之光學薄膜，被配置於影像顯示面板之觀眾側之面的面板面側。
(7)一種影像顯示裝置，其係如(4)之光學薄膜，被配置於影像顯示面板之觀眾側之面的面板面側。
(8)一種光學薄膜之製造方法，其係形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層之光學薄膜之製造方法，其係包含：藉由將聚合性棒狀液晶單體及可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，在對液晶材料可展現水平配向控制力(alignment regulating force)之配向層或2軸延伸薄膜的表面，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層的步驟，前述相位差層為前述混合物之聚合物因垂直配向而具 備有正C板之光學性機能的正C板層區域及前述混合物之聚合物因水平配向而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，連續形成的單一層，將前述相位差層之快軸設定為基準軸，繞前述基準軸，使對前述相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，相位差值Re成為極值之入射角為20度以下。
(9)一種轉印膜，其係光學薄膜用的轉印膜(transfer film)，其係在對液晶材料可展現水平配向控制力之配向層或2軸延伸薄膜的表面，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層，前述相位差層係以藉由包含聚合性棒狀液晶單體及可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物的聚合物而得之單一層所形成，由前述單一層之一面側，前述聚合物藉由垂直配向而具備有正C板之光學性機能的正C板層區域及前述聚合物藉由水平配向而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，連續形成，將前述相位差層之快軸設定為基準軸，繞前述基準軸，使對前述相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，相位差值Re成為極值之入射角為20度以下。
(10)一種轉印膜之製造方法，其係光學薄膜用之轉印膜之製造方法，其係包含：藉由將聚合性棒狀液晶單體及可具有聚合 性之垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，在對液晶材料可展現水平配向控制力之配向層或2軸延伸薄膜的表面，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層的步驟，前述相位差層為前述混合物之聚合物因垂直配向而具備有正C板之光學性機能的正C板層區域及前述混合物之聚合物因水平配向而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，連續形成的單一層，將前述相位差層之快軸設定為基準軸，繞前述基準軸，使對前述相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，相位差值Re成為極值之入射角為20度以下。
依據本發明時，關於形成有具備作為正A板之光學性機能之相位差層的光學薄膜，除了確保充分的視角特性，且構成、步驟簡化，可進一步提高品質。
1:影像顯示裝置
2:影像顯示面板
3:光學薄膜
4:直線偏光板
5:1/4波長板
6:1/2波長相位差層
7:1/4波長相位差層(相位差層)
8:正A板區域
9:正C板區域
10:光學界面
11:相位差層
11A:液晶分子
20:轉印膜
21:基材
22:配向層
[圖1]表示本發明之第1實施形態之影像顯示裝置圖。
[圖2]供藉由正A板用單體與正C板用單體之相位差層的說明圖。
[圖3]供本發明之相位差層之說明圖。
[圖4]供圖3之相位差層中之光學界面之說明圖。
[圖5]供轉印膜之說明圖。
[圖6]表示轉印膜之製造步驟之流程圖。
[圖7]確認接近配向層22之側之液晶分子11A之配向方向之方法說明圖。
[圖8]確認接近空氣界面之側之液晶分子11A之配向方向之方法的說明圖。
[圖9]例示由圖7中所示之箭頭M方向之測量狀況圖。
[圖10]表示將相位差層之快軸設定為基準軸，順此基準軸，使對相位差層之入射角變化之相位差值Re之計測結果例之圖。
[圖11]表示將相位差層之快軸設定為基準軸，順此基準軸，使對相位差層之入射角變化之相位差值Re之計測結果之其他例之圖。
[圖12]說明光學界面具備微小厚度時之相位差層7的圖。
[圖13]例示正C板層區域9與正A板層區域8複數層配置之形態的圖。
[實施發明之形態] [第1實施形態] [影像顯示裝置]
圖1表示本發明之第1實施形態之影像顯示裝置的剖面圖。此影像顯示裝置1係影像顯示面板2之面板面側(觀眾 側之面)使用黏著劑層等，黏貼以抗反射薄膜而成之光學薄膜3來進行配置。藉此，影像顯示裝置1係藉由此光學薄膜3達成充分地抗反射所構成。
影像顯示面板2雖為例如藉由有機EL元件等之自發光元件而得之影像顯示面板，但是也可取代此面板，而使用液晶顯示面板等之影像顯示面板。
[光學薄膜]
光學薄膜3係藉由形成直線偏光板4與1/4波長板(Quarter-wave Plate)5所構成。又，光學薄膜3係對於直線偏光板4之穿透軸，1/4波長板5之慢軸形成45度之角度來配置。藉此，光學薄膜3作為圓偏光板產生機能，防止外來光之反射。
[直線偏光板]
直線偏光板4只要包含偏光鏡者，即無特別限定，也可為在偏光鏡之單側或兩側具有偏光板保護薄膜者。
偏光鏡可列舉例如，使如聚乙烯基醇(PVA)之親水性聚合物所成之薄膜浸漬於含有雙色性色素之碘的水溶液中，藉由延伸使形成有聚乙烯基醇與碘之錯合物的偏光鏡或、將如聚氯乙烯之塑膠薄膜進行處理，使多烯(Polyene)配向者所成之偏光鏡等。
又，取代碘，使用作為雙色性色素之雙色性染料時，作為雙色性染料可使用偶氮系染料、茋系染料、甲川 (methine dye)系染料、花藍系染料、吡唑啉酮系染料、三苯基甲烷系染料、喹啉系染料、噁嗪系染料、蒽醌(anthraquinone)系染料、蒽醌系染料等。
上述偏光板保護薄膜，可保護上述偏光鏡，且只要是具有所期望之透明性者時，即無特別限定。偏光板保護薄膜之材料，可列舉例如乙醯基纖維素系樹脂、環烯烴系樹脂、聚醚碸系樹脂、非晶質聚烯烴、改質丙烯酸系聚合物、聚苯乙烯、環氧基樹脂、丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚酯系樹脂等或、丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等之熱硬化型、或紫外線硬化型之樹脂等。其中，上述樹脂材料，使用乙醯基纖維素系樹脂、環烯烴系樹脂、或丙烯酸系樹脂為佳。其中，特別是乙醯基纖維素系樹脂的三乙醯基纖維素(TAC)為佳。
[1/4波長板(四分之一波板)]
1/4波長板5係藉由轉印法，自後述之轉印膜，將對穿透光賦予1/2波長分之面內相位差的1/2波長相位差層6及對穿透光賦予1/4波長分之面內相位差的1/4波長相位差層7依序黏貼於直線偏光板4來配置。又，此等1/2波長相位差層6及1/4波長相位差層7，其慢軸對直線偏光板4之穿透軸，分別以構成約15度、約75度的角度來配置，藉此，1/4波長板5係對於直線偏光板4之穿透光，整體藉由逆分散之波長特性，賦予1/4波長之相位差所構成。藉此，光學薄膜3 係在可見光區域之寬廣之波長頻帶(wavelength bands)，可充分地發揮抗反射機能所構成。
又，實用上，可確保充分的特性時，也可省略1/2波長相位差層6，僅轉印1/4波長相位差層7。
又，轉印法係指例如在基材上形成所期望的層時，並非直接將此層形成於該基材上，而是一旦以可剝離將該層積層形成於脫模性之支撐體上，製造轉印體(轉印膜)後，必要時依據步驟需要等，將形成於該支撐體上之層，最終接著於應積層該層之基材(被轉印基材)上，積層後，藉由剝離除去該支撐體，而在該基材上形成所期望之層的方法。
[1/2波長相位差層]
1/2波長相位差層6係將以聚合性棒狀液晶材料之1層的塗佈層硬化所製作之液晶材料之1層的相位差層，藉由波長550nm下之面內相位差Re(550)為100nm以上400nm以下，較佳為220nm以上340nm以下，更佳為240nm以上300nm以下所形成。
1/2波長相位差層6，可廣泛使用此種相位差層之形成所使用之各種聚合性棒狀液晶材料。具體而言，可使用藉由水平方向(配向層之面內方向)之配向控制力進行水平配向的液晶材料，在分子內具有聚合性官能基之各種棒狀液晶化合物。又，此棒狀液晶化合物具有折射率異向性，藉由配向層之配向控制力進行規則性排列，具有賦予所期望 之相位差性之機能。棒狀化合物，可列舉例如顯示向列相(Nematic Phase)、層列相(smectic phase)等之液晶相的材料，但是與其他之顯示液晶相之液晶化合物比較，可更容易規則性排列的觀點，使用顯示向列相之棒狀化合物更佳。
[1/4波長相位差層]
1/4波長相位差層7係塗佈藉由包含聚合性棒狀液晶單體及可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物的塗佈液所形成之混合物之聚合物而得之單一層的塗佈層進行硬化所形成之單一層的相位差層，且藉由波長550nm下之面內相位差Re(550)為50nm以上200nm以下，較佳為110nm以上170nm以下，更佳為120nm以上150nm以下所形成。
以此混合物之聚合物而得之單一層為形成非積層界面之光學界面的層，但是其單一層整體為以相同組成的聚合物所形成的層。
又，此單一層係指不具有藉由將層彼此進行積層等所形成之層間之積層界面，藉由層整體為相同組成的聚合物所形成之單一的層。單一層例如可照射計測光，藉由反射光之拉曼(Raman)強度分布確認。聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之各自的拉曼吸收波峰，在層之厚度方向整體被檢測時，可認定單體與聚合物未分離，聚合層為混合物。
又，1/4波長相位差層7係具備藉由聚合物進 行垂直配向具有正C板之光學性機能的正C板層區域9；與藉由聚合物進行水平配向而具有對穿透光賦予1/4波長分之面內相位差之正A板之光學性機能的正A板層區域8，且藉由正C板層區域9成為1/2波長相位差層6側之方位，而與1/2波長相位差層6積層。
藉此，光學薄膜3係因藉由此正C板層區域9可確保充分的視角特性所構成。
又，1/4波長相位差層7係在此正C板層區域9與正A板層區域8之間，形成光學特性之不連續界面，且非積層界面的光學界面10。藉由此光學界面10，使正C板層區域及光學界面與正A板層區域與連續形成，且正C板層區域9與正A板層區域8各自以特定的厚度形成。
如此，藉由聚合性棒狀液晶單體及垂直配向性液晶聚合物之混合物的聚合物而得之單一層的相位差層，形成1/4波長板相位差層7，相較於將正C板層及正A板層單獨積層形成之1/4波長相位差層的積層體，光學薄膜3可將構成、步驟簡化。又，相較於藉由聚合性棒狀液晶單體，及垂直配向性聚合性棒狀液晶單體之混合物的聚合物而成之單一層，可充分防止相位差層缺陷發生，可提高光學特性。
光學界面之存在，例如可藉由測量對各波長下之入射光之正反射的反射率來確認。例如，在特定之波長以上，因反射率之變動(脈動之振幅)減少，可確認光學界面存在。更具體而言，對各波長下之入射光之正反射之反射率 的計測結果進行傅立葉分析(Fourier analysis)，藉由確認來自2個光學界面之波峰，可確認光學界面存在(參照下述實施例)。光學界面10係光學特性不同之正C板層區域9與正A板層區域8之界面，由後述圖4(c)可知，由於反射光發生之界面，厚度為0。但是因液晶材料之組成等，也可認為具有微小厚度的情形。
如上述，說明光學界面10為在正C板層區域9與正A板層區域8間之光學特性之不連續界面且為非積層界面，但是因可能誤解，故針對光學界面10更詳細說明。被稱為光學界面，僅係方便上的稱呼，並非意味實際上存在以層構成可觀察到的界面。非積層界面之說明係指上述的情形。此外，此光學界面係如上述，作為「光學特定之不連續界面」被定義之虛構的界面，換言之，被定義為正C板層區域之光學的特性與正A板層區域之光學的特定急劇變化之界限或可視為界限的區域。又，「可視為界限的區域」係指如上述，光學界面之厚度為0，但是因液晶材料之組成等，具有微小厚度時可視為光學界面之微小厚度區域(具有厚度之區域)。
又，在正A板層區域8成為1/2波長相位差層6側的方位，也可配置1/4波長相位差層7。又，取代1/4波長相位差層7，或除了1/4波長相位差層7，藉由聚合性棒狀液晶單體及垂直配向性液晶聚合物之混合物之聚合物而成的單一層，形成1/2波長相位差層6，藉由正C板層區域、正A板層區域的構造也可形成1/2波長相位差層6。
在此，如圖2(a)所示，在水平方向展現配向控制力之配向層22之上，塗佈以聚合性棒狀液晶單體與垂直配向性聚合性棒狀液晶單體之混合物所成之液晶材料的塗佈液，進行硬化形成相位差層11時，配向層22之附近，因配向層22之配向控制力，使液晶分子11A水平配向。又，隨著遠離配向層22，因配向層22之配向控制力所致之影響變小，漸漸地，液晶分子11A之傾斜角(tilt angle)增大。另外，在相位差層11之表面的空氣界面附近，液晶分子11A垂直配向。藉此，可形成具備有因A板層部分與C板層部分之構造而得之光學性機能的相位差層11。
但是如此，具備有塗佈聚合性棒狀液晶單體及垂直配向性聚合性棒狀液晶單體之混合物所成之液晶材料所形成之A板與C板之構造之光學特性的相位差層11，有產生相位差層缺陷，光學特性降低的問題。
圖2(b)為在以直交偏光配置之直線偏光板間配置具備有相位差層11之玻璃板，觀察穿透光的偏光顯微鏡照片，依據此圖2(b)時，可確認因面內相位差之偏差所致之相位差層缺陷。
又，此圖2(b)的相位差層11係聚合性棒狀液晶單體使用將下述(11)及(17)之棒狀化合物以混合比1：1混合的混合物，而垂直配向性聚合性棒狀液晶單體使用RMM28B(Merck公司製)。又，將聚合性棒狀液晶單體與垂直配向性聚合性棒狀液晶單體以質量比1：3.75混合，添加DIC製Megafac(F477)，藉由甲基乙基酮與甲基異丁基酮之1：1 的混合溶劑調製塗佈液。又，藉由光配向層，在玻璃板上形成配向層22後，因乾燥膜厚2.0μm，而使用Mayer Bar#6塗佈此塗佈液，經乾燥製作塗佈層，藉由紫外線照射，使此塗佈層硬化而形成。
這種相位差層缺陷之發生，認為液晶分子11A之配向在面內方向不均勻化而發生的。
但是因聚合性棒狀液晶單體與垂直配向性液晶聚合物之混合物之單一層所形成的相位差層(1/4波長相位差層)7，可充分地防止這種相位差層缺陷之發生。
圖3(a)及(b)係藉由圖2(a)及(b)之對比，供說明本實施形態之相位差層7之圖。
本實施形態之1/4波長相位差層7係藉由與圖2(b)之對比，如圖3(b)所示，因全面略均勻的亮度，而得到偏光顯微鏡照片，藉此，確認可充分地防止相位差層缺陷之發生。又，此圖3(b)係以與圖2(b)相同的條件所拍攝的偏光顯微鏡照片。
此圖3(b)的偏光顯微鏡照片中，作為正A板用單體，使用將下述(11)及(17)之棒狀化合物以混合比1：1混合的混合物，而作為正C板用聚合物，使用將下述(19)及(29)之棒狀化合物以莫耳比1：1混合的混合物。又，藉由將正A板用單體與正C板用聚合物以質量比100：1混合，以甲基乙基酮與甲基異丁基酮之1：1的混合溶劑調製塗佈液。又，以光配向層於玻璃板形成配向層22後，因乾燥膜厚2.0μm，而使用Mayer Bar#6塗佈此塗佈液，經乾燥製作塗 佈層，藉由紫外線照射，使此塗佈層硬化而形成相位差層。
此相位差層7如圖3(a)所示，以光學界面10為分界，正C板層區域9中，液晶分子垂直配向，正A板層區域8中，液晶分子水平配向，此等正C板層區域9及正A板層區域8，因形成特定厚度，故認為可防止這種缺陷之發生。
相位差層7為藉由包含聚合性棒狀液晶單體，及垂直配向性液晶聚合物之混合物的聚合物所形成，可防止面內方向中之配向之不均勻化發生的理由仍不明確。但是由於本來垂直配向之垂直配向性液晶聚合物，由本來水平配向之聚合性棒狀液晶單體進行聚合的液晶分子，受某種形態拘束，使液晶分子之配向被適當控制，不會形成如圖2(a)所示，隨著遠離配向層22，漸漸地，液晶分子之傾斜角(tilt angle)增大的構成，而如圖4(a)所示，以光學特性之不連續界面的光學界面微分界，由水平配向變成垂直配向，配向急遽變化，而形成相位差層7的緣故。
圖4表示光學界面10之確認使用之計測結果的特性曲線圖，對入射角5度之入射光之正反射之反射率。圖4(a)為僅聚合性棒狀液晶單體之聚合物而得之相位差層的計測結果中，藉由相位差層之空氣界面及基材側界面中之反射光之干涉，觀察到因相位差層之厚度所致之反射率之變動(脈動)。又，相位差層除了塗佈液不同的點，對於圖2(a)，與上述相位差層相同，以厚度1.6μm形成。
圖4(b)為藉由圖2(b)之例的相位差層(以包含聚合性棒狀液晶單體與垂直配向性液晶單體之混合物的聚合物而得的單一層)的計測結果中。依據此圖4(b)時，在由短波長側至長波長側，一致地相較於圖4(a)，產生減少的狀態，觀察到反射率之變動(脈動)，藉此，與圖4(a)的情形相同，確認相位差層以單一層所形成。
圖4(c)為藉由圖3(b)之相位差層7(以包含聚合性棒狀液晶單體與垂直配向性液晶聚合物之混合物之聚合物而得之單一層)的計測結果。此計測結果中，因波長所致之反射率之變動(脈動之振幅)在波長500nm左右，產生減少，藉此，確認在相位差層7之內部，光學界面10之存在。
又，將此計測結果進行傅立葉分析，得知正C板層區域9及正A板層區域8各自以厚度0.4μm、1.6μm形成。
又，將此1/4波長相位差層7之厚度方向中之成分組成以點徑0.8μm照射計測光，藉由反射光所致之拉曼強度分布進行觀察，確認來自聚合性棒狀液晶單體與垂直配向(homeotropically aligned)性液晶聚合物之各自的拉曼吸收波峰，在1/4波長相位差層7之厚度方向全域存在。因此，確認藉由形成以包含聚合性棒狀液晶單體與垂直配向性液晶聚合物之混合物之聚合物的單一層，具備正C板之光學性機能之正C板層區域9及具備正A板之光學性機能的正A板層區域8以混合物所形成。
如上述，藉由測量反射率，可確認光學界面 之存在，但是因液晶材料之組成等，也有無法認定光學界面之存在的疑慮。此時，即使無法明確認定光學界面之存在，也有確認正C板層區域9與正A板層區域8以適當構成者之其他的方法。以下，說明此方法。
如圖3所示，液晶分子11A進行配向，確認其變化急遽產生時，即使無法認定光學界面之存在的情形，也可確認正C板層區域9與正A板層區域8以適當構成者。
圖7係說明確認接近配向層22之側之液晶分子11A之配向方向方法的圖。
圖8為說明確認接近空氣界面之側之液晶分子11A之配向方向方法的圖。
為了調查液晶分子11A之配向狀態時，對相位差層7之剖面，以微小的點照射調整偏光狀態之紅外光(偏光IR)，檢測(測量)其反射光。將此在相同位置，由各種方向進行，藉由界定具有特殊吸收的方向，可確認液晶分子11A之配向方向。在此，相位差層7，例如圖7及圖8所示，對相位差層7之表面，以斜方向切斷，對於此斜方向之切斷面，照射偏光IR即可。斜方向進行切斷係因對液晶分子11A，增加被偏光IR照射的機率，防止液晶分子11A未被偏光IR照射，未適當進行反射光之檢測的緣故。又，以偏光IR作為測量光使用時，不僅表面，也可得到在數μm下(1/4波長相位差層7內)的狀況產生反映的數據，故為了排除此影響，如圖7及圖8所示，以斜切斷的前端側(銳角側)，確認配光方向為佳。
圖9為例示由圖8中所示之箭頭M的方向之測量狀況的圖。
例如，由箭頭M之方向進行測量的的情形，自箭頭M之方向照射偏光IR，以10度刻度，針對360度全周進行測量。
圖10表示將相位差層之快軸設定為基準軸，順此基準軸，使對相位差層之入射角變化之相位差值Re之計測結果例的圖。
圖11表示將相位差層之快軸設定為基準軸，順此基準軸，使對相位差層之入射角變化之相位差值Re之計測結果之其他例的圖。
本實施形態中，因具備正C板層區域9及正A板層區域8之兩者，故如圖11，表示往下凸的特性，但是正A板層區域8所佔的比率較多的情形時，成為如圖10，往上凸的特性。因此，關於正A板層區域8所佔的比率，如圖10之特性與與如圖11之特性之間，表示特性之曲線逐漸地變化。因此，理論上，往上凸之特性與往下凸之特性之間，有表示略扁平(flat)之特性曲線的情形。
又，圖10之實施例1~3及比較例1與圖11之實施例1~3及比較例1為正A板層區域8所佔的比率不同之另外的樣品之測量數據。
又，此相位差值之測量，例如可使用王子計測機器股份公司之KOBRA系列、大塚電子股份公司之RETS系列等來測量。
本實施形態之相位差層7，在相位差值之計測結果中，具有以往的構成無法得到之特徵的點。
具體而言，將相位差層7之快軸設定為基準軸，順此基準軸，使對相位差層7之入射角變化之相位差值Re之計測結果中，相位差值Re成為極值之入射角為20度以下，更佳為10度以下，又更佳製作時，收斂在5度以下(參照圖10及圖11中之實施例1~3)。
因此，依據本實施形態之相位差層7時，可充分地防止光學特性之偏差，可確保良好的視角特性。
此乃是本實施形態之相位差層7中，因未偏向於液晶分子11A之配向，因此可得到優異的效果。
又，將相位差層7之快軸設定為基準軸，順此基準軸，使對相位差層7之入射角變化之相位差值Re之計測結果中，在包含相位差層7之慢軸之相位差層的垂直面內，使入射角變化之相位差值Re的計測結果。
對此，如圖2(a)所示之以往的構成中，光學特性之偏移明顯出現。如圖2(a)所示之以往的構成，一般被稱為「混合配向(Hybrid alignment)液晶材料」。藉由以往的混合配向液晶材料所構成的相位差層中，具備在垂直配向層附近，液晶材料在垂直方向配向，隨著遠離垂直配向層，漸漸地，液晶材料一致倒向水平方向(躺下)特性。藉此，藉由以往混合配向液晶材料所構成的相位差層，乍看與本實施形態之相位差層7同樣，液晶分子進行配向。但是藉由以往的混合配向液晶材料所構成的相位差層中， 在水平配向之液晶分子之長軸方向取角度，測量面內相位差時，面內相位差顯示極值的角度成為由入射角0度的方向偏離的角度，面內相位差之特性成為偏向一方向的特性。
此乃是藉由以往混合配向液晶材料所構成之相位差層中，液晶分子11A之配向慢慢變化，且此慢慢變化的區域(液晶分子11A為斜配向的區域)內之液晶分子11A的配向在相同方向排列整齊(lined up)所產生的現象。
例如，藉由以往混合配向液晶材料所構成之相位差層中，上述相位差值取極值之入射角為30度以上，成為更大的角度(參照圖10及圖11中之比較例)。
因此，藉由以往混合配向液晶材料所構成之相位差層，難以確保良好的視角特性。
又，如上述，往上凸之特性與往下凸之特性之間，有顯示略扁平的特性曲線的情形。這種的情形時，界定極值困難，使用以往混合配向液晶材料構成的層，或以本發明之本實施形態之相位差層7之形態的層，有無法分辨的情形。這種的情形時，將相位差層之快軸設定為基準軸，順此基準軸，使對相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，在-50度與50度之差的絕對值為20nm以下(極值20度之值)時，可判定為本實施形態之相位差層7之形態的層。又，以此-50度與50度之差的絕對值成為10nm以下所構成者為佳，更佳為1nm以下所構成者。
[聚合性棒狀液晶單體及垂直配向性液晶聚合物]
在此，聚合性棒狀液晶單體，可廣泛使用該聚合物進行水平配向之正A板之相位差層形成所使用的單體。具體而言，聚合性棒狀液晶單體係指聚合性棒狀液晶單體藉由聚合形成聚合物的液晶材料，由於水平方向之配向控制力，該液晶材料可進行水平配向的單體。又，聚合性棒狀液晶單體，可使用分子內具有聚合性官能基之各種的棒狀液晶化合物。又，此棒狀液晶化合物具有折射率異向性，因配向層22之配向控制力，而規則性排列，具有賦予所期望之相位差性的機能。液晶材料，可列舉例如顯示向列相、層列相等之液晶相的材料，但是相較於其他之顯示液晶相的液晶化合物，可更容易規則性排列，故液晶材料係以顯示向列相之棒狀化合物更佳。
液晶性化合物可例示日本特表2010-537954號公報、日本特表2010-537955號公報、日本特表2010-522892號公報、日本特表2010-522893號公報、及日本特表2013-509458號公報等之各公開公報、及專利第5892158號、專利第5979136號、專利第5994777號、及專利第6015655號等之各專利公報所記載的化合物。
聚合性棒狀液晶單體之具體例，可列舉例如下述式(1)~(17)表示之化合物，此等之化合物可以單獨或複數混合，使聚合使用。
Figure 107128297-A0305-02-0025-1
(g為2~5之整數)
Figure 107128297-A0305-02-0026-2
垂直配向性液晶聚合物係指因垂直方向之(配向層之厚度方向)配向控制力，而進行垂直配向的液晶材料。又，垂直配向性液晶聚合物可具有或不具有聚合性，但是不具有聚合性的聚合物為佳。垂直配向性液晶聚合物，可廣泛使用垂直配向之正C板之相位差層之形成使 用的各聚合物。
垂直配向性側鏈型液晶聚合物，只要是即使未使用垂直配向膜，也可顯示垂直配向性者時，即無特別限定。
又，前述垂直配向性側鏈型液晶聚合物，例如展現向列相、層列相等之液晶相的液晶聚合物，其中，容易規則性排列的觀點，以展現向列相之液晶聚合物為佳。
又，液晶聚合物之配向性，可在玻璃基板上形成聚合物之膜，以液晶溫度進行熱處理時，液晶狀態下，液晶性聚合物進行垂直配向與否來判定。此等基板係以酸、醇類、洗劑等清洗表面後使用，但是未進行矽處理等之表面處理而直接使用。藉由聚合物，在液晶相-等方相轉移點附近之溫度，有特別進行垂直配向者，故通常熱處理操作係在比液晶相-等方相轉移溫度低15℃以下，較佳為20℃以下的溫度下進行。
垂直配向性側鏈型液晶聚合物，可列舉具有在側鏈包含液晶原(mesogen)之液晶性構成單位的聚合體。
液晶性構成單位係經由間隙物(Spacer)，聚合性基鍵結於液晶性基(mesogenic group)之顯示液晶性的化合物(以下，有時稱為液晶單體)所衍生之構成單位。本說明書中，液晶原係指展現液晶性之剛直性高的部位，可列舉例如具有2個以上之環構造，較佳為3個以上之環構造，環構造彼此直接鍵結而連結，或該環構造經由1原子至3原子而 連結的部分構造。因側鏈具有這種液晶原，因此液晶性構成單位變得容易垂直配向。
環構造可為苯、萘、蒽等之芳香環，也可為環戊基、環己基等之環狀之脂肪族烴炭化氫。
又，該環構造經由1原子至3原子進行連結時，該連結部之構造，可列舉例如-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR’-C(=O)-、-C(=O)-NR’-、-O-C(=O)-NR’-、-NR’-C(=O)-O-、-NR’-C(=O)-NR’-、-O-NR’-、-NR’-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-N=N-等(R’為烷基)。該烷基可列舉例如直鏈、分支或環狀之碳原子數1以上6以下的烷基等，其中，較佳為直鏈或分支之碳原子數1以上3以下的烷基。又，在此，前述環構造經由1原子至3原子進行連結，如在-「N」R’-「C」(=O)-「O」-之「 」內的原子，連結部中，計算直列連結的原子數。
其中，液晶原在前述環構造之連結成為棒狀，若為苯時，以對位連接，若為萘時，以2，6位連接之棒狀液晶原為佳。
又，在側鏈包含顯示液晶性之液晶原的構成單位，就垂直配向性的觀點，該構成單位之側鏈的末端為極性基，故具有烷基、或烷氧基者為佳。極性基可列舉例如-F、-Cl、-CN、-OCF3、-OCF2H、-NCO、-NCS、-NO2、-NHC(=O)-R”、-C(=O)-OR”、-OH、-SH、-CHO、-SO3H、-NR”2(R”為氫原子或炭化氫基)等。烷基可列舉例如直鏈狀、支鏈或環狀之碳原子數1以上6以下的烷基等。 烷氧基可列舉例如直鏈狀、支鏈或環狀之碳原子數1以上6以下的烷氧基等。
側鏈型液晶聚合物中之液晶性構成單位，例如H.J.Neumann，M.Jarek，andG.P.Hellmann Macromolecules，26，2489-2495，(1993)或、國際公開2004/113469之p.8~10所記載之以往公知之液晶單體所衍生之液晶性構成單位適宜選擇使用即可。
又，構成前述垂直配向性側鏈型液晶聚合物的構成單位係以彼此可聚合之具有含乙烯性雙鍵之基之單體所衍生之構成單位為佳。這種具有含乙烯性雙鍵之基的單體，可列舉例如(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、(甲基)丙烯醯胺、馬來醯亞胺、乙烯醚、或乙烯基酯等的衍生物，其中，就垂直配向性的觀點，以(甲基)丙烯酸酯衍生物所衍生之構成單位為佳。
前述垂直配向性側鏈型液晶聚合物，就提高液晶性構成單位之垂直配向性的觀點，其中，以具有在側鏈不含液晶原之構成單位及在側鏈包含液晶原之液晶性構成單位的共聚物為佳。
此時，共聚物中在側鏈包含液晶原之液晶性構成單位之含有比率，就提高液晶性構成單位之垂直配向性，具有充分的液晶配向性的觀點，當共聚物全體為100莫耳%時，設定為40莫耳%以上80莫耳%以下的範圍內為佳，更佳為50莫耳%以上75莫耳%以下之範圍內。
又，在側鏈不含液晶原之構成單位之含有比率，就提 高液晶性構成單位之垂直配向性，具有充分的液晶配向性的觀點，當共聚物全體為100莫耳%時，設定為20莫耳%以上60莫耳%以下之範圍內為佳，更佳為25莫耳%以上50莫耳%以下之範圍內。
又，共聚物中之各構成單位之含有比率，可藉由1H NMR測量而得之積分值算出。
前述共聚物，其中以具有作為在側鏈不含液晶原之構成單位之下述通式(I)表示之構成單位，具有作為在側鏈包含液晶原之液晶性構成單位之下述通式(II)表示之構成單位的共聚物為佳。又，除此之外，也可使用日本專利第4174192號所記載之側鏈型液晶聚合物或日本特開2007-217656所記載之具有液晶性之基的聚合物等。
Figure 107128297-A0305-02-0030-3
(通式(I)中，R1表示氫原子或甲基，R2表示以-(CH2)n-R3、或以-(C2H4O)n’-R4表示之基。R3表示可具有取代基之甲基、可具有取代基之碳原子數6以上10以下之芳香族烴基、或表示-OR5、-O-C(=O)R5、或-C(=O)-OR5，R4及R5各自獨立表示可具有取代基之碳原子數1以上10以下之脂肪族烴基、可具有取代基之碳原子數6以上10以下之芳香族烴基、或此等之組合。n為2以上22以下之整數，n’為1以上6以下之整數。
通式(II)中，R11表示氫原子或甲基，R12表示以-(CH2)m-、或-(C2H4O)m’-表示之基。L1表示直接鍵結、或以-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR14-C(=O)-、-C(=O)-NR14-、-O-C(=O)-NR14-、-NR14-C(=O)-O-、-NR14-C(=O)-NR14-、-O-NR14-、或-NR14-O-表示之連結基，Ar1表示可具有取代基之碳原子數6以上10以下之芳香族烴基，具有複數之L1及Ar1各自可相同或相異。R13表示-F、-Cl、-CN、-OCF3、-OCF2H、-NCO、-NCS、-NO2、-NHC(=O)-R15、-C(=O)-OR15、-OH、-SH、-CHO、-SO3H、-NR152、-R16、或-OR16，R14及R15各自獨立表示氫原子或碳原子數1以上6以下之烷基，R16表示碳原子數1以上6以下之烷基。a為2以上4以下之整數，m及m’各自獨立為2以上10以下之整數。)
前述通式(I)中，R3之甲基可具有之取代基，可列舉例如氟原子、氯原子、溴原子等之鹵素原子、甲氧基等之烷氧基等。
前述通式(I)中，R3、R4及R5之可具有取代基之碳原子數6以上10以下之芳香族烴基所具有之芳香環，可列舉例如苯環、萘環等，其中以苯環為佳。
前述芳香族烴基可具有之取代基，可列舉例如氟原子、氯原子、溴原子等之鹵素原子、氰基、羥基、烷基、烷氧基、硝基等，而前述烷基可列舉碳數1以上10以下，前述烷氧基可列舉碳數1以上10以下之烷氧基。
又，前述通式(I)中，R4及R5之可具有取代基之碳原子數1以上10以下之脂肪族烴基，可為直鏈狀、支鏈、環狀之任一者，但是以直鏈狀為佳。前述碳原子數1以上10以下之脂肪族烴基，可列舉例如甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-辛基、n-癸基等之直鏈烷基、i-丙基、i-丁基、t-丁基等之支鏈烷基、1-丙烯基、1-丁烯基等之烯基、乙炔基、2-丙炔基等之炔基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、降莰基、金剛烷基等之環烷基、1-環己烯基等之環烯基等。上述環烷基時，例如n-丙基環己基、n-丁基環己基等，直鏈狀烷基被取代之環烷基為佳。
前述脂肪族烴基可具有之取代基，可列舉例如氟原子、氯原子、溴原子等之鹵素原子、甲氧基、乙氧基等之碳原子數1以上6以下之烷氧基、甲基、乙基等之碳原子數1以上6以下之烷基等。
前述脂肪族烴基與前述芳香族烴基之組合，可列舉前述脂肪族烴基被前述芳香族烴基取代的構造或前 述芳香族烴基被前述脂肪族烴基取代的構造等。
前述通式(I)中之R1為氫原子或甲基，其中以氫原子為佳。
又，前述通式(I)中之R2中，n為2以上22以下之整數，其中以2以上18以下之整數為佳。又，n’為1以上6以下之整數，其中以2以上6以下為佳。
又，就容易形成彎曲耐性優異，相位差值之面內均勻性高之相位差層的觀點，前述共聚物之分子中，也可包含前述通式(I)中之R2中之-(CH2)n-、或-(C2H4O)n’-表示之連結基之碳原子數不同之2種以上的構成單位。
包含連結基之碳原子數不同之2種以上之構成單位時，通式(I)表示之構成單位之R2之組合，可列舉例如
(A)包含-(CH2)n1-R3、及、-(CH2)n2-R3，n1與n2不同數的組合。
(B)包含-(C2H4O)n1’-R4、及-(C2H4O)n2’-R4，n1’與n2’為不同數之組合。
(C)包含-(CH2)n1-R3、及、(C2H4O)n2’-R4，n1與n2’，碳原子數不同之數的組合。
上述(A)、(B)、(C)也可再包含另外通式(I)表示之構成單位。
此時，具有複數之R3及具有複數之R4，不依存於n之數，可獨立，該具有複數之R3及具有複數之R4，彼此可相同或相異。
通式(I)表示之構成單位中，n及n’之值的組 合無特別限定，但是就彎曲耐性、及相位差值之面內均勻性的觀點，構成伸烷基鏈或聚環氧乙烷鏈之碳原子數之差為3以上較佳，更佳為5以上。
具體而言，例如具有不同長度之伸烷基鏈時，2種以上之n之中，最大者為nM，最小者為nm時，nM與nm之差(nM-nm)為3以上較佳，更佳為5以上。
又，具有不同長度之聚環氧乙烷鏈時，2種以上之n’之中，最大者為n’M，最小者為n’m時，n’M與n’m之差(n’M-n’m)為2以上較佳，更佳為3以上。
又，通式(I)表示之構成單位中，伸烷基鏈或聚環氧乙烷(polyethylene oxide)鏈之長度不同之2種以上之構成單位的比率，無特別限定，但是以具有碳原子數最多之伸烷基鏈或聚環氧乙烷鏈的構成單位及具有碳原子數最少之伸烷基鏈或聚環氧乙烷鏈之構成單位之比，以莫耳比，較佳為1：9~9：1，更佳為2：8~8：2。
前述通式(I)中，R3係以可具有取代基之甲基、可具有取代基之碳原子數6以上10以下之芳香族烴基、或-OR5為佳，其中較佳為可具有取代基之甲基或-OR5。
前述通式(I)中，R4及R5係以碳原子數2以上10以下之脂肪族烴基被取代之芳香族烴基、碳原子數2以上10以下之烷氧基被取代之芳香族烴基、或可具有取代基之碳原子數1以上10以下之脂肪族烴基為佳。
就可擴大液晶配向之溫度範圍，又，後述之 聚合性液晶化合物之析出容易被抑制的觀點，R4及R5也可為碳原子數2以上10以下之直鏈或分支之烷基被取代之芳香族烴基、或碳原子數2以上10以下之直鏈或分支之烷氧基被取代之芳香族烴基。更具體而言，可列舉碳原子數2以上10以下之直鏈或分支之烷基或烷氧基被取代之伸苯基、碳原子數2以上10以下之直鏈或分支之烷基或烷氧基被取代之伸萘基、碳原子數2以上10以下之直鏈或分支之烷基或烷氧基被取代之伸聯苯基(Biphenylene)等。
前述碳原子數2以上10以下之直鏈或分支之烷基，就提高前述效果的觀點，較佳為碳原子數2以上10以下之直鏈烷基，更佳為碳原子數3以上10以下之直鏈烷基，又更佳為碳原子數4以上10以下之直鏈烷基。又，前述碳原子數2以上10以下之烷氧基係以碳原子數2以上10以下之直鏈烷氧基為佳，更佳為碳原子數3以上10以下之直鏈烷氧基，又更佳為碳原子數4以上10以下之直鏈烷氧基。
通式(I)表示之構成單位之具體例，可列舉例如下述式(18)~(28)者等，但是不限定於此等。通式(II)表示之構成單位，就垂直配向性優異的觀點，較佳為選自由下述式(29)~(31)表示之構成單位所成之群組之至少1種，更佳為選自由下述通式(29)、(30)表示之構成單位所成之群組之至少1種。
Figure 107128297-A0305-02-0036-4
Figure 107128297-A0305-02-0037-5
在此，前述通式(29)、(30)、(31)表示之構成單位中，R12、及、R13各自與前述通式(II)之R12、及R13相同。
本說明書揭示中，前述共聚物，除了前述通式(I)表示之構成單位及前述通式(II)表示之構成單位外，也可具有相當於前述通式(I)表示之構成單位及前述通式(II)表示之構成單位之任一者之其他的構成單位。前述共聚物因包含其他之構成單位，故可提高例如溶劑溶解性、耐熱性、反應性等。
此等之其他的構成單位，可為1種，也可為2種以上。
前述共聚物中之前述其他之構成單位的含有比率係當共聚物全體為100莫耳%時，較佳為0莫耳%以上30莫耳%以下之範圍內，更佳為0莫耳%以上20莫耳%以下 之範圍內。前述其他之構成單位之含有比率較多時，相對地，前述通式(I)表示之構成單位及前述通式(II)表示之構成單位之含有比率變少，有時得到垂直配向性變得困難的情形。
前述垂直配向性側鏈型液晶聚合物，也可為具有在側鏈不含液晶原之構成單位所成之嵌段部，及在側鏈包含液晶原之液晶性構成單位所成之嵌段部的嵌段共聚物，也可為在側鏈不含液晶原之構成單位與在側鏈包含液晶原之液晶性構成單位，以不規則排列之無規共聚物。本說明書揭示之實施形態，因後述聚合性棒狀液晶化合物之垂直配向抑制的觀點及相位差層不易龜裂的觀點，以無規共聚物為佳。
前述垂直配向性側鏈型液晶聚合物之質量平均分子量Mw，無特別限定，但是以500以上60000以下之範圍內為佳，更佳為1000以上50000以下之範圍內，又更佳為3000以上40000以下之範圍內。因在上述範圍內，故聚合性液晶組成物之安定性優異，相位差層形成時之操作性優異。前述垂直配向性側鏈型液晶聚合物之質量平均分子量過大時，有時與後述聚合性棒狀液晶化合物之相溶性變差的情形，均勻的膜有變得不易製造的情形。
又，前述質量平均分子量Mw係藉由GPC(凝膠滲透色譜)所測量之值。
前述垂直配向性側鏈型液晶聚合物之製造方法，無特別限定，例如將與藉由習知的方法合成之各構成 單位之對應的單體，以所期望的比率混合，聚合成為所期望之質量平均分子量來調製。
又，作為嵌段共聚物時，可列舉例如將衍生在側鏈不含液晶原之構成單位之單體與衍生在側鏈包含液晶原之液晶性構成單位之單體，各自藉由公知聚合手段進行聚合後，所得之各聚合體可進行連結，又，衍生在側鏈不含液晶原之構成單位之單體或衍生在側鏈包含液晶原之液晶性構成單位之單體之中一者，藉由公知聚合手段聚合後，加入另一單體，再進行聚合的方法等。
前述聚合手段，可採用具有乙烯基之化合物之聚合，一般可使用的方法，例如可使用陰離子聚合或活性自由基聚合等。本實施形態係使用如「J.Am.Chem.Soc.」105、5706(1983)所揭示之Group Transfer Polymerization(GTP)進行活性聚合的方法為佳。依據此方法時，容易使分子量、分子量分布等在所期望之範圍，故可使所得之垂直配向性側鏈型液晶聚合物之特性均勻。
本說明書揭示中，垂直配向性側鏈型液晶聚合物之構造，可組合核磁共振分光法(NMR)與熱分解型氣體色譜質量分析法(Py-GC-MS)、及基質支援雷射脫離離子化飛行時間型質量分析法(MALDI-TOFMS)之中之至少者進行分析。
聚合性棒狀液晶單體及垂直配向性液晶聚合物之混合比係藉由垂直配向性液晶聚合物之質量平均分子量Mw，最佳之比不同。例如，垂直配向性液晶聚合物之 質量平均分子量Mw為5000以上15000以下時，相對於聚合性棒狀液晶單體100.0質量份，垂直配向性液晶聚合物係以5.0質量份以上40.0質量份以下為佳，更佳為10.0質量份以上25.0質量份以下。垂直配向性液晶聚合物之質量平均分子量Mw為超過15000、40000以下時，相對於聚合性棒狀液晶單體100質量份，垂直配向性液晶聚合物係以0.5質量份以上5.0質量份以下為佳，更佳為1.0質量份以上3.0質量份以下。其中一者之混合量降低時，正A板層區域、正C板層區域之其中一方變得無法形成，或正A板層區域、正C板層區域無法成為所期望之厚度，有無法形成所期望之1/4波長相位差層的情形。
[轉印膜]
圖5表示供光學薄膜3之製造之轉印膜20之構成的剖面圖。轉印膜20係在以透明薄膜材之基材21上積層配向層22、1/4波長相位差層7所構成。如此，在轉印膜20上形成1/4波長相位差層7，藉由轉印法進行轉印，可減低光學薄膜3的厚度。
在此，基材21可使用供轉印膜之製造之各種透明薄膜材，例如可使用PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜等。
配向層22可使用可展現水平配向控制力之各種的構成，例如可使用光配向層。又，圖1例中，雖圖示僅1/4波長相位差層7，藉由轉印法進行轉印，但是也可將 配向層22進行一體轉印。
又，基材21使用2軸延伸薄膜(例如PET薄膜)等之展現水平配向控制力之構件時，也可省略配向層22。
又，如此藉由配向層22，可抑制基材21之配向控制力，故藉由配向層22之膜厚調整，光學界面10之位置(相位差層7之厚度方向之位置)可進行各種調整，可將1/4波長相位差層7之光學特性設定為所期望的特性。
[光學薄膜之製造方法]
光學薄膜3之製造方法，無特別限制。可列舉例如一種光學薄膜之製造方法，其係包含藉由將聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，在對液晶材料可展現水平配向控制力之配向層的表面形成相位差層的步驟。
又，相位差層，因使用藉由後述轉印膜之製造方法所製造的轉印膜，也可積層於直線偏光板4的表面。藉由使用轉印膜，積層於薄膜表面的方法係藉由使用在直線偏光板4之表面形成有1/2波長相位差層6的轉印膜與形成有1/4波長相位差層7的轉印膜20，可在直線偏光板4上依序積層1/2波長相位差層6與1/4波長相位差層7來製造。
光學薄膜3，例如1/2波長相位差層6之轉印膜，藉由紫外線硬化性樹脂等之接著劑被貼合於直線偏光板4後，此轉印膜之基材被剝離，因此藉由轉印法，1/2波長相位差層6被積層於直線偏光板4。藉此形成直線偏光板4與1/2 波長相位差層6之積層體。
然後，轉印膜20之1/4波長相位差層7，藉由紫外線硬化性樹脂等之接著劑，貼合於直線偏光板4與1/2波長相位差層6之積層體後，基材21被剝離，因此藉由轉印法，1/4波長相位差層7被積層。然後，黏著劑層、分隔件薄膜等被積層(配置)，切斷成所期望之大小，製造光學薄膜3。影像顯示裝置1中，由此光學薄膜3剝離分隔件薄膜，使黏著劑層露出，藉由此黏著劑層，使光學薄膜3被配置於影像顯示面板2的面板面。
[轉印膜之製造方法]
轉印膜之製造方法，也可包含在基材形成配向層的步驟；在配向層之表面，藉由將聚合性棒狀液晶單體與垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，對液晶材料可展現水平配向控制力之配向層的表面形成相位差層的步驟。
圖6為表示轉印膜20之製造步驟之一例的流程圖。轉印膜20係在配向層形成步驟SP2中，基材21上塗佈配向層22之塗佈液後，使乾燥後，照射紫外線，藉此，形成配向層22。又，省略配向層22，藉由基材21之配向控制力，形成1/4波長相位差層7時，配向層形成步驟SP2被省略。
轉印膜20之製造步驟，也可包含藉由將聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層的步驟(例如，液晶材料塗佈步驟SP3及硬化步驟 SP4)。
藉由將聚合性棒狀液晶單體與垂直配向性液晶聚合物，以特定之混合比混合的混合物，調製塗佈液，將此塗佈液塗佈於配向層22上，使乾燥(液晶材料塗佈步驟SP3)。
接著，藉由無偏光之紫外線照射，將其混合物進行聚合，形成1/4波長相位差層7(硬化步驟SP4)。
如上述，本實施形態之光學薄膜3及影像顯示裝置1，發揮以下的效果。
(1)本實施形態之光學薄膜3係具備對穿透光賦予面內相位差之相位差層7的光學薄膜，相位差層7係以包含聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物之聚合物的單一層所形成的相位差層，因聚合物進行垂直配向，而具備正C板之光學性機能的正C板層區域9及光學界面與因聚合物進行水平配向，而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，以連續形成，關於具備作為A板產生機能之相位差層的光學薄膜，可確保充分的視角特性，且構成、步驟簡化，可更提高品質。
(2)又，本實施形態之光學薄膜3，藉由在直線偏光板4形成相位差層7，關於圓偏光板之抗反射薄膜，可確保充分的視角特性，且構成、步驟簡化，可更提高品質。
(3)又，本實施形態之光學薄膜3，藉由在直線偏光板4上，依序形成1/2波長相位差層6與相位差層7， 關於圓偏光板之抗反射薄膜，可在廣波長範圍充分地達成抗反射，可確保充分的視角特性，且構成、步驟簡化，可更提高品質。
(4)本實施形態之影像顯示裝置，藉由將(1)、(2)、(3)之任一之光學薄膜，配置於影像顯示面板之觀眾側之面的面板面側，可使用由確保充分的視角特性，且構成、步驟簡化，可更提高品質所成之光學薄膜所構成。
(5)本實施形態之光學薄膜之製造方法係形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層之光學薄膜的製造方法，藉由包含將聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層的步驟，對液晶材料可展現水平配向控制力之配向層或在2軸延伸薄膜之表面，連續形成相位差層、具備正C板之光學性機能的正C板層區域、光學界面、具備正A板之光學性機能的正A板層區域的單一層。
(6)本實施形態之光學薄膜用之轉印膜係形成對液晶材料可展現水平配向控制力之配向層或2軸延伸薄膜之表面，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層7的轉印膜，相位差層7係藉由以包含聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物之聚合物而成之單一層所形成的相位差層，藉由連續形成因聚合物進行垂直配向，而具備正C板之光學性機能的正C板層 區域9、光學界面、因聚合物進行水平配向，而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，關於具備作為A板產生機能之相位差層的轉印膜，可製造可確保充分的視角特性的光學薄膜，且轉印膜之構成、步驟簡化，可更提高品質。
(7)本實施形態之光學薄膜用之轉印膜之製造方法係藉由包含將聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，形成對液晶材料可展現水平配向控制力之配向層或2軸延伸薄膜之表面，對穿透光賦予面內相位差之相位差層的步驟，可作為連續形成相位差層、具備正C板之光學性機能的正C板層區域、光學界面、具備正A板之光學性機能之正A板層區域的單一層。
[其他之實施形態]
以上，詳述本發明之實施較佳之具體的構成，但是本發明在不超出本發明之技術要件的範圍內，上述實施形態之構成可進行各種變更。
圖12係說明光學界面具備微小厚度時之相位差層7的圖。
圖12所示之例中，光學界面10確認在厚度方向具有寬度。以光學界面10為界面，正C板層區域9中，液晶分子進行垂直配向，正A板層區域8中，液晶分子進行水平配向。又，光學界面10係液晶分子為垂直配向與水平配向之中間之斜配向的狀態。但是與如圖2(a)所示的以往混合配向液 晶材料所構成之相位差層的情形不同，本實施形態之相位差層7中，光學界面10內之液晶分子11A之配向方向，未對齊於一個方向，而是無規朝向各方向之液晶分子11A混合存在的形態。又，光學界面10雖在厚度方向具有寬度，但是該寬度非常小，被視為在此點，正C板層區域之光學的特性與正A板層區域之光學的特性急遽變化之界限的區域。
又，如圖12所示之光學界面10中，即使液晶分子為垂直配向與水平配向之中間的斜配向狀態，液晶分子11A之配向方向，未對齊於一個方向，而是無規朝向各方向之液晶分子11A混合存在的形態。因此，即使為如圖12所示之相位差層7，相位差值之計測結果為如圖10及圖11中之各實施例所示的結果，可充分地防止光學特性之偏移，可確保良好的視角特性。
又，在此，如圖12的形態，認定光學界面10具有如上述之寬度者，進行說明。但是即使如圖12之構成，藉由如先前說明之反射率之測量，也可能可界定光學界面的情形。這種的情形時，例如，圖12中，一點鏈線表示之光學界面10B也可認定為光學界面。
如此，光學界面終究在方便上認定在正C板層區域9與正A板層區域8之間之光學特性產生急遽變化的部位，因認定的方法，會產生某程度之差異者。
又，上述實施形態中，舉正C板層區域9與正A板層區域8各自設置一層的例子來說明。不限於此，例 如，正C板層區域9與正A板層區域8也可配置複數層。
圖13係例示正C板層區域9與正A板層區域8配置複數層之形態的圖。
此外，上述實施形態中，舉正C板層區域9被配置於空氣界面側之例來說明，但是也可為正A板層區域8被配置於空氣界面側的構成。
又，上述實施形態中，說明以轉印法製造光學薄膜3的情形，但是本發明不限於此，也可與基材一體，將相位差層積層於直線偏光板，製造光學薄膜。
又，上述實施形態中，說明抗反射之光學薄膜使用本發明的情形，但是本發明不限於此，也可廣泛使用於形成有因水平配向而具備A板之光學性機能之相位差層之各種的光學薄膜。
1:影像顯示裝置
2:影像顯示面板
3:光學薄膜
4:直線偏光板
5:1/4波長板
6:1/2波長相位差層
7:1/4波長相位差層(相位差層)
8:正A板區域
9:正C板區域
10:光學界面

Claims (10)

  1. 一種光學薄膜，其係具備對穿透光賦予面內相位差之相位差層的光學薄膜，前述相位差層係藉由包含聚合性棒狀液晶單體，及可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物的聚合物而得之單一層所形成，由前述單一層之一面側，前述聚合物藉由垂直配向而具備有正C板之光學性機能的正C板層區域與前述聚合物藉由水平配向而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，連續形成，將前述相位差層之快軸設定為基準軸，繞前述基準軸，使對前述相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，相位差值Re成為極值(extreme value)之入射角為20度以下。
  2. 如請求項1之光學薄膜，其中前述正C板層區域之光學的特性與前述正A板層區域之光學的特性急遽變化之界限或視為界限之區域所定義之光學界面可藉由光學測量來界定。
  3. 如請求項1或請求項2之光學薄膜，其中在直線偏光板形成前述相位差層。
  4. 如請求項1或請求項2之光學薄膜，其中直線偏光板上，依序形成1/2波長相位差層與前述相位差層。
  5. 一種影像顯示裝置，其係如請求項1之光學薄膜，被配置於影像顯示面板之觀眾(audience)側之面的面板面側。
  6. 一種影像顯示裝置，其係如請求項3之光學薄膜，被配置於影像顯示面板之觀眾側之面的面板面側。
  7. 一種影像顯示裝置，其係如請求項4之光學薄膜，被配置於影像顯示面板之觀眾側之面的面板面側。
  8. 一種光學薄膜之製造方法，其係形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層之光學薄膜之製造方法，其係包含：藉由將聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，在對液晶材料可展現水平配向控制力(restricting force)之配向層或2軸延伸薄膜的表面，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層的步驟，前述相位差層為前述混合物之聚合物因垂直配向而具備有正C板之光學性機能的正C板層區域，及前述混合物之聚合物因水平配向而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，連續所形成的單一層， 將前述相位差層之快軸設定為基準軸，繞前述基準軸，使對前述相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，相位差值Re成為極值之入射角為20度以下。
  9. 一種轉印膜，其係光學薄膜用的轉印膜(transfer film)，其係在對液晶材料可展現水平配向控制力之配向層或2軸延伸薄膜的表面，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層，前述相位差層係以藉由包含聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物的聚合物而得之單一層所形成，由前述單一層之一面側，前述聚合物因垂直配向而具備有正C板之光學性機能的正C板層區域，及前述聚合物因水平配向而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，連續形成，將前述相位差層之快軸設定為基準軸，繞前述基準軸，使對前述相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，相位差值Re成為極值之入射角為20度以下。
  10. 一種轉印膜之製造方法，其係光學薄膜用之轉印膜之製造方法，其係包含：藉由將聚合性棒狀液晶單體與可具有聚合性之垂直配向性液晶聚合物之混合物進行聚合，在對液晶 材料可展現水平配向控制力之配向層或2軸延伸薄膜的表面，形成對穿透光賦予面內相位差之相位差層的步驟，前述相位差層為前述混合物之聚合物因垂直配向而具備有正C板之光學性機能的正C板層區域，及前述混合物之聚合物因水平配向而具備正A板之光學性機能的正A板層區域，連續形成的單一層，將前述相位差層之快軸設定為基準軸，繞前述基準軸，使對前述相位差層之入射角變化之相位差值Re的計測結果中，相位差值Re成為極值之入射角為20度以下。
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