CN112639553B - 液晶膜、偏振片、圆偏振片及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薄、取向不均匀少且面内均匀性高的液晶膜、偏振片、圆偏振片及图像显示装置。前述液晶膜在透明基材上依次包含光取向层和液晶层,透明基材的厚度为10~25μm,前述光取向层由含有防静电剂的光取向层形成用组合物形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶膜、偏振片、圆偏振片及图像显示装置。
背景技术
以往,具有使用聚合性液晶化合物形成的液晶层的液晶膜被用作相位差膜或高功能薄膜。这样的液晶膜例如通过在基材上设置光取向层,在该光取向层上涂布含有聚合性液晶化合物的组合物,利用光取向层的取向限制力使排列的聚合性液晶化合物聚合而固定取向状态来制作。此时,通过聚合性液晶化合物的选择或其取向状态的控制,能够获得具有具备所期望的光学特性的液晶层的液晶膜。
例如,在专利文献1中记载了形成对液晶化合物赋予一定的取向的层而作为光学各向异性层。
并且,为了获得缺陷少的液晶膜,如专利文献2中记载那样,提出了使用光取向层代替以往使用的摩擦取向层。在使用光取向层的情况下,能够以非接触的方式进行对光取向层赋予取向限制力的工艺。因此,能够抑制由伴随摩擦的异物引起的不均匀及缺陷。
作为适用液晶膜的显示装置,例如可举出液晶显示装置或有机EL显示装置。这些显示装置不断地进行高清化、高动态范围化,不断地要求像素间距更细、白色亮度更高、黑显示性能更黑。并且,要求即使在户外的阳光照射或明亮的照明下等也能够视觉辨认。
伴随这样的显示装置的高性能化,在液晶膜中除了由异物引起的缺陷以外,由于各种因素产生的相位差不均匀对显示装置的显示品质带来的影响变得不能忽视。因此,提出了各种抑制液晶膜的相位差不均匀的方法。
例如,在专利文献3中记载了一种光学补偿薄膜的制造方法,其在长条基材上涂设含有溶剂和液晶性化合物的涂布液,接着,将该涂膜中的液晶性化合物的取向固定化,形成光学各向异性层,在该光学补偿薄膜的制造方法中,通过对基材或光取向层的表面电位、涂布液或涂布环境温度、风速及涂膜中的残留溶剂量或取向的控制条件进行各种调整,获得没有不均匀或偏差的光学补偿薄膜。
并且,在专利文献4中记载了一种光学补偿薄膜的制造方法,其包括在形成有取向膜层的透明的带状薄膜上涂布含有液晶性化合物的涂布液后,使涂布层干燥,使干燥后的涂布层固化的工序,在该光学补偿薄膜的制造方法中,从干燥至涂布层中的固体成分浓度达到80%以上后至涂布层的固化结束的工序将带状薄膜的涂布层附近的带状薄膜的宽度方向的干燥风成分的风速设为0.7m/秒以下。并记载了由此抑制由干燥风引起的液晶化合物的排列状态的紊乱,降低慢轴的偏移或偏差。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-094838号公报
专利文献2:日本特开2000-086786号公报
专利文献3:日本特开2002-277637号公报
专利文献4:日本特开2008-224968号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来,不仅要求优异的显示性能,还要求薄型轻量或者能够弯折的显示装置。为了实现这样的显示装置,要求液晶膜兼顾自支撑性和基材的薄度。发明人等在为了使用以往难以使用的薄基材来获得液晶膜而进行深入研究的过程中,发现产生以往未发现的微细的取向不均匀。
因此,在上述高动态范围化的显示装置或以往未设想到的极端明亮的环境下的使用中,存在色调变化被强调而容易被视觉辨认的问题。
因此,本发明的课题在于消除上述以往技术的问题点,并提供一种薄且取向不均匀少、面内均匀性高的液晶膜、偏振片、圆偏振片及图像显示装置。
用于解决技术课题的手段
发明人等为了解决上述课题而努力的结果,发现通过下述结构能够解决上述课题。即,本发明如下所述。
[1]一种液晶膜,其在透明基材上依次包含光取向层和液晶层,
透明基材的厚度为10μm~25μm,
光取向层由含有防静电剂的光取向层形成用组合物形成。
[2]根据[1]所述的液晶膜,其中,光取向层形成用组合物含有光取向性聚合物。
[3]根据[2]所述的液晶膜,其中,光取向性聚合物由丙烯酸酯骨架、甲基丙烯酸酯骨架、硅氧烷骨架及聚苯乙烯骨架中的任一种形成。
[4]根据[2]或[3]所述的液晶膜,其中,光取向性聚合物具有丙烯酸酯骨架、甲基丙烯酸酯骨架及硅氧烷骨架中的任一种。
[5]根据[2]至[4]中任一项所述的液晶膜,其中,光取向性聚合物含有丙烯酸酯骨架或甲基丙烯酸酯骨架。
[6]根据[2]至[5]中任一项所述的液晶膜,其中,光取向层形成用组合物还含有交联剂、交联促进剂及交联引发剂中的至少任一种。
[7]根据[2]至[6]中任一项所述的液晶膜,其中,光取向层形成用组合物还含有酸淬灭剂。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的液晶膜,其中,防静电剂为低分子离子性化合物。
[9]根据[8]所述的液晶膜,其中,低分子离子性化合物由无机阳离子或有机阳离子和有机阴离子形成。
[10]根据[9]所述的液晶膜,其中,有机阴离子为双(氟烷基磺酰基)亚胺。
[11]根据[1]至[10]中任一项所述的液晶膜,其中,透明基材与光取向层直接接触。
[12]根据[1]至[11]中任一项所述的液晶膜,其中,透明基材为含有聚酯添加剂或糖酯化合物的纤维素酰化物膜。
[13]根据[12]所述的液晶膜,其中,所述透明基材的Re(550)为10nm以下,或所述透明基材的Rth(550)为-20nm~20nm。
[14]根据[1]至[13]中任一项所述的液晶膜,其中,Re(550)为100nm~250nm。
[15]一种偏振片,其包含[14]所述的液晶膜和起偏器,透明基材与起偏器直接或经由粘接层接触。
[16]根据[15]所述的偏振片,其中,液晶膜的Re(550)为120nm~160nm,并且满足下述式(1)及式(2):
0.6<Re(450)/Re(550)<1.0(1)
1.0<Re(650)/Re(550)<1.2(2)。
[17]一种圆偏振片,其在[16]所述的偏振片中,液晶膜的慢轴与起偏器的吸收轴以40°~50°交叉配置而成。
[18]一种图像显示装置,其具备包含[17]所述的圆偏振片的防反射膜。
发明效果
根据本发明,能够提供一种薄且取向不均匀少、面内均匀性高的液晶膜、偏振片、图像显示装置。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的液晶膜的一例的剖视图。
图2是实施制作本发明的液晶膜的制造方法的制造装置的一例的示意图。
图3是示意性地表示具有本发明的液晶膜的本发明的偏振片的一例的剖视图。
图4是示意性地表示本发明的图像显示装置的一例的剖视图。
具体实施方式
以下,举出本发明的实施方式详细进行说明。此外,本说明书中,用“~”表示的数值范围是指包含记载于其前后的数值作为下限值和上限值的范围。
并且,关于角度“正交”及“平行”是指严格的角度±10°的范围,关于角度“相同”及“不同”能够以其差是否小于5°为基准进行判断。
并且,在本说明书中,“可见光”是指380nm~780nm。并且,在本说明书中,在对测定波长没有特别附注的情况下,测定波长为550nm。
接着,对本说明书中使用的术语进行说明。
<慢轴>
在本说明书中,“慢轴”是指在面内折射率变为最大的方向。另外,相位差膜的慢轴是指相位差膜整体的慢轴。
<Re(λ)、Rth(λ)>
面内延迟及厚度方向的延迟的值是指使用AxoScanOPMF-1(Opto Science,Inc.制),并使用测定波长的光进行测定的值。
具体而言,通过利用AxoScan OPMF-1输入平均折射率((nx+ny+nz)/3)和膜厚(d(μm)),计算出如下:
慢轴方向(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d。
另外,尽管R0(λ)显示为利用AxoScan OPMF-1计算出的数值,但是指Re(λ)。
〔液晶膜〕
本发明的液晶膜在透明基材上依次包含光取向层和液晶层,
透明基材的厚度为10μm~25μm,
光取向层由含有防静电剂的光取向层形成用组合物形成。
并且,作为优选的结构,本发明的液晶膜在长条状的透明基材上依次包含分别设置为长条状的光取向层、液晶层。
以下对该液晶膜详细进行说明。另外,关于后述的相位差值或厚度等物理特性值,通常为用于之后的使用的部分(典型地为宽度方向的中央区域)中的值。
图1是示意性地表示本发明的液晶膜的一例的剖视图。图1是在与液晶膜的长度方向垂直的方向的剖视图。图1所示的液晶膜10具有依次层叠透明基材1(以下,称为基材)、光取向层2及液晶层3而成的结构。
另外,在图1中,基材1、光取向层2、液晶层3以等宽描绘,但在实际的制造上,通常基材1设置为比光取向层2宽,液晶层3设置为比光取向层2窄。然而,根据需要,液晶层3也可以设置为比光取向层2宽,比基材1窄。
另外,在以下说明中,将液晶膜延伸的方向作为长度方向,将与长度方向正交的方向作为宽度方向。
通常,液晶膜是在基材上依次层叠取向膜、液晶层来制造。取向膜在涂布形成液晶层的液晶性组合物之前进行取向处理而赋予取向限制力,通过该取向限制力控制液晶分子的取向,由此获得所期望的光学特性。为了生产率良好地实施这些工序,获得高品质且均匀的液晶膜,通常适用卷对卷工艺。如上所述,在卷对卷工艺中为了获得均匀且没有不均匀的涂膜,进行涂布方法的研究或各区域中的风速的控制。并且,通过精密地控制组合物的结构或温度条件来进行严格控制液晶分子的取向。
并且,在卷对卷工艺中,在从基材辊送出基材时,在料片从输送辊脱离时及各种涂布液从涂布头转移到料片时等容易产生剥离静电。这样的剥离静电不仅带来防爆上的问题,而且在放电时引起意外的面状故障(凹凸的产生或物质的改性),因此采取对料片的表面进行除电处理等措施来抑制料片的静电。
然而,发明人等发现,在使用薄的基材制造液晶膜的研究中,虽然通过采取以往已知的这些措施能够抑制以往已知的取向不均匀的产生,但不能消除微细的取向不均匀。对该微细的取向不均匀进行了详细分析,结果不伴随各层的凹凸或物质的改性或者局部存在等,仅液晶层的取向轴向不希望的方向变化。
尚不清楚该现象如何发生,但发明人等认为,若基材变薄,则在料片的取向层侧的表面和其相反的一侧的面分别产生的静电相互影响,因此除电的效果限定,局部的静电容易残留,结果光取向层的取向限制力的方向或者聚合性液晶组合物中的液晶分子的取向方向受到由残留静电引起的电场的影响而偏移,由此引起微细的取向不均匀。
与此相对,本发明的液晶膜的光取向层(光取向层形成用组合物)含有防静电剂。由此,能够抑制由基材的静电引起的微细的取向不均匀的产生,即使是薄的基材,也能够与使用以往的基材时同样地获得没有取向不均匀的均匀的取向状态。因此,能够获得薄且组装到显示装置时的面板色调变化少,面内均匀性高的液晶膜。
本发明的液晶膜可以具有至少Re(550)为10nm以上的面内相位差。优选为Re(550)在100nm~250nm的范围内,当在该范围内时,能够用作各种光学补偿薄膜或波长板。更优选为Re(550)在120nm~160nm的范围内,当在该范围内时,能够用作λ/4波长板。
并且,关于液晶膜的面内相位差,优选各波长下的面内相位差满足以下关系。
0.6<Re(450)/Re(550)<1.0
1.0<Re(650)/Re(550)<1.2
当满足该关系时,能够在宽频带范围内进行均匀的偏振转换,在用作各种光学补偿薄膜或波长板时能够发挥色调变化少的良好的性能。
<透明基材>
透明基材1的厚度为10μm~25μm,且透明。从能够获得适于连续生产、均匀且高品质的液晶膜的方面考虑,优选为长条状。
作为这样的透明的基材,可举出纤维素酰化物膜、丙烯酸膜、聚碳酸酯膜、环烯烃膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜及由玻璃形成的透明膜材料等。从兼具薄度和强度、柔软性的观点考虑,透明基材1优选为纤维素酰化物膜、丙烯酸膜、聚碳酸酯膜、环烯烃膜及聚对苯二甲酸乙二酯膜等树脂膜。
从作为偏振片保护膜使用时容易控制偏振状态的观点考虑,透明基材1的面内相位差Re(550)优选为10nm以下,更优选为5nm以下,进一步优选为3nm以下。下限并没有特别限制,可举出0nm。
并且,从抑制立体方向的光学影响的观点考虑,透明基材1的厚度方向相位差Rth(550)优选在-20nm~20nm的范围内,更优选在-10nm~10nm的范围内,进一步优选在-5nm~5nm的范围内。
如上所述,透明基材1的厚度为10μm~25μm。更优选为15μm~23μm。当在该范围内时,则通过研究料片操作性,能够确保与使用以往的厚度(典型地为40μm以上)的基材时相同的涂布性。
并且,当透明基材1为长条状时,其长度优选为100m~10000m,更优选为250m~7000m,进一步优选为1000m~6000m。并且,宽度优选为400mm~3000mm,更优选为500mm~2500mm,进一步优选为600mm~1750mm。当在该范围内时,则在确保卷对卷工艺中的经济性的同时,即使是与以往已知的具有40μm~80μm的厚度的基材相比自支撑性差的薄的基材,也能够通过对料片操作性或卷绕形态的研究,制造长度方向、宽度方向的均匀性优异,抑制了在辊状态下产生的粘连或由摩擦引起的面状缺陷产生的液晶膜。
(纤维素酰化物膜)
作为在本发明中使用的基材,能够使用纤维素酰化物膜。从兼具透明性和强度,即使薄也与其他材料相比富有自立性的方面考虑,优选使用。作为纤维素酰化物膜,能够使用含有纤维素酰化物树脂,进一步根据需要含有添加剂的薄膜。纤维素酰化物膜能够通过溶液制膜来制作,并且也可以使用熔融制膜来制作。
作为纤维素酰化物树脂,能够使用三乙酰纤维素、醋酸丁酸纤维素及乙酰基的一部分被高级酰基、芳香族酰基、烷氧基或取代烷氧基取代的纤维素。在纤维素酰化物中,对于纤维素对羟基的取代度并没有特别限定,为了赋予适度的透湿性或吸湿性,纤维素对羟基的酰基取代度优选为2.00~3.00。而且优选取代度为2.30~2.98,更优选为2.70~2.96,进一步优选为2.80~2.94。
作为添加剂,能够使用例如日本特开2005-154764号公报、日本特开2013-228720号公报、日本特开2014-081619号公报、日本特开2014-178519号公报、日本特开2015-227956号公报、日本特开2016-006439号公报、日本特开2016-164668号公报、日本特开2017-106975号公报中记载的各种添加剂。
作为添加剂的优选的一例,可举出具有由下述通式(1)表示的重复单元的聚酯添加剂。
通式(1)
[化学式1]
(通式(1)中,X、Y表示2价的连接基团。)
作为X,可举出可以具有取代基的、碳原子数2~20的亚烷基、聚氧化烯基、亚烯基、亚苯基、亚萘基或2价的杂环芳香族基团。另外,上述亚烷基、亚烯基及聚氧化烯基中的亚烷基可以具有脂环结构。
作为Y,可举出可以具有取代基的、碳原子数2~20的亚烷基、聚氧化烯基、亚烯基、亚苯基、亚萘基或2价的杂环芳香族基团。另外,上述亚烷基、亚烯基及聚氧化烯基中的亚烷基可以具有脂环结构。
在这些2价的连接基团中可以含有氧原子、氮原子等除碳以外的分子。作为上述取代基,可举出烷基、烷氧基、羟基、烷氧基取代烷基及羧基等。
作为由上述通式(1)表示的重复单元,从相位差特性和薄膜的弹性模量优异的方面考虑,优选X表示碳原子数2~10的非环状的2价的连接基团,Y表示含有3~6元环的脂环结构的碳原子数3~12的连接基团。脂环结构优选为3~6元环,更优选为5~6元环,具体而言,可举出环丙烯基、1,2-环丁烯基、1,3-环丁烯基、1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基及1,4-亚环己基等。
具有由上述通式(1)表示的重复单元的聚酯添加剂的羟基末端的氢原子可以被源自一元羧酸的酰基(以下,也称为一元羧酸残基)取代(以下,也称为羟基末端的氢原子被密封)。此时,上述聚酯的两末端成为一元羧酸残基。通过利用疎水性官能团保护末端,抑制添加剂的凝聚力,对薄膜的相溶性或化合物的操作性变得良好,并且能够获得温湿度稳定性、偏振片的起偏器耐久性优异的薄膜。
其中,残基是指上述聚酯的部分结构,表示具有形成上述聚酯的单体的特征的部分结构。例如,由一元羧酸R-COOH形成的一元羧酸残基为R-CO-。作为R,可举出可以具有取代基的碳原子数1~10的烷基、脂环烷基及芳香族基团。优选为脂肪族一元羧酸残基,更优选一元羧酸残基为碳原子数2~10的脂肪族一元羧酸残基,进一步优选为碳原子数2~3的脂肪族一元羧酸残基,尤其优选为碳原子数2的脂肪族一元羧酸残基。
从改善起偏器耐久性的观点考虑,上述聚酯的羟基值优选为10mgKOH/g以下,更优选为5mgKOH/g以下,尤其优选为0mgKOH/g。并且,上述聚酯的数均分子量(Mw)优选为500~3000,更优选为700~2000。当在该范围内时,能够获得相溶性优异且制造或使用薄膜时的添加剂的挥发较少并且稳定的薄膜。
并且,作为添加剂的优选的另一例,能够使用糖骨架结构中的能够取代的基团(例如,羟基、羧基)中的至少一个和至少一种取代基进行酯键合而成的化合物(糖酯化合物)。更具体而言,优选使用具有1~12个吡喃糖结构或呋喃糖结构中的至少一种的化合物(M),或者将键合2个呋喃糖结构或者吡喃糖结构中的至少一种而成的化合物(D)的羟基(以下,简称为OH基)的全部或者一部分烷基酯化而得的糖酯化合物。
作为化合物(M)的例子,可举出葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖及阿拉伯糖,优选为葡萄糖、果糖,更优选为葡萄糖。
作为化合物(D)的例子,可举出乳糖、蔗糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖、水苏糖、麦芽糖醇、乳糖醇、乳果糖、纤维二糖、麦芽糖、纤维三糖、麦芽三糖、棉子糖及蔗果三糖。除此以外,还可举出龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖、木三糖及半乳糖苷蔗糖。其中,优选葡萄糖、蔗糖或乳糖。
为了使化合物(M)及化合物(D)中的OH基的全部或者一部分烷基酯化,优选使用脂肪族一元羧酸、具有脂环结构的一元羧酸、芳香族一元羧酸。作为这样的一元羧酸,可举出乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、苯甲酸及环己烷羧酸等。也可以同时使用两种以上这些一元羧酸。
作为其他添加剂,也可以添加增塑剂、紫外线吸收剂、交联剂、消光剂(气相合成二氧化硅等无机微粒)、抗氧化剂及自由基清除剂等。如后所述,在使本发明的相位差膜的基材兼作偏振片保护膜来构成偏振片的情况下,从赋予提高起偏器的耐久性的作用的观点考虑,优选进一步含有由下述通式(2)表示的化合物。
通式(2)
[化学式2]
(通式(2)中,R11、R13及R15分别独立地表示氢原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数3~20的环烷基、碳原子数2~20的烯基或碳原子数6~20的芳香族基团。)
这样的化合物能够使用例如国际公开公报WO2014/112575号公报中记载的化合物。
在本发明中使用的纤维素酰化物膜能够使用发明协会公开技报(公技编号2001-1745、发明协会)中记载的方法来制作。
这些纤维素酰化物膜能够根据需要在单轴或双轴上拉伸处理而得,优选为能够使用在宽度方向上拉伸的薄膜。并且,也可以在倾斜方向上拉伸。作为向一个方向的拉伸倍率,优选为1.02倍~1.50倍,更优选为1.05倍~1.30倍。通过拉伸向拉伸方向的强度增加,因此即使薄也能够改善料片操作性。
在纤维素酰化物膜中,玻璃化转变温度(Tg)可以为140℃~200℃,优选为170℃~200℃,更优选为180℃~200℃,进一步优选为185℃~200℃,最优选为190℃~200℃。当在该范围内时,对热挠曲的耐性变得更优异,在伴随加热等的液晶膜的制造工序中,即使基材薄也能够没有特别困难地制作均匀且取向状态被精密控制的液晶膜。玻璃化转变温度能够通过动态粘弹性测定装置求出其tanδ的峰值。
<光取向层>
本发明中使用的光取向层2由含有防静电剂的光取向层形成用组合物形成。光取向层2形成于基材1上,是用于通过其取向限制力使形成于光取向层2上的液晶层3的液晶化合物取向的层。
光取向层的厚度只要能够发挥取向功能则并没有特别限定,优选为0.01μm~5μm,更优选为0.05μm~2μm,进一步优选为0.1μm~0.5μm。当在该范围内时,能够发挥优异的取向限制力,且抑制异物缺陷的效果高。
基材1及光取向层2可以直接接触设置,也可以使功能层夹在基材1与光取向层2之间。作为这样的功能层,可举出阻挡层、冲击缓和层及易粘接层等。
光取向层优选通过光取向层形成用组合物的涂布干燥,在基材1上形成成为光取向层的材料层后,通过基于直线偏振的紫外线的照射来形成。另外,成为该光取向层的材料(光取向材料)能够适用能够适用光取向的方法的各种材料,作为优选的实施方式,例如能够使用光二聚化型材料,尤其是含有肉桂酸衍生物的化合物。并且,也能够优选使用偶氮化合物等光异构化材料。
从即使在聚合性液晶组合物的涂膜下也维持取向限制力的观点考虑,光取向层优选为难以被聚合性液晶组合物中所含有的溶剂溶解、溶胀的材料。作为这样的一例,优选使用含有具有光取向性基团的聚合物、根据需要的交联剂、以及根据需要的交联促进剂或交联反应引发剂的光取向层形成用组合物来形成。并且,从实现光取向层和液晶层的密合的观点考虑,优选使用具有接近液晶层的疎水性的、具有光取向性基团的聚合物。例如,能够使用日本特开平6-289374号公报、日本特表平10-506420号公报、日本特表2009-501238号公报、日本特开2012-078421号公报、日本特开2015-106062号公报、日本特开2016-079189号公报等中记载的光取向性的丙烯酸酯聚合物、日本特开2012-037868号公报、日本特开2014-026261号公报、日本特开2015-026050号公报等中记载的光取向性聚硅氧烷、日本特开2015-151548号公报、日本特开2015-151549号公报、日本特开2016-098249号公报等中记载的光取向性的聚苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、日本特开2012-027471号公报、日本特表2015-533883号公报等中记载的光取向性的聚降冰片烯聚合物等。
作为具有光取向性基团的聚合物具有的光取向性基团,是指具有通过照射具有各向异性的光(例如,平面偏振等)而引起再排列或各向异性的化学反应的光取向功能的基团,从取向的均匀性优异,热稳定性及化学稳定性也变得良好的方面考虑,优选为通过光的作用而产生二聚化及异构化中的至少一个的光取向性基团。
作为通过光的作用而二聚化的光取向性基团,例如可优选举出具有选自由肉桂酸衍生物(M.Schadt et al.,J.Appl.Phys.,vol.31,No.7,page 2155(1992))、香豆素衍生物(M.Schadt et al.,Nature.,vol.381,page 212(1996))、查耳酮衍生物(小川俊博等、液晶讨论会讲演议事录,2AB03(1997))、马来酰亚胺衍生物及二苯甲酮衍生物(Y.K.Jang etal.,SID Int.Symposium Digest,P-53(1997))组成的组中的至少一种衍生物的骨架的基团等。
另一方面,作为通过光的作用而异构化的光取向性基团,例如可优选举出具有选自由偶氮苯化合物(K.Ichimura et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,298,221(1997))、芪化合物(J.G.Victor and J.M.Torkelson,Macromolecules,20,2241(1987))、螺哌喃化合物(K.Ichimura et al.,Chemistry Letters,page 1063(1992);K.Ichimura et al.,ThinSolid Films,vol.235,page 101(1993))、肉桂酸化合物(K.Ichimura et al.,Macromolecules,30,903(1997))及亚肼基-β-酮酯化合物(S.Yamamura et al.,LiquidCrystals,vol.13,No.2,page 189(1993))组成的组中的至少一种化合物的骨架的基团等。
作为光取向性基团,优选为具有选自由肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查耳酮衍生物及马来酰亚胺衍生物、偶氮苯化合物、芪化合物及螺哌喃化合物组成的组中的至少一种衍生物的骨架的基团,更优选具有肉桂酸衍生物骨架或香豆素衍生物骨架的基团。
具有光取向性基团的聚合物的主链的结构并没有特别限定,可举出公知的结构,例如可举出丙烯酸酯骨架、甲基丙烯酸酯骨架、硅氧烷骨架及聚苯乙烯骨架,优选为丙烯酸酯骨架、甲基丙烯酸酯骨架或硅氧烷骨架,更优选为丙烯酸酯骨架或甲基丙烯酸酯骨架。
另外,丙烯酸酯骨架为由源自丙烯酸酯化合物(具有丙烯酰基的化合物)的重复单元构成的骨架。即,具有光取向性基团的聚合物优选为含有源自具有光取向性基团的丙烯酸酯化合物的重复单元的聚合物。
并且,甲基丙烯酸酯骨架为由源自甲基丙烯酸酯化合物(具有甲基丙烯酰基的化合物)的重复单元构成的骨架。即,具有光取向性基团的聚合物优选为含有源自具有光取向性基团的甲基丙烯酸酯化合物的重复单元的聚合物。
并且,聚苯乙烯骨架是指由源自苯乙烯的重复单元构成的骨架。即,具有光取向性基团的聚合物优选为含有源自具有光取向性基团的苯乙烯化合物的重复单元的聚合物。
并且,硅氧烷骨架为聚合物主链由Si-O键构成的骨架。
作为具有光取向性基团的聚合物,优选为具有由式(A)表示的重复单元的聚合物。
[化学式3]
上述式(A)中,RA1表示氢原子或甲基。
LA1表示单键或2价的连接基团。
作为由LA1表示的2价的连接基团,例如可举出可以具有取代基的2价的烃基(例如,碳原子数1~10(优选为,1~5)的亚烷基、碳原子数1~10的亚烯基及碳原子数1~10的亚炔基等2价的脂肪族烃基、亚芳基等2价的芳香族烃基)、2价的杂环基、-O-、-S-、-N(Q)-、-CO-或将它们组合而成的基团(例如,-O-2价的烃基-、-(O-2价的烃基)p-O-(p表示1个以上的整数)及-2价的烃基-O-CO-等)。Q表示氢原子或取代基。
其中,作为由LA1表示的2价的连接基团,优选为组合选自由可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状、支链状或环状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数6~12的亚芳基、-O-、-CO-及-N(Q)-组成的组中的至少两个以上的基团而成的2价的连接基团。Q表示氢原子或取代基。
RA2、RA3、RA4、RA5及RA6分别独立地表示氢原子或取代基。
作为RA2、RA3、RA4、RA5及RA6,优选分别独立地为卤原子、碳原子数1~20的直链状、支链状或者环状的烷基、碳原子数1~20的直链状的卤化烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数6~20的芳基、碳原子数6~20的芳氧基、氰基、氨基或由下述式(3)表示的基团。
[化学式4]
其中,上述式(3)中,*表示键合位置。
RA7表示1价的有机基团。作为RA7表示的1价的有机基团,例如可举出碳原子数1~20的直链状或环状的烷基。
光取向材料优选具有能够与后述的交联剂反应的交联性基团。交联性基团的种类并没有特别限制,可举出羟基、羧基、氨基、自由基聚合性基团(例如,丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基及烯丙基)及阳离子聚合性基团(例如,环氧基、环氧环己基及氧杂环丁基)。
当光取向材料为具有上述光取向性基团的聚合物时,聚合物可以含有具有交联性基团的重复单元,具有上述光取向性基团的重复单元可以进一步具有交联性基团。
(交联剂)
为了抑制由本发明中使用的光取向膜聚合性液晶组合物中所含有的溶剂引起的溶解、溶胀,赋予膜的机械强度,根据需要能够添加交联剂。作为交联剂,可以为能够连锁聚合的单体,并且也可以为加聚型组合物。并且,也可以使上述光取向性聚合物参与交联反应。
作为能够连锁聚合的单体,可举出(甲基)丙烯酸酯化合物、环氧化合物及氧杂环丁烷化合物等。从提高膜强度的方面考虑,优选为多官能性的单体。并且,通过利用能够共聚的官能团修饰上述光取向性聚合物,也能够与这些交联剂共聚。
在交联反应时,能够根据需要添加促进交联反应的交联促进剂或者引发交联反应本身的交联引发剂。当使用上述交联剂时,从提高薄膜的生产率而获得稳定且均匀的光取向膜的观点考虑,优选含有交联促进剂或交联引发剂中的至少任一种。尤其当使用能够连锁聚合的单体时,优选作为交联引发剂同时使用各种聚合引发剂。只要是(甲基)丙烯酸酯化合物,则能够使用光自由基产生剂、热自由基产生剂。并且,只要是环氧化合物、氧杂环丁烷化合物,则能够使用光阳离子产生剂、热阳离子产生剂、热阴离子产生剂。并且,当使用光自由基产生剂、光阳离子产生剂时,能够同时使用增感剂。
作为交联剂的添加量,相对于光取向层形成用组合物的总固体成分量,优选为25~70质量%,更优选为40~60质量%。
另外,固体成分是指构成除溶剂以外的光取向层的材料,即使其性状为液态,也作为固体成分计算。
(防静电剂)
在本发明中使用的光取向层形成用组合物中添加的防静电剂只要是与光取向层的相溶性优异,不对透明性及耐久可靠性造成影响,能够降低层表面的电阻,抑制静电的局部存在的防静电剂,则能够利用各种化合物。作为一例,能够利用导电性聚合物、具有离子性侧链的聚合物、具有阳离子(例如,有机阳离子或无机阳离子)和阴离子(优选为,有机阴离子)的低分子离子性化合物等。从化合物的色相或对光取向层的相溶性的观点考虑,优选为低分子离子性化合物。
低分子离子性化合物是指分子量为1000以下的离子性化合物。并且,离子性化合物是由阳离子和阴离子构成的化合物(盐)。
作为构成低分子离子性化合物的阴离子,能够选自由甲基苯磺酸酯(CH3(C6H4)SO3 -)、羧基苯磺酸酯(COOH(C6H4)SO3 -)、苯甲酸酯(C6H5COO-)、高氯酸根(ClO4 -)、氢氧根(OH-)、三氟乙酸酯(CF3COO-)、三氟甲磺酸酯(CF3SO2 -)、四氟硼酸根(BF4 -)、四硼酸苄酯(B(C6H5)4 -)、六氟磷酸酯(PF6 -)、双(三氟甲磺酰基)亚胺(N(SO2CF3)2 -)、双(五氟乙烷磺酰基)亚胺(N(SOC2F5)2 -)、双(五氟乙烷羰基)亚胺(N(COC2F5)2 -)、双(全氟丁烷磺酰基)亚胺(N(SO2C4F9)2 -)、双(全氟丁烷羰基)亚胺(N(COC4F9)2 -)、三(三氟甲磺酰基)甲基化物(C(SO2CF3)3 -)及三(三氟甲烷羰基)甲基化物(C(SO2CF3)3 -)组成的组。从防静电能力优异的方面考虑,优选为双(三氟甲磺酰基)亚胺。
作为有机阳离子或无机阳离子,能够选自由锂离子、钠离子及钾离子等碱金属元素离子类、以及季铵系阳离子、季鏻系阳离子、咪唑鎓系阳离子、吡啶鎓系阳离子及吡咯烷系阳离子等具有氮原子或磷原子的有机鎓阳离子组成的组,从防静电性的观点考虑,基质中的迁移率变高的分子量小的阳离子较为良好。
其中,优选为无机阳离子,更优选为锂离子。
作为防静电剂的添加量,相对于光取向层形成用组合物的总固体成分量,优选为0.5质量%~10质量%,更优选为1质量%~7质量%,进一步优选为1质量%~5质量%。当在该范围内时,能够获得充分的取向不均匀的抑制效果,且能够将聚合性液晶组合物的涂膜内的液晶分子的取向状态保持为与未添加的情况相同。
另外,固体成分是指构成除溶剂以外的光取向层的材料,即使其性状为液态,也作为固体成分计算。
(酸淬灭剂)
在本发明中使用的光取向层形成用组合物中,根据需要可以含有酸淬灭剂。尽管机理尚不清楚,但通过含有酸淬灭剂,能够在光取向膜形成用组合物中或者光取向膜中抑制随时间的物性变化,能够呈现出稳定的取向限制力。作为酸淬灭剂,能够使用低亲核性的路易斯碱。
作为低亲核性的路易斯碱,可举出含氮化合物,例如可举出胺化合物(伯胺化合物、仲胺化合物、叔胺化合物)。更具体而言,能够利用二异丙基乙胺、二乙基丙胺及苄基二甲基胺等高级叔胺类、烷基哌啶、N、N-二甲基哌嗪、三乙烯二胺、二氮杂二环及二氮杂双环壬烯等环状叔胺类、烷基取代咪唑等。并且,也能够利用具有pKa比体系中生产(或者能够这样推测)的酸成分高的阳离子的鎓盐类。
其中,作为酸淬灭剂,优选为含氮化合物,更优选为胺化合物。
如上所述,作为酸淬灭剂,也能够使用鎓盐。
作为构成上述鎓盐的阳离子,可举出铵阳离子、锍阳离子或碘鎓阳离子。
作为鎓盐,优选为由通式(d1-1)~(d1-3)表示的化合物。
[化学式5]
式中,R51为可以具有取代基的烃基,Z2c为可以具有取代基(例如,氟原子)的碳原子数1~30的烃基,R52为有机基团,Y3为直链状、支链状或者环状的亚烷基或亚芳基,Rf为含有氟原子的烃基,M+分别独立地为铵阳离子、锍阳离子或碘鎓阳离子。
作为酸淬灭剂的添加量,相对于光取向层形成用组合物的总固体成分量,优选为0.01质量%~1.5质量%,更优选为0.05质量%~1质量%,进一步优选为0.15质量%~0.75质量%。
光取向层形成用组合物中也可以进一步添加各种添加剂。作为这样的添加剂,产酸剂(例如,热产酸剂)、UV(紫外线)吸收剂、光取向性基团的反应增感剂、流平剂及低分子量的含光反应性基团的化合物等。
<液晶层>
液晶层3为使用含有液晶化合物的聚合性液晶组合物形成于基材1(光取向层2)上的层。液晶层3通过光取向层2的取向限制力,使成为液晶层3的液晶化合物在被取向的状态下固化而形成。因此,液晶层3具有与液晶化合物的取向状态对应的光学特性。
液晶层3能够具有至少Re(550)为10nm以上的面内相位差。优选为Re(550)在100nm~250nm的范围内,当在该范围内时,能够用作各种光学补偿薄膜或波长板。更优选为Re(550)在120nm~160nm的范围内,当在该范围内时,能够用作λ/4波长板。
在液晶层3为制造成长条状的λ/4波长板的情况下,由于在与同样地制造成长条状的起偏器薄膜(通常,吸收轴设置成与长度方向平行或者与宽度方向平行)组合时容易获得圆偏振片,因此优选其慢轴相对于基材1的长度方向呈40°~50°,更优选呈45°。
液晶层3的波长550nm下的折射率各向异性Δn优选在0.03~0.25的范围内,更优选在0.05~0.20的范围内。当在该范围内时,能够在薄液晶层中获得期望的高相位差。并且,液晶层3的厚度能够根据折射率各向异性及期望的相位差值适当设定,典型的是0.5μm~7μm的范围,更优选为0.7μm~5μm,进一步优选在1.0μm~3.0μm的范围内。
关于液晶层3的面内相位差Re,优选各波长下的面内相位差满足Re(450)<Re(550)<Re(650)的关系。
当满足该关系时,能够在宽频带范围内进行均匀的偏振转换,在用作各种光学补偿薄膜或波长板时能够发挥带色少的良好的性能。更优选为满足下述式(1)及(2)的关系。这样的液晶层能够通过利用后述的逆波长分散性的聚合性液晶化合物等而获得。
0.6<Re(450)/Re(550)<1.0
1.0<Re(650)/Re(550)<1.2
<<聚合性液晶组合物>>
本发明中使用的聚合性液晶组合物显示出液晶性,除了在分子内具有聚合性官能团的聚合性液晶化合物以外,也可以含有其他聚合性化合物、取向稳定剂、聚合引发剂及溶剂等。
(聚合性液晶化合物)
聚合性液晶组合物中所含有的聚合性液晶化合物具有折射率各向异性,并具有通过光取向层2的取向限制力有规则地排列而赋予所期望的相位差性的功能。作为聚合性液晶化合物,例如可举出表示向列相、近晶相等液晶相的材料。并且,能够使用棒状液晶化合物、圆盘状液晶化合物等具有各种结构的聚合性液晶分子。
作为本实施方式中使用的聚合性液晶化合物,能够使用日本特开平8-050206号公报、日本特开2007-002220号公报、日本特开2010-244038号公报、日本特开2008-019240号公报、日本特开2013-166879号公报、日本特开2014-078036号公报、日本特开2014-198813号公报、日本特开2011-006360号公报、日本特开2011-006361号公报、日本特开2011-207765号公报、日本特开2008-273925号公报、日本特开2015-200877号公报中记载的化合物等。从进行相转变温度的调整或抑制聚合性液晶化合物的结晶化而获得面状更优异的液晶膜的观点考虑,能够混合使用多个不同的聚合性液晶化合物。
在将本发明的液晶膜用于波长板等的情况下,作为聚合性液晶化合物,能够使用具有逆波长分散性的聚合性液晶化合物。具有逆波长分散性的聚合性液晶化合物是指,在测定使用其制作的相位差层的特定波长(可见光范围)下的相位差,典型地为面内的延迟(Re)值时,伴随测定波长变大,Re值变得同等或变高,如前所述,是指满足Re(450)<Re(550)<Re(650)的关系。
逆波长分散性的液晶化合物例如能够使用日本特开2008-297210号公报中记载的由通式(I)表示的化合物(尤其,段落编号[0034]~[0039]中记载的化合物)、日本特开2010-084032号公报中记载的由通式(1)表示的化合物(尤其,段落编号[0067]~[0073]中记载的化合物)、由后述的通式(II)表示的液晶化合物等。
从逆波长分散性更优异的观点考虑,上述逆波长分散性的液晶化合物优选含有由下述通式(II)表示的液晶化合物。
L1-G1-D1-Ar-D2-G2-L2……通式(II)
上述通式(II)中,D1及D2分别独立地表示单键、-O-、-CO-O-、-C(=S)O-、-CR1R2-、-CR1R2-CR3R4-、-O-CR1R2-、-CR1R2-O-CR3R4-、-CO-O-CR1R2-、-O-CO-CR1R2-、-CR1R2-O-CO-CR3R4-、-CR1R2-CO-O-CR3R4-、-NR1-CR2R3-或-CO-NR1-。
R1、R2、R3及R4分别独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1~4的烷基。在R1、R2、R3及R4各自存在多个的情况下,多个R1、多个R2、多个R3及多个R4分别可以彼此相同或不同。
G1及G2分别独立地表示碳原子数5~8的2价的脂环式烃基,上述脂环式烃基中所含有的亚甲基可以被-O-、-S-或-NH-取代。
L1及L2分别独立地表示1价的有机基团,选自由L1及L2组成的组中的至少一种表示具有聚合性基团的1价的基团。
Ar表示由下述通式(II-1)、通式(II-2)、通式(II-3)或通式(II-4)表示的2价的芳香环基。
[化学式6]
上述通式(II-1)~(II-4)中,Q1表示-S-、-O-、或-NR11-,
R11表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,
Y1表示碳原子数6~12的芳香族烃基或碳原子数3~12的芳香族杂环基(另外,上述芳香族烃基及上述芳香族杂环基可以具有取代基),
Z1、Z2及Z3分别独立地表示氢原子或碳原子数1~20的脂肪族烃基、碳原子数3~20的脂环式烃基、1价的碳原子数6~20的芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-NR12R13或-SR12,
Z1及Z2可以彼此键合而形成芳香环或芳香族杂环,R12及R13分别独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,
A1及A2分别独立地为选自由-O-、-NR21-、-S-及-CO-组成的组中的基团,R21表示氢原子或取代基,X表示氢原子或取代基可以键合的第14族~第16族的非金属原子(优选可举出=O、=S、=NR’、=C(R’)R’(其中,R’表示取代基)),
Ax表示具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的、碳原子数2~30的有机基团,优选可举出芳香族烃环基;芳香族杂环基;具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的、碳原子数3~20的烷基;具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的、碳原子数3~20的烯基;以及具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的、碳原子数3~20的烯基,
Ay表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数1~6的烷基或具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的碳原子数2~30的有机基团,该有机基团的优选方式与上述Ax的有机基团的优选方式相同,
Ax及Ay中的芳香环可以分别具有取代基,Ax与Ay可以键合而形成环,
Q2表示氢原子或可以具有取代基的碳原子数1~6的烷基。
另外,作为取代基,可举出卤原子、烷基、卤化烷基、烯基、芳基、氰基、氨基、硝基、亚硝基、羧基、碳原子数1~6的烷基亚磺酰基、碳原子数1~6的烷基磺酰基、碳原子数1~6的氟烷基、碳原子数1~6的烷氧基、碳原子数1~6的烷基硫烷基、碳原子数1~6的N-烷基氨基、碳原子数2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数1~6的N-烷基氨磺酰基、碳原子数2~12的N,N-二烷基氨磺酰基或将它们组合而成的基团等。
关于由通式(II)表示的液晶化合物的各取代基的定义及优选的范围,能够分别针对D1、D2、G1、G2、L1、L2、R1、R2、R3、R4、Q1、Y1、Z1及Z2参考日本特开2012-021068号公报中记载的关于化合物(A)的与D1、D2、G1、G2、L1、L2、R4、R5、R6、R7、X1、Y1、Q1、Q2有关的记载,能够分别针对A1、A2及X参考日本特开2008-107767号公报中记载的关于由通式(I)表示的化合物的与A1、A2及X有关的记载,能够分别针对Ax、Ay、Q2参考国际公开第2013/018526号中记载的关于由通式(I)表示的化合物的与Ax、Ay、Q1有关的记载。关于Z3能够参考日本特开2012-021068号公报中记载的关于化合物(A)的Q1的记载。
尤其,作为由L1、L2表示的有机基团,分别尤其优选为由-D3-G3-Sp-P3表示的基团。
D3与D1含义相同。
G3表示单键、碳原子数6~12的2价的芳香环基或者杂环基、或碳原子数5~8的2价的脂环式烃基,上述脂环式烃基中所含有的亚甲基可以被-O-、-S-或-NR7-取代,其中,R7表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。
Sp表示由单键、-(CH2)n-、-(CH2)n-O-、-(CH2-O-)n-、-(CH2CH2-O-)m、-O-(CH2)n-、-O-(CH2)n-O-、-O-(CH2-O-)n-、-O-(CH2CH2-O-)m、-C(=O)-O-(CH2)n-、-C(=O)-O-(CH2)n-O-、-C(=O)-O-(CH2-O-)n-、-C(=O)-O-(CH2CH2-O-)m、-C(=O)-N(R8)-(CH2)n-、-C(=O)-N(R8)-(CH2)n-O-、-C(=O)-N(R8)-(CH2-O-)n-、-C(=O)-N(R8)-(CH2CH2-O-)m、-(CH2)n-O-(C=O)-(CH2)n-C(=O)-O-(CH2)n-表示的间隔基团。其中,n表示2~12的整数,m表示2~6的整数,R8表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。并且,上述各基团中的-CH2-的氢原子可以被甲基取代。
P3表示聚合性基团。
聚合性基团并没有特别限定,优选为能够自由基聚合或阳离子聚合的聚合性基团。
作为自由基聚合性基团,能够使用通常已知的自由基聚合性基团,作为优选的基团,能够举出丙烯酰基或甲基丙烯酰基。此时,已知聚合速度通常为丙烯酰基较快,从提高生产率的观点考虑,优选为丙烯酰基,但甲基丙烯酰基也能够同样地用作高双折射性液晶的聚合性基团。
作为阳离子聚合性基团,能够使用通常已知的阳离子聚合性基团,具体而言,能够举出脂环式醚基、环状缩醛基、环状内酯基、环状硫醚基、螺原酸酯基及乙烯氧基。其中,优选为脂环式醚基、乙烯氧基,尤其优选为环氧基、氧杂环丁基、乙烯氧基。
作为尤其优选的聚合性基团的例子,可举出下述基团。
[化学式7]
另外,在本说明书中,“烷基”可以为直链状、支链状或环状中的任一种,例如可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、1,1-二甲基丙基、正己基、异己基、环丙基、环丁基、环戊基及环己基等。
以下示出由通式(II)表示的液晶化合物的优选的例子,但并不限定于这些液晶化合物。
[化学式8]
[化学式9]
II-1-16
II-1-17
II-1-18
[化学式10]
另外,上述式中,“*”表示键合位置。
[化学式11]
[化学式12]
II-3-26
II-3-27
II-3-28
II-3-29
[化学式13]
[化学式14]
II-3-55
[化学式15]
II-4-1
II-4-2
II-4-3
上述逆波长分散性的聚合性液晶化合物以控制相转变温度的调节或波长分散性的程度,并且控制膜质的目的,优选同时使用不同的聚合性液晶化合物。作为同时使用的聚合性液晶化合物并没有特别限制,能够组合公知的聚合性液晶化合物及上述逆波长分散性的聚合性液晶化合物的不同的种类彼此。通过使用多种具有液晶性的化合物,能够抑制析出性。优选混合3种以上的液晶,更优选混合5种以上的液晶。
(其他聚合性化合物)
作为聚合性液晶组合物中所含有的聚合性化合物,优选能够具有非液晶性的多官能聚合性化合物。作为这样的非液晶性多官能聚合性化合物,能够举出公知的多元醇类和(甲基)丙烯酸的酯化合物类。通过添加这些化合物,聚合性液晶组合物的流动性增加促进流平,因此能够获得相位差不均匀更少的液晶层3。此外,通过调整该聚合性官能团数,也能够提高液晶层3的湿热耐久性或耐划伤性或膜强度。
(取向稳定剂)
聚合性液晶组合物可以含有取向稳定剂。通过使用取向稳定剂,能够抑制各种扰乱因素,使液晶性化合物的取向稳定化,获得相位差不均匀少的液晶层3。并且,通过适当选择取向稳定剂的结构,能够将液晶层的取向调整为水平取向、垂直取向、混合取向、胆甾醇取向等任意的取向。从兼顾取向稳定化和流平的观点考虑,尤其优选能够添加在侧链具有氟脂肪族的丙烯酸聚合物(日本特开2008-257205号公报的段落0022~0063、日本特开2006-091732号公报的段落0017~0124中记载)。
(聚合引发剂)
形成液晶层的聚合性液晶组合物可以含有聚合引发剂。
所使用的聚合引发剂优选为通过紫外线照射能够引发聚合反应的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,例如可举出α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书记载)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书记载)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书记载)、多核醌化合物(美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书记载)、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书记载)、吖啶及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书记载)及噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书记载)、酰基氧化膦化合物(日本特公昭63-040799号公报、日本特公平5-029234号公报、日本特开平10-095788号公报、日本特开平10-029997号公报记载)等。
在本发明中,从液晶层的耐久性变得更良好的理由考虑,聚合引发剂优选为肟型的聚合引发剂(美国专利第5496482号说明书记载),具体而言,更优选为由下述式(III)表示的聚合引发剂。
[化学式16]
其中,上述式(III)中,X表示氢原子或卤原子,Y表示1价的有机基团。
并且,Ar3表示2价的芳香族基团,L6表示碳原子数1~12的2价的有机基团,R10表示碳原子数1~12的烷基。
上述式(III)中,作为X表示的卤原子,例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中,优选为氯原子。
并且,上述式(III)中,作为Ar3表示的2价的芳香族基团,可举出具有选自由作为上述式(II)中的Ar2例示的芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的2价的基团等。
并且,上述式(III)中,作为L6表示的碳原子数1~12的2价的有机基团,例如可举出碳原子数1~12的直链状或者支链状的亚烷基,具体而言,可优选举出亚甲基、亚乙基、亚丙基等。
并且,上述式(III)中,作为R10表示的碳原子数1~12的烷基,具体而言,例如可优选举出甲基、乙基及丙基等。
并且,上述式(III)中,作为Y表示的1价的有机基团,例如可举出含有二苯甲酮骨架((C6H5)2CO)的官能团。具体而言,如由下述式(2a)及下述式(2b)表示的基团那样,优选为含有末端的苯环为未取代或1取代的二苯甲酮骨架的官能团。
[化学式17]
其中,上述式(3a)及上述式(3b)中,*表示键合位置,即,表示上述式(III)中的与羰基的碳原子的键合位置。
作为由上述式(III)表示的肟型的聚合引发剂,例如可举出由下述式S-1表示的化合物或由下述式S-2表示的化合物等。
[化学式18]
在本发明中,上述聚合引发剂的含量并没有特别限定,相对于本发明的聚合性液晶组合物中所含有的液晶化合物100质量份,聚合引发剂的含量优选为0.1质量份~10质量份,更优选为0.2质量份~1质量份。
(溶剂)
从形成液晶层的作业性等观点考虑,聚合性液晶组合物优选含有有机溶剂。
作为有机溶剂,具体而言,例如可举出酮类(例如,丙酮、2-丁酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮等)、醚类(例如,二噁烷、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(例如,己烷等)、脂环式烃类(例如,环己烷等)、芳香族烃类(例如,甲苯、二甲苯、三甲基苯等)、卤化碳类(例如,二氯甲烷、二氯乙烷、二氯苯、氯甲苯等)、酯类(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇类(例如,乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇等)、溶纤剂类(例如,甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、溶纤剂乙酸酯类、亚砜类(例如,二甲基亚砜等)、酰胺类(例如,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等,可以将它们单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
相对于组合物总量,聚合性液晶性组合物中的溶剂量优选在50质量%~90质量%之间,进一步优选在60质量%~85质量%的范围内。当在该范围内时,显示出优异的流平性且具有适度的粘度,从而不易受到外部因素的扰乱,能够有效地抑制由膜厚不均匀引起的膜厚变动。
(其他成分)
聚合性液晶组合物可以含有除上述以外的其他成分,例如可举出增塑剂、紫外线吸收剂、色素、自由基淬灭剂等。
〔液晶膜的制造方法〕
本发明的液晶膜的制造方法并没有特别限制,可举出公知的方法。
典型地,依次进行如下:
在透明基材上直接或根据需要隔着功能层涂布上述光取向层形成用组合物形成涂膜,通过对所获得的涂膜进行偏振照射,赋予取向限制力而获得光取向膜的工序;及
在所获得的光取向膜上涂布上述聚合性液晶组合物形成涂膜,对所获得的涂膜实施固化处理(活性能量射线的照射(光照射处理)及/或加热处理)的工序,
由此能够制造本发明的液晶膜。为了生产率良好地实施这些工序,获得高品质且均匀的液晶膜,优选适用卷对卷工艺,对长条状的透明基材连续进行一系列的工序,制造长条状的液晶膜。
图2是示意性地示出实施本发明的液晶膜的制造方法的卷对卷制造装置的图。
图2所示的制造装置30具有旋转轴60、涂布部32、加热部33、光源34、支承辊38、涂布部35、加热部36、光源37及卷绕轴62。
该制造装置30在沿长度方向以规定的输送路径输送基材1的同时,依次形成光取向层2及液晶层3。
旋转轴60装填卷绕了基材1的基材辊31。并且,卷绕轴62为卷绕光取向层2及液晶层3形成后的基材1的、公知的长尺寸物的卷绕轴。支承辊38为在形成(光照射)光取向层2时从背面侧支撑长条基材1的支承辊。
涂布部32为在基材1上涂布成为光取向层2的涂布液的部位。并且,涂布部35为在形成于基材1上的光取向层2上涂布成为液晶层3的涂布液的部位。
作为涂布部32及涂布部35中的涂布方法并没有限定,只要使用能够分别以所期望的厚度涂布光取向层2及液晶层3的涂布方法即可。因此,能够利用模涂法、浸涂法、气刀涂布法、帘涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、凹版涂布法及滑动式涂布法等所有公知的涂布方法。
其中,从由于能够以非接触的方式涂布涂布液,因此不损伤基材1的表面,通过形成液珠而基材1的表面的凹凸等包埋性优异等理由考虑,优选利用模涂法。
加热部33及加热部36分别为对涂布在基材1上的成为光取向层2的涂布液层或成为液晶层3的涂布液层进行加热并干燥的部位。
利用加热部33及加热部36的干燥方法并没有限定,只要是将涂布液层或涂布液层进行干燥而进行有机溶剂的去除等,能够成为能够交联的状态的方法,则能够使用所有公知的干燥方法。作为一例,可例示利用加热器的加热干燥、利用温风的加热干燥等。
光源34及光源37分别对干燥后的涂布液层或涂布液层照射紫外线或者可见光等,使涂布液层、涂布液层中所含有的单体等有机化合物交联并固化,形成光取向层2或液晶层3。
光源照射的光的波长根据涂布液中所含有的材料等来设定即可。作为光源,只要是能够照射设定的波长的光的光源则并没有限定,能够适当利用液晶膜的制造装置中使用的公知的光源。
另外,制造装置30除图示的部件以外,还可以具有输送辊、限制基材1的宽度方向的位置的引导部件、各种传感器及除电装置等、在输送长条状的基材的同时形成液晶层的公知的装置中设置的各种部件。
接着,对图2所示的制造装置30中实施的本发明的液晶膜的制造方法的各工序进行说明。
首先,作为准备工序,准备卷绕了厚度10μm~25μm的透明基材1的基材辊31。
将基材辊31设置于旋转轴60上,从基材辊31拉出基材1并通过从旋转轴60至卷绕轴62的规定的输送路径。
并且,将预先准备的成为光取向层2的光取向层形成用组合物供给至涂布部32。同样地,将预先准备的成为液晶层3的聚合性液晶组合物供给至涂布部35。
在制造装置30中,同步进行来自基材辊31的基材1的送出和卷绕轴62上的形成有液晶层3的基材1的卷绕,在以规定的输送路径沿长度方向输送基材1的同时,连续进行光取向层2的形成(取向工序)、液晶层3的形成(涂布工序、液晶层形成工序)。
在制造装置30中,通过实施取向工序来形成光取向层2。
具体而言,配置于基材1的输送路径的中途的涂布部32将成为光取向层2的涂布液涂布在基材1上。接着,配置于涂布部32的下游侧的加热部33对涂布的成为光取向层2的涂布液层进行加热、干燥。接着,配置于加热部33的下游侧的光源34照射直线偏振的紫外线使涂布液层固化,由此形成光取向层2。此时,来自光源34的曝光使用支承辊38使料片不振动。
接着,作为涂布工序,配置于光源34的下游侧的涂布部35将成为液晶层3的涂布液涂布在基材1(光取向层2)上。
接着,作为液晶层形成工序,配置于涂布部35的下游侧的加热部36对涂布的成为液晶层3的涂布液层进行加热、干燥。根据需要,进一步进行加热或冷却,能够促进聚合性液晶性组合物中所含有的液晶化合物的取向,或调整取向状态。
在这一系列的工序中,在从输送辊的脱离部或涂布液珠接触的区域的前后设置除电装置,能够控制透明基材或光取向膜的表面电位。这样的处置能够在为了提高防爆安全性而通常能够进行的范围内进行,但为了进一步提高本发明的抑制取向不均匀的效果,抑制料片的静电能够适当调整除电装置的设置位置或与除电有关的各种条件。
而且,配置于加热部36的下游侧的光源37照射紫外线,在通过光取向层2的取向限制力使液晶化合物取向的状态下使其固化,形成液晶层3。其中,在利用光源37的紫外线的照射中,从成为液晶层3的涂布液层的一侧执行,由此能够对涂布液层效率良好地照射紫外线而形成液晶层3。在照射紫外线时,可以利用氮气置换气氛。
接着,作为卷绕工序,形成有光取向层2及液晶层3的基材1、即,液晶膜10卷绕在卷绕轴62上。
所卷绕的液晶膜辊39根据需要提供到下一工序。
另外,在图2所示的例子中,采用了在一次输送路径中连续形成光取向层2和液晶层3的结构,但并不限定于此,也可以采用由不同的制造装置分别形成光取向层2和液晶层3的结构。
其中,如前所述,在从基材辊送出基材时,在基材从输送辊脱离时等产生剥离静电。尤其当透明基材1薄时,基材彼此或者基材与辊容易粘贴,因此在基材1的剥离时,容易产生剥离静电。并且,当基材变薄时,除电效果有限,局部的静电容易残留,因此光取向层的取向或者聚合性液晶组合物中的液晶分子的取向受到由残留静电引起的电场的影响而紊乱,由此引起微细的取向不均匀。
与此相对,本发明的液晶膜中,用于形成光取向层的光取向层形成用组合物含有防静电剂。由此,能够抑制由基材的静电引起的微细的取向不均匀的产生,即使是薄的基材也能够获得没有取向不均匀的均匀的取向状态。
〔光学组件〕
本发明的液晶膜通过与起偏器组合,能够用作能够用于各种显示装置的光学组件(例如,偏振片)。在组合中,能够利用各种粘接剂进行贴合。作为这样的粘接剂,例如能够例示紫外线固化性树脂、热固性树脂及压敏性粘接剂等。
<偏振片>
本发明的偏振片具有上述液晶膜和起偏器。
图3是表示本发明的偏振片的一例的示意图。
图3所示的偏振片20具有液晶膜10和层叠在液晶膜10的透明基材1侧的起偏器21。
如此,通过层叠本发明的液晶膜和起偏器,能够构成偏振片20。例如,当将偏振片20构成为圆偏振片时,本发明的液晶膜的面内相位差Re(550)优选在120nm~160nm的范围内,更优选在130nm~150nm的范围内。并且,优选将本发明的液晶膜的慢轴配置成与直线偏振片的吸收轴以40°~50°交叉。更优选配置成液晶膜的慢轴与直线偏振片的吸收轴呈45°。当本发明的液晶膜为长条状时,将液晶膜的慢轴相对于输送方向呈45°,与在宽度方向上具有吸收轴的长条状起偏器21或者在输送方向上具有吸收轴的长条状起偏器21层叠,由此能够生产率良好地制造长条状的圆偏振片。此外,通过本发明的液晶膜满足上述式(1)及式(2),本发明的圆偏振片能够用作在宽频带中赋予均匀的圆偏振的圆偏振片。
本发明的偏振片的结构并不限定于上述结构,通过将本发明的液晶膜的慢轴与起偏器的吸收轴正交或平行地配置,对面内相位差Re(550)或厚度方向相位差Rth(550)、波长分散性进行各种控制,也能够用作各种光学补偿薄膜。
在本发明的偏振片中使用的起偏器21典型地由承担作为起偏器的功能的光学功能层和根据需要的保护膜构成。其中,作为保护膜的材料,能够适用TAC(三乙酰纤维素)、聚(甲基)丙烯酸甲酯及其共聚物等丙烯酸树脂、环氧化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物等交联聚合物树脂、环烯烃树脂、聚碳酸酯树脂等树脂以及玻璃等。典型地,能够利用通过一对保护膜将在拉伸PVA上吸附有碘的光学功能层夹持,并经由粘接层层叠而成的物质。
在构成本发明的偏振片时,可以将液晶膜的基材用作该保护膜,依次层叠光学功能层(起偏器)、透明基材1、光取向层2、液晶层3。光学功能层典型地如上所述使碘化合物分子吸附取向于利用聚乙烯醇(PVA)的薄膜材料而制作,但除此以外,也可以使用代替碘化合物分子使用有机二色性色素的薄膜、将有机二色性色素配合到液晶组合物中而取向的层、使液晶性有机二色性色素取向的层等。与层叠有关的粘接层(未图示)能够利用上述各种公知的粘接剂。
本发明的偏振片可以进一步包含在波长550nm下的厚度方向的延迟(Rth(550))为-150nm~-50nm的正C板。通过包含正C板,能够进一步抑制显示装置的立体方向的漏光及带色。
正C板的波长550nm下的厚度方向的延迟(Rth(550))为-150nm~-50nm,优选为-130nm~-60nm,更优选为-120nm~-70nm。
正C板的厚度并没有特别限制,从薄型化的方面考虑,优选为0.5μm~10μm,更优选为0.5μm~5μm。并且,在设置正C板时,可以通过仅转印正C板,或者涂布等单独设置,也可以根据需要与正C板一同设置其他功能层。作为该功能层,可举出保护膜、硬涂层及缓冲层。作为保护膜,能够利用作为上述起偏器的保护膜而举出的各薄膜。
构成正C板的材料并没有特别限制,优选由含有液晶化合物的组合物形成。从经时耐久性或取向有序度变高的方面考虑,优选由含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物形成。这样的正C板典型地能够使聚合性液晶组合物中所含有的棒状的聚合性液晶化合物垂直取向,通过聚合固定取向状态而获得。并且,也能够由含有侧链型高分子液晶化合物作为液晶化合物的组合物形成。
(其他光学组件)
本发明的液晶膜并不限于应用于圆偏振片,能够应用于各种光学组件。例如,液晶显示装置的带有光学补偿层的偏振片或偏光太阳镜、亮度提高板、装饰膜、视场角限制膜及调光膜等。本发明的液晶膜的光学特性或平均慢轴方向在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够根据用途进行各种变更。
〔图像显示装置〕
本发明的图像显示装置为包含上述偏振片的图像显示装置。通过适当裁切偏振片并安装于显示装置上,能够构成显示品质优异的图像显示装置。例如,通过配置于液晶显示面板与起偏器之间,作为光学补偿薄膜,能够改善液晶显示装置的视场角特性。并且,能够用作设置于有机EL显示装置中防止内部反射光的防反射膜。
图4是示意性地表示本发明的图像显示装置的一例的剖视图。图4所示的图像显示装置50在图像显示面板51的面板面(视听者侧面)配置有从偏振片20切出的防反射膜52。防反射膜52为包含上述本发明的液晶膜的圆偏振片,防止内部反射光。
其中,图像显示面板51例如为有机EL面板,显示所期望的彩色图像。另外,图像显示面板51并不限于有机EL面板,能够广泛适用液晶显示面板等各种图像显示面板。
典型地,防反射膜52通过粘接层53粘贴并保持在图像显示面板51的面板面上。防反射膜52通过粘接层22将直线起偏器21和具有λ/4波长板的特性的液晶膜10层叠并一体化而构成。作为粘接层53及粘接层22,能够使用公知的粘接剂。
以上,对本发明的液晶膜、偏振片、圆偏振片及图像显示装置进行了详细说明,但本发明并不限定于上述实施方式,可以在不脱离本发明的主旨的范围内,进行各种改良及变更。
实施例
以下,参考实施例对发明详细进行说明。
〔纤维素酰化物膜1的制作〕
(芯层纤维素酰化物浓液的制作)
将下述组合物投入到混合罐中,进行搅拌,溶解各成分,制备了用作芯层纤维素酰化物浓液1的乙酸纤维素溶液。
化合物F
[化学式19]
(外层纤维素酰化物浓液的制作)
向上述芯层纤维素酰化物浓液90质量份添加下述消光剂溶液10质量份,制备了用作外层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
(纤维素酰化物膜1的制膜)
利用平均孔径34μm的滤纸及平均孔径10μm的烧结金属过滤器过滤上述芯层纤维素酰化物浓液1和上述外层纤维素酰化物浓液后,将上述芯层纤维素酰化物浓液1和其两侧的外层纤维素酰化物浓液这3层同时从流延口在20℃的金属带上流延(带式流延机)。
流延后,将形成的膜(薄膜)在溶剂含有率大致20质量%的状态下从金属带剥离,将薄膜的宽度方向的两端利用拉幅机夹具固定,在横向上以拉伸倍率1.1倍拉伸的同时进行了干燥。然后,通过将所获得的薄膜在热处理装置的辊之间输送,进一步进行干燥,将其卷绕制作了厚度20μm的长条状的纤维素酰化物膜1。薄膜的芯层为厚度16μm,配置于芯层的两侧的外层分别为厚度2μm。所获得的纤维素酰化物膜1的面内延迟为0nm。Tg为182℃。
(纤维素酰化物膜2的制作)
将芯层用浓液的配方变更为如下所述,除此以外,以与纤维素酰化物膜1相同的方式制作了纤维素酰化物膜2。所获得的纤维素酰化物膜1的面内延迟为2nm。并且,Tg为193℃。
(纤维素酰化物膜3的制作)
将芯层用浓液的配方变更为如下所述,除此以外,以与纤维素酰化物膜1相同的方式制作了纤维素酰化物膜3。所获得的纤维素酰化物膜1的面内延迟为0nm。并且,Tg为185℃。
[化学式20]
(纤维素酰化物膜4的制作)
将芯层用浓液的配方变更为如下所述,除此以外,以与纤维素酰化物膜1相同的方式制作了纤维素酰化物膜3。所获得的纤维素酰化物膜1的面内延迟为0nm。并且,Tg为175℃。
(具有光取向性基团的聚合物A1的合成)
向具备冷却管及搅拌机的烧瓶中加入作为聚合引发剂的2,2'-偶氮二(异丁腈)1质量份及作为溶剂的二乙二醇甲基乙基醚180质量份。向其中添加3,4-环氧环己基甲基丙烯酸甲酯100质量份,将烧瓶内进行氮气置换后,缓慢搅拌。使溶液温度上升至80℃,通过将该温度维持5小时,获得了含有大约35重量%的具有环氧基的聚甲基丙烯酸酯的聚合物溶液。所获得的含环氧基的聚甲基丙烯酸酯的重均分子量Mw为25,000。
接着,向另一反应容器中加入含有上述中获得的含环氧基的聚甲基丙烯酸酯的溶液286质量份(换算成聚甲基丙烯酸酯为100质量份)、利用日本特开2015-026050号公报的合成例1的方法获得的肉桂酸衍生物120质量份、作为催化剂的四丁基溴化铵20质量份及作为稀释溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯150质量份,在氮气气氛下,在90℃下搅拌12小时,进行反应。反应结束后,向反应混合物中添加丙二醇单甲醚乙酸酯100质量份并进行稀释,将其水洗3次。将水洗后的有机相投入到大量过剩的甲醇中使聚合物沉淀,将回收的沉淀物在40℃下真空干燥12小时,由此获得了具有光取向性基团的下述聚合物A1。
[化学式21]
(实施例1)
〔液晶膜的制作〕
在上述中制作的纤维素酰化物膜1的一侧的面上,利用棒涂布机连续涂布了下述光取向膜用组合物1。涂布后,在120℃的加热区域干燥1分钟而去除溶剂,形成了厚度0.3μm的光异构化组合物层。接着,一边卷绕于镜面处理支承辊上,一边以偏振轴在长度方向上形成45°的角度的方式进行偏振紫外线照射(10mJ/cm2、使用超高压汞灯),由此形成了长条状的光取向膜。
NOMCORT TAB
[化学式22]
接着,在形成为长条状的光取向膜上,利用模涂布机涂布预先制备的下述聚合性液晶组合物1,形成了液晶层(未固化)。
另外,与下述液晶性化合物L-3及L-4的丙烯酰氧基相邻的基团表示亚丙基(甲基被亚乙基取代的基团),下述液晶性化合物L-3及L-4表示甲基的位置不同的位置异构体的混合物。
液晶化合物L-3
[化学式23]
液晶化合物L-4
[化学式24]
聚合性化合物A-1
[化学式25]
聚合引发剂S-1
[化学式26]
化合物G-1
[化学式27]
将形成的液晶层(未固化)在加热区域暂时加热至110℃后,冷却至75℃,使取向稳定化。
然后,保持在75℃,在氮气气氛下(氧浓度100ppm)通过紫外线照射(500mJ/cm2、使用超高压汞灯)固定取向,形成厚度2.3μm的液晶层(已固化),将其卷绕于卷绕轴上,制作了液晶膜。
所获得的液晶膜的平均面内延迟Re(550)为140nm且满足Re(450)/Re(550)<1.0且1.0<Re(650)/Re(550),平均慢轴方向相对于长度方向为45°。
[实施例2~25、比较例1]
将用于光取向层形成用组合物的各成分的比率变更为如表1所示,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了液晶膜。
另外,双(三氟甲磺酰基)亚胺锂简称为Li-TFSI。
另外,在表1中,光取向膜形成用组合物的聚合物A2为以下共聚物A2。并且,在实施例12中,作为光取向膜形成用组合物的聚合物,代替A1使用了日本特开2016-098249号公报中记载的制造例1的聚合物。并且,在实施例13中,作为光取向膜形成用组合物的聚合物,代替A1使用了日本特开2014-026261号公报中记载的液晶取向剂A-4。并且,在实施例14中,作为光取向膜形成用组合物的聚合物,代替A1使用了Rolic Technologies Ltd.制的ROP-103。
共聚物A2(重均分子量Mw:35000)
[化学式28]
(上述式中,各重复单元中标注的数值表示各重复单元的质量%。)
并且,在表1中,光取向膜形成用组合物的防静电剂的K-FSI为双(氟磺酰基)亚胺钾。
并且,在实施例4~20、比较例1中,作为光取向膜形成用组合物的酸淬灭剂,代替CPI-110TF使用了二异丙基乙胺。
并且,在表1中,由液晶2~液晶4表示的聚合性液晶组合物为以下组成。
液晶性化合物4
[化学式29]
聚合性液晶化合物L-1
[化学式30]
聚合性液晶化合物L-2
[化学式31]
聚合性液晶化合物L-5
[化学式32]
[实施例1a~25a、比较例1a]
将在各实施例及比较例中使用的光取向层形成用组合物,在制备后立即封入填充有氮的密闭遮光容器内,然后保管10天后使用,除此以外,以与各实施例、比较例相同的方式制作了光取向层、液晶膜。
[表1]
[评价]
从各实施例及比较例中获得的液晶膜切出宽度40mm、长度40mm的薄膜。利用正交尼科耳下的偏振显微镜(使用10倍的物镜)观察试样,确认了液晶取向。
(取向不均匀的评价)
计数利用观察窗观察各实施例及比较例的液晶膜的1.5m2的面积时的取向不均匀的数量。
a:完全观察不到
b:1个以上且10个以下
c:11个以上且30个以下
d:31个以上
a~c在实用上没有问题。
(OLED面板安装中的评价)
将所获得的实施例1的液晶膜,以将液晶膜的纤维素酰化物膜侧作为偏振片侧,纤维素酰化物膜1兼作偏振片保护膜的形式,通过卷对卷工艺与长条状的直线偏振片(吸收轴在长度方向上)贴合后,暂时卷绕,制作了本发明的偏振片1。而且,将偏振片1放卷,裁切成规定的形状,获得了圆偏振片1。在所获得的圆偏振片1的液晶层侧的表面上,转印贴合日本特开2015-200861号公报的实施例0124段~0127段中记载的正C板(其中,正C板的厚度控制为550nm下的Rth成为-65nm),获得了层叠体1。相位差膜的面内慢轴与直线偏振片的透射轴所呈角度为45°。
接着,分解有机EL面板搭载的SAMSUNG公司制GALAXY SII,剥离圆偏振片,将从上述中制作的层叠体1以成为与取出的圆偏振片相同形状、相同透射轴方向的方式切出的层叠体片,以正C板侧成为面板侧的方式经由粘合剂贴合,制作了OLED显示装置。
代替实施例1的相位差膜使用了实施例2~20及1a~20a、比较例1及1a中获得的各液晶膜,除此以外,以与上述相同的方式进行了OLED显示装置中的安装评价。
(反射率)
对于制作的OLED显示装置,在明光下评价了反射率。使用色度仪(KONICAMINOLTA,INC.制、CM-2022),以SCE(Specular component excluded:排除镜面成分)模式进行测定,以实施例20为基准,以下述基准评价了所获得的Y值。
反射率越低则表示液晶膜的漏光越少。即,表示液晶膜的液晶层中的液晶分子的取向状态良好。
A:相对于实施例20中的Y值,Y值的比例为70%以下的情况
B:相对于实施例20中的Y值,Y值的比例超过70%且为90%以下的情况
C:相对于实施例20中的Y值,Y值的比例超过90%的情况
观察将形成的液晶层(未固化)在加热区域暂时加热至110℃时的产生褶皱的情况,当产生褶皱时,残留褶皱痕迹。
(输送性)
在制作各实施例及比较例的液晶膜时,确认了有无由输送引起的褶皱的产生。以以下基准评价了输送性。
A:输送时观察不到褶皱产生
B:输送时断续观察到小于振幅1cm的弱褶皱
C:输送时连续观察到小于振幅1cm的弱褶皱
D:输送时观察到振幅1cm以上的强褶皱。
将结果示于表2。
[表2]
根据表1及表2可知,光取向膜形成用组合物中含有防静电剂的实施例1~20与比较例1相比取向不均匀少。
并且,根据实施例1、2、4及20等对比可知,相对于光取向层形成用组合物的总固体成分量,防静电剂的含量优选为15%以下。
并且,根据实施例7与实施例16的对比可知,作为防静电剂,优选含有锂离子作为阳离子的防静电剂。
并且,根据实施例7、12~14、17的对比可知,光取向性聚合物优选含有丙烯酸酯骨架、甲基丙烯酸酯骨架、硅氧烷骨架及聚苯乙烯骨架中的任一种。
并且,根据实施例15a、21a~23a的对比可知,优选含有酸淬灭剂。
并且,由透明基材的种类的对比可知,Tg越高则输送性越优异。
根据以上结果,本发明的效果显而易见。
符号说明
1-透明基材,2-光取向层,3-液晶层,10-液晶膜,20-偏振片,21-起偏器(光学功能层),22-粘接层,30-液晶膜的制造装置,31-基材辊,32、35-涂布部,33、36-加热部,34、37-光源,38-支承辊,39-液晶膜辊,50-图像显示装置,51-图像显示面板,52-防反射膜,53-粘接层,60-旋转轴,62-卷绕轴。
Claims (17)
1.一种液晶膜,其在透明基材上依次包含光取向层和液晶层,
所述透明基材的厚度为10μm~25μm,
所述光取向层由含有防静电剂的光取向层形成用组合物形成,
所述光取向层形成用组合物含有酸淬灭剂。
2.根据权利要求1所述的液晶膜,其中,
所述光取向层形成用组合物含有光取向性聚合物。
3.根据权利要求2所述的液晶膜,其中,
所述光取向性聚合物由丙烯酸酯骨架、甲基丙烯酸酯骨架、硅氧烷骨架及聚苯乙烯骨架中的任一种形成。
4.根据权利要求2或3所述的液晶膜,其中,
所述光取向性聚合物具有丙烯酸酯骨架、甲基丙烯酸酯骨架及硅氧烷骨架中的任一种。
5.根据权利要求2或3所述的液晶膜,其中,
所述光取向性聚合物含有丙烯酸酯骨架或甲基丙烯酸酯骨架。
6.根据权利要求2或3所述的液晶膜,其中,
所述光取向层形成用组合物还含有交联剂、交联促进剂及交联引发剂中的至少任一种。
7.根据权利要求1所述的液晶膜,其中,
所述防静电剂为低分子离子性化合物。
8.根据权利要求7所述的液晶膜,其中,
所述低分子离子性化合物由无机阳离子或有机阳离子和有机阴离子形成。
9.根据权利要求8所述的液晶膜,其中,
所述有机阴离子为双(氟烷基磺酰基)亚胺。
10.根据权利要求1或2所述的液晶膜,其中,
所述透明基材与所述光取向层直接接触。
11.根据权利要求1所述的液晶膜,其中,
所述透明基材为含有聚酯添加剂或糖酯化合物的纤维素酰化物膜。
12.根据权利要求11所述的液晶膜,其中,
所述透明基材的Re(550)为10nm以下,或所述透明基材的Rth(550)为-20nm~20nm。
13.根据权利要求1或2所述的液晶膜,其中,
Re(550)为100nm~250nm。
14.一种偏振片,其包含权利要求13所述的液晶膜、和起偏器,所述透明基材与所述起偏器直接或经由粘接层接触。
15.根据权利要求14所述的偏振片,其中,
所述液晶膜的Re(550)为120nm~160nm,并且满足下述式(1)及式(2):
0.6<Re(450)/Re(550)<1.0 (1)
1.0<Re(650)/Re(550)<1.2 (2)。
16.一种圆偏振片,其在权利要求15所述的偏振片中,所述液晶膜的慢轴与所述起偏器的吸收轴以40°~50°交叉配置而成。
17.一种图像显示装置,其具备包含权利要求16所述的圆偏振片的防反射膜。
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