TWI826618B - 光學各向異性堆疊體及其製造方法、圓偏光板, 以及影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種光學各向異性堆疊體,其係包含第1光學各向異性層及第2光學各向異性層的光學各向異性堆疊體,前述第1光學各向異性層滿足下述式(1),前述第2光學各向異性層滿足下述式(2),前述光學各向異性堆疊體滿足下述式(3),前述第1光學各向異性層的NZ係數NZ1及前述第2光學各向異性層的NZ係數NZ2滿足下述式(4),前述第1光學各向異性層之慢軸與前述第2光學各向異性層之慢軸所夾之角度為90°。
nx1>ny1≧nz1 式(1)
nz2>nx2>ny2 式(2)
Re(450)<Re(550)<Re(650) 式(3)
-0.3≦NZ1+NZ2≦0.8 式(4)
Description
本發明係關於光學各向異性堆疊體及其製造方法、圓偏光板,以及影像顯示裝置。
有機電致發光影像顯示裝置等影像顯示裝置有時會因反射外界光線而影像顯示的品質降低。以下有時將有機電致發光稱作「有機EL」。尤其在具備反射電極之有機EL影像顯示裝置的情形中,影像顯示的品質顯著降低。為了抑制此種反射,有時於影像顯示裝置之顯示面設置圓偏光板(參照例如:專利文獻1)。
外界光線會由圓偏光板轉換成某方向的圓偏光,並在受影像顯示裝置反射時成為與某方向反向之圓偏光。成為反向之圓偏光的反射光因不會穿透圓偏光板,故反射受到抑制。
『專利文獻』
《專利文獻1》國際專利公開第2016/047465號
《專利文獻2》日本專利公開第2010-266723號
上述專利文獻1記載了藉由圓偏光板具備「具備直線偏光件、在相對於直線偏光件之吸收軸夾指定角度之方向上具有慢軸的λ/2板以及在相對於直線偏光件之吸收軸夾指定角度之方向上具有慢軸的λ/4板,λ/2板的波長色散與λ/4板的波長色散不同,且λ/4板的NZ係數為指定值」這樣的構造,得有效抑制反射。
然而,即使在影像顯示裝置之顯示面設置此種圓偏光板的情況下,若自傾斜方向觀察顯示面,有時亦會因看見在顯示面反射之光線而看到顯示面變色。
並且上述文獻2記載了藉由圓偏光板在將兩片延伸薄膜以使慢軸平行的方式與直線偏光件堆疊而製作出的λ/4板中,將其NZ係數做成指定值,得抑制反射。
然而,在於影像顯示裝置之顯示面設置此種圓偏光板的情況下,自正面方向及傾斜方向觀察顯示面的情形中,有時反射抑制效果不足而看到顯示面變色。
據此,依然要求可實現「自傾斜方向看到之顯示面的變色受到抑制之影像顯示裝置」的光學各向異性堆疊體及其製造方法、可實現「自傾斜方向看到之顯示面的變色受到抑制之影像顯示裝置」的圓偏光板,以及自傾斜方向看到之顯示面的變色受到抑制的影像顯示裝置。
為能解決前述問題,發明人潛心研究的結果,發現藉由做成以下態樣,可解決前述問題,進而完成本發明,所述態樣係包含「滿足指定之光學條件之第1光學各向異性層」及「滿足指定之光學條件之第2光學各向異性層」的光學各向異性層堆疊體,第1光學各向異性層的NZ係數NZ1與第2光學各向異性層的NZ係數NZ2之和為指定範圍,第1光學各向異性層之慢軸與第2光學各向異性層之慢軸正交。亦即,本發明提供以下內容。
[1]一種光學各向異性堆疊體,其係包含第1光學各向異性層及第2光學各向異性層的光學各向異性堆疊體,其中
前述第1光學各向異性層滿足下述式(1),前述第2光學各向異性層滿足下述式(2),前述光學各向異性堆疊體滿足下述式(3),前述第1光學各向異性層的NZ係數NZ1及前述第2光學各向異性層的NZ係數NZ2滿足下述式(4),前述第1光學各向異性層之慢軸與前述第2光學各向異性層之慢軸所夾之角度為85°~95°。nx1>ny1≧nz1 式(1)nz2>nx2>ny2 式(2)Re(450)<Re(550)<Re(650) 式(3)-0.3≦NZ1+NZ2≦0.8 式(4)其中,nx1表示係為前述第1光學各向異性層之面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny1表示係為前述第1光學各向異性層之面內方向且與賦予nx1之方向正交之方向的折射率,nz1表示前述第1光學各向異性層之厚度方向的折射率,nx2表示係為前述第2光學各向異性層之面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny2表示係為前述第2光學各向異性層之面內方向且與賦予nx2之方向正交之方向的折射率,nz2表示前述第2光學各向異性層之厚度方向的折射率, Re(450)、Re(550)及Re(650)分別表示在波長450 nm、550 nm、及650 nm之前述光學各向異性堆疊體的面內相位差。
[2]如[1]所記載之光學各向異性堆疊體,其中在波長550 nm之前述第1光學各向異性層的面內相位差Re1(550)、
在波長450 nm之前述第1光學各向異性層的面內相位差Re1(450)、在波長550 nm之前述第2光學各向異性層的面內相位差Re2(550),及在波長450 nm之前述第2光學各向異性層的面內相位差Re2(450)滿足下述式(5)及式(6)。Re1(450)/Re1(550)<Re2(450)/Re2(550) 式(5) Re1(550)>Re2(550) 式(6)
[3]如[2]所記載之光學各向異性堆疊體,其中前述Re1(550)與前述Re2(550)之差為100 nm以上且180 nm以下。
[4]如[1]~[3]之任一項所記載之光學各向異性堆疊體,其中前述第1光學各向異性層係第1樹脂薄膜的延伸薄膜,
前述第1樹脂薄膜包含具有正的固有雙折射值的樹脂。
[5]如[1]~[4]之任一項所記載之光學各向異性堆疊體,其中前述第1光學各向異性層包含液晶定向層。
[6]如[1]~[5]之任一項所記載之光學各向異性堆疊體,其中前述第2光學各向異性層係第2樹脂薄膜的延伸薄膜,
前述第2樹脂薄膜包含具有負的固有雙折射值的樹脂。
[7]如[6]所記載之光學各向異性堆疊體,其中前述第2光學各向異性層係已將前述第2樹脂薄膜往二方向延伸的延伸薄膜,前述NZ2為-2.0以上且-0.2以下。
[8]一種圓偏光板,其具備:
直線偏光件,與 如[1]~[7]之任一項所記載之光學各向異性堆疊體。
[9]如[8]所記載之圓偏光板,其中前述直線偏光件之吸收軸或前述直線偏光件之穿透軸與前述第1光學各向異性層之慢軸所夾之角為40°~50°。
[10]如[8]或[9]所記載之圓偏光板,其依序具備前述直線偏光件、前述第1光學各向異性層及前述第2光學各向異性層,或者
依序具備前述直線偏光件、前述第2光學各向異性層及前述第1光學各向異性層。
[11]一種影像顯示裝置,其係具備如[8]~[10]之任一項所記載之圓偏光板與有機電致發光元件的影像顯示裝置,
依序具備前述直線偏光件、前述光學各向異性堆疊體與前述有機電致發光元件。
[12]一種光學各向異性堆疊體的製造方法,其係如[1]~[7]之任一項所記載之光學各向異性堆疊體的製造方法,包含:
將包含「具有正的固有雙折射值的樹脂」之第1樹脂薄膜延伸以獲得第1光學各向異性層的工序1、將包含「具有負的固有雙折射值的樹脂」之第2樹脂薄膜延伸以獲得第2光學各向異性層的工序2,以及將前述第1光學各向異性層與前述第2光學各向異性層重疊的工序3,在前述工序1中,將前述第1樹脂薄膜往一方向延伸,在前述工序2中,將前述第2樹脂薄膜往二方向延伸, 在前述工序3中,以前述第1光學各向異性層之慢軸與前述第2光學各向異性之慢軸所夾之角呈85°~95°的方式重疊。
根據本發明,可提供可實現「自傾斜方向看到之顯示面的變色受到抑制之影像顯示裝置」的光學各向異性堆疊體及其製造方法、可實現「自傾斜方向看到之顯示面的變色受到抑制之影像顯示裝置」的圓偏光板,以及自傾斜方向看到之顯示面的變色受到抑制的影像顯示裝置。
以下揭示實施型態及示例物以詳細說明本發明。惟本發明並非受限於以下所揭示之實施型態及示例物者,在不脫離本發明之申請專利範圍及其均等之範圍的範圍內,得任意變更而實施。
在以下說明中,所謂「長條狀」之薄膜,係謂相對於幅寬具有5倍以上之長度的薄膜,以具有10倍或其以上之長度為佳,具體上係謂具有可收捲成卷狀儲存或搬運之程度之長度的薄膜。長條狀之薄膜的長度之上限並無特別限制,得定為例如相對於幅寬為10萬倍以下。
在以下說明中,除非另有註記,否則某層體之面內延遲Re表示由Re=(nx-ny)×d所示之值。某層體之厚度方向的相位差Rth,除非另有註記,否則係由Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d所示之值。再者,某層體之NZ係數(NZ),除非另有註記,否則表示由NZ=(nx-nz)/(nx-ny)所示之值。NZ係數得藉由NZ=Rth/Re+0.5算出。
於此,nx表示係為與層體之厚度方向垂直之方向(面內方向)且賦予最大折射率之方向(慢軸方向)的折射率,ny表示係為層體之前述面內方向且與nx之方向正交之方向的折射率,nz表示層體之厚度方向的折射率,d表示層體之厚度。量測波長,除非另有註記,否則為590 nm。
在以下說明中,所謂某層體之慢軸,除非另有註記,否則表示該層體之在面內的慢軸。
在以下說明中,所謂某面的正面方向,除非另有註記,否則意謂該面的法線方向,具體上係指前述面之極角0°且方位角0°的方向。
在以下說明中,所謂某面的傾斜方向,除非另有註記,否則意謂對於該面既非平行亦非垂直的方向,具體上係指該面的極角大於0°且小於90°之範圍的方向。
在以下說明中,所謂構件的方向為「平行」、「垂直」及「正交」,除非另有註記,否則亦可在不損害本發明之效果的範圍內,包含在例如±5°之範圍內的誤差。
在以下說明中,長條形狀之薄膜的長邊方向通常與在製造生產線中之薄膜的流動方向平行。
在以下說明中,所謂「偏光板」、「圓偏光板」、「板」及「λ/2板」、「λ/4板」,除非另有註記,否則不僅包含剛性的部件,亦包含例如樹脂製之薄膜般具有可撓性的部件。
在以下說明中,在具備多個層體之部件中之各層體的光學軸(吸收軸、穿透軸、慢軸等)所夾之角度,除非另有註記,否則表示自厚度方向觀看前述層體時的角度。
在以下說明中,所謂「具有正的固有雙折射值的聚合物」及「具有正的固有雙折射值的樹脂」,分別意謂「延伸方向的折射率變得較與延伸方向正交之方向的折射率還大的聚合物」及「延伸方向的折射率變得較與延伸方向正交之方向的折射率還大的樹脂」。並且,所謂「具有負的固有雙折射值的聚合物」及「具有負的固有雙折射值的樹脂」,分別意謂「延伸方向的折射率變得較與延伸方向正交之方向的折射率還小的聚合物」及「延伸方向的折射率變得較與延伸方向正交之方向的折射率還小的樹脂」。固有雙折射值得自介電常數分布計算。
在以下說明中,所謂接合劑,除非另有註記,否則不僅包含狹義的接合劑,亦包含在23℃之剪切儲存彈性模數未達1 MPa的黏合劑。所謂狹義的接合劑,表示在能量線照射後或加熱處理後,在23℃之剪切儲存彈性模數為1 MPa~500 MPa的接合劑。
[實施型態1]
以下參照圖1,同時說明本發明之實施型態1相關之圓偏光板及具備該圓偏光板的影像顯示裝置。圖1係繪示實施型態1相關之圓偏光板的分解立體示意圖。
本實施型態之圓偏光板500,如圖1所示,具備直線偏光件130與本實施型態之光學各向異性堆疊體100。
[1.光學各向異性堆疊體]
[1-1.光學各向異性堆疊體的構造]
本實施型態之光學各向異性堆疊體100包含第1光學各向異性層110及第2光學各向異性層120。光學各向異性堆疊體100亦可視需求具備任意層體(並未圖示)。
在本實施型態中,第1光學各向異性層110滿足下述式(1),第2光學各向異性層120滿足下述式(2),光學各向異性堆疊體100滿足式(3),第1光學各向異性層及第2光學各向異性層滿足下述式(4),第1光學各向異性層110之慢軸111與第2光學各向異性層120之慢軸121所夾之角度為85°~95°。
藉由將組合「具有滿足式(1)~式(4)之光學特性且第1光學各向異性層110之慢軸111與第2光學各向異性層120之慢軸121所夾之角度為85°~95°的光學各向異性堆疊體100」與「直線偏光件130」而獲得之圓偏光板500設置於影像顯示裝置,可在自傾斜方向觀看此影像顯示裝置之顯示面的情況下抑制外界光線的反射,有效抑制變色。
nx1>ny1≧nz1 式(1)
nz2>nx2>ny2 式(2)
Re(450)<Re(550)<Re(650) 式(3)
-0.3≦NZ1+NZ2≦0.8 式(4)
在前述式(1)中,nx1表示係為第1光學各向異性層之面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny1表示係為第1光學各向異性層之面內方向且與賦予nx1之方向正交之方向的折射率,nz1表示第1光學各向異性層之厚度方向的折射率。
前述式(1)表示第1光學各向異性層得發揮作為所謂正型A板或負型B板之功能。
作為滿足前述式(1)之層體的材料,由於得使用耐熱性高的材料,故藉由採用此種材料作為第1光學各向異性層的材料,可輕易實現在加熱試驗後顯示面之色彩變化受到抑制的影像顯示裝置。
在前述式(2)中,nx2表示係為第2光學各向異性層之面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny2表示係為第2光學各向異性層之面內方向且與賦予nx2之方向正交之方向的折射率,nz2表示第2光學各向異性層之厚度方向的折射率。
前述式(2)表示第2光學各向異性層得發揮作為所謂正型B板之功能。藉由第2光學各向異性層滿足式(2),可實現可有效抑制由反射光所致之變色的影像顯示裝置。式(2)表示第2光學各向異性層係三方向的折射率(nx2、ny2及nz2)不同之層體,亦即,具有二軸性之層體。
在前述式(3)中,Re(450)、Re(550)及Re(650)分別表示在波長450 nm、550 nm及650 nm之光學各向異性堆疊體的面內相位差。
前述式(3)表示光學各向異性堆疊體的面內相位差係逆波長色散性。藉由光學各向異性堆疊體滿足式(3),可在寬廣的波長範圍中,將穿透光學各向異性堆疊體之光線的偏光狀態均勻轉換。據此,可實現可在寬廣的波長範圍中有效抑制由反射光所致之變色的影像顯示裝置。
在前述式(4)中,NZ1表示第1光學各向異性層的NZ係數,NZ2表示第2光學各向異性層的NZ係數。NZ1與NZ2之和(NZ1+NZ2)為-0.3以上,以0以上為佳,以0.15以上為較佳,且為0.8以下,以0.75以下為佳,以0.65以下為較佳。藉由使NZ1與NZ2之和落於前述範圍,可實現可更有效抑制在自傾斜方向觀看顯示面的情形中之由反射光所致之變色的影像顯示裝置。
NZ1係由(nx1-nz1)/(nx1-ny1)所算出之值,依據式(1),NZ1係正值。NZ1以1.0以上為佳,以1.05以上為較佳,且以1.3以下為佳,以1.2以下為較佳。
NZ2係由(nx2-nz2)/(nx2-ny2)所算出之值,依據式(2),NZ2係負值。NZ2以-2.0以上為佳,以-1.5以上為較佳,且以-0.2以下為佳,以-0.4以下為較佳。藉由使NZ2落於前述範圍,可提高二軸性。
第1光學各向異性層及第2光學各向異性層以具有滿足下述式(5)及(6)的光學特性為佳。
Re1(450)/Re1(550)<Re2(450)/Re2(550) 式(5)
Re1(550)>Re2(550) 式(6)
在前述式(5)中,Re1(550)表示在波長550 nm之第1光學各向異性層的面內相位差,Re1(450)表示在波長450 nm之第1光學各向異性層的面內相位差,Re2(550)表示在波長550 nm之第2光學各向異性層的面內相位差,Re2(450)表示在波長450 nm之第2光學各向異性層的面內相位差。
前述式(5)表示在第2光學各向異性層中波長色散性較第1光學各向異性層還大。
在前述式(6)中,Re1(550)表示在波長550 nm之第1光學各向異性層的面內相位差,Re2(550)表示在波長550 nm之第2光學各向異性層的面內相位差。式(6)表示第1光學各向異性層的Re1(550)較第2光學各向異性層的Re2(550)還大。
Re1(550)與Re2(550)之差以100 nm以上為佳,以110 nm以上為較佳,且以180 nm以下為佳,以160 nm以下為較佳。
在波長590 nm之第1光學各向異性層的面內相位差Re1(590),以240 nm以上為佳,以260 nm以上為較佳,且以320 nm以下為佳,以300 nm以下為較佳。藉由第1光學各向異性層的面內相位差Re1(590)落於前述範圍,可實現可更有效抑制在自傾斜方向觀看顯示面的情形中之反射光之變色的影像顯示裝置。
在波長590 nm之第2光學各向異性層的面內相位差Re2(590),以100 nm以上為佳,以120 nm以上為較佳,且以190 nm以下為佳,以170 nm以下為較佳。藉由第2光學各向異性層的面內相位差Re2(590)落於前述範圍,可實現可更有效抑制在自傾斜方向觀看顯示面的情形中之由反射光所致之變色的影像顯示裝置。
第1光學各向異性層的全光線穿透率,以80%以上為佳,以85%以上為較佳,以90%以上為尤佳。
第2光學各向異性層的全光線穿透率,以80%以上為佳,以85%以上為較佳,以90%以上為尤佳。
第1光學各向異性層的霧度,以5%以下為佳,以3%以下為較佳,以1%以下為尤佳,理想上為0%。
第2光學各向異性層的霧度,以5%以下為佳,以3%以下為較佳,以1%以下為尤佳,理想上為0%。
第1光學各向異性層的厚度及第2光學各向異性層的厚度得在具有前述光學特性之範圍任意調整。
第1光學各向異性層的厚度,以0.5 μm以上為佳,以1 μm以上為較佳,且以150 μm以下為佳,以100 μm以下為較佳。
第2光學各向異性層的厚度,以0.5 μm以上為佳,以1 μm以上為較佳,且以150 μm以下為佳,以100 μm以下為較佳。
光學各向異性堆疊體的全光線穿透率,以80%以上為佳,以85%以上為較佳,以90%以上為尤佳。
光學各向異性堆疊體的霧度,以5%以下為佳,以3%以下為較佳,以1%以下為尤佳,理想上為0%。
光學各向異性堆疊體的厚度得在具有前述光學特性之範圍任意調整。具體上的厚度,就薄型化的觀點而言,以5 μm以上為佳,以10 μm以上為較佳,以15 μm以上為尤佳,且以200 μm以下為佳,以150 μm以下為較佳,以100 μm以下為尤佳。
[1-2.第1光學各向異性層及第2光學各向異性層的材料]
作為用以形成第1光學各向異性層及第2光學各向異性層的材料,可舉出例如樹脂,其中以熱塑性樹脂為佳。
作為用以形成第1光學各向異性層及第2光學各向異性層的材料,可為包含具有正的固有雙折射值之聚合物的樹脂,可為包含具有負的固有雙折射值之聚合物的樹脂,亦可為包含具有正的固有雙折射值之聚合物及具有負的固有雙折射值之聚合物的樹脂。
作為具有正的固有雙折射值之聚合物,並不特別受限,但可列舉例如:聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴;聚對酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯等聚酯;聚苯硫醚等聚芳硫醚;聚乙烯醇;聚碳酸酯;聚芳酯;纖維素酯;聚醚碸;聚碸;聚芳碸;聚氯乙烯;環烯烴聚合物、降𦯉烯聚合物等含脂環結構聚合物;棒狀液晶聚合物。
作為具有負的固有雙折射值之聚合物,並不特別受限,但可列舉例如:苯乙烯類化合物的均聚物,以及包含苯乙烯類化合物與任意單體之共聚物的聚苯乙烯系聚合物;聚丙烯腈聚合物;聚甲基丙烯酸甲酯聚合物;或者此等的多元共聚物。並且,作為得共聚合至苯乙烯類化合物的前述任意單體,可列舉例如:丙烯腈、順丁烯二酸酐、甲基丙烯酸甲酯及丁二烯,以選自丙烯腈、順丁烯二酸酐、甲基丙烯酸甲酯及丁二烯之1種以上為佳。
前述聚合物可為均聚物,亦可為共聚物。
並且,前述聚合物可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
用以形成第1光學各向異性層及第2光學各向異性層的樹脂,亦可於前述聚合物以外包含任意摻合劑。作為摻合劑之例,可列舉:抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、耐候穩定劑、紫外線吸收劑、近紅外線吸收劑等穩定劑;塑化劑;等。摻合劑可使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
第1光學各向異性層亦可為包含液晶定向層之層體。關於液晶定向層,將在[1-3-2]中說明。
[1-3.合適之第1光學各向異性層的材料]
[1-3-1.具有正的固有雙折射值的樹脂]
第1光學各向異性層得做成第1樹脂薄膜的延伸薄膜。第1樹脂薄膜以包含具有正的固有雙折射值的樹脂為佳。作為此種具有正的固有雙折射值的樹脂,可列舉:包含含脂環結構聚合物的樹脂、包含纖維素酯的樹脂及包含聚碳酸酯的樹脂。作為第1樹脂薄膜,以包含「選自包含含脂環結構聚合物的樹脂、包含纖維素酯的樹脂及包含聚碳酸酯的樹脂之1種以上」為較佳,以包含「包含含脂環結構聚合物的樹脂」為更佳。藉由將具有正的固有雙折射值的樹脂使用作為材料,得透過將由該樹脂所形成之第1樹脂薄膜延伸,輕易製造滿足式(1)的第1光學各向異性層。第1光學各向異性層得做成將「由具有正的固有雙折射值的樹脂而成之薄膜(第1樹脂薄膜)」延伸而成的層體。第1樹脂薄膜係謂形成第1光學各向異性層的延伸前之樹脂薄膜。
含脂環結構聚合物係於重複單元中具有脂環結構的聚合物,通常係非晶質的聚合物。作為含脂環結構聚合物,得使用於主鏈中含有脂環結構的聚合物及於側鏈含有脂環結構的聚合物之任一者。
作為脂環結構,可列舉例如環烷結構、環烯結構等,但就熱穩定性等之觀點而言以環烷結構為佳。
構成1個脂環結構之重複單元的碳原子數並無特別限制,但以4個以上為佳,以5個以上為較佳,以6個以上為尤佳,且以30個以下為佳,以20個以下為較佳,以15個以下為尤佳。
含脂環結構聚合物中之具有脂環結構之重複單元的比例,得因應使用目的而適當選擇,但以50重量%以上為佳,以70重量%以上為較佳,以90重量%以上為尤佳。藉由使具有脂環結構之重複單元為如前所述之多,可提高第1光學各向異性層的耐熱性。
含脂環結構聚合物可列舉例如:(1)降𦯉烯聚合物、(2)單環的環烯烴聚合物、(3)環狀共軛二烯聚合物、(4)乙烯脂環烴聚合物及此等的氫化物等。此等之中,以環烯烴聚合物及降𦯉烯聚合物為較佳。
作為降𦯉烯聚合物,可列舉例如:降𦯉烯單體的開環聚合物、降𦯉烯單體與能夠開環共聚合之其他單體的開環共聚物及此等的氫化物;降𦯉烯單體的加成聚合物、降𦯉烯單體與能夠共聚合之其他單體的加成共聚物等。此等之中,就透明性之觀點而言,以降𦯉烯單體的開環聚合物氫化物為尤佳。
前述含脂環結構聚合物選自例如日本專利公開第2002-321302號公報等所揭露之眾所周知的聚合物。
作為纖維素酯,以纖維素的低級脂肪酸酯(例如:乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素及乙酸丙酸纖維素)為代表。低級脂肪酸意謂每1分子之碳原子數為6以下的脂肪酸。乙酸纖維素包含三乙酸纖維素(TAC)及二乙酸纖維素(DAC)。
纖維素酯的總醯基取代度以2.20以上且2.70以下為佳,以2.40以上且2.60以下為較佳。於此,總醯基得遵照ASTM D817-91來量測。
纖維素酯的重量平均聚合度以350以上且800以下為佳,以370以上且600以下為較佳。纖維素酯的數量平均分子量以60000以上且230000以下為佳,以70000以上且230000以下為較佳。
作為聚碳酸酯,可舉出具有自二羥基化合物衍生之結構單元及碳酸酯結構(由-O-(C=O)-O-所示之結構)的聚合物。
作為二羥基化合物,可舉出例如雙酚A。聚碳酸酯中所包含之自二羥基化合物衍生之結構單元可為1種,亦可為2種以上。
第1光學各向異性層以包含「包含三乙酸纖維素的樹脂」為更佳。由包含三乙酸纖維素的樹脂形成之薄膜的延遲一般具有逆波長色散性,故可實現可在寬廣的波長範圍中更有效抑制由反射光所致之變色的影像顯示裝置。
在以包含三乙酸纖維素的樹脂形成第1光學各向異性層的情況下,第1光學各向異性層以藉由溶液流延法形成之層體為佳。藉此,得輕易製造滿足式(1)的第1光學各向異性層。
[1-3-2.液晶定向層]
第1光學各向異性層得做成包含液晶定向層之層體。
液晶定向層係使「包含已定向之液晶化合物」的液晶組成物之層體固化的固化物層。據此,液晶定向層由於係由液晶組成物之固化物所形成,故包含液晶化合物之分子。
液晶化合物以具有聚合性為佳。據此,液晶化合物以其分子包含丙烯醯基、甲基丙烯醯基及環氧基等聚合性基為佳。液晶化合物之每1分子的聚合性基之數量亦可為1個,但以2個以上為佳。具有聚合性的液晶化合物可在呈現液晶相之狀態下聚合,以不使在液晶相中之分子之折射率橢球上表現最大折射率之方向變化的方式成為聚合物。據此,能夠在液晶定向層中固定液晶化合物的定向狀態,或提高液晶化合物的聚合度以提高液晶定向層的機械性強度。
液晶化合物的分子量以300以上為佳,以500以上為較佳,以800以上為尤佳,且以2000以下為佳,以1700以下為較佳,以1500以下為尤佳。在使用具有此種範圍之分子量的液晶化合物之情況下,可尤為優化液晶組成物的塗布性。
在量測波長590 nm之液晶化合物的雙折射Δn,以0.01以上為佳,以0.03以上為較佳,且以0.15以下為佳,以0.10以下為較佳。在使用具有此種範圍之雙折射Δn的液晶化合物之情況下,容易獲得定向缺陷少的液晶固化層。
液晶化合物可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
作為此種液晶化合物之例,可舉出由下述式(I)所示之液晶化合物。
『化1』
在式(I)中,Ar表示具有芳雜環、雜環及芳烴環之至少1個且亦可經取代之碳原子數6~67之2價的有機基。作為芳雜環,可列舉例如:1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮環、1-苯并呋喃環、2-苯并呋喃環、吖啶環、異喹啉環、咪唑環、吲哚環、㗁二唑環、㗁唑環、㗁唑并吡𠯤環、㗁唑并吡啶環、㗁唑并嗒𠯤環、㗁唑并嘧啶環、喹唑啉環、喹㗁啉環、喹啉環、㖕啉環、噻二唑環、噻唑環、噻唑并吡𠯤環、噻唑并吡啶環、噻唑并嗒𠯤環、噻唑并嘧啶環、噻吩環、三𠯤環、三唑環、㖠啶環、吡𠯤環、吡唑環、哌喃酮環、哌喃環、吡啶環、嗒𠯤環、嘧啶環、吡咯環、啡啶環、呔𠯤環、呋喃環、苯[c]噻吩環、苯并異㗁唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、苯并㗁二唑環、苯并㗁唑環、苯并噻二唑環、苯并噻唑環、苯并噻吩環、苯并三𠯤環、苯并三唑環、苯并吡唑環、苯并哌喃酮環等。作為雜環,可列舉例如:1,3-二噻𠷬環、吡咯啶、哌𠯤等。作為芳烴環,可列舉例如:苯環、萘環等。
在式(1)中,Z1
及Z2
分別獨立表示選自由單鍵、-O-、-O-CH2
-、-CH2
-O-、-O-CH2
-CH2
-、-CH2
-CH2
-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21
-C(=O)-、-C(=O)-NR21
-、-CF2
-O-、-O-CF2
-、-CH2
-CH2
-、-CF2
-CF2
-、-O-CH2
-CH2
-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2
-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2
-、-CH2
-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2
-、-CH2
-CH2
-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2
-CH2
-、-CH2
-CH2
-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2
-CH2
-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3
)-、-C(CH3
)=N-、-N=N-及-C≡C-而成之群組之任一者。R21
分別獨立表示氫原子或碳原子數1~6的烷基。
在式(1)中,A1
、A2
、B1
及B2
分別獨立表示選自由亦可具有取代基之脂環基及亦可具有取代基之芳基而成之群組之基。A1
、A2
、B1
及B2
所示之基的碳原子數(包含取代基的碳原子數。)分別獨立,通常為3~100。其中,A1
、A2
、B1
及B2
分別獨立以亦可具有取代基之碳原子數5~20的脂環基或亦可具有取代基之碳原子數2~20的芳基為佳。
作為A1
、A2
、B1
及B2
中的脂環基,可列舉例如:環戊烷-1,3-二基、環己烷-1,4-二基、環庚烷-1,4-二基、環辛烷-1,5-二基等碳原子數5~20的環烷二基;十氫萘-1,5-二基、十氫萘-2,6-二基等碳原子數5~20的雙環烷二基;等。其中,以亦可經取代之碳原子數5~20的環烷二基為佳,以環己烷二基為較佳,以環己烷-1,4-二基為尤佳。脂環基可為反式體,可為順式體,亦可為順式體與反式體的混合物。其中,以反式體為較佳。
作為A1
、A2
、B1
及B2
中的脂環基得具有之取代基,可列舉例如:鹵素原子、碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~5的烷氧基、硝基、氰基等。取代基的數量可為一個,亦可為多個。並且,多個取代基可彼此相同,亦可相異。
作為A1
、A2
、B1
及B2
中的芳基,可列舉例如:1,2-伸苯基、1,3-伸苯基、1,4-伸苯基、1,4-伸萘基、1,5-伸萘基、2,6-伸萘基、4,4’-伸聯苯基等碳原子數6~20的芳烴環基;呋喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、吡𠯤-2,5-二基等碳原子數2~20的芳雜環基;等。其中,以碳原子數6~20的芳烴環基為佳,以伸苯基為更佳,以1,4-伸苯基為尤佳。
作為A1
、A2
、B1
及B2
中的芳基得具有之取代基,可列舉例如與A1
、A2
、B1
及B2
中的脂環基得具有之取代基相同之例。取代基的數量可為一個,亦可為多個。並且,多個取代基可彼此相同,亦可相異。
在式(1)中,Y1
~Y4
分別獨立表示選自由單鍵、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22
-C(=O)-、-C(=O)-NR22
-、-O-C(=O)-O-、-NR22
-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22
-及-NR22
-C(=O)-NR23
-而成之群組之任一者。R22
及R23
分別獨立表示氫原子或碳原子數1~6的烷基。
在式(1)中,G1
及G2
分別獨立表示選自由:碳原子數1~20的脂族烴基;以及碳原子數3~20的脂族烴基所包含之1個以上的亞甲基(-CH2
-)經-O-或-C(=O)-取代之基;而成之群組之有機基。G1
及G2
之前述有機基所包含之氫原子亦可被碳原子數1~5的烷基、碳原子數1~5的烷氧基或鹵素原子取代。惟G1
及G2
之兩末端的亞甲基(-CH2
-)不會被-O-或-C(=O)-取代。
作為G1
及G2
中之碳原子數1~20的脂族烴基之具體例,可列舉碳原子數1~20的伸烷基。
作為G1
及G2
中之碳原子數3~20的脂族烴基之具體例,可列舉碳原子數3~20的伸烷基。
在式(I)中,P1
及P2
分別獨立表示聚合性基。作為P1
及P2
中的聚合性基,可列舉例如:丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基等由CH2
=CR31
-C(=O)-O-所示之基;乙烯基;乙烯醚基;對二苯乙烯基;丙烯醯基;甲基丙烯醯基;羧基;甲基羰基;羥基;醯胺基;碳原子數1~4的烷基胺基;胺基;環氧基;氧呾基;醛基;異氰酸酯基;硫異氰酸酯基;等。R31
表示氫原子、甲基或氯原子。其中,以由CH2
=CR31
-C(=O)-O-所示之基為佳,以CH2
=CH-C(=O)-O-(丙烯醯氧基)、CH2
=C(CH3
)-C(=O)-O-(甲基丙烯醯氧基)為較佳,以丙烯醯氧基為尤佳。
在式(I)中,p及q分別獨立表示0或1。
由式(I)所示之液晶化合物得藉由例如國際專利公開第2012/147904號所記載之肼化合物與羰化合物的反應來製造。
作為由式(I)所示之液晶化合物,具體而言,可列舉例如由下述式所示之化合物。
『化2』
液晶組成物亦可視需求更包含任意成分組合至液晶化合物。任意成分可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
舉例而言,為了促進液晶化合物的聚合,液晶組成物亦可包含聚合起始劑作為任意成分。作為聚合起始劑,亦可使用熱聚合起始劑及光聚合起始劑之任一者。
液晶組成物亦可包含界面活性劑作為任意成分。尤其就穩定獲得定向性優異之液晶固化層的觀點而言,作為界面活性劑,以分子中包含氟原子的界面活性劑為佳。
並且,液晶組成物亦可包含例如抗氧化劑作為任意成分。藉由使用抗氧化劑,可抑制液晶組成物的膠化,故可延長液晶組成物的適用期。抗氧化劑可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
液晶組成物亦可包含溶媒作為任意成分。作為溶媒,以可溶解逆色散液晶化合物者為佳。作為此種溶媒,通常使用有機溶媒。
作為液晶組成物得包含之其他任意成分,可列舉例如:金屬;金屬錯合物;氧化鈦等金屬氧化物;染料、顏料等著色劑;螢光材料、磷光材料等發光材料;均染劑;觸變劑;膠化劑;多醣類;紫外線吸收劑;紅外線吸收劑;抗氧化劑;離子交換樹脂;等。此等成分的量,相對於液晶性化合物的合計100重量份,得各自定為0.1重量份~20重量份。
液晶組成物的固化通常可藉由該液晶組成物所包含之聚合性之化合物的聚合來達成。據此,液晶定向層通常包含液晶組成物所包含之成分之一部分或全部的聚合物。因此,在液晶化合物具有聚合性的情況下,液晶定向層得為包含液晶化合物之聚合物的層體。通常會因聚合而失去液晶化合物的液晶性,但在本申請案中,經如此聚合之液晶化合物亦包含於用語「液晶定向層所包含之液晶化合物」。
在液晶定向層中,會失去液晶組成物所具有的流動性。據此,通常在液晶定向層中,得固定液晶化合物的定向狀態。用語「定向狀態經固定的液晶化合物」,包含前述液晶化合物的聚合物。液晶定向層亦可包含定向狀態未經固定的液晶化合物之分子組合至定向狀態經固定的液晶化合物之分子,但以液晶定向層所包含的所有液晶化合物之分子的定向狀態受到固定為佳。
液晶定向層的形成方法並不特別受限,但舉例而言,得藉由進行「於成為基材之薄膜形成包含液晶化合物的液晶組成物之層體的工序」、「使液晶組成物之層體所包含之液晶化合物定向的工序」及「使液晶組成物之層體固化的工序」來形成。
[1-4.合適之第2光學各向異性層的材料]
[1-4-1.具有負的固有雙折射值的樹脂]
第2光學各向異性層得做成第2樹脂薄膜的延伸薄膜。第2樹脂薄膜以包含具有負的固有雙折射值的樹脂為佳。藉由將具有負的固有雙折射值的樹脂使用作為材料,得將由該樹脂所形成之第2樹脂薄膜延伸,輕易製造滿足式(2)的第2光學各向異性層。據此,第2光學各向異性層得做成將「由具有負的固有雙折射值的樹脂而成之薄膜(第2樹脂薄膜)」延伸而成的層體。第2樹脂薄膜係謂形成第2光學各向異性層的延伸前之樹脂薄膜。
具有負的固有雙折射值的樹脂包含具有負的固有雙折射值的聚合物。
作為具有負的固有雙折射值的聚合物,就相位差之顯現性高的觀點而言,以聚苯乙烯系聚合物為佳,進一步就耐熱性高這點而言,以苯乙烯或苯乙烯衍生物與順丁烯二酸酐的共聚物為尤佳。在此情況下,相對於聚苯乙烯系聚合物100重量份,順丁烯二酸酐單元的量以5重量份以上為佳,以10重量份以上為較佳,以15重量份以上為尤佳,且以30重量份以下為佳,以28重量份以下為較佳,以26重量份以下為尤佳。前述所謂順丁烯二酸酐單元,係謂具有將順丁烯二酸酐聚合而形成之結構的結構單元。
在具有負的固有雙折射值的樹脂中之聚合物的比例,以50重量%~100重量%為佳,以70重量%~100重量%為較佳,以90重量%~100重量%為尤佳。藉由使聚合物的比例為前述範圍,第2光學各向異性層得顯現適切的光學特性。
具有負的固有雙折射值的樹脂之玻璃轉移溫度,以80℃以上為佳,以90℃以上為較佳,以100℃以上為更佳,其中又以110℃以上為佳,以120℃以上為尤佳。藉由具有負的固有雙折射值的樹脂之玻璃轉移溫度為如此之高,可減低具有負的固有雙折射值的樹脂之定向鬆弛。並且,具有負的固有雙折射值的樹脂之玻璃轉移溫度的上限並無特別限制,但通常為200℃以下。玻璃轉移溫度得使用微差掃描熱量分析計,依據JIS K 6911在升溫速度10℃/分鐘的條件下量測。
於具有負的固有雙折射值的樹脂中有機械性強度低者。舉例而言,包含聚苯乙烯系聚合物的樹脂有機械性強度低的傾向。於是,包含「由具有負的固有雙折射值的樹脂而成之層體」的第2光學各向異性層,以具備可保護「包含具有負的固有雙折射值的樹脂之層體」的保護層組合至「包含具有負的固有雙折射值的樹脂之層體」為佳。
作為保護層,並不特別受限,但得使用例如由具有正的固有雙折射值的樹脂而成之層體。此時,就使在第2光學各向異性層中的相位差容易調整的觀點而言,以保護層所具有的面內相位差及厚度方向的相位差接近零為佳。作為使保護層的面內相位差及厚度方向的相位差如此接近零的方法,可舉出例如:使保護層所包含之樹脂之玻璃轉移溫度較具有負的固有雙折射值的樹脂之玻璃轉移溫度還低的方法。
保護層可僅設置於由具有負的固有雙折射值的樹脂而成之層體的單側,亦可設置於兩側。
[1-5.光學各向異性堆疊體]
在本實施型態之光學各向異性堆疊體中,得利用λ/2板構成第1光學各向異性層及第2光學各向異性層之任一者,利用λ/4板構成另一者。λ/2板係在量測波長590 nm具有通常為200 nm以上且通常為300 nm以下之面內相位差的光學部件。λ/4板係在量測波長590 nm具有通常為75 nm以上且通常為154 nm以下之面內相位差的光學部件。藉由將λ/2板及λ/4板組合,可實現寬頻帶λ/4板。
是故,本實施型態相關之圓偏光板可顯現得在寬廣的波長範圍中吸收右旋圓偏光及左旋圓偏光之一者的光線並使剩餘的光線穿透的功能。因此,藉由具備此種態樣之光學各向異性堆疊體的圓偏光板,能在正面方向及傾斜方向之兩者上減低寬廣的波長範圍之光線的反射。
[1-6.光學各向異性堆疊體的製造方法]
本實施型態之光學各向異性堆疊體得藉由包含以下工序的製造方法來製造:將包含具有正的固有雙折射值的樹脂之第1樹脂薄膜延伸以獲得第1光學各向異性層的工序1、將包含具有負的固有雙折射值的樹脂之第2樹脂薄膜延伸以獲得第2光學各向異性層的工序2,以及將前述第1光學各向異性層與前述第2光學各向異性層重疊工序3。
[1-6-1.工序1]
工序1係將包含具有正的固有雙折射值的樹脂之第1樹脂薄膜延伸以獲得第1光學各向異性層的工序。
在工序1中使用之包含具有正的固有雙折射值的樹脂之第1樹脂薄膜,可藉由熔融成形法或溶液流延法來製造,以熔融成形法為佳。並且,在熔融成形法之中,以擠製成形法、吹脹成形法或加壓成形法為佳,以擠製成形法為尤佳。
通常,第1樹脂薄膜可做成長條狀之樹脂薄膜而獲得。藉由將第1樹脂薄膜做成長條狀之樹脂薄膜來準備,能在製造第1光學各向異性層的時候於生產線上進行各工序的一部分或全部,故可簡便且有效率進行製造。
第1樹脂薄膜的延伸方法得因應欲藉由延伸來顯現之光學特性而任意採用適切的方法。在本實施型態中,作為第1樹脂薄膜的延伸方法,並無特別限定,但以往一方向延伸(單軸延伸)為佳。藉由將第1樹脂薄膜往一方向延伸,可提高「包含具有正的固有雙折射值的樹脂之層體」的一軸性,可使NZ1接近1.0。往一方向延伸包含例如自由端單軸延伸及固定端單軸延伸。在工序1中,亦可將第1樹脂薄膜往一方向或二方向一次延伸。
第1樹脂薄膜的延伸方向並不特別受限。第1樹脂薄膜的延伸亦可包含往斜向方向之延伸。藉由包含往斜向方向之延伸的製造方法,可獲得作為斜向延伸薄膜的第1光學各向異性層。所謂斜向延伸薄膜,意謂藉由包含往斜向方向之延伸的製造方法來製造的薄膜。通常,會在斜向延伸薄膜顯現既不平行亦不垂直於其幅寬方向的慢軸。據此,在此作為斜向延伸薄膜的第1光學各向異性層,可使相對於幅寬方向夾指定角度的慢軸輕易顯現。因此,作為斜向延伸薄膜的第1光學各向異性層,可與在幅寬方向具有穿透軸的偏光薄膜及第2光學各向異性層透過輥對輥貼合,輕易製造圓偏光板。
第1樹脂薄膜的延伸倍率以1.1倍以上為佳,以1.3倍以上為較佳,以1.5倍以上為尤佳,且以4倍以下為佳,以3倍以下為較佳,以2.5倍以下為尤佳。在進行往2個以上之方向延伸的情況下,以往各方向之延伸倍率之積落於前述範圍為符合期望。藉由使延伸倍率落於前述範圍,容易獲得具有期望之光學特性的第1光學各向異性層。
第1樹脂薄膜的延伸溫度以Tg1
℃以上為佳,以「Tg1
+2℃」以上為較佳,以「Tg1
+5℃」以上為尤佳,且以「Tg1
+40℃」以下為佳,以「Tg1
+35℃」以下為較佳,以「Tg1
+30℃」以下為尤佳。於此,所謂Tg1
,表示具有正的固有雙折射值的樹脂之玻璃轉移溫度。藉由使延伸溫度為前述範圍,可使第1樹脂薄膜所包含之分子確實定向,故可輕易獲得具有期望之光學特性的第1光學各向異性層。
在工序1(第1光學各向異性層的製造方法)中,亦可在於前已述之工序以外進一步進行任意工序。舉例而言,在使用長條狀之第1樹脂薄膜製造長條狀之第1光學各向異性層的情況下,亦可進行將該第1光學各向異性層切成期望之形狀的修整工序。藉由進行修整工序,可獲得具有期望之形狀之裁斷成張的第1光學各向異性層。並且,舉例而言,亦可進行將保護層設置於第1光學各向異性層的工序。
[1-6-2.工序2]
工序2係將包含具有負的固有雙折射值的樹脂之第2樹脂薄膜延伸以獲得第2光學各向異性層的工序。
在工序2中使用之包含具有負的固有雙折射值的樹脂之第2樹脂薄膜,可藉由熔融成形法或溶液流延法來製造,以熔融成形法為佳。並且,在熔融成形法之中,以擠製成形法、吹脹成形法或加壓成形法為佳,以擠製成形法為尤佳。
在第2樹脂薄膜係例如具備「由具有負的固有雙折射值的樹脂而成之層體」與「保護層」的多層薄膜的情況下,得使用共擠製T字模法、共擠製吹脹法、共擠製層壓法等共擠製成形方法;乾式層壓法等薄膜層壓成形方法;如對於某層體塗布構成其以外之層體之樹脂溶液般的塗布成形方法等方法。其中,就製造效率良好且不會使溶媒等揮發性成分殘留於第2光學各向異性層的觀點而言,以共擠製成形方法為佳。共擠製成形法之中,以共擠製T字模法為佳。再者,共擠製T字模法可列舉進料塊方式、多歧管方式,但就可減少層體之厚度之參差這點而言,以多歧管方式為更佳。
通常,第2樹脂薄膜可做成長條狀之樹脂薄膜而獲得。藉由將第2樹脂薄膜做成長條狀之樹脂薄膜來準備,能在製造第2光學各向異性層的時候於生產線上進行各工序的一部分或全部,故可簡便且有效率進行製造。
第2樹脂薄膜的延伸方法得因應欲藉由延伸來顯現之光學特性而任意採用適切者。在本實施型態中,作為第2樹脂薄膜的延伸方法並無特別限定,但以往二方向延伸(雙軸延伸)為佳。藉由將第2樹脂薄膜往二方向延伸,可提高「包含具有負的固有雙折射值的樹脂之層體」的二軸性,可使NZ2小於0。往二方向延伸包含例如逐次雙軸延伸及同時雙軸延伸。
第2樹脂薄膜的延伸方向並不特別受限。第2樹脂薄膜的延伸以包含往斜向方向之延伸為佳。藉由包含往斜向方向之延伸的製造方法,可獲得作為斜向延伸薄膜的第2光學各向異性層。通常,會在斜向延伸薄膜顯現既不平行亦不垂直於其幅寬方向的慢軸。據此,在此作為斜向延伸薄膜的第2光學各向異性層,可使相對於幅寬方向夾指定角度的慢軸輕易顯現。因此,作為斜向延伸薄膜的第2光學各向異性層,可與在幅寬方向具有穿透軸的偏光薄膜及第1光學各向異性層透過輥對輥貼合,輕易製造圓偏光板。
第2樹脂薄膜的延伸倍率以1.1倍以上為佳,以1.2倍以上為較佳,以1.3倍以上為尤佳,且以4倍以下為佳,以3倍以下為較佳,以2.5倍以下為尤佳。在進行往2個以上之方向延伸的情況下,以往各方向之延伸倍率之積落於前述範圍為符合期望。藉由使延伸倍率落於前述範圍,容易獲得具有期望之光學特性的第2光學各向異性層。
第2樹脂薄膜的延伸溫度以Tg2
℃以上為佳,以「Tg2
+2℃」以上為較佳,以「Tg2
+5℃」以上為尤佳,且以「Tg2
+40℃」以下為佳,以「Tg2
+35℃」以下為較佳,以「Tg2
+30℃」以下為尤佳。於此,所謂Tg2
,表示具有負的固有雙折射值的樹脂之玻璃轉移溫度。藉由使延伸溫度為前述範圍,可使第2樹脂薄膜所包含之分子確實定向,故可輕易獲得具有期望之光學特性的第2光學各向異性層。
工序2可與工序1同時進行,亦可較工序1還先進行。並且,在工序2(第2光學各向異性層的製造方法)中,亦可在於前已述之工序以外進一步進行任意工序。舉例而言,亦可進行與在工序1(第1光學各向異性層的製造方法)中已示例之任意工序相同的工序。
[1-6-3.工序3]
工序3係將第1光學各向異性層與第2光學各向異性層重疊的工序。
在工序3中,將第1光學各向異性層與第2光學各向異性層以第1光學各向異性層之慢軸與第2光學各向異性層之慢軸所夾之角呈85°~95°的方式重疊。簡言之,以第1光學各向異性層之慢軸與第2光學各向異性層之慢軸正交的方式重疊。
第1光學各向異性層之慢軸與第2光學各向異性層之慢軸所夾之角以90°為佳,但亦可包含例如±5°、±3°、±2°或±1°之範圍內的誤差。據此,第1光學各向異性層之慢軸與第2光學各向異性層之慢軸所夾之角得為例如85°~95°、87°~93°、88°~92°或89°~91°。藉由做成此種態樣,透過於顯示裝置使用具備所獲得之光學各向異性堆疊體的圓偏光板,可抑制外界光線的反射,在自傾斜方向觀看顯示面的情況下,可抑制外界光線的反射,有效抑制變色。
[1-6-4.貼合工序(任意工序)]
在將第1光學各向異性層與第2光學各向異性層重疊之後,得藉由貼合該2個層體來製造光學各向異性堆疊體。貼合得使用適切之接合劑。作為接合劑,得使用例如與得在下述偏光板之製造中使用之接合劑相同的接合劑。此貼合工序係任意工序。
[2.圓偏光板]
本實施型態之圓偏光板500具備直線偏光件130與上述光學各向異性堆疊體100。藉由將本實施型態之圓偏光板500設置於影像顯示裝置之顯示面,可抑制外界光線的反射。根據具備本實施型態之光學各向異性堆疊體100的本實施型態之圓偏光板500,在自傾斜方向觀看顯示面的情況下,可抑制外界光線的反射,有效抑制變色。
本實施型態之圓偏光板500,如圖1所示,依序具備直線偏光件130、第1光學各向異性層110及前述第2光學各向異性層120。
在圖1中,132係將直線偏光件130之穿透軸131投影至第1光學各向異性層110的軸,133係將直線偏光件130之穿透軸131投影至第2光學各向異性層120的軸。角度θA1係第1光學各向異性層110之慢軸111對直線偏光件130之穿透軸131順時針夾的角度。角度θB1係第2光學各向異性層120之慢軸121對直線偏光件130之穿透軸131順時針夾的角度。
在本實施型態之圓偏光板500中,直線偏光件130之穿透軸131與第1光學各向異性層110之慢軸111所夾之角度θA1以接近45°為佳。角度θA1,具體上以45°±5°為佳(亦即,以40°~50°為佳),以45°±4°為較佳(亦即,以41°~49°為較佳),以45°±3°為尤佳(亦即,以42°~48°為尤佳)。
此外,在此雖揭示了第1光學各向異性層110之慢軸111對直線偏光件130之穿透軸131順時針夾前述角度θA1之例,但第1光學各向異性層110之慢軸111對直線偏光件130之穿透軸131夾前述角度θA1的方向可為順時針,亦可為逆時針。再者,第2光學各向異性層120之慢軸121對直線偏光件130之穿透軸131夾前述角度θB1的方向可為順時針,亦可為逆時針。
或者,在圓偏光板500中,直線偏光件130之吸收軸(並未圖示)與第1光學各向異性層110之慢軸111所夾之角以接近45°為佳。直線偏光件130之吸收軸與第1光學各向異性層110之慢軸111所夾之角,具體上以45°±5°為佳(亦即,以40°~50°為佳),以45°±4°為較佳(亦即,以41°~49°為較佳),以45°±3°為尤佳(亦即,以42°~48°為尤佳)。第1光學各向異性層110之慢軸111對直線偏光件130之吸收軸夾前述角的方向可為順時針,亦可為逆時針。
作為直線偏光件130,得使用任意直線偏光件。作為直線偏光件之例,可列舉:藉由使聚乙烯醇薄膜吸附碘或二色性染料之後,於硼酸浴中往一方向延伸而獲得的薄膜;藉由使聚乙烯醇薄膜吸附碘或二色性染料並延伸,再進一步將分子鏈中之一部分的聚乙烯醇單元改質成聚乙烯單元而獲得的薄膜。並且,作為直線偏光件之其他例,可列舉:柵格偏光件、多層偏光件等具有將偏光分離為反射光與穿透光之功能的偏光件。此等之中,作為直線偏光件130,以含有聚乙烯醇的偏光件為佳。
若使自然光入射至直線偏光件130,則僅有單一方向的偏光穿透。此直線偏光件130之偏光度並不特別受限,但以98%以上為佳,以99%以上為較佳。
並且,直線偏光件130的厚度以5 μm~80 μm為佳。
圓偏光板亦可更具備用以將直線偏光件與光學各向異性堆疊體貼合的接合層。作為接合層,可使用由黏合性之接合劑而成的黏合層,亦可使用使固化性接合劑固化而成的層體。作為固化性接合劑,亦可使用熱固性接合劑,但以使用光固性接合劑為佳。作為光固性接合劑,得使用包含聚合物或反應性的單體者。並且,接合劑得視需求包含溶媒、光聚合起始劑、其他添加劑等。
光固性接合劑係若照射可見光線、紫外線、紅外線等光線即得固化的接合劑。其中,就操作簡便而言,以得藉由紫外線來固化的接合劑為佳。
接合層的厚度以0.5 μm以上為佳,以1 μm以上為較佳,且以30 μm以下為佳,以20 μm以下為較佳,以10 μm以下為更佳。藉由使接合層的厚度為前述範圍內,得達成良好的接合而不會損害光學各向異性層的光學性質。
於上已述之圓偏光板得更包含任意層體。作為任意層體,可列舉例如:偏光件保護薄膜層、耐衝擊性聚甲基丙烯酸樹脂層等硬塗層、優化薄膜之光滑性的基墊層、反射抑制層、防汙層、抗靜電層等。此等任意層體可僅設置1層,亦可設置2層以上。
[3.影像顯示裝置]
本實施型態之圓偏光板得使用於影像顯示裝置。本實施型態之影像顯示裝置具備本實施型態之圓偏光板與有機電致發光元件(以下適時稱作「有機EL元件」。)。此影像顯示裝置通常依序具備直線偏光件、光學各向異性堆疊體及有機EL元件。
並且,影像顯示裝置得依序具備直線偏光件、第1光學各向異性層、第2光學各向異性層及有機EL元件。
有機EL元件依序具備透明電極層、發光層及電極層,得藉由自透明電極層及電極層施加電壓使發光層產生光。作為構成有機發光層的材料之例,可列舉:聚對伸苯伸乙烯系、聚茀系及聚乙烯咔唑系的材料。並且,發光層亦可具有多個發光色相異之層體的堆疊體,或者於某色素之層體摻雜相異色素的混合層。再者,有機EL元件亦可具備電洞注入層、電洞傳輸層、電子注入層、電子傳輸層、等電位面形成層、電荷產生層等功能層。
前述影像顯示裝置可抑制在顯示面之外界光線的反射。具體而言,自裝置外部入射之光線,僅其一部分之直線偏光通過直線偏光件,繼而通過光學各向異性堆疊體,藉以成為圓偏光。圓偏光係藉由顯示裝置內之將光線反射的構成元件(有機EL元件中的反射電極(並未圖示)等)反射,再次通過光學各向異性體堆疊體,藉此成為具有與入射之直線偏光的振動方向正交之振動方向的直線偏光,而變得不通過直線偏光件。於此,所謂直線偏光的振動方向,意謂直線偏光之電場的振動方向。藉此,達成反射抑制的功能。
再者,影像顯示裝置由於光學各向異性堆疊體具有指定之光學特性,故不僅在顯示面之正面方向,在傾斜方向上亦可發揮前述反射抑制的功能。而且,藉此可抑制由反射光所致之顯示面的變色。因此,影像顯示裝置能夠在顯示面之正面方向及傾斜方向之兩者上,有效抑制外界光線的反射,抑制變色。
前述變色的程度得藉由「自傾斜方向觀察顯示面而量測之色度」與「無反射之黑色的顯示面之色度」的色差ΔE*ab來評價。前述色度得藉由以下方法來求得:量測在顯示面反射之光線的光譜,自此光譜乘上對應人類眼睛的分光靈敏度(顏色匹配函數)求出三刺激值X、Y及Z,算出色度(a*, b*, L*)。並且,前述色差ΔE*ab得自在顯示面未受外界光線照射之情形中的色度(a0*, b0*, L0*)及在受外界光線照射之情形中的色度(a1*, b1*, L1*),由下述式(X)來求得。
『數1』
並且,一般由反射光所致之顯示面的變色,可能因觀察方向的方位角而異。是故,在自顯示面之傾斜方向觀察的情況下,所量測之色度可能因觀察方向的方位角而異,故色差ΔE*ab亦可能相異。於是,在評價如前所述自顯示面之傾斜方向觀察時之變色之程度的情況下,以藉由自多個方位角方向觀察而獲得之色差ΔE*ab的平均值來進行變色的評價為佳。具體而言,在方位角方向每隔5°,於方位角ϕ(參照圖3。)為0°以上且未達360°的範圍中,進行色差ΔE*ab的量測,藉由所量測到之色差ΔE*ab的平均值(平均色差)來評價變色的程度。前述平均色差愈小,表示在自顯示面之傾斜方向觀察的情形中之顯示面的變色愈小。
[實施型態2]
以下參照圖2,同時說明本發明之實施型態2相關之具備光學各向異性堆疊體的圓偏光板及具備該圓偏光板的影像顯示裝置。圖2係繪示實施型態2相關之圓偏光板600的分解立體示意圖。
本實施型態之光學各向異性堆疊體200除了第2光學各向異性層120及第1光學各向異性層110的配置與實施型態1相異以外,設置成與實施型態1相同。下面對於與實施型態1相同的結構,標註相同的符號,省略重複的說明。
本實施型態之圓偏光板600,如圖2所示,具備直線偏光件130與本實施型態之光學各向異性堆疊體200。本實施型態之圓偏光板600,如圖2所示,依序具備直線偏光件130、前述第2光學各向異性層120及第1光學各向異性層110。
在圖2中,132係將直線偏光件之穿透軸投影至第1光學各向異性層110的軸,133係將直線偏光件之穿透軸投影至第2光學各向異性層120的軸。角度θA2係第1光學各向異性層110之慢軸111對直線偏光件130之穿透軸131順時針夾的角度。角度θB2係第2光學各向異性層120之慢軸121對直線偏光件130之穿透軸131順時針夾的角度。角度θA2及角度θB2分別以位於與在實施型態1中已說明之角度θA1及角度θB1相同的範圍為佳。
本實施型態之圓偏光板得使用於影像顯示裝置。影像顯示裝置通常依序具備直線偏光件、光學各向異性堆疊體及有機EL元件。據此,具備本實施型態之圓偏光板的影像顯示裝置得依序具備直線偏光件、第2光學各向異性層、第1光學各向異性層及有機EL元件。
在本實施型態中,光學各向異性堆疊體200亦具有滿足上述式(1)~式(4)的光學特性,且第1光學各向異性層110之慢軸111與第2光學各向異性層120之慢軸121所夾之角度為85°~95°。據此,藉由將組合此種光學各向異性堆疊體200與直線偏光件130而獲得之圓偏光板600設置於影像顯示裝置,可在自傾斜方向觀看此影像顯示裝置之顯示面的情況下抑制外界光線的反射,有效抑制變色。
『實施例』
以下揭示實施例以具體說明本發明。惟本發明並非受限於以下所揭示之實施例者,在不脫離本發明之申請專利範圍及其均等之範圍的範圍內,得任意變更而實施。
在以下說明中,表示量的「%」及「份」,除非另有註記,否則係重量基準。並且,以下所說明之操作,除非另有註記,否則在常溫及常壓的條件下進行。
[評價方法]
(相位差及NZ係數的量測方法)
使用相位差計(Axometrics公司製「AxoScan」),在評價對象(第1光學各向異性層、第2光學各向異性層、光學各向異性堆疊體)之幅寬方向上間隔50 mm之多個位置量測相位差。計算在此等位置之量測值的平均值,將此平均值作為該量測對象的相位差。
對於第1光學各向異性層,量測在波長450 nm、波長550 nm、波長590 nm及波長650 nm之面內相位差Re1(450)、Re1(550)、Re1(590)、Re1(650)、在波長590 nm之厚度方向的相位差Rth1(590),以及慢軸方向。並且,對於第2光學各向異性層,量測在波長450 nm、波長550 nm、波長590 nm及波長650 nm之面內相位差Re2(450)、Re2(550)、Re2(590)、Re2(650)、在波長590 nm之厚度方向的相位差Rth2(590),以及慢軸方向。使用所獲得之面內相位差,算出Re1(450)/Re1(550)及Re2(450)/Re2(550)。並且,自所獲得之面內相位差及厚度方向的相位差之比率,算出NZ係數(NZ1、NZ2)。
並且,光學各向異性堆疊體在波長450 nm、波長550 nm及波長650 nm之面內相位差Re(450)、Re(550)、Re(650)藉由自第1光學各向異性層及第2光學各向異性層的光學特性值計算來求出。
(利用模擬之色差的計算方法)
使用Shintech公司製「LCD Master」作為模擬用的軟體,將在各實施例及比較例中製造之圓偏光薄膜模型化,進行下述計算。
在模擬用的模型中設定:在具有平面狀之反射面的鏡子之前述反射面,設置自前述反射面側依序具有第2光學各向異性層、第1光學各向異性層及偏光薄膜之圓偏光板的結構。作為第1光學各向異性層及第2光學各向異性層,設定在各實施例及比較例中所使用者。並且,作為偏光薄膜,設定一般所使用之偏光度99.99%的偏光板。並且,設定得以反射率100%將入射之光線鏡面反射的理想鏡子作為鏡子。
圖3係繪示在實施例及比較例的模擬中於進行色彩空間座標之計算時所設定之評價模型之狀況的立體示意圖。
如圖3所示,在受D65光源(並未圖示。)照射時,計算在設置有圓偏光板之鏡子的反射面10所觀察的色彩空間座標。並且,將在未受光源照射時的色彩空間座標定為a0*=0、b0*=0、L0*=0。然後,自(i)受光源照射時的色彩空間座標與(ii)未受光源照射時的色彩空間座標,使用前述式(X)求出色差ΔE*ab。
在相對於反射面10之極角ρ為0°的觀察方向20進行前述色差ΔE*ab的計算,求出在正面方向的色差ΔE*ab。所謂極角ρ,表示相對於反射面10之法線方向11所夾之角。
並且,在相對於反射面10之極角ρ為60°的觀察方向20,進行前述色差ΔE*ab的計算。在此極角ρ=60°的計算,係使觀察方向20沿方位角方向在方位角ϕ為0°以上且未達360°的範圍中每隔5°移動而多次進行。所謂方位角ϕ,係表示平行於反射面10的方向相對於與反射面10平行之某基準方向12所夾之角。然後,計算在多個觀察方向20計算出之色差ΔE*ab的平均,獲得在極角ρ=60°之傾斜方向的色差ΔE*ab。
(在正面方向上之利用目視之圓偏光板的評價方法)
準備Apple公司的「AppleWatch」(註冊商標)作為具備鏡子的影像顯示裝置。將貼合於此影像顯示裝置之鏡子的偏光板剝離,使鏡子露出。中介黏合層(日東電工公司製「CS9621」),將此鏡子的表面與評價對象之圓偏光板的第2光學各向異性層之面貼合。
在晴天以日光照射圓偏光板的狀態下,以目視觀察鏡子上的圓偏光板。觀察係在圓偏光板之極角0°、方位角0°的正面方向上進行。觀察的結果,在看到彩色的情況下判定為「B」,在未看到彩色的情況下判定為「A」。
(在傾斜方向上之利用目視之圓偏光板的評價方法)
準備Apple公司的「AppleWatch」(註冊商標)作為具備鏡子的影像顯示裝置。剝離貼合於此影像顯示裝置之鏡子的偏光板,使鏡子露出。中介黏合層(日東電工公司製「CS9621」),將此鏡子的表面與評價對象之圓偏光板的第2光學各向異性層之面貼合。
在晴天以日光照射圓偏光板的狀態下,以目視觀察鏡子上的圓偏光板。觀察係在圓偏光板之極角60°、方位角0°~360°的傾斜方向上進行。觀察的結果,綜合判定反射輝度及變色的優劣,將實施例及比較例排名。然後,對經排名之實施例及比較例賦予相當於此排名的分數(第1名8分,第2名7分,第3名6分,第4名5分,第5名4分,第6名3分,第7名2分,第8名1分)。
多人進行前述觀察,針對各實施例及比較例,求出所賦予之分數的總分。將實施例及比較例依前述總分之順序排列,將此總分的範圍5等分,自高分組起依A、B、C、D及E之順序評價。
[製造例]
[製造例1:偏光薄膜(直線偏光件)的製造]
準備已以碘染色之聚乙烯醇樹脂製的長條狀之延伸前薄膜。將此延伸前薄膜沿相對於該延伸前薄膜之幅寬方向夾90°之角度的長邊方向延伸,獲得長條狀之偏光薄膜。此偏光薄膜在該偏光薄膜之長邊方向上具有吸收軸,在該偏光薄膜之幅寬方向上具有穿透軸。
[製造例2-1:λ/2板A的製造]
準備長條狀之環烯烴樹脂薄膜(日本瑞翁公司製「ZeonorFilm」,玻璃轉移溫度126℃)作為第1樹脂薄膜(延伸前薄膜),所述長條狀之環烯烴樹脂薄膜,係將環烯烴聚合物以熔融擠製法成形為薄膜狀而獲得者。形成該第1樹脂薄膜的環烯烴樹脂係具有正的固有雙折射值的樹脂。
對於此環烯烴樹脂薄膜施以往該環烯烴樹脂薄膜之幅寬方向的延伸處理,獲得長條狀之λ/2板。前述往幅寬方向的延伸處理,在延伸溫度120℃~150℃、延伸倍率2.0倍~5.0倍的範圍內,以可獲得下述表1之實施例1之第1光學各向異性層之欄所記載之物性值(Re1、Rth1)的λ/2板之方式設定。如此進行而獲得長條狀之λ/2板A。此λ/2板A的膜厚為50 μm。對於此λ/2板A,藉由上述方法進行面內相位差及厚度方向之相位差的量測。所量測到之Re1(590)為280 nm、Rth1(590)為168 nm、nx1為1.5339、ny1為1.5283、nz1為1.5278。就此結果而言,nx1、ny1及nz1的關係為nx1>ny1>nz1,滿足式(1)。
[製造例2-2:λ/2板B的製造]
準備長條狀之環烯烴樹脂薄膜(日本瑞翁公司製「ZeonorFilm」,玻璃轉移溫度126℃)作為延伸前薄膜,所述長條狀之環烯烴樹脂薄膜,係將環烯烴聚合物以熔融擠製法成形為薄膜狀而獲得者。形成該延伸前薄膜的環烯烴樹脂係具有正的固有雙折射值的樹脂。
對於此環烯烴樹脂薄膜施以往該環烯烴樹脂薄膜之幅寬方向的延伸處理,獲得長條狀之λ/2板。前述往幅寬方向的延伸處理,在延伸溫度120℃~150℃、延伸倍率2.0倍~5.0倍的範圍內,以可獲得下述表2之比較例2之第1光學各向異性層之欄所記載之物性值(Re1、Rth1)的λ/2板之方式設定。如此進行而獲得長條狀之λ/2板B。此λ/2板B的膜厚為50 μm。對於此λ/2板B,藉由上述方法進行面內相位差及厚度方向之相位差的量測。所量測到之Re1(590)為280 nm、Rth1(590)為190 nm、nx1為1.5341、ny1為1.5285、nz1為1.5275。就此結果而言,nx1、ny1及nz1的關係為nx1>ny1>nz1,滿足式(1)。
[製造例3-1:λ/4板A~E(實施例1~4及比較例3的第2光學各向異性層)的製造]
(3-1-1:第2樹脂薄膜(延伸前薄膜)的製造)
準備苯乙烯―順丁烯二酸共聚物樹脂(NOVA Chemicals公司製「Daylark D332」,玻璃轉移溫度130℃,寡聚物成分含量3重量%),作為具有負的固有雙折射值的樹脂。
準備住友化學公司製「SUMIPEX HT-55X」(玻璃轉移溫度105℃),作為保護層用的丙烯酸樹脂。
準備已改質之乙烯―乙酸乙烯酯共聚物(三菱化學公司製「MODIC AP A543」,菲卡軟化點80℃),作為接合劑。
將準備好的苯乙烯―順丁烯二酸共聚物樹脂、丙烯酸樹脂及接合劑共擠製,獲得依序具備丙烯酸樹脂之層體、接合劑之層體、苯乙烯―順丁烯二酸共聚物樹脂之層體、接合劑之層體及丙烯酸樹脂之層體的長條狀之第2樹脂薄膜。
(3-1-2:λ/4板的製造)
對在(3-1-1)中所製造之第2樹脂薄膜施以往該第2樹脂薄膜之幅寬方向及長邊方向的延伸處理(往二方向延伸處理),獲得長條狀之λ/4板。前述往二方向延伸處理的條件,以可獲得下述表1之實施例1~4及比較例3之第2光學各向異性層之欄所記載之物性值(Re2、Rth2)的λ/4板之方式設定。具體而言,以可獲得在各例中使用的λ/4板之方式,在延伸溫度110℃~140℃、延伸倍率1.5~4.0的範圍設定往薄膜幅寬方向之延伸處理的條件,在延伸溫度110℃~140℃、延伸倍率1.5~4.0的範圍設定往薄膜長邊方向之延伸處理的條件。如此進行而獲得λ/4板A~E。所獲得之λ/4板A~E的膜厚分別為40 μm。
對於所獲得之λ/4板A~E,分別藉由上述方法進行面內相位差及厚度方向之相位差的量測。於各λ/4板的丙烯酸樹脂之層體及接合劑之層體未顯現相位差。
λ/4板A的量測結果,Re2(590)為147 nm,Rth2(590)為-132 nm,nx2為1.5582,ny2為1.5545,nz2為1.5597。
λ/4板B的量測結果,Re2(590)為147 nm,Rth2(590)為-162 nm,nx2為1.5580,ny2為1.5543,nz2為1.5602。
λ/4板C的量測結果,Re2(590)為147 nm,Rth2(590)為-191 nm,nx2為1.5577,ny2為1.5540,nz2為1.5607。
λ/4板D的量測結果,Re2(590)為147 nm,Rth2(590)為-220 nm,nx2為1.5575,ny2為1.5538,nz2為1.5611。
λ/4板E的量測結果,Re2(590)為147 nm,Rth2(590)為-162 nm,nx2為1.5580,ny2為1.5543,nz2為1.5602。
就此等結果而言,λ/4板A~E之nx2、ny2及nz2的關係皆為nz2>nx2>ny2,滿足式(2)。
[製造例3-2:λ/4板F的製造]
使用在製造例3-1之(3-1-1)中所製造的延伸前薄膜,藉由以下方法製造λ/4板F。
對延伸前薄膜施以往該延伸前薄膜之幅寬方向的延伸處理,獲得長條狀之λ/4板F。前述往幅寬方向的延伸處理,在延伸溫度110℃~140℃、延伸倍率1.5倍~4.0倍的範圍內,以可獲得下述表2之比較例1之第2光學各向異性層之欄所記載之物性值(Re2、Rth2)的λ/4板之方式設定。如此進行而獲得長條狀之λ/4板F。λ/4板F的膜厚為40 μm。
對於λ/4板F藉由上述方法進行面內相位差及厚度方向之相位差的量測。於所獲得之λ/4板的丙烯酸樹脂之層體及接合劑之層體未顯現相位差。量測到之Re2(590)為147 nm,Rth2(590)為-88 nm,nx2為1.5586,ny2為1.5549,nz2為1.5589。就此結果而言,nx2、ny2及nz2的關係為nz2>nx2>ny2。
[實施例1]
分別裁切長條狀之偏光薄膜、長條狀之λ/2板A及長條狀之λ/4板A,獲得裁斷成張之偏光薄膜、裁斷成張之λ/2板A及裁斷成張之λ/4板A。使用黏合劑(日東電工公司製「CS9621」)貼合此等裁斷成張之偏光薄膜、裁斷成張之λ/2板A及裁斷成張之λ/4板A,獲得依序具備偏光薄膜、黏合層、λ/2板A(第1光學各向異性層)、黏合層及λ/4板A(第2光學各向異性層)的圓偏光板。此圓偏光板係對應實施型態1的態樣(參照圖1)。在此圓偏光板中,λ/2板A係第1光學各向異性層,λ/4板A係第2光學各向異性層。前述貼合以下述方式進行:自偏光薄膜側觀看,λ/2板A之慢軸對偏光薄膜之穿透軸順時針夾的角度θA1呈45°且λ/4板A之慢軸對偏光薄膜之穿透軸順時針夾的角度θB1呈135°。以前述方法評價所獲得之圓偏光板。
本例之圓偏光板所包含之光學各向異性堆疊體的Re(450)、Re(550)及Re(650)係滿足下述式(3)者。
Re(450)<Re(550)<Re(650) 式(3)
並且,在光學各向異性堆疊體中,第1光學各向異性層滿足下述式(1),第2光學各向異性層滿足下述式(2),NZ1與NZ2之和為0.7。
nx1>ny1≧nz1 式(1)
nz2>nx2>ny2 式(2)
[實施例2]
除了將長條狀之λ/4板A變更為長條狀之λ/4板B以外,進行與實施例1相同的操作,獲得依序具備偏光薄膜、黏合層、λ/2板A、黏合層及λ/4板B的圓偏光板。在此圓偏光板中,λ/2板A係第1光學各向異性層,λ/4板B係第2光學各向異性層。藉由前述方法評價所獲得之圓偏光板。此圓偏光板所包含之光學各向異性堆疊體的Re(450)、Re(550)及Re(650)係滿足上述式(3)者。並且,在光學各向異性堆疊體中,第1光學各向異性層滿足上述式(1),第2光學各向異性層滿足上述式(2),NZ1與NZ2之和為0.5。
[實施例3]
除了將長條狀之λ/4板A變更為長條狀之λ/4板C以外,進行與實施例1相同的操作,獲得依序具備偏光薄膜、黏合層、λ/2板A、黏合層及λ/4板C的圓偏光板。在此圓偏光板中,λ/2板A係第1光學各向異性層,λ/4板C係第2光學各向異性層。藉由前述方法評價所獲得之圓偏光板。此圓偏光板所包含之光學各向異性堆疊體的Re(450)、Re(550)及Re(650)係滿足上述式(3)者。並且,在光學各向異性堆疊體中,第1光學各向異性層滿足上述式(1),第2光學各向異性層滿足上述式(2),NZ1與NZ2之和為0.3。
[實施例4]
除了將長條狀之λ/4板A變更為長條狀之λ/4板D以外,進行與實施例1相同的操作,獲得依序具備偏光薄膜、黏合層、λ/2板A、黏合層及λ/4板D的圓偏光板。在此圓偏光板中,λ/2板A係第1光學各向異性層,λ/4板D係第2光學各向異性層。藉由前述方法評價所獲得之圓偏光板。此圓偏光板所包含之光學各向異性堆疊體的Re(450)、Re(550)及Re(650)係滿足上述式(3)者。並且,在光學各向異性堆疊體中,第1光學各向異性層滿足上述式(1),第2光學各向異性層滿足上述式(2),NZ1與NZ2之和為0.1。
[比較例1]
除了將長條狀之λ/4板A變更為長條狀之λ/4板F以外,進行與實施例1相同的操作,獲得依序具備偏光薄膜、黏合層、λ/2板A、黏合層及λ/4板F的圓偏光板。在此圓偏光板中,λ/2板A係第1光學各向異性層,λ/4板F係第2光學各向異性層。藉由前述方法評價所獲得之圓偏光板。此圓偏光板所包含之光學各向異性堆疊體的Re(450)、Re(550)及Re(650)為Re(450)<Re(550)<Re(650),係滿足上述式(3)者。在光學各向異性堆疊體中,第1光學各向異性層滿足上述式(1),第2光學各向異性層滿足上述式(2),NZ1與NZ2之和為1.0。
[比較例2]
除了變更以下諸點以外,進行與實施例1相同的操作,獲得依序具備偏光薄膜、黏合層、λ/2板B、黏合層及λ/4板F的圓偏光板。在此圓偏光板中,λ/2板B係第1光學各向異性層,λ/4板F係第2光學各向異性層。藉由前述方法評價所獲得之圓偏光板。並且,此圓偏光板所包含之光學各向異性堆疊體的Re(450)、Re(550)及Re(650)為Re(450)<Re(550)<Re(650),係滿足上述式(3)者。在光學各向異性堆疊體中,第1光學各向異性層滿足上述式(1),第2光學各向異性層滿足上述式(2),NZ1與NZ2之和為1.08。
(變更點)
・將長條狀之λ/2板A變更為長條狀之λ/2板B。
・將長條狀之λ/4板A變更為長條狀之λ/4板F。
・層體之貼合,以下述方式進行:自偏光薄膜側觀看,λ/2板B之慢軸對偏光薄膜之穿透軸順時針夾的角度θA1呈22.5°且λ/4板F之慢軸對偏光薄膜之穿透軸順時針夾的角度θB1呈90°。
[比較例3]
除了變更以下諸點以外,進行與實施例1相同的操作,獲得依序具備偏光薄膜、黏合層、λ/2板B、黏合層及λ/4板E的圓偏光板。在此圓偏光板中,λ/2板B係第1光學各向異性層,λ/4板E係第2光學各向異性層。藉由前述方法評價所獲得之圓偏光板。並且,此圓偏光板所包含之光學各向異性堆疊體的Re(450)、Re(550)及Re(650)為Re(450)<Re(550)<Re(650),係滿足上述式(3)者。並且,在光學各向異性堆疊體中,第1光學各向異性層滿足上述式(1),第2光學各向異性層滿足上述式(2),NZ1與NZ2之和為0.58。
(變更點)
・將長條狀之λ/2板A變更為長條狀之λ/2板B。
・將長條狀之λ/4板A變更為長條狀之λ/4板E。
・層體之貼合,以下述方式進行:自偏光薄膜側觀看,λ/2板B之慢軸對偏光薄膜之穿透軸順時針夾的角度θA1呈22.5°且λ/4板E之慢軸對偏光薄膜之穿透軸順時針夾的角度θB1呈90°。
[比較例4]
以下述方法(與日本專利公開第2010-266723號公報之實施例1相同的方法)製造比較例4的圓偏光板。
(C4-1)薄膜C1(包含固有雙折射值為正的樹脂的薄膜)的製造
藉由熔融擠製成形來獲得由降𦯉烯系聚合物(日本瑞翁公司製,「ZEONOR 1420」,玻璃轉移溫度:136℃)而成的第1未延伸薄膜之卷狀體。隨後,使用拉幅延伸機(參照日本專利公開第2010-266723號公報之圖2),將此第1未延伸薄膜之卷狀體以延伸溫度147℃、延伸倍率1.7倍、延伸速度13 mm/分鐘往相對於幅寬方向45°的方向進行斜向延伸,藉此獲得薄膜C1之卷狀體。所獲得之薄膜C1,NZ係數(NZ1)為1.1,Re1(590)為66 nm,慢軸相對於幅寬方向所夾之角度為44.8°,其厚度為120 μm。
(C4-2)薄膜C2(包含固有雙折射值為負的樹脂的薄膜)的製造
藉由共擠製成形來獲得以a層(30 μm)―b層(30 μm)―a層(30 μm)之順序具備「由包含數量平均粒徑0.4 μm之彈性體粒子之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂而成的a層」與「由苯乙烯―順丁烯二酸共聚物(NOVA Chemicals公司製,商品名「Daylark D332」,玻璃轉移溫度:130℃,寡聚物成分含量:3重量%)而成的b層」的未延伸堆疊體之卷狀體(第2未延伸薄膜之卷狀體)。隨後,自此卷狀體拉出未延伸堆疊體,使用與(C4-1)相同的拉幅延伸機,以延伸溫度138℃、延伸倍率1.7倍、延伸速度8 mm/分鐘進行往相對於幅寬方向45°方向的斜向延伸,藉此獲得薄膜C2之卷狀體。所獲得之薄膜C2,NZ係數(NZ2)為-0.1,Re2(590)為66 nm,慢軸相對於幅寬方向所夾的角度為-45.2°,其厚度為130 μm。
(C4-3)光學各向異性堆疊體的製造
分別將在(C4-1)中所獲得之薄膜C1與在(C4-2)中所獲得之薄膜C2拉出,以面內慢軸呈互相平行之方式,使用堆疊裝置(參照日本專利公開第2010-266723號公報之圖3)藉由輥對輥法來堆疊,獲得光學各向異性堆疊體C3之卷狀體。
(C4-4)圓偏光板的製造
使用堆疊裝置(參照日本專利公開第2010-266723號公報之圖4),藉由輥對輥法堆疊在(C4-3)中所獲得之光學各向異性堆疊體C3與偏光薄膜(SANRITZ公司製,HLC2-5618S,厚度180 μm),製造圓偏光薄膜,將其裁斷成指定之大小,獲得圓偏光板。
如同實施例1,以前述評價方法評價所獲得之圓偏光板。本例之圓偏光板所包含之光學各向異性堆疊體的Re(450)、Re(550)及Re(650)之關係為Re(450)>Re(550)>Re(650),並未滿足式(3)。並且,在光學各向異性堆疊體中,第1光學各向異性層滿足式(1),第2光學各向異性層滿足式(2),NZ1與NZ2之和為1.0。
[結果]
實施例及比較例的結果揭示於下述表1及表2。在表1及表2中,簡稱的意義如同下述。
COP:環烯烴樹脂。
PSt:苯乙烯―順丁烯二酸共聚物樹脂。
Re1(590):在量測波長590 nm之λ/2板(第1光學各向異性層)的面內相位差。
Re1(550):在量測波長550 nm之λ/2板(第1光學各向異性層)的面內相位差。
Re1(450):在量測波長450 nm之λ/2板(第1光學各向異性層)的面內相位差。
Rth1(590):在量測波長590 nm之λ/2板(第1光學各向異性層)之厚度方向的相位差。
θA1:自偏光薄膜側觀看,λ/2板(第1光學各向異性層)之慢軸對偏光薄膜之穿透軸順時針夾的角度。
NZ1:λ/2板(第1光學各向異性層)的NZ係數。
Re2(590):在量測波長590 nm之λ/4板(第2光學各向異性層)的面內相位差。
Re2(550):在量測波長550 nm之λ/4板(第2光學各向異性層)的面內相位差。
Re2(450):在量測波長450 nm之λ/4板(第2光學各向異性層)的面內相位差。
Rth2(590):在量測波長590 nm之λ/4板(第2光學各向異性層)之厚度方向的相位差。
θB1:自偏光薄膜側觀看,λ/4板(第2光學各向異性層)之慢軸對偏光薄膜之穿透軸順時針夾的角度。
NZ2:λ/4板(第2光學各向異性層)的NZ係數。
慢軸所夾之角:第1光學各向異性層之慢軸與第2光學各向異性層之慢軸所夾之角。
ΔE*
ab(正面方向):自極角ρ=0°觀察時的色差。
目視(正面方向):自極角ρ=0°目視觀察時的色差。
ΔE*
ab(斜向方向):自極角ρ=60°觀察時之色差的平均。
目視(斜向方向):自極角ρ=60°目視觀察時的色差。
*1:如本例,在第1光學各向異性層之慢軸與第2光學各向異性層之慢軸未正交的情況下,Re1與Re2之差有時會因量測裝置而異,但如同其他例,記載以相位差計(Axometrics公司製「AxoScan」)量測到之Re1(550)與Re2(550)之差。
『表1』
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | |
第1光學各向 異性層 | λ/2板A | λ/2板A | λ/2板A | λ/2板A |
材料 | COP | COP | COP | COP |
固有雙折射 | 正 | 正 | 正 | 正 |
Re1(590)(nm) | 280 | 280 | 280 | 280 |
Re1(550)(nm) | 281 | 281 | 281 | 281 |
Re1(450)/Re1(550) | 1.01 | 1.01 | 1.01 | 1.01 |
Rth1(590)(nm) | 168 | 168 | 168 | 168 |
θA1(°) | 45.0 | 45.0 | 45.0 | 45.0 |
NZ1 | 1.10 | 1.10 | 1.10 | 1.10 |
第2光學各向 異性層 | λ/4板A | λ/4板B | λ/4板C | λ/4板D |
材料 | PSt | PSt | PSt | PSt |
固有雙折射 | 負 | 負 | 負 | 負 |
Re2(590)(nm) | 147 | 147 | 147 | 147 |
Re2(550)(nm) | 150 | 150 | 150 | 150 |
Re2(450)/Re2(550) | 1.07 | 1.07 | 1.07 | 1.07 |
Rth2(590)(nm) | −132 | −162 | −191 | −220 |
θB1(°) | 135.0 | 135.0 | 135.0 | 135.0 |
NZ2 | −0.4 | −0.6 | −0.8 | −1.0 |
光學各向異性堆疊體 | ||||
NZ1+NZ2 | 0.70 | 0.50 | 0.30 | 0.10 |
慢軸所夾之角(°) | 90 | 90 | 90 | 90 |
Re1(550)−Re2(550) | 131 | 131 | 131 | 131 |
評價結果 | ||||
ΔE*ab(正面方向) | 19.5 | 19.5 | 19.5 | 19.5 |
目視(正面方向) | A | A | A | A |
ΔE*ab(斜向方向) | 24.1 | 19.0 | 20.4 | 26.1 |
目視(斜向方向) | B | A | A | C |
『表2』
比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | ||
第1光學各向 異性層 | λ/2板A | λ/2板B | λ/2板B | 薄膜C1 | |
材料 | COP | COP | COP | COP | |
固有雙折射 | 正 | 正 | 正 | 正 | |
Re1(590)(nm) | 280 | 280 | 280 | 66 | |
Re1(550)(nm) | 281 | 281 | 281 | 66 | |
Re1(450)/Re1(550) | 1.01 | 1.01 | 1.01 | 1.01 | |
Rth1(590)(nm) | 168 | 190 | 190 | 40 | |
θA1(°) | 45.0 | 22.5 | 22.5 | 45.0 | |
NZ1 | 1.10 | 1.18 | 1.18 | 1.10 | |
第2光學各向 異性層 | λ/4板F | λ/4板F | λ/4板E | 薄膜C2 | |
材料 | PSt | PSt | PSt | PSt | |
固有雙折射 | 負 | 負 | 負 | 負 | |
Re2(590)(nm) | 147 | 147 | 147 | 66 | |
Re2(550)(nm) | 150 | 150 | 150 | 67 | |
Re2(450)/Re2(550) | 1.07 | 1.07 | 1.07 | 1.07 | |
Rth2(590)(nm) | −88 | −88 | −162 | −40 | |
θB1(°) | 135.0 | 90.0 | 90.0 | 45.0 | |
NZ2 | −0.1 | −0.1 | −0.6 | −0.1 | |
光學各向異性堆疊體 | |||||
NZ1+NZ2 | 1.00 | 1.08 | 0.58 | 1.00 | |
慢軸所夾之角(°) | 90 | 67.5 | 67.5 | 0 | |
Re1(550)−Re2(550) | 131 | 131* 1 | 131* 1 | 0 | |
評價結果 | |||||
ΔE*ab(正面方向) | 19.5 | 17.0 | 17.0 | 46.3 | |
目視(正面方向) | A | A | A | B | |
ΔE*ab(斜向方向) | 30.5 | 30.8 | 36.3 | 35.7 | |
目視(斜向方向) | D | D | E | E |
根據以上結果可知,具備實施例1~4之光學各向異性堆疊體的影像顯示裝置相較於具備比較例1~4之光學各向異性堆疊體的影像顯示裝置,在自正面方向觀察之情形中之顯示面的變色受到同等抑制,且在自傾斜方向觀察之情形中之顯示面的變色受到抑制。就上述結果而言,根據具備本發明之光學各向異性堆疊體的實施例1~4,得實現在自正面方向及傾斜方向觀察之情形中之顯示面的變色受到抑制的影像顯示裝置。
[其他實施型態]
(1)在上述實施例1~4中,揭示了將λ/2板使用於第1光學各向異性層、將λ/4板使用於第2光學各向異性層的光學各向異性堆疊體,但本發明並不受限於此。亦可為將λ/2板使用於第2光學各向異性層、將λ/4板使用於第1光學各向異性層的光學各向異性堆疊體。
(2)在上述實施例1~4中,揭示了λ/2板(第1光學各向異性層)之慢軸對直線偏光件(偏光薄膜)之穿透軸順時針夾的角度θA1為45°的光學各向異性堆疊體,但本發明並不受限於此。亦可為直線偏光件之吸收軸與第1光學各向異性層之慢軸所夾之角為45°的光學各向異性堆疊體。
100、200:光學各向異性堆疊體
110:第1光學各向異性層
111:慢軸
120:第2光學各向異性層
121:慢軸
130:直線偏光件
131:穿透軸
500、600:光學各向異性堆疊體
〈圖1〉圖1係繪示實施型態1相關之圓偏光板的分解立體示意圖。
〈圖2〉圖2係繪示實施型態2相關之圓偏光板的分解立體示意圖。
〈圖3〉圖3係繪示在實施例及比較例的模擬中於進行色度之計算時所設定之評價模型之狀況的立體示意圖。
100:光學各向異性堆疊體
110:第1光學各向異性層
111:慢軸
120:第2光學各向異性層
121:慢軸
130:直線偏光件
131:穿透軸
132:軸
133:軸
500:光學各向異性堆疊體
θA1:角度
θB1:角度
Claims (13)
- 一種光學各向異性堆疊體,其係包含第1光學各向異性層及第2光學各向異性層的光學各向異性堆疊體,其中前述第1光學各向異性層滿足下述式(1),前述第2光學各向異性層滿足下述式(2),前述光學各向異性堆疊體滿足下述式(3),前述第1光學各向異性層的NZ係數NZ1及前述第2光學各向異性層的NZ係數NZ2滿足下述式(4),前述第1光學各向異性層之慢軸與前述第2光學各向異性層之慢軸所夾之角度為85°~95°;nx1>ny1≧nz1 式(1)nz2>nx2>ny2 式(2)Re(450)<Re(550)<Re(650) 式(3)-0.3≦NZ1+NZ2≦0.8 式(4)其中,nx1表示係為前述第1光學各向異性層之面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny1表示係為前述第1光學各向異性層之面內方向且與賦予nx1之方向正交之方向的折射率,nz1表示前述第1光學各向異性層之厚度方向的折射率,nx2表示係為前述第2光學各向異性層之面內方向且賦予最大折射率之方向的折射率,ny2表示係為前述第2光學各向異性層之面內方向且與賦予nx2之方向正交之方向的折射率,nz2表示前述第2光學各向異性層之厚度方向的折射率,Re(450)、Re(550)及Re(650)分別表示在波長450 nm、550 nm、及650 nm之前述光學各向異性堆疊體的面內相位差。
- 如請求項1所述之光學各向異性堆疊體,其中在波長550 nm之前述第1光學各向異性層的面內相位差Re1(550)、在波長450 nm之前述第1光學各向異性層的面內相位差Re1(450)、在波長550 nm之前述第2光學各向異性層的面內相位差Re2(550),及在波長450 nm之前述第2光學各向異性層的面內相位差Re2(450)滿足下述式(5)及式(6):Re1(450)/Re1(550)<Re2(450)/Re2(550) 式(5)Re1(550)>Re2(550) 式(6)。
- 如請求項2所述之光學各向異性堆疊體,其中前述Re1(550)與前述Re2(550)之差為100 nm以上且180 nm以下。
- 如請求項1所述之光學各向異性堆疊體,其中前述第1光學各向異性層係第1樹脂薄膜的延伸薄膜,前述第1樹脂薄膜包含具有正的固有雙折射值的樹脂。
- 如請求項1所述之光學各向異性堆疊體,其中前述第1光學各向異性層包含液晶定向層。
- 如請求項1所述之光學各向異性堆疊體,其中前述第2光學各向異性層係第2樹脂薄膜的延伸薄膜,前述第2樹脂薄膜包含具有負的固有雙折射值的樹脂。
- 如請求項6所述之光學各向異性堆疊體,其中前述第2光學各向異性層係已將前述第2樹脂薄膜往二方向延伸的延伸薄膜,前述NZ2為-2.0以上且-0.2以下。
- 如請求項1所述之光學各向異性堆疊體,其中前述NZ2為-2.0以上且-0.6以下。
- 一種圓偏光板,其具備:直線偏光件,與如請求項1至8之任一項所述之光學各向異性堆疊體。
- 如請求項9所述之圓偏光板,其中前述直線偏光件之吸收軸或前述直線偏光件之穿透軸與前述第1光學各向異性層之慢軸所夾之角為40°~50°。
- 如請求項9或10所述之圓偏光板,其依序具備前述直線偏光件、前述第1光學各向異性層及前述第2光學各向異性層,或者依序具備前述直線偏光件、前述第2光學各向異性層及前述第1光學各向異性層。
- 一種影像顯示裝置,其係具備如請求項9至11之任一項所述之圓偏光板與有機電致發光元件的影像顯示裝置, 依序具備前述直線偏光件、前述光學各向異性堆疊體與前述有機電致發光元件。
- 一種光學各向異性堆疊體的製造方法,其係如請求項1至8之任一項所述之光學各向異性堆疊體的製造方法,包含:將包含「具有正的固有雙折射值的樹脂」之第1樹脂薄膜延伸以獲得第1光學各向異性層的工序1、將包含「具有負的固有雙折射值的樹脂」之第2樹脂薄膜延伸以獲得第2光學各向異性層的工序2,以及將前述第1光學各向異性層與前述第2光學各向異性層重疊的工序3,在前述工序1中,將前述第1樹脂薄膜往一方向延伸,在前述工序2中,將前述第2樹脂薄膜往二方向延伸,在前述工序3中,以前述第1光學各向異性層之慢軸與前述第2光學各向異性之慢軸所夾之角呈85°~95°的方式重疊。
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