TWI846815B - 圓偏光板及使用其之有機el顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種圓偏光板,其係包含偏光板與相位差膜者,該偏光板係將包含二色性色素之偏光膜與厚度10 μm以上且80 μm以下之透明保護膜積層而成者;該相位差膜係包含聚合性液晶化合物B之組合物之硬化物,
上述相位差膜具有厚度5 μm以下,
上述聚合性液晶化合物B為於分子結構中具有酯鍵之化合物,
上述偏光板具有於溫度23℃且濕度50%下之平衡含水率1.5質量%以下。
Description
本發明係關於一種圓偏光板及使用其之EL(Electroluminescence,有機電致發光)顯示裝置。
近年來,隨著薄型顯示器之普及,搭載有有機EL面板之顯示器(有機EL顯示裝置)不斷普及。有機EL面板產生如下問題:由於內部之金屬電極會反射外界光,故而無法獲得清晰之黑顯示。針對該問題,藉由將圓偏光板設置於視認面,可抑制外界光反射防止。即,作為自視認者起之積層順序,為圓偏光板→有機EL顯示器。圓偏光板通常可藉由積層偏光板與相位差膜而製作。作為偏光板,通常可使用於將PVA(聚乙烯醇)延伸並利用碘染色而成之偏光元件上積層透明保護膜而成者,但作為相位差膜,可使用延伸膜或經液晶分子配向之相位差膜(λ/4板)。此時,可適宜地使用如下之λ/4板,其顯示出越為長波長則雙折射性越增大之性質(反波長色散特性)。
[發明所欲解決之問題]
有機EL顯示裝置存在如下課題:根據使用環境而有機EL層會因氧以及水分而發生劣化從而變得不發光,且存在有機EL面板兩面由玻璃等透濕度較低之基材所保護之情形。又,存在面板之最表面亦自耐水面由透濕度較低之基材所保護之情形。然而,可知於此種構成時,存在根據相位差膜之種類而於高溫環境下產生顏色變化之問題。業者進行了努力研究,結果可知形成偏光板之保護膜或聚乙烯醇等所具有之少許水分會殘留於系統內,因該水分而導致相位差膜水解,其引起顏色變化。
因此,本發明之目的在於提供一種於高溫環境下顏色變化較小之優異之圓偏光板以及附圓偏光板之有機EL顯示裝置。
[解決問題之技術手段]
本發明係關於以下之適宜之態樣[1]至[12]。
[1]一種圓偏光板,其係包含偏光板與相位差膜者,該偏光板係將包含二色性色素之偏光膜與厚度10 μm以上且80 μm以下之透明保護膜積層而成;該相位差膜係包含聚合性液晶化合物B之組合物之硬化物,且
上述相位差膜具有厚度5 μm以下,
上述聚合性液晶化合物B為於分子結構中具有酯鍵之化合物,
上述偏光板具有於溫度23℃且相對濕度50%下之平衡含水率1.5質量%以下。
[2]如[1]中所記載之圓偏光板,其中二色性色素為偶氮色素。
[3]如[1]或[2]中所記載之圓偏光板,其中透明保護膜為環狀烯烴系樹脂。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載之圓偏光板,其中上述偏光膜進而包含具有丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基作為聚合性基之聚合性液晶化合物A之硬化物。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載之圓偏光板,其中上述偏光膜於X射線繞射測定中顯示布勒格波峰。
[6]如[4]中所記載之圓偏光板,其中該聚合性液晶化合物A之硬化物顯示出層列型液晶相,且於水平配向狀態下硬化。
[7]如[1]至[6]中任一項所記載之圓偏光板,其中上述相位差膜滿足下述式(1)。
100≦Re(550)≦180 (1)
[式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差值]
[8]如[1]至[7]中任一項所記載之圓偏光板,其中上述相位差膜滿足式(2)。
Re(450)/Re(550)<1 (2)
[式中,Re(450)及Re(550)分別表示波長450 nm及550 nm下之面內相位差值]
[9]如[1]至[8]中任一項所記載之圓偏光板,其中上述相位差膜之遲相軸與上述偏光膜之吸收軸所成的角度實質上為45°。
[10]如[1]至[9]中任一項所記載之圓偏光板,其中上述聚合性液晶化合物B具有丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基中之至少一種聚合性基。
[11]如[1]至[10]中任一項所記載之圓偏光板,其中上述聚合性液晶化合物B為下述式(II)所表示之化合物。
式(II)中,
Ar表示可具有取代基之二價芳香族基。
G1
及G2
分別獨立地表示二價芳香族基或二價脂環式烴基。
L1
及L2
分別獨立地為具有酯結構之二價連結基。
T1
及T2
分別獨立地為單鍵或二價連結基。
h及i分別獨立地表示0~3之整數,且滿足1≦h+i之關係。此處,於2≦h+i之情形時,T1
及T2
、G1
及G2
分別相互可相同亦可不同。
E1
及E2
分別獨立地表示碳數1~17之烷二基,此處,烷二基中所含之氫原子可被取代為鹵素原子,烷二基中所含之-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-COO-,於具有複數個-O-、-S-、-COO-之情形時相互不鄰接。
P1
及P2
相互獨立地表示聚合性基或氫原子,且至少1個為聚合性基。
[12]如[1]至[11]中任一項所記載之圓偏光板,其中偏光板僅於偏光膜之單面積層有透明保護膜。
[13]一種有機EL顯示裝置,其包含如[1]至[12]中任一項所記載之圓偏光板。
[發明之效果]
本發明之圓偏光板即便於高溫環境下亦可防止顏色變化。
圓偏光板係由偏光板與相位差膜所構成。於本發明中,需要將偏光板於溫度23℃且濕度50%下之平衡含水率控制為1.5質量%以下。平衡含水率係定義為於一定之溫度、濕度之空氣中材質中之水分量於該氛圍中達到平衡之狀態下的含水率。於本發明中,將偏光板(尺寸:寬度4 cm長度10 cm)於溫度23℃、相對濕度50%之無塵室中保持1天並測定質量,其後使該偏光板於105℃乾燥1小時並測定質量,利用以下之式進行計算,將所得之值設為平衡含水率:
(於溫度23℃且相對濕度50%下之質量-於105℃下乾燥1小時後之質量)÷(於溫度23℃且相對濕度50%下之質量)×100
於本發明中,若偏光板之平衡含水率高於1.5質量%,則容易產生高溫下之圓偏光板之顏色變化,故而欠佳。偏光板之平衡含水率較佳為1.0質量%以下,更佳為0.5質量%以下。偏光板之平衡含水率之下限可為0。於偏光板之平衡含水率高於1.5質量%時,藉由進行乾燥,可降低平衡含水率。乾燥除加熱以外,適當進行於乾燥環境中靜置等。
本發明之圓偏光板包含如下構成:偏光板,其積層有包含二色性色素之偏光膜與厚度10 μm以上且80 μm以下之透明保護膜;及相位差膜,其係包含聚合性液晶化合物B之組合物之硬化物。
<偏光膜>
偏光膜係具有光吸收各向異性之功能之膜。偏光膜可為吸附有二色性色素之延伸膜,亦可為包含經水平配向之聚合性液晶化合物與經水平配向之二色性色素的組合物之硬化物。就上述平衡含水率之觀點而言,偏光膜更佳為包含聚合性液晶化合物之聚合物者。
包含吸附有二色性色素之延伸膜作為偏光膜之膜通常係經過如下步驟而製造:使聚乙烯醇系樹脂膜單軸延伸之步驟;藉由利用二色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜染色而吸附二色性色素之步驟;利用硼酸水溶液對吸附有二色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜進行處理之步驟;及於利用硼酸水溶液之處理後進行水洗之步驟。
聚乙烯醇系樹脂可藉由使聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而獲得。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除作為乙酸乙烯酯之均聚物之聚乙酸乙烯酯以外,且可使用乙酸乙烯酯和可與其共聚之其他單體之共聚物。作為可與乙酸乙烯酯共聚之其他單體,例如可例舉:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常為85~100莫耳%左右,較佳為98莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂可經改性,例如亦可使用經醛類改性而成之聚乙烯縮甲醛或聚乙烯醇縮醛。聚乙烯醇系樹脂之聚合度通常為1,000~10,000左右,較佳為1,500~5,000之範圍。
將此種聚乙烯醇系樹脂製膜而成者可用作偏光膜之坯膜。將聚乙烯醇系樹脂製膜之方法並無特別限定,可藉由公知之方法來製膜。聚乙烯醇系坯膜之膜厚例如可設為10~150 μm左右。
聚乙烯醇系樹脂膜之單軸延伸可於利用二色性色素進行染色之前、染色之同時、或於染色後進行。於在染色後進行單軸延伸之情形時,該單軸延伸可於硼酸處理之前進行,亦可於硼酸處理中進行。又,亦可以該等複數個階段進行單軸延伸。於單軸延伸時,可於周速不同之輥間單軸地延伸,亦可使用熱輥單軸地延伸。又,單軸延伸可為於大氣中進行延伸之乾式延伸,亦可為使用溶劑,於使聚乙烯醇系樹脂膜膨潤之狀態下進行延伸之濕式延伸。延伸倍率通常為3~8倍左右。
聚乙烯醇系樹脂膜之利用二色性色素之染色例如藉由將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有二色性色素之水溶液中之方法來進行。
作為二色性色素,具體而言,可使用碘或二色性之有機染料。作為二色性之有機染料,可例舉C. I. DIRECT RED 39等包含雙偶氮化合物之二色性直接染料及包含三偶氮、四偶氮等化合物之二色性直接染料等。聚乙烯醇系樹脂膜較佳為於染色處理前預先實施向水中之浸漬處理。
於使用碘作為二色性色素之情形時,通常採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有碘及碘化鉀之水溶液中而進行染色之方法。關於該水溶液中之碘之含量,水每100質量份通常為0.01~1質量份左右。又,關於碘化鉀之含量,水每100質量份通常為0.5~20質量份左右。染色中所使用之水溶液之溫度通常為20~40℃左右。又,向該水溶液中之浸漬時間(染色時間)通常為20~1,800秒左右。
另一方面,於使用二色性有機染料作為二色性色素之情形時,通常採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於包含水溶性二色性染料之水溶液中而進行染色之方法。關於該水溶液中之二色性有機染料之含量,水每100質量份通常為1×10-4
~10質量份左右,較佳為1×10-3
~1質量份,進而較佳為1×10-3
~1×10-2
質量份。該水溶液亦可包含硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。染色中所使用之二色性染料水溶液之溫度通常為20~80℃左右。又,向該水溶液中之浸漬時間(染色時間)通常為10~1,800秒左右。
利用二色性色素之染色後之硼酸處理通常可藉由將經染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於硼酸水溶液中之方法而進行。關於該硼酸水溶液中之硼酸之含量,水每100質量份通常為2~15質量份左右,較佳為5~12質量份。於使用碘作為二色性色素之情形時,該硼酸水溶液較佳為含有碘化鉀,關於該情形時之碘化鉀之含量,水每100質量份通常為0.1~15質量份左右,較佳為5~12質量份。向硼酸水溶液中之浸漬時間通常為60~1,200秒左右,較佳為150~600秒,進而較佳為200~400秒。硼酸處理之溫度通常為50℃以上,較佳為50~85℃,進而較佳為60~80℃。
硼酸處理後之聚乙烯醇系樹脂膜通常經水洗處理。水洗處理例如可藉由將經硼酸處理之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水中之方法而進行。水洗處理中之水之溫度通常為5~40℃左右。又,浸漬時間通常為1~120秒左右。
於水洗後實施乾燥處理,可獲得偏光膜。乾燥處理例如可使用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器而進行。乾燥處理之溫度通常為30~100℃左右,較佳為50~80℃。乾燥處理之時間通常為60~600秒左右,較佳為120~600秒。藉由乾燥處理,偏光元件之水分率減少至實用程度。其水分率通常為5~20質量%左右,較佳為8~15質量%。若水分率低於5質量%,則存在失去偏光膜之可撓性,偏光膜於其乾燥後受到損傷或斷裂之情形。又,若水分率超過20質量%,則偏光膜之熱穩定性有可能變差。
如此對聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸、利用二色性色素之染色、硼酸處理、水洗及乾燥而獲得之偏光膜之厚度較佳為5~40 μm。
於偏光膜係包含經水平配向之聚合性液晶化合物與經水平配向之二色性色素的組合物(以下,存在稱為聚合性液晶組合物(A)之情形)之硬化物者之情形時,聚合性液晶化合物可為向熱性液晶亦可為向液性液晶,於與二色性色素混合之情形時,較佳為向熱性液晶。於為向熱性液晶之情形時,可為顯示向列型液晶相之向熱性液晶化合物,亦可為顯示層列型液晶相之向熱性液晶化合物。於使聚合性液晶化合物藉由聚合反應形成硬化膜而表現出偏光功能時,聚合性液晶化合物所顯示之液晶狀態較佳為層列相。此種化合物之具體例於下文中進行說明。
聚合性液晶組合物(A)係具有至少1個聚合性基之液晶化合物,較佳為含有顯示出層列型液晶性之聚合性液晶化合物(以下,亦稱為「聚合性液晶化合物(A)」)而成。藉由使用顯示出層列型液晶性之聚合性液晶化合物,可形成配向秩序度較高之偏光膜。
聚合性液晶化合物(A)所顯示之液晶狀態較佳為層列相(層列型液晶狀態),就可實現更高之配向秩序度之觀點而言,更佳為高次層列相(高次層列型液晶狀態)。此處,所謂高次層列相係指層列B相、層列D相、層列E相、層列F相、層列G相、層列H相、層列I相、層列J相、層列K相及層列L相,該等之中,更佳為層列B相、層列F相及層列I相。液晶性可為向熱性液晶亦可為向液性液晶,就可控制緻密之膜厚之方面而言,較佳為向熱性液晶。又,聚合性液晶化合物可為單體,可為聚合性基進行聚合而成之低聚物,亦可為聚合物。
聚合性液晶化合物(A)係具有至少1個聚合性基之液晶化合物。此處,所謂聚合性基係指可利用由聚合起始劑產生之活性自由基或酸等而參與聚合反應之基。作為聚合性液晶化合物(A)所具有之聚合性基,例如可例舉:乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、氧雜環丁基等。其中,較佳為自由基聚合性基,更佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基,進而較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基。
作為聚合性液晶化合物(A),只要為具有至少1個聚合性基之液晶化合物,則並無特別限定,可使用公知之聚合性液晶化合物,例如可例舉下述式(A1)所表示之化合物(以下,亦稱為「聚合性液晶化合物(A1)」)。
U1
-V1
-W1
-(X1
-Y1
-)n
-X2
-W2
-V2
-U2
(A1)
[式(A1)中,
X1
及X2
相互獨立地表示二價芳香族基或二價脂環式烴基,此處,該二價芳香族基或二價脂環式烴基中所含之氫原子可被取代為鹵素原子、碳數1~4之烷基、碳數1~4之氟烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基或硝基,構成該二價芳香族基或二價脂環式烴基之碳原子可被取代為氧原子、硫原子或氮原子;較佳為X1
及X2
中之至少1個為可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基;
Y1
為單鍵或二價連結基;
n為1~3,於n為2以上之情形時,複數個X1
相互可相同亦可不同;X2
可與複數個X1
中之任一者或全部相同亦可不同;於n為2以上之情形時,複數個Y1
相互可相同亦可不同;就液晶性之觀點而言,n較佳為2以上;
U1
表示氫原子或(甲基)丙烯醯氧基;
U2
表示(甲基)丙烯醯氧基;
W1
及W2
相互獨立地為單鍵或二價連結基;
V1
及V2
相互獨立地表示可具有取代基之碳數1~20之烷二基,構成該烷二基之-CH2
-可被取代為-O-、-CO-、-S-或NH-]
於聚合性液晶化合物(A1)中,X1
及X2
相互獨立地較佳為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基,X1
及X2
中之至少1個為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基,較佳為反式-環己烷-1,4-二基。作為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基任意地具有之取代基,可例舉:甲基、乙基及丁基等碳數1~4之烷基、氰基及氯原子、氟原子等鹵素原子。較佳為未經取代。
就容易表現出層列型液晶性之方面而言,聚合性液晶化合物(A1)較佳為式(A1)中,式(A1-1):
-(X1
-Y1
-)n
-X2
- (A1-1)
[式中,X1
、Y1
、X2
及n分別表示與上述相同之含義]
所表示之部分[以下,稱為部分結構(A1-1)]為非對稱結構。
作為部分結構(A1-1)為非對稱結構之聚合性液晶化合物(A1),例如可例舉n為1且1個X1
與X2
為相互不同之結構之聚合性液晶化合物(A1)。又,亦可例舉:係n為2且2個Y1
為相互相同之結構之化合物,且係2個X1
為相互相同之結構,1個X2
為不同於該等2個X1
之結構的聚合性液晶化合物(A1);2個X1
中之鍵結於W1
之X1
為不同於另一X1
及X2
之結構,且另一X1
與X2
為相互相同之結構之聚合性液晶化合物(A1)。進而可例舉係n為3且3個Y1
為相互相同之結構之化合物,且3個X1
及1個X2
中之任一者均為不同於其他3個之全部之結構的聚合性液晶化合物(A1)。
Y1
較佳為-CH2
CH2
-、-CH2
O-、-CH2
CH2
O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CRa
=CRb
-、-C≡C-、-CRa
=N-或-CO-NRa
-。Ra
及Rb
相互獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。Y1
更佳為-CH2
CH2
-、-COO-或單鍵,於存在複數個Y1
之情形時,與X2
鍵結之Y1
更佳為-CH2
CH2
-或-CH2
O-。於X1
及X2
均為相同結構之情形時,較佳為存在為相互不同之鍵結方式之2個以上之Y1
。於存在為相互不同之鍵結方式之複數個Y1
之情形時,呈現非對稱結構,故而有容易表現出層列型液晶性之傾向。
U2
為(甲基)丙烯醯氧基。U1
為氫原子或(甲基)丙烯醯氧基,較佳為(甲基)丙烯醯氧基。就提高偏光膜之層間之密接性及耐熱性之觀點而言,較佳為U1
及U2
均為(甲基)丙烯醯氧基。(甲基)丙烯醯氧基可為聚合之狀態,亦可為未聚合之狀態,較佳為未聚合之狀態。
作為V1
及V2
所表示之烷二基,可例舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基、十四烷-1,14-二基及二十烷-1,20-二基等。V1
及V2
較佳為碳數2~12之烷二基,更佳為碳數6~12之烷二基。
作為該烷二基任意地具有之取代基,可例舉氰基及鹵素原子等,該烷二基較佳為未經取代,更佳為未經取代之直鏈狀烷二基。
W1
及W2
相互獨立地較佳為單鍵、-O-、-S-、-COO-或-OCOO-,更佳為單鍵或-O-。
具體而言,聚合性液晶化合物(A)更佳為具有由式(A-a)~(A-i)所表示之結構且顯示出層列型液晶性之聚合性液晶化合物。就容易顯示出高次層列型液晶性之觀點而言,更佳為具有式(A-a)、式(A-b)或式(A-c)所表示之結構。再者,於式(A-a)~式(A-i)中,*表示鍵結鍵(單鍵)。
作為聚合性液晶化合物(A1),具體而言,例如可例舉式(A-1)~式(A-25)所表示之化合物。於聚合性液晶化合物(A1)具有環己烷-1,4-二基之情形時,該環己烷-1,4-二基較佳為反式體。
該等之中,較佳為選自由式(A-2)、式(A-3)、式(A-4)、式(A-5)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-8)、式(A-13)、式(A-14)、式(A-15)、式(A-16)及式(A-17)所表示之化合物所組成之群中之至少1種。作為聚合性液晶化合物(A1),可單獨使用一種,亦可組合兩種以上而使用。
聚合性液晶化合物(A1)例如可藉由Lub等Recl. Trav. Chim. Pays-Bas、115、321-328 (1996)、或日本專利第4719156號等中所記載之公知之方法而製造。
只要不損及本發明之效果,則聚合性液晶組合物(A)亦可包含聚合性液晶化合物(A)以外之其他聚合性液晶化合物,就獲得配向秩序度較高之偏光膜之觀點而言,聚合性液晶化合物(A)相對於聚合性液晶組合物(A)中所含之全部聚合性液晶化合物之總質量的比率較佳為51質量%以上,更佳為70質量%以上,進而較佳為90質量%以上。
又,於聚合性液晶組合物(A)包含2種以上之聚合性液晶化合物(A)之情形時,其中之至少1種可為聚合性液晶化合物(A1),其全部亦可為聚合性液晶化合物(A1)。藉由組合複數種聚合性液晶化合物,存在即便於液晶-結晶相轉移溫度以下之溫度下亦可暫時地保持液晶性之情形。
關於聚合性液晶組合物(A)中之聚合性液晶化合物之含量,相對於聚合性液晶組合物之固形物成分,較佳為40~99.9質量%,更佳為60~99質量%,進而較佳為70~99質量%。若聚合性液晶化合物之含量為上述範圍內,則有聚合性液晶化合物之配向性增高之傾向。再者,於本說明書中,所謂固形物成分係指自聚合性液晶組合物中去除溶劑所得之成分之合計量。
聚合性液晶組合物(A)係含有二色性色素而成。此處,所謂二色性色素係指分子之長軸方向之吸光度與短軸方向之吸光度具有不同性質的色素。二色性色素係與液晶化合物一併配向而顯示出二色性之色素,二色性色素本身可具有聚合性,亦可具有液晶性。於本發明中可使用之二色性色素只要係具有上述性質者,則並無特別限制,可為染料,亦可為顏料。又,可分別組合兩種以上之染料或顏料而使用,亦可組合染料與顏料而使用。
作為二色性色素,較佳為於300~700 nm之範圍內具有極大吸收波長(λMAX
)者。作為此種二色性色素,例如可例舉:吖啶色素、㗁𠯤色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等。
作為偶氮色素,可例舉: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,例如可例舉式(I)所表示之化合物(以下,亦稱為「化合物(I)」)。
K1
(-N=N-K2
)p
-N=N-K3
(I)
[式(I)中,K1
及K3
相互獨立地表示可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基或可具有取代基之一價雜環基。K2
表示可具有取代基之對伸苯基、可具有取代基之萘-1,4-二基或可具有取代基之二價雜環基。p表示1~4之整數。於p為2以上之整數之情形時,複數個K2
相互可相同亦可不同。於在可見光範圍內顯示吸收之範圍內-N=N-鍵可被取代為-C=C-、-COO-、-NHCO-、-N=CH-鍵]
作為一價雜環基,例如可例舉:喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、㗁唑、苯并㗁唑等自雜環化合物中去除1個氫原子所得之基。作為二價雜環基,可例舉自上述雜環化合物去除2個氫原子所得之基。
作為K1
及K3
中之苯基、萘基及一價雜環基、以及K2
中之對伸苯基、萘-1,4-二基及二價雜環基所任意具有之取代基,可例舉:碳數1~4之烷基;甲氧基、乙氧基、丁氧基等碳數1~4之烷氧基;三氟甲基等碳數1~4之氟化烷基;氰基;硝基;鹵素原子;胺基、二乙基胺基、吡咯烷基等經取代或未經取代之胺基(所謂取代胺基係指具有1個或2個碳數1~6之烷基之胺基、或2個取代烷基相互鍵結而形成碳數2~8之烷二基之胺基;未經取代之胺基為-NH2
)等。
化合物(I)之中,較佳為以下之式(I-1)~式(I-6)之任一者所表示之化合物。
[式(I-1)~(I-8)中,
B1
~B30
相互獨立地表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基、硝基、經取代或未經取代之胺基(經取代之胺基及未經取代之胺基之定義如上所述)、氯原子或三氟甲基;
n1~n4相互獨立地表示0~3之整數;
於n1為2以上之情形時,複數個B2
相互可相同亦可不同,
於n2為2以上之情形時,複數個B6
相互可相同亦可不同,
於n3為2以上之情形時,複數個B9
相互可相同亦可不同,
於n4為2以上之情形時,複數個B14
相互可相同亦可不同]
作為上述蒽醌色素,較佳為式(I-9)所表示之化合物。
[式(I-9)中,
R1
~R8
相互獨立地表示氫原子、-Rx
、-NH2
、-NHRx
、-NRx 2
、-SRx
或鹵素原子。
Rx
表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
作為上述㗁酮色素,較佳為式(I-10)所表示之化合物。
[式(I-8)中,
R9
~R15
相互獨立地表示氫原子、-Rx
、-NH2
、-NHRx
、-NRx 2
、-SRx
或鹵素原子。
Rx
表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
作為上述吖啶色素,較佳為式(I-11)所表示之化合物。
[式(I-11)中,
R16
~R23
相互獨立地表示氫原子、-Rx
、-NH2
、-NHRx
、-NRx 2
、-SRx
或鹵素原子。
Rx
表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基]
於式(I-9)、式(I-10)及式(I-11)中,作為Rx
之碳數1~6之烷基,可例舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等,作為碳數6~12之芳基,可例舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基及萘基等。
作為上述花青色素,較佳為式(I-12)所表示之化合物及式(I-13)所表示之化合物。
[式(I-12)中,
D1
及D2
相互獨立地表示式(I-12a)~式(I-12d)之任一者所表示之基;
n5表示1~3之整數]
[式(I-13)中,
D3
及D4
相互獨立地表示式(I-13a)~式(1-13h)之任一者所表示之基;
n6表示1~3之整數]
聚合性液晶組合物(A)中之二色性色素之含量可根據所使用之二色性色素的種類等而適當決定,相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~50質量份,更佳為0.1~20質量份,進而較佳為0.1~12質量份。若二色性色素之含量為上述範圍內,則可獲得不易打亂聚合性液晶化合物之配向,具有較高之配向秩序度之偏光膜。
聚合性液晶組合物(A)可進而含有聚合起始劑。聚合起始劑係可開始聚合性液晶化合物之聚合反應之化合物,就可於更低溫條件下,開始聚合反應之方面而言,較佳為光聚合起始劑。具體而言,可例舉可藉由光之作用而產生活性自由基或酸之光聚合起始劑,其中,較佳為藉由光之作用產生自由基之光聚合起始劑。聚合起始劑可單獨使用或組合兩種以上而使用。
作為聚合起始劑,可例舉:安息香化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯酮化合物、醯基氧化膦化合物、三𠯤化合物、錪鹽及鋶鹽等。
作為安息香化合物,可例舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚及安息香異丁醚等。
作為二苯甲酮化合物,可例舉:二苯甲酮、鄰苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(過氧化第三丁基羰基)二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作為烷基苯酮化合物,可例舉:二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基噻吩基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮及2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮之低聚物等。
作為醯基氧化膦化合物,可例舉2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦等。
作為三𠯤化合物,可例舉:2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤等。
於聚合起始劑中可使用市售者。作為市售之聚合起始劑,例如可例舉:"Irgacure(註冊商標)907"、"Irgacure(註冊商標)184"、"Irgacure(註冊商標)651"、"Irgacure(註冊商標)819"、"Irgacure(註冊商標)250"、"Irgacure(註冊商標)369"(Ciba Japan股份有限公司);"Seikuol(註冊商標) BZ"、"Seikuol(註冊商標) Z"、"Seikuol(註冊商標) BEE"(精工化學股份有限公司);"Kayacure(註冊商標) BP100"(日本化藥股份有限公司);"Kayacure(註冊商標) UVI-6992"(陶氏化學公司製造);"Adeka Optomer SP-152"、"Adeka Optomer SP-170"(ADEKA股份有限公司);"TAZ-A"、"TAZ-PP"(Nihon SiberHegner公司);及"TAZ-104"(三和化學公司)等。
於聚合性液晶組合物(A)含有聚合起始劑之情形時,其含量只要根據聚合性液晶組合物(A)中所含之聚合性液晶化合物之種類及其量而適當決定即可,相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為0.5~10質量份,進而較佳為0.5~8質量份。若聚合性起始劑之含量為上述範圍內,則可不打亂聚合性液晶化合物之配向而使之聚合。
於聚合性液晶組合物(A)含有光聚合起始劑之情形時,可進而含有光敏劑。藉由使用光敏劑,可進一步抑制聚合性液晶化合物之聚合反應。作為光敏劑,可例舉:𠮿酮、9-氧硫𠮿等𠮿酮化合物(例如2,4-二乙基-9-氧硫𠮿、2-異丙基-9-氧硫𠮿等);蒽、含烷氧基之蒽(例如二丁氧基蒽等)等蒽化合物;啡噻𠯤及紅螢烯等。光敏劑可單獨使用或組合兩種以上而使用。
聚合性液晶組合物(A)中之光敏劑之含量只要根據光聚合起始劑及聚合性液晶化合物之種類及其量而適當決定即可,相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為0.5~10質量份,進而較佳為0.5~8質量份。
聚合性液晶組合物(A)亦可進而包含調平劑。調平劑具有調整聚合性液晶組合物(A)之流動性,使藉由塗佈聚合性液晶組合物(A)所獲得之塗膜更平坦之功能,具體而言,可例舉界面活性劑。作為調平劑,較佳為選自由以聚丙烯酸酯化合物為主成分之調平劑及以含氟原子之化合物為主成分的調平劑所組成之群中之至少1種。調平劑可單獨使用或組合兩種以上而使用。
作為以聚丙烯酸酯化合物為主成分之調平劑,例如可例舉:"BYK-350"、"BYK-352"、"BYK-353"、"BYK-354"、"BYK-355"、"BYK-358N"、"BYK-361N"、"BYK-380"、"BYK-381"及"BYK-392"(BYK Chemie公司)。
作為以含氟原子之化合物為主成分之調平劑,例如可例舉:"MEGAFAC(註冊商標) R-08"、同系列"R-30"、同系列"R-90"、同系列"F-410"、同系列"F-411"、同系列"F-443"、同系列"F-445"、同系列"F-470"、同系列"F-471"、同系列"F-477"、同系列"F-479"、同系列"F-482"及同"F-483"(DIC股份有限公司);"Surflon(註冊商標) S-381"、同系列"S-382"、同系列"S-383"、同系列"S-393"、同系列"SC-101"、同系列"SC-105"、"KH-40"及"SA-100"(AGC Seimi Chemical股份有限公司);"E1830"、"E5844"(大金精密化學研究所股份有限公司);"Eftop EF301"、"Eftop EF303"、"Eftop EF351"及"Eftop EF352"(三菱綜合材料電子化成股份有限公司)。
關於聚合性液晶組合物(A)中之調平劑之含量,相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.05~3質量份。若調平劑之含量為上述範圍內,則有容易使聚合性液晶化合物水平配向,且不易產生不均,可獲得更平滑之偏光膜之傾向。
聚合性液晶組合物(A)可進而含有聚合起始劑、光敏劑及調平劑、此外之其他添加劑。作為其他添加劑,例如可例舉:脫模劑、穩定劑、上藍劑等著色劑、阻燃劑及潤滑劑等。於聚合性液晶組合物(A)含有其他添加劑之情形時,關於其他添加劑之含量,相對於聚合性液晶組合物(A)之固形物成分,較佳為超過0%且為20質量%以下,更佳為超過0%且為10質量%以下。
聚合性液晶組合物(A)亦可進而包含溶劑。由於通常顯示出層列型液晶性之化合物之黏度較高,故而藉由向聚合性液晶組合物中添加溶劑,容易塗佈,作為結果多數情況下容易形成偏光膜。溶劑可根據聚合性液晶化合物及二色性色素之溶解性而適當選擇,具體而言,例如可例舉:水;甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、丙二醇單甲醚等醇溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯溶劑;丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮等酮溶劑;戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶劑;甲苯、二甲苯等芳香族烴溶劑;乙腈等腈溶劑;四氫呋喃、二甲氧基乙烷等醚溶劑;及氯仿、氯苯等氯化烴溶劑等。該等溶劑可單獨使用或組合兩種以上而使用。關於溶劑之含量,相對於構成聚合性液晶組合物之固形成分100質量份,較佳為100~1900質量份,更佳為150~900質量份,進而較佳為180~600質量份。
聚合性液晶組合物(A)可藉由先前公知之聚合性液晶組合物之製備方法而製造,通常可藉由混合聚合性液晶化合物及二色性色素、以及視需要之上述添加劑及溶劑等並進行攪拌而製備。
於聚合性液晶組合物(A)包含顯示出層列型液晶相,且於水平配向狀態下硬化之聚合性液晶化合物之情形時,可利用該聚合性液晶組合物(A)獲得對於二色性色素之光劣化之抑制效果優異,不易產生偏光性能之經時之降低之偏光膜。尤其是於利用包含顯示出層列型液晶相,且於水平配向狀態下硬化之聚合性液晶化合物之聚合性液晶組合物(A)形成偏光膜之情形時,可獲得配向秩序度較高之偏光膜。
配向秩序度較高之偏光膜可於X射線繞射測定中獲得源自六角相或結晶相等高次結構之布勒格波峰。所謂布勒格波峰係指源自分子配向之面週期結構之波峰。因此,於由本發明之聚合性液晶組合物形成之偏光膜中,聚合性液晶化合物或其聚合物較佳為以於X射線繞射測定中該偏光膜顯示出布勒格波峰之方式配向,更佳為聚合性液晶化合物之分子沿吸收光之方向配向之「水平配向」。於本發明中,分子配向之面週期間隔較佳為3.0~6.0 Å之偏光膜。如顯示出布勒格波峰之較高之配向秩序度可藉由控制所使用的聚合性液晶化合物之種類、二色性色素之種類或其量等而實現。
本發明中之偏光膜例如可藉由包括如下步驟之方法而製造:形成聚合性液晶組合物(A)之塗膜;
自上述塗膜去除溶劑;
聚合性液晶化合物(A)升溫至相轉移為液相之溫度以上後降溫,使該聚合性液晶化合物相轉移為層列相(層列型液晶狀態);及
於保持上述層列相(層列型液晶狀態)之狀態下使聚合性液晶化合物聚合。
聚合性液晶組合物(A)之塗膜之形成例如可藉由向基材上或下述配向膜上等塗佈聚合性液晶組合物(A)、尤其是添加溶劑調整了黏度之聚合性液晶組合物(A)(以下,亦稱為「偏光膜形成用組合物」)而進行。又,亦可於構成本發明之偏光板之相位差膜或其他層上直接塗佈偏光膜形成用組合物。
作為將偏光膜形成用組合物塗佈於基材等之方法,可例舉:旋轉塗佈法、擠壓塗佈法、凹版塗佈法、模塗法、棒式塗佈法、敷抹法等塗佈法、軟版法等印刷法等公知之方法。
繼而,於利用偏光膜形成用組合物而獲得之塗膜中所含之聚合性液晶化合物(A)不進行聚合之條件下,藉由乾燥等去除溶劑,藉此形成乾燥塗膜。作為乾燥方法,可例舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
進而,為了使聚合性液晶化合物(A)相轉移為液相,於聚合性液晶化合物升溫至相轉移為液相之溫度以上後降溫,使該聚合性液晶化合物相轉移為層列相(層列型液晶狀態)。該相轉移可於去除上述塗膜中之溶劑後進行,亦可與去除溶劑同時進行。
保持聚合性液晶化合物(A)之層列型液晶狀態不變,使聚合性液晶化合物(A)聚合,藉此形成偏光膜作為聚合性液晶組合物(A)之硬化層。作為聚合方法,較佳為光聚合法。於光聚合中,作為對乾燥塗膜照射之光,係根據該乾燥塗膜中所含之光聚合起始劑之種類、聚合性液晶化合物(A)之種類(尤其是聚合性液晶化合物(A)所具有之聚合性基之種類)及其量而適當選擇。作為其具體例,可例舉選自由可見光、紫外光、紅外光、X射線、α射線、β射線及γ射線所組成之群中之1種以上之光或活性電子束。其中,就容易控制聚合反應之進行之方面、或可使用作為光聚合裝置而於該領域中廣泛地使用者之方面而言,較佳為紫外光,較佳為利用紫外光,以可進行光聚合之方式,預先選擇聚合性液晶組合物中所含之聚合性液晶化合物或光聚合起始劑之種類。又,於聚合時,一面藉由適當之冷卻方法使乾燥塗膜冷卻,一面進行光照射,藉此亦可控制聚合溫度。藉由採用此種冷卻方法,若於更低溫下實施聚合性液晶化合物之聚合,則即便基材使用耐熱性相對較低者,亦可適當地形成偏光膜。於光聚合時,藉由進行遮蔽或顯影等,亦可獲得經圖案化之偏光膜。
作為上述活性能量線之光源,可例舉:低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈、鹵素燈、碳弧燈、鎢燈、鎵燈、準分子雷射、發出波長範圍380~440 nm光之LED(Light Emitting Diode,發光二極體)光源、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等。
紫外線照射強度通常為10~3,000 mW/cm2
。紫外線照射強度較佳為對光聚合起始劑之活化較有效之波長範圍內之強度。照射光之時間通常為0.1秒鐘~10分鐘,較佳為1秒鐘~5分鐘,更佳為5秒鐘~3分鐘,進而較佳為10秒鐘~1分鐘。若以此種紫外線照射強度照射1次或複數次,則其累計光量為10~3,000 mJ/cm2
,較佳為50~2,000 mJ/cm2
,佳為100~1,000 mJ/cm2
。
偏光膜於聚合性液晶化合物(A)保持層列相之液晶狀態不變進行聚合而獲得之情形時,亦伴隨上述二色性色素之作用,與先前之主體客體型偏光膜(即,包含向列相之液晶狀態之偏光膜)相比,存在偏光性能較高之優點。進而,與僅塗佈有二色性色素或向液性液晶者相比,亦存在強度優異之優點。
偏光膜之厚度可根據所應用之顯示裝置而適當選擇,較佳為0.1~10 μm,更佳為0.3~4 μm,進而較佳為0.5~3 μm。
偏光膜較佳為形成於配向膜上。該配向膜係使聚合性液晶化合物(A)沿所需之方向進行液晶配向之具有配向規制力者。作為配向膜,較佳為具有不會因聚合性液晶化合組合物(A)之塗佈等而溶解之溶劑耐受性,又,具有用於溶劑之去除或聚合性液晶化合物(A)之配向之加熱處理下的耐熱性者。作為該配向膜,可例舉:包含配向性聚合物之配向膜、光配向膜及於表面具有凹凸圖案或複數個槽之溝槽配向膜、向配向方向延伸之延伸膜等,就配向角之精度及品質之觀點而言,較佳為光配向膜。
作為配向性聚合物,例如可例舉:分子內具有醯胺鍵之聚醯胺或明膠類、分子內具有醯亞胺鍵之聚醯亞胺及作為其水解物之聚醯胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚㗁唑、聚乙烯亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯啶酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯類。其中,較佳為聚乙烯醇。配向性聚合物可單獨使用或組合兩種以上而使用。
包含配向性聚合物之配向膜通常可藉由如下方法而獲得:將配向性聚合物溶解於溶劑中而成之組合物(以下,有時稱為「配向性聚合物組合物」)塗佈於基材並去除溶劑;或將配向性聚合物組合物塗佈於基材,去除溶劑,並進行摩擦(摩擦法)。作為溶劑,可例舉與作為於形成偏光膜時可使用之溶劑而於上文中所例示之溶劑同樣者。
配向性聚合物組合物中之配向性聚合物之濃度只要為配向性聚合物材料可完全溶解於溶劑中之範圍即可,相對於溶液以固形物成分換算計較佳為0.1~20%,進而較佳為0.1~10%左右。
作為配向性聚合物組合物,可直接使用市售之配向膜材料。作為市售之配向膜材料,可例舉:Sunever(註冊商標、日產化學工業股份有限公司製造)、Optomer(註冊商標、JSR股份有限公司製造)等。
作為將配向性聚合物組合物塗佈於基材之方法,可例舉與作為向基材塗佈偏光膜形成用組合物之方法所例示者同樣者。
作為去除配向性聚合物組合物中所含之溶劑之方法,可例舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
為了對配向膜賦予配向規制力,視需要可進行摩擦處理(摩擦法)。
作為藉由摩擦法賦予配向規制力之方法,可例舉如下方法:使藉由將配向性聚合物組合物塗佈於基材並退火而形成於基材表面之配向性聚合物之膜與捲繞摩擦布且旋轉之摩擦輥接觸。
光配向膜通常可藉由將包含具有光反應性基之聚合物或單體與溶劑之組合物(以下,亦稱為「光配向膜形成用組合物」)塗佈於基材,並照射偏光(較佳為偏光UV(Ultra Violet,紫外線))而獲得。光配向膜就藉由選擇所照射之偏光之偏光方向可任意地控制配向規制力的方向之方面而言更佳。
所謂光反應性基係指藉由進行光照射而產生液晶配向能力之基。具體而言,可例舉參與藉由光照射產生之分子之配向誘發或異構化反應、二聚化反應、光交聯反應或者光分解反應等成為液晶配向能力之起源之光反應的基。其中,就配向性優異之方面而言,較佳為參與二聚化反應或光交聯反應之基。作為光反應性基,較佳為具有不飽和鍵、尤其是雙鍵之基,尤佳為具有選自由碳-碳雙鍵(C=C鍵)、碳-氮雙鍵(C=N鍵)、氮-氮雙鍵(N=N鍵)及碳-氧雙鍵(C=O鍵)所組成之群中之至少1個之基。
作為具有C=C鍵之光反應性基,可例舉:乙烯基、多烯基、茋基、苯乙烯基吡啶基、氮雜茋基、查耳酮基及肉桂醯基等。作為具有C=N鍵之光反應性基,可例舉具有芳香族希夫鹼、芳香族腙等結構之基。作為具有N=N鍵之光反應性基,可例舉:偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲臢基、及具有氧化偶氮苯結構之基等。作為具有C=O鍵之光反應性基,可例舉:二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及順丁烯二醯亞胺基等。該等基可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧基羰基、羥基、磺酸基、鹵化烷基等取代基。
其中,較佳為參與光二聚化反應之光反應性基,就容易獲得光配向所需之偏光照射量相對較少,且熱穩定性或經時穩定性優異之光配向膜之方面而言,較佳為肉桂醯基及查耳酮基。作為具有光反應性基之聚合物,尤佳為該聚合物側鏈之末端部具有如呈現桂皮酸結構之肉桂醯基者。
藉由將光配向膜形成用組合物塗佈於基材上,可於基材上形成光配向誘發層。作為該組合物中所含之溶劑,可例舉與作為於形成偏光膜時可使用之溶劑而於上文中所例示之溶劑同樣者,可根據具有光反應性基之聚合物或單體之溶解性而適當選擇。
光配向膜形成用組合物中之具有光反應性基之聚合物或單體的含量可根據聚合物或單體之種類或目標之光配向膜的厚度而適當調節,相對於光配向膜形成用組合物之質量,較佳為設為至少0.2質量%,更佳為0.3~10質量%之範圍。於光配向膜之特性未明顯受損之範圍內,光配向膜形成用組合物亦可包含聚乙烯醇或聚醯亞胺等高分子材料或光敏劑。
作為將光配向膜形成用組合物塗佈於基材之方法,可例舉與將配向性組合物塗佈於基材之方法同樣之方法。作為自所塗佈之光配向膜形成用組合物去除溶劑之方法,例如可例舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
於照射偏光時,可為對自塗佈於基板上之光配向膜形成用組合物去除溶劑後者直接照射偏光UV之形式,亦可為自基材側照射偏光,使偏光透過來進行照射之形式。又,該偏光尤佳為實質上為平行光。所照射之偏光之波長可為具有光反應性基之聚合物或單體之光反應性基可吸收光能之波長區域者。具體而言,尤佳為波長250~400 nm之範圍之UV(紫外線)。作為該偏光照射中所使用之光源,可例舉:氙氣燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、KrF、ArF等紫外光雷射等,更佳為高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈。該等之中,高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈由於波長313 nm之紫外線之發光強度較大,故而較佳。使源自上述光源之光通過適當之偏光元件進行照射,藉此可照射偏光UV。作為該偏光元件,可使用偏光濾光器或葛蘭-湯普生、葛蘭-泰勒等偏光稜鏡或線柵型偏光元件。
再者,於進行摩擦或偏光照射時,若進行遮蔽,則亦可形成液晶配向方向不同之複數個區域(圖案)。
溝槽(groove)配向膜係於膜表面具有凹凸圖案或複數個溝槽(槽)之膜。於將聚合性液晶化合物塗佈於具有以等間隔排列之複數個直線狀溝槽之膜之情形時,液晶分子於沿著該溝槽之方向上配向。
作為獲得溝槽配向膜之方法,可例舉:於感光性聚醯亞胺膜表面經由具有圖案形狀之狹縫之曝光用遮罩進行曝光後,進行顯影及沖洗處理而形成凹凸圖案之方法;於表面具有溝之板狀母盤上形成硬化前之UV硬化樹脂之層,將所形成之樹脂層移至基材並加以硬化之方法;及將具有複數個溝之輥狀母盤抵壓於形成於基材的硬化前之UV硬化樹脂之膜而形成凹凸,其後加以硬化之方法等。
配向膜(包含配向性聚合物之配向膜或光配向膜)之厚度通常為10~10000 nm之範圍,較佳為10~1000 nm之範圍,更佳為500 nm以下,進而較佳為10~200 nm之範圍,尤佳為50~150 nm之範圍。
藉由在偏光膜之至少一面,經由接著劑組合物積層厚度10 μm以上且80 μm以下之透明保護膜,可獲得本發明中之偏光板。接著劑組合物並無特別限定,可使用公知之接著劑。本發明中之偏光板較佳為僅於偏光膜之單面積層有透明保護膜。
<透明保護膜>
透明保護膜係指可使光、尤其是可見光透過之具有透明性之基材,所謂透明性係指對於波長380~780 nm之光線之透過率成為80%以上之特性。作為具體之透明保護膜,可例舉:聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴;降莰烯系聚合物等環狀烯烴系樹脂;聚乙烯醇;聚對苯二甲酸乙二酯;聚甲基丙烯酸酯;聚丙烯酸酯;三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、乙酸纖維素丙酸酯等纖維素酯;聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯;聚碸;聚醚碸;聚醚酮;聚苯硫醚及聚苯醚等。就獲取之容易性或透明性之觀點而言,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸酯、纖維素酯、環狀烯烴系樹脂或聚碳酸酯。纖維素酯係指纖維素中所含之羥基之一部分或全部經酯化而成者,可自市場上容易地獲取。又,纖維素酯基材亦可自市場上容易地獲取。作為市售之纖維素酯基材,例如可例舉:"Fujitac Film"(富士軟片股份有限公司);"KC8UX2M"、"KC8UY"及"KC4UY"(Konica Minolta Opto股份有限公司)等。又,其中,就平衡含水率之觀點而言,較佳為環狀烯烴系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯,更佳為環狀烯烴系樹脂。
透明保護膜所要求之特性根據偏光板之構成而有所不同,通常,較佳為相位差性儘量較小之膜。作為相位差性儘量較小之膜,可例舉:ZeroTAC(Konica Minolta Opto股份有限公司)、Z-TAC(Fujifilm股份有限公司)等不具有相位差之纖維素酯膜等。又,亦較佳為未延伸之環狀烯烴系樹脂膜。可對未積層偏光膜之透明保護膜之面進行硬塗處理、抗反射處理、防靜電處理等。
若透明保護膜之厚度過薄,則有強度降低,加工性較差之傾向,故而通常為10~80 μm,較佳為20~60 μm,更佳為20~40 μm。
<相位差膜>
於本發明中,相位差膜較佳為滿足下述式(1):
100≦Re(550)≦180 (1)
[式中,Re(550)表示波長550 nm下之面內相位差值]。
若相位差膜具有上述(1)所表示之面內相位差值,則作為所謂λ/4板發揮功能。上述式(1)較佳為100 nm≦Re(550)≦180 nm,進而較佳為120 nm≦Re(550)≦160 nm。再者,Re(550)可藉由實施例中所記載之方法而進行測定。
進而,相位差膜較佳為滿足下述式(2):
Re(450)/Re(550)<1 (2)
[式中,Re(450)及Re(550)分別表示波長450 nm及550 nm下之面內相位差值]。
滿足上述式(2)之相位差膜具有所謂反波長色散性,顯示出優異之偏光性能。Re(450)/Re(550)之值較佳為0.93以下,更佳為0.88以下,進而較佳為0.86以下,且較佳為0.80以上,更佳為0.82以上。
上述相位差膜通常可藉由使配向狀態之聚合性液晶化合物聚合而獲得。形成相位差膜之聚合性液晶化合物(以下,亦稱為「聚合性液晶化合物B」)係指具有聚合性基、尤其是光聚合性基之液晶化合物。所謂光聚合性基係指可利用由光聚合起始劑產生之活性自由基或酸等而參與聚合反應之基。作為光聚合性基,可例舉:乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、氧雜環丁基等。其中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁基,更佳為丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基,進而較佳為丙烯醯氧基。液晶性可為向熱性液晶亦可為向液性液晶,作為相序結構,可為向列型液晶亦可為層列型液晶。作為聚合性液晶化合物B,可僅使用一種,亦可組合兩種以上而使用。
作為聚合性液晶化合物B,就成膜之容易性及賦予上述式(Y)所表示之特性之觀點而言,可例舉滿足下述(A)~(D)之全部之化合物。
(A)具有向熱性液晶性之化合物;
(B)於該聚合性液晶化合物之長軸方向(a)上具有π電子。
(C)於相對於長軸方向(a)交叉之方向[交叉方向(b)]上具有π電子。
(D)將存在於長軸方向(a)上之π電子之合計設為N(πa),將存在於長軸方向上之分子量之合計設為N(Aa),以下述式(i)所定義之聚合性液晶化合物之長軸方向(a)的π電子密度:
D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i);
及將存在於交叉方向(b)上之π電子之合計設為N(πb),將存在於交叉方向(b)上之分子量之合計設為N(Ab),以下述式(ii)所定義之聚合性液晶化合物之交叉方向(b)的π電子密度:
D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)
處於如下關係:
0≦[D(πa)/D(πb)]≦1
[即,交叉方向(b)之π電子密度大於長軸方向(a)之π電子密度]。
再者,滿足上述(A)~(D)之全部之聚合性液晶化合物B藉由塗佈於利用摩擦處理形成之配向膜上,並加熱至相轉移溫度以上,可形成向列相。關於該聚合性液晶化合物B配向而形成之向列相,通常以聚合性液晶化合物之長軸方向相互成為平行之方式配向,該長軸方向成為向列相之配向方向。
多數情況下具有上述特性之聚合性液晶化合物B通常顯示出反波長色散性。作為滿足上述(A)~(D)之特性之化合物,具體而言,例如可例舉下述式(II)表示之化合物:。
上述式(II)所表示之化合物可單獨使用或組合兩種以上而使用。
式(II)中,Ar表示可具有取代基之二價芳香族基。此處所指之所謂芳香族基係具有平面性之環狀結構之基,係指該環狀結構所具有之π電子數依據休克耳定則為[4n+2]個者。此處,n表示整數。於包含-N=或-S-等雜原子而形成環結構之情形時,亦包含如下情形:包含該等雜原子上之非共價鍵電子對而滿足休克耳定則,具有芳香族性。於該芳香族基中,較佳為包含氮原子、氧原子、硫原子中之至少1個以上。
G1
及G2
分別獨立地表示二價芳香族基或二價脂環式烴基。此處,該二價芳香族基或二價脂環式烴基中所含之氫原子可被取代為鹵素原子、碳數1~4之烷基、碳數1~4之氟烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基或硝基,構成該二價芳香族基或二價脂環式烴基之碳原子可被取代為氧原子、硫原子或氮原子。
L1
及L2
分別獨立地為具有酯結構之二價連結基。
T1
及T2
分別獨立地為單鍵或二價連結基。
h、i分別獨立地表示0~3之整數,且滿足1≦h+i之關係。此處,於2≦h+i之情形時,T1
及T2
、G1
及G2
分別相互可相同亦可不同。
E1
及E2
分別獨立地表示碳數1~17之烷二基,此處,烷二基中所含之氫原子可被取代為鹵素原子,該烷二基中所含之-CH2
-可被取代為-O-、-S-、-Si-、-COO-。P1
及P2
相互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素原子及碳數1~4之烷基所組成之群中的至少1個取代基取代之1,4-伸苯基二基、可經選自由鹵素原子及碳數1~4之烷基所組成之群中的至少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-伸苯基二基、未經取代之1,4-伸苯基二基、或未經取代之1,4-反式-環己烷二基,尤佳為未經取代之1,4-伸苯基二基、或未經取代之1,4-反式-環己烷二基。又,存在複數個之G1
及G2
中之至少1個較佳為二價脂環式烴基,又,鍵結於L1
或L2
之G1
及G2
中之至少1個更佳為二價脂環式烴基。
L1
及L2
分別獨立地較佳為-Ra1
COORa2
-(Ra1
及Ra2
分別獨立地表示單鍵或碳數1~4之伸烷基),更佳為-COORa2-1
-(Ra2-1
表示單鍵、-CH2
-、-CH2
CH2
-中之任一種),進而較佳為-COO-或-COOCH2
CH2
-。
T1
及T2
分別獨立地較佳為單鍵、碳數1~4之伸烷基、-O-、-S-、-Ra9
ORa10
-、-Ra11
COORa12
-、-Ra13
OCORa14
-、或Ra15
OC=OORa16
-。此處,Ra9
~Ra16
分別獨立地表示單鍵、或碳數1~4之伸烷基。T1
及T2
分別獨立地更佳為單鍵、-ORa10-1
-、-CH2
-、-CH2
CH2
-、-COORa12-1
-、或OCORa14-1
-。此處,Ra10-1
、Ra12-1
、Ra14-1
分別獨立地表示單鍵、-CH2
-、-CH2
CH2
-中之任一種。T1
及T2
分別獨立地進而較佳為單鍵、-O-、-CH2
CH2
-、-COO-、-COOCH2
CH2
-、-OCO-、或OCOCH2
CH2
-。
就表現出反波長色散性之觀點而言,h及i較佳為2≦h+i≦6之範圍,較佳為h+i=4,更佳為h=2且i=2。若h=2且i=2,則成為對稱結構,故而進而較佳。
E1
及E2
分別獨立地較佳為碳數1~17之烷二基,更佳為碳數4~12之烷二基。
作為P1
或P2
所表示之聚合性基,可例舉:環氧基、乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、及氧雜環丁基等。該等之中,較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁基,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、及拉電子基中之至少1種。作為該芳香族烴環,例如可例舉:苯環、萘環、蒽環等,較佳為苯環、萘環。作為該芳香族雜環,可例舉: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、吡𠯤環、嘧啶環、三唑環、三𠯤環、吡咯啉環、咪唑環、吡唑環、噻唑環、苯并噻唑環、噻吩并噻唑環、㗁唑環、苯并㗁唑環、及啡啉環等。該等之中,較佳為具有噻唑環、苯并噻唑環、或苯并呋喃環,進而較佳為具有苯并噻唑基。又,於在Ar中包含氮原子之情形時,該氮原子較佳為具有π電子。
式(II)中,Ar所表示之二價芳香族基中所含之π電子之合計數Nπ
較佳為8以上,更佳為10以上,進而較佳為14以上,尤佳為16以上。又,較佳為30以下,更佳為26以下,進而較佳為24以下。
作為Ar所表示之芳香族基,例如可例舉以下之式(Ar-1)~式(Ar-23)之基。
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,*符號表示連結部,Z0
、Z1
及Z2
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~12之烷基、氰基、硝基、碳數1~12之烷基亞磺醯基、碳數1~12之烷基磺醯基、羧基、碳數1~12之氟烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~12之烷硫基、碳數1~12之N-烷基胺基、碳數2~12之N,N-二烷基胺基、碳數1~12之N-烷基胺磺醯基或碳數2~12之N,N-二烷基胺磺醯基。
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1~4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、甲基或鹵素原子,m表示0~6之整數。
作為Y1
、Y2
及Y3
中之芳香族烴基,可例舉:苯基、萘基、蒽基、菲基、聯苯基等碳數6~20之芳香族烴基,較佳為苯基、萘基,更佳為苯基。作為芳香族雜環基,可例舉:呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基等包含至少1個氮原子、氧原子、硫原子等雜原子之碳數4~20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
及Y2
可分別獨立地為可經取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。多環系芳香族烴基係指縮合多環系芳香族烴基、或源自芳香集合環之基。多環系芳香族雜環基係指縮合多環系芳香族雜環基、或源自芳香集合環之基。
Z0
、Z1
及Z2
分別獨立地較佳為氫原子、鹵素原子、碳數1~12之烷基、氰基、硝基、碳數1~12之烷氧基,進而較佳為Z0
氫原子、碳數1~12之烷基、氰基,Z1
及Z2
進而較佳為氫原子、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。其中尤佳為-S-、-O-、-NH-。
式(Ar-1)~(Ar-23)之中,就分子之穩定性之觀點而言,較佳為式(Ar-6)及式(Ar-7)。
於式(Ar-17)~(Ar-23)中,Y1
可與其所鍵結之氮原子及Z0
一併形成芳香族雜環基。作為芳香族雜環基,可例舉作為Ar可具有之芳香族雜環而於上文中所說明者,例如可例舉:吡咯環、咪唑環、吡咯啉環、吡啶環、吡𠯤環、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
可為能夠與其所鍵結之氮原子及Z0
一併進行上述取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。例如可例舉:苯并呋喃環、苯并噻唑環、苯并㗁唑環等。再者,上述式(II)所表示之化合物例如可依據日本專利特開2010-31223號公報中所記載之方法而製造。
關於構成相位差膜之聚合性液晶組合物(B)中之聚合性液晶化合物B之含量,相對於聚合性液晶組合物(B)之固形物成分100質量份,例如為70~99.5質量份,較佳為80~99質量份,更佳為90~98質量份。若含量為上述範圍內,則有相位差膜之配向性增高之傾向。此處,所謂固形物成分係指自聚合性液晶組合物(B)中去除溶劑等揮發性成分所得之成分之合計量。
聚合性液晶組合物(B)可包含用以開始聚合性液晶化合物B之聚合反應之聚合起始劑。作為聚合起始劑,可例舉與作為於聚合性液晶組合物(A)中可使用之聚合起始劑而於上文中所例示者同樣者。又,聚合性液晶組合物(B)視需要可含有作為光敏劑、調平劑、及聚合性液晶組合物(A)中所含之添加劑而例示之添加劑等。作為光敏劑及調平劑,可例舉與作為於聚合性液晶組合物(A)中可使用者而於上文中所例示者同樣者。
相位差膜可將藉由向包含聚合性液晶化合物B、及視需要之聚合起始劑、添加劑等之聚合性液晶組合物(B)中添加溶劑並進行混合及攪拌所製備之組合物(以下,亦稱為「相位差膜形成用組合物」)塗佈於基材或配向膜上,藉由乾燥去除溶劑,並利用加熱及/或活性能量線使所獲得之塗膜中之聚合性液晶化合物B硬化而獲得。作為相位差膜之製作中所使用之基材及/或配向膜,可例舉與作為於製作上述偏光膜時可使用者而於上文中所例示者同樣者。
相位差膜形成用組合物中所使用之溶劑、相位差膜形成用組合物之塗佈方法、利用活性能量線之硬化條件等均可例舉與於上述偏光膜之製作方法中可採用者同樣者。
相位差膜之厚度可根據所應用之顯示裝置而適當選擇,就薄膜化及撓曲性等觀點而言,較佳為0.1~10 μm,更佳為1~5 μm,進而較佳為1~3 μm。
<圓偏光板>
本發明之圓偏光板係具備上述偏光板及相位差膜而成,上述偏光板較佳為依序積層透明保護膜、配向膜(尤其是光配向膜)及偏光膜而成。於本發明之圓偏光板中,較佳為偏光板僅於偏光膜之單面積層有透明保護膜,進而較佳為積層該偏光膜與該相位差膜。
本發明之圓偏光板亦可進而包含偏光板及相位差膜以外之其他層(保護層、黏著接著劑層等)。
於本發明之圓偏光板中,上述偏光膜與相位差膜可經由接著劑層或黏著劑層而貼合,亦可藉由將相位差膜形成用組合物直接塗佈於上述偏光膜,於本發明之偏光膜上直接形成相位差膜。
於本發明之圓偏光板中,較佳為相位差膜之遲相軸與偏光膜之吸收軸所成的角度實質上為45°。再者,於本發明中,所謂「實質上為45°」係指45°±5°。
關於本發明之圓偏光板之厚度,就顯示裝置之撓曲性或視認性之觀點而言,較佳為10~300 μm,更佳為20~200 μm,進而較佳為25~100 μm。
<顯示裝置>
本發明包含具備本發明之圓偏光板而成之顯示裝置。
本發明之顯示裝置例如可藉由經由黏著接著劑層將本發明之偏光膜或偏光板貼合於顯示裝置之表面而獲得。若為於圓偏光板之雙面具有疏水性基材之構成,則進一步發揮本案圓偏光板之效果。所謂疏水性基材例如表示透濕度為10 g/m2
・d(40℃、90%RH)(JISK 7129)以下之基材。疏水性基材之種類並無特別限制,例如可例舉玻璃等。
所謂顯示裝置係具有顯示機構之裝置,包含發光元件或發光裝置作為發光源。作為顯示裝置,可例舉:液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、無機電致發光(EL)顯示裝置、觸控面板顯示裝置、電子發射顯示裝置(電場發射顯示裝置(FED等)、表面場發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用電子墨水或電泳元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(具有柵狀光閥(GLV)顯示裝置、數位微鏡裝置(DMD)之顯示裝置等)及壓電陶瓷顯示器等。液晶顯示裝置亦包含穿透式液晶顯示裝置、半穿透式液晶顯示裝置、反射型液晶顯示裝置、直視型液晶顯示裝置及投影型液晶顯示裝置等中之任一種。該等顯示裝置可為顯示2維圖像之顯示裝置,亦可為顯示3維圖像之立體顯示裝置。尤其是作為本發明之顯示裝置,較佳為有機EL顯示裝置及觸控面板顯示裝置,尤佳為有機EL顯示裝置。
[實施例]
以下,藉由實施例及比較例更詳細地說明本發明。實施例及比較例中之「%」及「份」只要未特別記載,則為「質量%」及「質量份」。
[實施例1]
<偏光板之製作>
[偏光板:包含由延伸膜形成之偏光膜之偏光板之製造]
藉由乾式延伸使厚度30 μm之聚乙烯醇膜(平均聚合度約2400、皂化度99.9莫耳%以上)單軸延伸為約5倍,進而保持拉伸狀態不變,於40℃之純水中浸漬40秒鐘。其後,於碘/碘化鉀/水之質量比為0.044/5.7/100之染色水溶液中於28℃下浸漬30秒鐘而進行染色處理。
其次,於碘化鉀/硼酸/水之質量比為11.0/6.2/100之硼酸水溶液中於70℃下浸漬120秒鐘。繼而,利用8℃之純水洗淨15秒鐘後,於以300 N之張力保持之狀態下,於60℃下乾燥50秒鐘,繼而於75℃下乾燥20秒鐘,而獲得碘吸附配向於聚乙烯醇膜之厚度12 μm之偏光元件。
向所獲得之偏光元件與環烯烴膜(日本Zeon股份有限公司製造之ZF14)之間注入水系接著劑,利用夾輥貼合。一面將所獲得之貼合物之張力保持為430 N/m,一面於60℃下乾燥2分鐘而獲得於單面具有作為透明保護膜之環烯烴膜之偏光板I。再者,上述水系接著劑係向水100份中添加羧基改性聚乙烯醇(KURARAY POVAL KL318;可樂麗股份有限公司製造)3份、及水溶性聚醯胺環氧樹脂(Sumirez Resin650;Sumika Chemtex股份有限公司製造、固形物成分濃度30%之水溶液)1.5份而製備。
<偏光板於23℃ 50%下之平衡含水率>
將所製作之偏光板之試片(尺寸:寬度4 cm長度10 cm)於23℃、相對濕度50%之無塵室中保持1天並測定重量,其後使試片於105℃乾燥1小時並測定重量,利用Mitsubishi Chemical Analytech製造之CA-200型測定溫度23℃、相對濕度50%時之平衡含水率。將結果示於表1。
<相位差膜之製作>
[光配向膜形成用組合物之製備]
混合下述光配向性材料5份(數量平均分子量28000)與環戊酮(溶劑)95份,將所獲得之混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得光配向膜形成用組合物。
[聚合性液晶組合物之製備]
混合下述結構之聚合性液晶化合物B1(86.0份)、聚合性液晶化合物A1(14.0份)、聚丙烯酸酯化合物(調平劑)(BYK-361N;BYK-Chemie公司製造)(0.12份)、及光聚合起始劑2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369;Ciba Specialty Chemicals公司製造)(3.0份),而獲得包含聚合性液晶化合物B1及聚合性液晶化合物A1之聚合性液晶組合物(B1)。
聚合性液晶化合物B1:
聚合性液晶化合物A1:
[相位差膜之製造方法]
將環烯烴聚合物膜(COP;ZF-14;日本Zeon股份有限公司製造)使用電暈處理裝置(AGF-B10;春日電機股份有限公司製造)於輸出0.3 kW、處理速度3 m/min之條件下進行處理1次。於實施電暈處理之表面,利用棒式塗佈機塗佈上述光配向膜形成用組合物,於80℃下乾燥1分鐘,使用偏光UV照射裝置(附有偏光元件單元之SPOT CURE SP-7;牛尾電機股份有限公司製造),以100 mJ/cm2
之累計光量實施偏光UV曝光,而形成配向膜。利用橢圓偏光計 M-220(日本分光股份有限公司製造)測定所獲得之配向膜之厚度,結果為100 nm。
繼而,將棒式塗佈機之線設定為#30而以50 mm/sec之速度向上述配向膜上塗佈聚合性液晶組合物B1,並於120℃下乾燥1分鐘。其後,使用高壓水銀燈(Unicure VB-15201BY-A;牛尾電機股份有限公司製造),自塗佈有聚合性液晶組合物B1之面側照射紫外線(氮氣氛圍下、波長313 nm下之累計光量:500 mJ/cm2
),藉此形成相位差膜A與環烯烴聚合物膜之積層體。利用雷射顯微鏡(LEXT;Olympus股份有限公司製造)測定所獲得之相位差膜A之厚度,結果為2.3 μm。
<圓偏光板之製作>
以偏光板I之吸收軸與相位差膜A之遲相軸所成的角度(θ)成為45°之方式,使用丙烯酸系感壓式黏著劑(無色透明、無配向)貼合如上所述般製作之偏光板I之聚乙烯醇側、及相位差膜A與環烯烴聚合物膜之積層體之相位差膜A側,其後剝離相位差膜之環烯烴聚合物膜而製作圓偏光板。
<耐久性試驗>
於所獲得之圓偏光板之相位差膜側、偏光板側之兩側經由丙烯酸系感壓式黏著劑(無色透明、無配向)貼合於0.4 mm厚之玻璃(Corning公司製造),並測定相位差膜之相位差值。其後投入至90℃RH烘箱中500小時,再次測定相位差膜之相位差值,並求出差異。將相位差值之差示於表1。又,藉由以下之基準將其耐久性評價示於表1。
耐久性評價
○:差異未達1 nm。
△:差異為1 nm以上且未達10 nm。
×:差異為10 nm以上。
於表1中記載偏光板之構成材料及相位差膜之主要構成材料。
[實施例2]
<偏光板之製作>
[偏光板:包含由包含聚合性液晶化合物之組合物形成之偏光膜的偏光板之製造]
(配向層形成用組合物之製造)
混合下述中所記載之聚合物2份及鄰二甲苯98份,將所獲得之混合物於80℃下攪拌1小時,藉此獲得作為光配向膜形成用組合物之配向層形成用組合物。
・具有下述所示之光反應性基之聚合物(數量平均分子量28000) 2份
(偏光層形成用組合物之製造)
混合下述成分,於80℃下攪拌1小時,藉此獲得偏光層形成用組合物。
・式(1-6)所表示之聚合性液晶化合物 75份
・式(1-7)所表示之聚合性液晶化合物 25份
・下述所示之二色性色素(1) 2.8份
・下述所示之二色性色素(2) 2.8份
・下述所示之二色性色素(3) 2.8份
・下述所示之聚合起始劑 6份
2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369;CibaSpecialty Chemicals公司製造)
・下述所示之調平劑 1.2份
聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-Chemie公司製造)
・下述所示之溶劑 250份
環戊酮
(偏光板之製造)
對作為基材(透明保護膜)層之三乙醯纖維素膜(TAC;KC2UA;Konica Minolta股份有限公司製造)之表面實施電暈處理(AGF-B10、春日電機股份有限公司製造)。使用棒式塗佈機將配向層形成用組合物塗佈至實施過電暈處理之膜表面後,於設定為120℃之乾燥烘箱中乾燥1分鐘,而獲得配向層用塗敷層。於配向層用塗敷層上使用偏光UV照射裝置(SPOT CURE SP-7;牛尾電機股份有限公司製造),以50 mJ/cm2
(313 nm基準)之累計光量照射偏光UV而形成配向層。使用棒式塗佈機將偏光層形成用組合物塗佈至所獲得之配向層上後,於設定為110℃之乾燥烘箱中乾燥1分鐘。其後使用高壓水銀燈(Unicure VB-15201BY-A、牛尾電機股份有限公司製造)照射紫外線(氮氣氛圍下、波長:365 nm、波長365 nm下之累計光量:1000 mJ/cm2
),藉此獲得配向有聚合性液晶化合物及二色性色素之偏光板。
除使用該偏光板以外,與實施例1同樣地製作圓偏光板,並實施評價。將結果示於表1。
[實施例3]
使用環烯烴聚合物膜(COP;ZF-14;日本Zeon股份有限公司製造)代替三乙醯纖維素膜以作為基材(透明保護膜)層,除此以外,與實施例2同樣地製作偏光板及圓偏光板,並實施評價。將結果示於表1。
[實施例4]
關於相位差膜,使用日本專利特開2016-81035號公報中所記載之下述聚合性化合物B2代替聚合性液晶化合物B1,除此以外,與實施例2同樣地製作偏光板及圓偏光板,並實施評價。將結果示於表1。
聚合性化合物B2
[實施例5]
關於相位差膜,使用下述聚合性化合物B3代替聚合性液晶化合物B1,除此以外,與實施例2同樣地製作偏光板及圓偏光板,並實施評價。將結果示於表1。
聚合性化合物B3
[比較例1]
作為偏光板,於偏光元件之兩側使用三乙醯纖維素膜(TAC;KC2UA;Konica Minolta股份有限公司製造)作為透明保護膜,除此以外,與實施例1同樣地製作偏光板及圓偏光板,並實施評價。將結果示於表1。
[比較例2]
作為偏光板之保護膜,於單面使用三乙醯纖維素膜(TAC;KC2UA;Konica Minolta股份有限公司製造),於另一單面使用環烯烴聚合物膜(COP;ZF-14;日本Zeon股份有限公司製造),並於偏光板之三乙醯纖維素膜側貼合相位差層,除此以外,與實施例1同樣地製作偏光板及圓偏光板,並實施評價。將結果示於表1。
[比較例3]
使用與實施例4同樣之聚合性液晶化合物作為相位差膜之聚合性液晶化合物,除此以外,與比較例2同樣地製作偏光板及圓偏光板,並實施評價。將結果示於表1。
[比較例4]
使用與實施例5同樣之聚合性液晶化合物作為相位差膜之聚合性液晶化合物,除此以外,與比較例2同樣地製作偏光板及圓偏光板,並實施評價。
[參考例1]
使用環烯烴聚合物膜(COP;ZD-12;日本Zeon股份有限公司製造)作為相位差膜,除此以外,與比較例1同樣地製作偏光板及圓偏光板,並實施評價。將結果示於表1。
[表1]
偏光板 | 相位差膜 | 耐久性試驗(90℃/500小時後之正面相位差值變化) | 耐久性評價 | ||||
透明保護膜 (厚度) | 偏光膜 | 透明保護膜 (厚度) | 偏光板於23℃ 50%下之平衡含水率 | 聚合性液晶化合物B之種類 | |||
比較例1 | TAC(25 μm) | 由延伸膜形成 | TAC(25 μm) | 3.4% | 聚合性液晶化合物B1 | -24 nm | × |
比較例2 | COP(23 μm) | 由延伸膜形成 | TAC(25 μm) | 2.7% | 聚合性液晶化合物B1 | -14 nm | × |
比較例3 | COP(23 μm) | 由延伸膜形成 | TAC(25 μm) | 2.7% | 聚合性液晶化合物B2 | -18 nm | × |
比較例4 | COP(23 μm) | 由延伸膜形成 | TAC(25 μm) | 2.7% | 聚合性液晶化合物B3 | -16 nm | × |
實施例1 | COP(23 μm) | 由延伸膜形成 | 無 | 1.4% | 聚合性液晶化合物B1 | -10 nm | △ |
實施例2 | TAC(25 μm) | 由包含聚合性液晶化合物之組合物形成 | 無 | 1.0% | 聚合性液晶化合物B1 | -6 nm | △ |
實施例3 | COP(23 μm) | 由包含聚合性液晶化合物之組合物形成 | 無 | 0.4% | 聚合性液晶化合物B1 | 0 nm | ○ |
實施例4 | COP(23 μm) | 由包含聚合性液晶化合物之組合物形成 | 無 | 0.4% | 聚合性液晶化合物B2 | 0 nm | ○ |
實施例5 | COP(23 μm) | 由包含聚合性液晶化合物之組合物形成 | 無 | 0.4% | 聚合性液晶化合物B3 | 0 nm | ○ |
參考例1 | TAC(25 μm) | 由延伸膜形成 | TAC(25 μm) | 3.4% | COP(由延伸膜形成) | 0 nm | ○ |
根據上述表1之結果可明確,偏光板於23℃50%(相對濕度)下之平衡含水率於實施例1~5中為1.5%以下,該情形時之耐久性為○及△,相對於此,於平衡含水率超過1.5%之比較例1~4之情形時耐久性為×,結果之差較明顯。關於參考例1,即便偏光板之平衡含水率超過1.5%,於使相位差膜成為包含延伸膜之相位差膜(不含聚合性液晶化合物之相位差膜)之情形時,耐久性亦良好。認為相位差膜並未受到偏光板中之水分之影響。
Claims (12)
- 一種圓偏光板,其係包含偏光板與相位差膜者,該偏光板係將包含二色性色素之偏光膜與厚度10μm以上且80μm以下之透明保護膜積層而成;該相位差膜係包含聚合性液晶化合物B之組合物之硬化物,且上述相位差膜具有厚度5μm以下,上述聚合性液晶化合物B係於分子結構中具有酯鍵之下述式(II)所表示之化合物,上述偏光板具有於溫度23℃且相對濕度50%下之平衡含水率1.5質量%以下,
- 如請求項1中之圓偏光板,其中二色性色素為偶氮色素。
- 如請求項1或2中之圓偏光板,其中透明保護膜為環狀烯烴系樹脂。
- 如請求項1或2之圓偏光板,其中上述偏光膜進而包含具有丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基作為聚合性基之聚合性液晶化合物A之硬化物。
- 如請求項1或2之圓偏光板,其中上述偏光膜於X射線繞射測定中顯示布勒格波峰。
- 如請求項4中之圓偏光板,其中該聚合性液晶化合物A之硬化物顯示出層列型液晶相,且於水平配向狀態下硬化。
- 如請求項1或2之圓偏光板,其中上述相位差膜滿足下述式(1),100≦Re(550)≦180 (1)[式中,Re(550)表示波長550nm下之面內相位差值]。
- 如請求項1或2之圓偏光板,其中上述相位差膜滿足式(2),Re(450)/Re(550)<1 (2)[式中,Re(450)及Re(550)分別表示波長450nm及550nm下之面內相位差值]。
- 如請求項1或2之圓偏光板,其中上述相位差膜之遲相軸與上述偏光 膜之吸收軸所成的角度實質上為45°。
- 如請求項1或2之圓偏光板,其中上述聚合性液晶化合物B具有丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基中之至少一種聚合性基。
- 如請求項1或2之圓偏光板,其中偏光板僅於偏光膜之單面積層有透明保護膜。
- 一種有機EL顯示裝置,其包含如請求項1至11中任一項之圓偏光板。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-022659 | 2019-02-12 | ||
JP2019022659 | 2019-02-12 |
Publications (2)
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TW202040181A TW202040181A (zh) | 2020-11-01 |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017111264A (ja) | 2015-12-16 | 2017-06-22 | コニカミノルタ株式会社 | 偏光板保護フィルムの製造方法及び偏光板の製造方法 |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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