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TW201504065A - 偏光板及其製造方法以及轉印材料 - Google Patents

偏光板及其製造方法以及轉印材料 Download PDF

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TW201504065A
TW201504065A TW103117647A TW103117647A TW201504065A TW 201504065 A TW201504065 A TW 201504065A TW 103117647 A TW103117647 A TW 103117647A TW 103117647 A TW103117647 A TW 103117647A TW 201504065 A TW201504065 A TW 201504065A
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TW
Taiwan
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layer
polarizing plate
film
optically anisotropic
liquid crystal
Prior art date
Application number
TW103117647A
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English (en)
Inventor
Hideaki Kagawa
Kazuhiro Oki
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

根據本發明,可提供一種偏光板,其包含偏光元件及光學各向異性層,所述光學各向異性層為藉由以下方式而形成於所述偏光元件的至少一個面側的層,即對包含液晶化合物的聚合性組成物進行光照射而使所述液晶化合物聚合,並且所述偏光板在所述光學各向異性層與所述偏光元件之間,僅包含黏接層,或僅包含黏接層及設置於所述偏光元件的表面的保護膜;及本發明可提供一種所述偏光板的製造方法,其包括:將包含臨時支撐體與光學各向異性層的轉印材料積層於包含偏光元件的膜上,然後將所述轉印材料的臨時支撐體剝離。根據本發明,可提供一種膜厚小的偏光板。

Description

偏光板及其製造方法以及轉印材料
本發明是有關於一種偏光板及其製造方法以及轉印材料。
由於智慧型手機(smartphone)或輸入板個人電腦(tablet PC)等的市場擴大,顯示器亦日益要求薄型化。所述潮流中,除了先前以來一直用作透明且低雙折射性的光學膜的醯化纖維素系聚合物膜外,還嘗試利用丙烯酸系聚合物膜、環烯烴系聚合物膜等各種膜作為偏光板的保護膜(例如專利文獻1)。
另一方面,先前以來已知,為了補償液晶顯示裝置的視角而利用相位差膜(例如專利文獻2),而且亦已知,在偏光板上使用具有特定相位差的膜作為保護膜(例如專利文獻3及專利文獻4)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-175222號公報
[專利文獻2]日本專利特開2006-184640號公報
[專利文獻3]日本專利特開2013-050572號公報
[專利文獻4]日本專利特開2011-133549號公報
本發明的課題是提供一種膜厚小的偏光板。本發明的課題是特別是提供一種具有光學各向異性層的偏光板。本發明另外的課題是亦提供一種所述偏光板的製造方法。
先前,藉由包含液晶化合物的組成物的光硬化而形成的光學各向異性層,無法無缺陷地自臨時支撐體剝離,且不具有自持性,因此在用作光學補償膜時,通常形成於醯化纖維素系聚合物膜等透明支撐體上而直接利用。但是,本發明者等人發現,藉由將形成於臨時支撐體上的光學各向異性層直接黏接於偏光元件等上,然後將臨時支撐體剝離,而可以光學各向異性層無缺陷的方式獲得除去了透明支撐體的偏光板的構成。並且,所述構成著眼於顯示器的薄型化、特別是小型顯示器的薄型化的要求,並進一步反覆研究,而完成了本發明。即,本發明提供下述[1]~[12]。
[1]一種偏光板,其包含偏光元件,且在所述偏光元件的至少一個面側,包含光學各向異性層,所述光學各向異性層為藉由以下方式而形成的層,即對包含液晶化合物的聚合性組成物進行光照射使所述液晶化合物聚合,在所述光學各向異性層與所述偏光元件之間,僅包含黏接 層,或僅包含黏接層及設置於所述偏光元件的表面的保護膜。
[2]如[1]所述之偏光板,其中所述光學各向異性層的膜厚為0.5μm~5μm。
[3]如[1]所述之偏光板,其中所述光學各向異性層的膜厚為0.5μm~3μm。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之偏光板,其中所述保護膜為醯化纖維素系聚合物膜、丙烯酸系聚合物膜、或環烯烴系聚合物膜。
[5]如[1]至[3]中任一項所述之偏光板,其中在所述光學各向異性層與所述偏光元件之間僅包含黏接層。
[6]如[1]至[5]中任一項所述之偏光板,其中在所述偏光元件的一個面包含所述光學各向異性層,在另一個面包含醯化纖維素系聚合物膜、丙烯酸系聚合物膜、或環烯烴系聚合物膜。
[7]如[1]至[6]中任一項所述之偏光板,其中所述液晶化合物為具有2個以上(甲基)丙烯酸基的化合物。
[8]如[1]至[7]中任一項所述之偏光板,其中自所述偏光元件觀察,在所述光學各向異性層側的最外層包含硬塗層。
[9]一種製造方法,其用於製造如[1]至[8]中任一項所述之偏光板,且依序包括:(1)準備以下的轉印材料,轉印材料包含臨時支撐體與光學各向異性層, 所述臨時支撐體具有經摩擦處理的面、或在表面設置有配向層,所述光學各向異性層為藉由以下方式而形成的層,即對直接塗佈於所述摩擦處理面或配向層的包含液晶化合物的聚合性組成物進行光照射使所述液晶化合物聚合;(2)將所述轉印材料積層於包含偏光元件的膜上,並相對於所述臨時支撐體,使所述光學各向異性層側的面成為包含所述偏光元件的膜側;及(3)將所述轉印材料的臨時支撐體剝離。
[10]如[9]所述之製造方法,其中包含所述偏光元件的膜中的偏光元件與所述光學各向異性層以直接黏接的方式積層。
[11]如[9]或[10]所述之製造方法,其中所述積層經由黏接層而進行。
[12]一種轉印材料,其用於如[9]至[11]中任一項所述之製造方法,且包含臨時支撐體與光學各向異性層,所述臨時支撐體具有經摩擦處理的面、或在表面設置有配向層,所述光學各向異性層為藉由以下方式而形成的層,即對直接塗佈於所述摩擦處理面或配向層的包含液晶化合物的聚合性組成物進行光照射使所述液晶化合物聚合。
根據本發明,可提供一種具有光學補償功能的薄膜的偏光板、及其製造方法。
1‧‧‧偏光元件
2‧‧‧光學各向異性層
4‧‧‧保護膜1
5‧‧‧硬塗層
6‧‧‧保護膜2
12‧‧‧配向層
圖1是表示本發明的偏光板的層構成的例子的圖。
以下,對本發明進行詳細地說明。
另外,在本說明書中,所謂「~」,是以包含其前後所記載的數值作為下限值及上限值的含義而使用。在本說明書中,所謂「偏光板」,只要無特別說明,是以長條偏光板及裁斷成組裝進液晶裝置的大小(在本說明書中,「裁斷」亦包括「沖裁」及「切出」等)的偏光板的兩者的含義而使用。另外,在本說明書中,將「偏光元件」(亦有時稱為「偏光膜」)及「偏光板」加以區別而使用,但「偏光板」是指在「偏光元件」的至少單面具有膜的積層體。
另外,在本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」的記載表示「丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的任一種或兩種」的含義。「(甲基)丙烯酸」、「(甲基)丙烯酸基」等亦相同。
在本說明書中,Re(λ)、Rth(λ)分別表示波長λ時的面內的延遲及厚度方向的延遲。Re(λ)是在KOBRA 21ADH或WR(王子計測機器(股)製造)中將波長λ nm的光朝膜法線方向入射而測定。在選擇測定波長λ nm時,可藉由手動(manual) 變換波長選擇濾波器、或藉由程式等變換測定值而測定。
在所測定的膜為以單軸或雙軸的折射率橢圓體表示者時,藉由以下方法算出Rth(λ)。
相對於將面內的慢軸(藉由KOBRA 21ADH或WR進行判斷)作為傾斜軸(旋轉軸)(在無慢軸時將膜面內的任意的方向作為旋轉軸)的膜法線方向,在自法線方向至單側50度為止,以10度為單位分別自其傾斜的方向入射波長λ nm的光,對Re(λ)進行全部6點的測定,根據所述測定的延遲值與平均折射率的假定值及所輸入的膜厚值,由KOBRA 21ADH或WR算出Rth(λ)。
所述中,在為將面內的慢軸作為旋轉軸,而具有相對於法線方向在某傾斜角度的延遲值為0的方向的膜時,比所述傾斜角度大的傾斜角度時的延遲值將其符號變為負後,由KOBRA 21ADH或WR算出。
另外,亦可將慢軸作為傾斜軸(旋轉軸)(無慢軸時將膜面內的任意的方向作為旋轉軸),自任意傾斜的2方向測定延遲值,根據所述值與平均折射率的假定值及所輸入的膜厚值,藉由以下式(11)及式(12)算出Rth。
式(11)
[數1]
所述Re(θ)表示自法線方向傾斜角度θ的方向時的延遲值。
式(11)中的nx表示面內的慢軸方向的折射率,ny表示面內中與nx正交的方向的折射率,nz表示與nx及ny正交的方向的折射率。d為膜厚。
式(12):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
式(12)中的nx表示面內的慢軸方向的折射率,ny表示面內中與nx正交的方向的折射率,nz表示與nx及ny正交的方向的折射率。d為膜厚。
在所測定的膜為無法以單軸或雙軸的折射率橢圓體表現者、即所謂的無光學軸(optic axis)的膜時,藉由以下方法算出Rth(λ)。
將面內的慢軸(藉由KOBRA 21ADH或WR進行判斷)作為傾斜軸(旋轉軸),在自-50度至+50度為止,以10度為單位分別自其傾斜的方向對膜法線方向入射波長λnm的光並測定11點的Re(λ),根據所述所測定的延遲值與平均折射率的假定值及所輸 入的膜厚值,由KOBRA 21ADH或WR算出Rth(λ)。
在所述測定中,平均折射率的假定值可使用「聚合物手冊」(約翰威立公司(JOHN WILEY & SONS,INC))中的各種光學膜的目錄值。對於平均折射率的值為未知者,可藉由阿貝(Abbe)折射計進行測定。以下例示主要的光學膜的平均折射率的值:醯化纖維素(1.48)、環烯烴聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。藉由輸入所述平均折射率的假定值與膜厚,而KOBRA 21ADH或WR會算出nx、ny、nz。根據所述算出的nx、ny、nz,而進一步算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
在本說明書中,在對測定波長無特別附記時,測定波長為550nm。例如,在簡記為Re時,表示Re(550)。
另外,在本說明書中,關於角度(例如「90°」等角度)、及其關係(例如「正交」、「平行」、及「以45°交叉」等),設為包括本發明所屬的技術領域中所容許的誤差的範圍者。例如,是指小於嚴格的角度±10°的範圍內,與嚴格的角度的誤差較佳為5°以下,更佳為3°以下。而且,所謂延遲實質上為0,是指Re(550)≦10nm且Rth(550)≦10nm,較佳為Re(550)≦5nm以下且Rth(550)≦5nm。
[偏光板]
本發明的偏光板包含光學各向異性層及偏光元件。只要在偏光元件的任一個面、或兩個面配置光學各向異性層即可。本發明 的偏光板可進一步包含:在光學各向異性層的形成時用於使液晶化合物配向的配向層、用於保護偏光元件或光學各向異性層的表面的保護膜等其他層。
將本發明的偏光板的層構成的例子表示於圖1。另外,在圖中,省略黏接層。
[光學各向異性層]
光學各向異性層是在測定延遲時具有一個延遲實質上不為0的入射方向、即具有非各向同性的光學特性的層。本發明中所用的光學各向異性層藉由對包含液晶化合物的聚合性組成物進行光照射使液晶化合物聚合而形成。聚合性組成物只要是包含具有至少1種聚合性基的液晶化合物,且藉由光照射而液晶化合物利用聚合性基進行聚合者即可。聚合性組成物較佳為塗佈於臨時支撐體上。聚合性組成物特佳為直接塗佈於對臨時支撐體(例如延伸膜)進行摩擦處理的面上,或直接塗佈於配向層上。藉由將塗佈層進一步以室溫等乾燥、或加熱(例如為50℃~150℃、較佳為80℃~120℃的加熱),而可使層中的液晶化合物分子配向。只要藉由對塗佈層進行光照射而聚合固定化,而形成光學各向異性層即可。
光學各向異性層的膜厚只要為10μm以下、小於8μm、7μm以下、6μm以下、5μm以下、4μm以下、3μm以下、2μm以下、1.9μm以下、1.8μm以下、1.7μm以下、1.6μm以下、1.5 μm以下、1.4μm以下、1.3μm以下、1.2μm以下、1.1μm以下或1μm以下,且0.2μm以上、0.3μm以上、0.4μm以上、0.5μm以上、0.6μm以上、0.7μm以上、0.8μm以上、0.9μm以上即可。光學各向異性層亦較佳為透明(例如透光率為80%以上)。
[2層以上的光學各向異性層]
本發明的偏光板可包含2層以上的光學各向異性層。2層以上的光學各向異性層可在法線方向相互直接接觸,亦可在其間夾持配向層等其他的層。形成2層以上的層的聚合性組成物可相互相同,亦可不同。例如在2層的光學各向異性層的組合中,可為由包含棒狀液晶化合物的組成物形成的層彼此的組合、或由包含圓盤狀液晶化合物的組成物形成的層彼此的組合,亦可為由包含棒狀液晶化合物的組成物形成的層與由包含圓盤狀液晶化合物的組成物形成的層的組合。在偏光板包含2層以上的光學各向異性層時,之前所製作的光學各向異性層可發揮出作為之後形成的光學各向異性層的配向層的功能。此時,之前所製作的光學各向異性層可進行摩擦。在包含2層以上的光學各向異性層時,較佳為光學各向異性層的膜厚的總計為所述的膜厚。
2層的光學各向異性層例如合起來可具有作為λ/4相位差板的功能。λ/4相位差板與偏光元件(直線偏光元件)組合而發揮出作為圓偏光板的功能。
相位差板具有非常多的用途,已使用於反射型液晶顯示器 (Liquid Crystal Display,LCD)、半透射型LCD、亮度提高膜、有機電致發光(electroluminescence,EL)顯示裝置、觸控面板(touch panel)等中。例如有機EL(有機電致發光)元件具有積層有折射率不同的層的結構、或使用金屬電極的結構,因此有外部光會在各層的界面反射,而產生對比度降低或反射眩光的問題等的情況。因此,先前以來,為了抑制因外部光反射引起的不良影響,而將包含相位差板與偏光膜的圓偏光板使用於有機EL顯示裝置或LCD顯示裝置等中。
[液晶化合物]
作為液晶化合物,可列舉:棒狀液晶化合物、圓盤狀液晶化合物。
作為棒狀液晶化合物,可較佳地使用:甲亞胺類、氧偶氮類、氰基聯苯類、氰基苯酯類、苯甲酸酯類、環己烷羧酸苯酯類、氰基苯基環己烷類、氰基取代苯基嘧啶類、烷氧基取代苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯乙炔類及烯基環己基苯甲腈類。不僅可使用如以上般的低分子液晶性分子,亦可使用高分子液晶性分子。
棒狀液晶化合物更佳為藉由聚合將配向固定,作為聚合性棒狀液晶化合物,可使用:Makromol.Chem.,第190卷、第2255頁(1989年),「先進材料(Advanced Materials)」第5卷、第107頁(1993年),美國專利4683327號、美國專利5622648號、美國專利5770107號、WO95/22586號、WO95/24455號、WO97/00600 號、WO98/23580號、WO98/52905號、日本專利特開平1-272551號、日本專利特開平6-16616號、日本專利特開平7-110469號、日本專利特開平11-80081號、及日本專利特願2001-64627號等所記載的化合物。另外,作為聚合性棒狀液晶化合物,較佳為下述通式(1)所示的聚合性棒狀液晶化合物。
通式(1) Q1-L1-Cy1-L2-(Cy2-L3)n-Cy3-L4-Q2
(通式(1)中,Q1及Q2分別獨立地為聚合性基,L1及L4分別獨立地為二價連結基,L2及L3分別獨立地為單鍵或二價連結基,Cy1、Cy2及Cy3為二價環狀基,n為0、1、2或3。)
以下,進一步對通式(1)所示的聚合性棒狀液晶化合物進行說明。
通式(1)中,Q1及Q2分別獨立地為聚合性基。聚合性基的聚合反應較佳為加成聚合(包括開環聚合)或縮合聚合。換言之,聚合性基較佳為可進行加成聚合反應或縮合聚合反應的官能基。以下表示聚合性基的例子。
[化1]
所述中,作為較佳的聚合性基,可列舉:丙烯酸基、甲基丙烯酸基。特佳為通式(1)中的Q1及Q2這兩者為丙烯酸基或甲基丙烯酸基。
通式(1)中,L1及L4分別獨立地為二價連結基。L1及L4分別獨立地較佳為選自由-O-、-S-、-CO-、-NR-、-C=N-、二價鏈狀基、二價環狀基及該些的組合所組成的組群的二價連結基。所述R是碳原子數為1~7的烷基或氫原子。R較佳為碳原子數1~4的烷基或氫原子,更佳為甲基、乙基或氫原子,最佳為氫原子。
以下表示包含組合的二價連結基的例子。此處,左側與Q(Q1或Q2)鍵結,右側與Cy(Cy1或Cy3)鍵結。
L-1:-CO-O-二價鏈狀基-O-
L-2:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-
L-3:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-O-
L-4:-CO-O-二價鏈狀基-O-二價環狀基-
L-5:-CO-O-二價鏈狀基-O-二價環狀基-CO-O-
L-6:-CO-O-二價鏈狀基-O-二價環狀基-O-CO-
L-7:-CO-O-二價鏈狀基-O-二價環狀基-二價鏈狀基-
L-8:-CO-O-二價鏈狀基-O-二價環狀基-二價鏈狀基-CO-O-
L-9:-CO-O-二價鏈狀基-O-二價環狀基-二價鏈狀基-O-CO-
L-10:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-二價環狀基-
L-11:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-二價環狀基-CO-O-
L-12:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-二價環狀基-O-CO-
L-13:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-二價環狀基-二價鏈狀基-
L-14:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-二價環狀基-二價鏈狀基-CO-O-
L-15:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-二價環狀基-二價鏈狀基-O-CO-
L-16:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-O-二價環狀基-
L-17:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-O-二價環狀基-CO-O-
L-18:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-O-二價環狀基-O-CO-
L-19:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-O-二價環狀基-二價鏈狀基-
L-20:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-O-二價環狀基-二價鏈狀基 -CO-O-
L-21:-CO-O-二價鏈狀基-O-CO-O-二價環狀基-二價鏈狀基-O-CO-
二價鏈狀基是指伸烷基、取代伸烷基、伸烯基、取代伸烯基、伸炔基、取代伸炔基。較佳為伸烷基、取代伸烷基、伸烯基、取代伸烯基,更佳為伸烷基及伸烯基。
伸烷基可具有分支。伸烷基的碳數較佳為1~12,更佳為2~10,最佳為2~8。
取代伸烷基的伸烷基部分與所述伸烷基相同。作為取代基的例子,包括鹵素原子。
伸烯基可具有分支。伸烯基的碳數較佳為2~12,更佳為2~10,最佳為2~8。
取代伸烷基的伸烷基部分與所述伸烷基相同。作為取代基的例子,包括鹵素原子。
伸炔基可具有分支。伸炔基的碳數較佳為2~12,更佳為2~10,最佳為2~8。
取代伸炔基的伸炔基部分與所述伸炔基相同。作為取代基的例子,包括鹵素原子。
作為二價鏈狀基的具體例,可列舉:伸乙基、三亞甲基、伸丙基、四亞甲基、2-甲基-四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、八亞甲基、2-伸丁烯基、2-伸丁炔基等。
二價環狀基的定義及例子與後述的Cy1、Cy2及Cy3的定 義及例子相同。
通式(1)中,L2或L3分別獨立地為單鍵或二價連結基。L2及L3分別獨立地較佳為選自由-O-、-S-、-CO-、-NR-、-C=N-、二價鏈狀基、二價環狀基及該些的組合所組成的組群的二價連結基或單鍵。所述R是碳原子數為1~7的烷基或氫原子,較佳為碳原子數1~4的烷基或氫原子,更佳為甲基、乙基或氫原子,最佳為氫原子。關於二價鏈狀基、及二價環狀基,與L1及L4的定義相同。
作為L2或L3而較佳的二價連結基可列舉:-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OCONR-、-COS-、-SCO-、-CONR-、-NRCO-、-CH2CH2-、-C=C-COO-、-C=N-、-C=N-N=C-等。
通式(1)中,n為0、1、2或3。在n為2或3時,二個L3可相同亦可不同,二個Cy2亦可相同亦可不同。n較佳為1或2,更佳為1。
通式(1)中,Cy1、Cy2及Cy3分別獨立為二價環狀基。
環狀基所含的環較佳為5員環、6員環、或7員環,更佳為5員環或6員環,最佳為6員環。
環狀基所含的環可為縮合環。其中,與縮合環相比,更佳單環。
環狀基所含的環可為芳香族環、脂肪族環、及雜環的任一種。芳香族環的例子包括:苯環及萘環。脂肪族環的例子包括:環己 烷環。雜環的例子包括:吡啶環及嘧啶環。
作為具有苯環的環狀基,較佳為1,4-伸苯基。作為具有萘環的環狀基,較佳為萘-1,5-二基及萘-2,6-二基。作為具有環己烷環的環狀基,較佳為1,4-伸環己基。作為具有吡啶環的環狀基,較佳為吡啶-2,5-二基。作為具有嘧啶環的環狀基,較佳為嘧啶-2,5-二基。
環狀基可具有取代基。取代基的例子包括:鹵素原子、氰基、硝基、碳原子數為1~5的烷基、碳原子數為1~5的鹵素取代烷基、碳原子數為1~5的烷氧基、碳原子數為1~5的烷硫基、碳原子數為2~6的醯氧基、碳原子數為2~6的烷氧基羰基、胺甲醯基、碳原子數為2~6的烷基取代胺甲醯基及碳原子數為2~6的醯基胺基。
以下,表示通式(1)所示的聚合性棒狀液晶化合物的例子,但聚合性棒狀液晶化合物的例子並不限定於該些例子。
[化2]
[化3]
[化4]
[化5]
另外,作為棒狀液晶化合物,除了通式(1)所示的聚合性棒狀液晶化合物外,較佳為併用至少一種下述通式(2)所示的化合物。
通式(2)M1-(L1)p-Cy1-L2-(Cy2-L3)n-Cy3-(L4)q-M2
(通式(2)中,M1及M2分別獨立地表示氫原子、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的芳基、雜環基、氰基、鹵素、-SCN、-CF3、硝基、或Q1,但M1及M2的至少一個表示Q1以外的基團。
其中,Q1、L1、L2、L3、L4、Cy1、Cy2、Cy3及n與通式(1)所示的基團同義。另外,p及q為0或1。)
在M1及M2不表示Q1時,M1及M2較佳為氫原子、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的芳基、氰基,更佳為碳數1~4的烷基、或苯基,p及q較佳為0。
另外,作為通式(1)所示的聚合性液晶化合物、與通式(2)所示的化合物的混合物中的通式(2)所示的化合物的較佳的混合比率(質量比),為0.1%~40%,更佳為1%~30%,尤佳為5%~20%。
以下,表示通式(2)所示的化合物的較佳的例子,但本發明並不限定於該些例子。
[化6]
[化7]
圓盤狀液晶化合物記載於各種文獻(C.迪斯多蘭等,「分 子晶體液晶」第71卷、第111頁(1981)(C.Destrade et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,vol.71,page 111(1981));日本化學會編、「季刊化學綜述」、No.22、「液晶的化學」、第5章、第10章第2節(1994);B.科恩等,「德國應用化學會化學通訊」,第1794頁(1985)(B.Kohne et al.,Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.,page 1794(1985));J.張等,「美國化學會誌」,第116卷,第2655頁(1994)(J.Zhang et al.,J.Am.Chem.Soc.,vol.116,page 2655(1994)))。關於圓盤狀液晶化合物的聚合,在日本專利特開平8-27284公報中有記載。為了藉由聚合將圓盤狀配向層液晶化合物固定,而需要在圓盤狀液晶化合物的圓盤狀核心鍵結作為取代基的聚合性基。但是,若在圓盤狀核心直接鍵結聚合性基,則在聚合反應中難以保持配向狀態。因此,在圓盤狀核心與聚合性基之間導入連結基。即,光硬化型圓盤狀液晶化合物較佳為下述式(3)所示的化合物。
通式(3)D(-L-P)n
(通式中,D為圓盤狀核心,L為二價連結基,P為聚合性基,n為4~12的整數。)
式(3)中的圓盤狀核心(D)、二價連結基(L)及聚合性基(P)的較佳的具體例,分別為日本專利特開2001-4837號公報所 記載的(D1)~(D15)、(L1)~(L25)、(P1)~(P18),可較佳地使用日本專利特開2001-4837號公報中所記載的內容。
另外,作為圓盤狀液晶化合物,亦較佳為使用日本專利特開2007-2220號公報所記載的通式(DI)所示的化合物。
相對於聚合性組成物的固體成分質量(除去溶劑的質量),液晶化合物只要包含80質量%以上、90質量%以上、或95質量%以上、且99.99質量%以下、99.98質量%以下、99.97質量%以下即可。特佳為包含丙烯酸基、或甲基丙烯酸基的化合物為70質量%以上、80質量%以上、90質量%以上、或95質量%以上,且99.99質量%以下、99.98質量%以下、99.97質量%以下。
液晶化合物能以水平配向、垂直配向、傾斜配向、及扭轉配向的任一種配向狀態固定。另外,在本說明書中,所謂「水平配向」,在棒狀液晶時,是指分子長軸與透明支撐體的水平面平行,在圓盤狀液晶時,是指圓盤狀液晶化合物的核心的圓盤面與透明支撐體的水平面平行,但並不要求嚴格地平行,在本說明書中,是指與水平面所成的傾斜角小於10度的配向。作為本發明中所用的光學各向異性層,較佳為包含以使棒狀液晶化合物水平配向的狀態進行固定而成者。
[溶劑]
作為將含有液晶化合物的組成物製備成塗佈液時的塗佈液的製備中所使用的溶劑,可較佳地使用:有機溶劑或水、或該些的 混合溶劑。作為有機溶劑的例子,可列舉:醯胺(例如N,N-二甲基甲醯胺)、亞碸(例如二甲基亞碸)、雜環化合物(例如吡啶)、烴(例如苯、己烷)、鹵化烷(例如氯仿、二氯甲烷)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮)、醚(例如四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)、烷基醇(例如甲醇、乙醇、丙醇)。另外,可混合二種以上的溶劑而使用。所述中,較佳為鹵化烷、酯、酮及該些的混合溶劑。
[配向固定化]
液晶化合物的聚合反應只要為光聚合反應即可。作為光聚合反應,可為自由基聚合、陽離子聚合的任一種,較佳為自由基聚合。自由基光聚合起始劑的例子包括:α-羰基化合物(美國專利2367661號、美國專利2367670號的各說明書記載)、醇酮醚(美國專利2448828號說明書記載)、α-烴取代芳香族醇酮化合物(美國專利2722512號說明書記載)、多核醌化合物(美國專利3046127號、美國專利2951758號的各說明書記載)、三芳基咪唑二聚物與對胺基苯基酮的組合(美國專利3549367號說明書記載)、吖啶及吩嗪化合物(日本專利特開昭60-105667號公報、美國專利4239850號說明書記載)及噁二唑化合物(美國專利4212970號說明書記載)。陽離子光聚合起始劑的例子可例示:有機鋶鹽系、錪鹽系、鏻鹽系等,較佳為有機鋶鹽系,特佳為三苯基鋶鹽。作為所述化合物的抗衡離子,可較佳地使用:六氟銻酸鹽、六氟磷酸鹽等。
光聚合起始劑的使用量較佳為塗佈液的固體成分的0.01質量%~20質量%,更佳為0.5質量%~5質量%。用於液晶化合物的聚合的光照射較佳為使用紫外線。照射能量較佳為10mJ/cm2~10J/cm2,更佳為25mJ/cm2~1000mJ/cm2。照度較佳為10mW/cm2~2000mW/cm2,更佳為20mW/cm2~1500mW/cm2,尤佳為40mW/cm2~1000mW/cm2。作為照射波長,較佳為在250nm~450nm具有峰值,更佳為在300nm~410nm具有峰值。為了促進光聚合反應,可在氮氣等惰性氣體環境下或加熱條件下實施光照射。
[水平配向劑]
藉由在包含液晶化合物的聚合性組成物中,含有日本專利特開2009-69793號公報的段落「0098」~段落「0105」所記載的、使用通式(1)~通式(3)所示的化合物及通式(4)的單體的含氟均聚物或共聚物的至少一種,而可使液晶化合物的分子實質上水平配向。在使液晶化合物水平配向時,其傾斜角較佳為0度~5度,更佳為0度~3度,尤佳為0度~2度,最佳為0度~1度。
作為水平配向劑的添加量,較佳為液晶化合物的質量的0.01質量%~20質量%,更佳為0.01質量%~10質量%,特佳為0.02質量%~1質量%。另外,日本專利特開2009-69793號公報的段落「0098」~段落「0105」所記載的通式(1)~通式(4)所示的化合物可單獨使用,亦可併用二種以上。
[其他添加劑]
包含液晶化合物的聚合性組成物可包含日本專利特開2006-113500號公報所記載的式(I)所示的吡啶鎓化合物。吡啶鎓化合物可發揮出作為配向層界面側垂直配向劑的功能,例如可使圓盤狀液晶性化合物的分子在配向層附近實質上垂直地配向。包含液晶化合物的聚合性組成物可包含日本專利特開2013-054201號公報所記載的通式(I)所示的硼酸化合物。
包含液晶化合物的聚合性組成物除此之外可包含必須的添加劑,但較佳為不包含所謂的手性劑。
[塗佈方法]
形成光學各向異性層時的組成物的塗佈可藉由:浸塗法、氣刀塗佈法、旋塗法、狹縫塗佈法、淋幕式塗佈法、輥塗法、線棒塗法、凹版塗佈法或擠出塗佈法(美國專利2681294號說明書)而進行。亦可同時塗佈二層以上的層。關於同時塗佈的方法,記載於美國專利2761791號、美國專利2941898號、美國專利3508947號、美國專利3526528號的各說明書及原崎勇次著的「塗佈工學」、253頁、朝倉書店(1973)中。
[光學各向異性層的製作方法:轉印材料]
光學各向異性層只要為由包含臨時支撐體與光學各向異性層的轉印材料提供者即可。具體而言,轉印材料只要為將臨時支撐體(例如包含延伸膜的層)剝離而可提供光學各向異性層者即可。
轉印材料只要包含臨時支撐體與光學各向異性層即可。轉印材料較佳為包含:含有作為臨時支撐體的延伸膜的層、及光學各向異性層。在轉印材料中,臨時支撐體及光學各向異性層可相互直接接觸,亦可在臨時支撐體與光學各向異性層之間配置配向層。
[臨時支撐體]
作為臨時支撐體,並無特別限定,可為剛直者,亦可為可撓性者,就操作容易的方面而言,較佳為可撓性者。作為剛直的支撐體,並無特別限定,可列舉:表面具有氧化矽皮膜的鈉玻璃板、低膨脹玻璃、無鹼玻璃、石英玻璃板等公知的玻璃板,鋁板、鐵板、不鏽鋼(SUS)板等金屬板,樹脂板,陶瓷板,石板等。作為可撓性的支撐體,並無特別限定,可列舉:纖維素酯(例如纖維素乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯)、聚烯烴(例如降冰片烯系聚合物)、聚(甲基)丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯)、聚碸、及環烯烴聚合物(例如降冰片烯系樹脂(日本瑞翁(ZEON)(股)製造的ZEONEX、ZEONOR,日本合成橡膠(JSR)(股)製造的ARTON等))等塑膠膜或紙、鋁箔、布等。其中更佳為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)。就操作的容易性而言,作為剛直的支撐體的膜厚,較佳為100μm~3000μm,更佳為300μm~1500μm。作為可撓性的支撐體的膜厚,只 要為5μm~1000μm左右即可,較佳為10μm~250μm,更佳為15μm~90μm。
臨時支撐體亦較佳為以下所說明的延伸膜。
[延伸膜1
轉印材料所用的延伸膜並無特別限定,可為單軸延伸膜,亦可為雙軸延伸膜,較佳為單軸延伸膜。延伸膜較佳為將熱塑性樹脂膜進行延伸者。作為熱塑性樹脂,例如較佳為:聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系聚合物、環烯烴聚合物(例如降冰片烯系樹脂(日本瑞翁(股)製造的ZEONEX、ZEONOR,日本合成橡膠(股)製造的ARTON等))。其中更佳為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。延伸條件並無特別限定。例如可參照日本專利特開2009-214441號公報的記載而進行。
作為包含延伸膜的層的膜厚,只要為10μm~1000μm左右即可,較佳為25μm~250μm,更佳為30μm~90μm。
在轉印材料中,臨時支撐體可具有經摩擦處理的面。較佳為在經摩擦處理的面上直接設置光學各向異性層。
[配向層]
光學各向異性層可為由塗佈於配向層的表面的聚合性組成物的層形成者。配向層設置於臨時支撐體(延伸膜)或設置於塗設於臨時支撐體上的底塗層的表面。配向層以規定設置於其上的聚合性組成物中的液晶化合物的配向的方式發揮功能。配向層若可 對光學各向異性層賦予配向性,則可為任意的層。作為配向層的較佳的例子,可列舉:有機化合物(較佳為聚合物)的經摩擦處理的層、以偶氮苯聚合物或聚乙烯肉桂酸酯為代表的藉由偏光照射而表現出液晶的配向性的光配向層、無機化合物的斜向蒸鍍層、及具有微槽的層、進而ω-二十三烷酸、二-十八烷基甲基氯化銨及硬脂酸甲酯等藉由朗格繆爾-布吉特(Langmuir-Blodgett)法(LB膜)而形成的累積膜、或藉由施加電場或磁場而使介電質配向的層。作為配向層,較佳為在摩擦的形態下包含聚乙烯醇,特佳為可與配向層的上或下的至少任一層交聯。作為控制配向方向的方法,較佳為光配向層及微槽。作為光配向層,特佳為如聚乙烯肉桂酸酯般藉由二聚化而表現出配向性者,作為微槽,特佳為預先藉由機械加工或雷射加工而製作的主輥(master roll)的壓花處理。
施加於臨時支撐體或配向層的摩擦處理,通常可藉由利用紙或布朝一定方向擦拭以聚合物為主成分的膜的表面而實施。關於摩擦處理的通常的方法,例如記載於「液晶便覽」(丸善公司發行、2000年10月30日)。
作為改變摩擦密度的方法,可使用記載於「液晶便覽」(丸善公司發行)的方法。摩擦密度(L)藉由下述式(A)進行定量。
式(A) L=N1(1+2πrn/60v)
式(A)中,N為摩擦次數、1為摩擦輥的接觸長度、r為輥的半徑、n為輥的轉速(rpm)、v為平台移動速度(秒速)。
為了提高摩擦密度,只要增加摩擦次數、延長摩擦輥的接觸長度、增大輥的半徑、增大輥的轉速、減慢平台移動速度即可,另一方面,為了降低摩擦密度,只要進行與此相反的操作即可。
另外,作為摩擦處理時的條件,亦可參照日本專利4052558號的記載。
轉印材料除了所述的層外,可包含低透濕層、保護層、抗靜電層、硬塗層、黏接層等其他的功能性層。
轉印材料例如藉由以下製造方法而製造,所述製造方法包括:在臨時支撐體的經摩擦的面、或在設置於臨時支撐體上的配向層之上,直接塗佈包含液晶化合物的聚合性組成物;及使包含液晶化合物的聚合性組成物硬化。
[偏光元件]
偏光元件有碘系偏光元件、使用二色性染料的染料系偏光元件或多烯系偏光元件。碘系偏光元件及染料系偏光元件通常使用聚乙烯醇系膜而製造。在本發明中,可使用任一種偏光元件。例如偏光元件較佳為包含聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)與二色性分子。關於包含聚乙烯醇(PVA)與二色性分子的偏光元件,例如可參照日本專利特開2009-237376號公報的記載。偏光元件 的膜厚只要為50μm以下即可,較佳為30μm以下,更佳為20μm以下。
[偏光板的製作方法]
本發明中所用的偏光板例如可藉由以下方式製造。
將所述轉印材料積層於包含偏光元件的膜上,然後將臨時支撐體剝離。在積層時,相對於臨時支撐體,而在光學各向異性層側的面上,與包含偏光元件的膜黏接即可。此時亦較佳為:在轉印材料中位於最表面的光學各向異性層、與在包含偏光元件的膜中位於最表面的偏光元件直接黏接或黏著。積層只要經由黏接層進行即可。黏接層只要為包含黏接劑或黏著劑的層即可。即,只要轉印材料與包含偏光元件的膜藉由黏接劑或黏著劑進行黏接或黏著即可。積層時,亦可藉由黏接劑等將兩膜黏接。作為黏接劑,並無特別限定,可列舉:如日本專利特開2004-245925號公報所示的在分子內不含芳香環的環氧化合物的硬化性黏接劑,日本專利特開2008-174667號公報記載的將360nm~450nm的波長時的莫耳吸光係數為400以上的光聚合起始劑、與紫外線硬化性化合物作為必需成分的活性能量線硬化型黏接劑,日本專利特開2008-174667號公報記載的在(甲基)丙烯酸系化合物的合計量100質量份中含有:(a)在分子中具有2個以上(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸系化合物、(b)在分子中具有羥基、且僅具有1個聚合性雙鍵的(甲基)丙烯酸系化合物、及(c)苯酚環氧乙烷改質丙烯 酸酯或壬基苯酚環氧乙烷改質丙烯酸酯的活性能量線硬化型黏接劑等。
將光學膜材料或光學膜積層的、包含偏光元件的膜,可僅包含偏光元件,亦可除了偏光元件外而包含保護膜等其他的層。
[保護膜(保護層)]
偏光板較佳為包含保護膜。例如可在偏光元件的任一個面、或配置有光學各向異性層的面的外側面等,配置保護膜。作為保護膜,可使用:醯化纖維素系聚合物膜、丙烯酸系聚合物膜、或環烯烴系聚合物膜。關於醯化纖維素系聚合物,可參照日本專利特開2011-237474號公報的關於醯化纖維素系樹脂的記載。作為環烯烴系聚合物膜,可參照日本專利特開2009-175222號及日本專利特開2009-237376號公報的記載。藉由包含環烯烴系聚合物膜,而可對本發明的偏光板賦予透濕性。所謂透濕性,是指不使水通過,但使水蒸氣通過的性質。
保護膜的膜厚只要為30μm以下即可,較佳為20μm以下,更佳為10μm以下。
[硬塗層]
本發明的偏光板可包含硬塗層。硬塗層只要作為最外層而包含即可,自偏光元件觀察,較佳為包含於光學各向異性層側的最外層。
在本說明書中,所謂硬塗層,是指藉由形成而透明支撐體的 鉛筆硬度上升的層。實用上而言,硬塗層積層後的鉛筆硬度(JIS K5400)較佳為H以上,更佳為2H以上,最佳為3H以上。硬塗層的厚度較佳為0.4μm~35μm,更佳為1μm~30μm,最佳為1.5μm~20μm。
關於具體的組成,可參照日本專利特開2012-103689號公報的記載。
[實施例]
以下,列舉實施例對本發明進行更具體地的說明。以下的實施例所示的材料、試劑、物質量及其比例、操作等,只要不脫離本發明的主旨,則可適當變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下的實施例。
<支撐體1(纖維素乙酸酯膜T1)的製作>
將下述組成物投入至混合槽中,一邊加熱一邊攪拌,而將各成分溶解,從而製備纖維素乙酸酯溶液。
纖維素乙酸酯溶液的組成
在另外的混合槽中,投入下述添加劑(A)16質量份、二氯甲烷92質量份及甲醇8質量份,一邊加熱一邊攪拌,而製備添加劑(A)溶液。在纖維素乙酸酯溶液474質量份中混合添加劑(A)溶液25質量份,充分攪拌而製備濃液。添加劑(A)的添加量,相對於纖維素乙酸酯100質量份為6.0質量份。
使用帶延伸機將所得的濃液流延。在帶上的膜面溫度變為40℃後,藉由70℃的溫風乾燥1分鐘,藉由140℃的乾燥風自帶將膜乾燥10分鐘,而製作殘留溶劑量為0.3質量%的纖維素乙酸酯膜T1(支撐體1)。
所得的長條狀纖維素乙酸酯膜T1的寬度為1490mm,厚度為80μm。另外,面內延遲(Re)為8nm,厚度方向的延遲(Rth)為78nm。
<附有配向層的光學各向異性層1(轉印材料1)的製 作>
(配向膜1的形成)
在所述製作的支撐體上,藉由#14的線棒連續地塗佈下述組成的配向層塗佈液。藉由60℃的溫風乾燥60秒鐘,繼而藉由100℃的溫風乾燥120秒鐘。所使用的改質聚乙烯醇的皂化度為96.8%。
配向層1的塗佈液的組成
(配向處理)
對塗設了配向層的支撐體,以與搬送方向平行地配向的方式,在配向層設置表面實施摩擦處理。摩擦輥以450rpm旋轉。
(光學各向異性層1的塗設)
將下述組成物溶解於270質量份的甲基乙基酮中,而製備塗佈液。
(光學各向異性層1形成用組成物)
圓盤狀液晶化合物(A) 80.0質量份
圓盤狀液晶化合物(B) 20.0質量份
含有氟脂肪族基的聚合物(1) 0.6質量份
光聚合起始劑(Irgacure-907、汽巴-嘉基(Ciba-Geigy)公司製造) 3.0質量份
增感劑(Kayacure DETX、日本化藥(股)製造)
1.0質量份
化合物A 0.25質量份
化合物AA 1.0質量份
[化10]
使用#2.8線棒在所述配向層2的摩擦面塗佈所製備的塗佈液。塗佈量為4.8mL/m2。然後,在120℃的恆溫槽中加熱300秒鐘,使圓盤狀液晶化合物配向。繼而,在80℃下使用160W/cm高壓水銀燈,照射1分鐘紫外線進行交聯反應,使圓盤狀液晶化 合物聚合而固定化,形成光學各向異性層,而製作轉印材料1。光學各向異性層的膜厚為0.8μm,支撐體側的液晶指向角度為0°,空氣界面側的液晶指向角度為75°。
膜對比度為10000,亦無配向不良,密接性亦良好。膜對比度、配向不良、密接性藉由以下方式進行測定、評價。另外,光學各向異性層的液晶化合物進行反混合配向。
<附有配向層的光學各向異性層2(轉印材料2)的形成>
(配向層2的形成)
在所述支撐體1上,藉由#14的線棒連續地塗佈下述組成的配向層塗佈液。藉由60℃的溫風乾燥60秒鐘,繼而藉由100℃的溫風乾燥120秒鐘。
配向層塗佈液的組成
[化11]
對所述製作的配向層連續地實施摩擦處理。此時,長條狀膜的長度方向與搬送方向平行,相對於膜長度方向,摩擦輥的旋轉軸設為繞順時針旋轉45°的方向。
(光學各向異性層2的形成)
以使用KOBRA21 ADH測定Re(0)的值為125nm的方式,變更下述組成的包含液晶化合物的塗佈液的塗佈量,在所述製作的配向層的摩擦面藉由線棒連續地塗佈。膜的搬送速度(V)設為20m/min。為了塗佈液的溶劑的乾燥及圓盤狀液晶化合物的配向老化,而藉由130℃的溫風加熱90秒鐘。繼而,在80℃下進行紫外線(Ultraviolet,UV)照射,形成附有配向層的光學各向異性層2,並獲得轉印材料2。
光學各向異性層2的塗佈液的組成
所述氟系聚合物(FP1)的結構式中的「25」、「25」、「50」、及氟系聚合物(FP2)的結構式中的「95」、「5」,表示聚合物的重複單元的莫耳比。
所製作的光學各向異性層2的慢軸的方向與摩擦輥的旋轉軸正交。即,相對於支撐體的長度方向,慢軸為繞順時針旋轉45°的方向。以與比較例1相同的方式確認到,圓盤狀液晶性分子的圓盤面相對於膜面的平均傾斜角為90°,圓盤狀液晶相對於膜面而垂直地配向。
<附有配向層的液晶層3(轉印材料3)的製作>
使用線棒,將下述表1所示的塗佈液塗佈於進行了摩擦處理的所述配向層2上,在室溫下乾燥30秒鐘後,在90℃的環境下加熱2分鐘,然後藉由熔製D閥(燈90mW/cm)以60%之輸出照射6秒鐘~12秒鐘的UV,而製作光學各向異性層3。確認到棒狀液晶化合物相對於膜面的平均傾斜角為0°,棒狀液晶相對於膜面 而水平地配向。
<附有配向層的光學各向異性層4(轉印材料4)的製作>
在所述支撐體1上,將市售的配向層(JALS-204R、日本合成橡膠(股)製造)藉由甲基乙基酮進行1:1稀釋後,藉由線棒塗佈機以2.4ml/m2進行塗佈。立即藉由120℃的溫風乾燥120秒鐘,而形成配向層4。
(光學各向異性層4的形成)
在所述配向層4的摩擦面上,藉由#2的線棒塗佈如下溶液,所述溶液是將下述棒狀液晶化合物1.8g、光聚合起始劑(Irgacure-907、汽巴-嘉基公司製造)0.06g、增感劑(Kayacure DETX、日本化藥(股)製造)0.02g、下述空氣界面側垂直配向劑0.002g溶解於9.2g的環己烷/環戊酮(=65/35(質量%))中而成。將所述塗佈了溶液的摩擦面貼附於金屬的框上,在100℃的恆溫槽中加熱2分鐘,使棒狀液晶化合物配向。繼而,在100℃下使用120W/cm高壓水銀燈,照射30秒鐘的UV而將棒狀液晶化合物交聯。然後,放置冷卻至室溫,而形成光學各向異性層4。
<附有配向層的光學各向異性層5(轉印材料5)的製作>
藉由以下光學各向異性層5-1及光學各向異性層5-2,製作光 學各向異性層5。
對在所述支撐體1上形成的所述配向層1連續地實施摩擦處理。此時,長條狀膜的長度方向與搬送方向平行,膜長度方向與摩擦輥的旋轉軸所成的角度設為75°(順時針旋轉)(若將膜長度方向設為90°,則摩擦輥的旋轉軸為15°)。
(光學各向異性層5-1的形成)
在所述製作的配向層的摩擦面上,藉由#2.2的線棒,連續地塗佈下述組成的包含圓盤狀液晶化合物的光學各向異性層5-1的塗佈液。為了塗佈液的溶劑的乾燥及圓盤狀液晶化合物的配向老化,藉由115℃的溫風加熱90秒鐘,繼而藉由80℃的溫風加熱60秒鐘,在80℃下進行UV照射,而將液晶化合物的配向固定。所得的光學各向異性層的厚度為0.8μm。確認到圓盤狀液晶化合物的圓盤面相對於膜面的平均傾斜角為90°,圓盤狀液晶化合物相對於膜面而垂直地配向。另外,關於慢軸的角度,若與摩擦輥的旋轉軸平行,且將膜長度方向設為90°(將膜寬度方向設為0°),則為15°。
光學各向異性層5-1的塗佈液的組成
[化15]
(光學各向異性層5-2的形成)
對所製作的光學各向異性層5-2連續地實施摩擦處理。此時,長條狀膜的長度方向與搬送方向平行,膜長度方向與摩擦輥的旋轉軸所成的角度設為-75°(逆時針旋轉)(若將膜長度方向設為90°,則摩擦輥的旋轉軸為165°)。
在所述製作的配向層上,藉由#5的線棒連續地塗佈下述組成的塗佈液。為了塗佈液的溶劑的乾燥及棒狀液晶化合物的配向老化,藉由60℃的溫風加熱60秒鐘,在60℃下進行UV照射, 而將液晶化合物的配向固定。所述光學各向異性層5-2的厚度為2.0μm。確認到棒狀液晶化合物的長軸相對於膜面的平均傾斜角為0°,液晶化合物相對於膜面而水平地配向。另外,關於慢軸的角度,若與摩擦輥的旋轉軸正交,且將膜長度方向設為90°(將膜寬度方向設為0°),則為75°。
光學各向異性層5-2的塗佈液的組成
[化16]
<附有配向層的光學各向異性層6(轉印材料6)的製作>
(摩擦配向層的形成)
對在所述支撐體1上形成的所述配向層1連續地實施摩擦處理。此時,長條狀膜的長度方向與搬送方向平行,膜長度方向與摩擦輥的旋轉軸所成的角度設為15°(順時針旋轉)(若將膜長度方向設為90°,則摩擦輥的旋轉軸為75°)。
將所述光學各向異性層5-1的塗佈液變更為下述光學各向異性層6-1的塗佈液,除此以外,以與附有配向層的光學各向異性層5相同的方式進行製作。
光學各向異性層6-1的塗佈液的組成
<轉印材料7~轉印材料12的製作>
將支撐體1變更為富士軟片(Fujifilm)製造的PET(厚度為75μm),除此以外,以與轉印材料1~轉印材料6相同的方式進行製作,而獲得轉印材料7~轉印材料12。
<轉印材料13、轉印材料14的製作>
除了不設置配向層以外,以與轉印材料11、轉印材料12相同的方式進行製作,而獲得轉印材料13、轉印材料14。
<偏光板1~偏光板14的製作>
(偏光元件的製作)
將厚度為80μm的卷狀聚乙烯醇膜在碘水溶液中連續延伸至5倍,進行乾燥而獲得厚度為20μm的偏光膜(偏光元件)。
(丙烯酸系樹脂片T2的製作)
使用下述丙烯酸系樹脂。所述丙烯酸系樹脂能以市售品獲得。
.Dianal BR88(商品名)、三菱麗陽(Mitsubishi Rayon)(股)製造、質量平均分子量為1500000(以下設為丙烯酸系樹脂AC-1)。
(紫外線吸收劑)
使用下述紫外線吸收劑。
.UV劑1:TINUVIN 328(汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)(股)製造)
(製備濃液B)
將下述組成物投入至混合槽中,一邊加熱一邊攪拌,而將各成分溶解,而製備濃液B。
(濃液B組成)
丙烯酸系樹脂AC-1 100質量份
紫外線吸收劑UV劑1 2質量份
二氯甲烷 300質量份
乙醇 40質量份
使用帶流延裝置,將所製備的濃液自流延模均勻地流延至2000mm寬且不鏽鋼製環形帶(流延支撐體)上。在濃液中的殘留溶劑量成為40質量%的時點,自流延支撐體作為高分子膜剝離,不進行延伸而搬送,在乾燥區在130℃下進行乾燥。所得的丙烯酸系樹脂片T2的膜厚為40μm。
對如此而得的樹脂片T2的單面進行電暈處理,在電暈處理面,使用黏接劑將PVA(可樂麗(Kuraray)(股)製造、PVA-117H)3%水溶液與所述偏光膜的單側貼合。
(醯化纖維素膜)
將市售的醯化纖維素膜(Fujitac ZRD40、富士軟片(股)製造),在保持為55℃的1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)中浸 漬2分鐘後,將膜水洗,然後在25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液中浸漬30秒鐘後,繼而在流水下通過水洗浴30秒鐘,使膜成為中性的狀態。繼而,將藉由氣刀(air knife)的去水重複3次,將水脫落後,在70℃的乾燥區滯留15秒鐘進行乾燥,而製作經皂化處理的膜。
在將如此而得的皂化後的醯化纖維素膜ZRD40與所述貼合丙烯酸系樹脂片而成的偏光膜的另一面,將PVA(可樂麗(股)製造、PVA-117H)3%水溶液作為黏接劑,以所製作的偏光元件的輥的長度方向與所述醯化纖維素膜ZRD40的輥的長度方向平行的方式貼合。
對所述所得的偏光板的ZRD40面進行電暈處理後,使用市售的丙烯酸系黏接劑(東亞合成股份有限公司製造的UV-3300),與轉印材料1~轉印材料14的光學各向異性層面貼合。在貼合後,將支撐體T1剝離。關於使用包含配向層的光學各向異性層(轉印材料)者,可在與配向層的界面容易地剝離,關於使用無配向層的光學各向異性層(轉印材料)者,可在與光學各向異性層的界面容易地剝離。將所得的偏光板分別作為偏光板1~偏光板14。
<偏光板15~偏光板28>
在所述的偏光板1~偏光板14中,分別代替在偏光元件的單側的面上貼合ZRD40,而在進行了電暈處理的面上貼合進行了電 暈處理的丙烯酸系樹脂片T2,除此以外,藉由與偏光板1~偏光板14相同的方法進行製作。
(環狀烯烴樹脂片T3的製作)
藉由下述表2所示的延伸溫度(Tg為環狀烯烴系樹脂的玻璃轉移溫度)及延伸倍率,將市售的環烯烴系聚合物膜「ZEONOR ZF14」(日本瑞翁製造)進行延伸,而獲得環狀烯烴樹脂片T3。
<偏光板29~偏光板42>
在所述的偏光板1~偏光板14中,分別代替貼合ZRD40,而貼合所述所得的環狀烯烴樹脂片T3,除此以外,藉由與偏光板1~偏光板14相同的方法,獲得偏光板29~偏光板42。
<偏光板43~偏光板56>
在所述的偏光板1~偏光板14中,不具有ZRD40,除此以外,藉由與偏光板1~偏光板14相同的方法,獲得偏光板43~偏光板56。即,在偏光板43~偏光板56中,經由黏接劑將光學各向異性層與偏光元件直接黏接。
(比較例)
<偏光板57~偏光板80的製作>
在與所述偏光板1~偏光板6、偏光板15~偏光板20、偏光板29~偏光板34、偏光板43~偏光板48分別相同的製作方法中,代替支撐體T1,而使用在以下條件下對設置配向層之側的面進行鹼皂化處理的支撐體,且不剝離支撐體,除此以外,藉由與所述偏光板1~偏光板6、偏光板15~偏光板20、偏光板29~偏光板34、偏光板43~偏光板48相同的製作方法,獲得偏光板57~偏光板80。支撐體T1與配向層或光學各向異性層密接至無法容易地剝離的程度。
(鹼皂化處理)
使所述醯化纖維素膜(T1)通過溫度為60℃的介電式加熱輥,而將膜表面溫度升溫至40℃後,在膜的帶面,使用棒塗機以塗佈量為14ml/m2塗佈下述所示的組成的鹼溶液,在加熱至110℃的則武有限公司(Noritake Co.,Limited)(股)製造的蒸氣式遠紅外加熱器下,搬送10秒鐘。繼而,同樣使用棒塗機,以3ml/m2塗佈純水。繼而,將藉由噴注式塗佈機(fountain coater)的水洗與藉由氣刀的去水重複3次後,在70℃的乾燥區搬送10秒鐘進行乾燥,而製作經鹼皂化處理的醯化纖維素膜。
<偏光板81~偏光板86的製作>
在所述偏光板75~偏光板80中,並非在設置有配向膜之側的面,而是其相反面進行支撐體T1的鹼皂化處理,藉由乙烯醇系黏接劑將所述面貼合於偏光元件,除此以外,藉由與所述偏光板75 ~偏光板80相同的方法,製作偏光板75~偏光板80。
在液晶顯示裝置中的安裝評價
(在共面切換(In-Plane Switching,IPS)型液晶顯示裝置中的安裝)
自市售的液晶電視機(IPS模式狹長型42型液晶電視機。背光源側偏光板表面與背光源的距離為1.5mm),剝取顯示面側的偏光板,將所述製作的偏光板,以相對於偏光膜而下述表3所記載的光學各向異性層側配置於液晶單元側的方式,經由黏著劑而再貼合於液晶單元。將經改裝的液晶電視機在40℃、相對濕度為80%的環境下保持20天後,轉移至25℃、相對濕度為60%的環境中,在黑顯示狀態下持續點亮,在48小時後進行目視觀察,評價色調變化。
(傾斜方向的色調變化)
觀察自傾斜方向觀察裝置時的色調變化,藉由以下基準進行評價。將結果表示於下述表3。
A:未視覺辨認到圓狀色調變化。
B:幾乎未視覺辨認到圓狀色調變化。
C:雖然圓狀色調變化淡,但可明顯地視覺辨認到。
D:視覺辨認到圓狀色調變化。
1‧‧‧偏光元件
2‧‧‧光學各向異性層
4‧‧‧保護膜1
5‧‧‧硬塗層
6‧‧‧保護膜2
12‧‧‧配向層

Claims (12)

  1. 一種偏光板,其包含偏光元件,且在所述偏光元件的至少一個面側包含光學各向異性層,所述光學各向異性層為藉由以下方式而形成的層,即對包含液晶化合物的聚合性組成物進行光照射而使所述液晶化合物聚合,在所述光學各向異性層與所述偏光元件之間,僅包含黏接層,或僅包含黏接層及設置於所述偏光元件的表面的保護膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中所述光學各向異性層的膜厚為0.5μm~5μm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中所述光學各向異性層的膜厚為0.5μm~3μm。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板,其中所述保護膜為醯化纖維素系聚合物膜、丙烯酸系聚合物膜、或環烯烴系聚合物膜。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板,其中在所述光學各向異性層與所述偏光元件之間僅包含黏接層。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板,其中在所述偏光元件的一個面包含所述光學各向異性層,在另一個面包含醯化纖維素系聚合物膜、丙烯酸系聚合物膜、或環烯烴系聚合物膜。
  7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板, 其中所述液晶化合物為具有2個以上(甲基)丙烯酸基的化合物。
  8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之偏光板,其中自所述偏光元件觀察,在所述光學各向異性層側的最外層包含硬塗層。
  9. 一種偏光板的製造方法,其用於製造如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之偏光板,且依序包括:(1)準備以下轉印材料,轉印材料包含臨時支撐體與光學各向異性層,所述臨時支撐體具有經摩擦處理的面、或在表面設置有配向層,所述光學各向異性層為藉由以下方式而形成的層,即對直接塗佈於所述摩擦處理面或配向層的包含液晶化合物的聚合性組成物進行光照射而使所述液晶化合物聚合;(2)將所述轉印材料積層於包含偏光元件的膜上,相對於所述臨時支撐體,使所述光學各向異性層側的面成為包含所述偏光元件的膜側;及(3)將所述轉印材料的所述臨時支撐體剝離。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之偏光板的製造方法,其中包含所述偏光元件的膜中的偏光元件與所述光學各向異性層以直接黏接的方式積層。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之偏光板的製造方 法,其中所述積層經由黏接層而進行。
  12. 一種轉印材料,其用於如申請專利範圍第9項至第11項中任一項所述之偏光板的製造方法,且包含臨時支撐體與光學各向異性層,所述臨時支撐體具有經摩擦處理的面、或在表面設置有配向層,所述光學各向異性層為藉由以下方式而形成的層,即對直接塗佈於所述摩擦處理面或配向層的包含液晶化合物的聚合性組成物進行光照射而使所述液晶化合物聚合。
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