CN112513699B - 光学膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种光学膜,其具有优异的膜强度。一种光学膜,其为具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的个数满足0≤取向缺陷的个数[个]≤14。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学膜,还涉及相位差层叠体及偏振板。
背景技术
作为平板显示装置中使用的光学膜,例如提出过一种具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层是将使聚合性液晶化合物溶解于溶剂中而得的涂布液涂布于支承基材后进行聚合而得的(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-207765号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,随着光学膜的薄膜化,要求提高光学各向异性层的膜强度、加工性。
本发明的目的在于,提供一种具有提高了的膜强度的光学膜。本发明的另一目的在于,提供在加工成偏振板时具有提高了的加工性的光学膜。
用于解决问题的手段
本发明提供以下的方式[1]~[12]。
[1]一种光学膜,其特征在于,是具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,
所述光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的个数满足下述式(1)。
0≤取向缺陷的个数[个]≤14 (1)
[2]一种光学膜,其特征在于,是具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,
所述光学各向异性层中的以下述式(2)定义的缺陷率满足下述式(3)。
[数学式1]
[式中,缺陷合计面积是光学显微镜的一个视野中观察到的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的面积的合计,显微镜观察视野是使光学显微镜的一个视野整体中存在光学各向异性层时的光学各向异性层的面积]
0≤缺陷率[ppm]≤1000 (3)
[3]一种光学膜,其特征在于,是具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,
所述光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的个数满足下述式(1),以下述式(2)定义的缺陷率满足下述式(3)。
0≤取向缺陷的个数[个]≤14 (1)
[数学式2]
[式中,缺陷合计面积是光学显微镜的一个视野中观察到的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的面积的合计,显微镜观察视野是使光学显微镜的一个视野整体中存在光学各向异性层时的光学各向异性层的面积]
0≤缺陷率[ppm]≤1000 (3)
[4]根据[1]~[3]中任一项记载的光学膜,其中,所述聚合性官能团为丙烯酰氧基。
[5]根据[1]~[4]中任一项记载的光学膜,其中,所述取向缺陷包含由聚合性液晶化合物的微晶引起的缺陷。
[6]根据[1]~[5]中任一项记载的光学膜,其中,光学各向异性层的厚度为0.05μm以上且10μm以下。
[7]一种相位差层叠体,其包含1个以上的[1]~[6]中任一项记载的光学膜。
[8]一种偏振板,其包含[7]中记载的相位差层叠体。
[9]根据[8]中记载的偏振板,其具有切割面。
[10]根据[8]或[9]中记载的偏振板,其为异形偏振板。
[11]根据[8]~[10]中任一项记载的偏振板,其具备前面板或触摸传感器的至少一方。
[12]一种柔性图像显示装置,其具备[8]~[11]中任一项记载的偏振板。
发明效果
根据本发明,能够提供具有提高了的膜强度的光学膜。另外,根据本发明,能够提供具有提高了的加工性的光学膜。
附图说明
图1是表示本发明的一个方式的光学膜的示意剖视图。
图2是表示本发明的一个方式的相位差层叠体的示意剖视图。
图3是表示本发明的一个方式的偏振板的示意剖视图。
图4是表示本发明的一个方式的柔性图像显示装置的示意剖视图。
具体实施方式
[光学膜]
本发明的一个方式的光学膜具有光学各向异性层,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物(以下也简称为“聚合性液晶化合物”)在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷(以下也称作特定缺陷)的个数满足下述式(1)。
0≤取向缺陷的个数[个]≤14 (1)
光学各向异性层中含有的使聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物优选在沿一个方向取向的状态下聚合。取向可以是聚合性液晶化合物的光轴相对于光学膜平面而言水平地取向的水平取向,可以是聚合性液晶化合物的光轴相对于光学膜平面而言垂直地取向的垂直取向。所谓光轴,是指在因聚合性液晶化合物的取向而形成的折射率椭圆体中、在与光轴正交的方向上切出的剖面为圆的方向,即2个方向的折射率相等的方向。
光学各向异性层能够通过使聚合性液晶化合物在沿合适的方向发生取向的状态下聚合而显现出面内相位差。在聚合性液晶化合物为棒状的情况下,通过使该聚合性液晶化合物的光轴相对于光学膜平面而言水平地取向而显现出面内相位差,该情况下,光轴方向与慢轴方向一致。在聚合性液晶化合物为圆盘状的情况下,通过使该聚合性液晶化合物的光轴相对于光学膜平面而言水平地取向而显现出面内相位差,该情况下,光轴与慢轴正交。聚合性液晶化合物的取向状态可以利用后述的取向膜与聚合性液晶化合物的组合等进行调整。
作为聚合性液晶化合物,可以举出棒状的聚合性液晶化合物、圆盘状的聚合性液晶化合物。在棒状的聚合性液晶化合物相对于光学膜平面而言发生水平取向或垂直取向的情况下,该聚合性液晶化合物的光轴与该聚合性液晶化合物的长轴方向一致。
在圆盘状的聚合性液晶化合物发生取向的情况下,该聚合性液晶化合物的光轴存在于与该聚合性液晶化合物的圆盘面正交的方向上。
聚合性液晶化合物是具有1个以上的聚合性官能团、并且具有液晶性的化合物。所谓聚合性官能团,是指参与聚合反应的基团,优选为光聚合性基团。此处,所谓光聚合性基团,是指能够因由后述的光聚合引发剂产生的活性自由基、酸等而参与聚合反应的基团。作为聚合性官能团,可以举出环氧基、乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙烷基、氧杂环丁烷基等。其中,优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧乙烷基及氧杂环丁烷基,更优选丙烯酰氧基。聚合性液晶化合物所具有的液晶性可以是热致性液晶,也可以是溶致液晶,若对热致液晶以有序度进行分类,则可以是向列液晶,也可以是近晶液晶。聚合性液晶化合物优选具有2个以上的聚合性官能团,更优选具有2个聚合性官能团。
聚合性液晶化合物的相对于1个聚合性官能团而言的分子量优选为250以上。例如在聚合性液晶化合物具有2个聚合性官能团的情况下,聚合性液晶化合物的分子量可以为500以上。在聚合性液晶化合物的相对于1个聚合性官能团而言的分子量为250以上的情况下,有易于获得良好的液晶性的趋势。聚合性液晶化合物的相对于1个聚合性官能团而言的分子量优选为280以上,更优选为300以上,进一步优选为400以上,通常为1000以下。
聚合性液晶化合物的分子量优选为500以上,更优选为560以上,进一步优选为600以上,更进一步优选为800以上,通常为2000以下,也可以为1500以下。聚合性液晶化合物有分子量越小越不易发生结晶化的趋势。因此,从减少由微晶引起的特定缺陷的观点出发,优选使用分子量小的聚合性液晶化合物。另一方面,聚合性液晶化合物的分子量越大则越易于发生结晶化,由结晶化引起的取向缺陷有变多的趋势。在使用分子量较大的、例如为500以上的聚合性液晶化合物的情况下,为了将特定缺陷的个数设为本发明中规定的范围,例如可以通过作为聚合性液晶化合物组合使用2种以上的液晶化合物来进行聚合而制成聚合物,或使向基材上涂布聚合性液晶化合物时的湿度较低。
作为棒状的聚合性液晶化合物、圆盘状的聚合性液晶化合物,可以使用公知的化合物,例如可以使用液晶便览(液晶便览编辑委员会编、丸善(株)平成12年10月30日发行)的“3.8.6网络(完全交联型)”、“6.5.1液晶材料b.聚合性向列液晶材料”中记载的化合物中具有聚合性基团的化合物、日本特开2011-207765号公报、日本特开2010-24438号公报、日本特开2015-163937号公报、日本特开2017-179367号公报、日本特开2016-42185号公报、国际公开第2016/158940号、日本特开2016-224128号公报等中例示的化合物。光学各向异性层可以仅包含1种聚合性液晶化合物的聚合物,也可以包含2种以上。
近年来,要求经过薄膜化的光学膜,对于包含聚合性液晶化合物的聚合物的光学各向异性层也要求薄膜化。然而,厚度薄、并且聚合性液晶化合物的聚合物沿一个方向发生取向的光学各向异性层非常容易破裂,有膜强度低的趋势。本发明人对于提高光学膜的膜强度进行了研究,结果发现,对于包含使聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物的光学各向异性层,在膜强度及加工性与光学各向异性层中的取向缺陷的个数之间存在相关性。着眼于这一点,本发明人进一步深入研究,发现存在有光学各向异性层中的上述特定缺陷的个数越少则光学膜的膜强度越优异的趋势,查明在特定缺陷的个数满足上述式(1)的情况下,有光学各向异性层的膜强度及加工性提高的趋势。当然,若光学膜的特定缺陷的个数为0个则是理想的情况,因此优选,然而很难制造特定缺陷的个数为0个的光学各向异性层。因而可以推测,通常,在光学膜中存在有特定缺陷,在使用、加工具有特定缺陷的光学膜时,光学膜中产生的应力集中于特定缺陷,光学膜发生破裂、断裂。因此可以认为,在包含使具有特定的分子量的聚合性液晶化合物发生取向而得的聚合物的光学各向异性层中存在的特定缺陷的个数少的情况下,应力集中的部分变少,其结果是,光学膜不易破裂、断裂,光学膜的加工性提高。
特定缺陷是产生聚合性液晶化合物的取向不良的区域,在光学显微镜正交尼克尔棱镜状态下以亮点的形式被观察到。特定缺陷可以包括聚合性液晶化合物的微晶及凝胶、异物、聚合性液晶化合物的涂膜的缩孔、凹凸、取向膜不良、基材的凹凸、伤痕、基材污染等引起的缺陷。
特定缺陷的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下。实际尺寸是指如下得到的值,即,对解除光学显微镜的正交尼克尔棱镜状态后观察上述亮点时所确认的缺陷的外形,测定尺寸达到最大的部分的长度而得的值。例如在确认缺陷的外形为圆形的情况下,实际尺寸即为圆形的直径的长度。例如在确认缺陷的外形为四边形的情况下,实际尺寸即为四边形的对角线的长度。在缺陷的实际尺寸小于0.3μm的情况下,有难以在光学显微镜正交尼克尔棱镜状态下以亮点的形式被观察到的趋势。在缺陷的实际尺寸大于50μm的情况下,易于通过目视确认,由于外观不良,因此光学膜有无法使用的趋势。对于实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的缺陷,以往由于偏振板的偏振度比现在低,有难以在光学显微镜正交尼克尔棱镜状态下以亮点的形式观察到的趋势,因此没有以亮点的形式识别。然而,近年来,从进一步提高品质的观点出发,要求减少此种缺陷。若实际尺寸大于50μm的缺陷的个数为0个/mm2则为理想的情况,因此优选,然而只要是不对光学膜的外观、膜强度、加工性造成影响的范围的个数,则也可以存在,通常为3个/mm2以下,至多为5个/mm2或6个/mm2。需要说明的是,实际尺寸大于50μm的缺陷多数情况下由异物引起。
实际尺寸例如可以为0.5μm以上,或者可以为1μm以上,或者可以为5μm以上。另一方面,实际尺寸例如可以为40μm以下,或者可以为30μm以下,或者可以为20μm以下。
观察光学膜而得到的实际尺寸的平均值例如可以为0.5μm以上,或者可以为1μm以上,或者可以为5μm以上。另一方面,实际尺寸的平均值例如可以为40μm以下,或者可以为30μm以下,或者可以为20μm以下。
为了使特定缺陷的个数满足式(1),例如可以进行构成光学各向异性层的后述的液晶组合物的组成的调节、制造条件的调节或它们的组合等。
在调节液晶组合物的组成的情况下,例如可以在液晶组合物中调节聚合性液晶化合物的比例、难溶性的聚合性液晶化合物的比例、固体成分浓度等。
从减少光学各向异性层中由微晶引起的特定缺陷的观点出发,液晶组合物可以优选包含2种以上的聚合性液晶化合物,也可以包含3种以上的聚合性液晶化合物。液晶组合物所包含的聚合性液晶化合物的种类的上限值可以为20种。在液晶组合物包含2种以上的聚合性液晶化合物的情况下,若主要的聚合性液晶化合物的质量比例高,则有易于析出该聚合性液晶化合物的晶体的趋势。因而,若在液晶组合物中降低主要的聚合性液晶化合物的质量比例,则有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。在液晶组合物包含2种以上的聚合性液晶化合物的情况下,液晶组合物中主要的聚合性液晶化合物相对于聚合性液晶化合物的全部量例如可以为90质量%以下,优选为85质量%以下。所谓微晶,是指大小为数nm以上且数百μm以下的晶体、晶粒及它们的集合物。“主要的聚合性液晶化合物”是指,液晶组合物中含有的聚合性液晶化合物中的含有比例最大的聚合性液晶化合物。
如上所述,聚合性液晶化合物的分子量越大则越易于发生结晶化,有使由微晶引起的特定缺陷变多的趋势。因此,在使用分子量较大的聚合性液晶化合物、例如分子量为500以上的聚合性液晶化合物的情况下,为了将取向缺陷的个数设为本发明中规定的范围,例如可以作为聚合性液晶化合物组合2种以上的液晶化合物来进行聚合。
具体而言,液晶组合物可以优选包含2种以上、更优选包含3种以上、且包含20种以下的分子量为600以上的聚合性液晶化合物。液晶组合物可以优选包含2种以上、更优选包含3种以上、且包含10种以下的分子量为800以上的聚合性液晶化合物。在这些情况下,液晶组合物可以包含分子量小于800、进一步小于600的聚合性液晶化合物。
在液晶组合物包含难溶性的聚合性液晶化合物的情况下,有易于析出难溶性的聚合性液晶化合物的晶体的趋势。因而,若减少难溶性的液晶组合物的质量比例、或增大易溶性的聚合性液晶化合物的质量比例,则有使由微晶引起的特定缺陷的个数变少的趋势。在液晶组合物包含难溶性的聚合性液晶化合物的情况下,液晶组合物中难溶性的聚合性液晶化合物相对于聚合性液晶化合物的全部量例如可以为90质量%以下,优选为85质量%以下。
若在液晶组合物中增多溶剂的量而降低固体成分的量,则不易析出聚合性液晶化合物的晶体,有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。另外,若增多溶剂的量而降低固体成分的量,则涂膜中的溶剂不易完全挥发,因此不易析出聚合性液晶化合物的晶体,有使由微晶引起的特定缺陷的个数变少的趋势。液晶组合物的固体成分例如可以为50质量%以下,优选为25质量%以下。
通过向液晶组合物中添加聚合性液晶化合物以外的单体(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等低分子单体)或聚合物(例如聚乙烯醇、聚乙二醇等聚合物及其改性物等),或者在使聚合性液晶化合物发生取向及聚合前将其一部分或全部制成二聚物、三聚物或其以上的低聚物,由此也有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。通过使液晶组合物包含聚合性液晶化合物以外的单体或聚合物、或者聚合性液晶化合物的二聚物、三聚物或其以上的低聚物,由此提高在溶剂中的溶解度,有易于抑制晶体的析出的趋势。
在调节制造条件的情况下,例如可以调节涂布液晶组合物时的基材的温度、涂布时的周围气氛的湿度、涂布中使用的模具的周围气氛等。
对于涂布液晶组合物的基材,通过在涂布液晶组合物时保持为恒定的温度,由此有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。所保持的温度例如可以为15℃以上且60℃以下,优选为20℃以上且50℃以下。
通过使用表面的平滑性良好的基材,由此提高聚合性液晶化合物的涂膜均匀性,有使由聚合性液晶化合物的涂膜缩孔、取向膜不良引起的特定缺陷个数变少的趋势。作为提高基材的表面的平滑性的方法,例如可以举出退火(修整(日文原文:面直し))等。退火可以通过加热基材来进行,加热的温度例如可以为60℃以上且100℃以下、或比基材的玻璃化转变温度低5℃~20℃的温度,加热的时间例如可以为1秒以上且60秒以下。
通过使涂布时的周围气氛的湿度恒定,由此易于抑制聚合性液晶化合物的结晶化,有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。涂布时的周围气氛的湿度例如可以为90%RH以下,优选为85%RH以下,更优选为60%RH以下,进一步优选为55%RH以下,特别优选为40%RH以下。另一方面,涂布时的周围气氛的湿度例如可以为10%RH以上,优选为20%RH以上。在使用分子量较大的聚合性液晶化合物的情况下,为了将特定缺陷的个数设为本发明中规定的范围,可以使向基材上涂布聚合性液晶化合物时的湿度较低。
通过将涂布中使用的模具的周围气氛调节为聚合性液晶化合物中含有的溶剂的蒸汽压(溶剂气氛下),由此聚合性液晶化合物的溶剂不易挥发,聚合性液晶化合物的结晶化得到抑制,有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。
通过在液晶组合物的涂布前除去基材的表面的污染、例如PET润滑剂、PET低聚物、硅油等,由此有使由异物引起的特定缺陷个数变少的趋势。另外,通过在洁净度高的洁净室中涂布液晶组合物,由此有使由异物起因的特定缺陷个数变少的趋势。另外,通过用过滤器除去涂布前的液晶组合物中的异物、微晶等,由此有使由微晶及异物引起的特定缺陷的个数变少的趋势。
光学各向异性层的每1mm2中的特定缺陷的个数优选为10个以下,更优选为7个以下,进一步优选为6个以下,特别优选为3个以下,尤其优选为1个以下。另外,光学各向异性层的每1mm2中的特定缺陷的个数在理想的情况下为0个,然而也可以为0.001个以上,进一步可以为0.01个以上。
光学各向异性层的每1mm2中的特定缺陷的个数中的由微晶引起的缺陷的个数的比例例如可以为70%以上,或者可以为85%以上,优选为90%以上。可以推测,在由微晶引起的情况下,若在光学各向异性层中存在微晶,则在施加应力时,晶体部分成为应力集中点而受到破坏。因而可以推测,在特定缺陷的70%以上由微晶引起的情况下,由微晶引起的特定缺陷为14个以下,在本发明的光学各向异性层的厚度条件下应力得到适度分散,膜强度变强。
光学各向异性层的每1mm2中的特定缺陷的个数中的由异物引起的缺陷的个数的比例例如可以为10%以下,或者可以为0%。
光学各向异性层的每1mm2中的特定缺陷的个数中的由缩孔引起的缺陷的个数的比例例如可以为10%以上且70%以下,或者可以为20%以上且60%以下。
光学各向异性层的膜强度可以依照后述的实施例一栏中说明的穿刺强度的测定方法进行评价。光学膜的穿刺强度例如可以为5gmm以上且100gmm以下,优选为10gmm以上且80gmm以下,更优选为15gmm以上且50gmm以下。在光学膜的穿刺强度为上述范围内时,即使在将光学膜薄膜化的情况下,也有易于获得良好的膜强度的趋势。
光学各向异性层的膜强度可以依照后述的实施例一栏中说明的穿刺强度的测定方法进行评价。光学膜的穿刺强度例如可以为5g·mm以上且100g·mm以下,优选为10g·mm以上且80g·mm以下,更优选为15g·mm以上且50g·mm以下。在光学膜的穿刺强度为上述范围内时,即使在将光学膜薄膜化的情况下,也有易于获得良好的膜强度的趋势。
光学各向异性层的膜强度也可以依照后述的实施例一栏中说明的拉伸应力的测定方法进行评价。光学膜的拉伸应力例如可以为30N/mm2以上且200N/mm2以下,优选为40N/mm2以上且150N/mm2以下,更优选为50N/mm2以上且100N/mm2以下。在光学膜的拉伸应力为上述范围内时,即使在将光学膜薄膜化的情况下,也有易于获得良好的膜强度的趋势。
光学膜可以在光学各向异性层以外,还具有基材层及取向层。
基材层例如可以由树脂膜等形成。作为形成树脂膜的树脂,为具有透光性的热塑性树脂,优选为光学上透明的热塑性树脂,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂;降冰片烯系聚合物等环状聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸系树脂;三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素等纤维素酯系树脂;聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯等乙烯醇系树脂;聚碳酸酯系树脂;聚苯乙烯系树脂;聚芳酯系树脂;聚砜系树脂;聚醚砜系树脂;聚酰胺系树脂;聚酰亚胺系树脂;聚醚酮系树脂;聚苯硫醚系树脂;聚苯醚系树脂、以及它们的混合物、共聚物等。这些树脂当中,优选使用环状聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、纤维素酯系树脂及(甲基)丙烯酸系树脂的任意树脂或它们的混合物。
基材层的厚度例如可以为1μm以上且300μm以下,从强度、处置性等操作性的方面出发,优选为5μm以上且200μm以下,更优选为10μm以上且120μm以下。
每1cm2基材层的热容量没有特别限定,然而从容易利用干燥炉、冷却炉等环境温度控制装置实现光学膜的温度控制的方面考虑,优选每1cm2基材的热容量为0.1J/cm2·℃以下,更优选为0.05J/cm2·℃以下,特别优选为0.03J/cm2·℃以下。
此处所谓每1cm2基材层的热容量,是指将基材层切出1cm2时含有的体积所具有的热容量。
另外,基材层的比热没有特别限定,然而从相同的观点出发,优选为2000J/kg·℃以下,更优选为1500J/kg·℃以下。
在光学膜具有基材层和取向层的情况下,为了提高基材层与取向层的密合性,可以对基材层的形成取向层的一侧的表面进行电晕处理、等离子体处理、火焰处理等,也可以形成底漆层等。
取向层具有使聚合性液晶化合物沿所期望的方向进行液晶取向的取向限制力。对于取向层,可以举出由取向性聚合物形成的取向性聚合物层、由光取向聚合物形成的光取向性聚合物层、在层表面具有凹凸图案、多个沟槽(groove)的沟槽取向层,取向层的厚度通常为10nm以上且4000nm以下,优选为50nm以上且3000nm以下。
取向性聚合物层可以如下形成,即,将取向性聚合物溶解于溶剂中,将所得的组合物涂布于基材层并除去溶剂,根据需要进行摩擦处理而形成。该情况下,对于取向限制力,就由取向性聚合物形成的取向性聚合物层而言,可以利用取向性聚合物的表面状态、摩擦条件来任意地调整。
光取向性聚合物层可以通过将包含具有光反应性基团的聚合物或单体和溶剂的组合物(以下也称作光取向膜形成用组合物)涂布于基材层、并照射紫外线等光而形成。特别是在沿水平方向显现出取向限制力等时,可以通过照射偏振光来形成。该情况下,对于取向限制力,就光取向性聚合物层而言,可以利用对光取向性聚合物的偏振光照射条件等来任意地调整。
沟槽取向层例如可以利用如下的方法来形成,即,向感光性聚酰亚胺膜表面夹隔着具有图案形状的狭缝的曝光用掩模进行曝光、显影等而形成凹凸图案的方法;在表面具有沟槽的板状的原盘形成活性能量射线固化性树脂的未固化的层、将该层转印到基材层并进行固化的方法;在基材层形成活性能量射线固化性树脂的未固化的层、通过将具有凹凸的辊筒状的原盘向该层压接等而形成凹凸并使之固化的方法等。
在光学膜包含基材层和取向层的情况下,在剥离基材层时,可以将取向层与基材层一起剥离,也可以在光学各向异性层上残留取向层。对于取向层是与基材层一起被剥离、还是残留于光学各向异性层,可以通过调整各层间的密合力的关系来设定,例如可以利用对基材层进行的上述的电晕处理、等离子体处理、火焰处理、底漆层等表面处理、为了形成光学各向异性层而使用的液晶组合物的成分等来进行调整。
本发明的另一个方式的光学膜的特征在于,是具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,光学各向异性层中的以下述式(2)定义的缺陷率满足下述式(3)。
[数学式3]
[式中,缺陷合计面积是光学显微镜的一个视野中观察到的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的缺陷的面积的合计,显微镜观察视野是在所述光学显微镜的一个视野中观察到的光学各向异性层的面积]
0≤缺陷率[ppm]≤1000 (3)
式(2)中的显微镜观察视野例如可以为4.53mm2。缺陷率可以依照后述的实施例一栏中说明的缺陷率的测定方法来确定。
在光学各向异性层的缺陷率满足式(3)的情况下,有易于使光学各向异性层的膜强度及加工性良好的趋势。从光学各向异性层的膜强度及加工性的观点出发,光学各向异性层的缺陷率优选为600ppm以下,更优选为300ppm以下,进一步优选为100ppm以下,特别优选为50ppm以下。光学各向异性层的缺陷率在理想的情况下为0ppm,然而也可以为0.01ppm以上,可以进一步为0.1ppm以上。
为了使光学各向异性层的缺陷率满足式(3),例如可以利用聚合性液晶化合物的种类、分子量的选择、组成的调节、制造条件的调节、以及它们的组合来进行。对于聚合性液晶化合物的种类、分子量、组成的调节及制造条件的调节的具体例,适用上述的为了使光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的缺陷的个数满足式(1)而例示的例子。
本发明的另一个方式的光学膜是具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的缺陷的个数满足下述式(1),以下述式(2)定义的缺陷率满足下述式(3)。
0≤取向缺陷的个数[个]≤14 (1)
[数学式4]
0≤缺陷率[ppm]≤1000 (3)
[式中,缺陷合计面积是光学显微镜的一个视野中观察到的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的缺陷的面积的合计,显微镜观察视野是在光学显微镜的一个视野中观察到的光学各向异性层的面积]
在光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的缺陷的个数满足式(1)、并且缺陷率满足式(3)的情况下,有易于使光学各向异性层的膜强度及加工性优异的趋势。
光学膜的透明性优异,能够以单独的单层或层叠结构(例如2层以上且4层以下的结构)与基材和/或取向膜或者各种光学膜一起用于各种用途。需要说明的是,在层叠多层的情况下,可以是相同的膜,也可以组合使用不同的膜。此处,所谓光学膜,是指能够透射光、且具有光学功能的膜,所谓光学功能,是指折射、双折射等。
作为光学膜,例如可以举出:
第一形态:棒状液晶化合物相对于支撑基材沿水平方向发生取向的相位差膜、
第二形态:棒状液晶化合物相对于支撑基材沿垂直方向发生取向的相位差膜、
第三形态:棒状液晶化合物的取向的方向在面内呈螺旋状变化的相位差膜、
第四形态:圆盘状液晶化合物倾斜取向的相位差膜、
第五形态:圆盘状液晶化合物相对于支撑基材沿垂直方向发生取向的双轴性的相位差膜。
光学膜的波长550nm处的相位差值(Re(550nm))例如可以为113nm以上且163nm以下,优选为130nm以上且150nm以下,更优选为约135nm以上且150nm以下。在光学膜具有上述范围的波长550nm处的相位差值的情况下,适于1/4波长相位差膜。
光学膜优选具有逆波长分散性。所谓逆波长分散性,是短波长下的液晶取向面内相位差值与长波长下的液晶取向面内相位差值相比变小的光学特性,优选光学膜满足下述式(i)及式(ii)。
需要说明的是,Re(λ)表示对波长λnm的光的面内相位差值。
Re(450)/Re(550)≤1 (i)
1≤Re(630)/Re(550) (ii)
由于在光学膜为上述第一形态并且具有逆波长分散性的情况下,显示装置中的黑显示时的着色减少,因此优选,式(1)中若0.82≤Re(450)/Re(550)≤0.93则更优选。进一步优选120≤Re(550)≤150。
在光学膜为上述第二形态的情况下,将面内相位差值Re(550)调整为0~10nm的范围、优选调整为0~5nm的范围即可,将厚度方向的相位差值Rth调整为-10~-300nm的范围、优选调整为-20~-200nm的范围即可。
对于表示厚度方向的折射率各向异性的厚度方向的相位差值Rth,可以根据以面内的快轴作为倾斜轴倾斜50度而测定出的相位差值R50和面内相位差值Re算出。即,厚度方向的相位差值Rth可以如下算出,根据面内的相位差值Re、以快轴作为倾斜轴倾斜50度而测定出的相位差值R50、相位差膜的厚度d、以及相位差膜的平均折射率n0,利用以下的式(iv)~(vi)求出nx、ny及nz,将它们代入式(iii)而算出。
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (iii)
Re=(nx-ny)×d (iv)
R50=(nx-ny')×d/cos(φ) (v)
(nx+ny+nz)/3=n0 (vi)
此处,
φ=sin-1〔sin(40°)/n0〕
ny'=ny×nz/〔ny 2×sin2(φ)+nz 2×cos2(φ)〕1/2
为了将光学膜作为VA(Vertical Alingment)模式用的光学膜使用,只要适当地调整液晶组合物中的聚合性液晶化合物的含量、并调整光学膜的厚度即可。具体而言,只要以使Re(550)例如为40nm以上且100nm以下、优选为60nm以上且80nm以下的方式调整膜厚即可。
[光学膜的制造方法]
光学膜例如可以通过如下操作来制造,即,制备液晶组合物,然后向基材或取向膜上涂布液晶组合物并进行干燥,使聚合性液晶化合物聚合而制造。
<液晶组合物>
液晶组合物可以通过将聚合性液晶化合物任选地与溶剂、聚合引发剂、敏化剂、阻聚剂和/或流平剂等一起混合来制备。
聚合性液晶化合物的分子量越大则越易于结晶化,有使由微晶引起的特定缺陷变多的趋势,因此在使用分子量较大的聚合性液晶化合物的情况下,为了将特定缺陷的个数设为本发明中规定的范围,例如可以作为聚合性液晶化合物组合2种以上的液晶化合物来进行聚合。
(聚合性液晶化合物)
作为聚合性液晶化合物,例如可以单独使用或组合2种以上地使用日本特开2011-207765号公报、日本特开2010-24438号公报、日本特开2015-163937号公报、日本特开2017-179367号公报、日本特开2016-42185号公报、国际公开第2016/158940号、日本特开2016-224128号公报等中例示的化合物。聚合性液晶化合物具有1个以上的聚合性官能团,优选具有2个以上的聚合性官能团,更优选具有2个以上且4个以下的聚合性官能团,进一步优选具有2个聚合性官能团。
聚合性液晶化合物的相对于1个聚合性官能团的分子量例如可以为250以上。例如在聚合性液晶化合物具有2个聚合性官能团的情况下,聚合性液晶化合物的分子量可以为500以上,也可以为600以上,也可以为800以上。在聚合性液晶化合物的相对于1个聚合性官能团的分子量为250以上的情况下,有易于获得良好的液晶性的趋势。聚合性液晶化合物的相对于1个聚合性官能团的分子量优选为280以上,更优选为300以上,进一步优选为400以上,通常为1000以下。
聚合性液晶化合物的分子量优选为500以上,更优选为560以上,进一步优选为600以上,进一步优选为800以上,通常为2000以下,可以为1500以下。
作为聚合性液晶化合物,可以举出满足下述(1)~(4)的全部特性的化合物。
(1)是能够形成向列相的化合物;
(2)在该聚合性液晶化合物的长轴方向(a)上具有π电子。
(3)在与长轴方向(a)交叉的方向〔交叉方向(b)〕上具有π电子。
(4)聚合性液晶化合物的长轴方向(a)的π电子密度与聚合性液晶化合物的交叉方向(b)的π电子密度处于如下的关系:
0≤〔D(πa)/D(πb)〕≤1
〔即,交叉方向(b)的π电子密度大于长轴方向(a)的π电子密度〕
所述长轴方向(a)的π电子密度如下定义,即,将长轴方向(a)上存在的π电子的合计设为N(πa),将长轴方向上存在的分子量的合计设为N(Aa),以下述式(i)定义:
D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i)
所述交叉方向(b)的π电子密度如下定义,即,将交叉方向(b)上存在的π电子的合计设为N(πb),将交叉方向(b)上存在的分子量的合计设为N(Ab),以下述式(ii)定义:
D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)
需要说明的是,满足上述(1)~(4)的全部特性的聚合性液晶化合物例如可以通过涂布于取向膜上、并加热到相变温度以上而形成向列相。该聚合性液晶化合物发生取向而形成的向列相中,通常以使聚合性液晶化合物的长轴方向相互平行的方式取向,该长轴方向成为向列相的取向方向。
满足上述(3)的化合物由于在交叉方向(b)上具有π电子,因此有易于因π-π相互作用而发生结晶化的趋势。根据本实施方式,在使用该聚合性液晶化合物的情况下,也能够减少由微晶引起的特定缺陷个数。
具有上述特性的聚合性液晶化合物一般经常显示出逆波长分散性。作为满足上述(1)~(4)的特性的化合物,具体而言,例如可以举出下述式(I)所示的化合物:
[化1]
式(I)中,Ar表示任选具有取代基的二价的芳香族基团。此处所说的所谓芳香族基团,是指具有平面性的环状结构、并且该环结构所具有的π电子数依照休克尔定律为[4n+2]个的基团。此处n表示整数。在包含-N=、-S-等杂原子地形成环结构的情况下,也包括如下的情况,即,包括这些杂原子上的非共价键电子对在内地满足休克尔定律、并具有芳香性。优选在该二价的芳香族基团中包含氮原子、氧原子、硫原子中的至少1个以上。
G1及G2各自独立地表示二价的芳香族基团或二价的脂环式烃基。
此处,该二价的芳香族基团或二价的脂环式烃基中含有的氢原子可以被取代为卤素原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的氟烷基、碳原子数1~4的烷氧基、氰基或硝基,构成该二价的芳香族基团或二价的脂环式烃基的碳原子可以被置换为氧原子、硫原子或氮原子。
L1、L2、B1及B2各自独立地为单键或二价的连接基团。
k、l各自独立地表示0~3的整数,并满足1≤k+l的关系。此处,在2≤k+l的情况下,B1及B2、G1及G2各自可以相同,也可以不同。
E1及E2各自独立地表示碳原子数1~17的烷二基,此处,烷二基中含有的氢原子可以被卤素原子取代,该烷二基中含有的-CH2-可以被-O-、-S-、-Si-置换。
P1及P2各自独立地表示聚合性官能团或氢原子,至少1个为聚合性官能团。
G1及G2优选各自独立地为任选被选自卤素原子及碳原子数1~4的烷基中的至少1个取代基取代的1,4-亚苯二基、任选被选自卤素原子及碳原子数1~4的烷基中的至少1个取代基取代的1,4-环己烷二基,更优选为被甲基取代了的1,4-亚苯二基、未取代的1,4-亚苯二基、或未取代的1,4-反式-环己烷二基,特别优选为未取代的1,4-亚苯二基、或未取代的1,4-反式-环己烷二基。
另外,优选存在有多个的G1及G2当中的至少1个为二价的脂环式烃基,另外,更优选与L1或L2键合的G1及G2当中的至少1个为二价的脂环式烃基。
L1及L2优选各自独立地为单键、碳原子数1~4的亚烷基、-O-、-S-、-Ra1ORa2-、-Ra3COORa4-、-Ra5OCORa6-、Ra7OC=OORa8-、-N=N-、-CRc=CRd-、或C≡C-。此处,Ra1~Ra8各自独立地表示单键、或碳原子数1~4的亚烷基,Rc及Rd表示碳原子数1~4的烷基或氢原子。L1及L2更优选各自独立地为单键、-ORa2-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa4-1-、或OCORa6-1-。此处,Ra2-1、Ra4-1、Ra6-1各自独立地表示单键、-CH2-、-CH2CH2-的任意者。L1及L2进一步优选各自独立地为单键、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、或OCO-。
B1及B2优选各自独立地为单键、碳原子数1~4的亚烷基、-O-、-S-、-Ra9ORa10-、-Ra11COORa12-、-Ra13OCORa14-、或Ra15OC=OORa16-。此处,Ra9~Ra16各自独立地表示单键、或碳原子数1~4的亚烷基。B1及B2更优选各自独立地为单键、-ORa10-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa12 -1-、或OCORa14-1-。此处,Ra10-1、Ra12-1、Ra14-1各自独立地表示单键、-CH2-、-CH2CH2-的任意者。B1及B2进一步优选各自独立地为单键、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、-OCO-、或OCOCH2CH2-。
从显现逆波长分散性的观点出发,k及l优选2≤k+l≤6的范围,优选k+l=4,更优选k=2并且l=2。若k=2并且l=2,则形成对称结构,因此优选。
E1及E2优选各自独立地为碳原子数1~17的烷二基,更优选为碳原子数4~12的烷二基。
作为P1或P2所示的聚合性官能团,可以举出环氧基、乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙烷基、以及氧杂环丁烷基等。
其中,优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧乙烷基及氧杂环丁烷基,更优选丙烯酰氧基。
Ar优选具有选自任选具有取代基的芳香族烃环、任选具有取代基的芳香族杂环、以及吸电子性基团中的至少一个,作为该芳香族烃环,例如可以举出苯环、萘环、蒽环等,优选苯环、萘环。作为该芳香族杂环,可以举出呋喃环、苯并呋喃环、吡咯环、吲哚环、噻吩环、苯并噻吩环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、***环、三嗪环、吡咯啉环、咪唑环、吡唑环、噻唑环、苯并噻唑环、噻吩并噻唑环、噁唑环、苯并噁唑环、以及菲咯啉环等。其中,优选具有噻唑环、苯并噻唑环、或苯并呋喃环,更优选具有苯并噻唑基。另外,在Ar中包含氮原子的情况下,该氮原子优选具有π电子。
式(I)中,Ar所示的2价的芳香族基团中含有的π电子的合计数Nπ优选为8以上,更优选为10以上,进一步优选为14以上,特别优选为16以上。另外,优选为30以下,更优选为26以下,进一步优选为24以下。
作为Ar所示的芳香族基团,例如可以举出以下的基团。
[化2]
式(Ar-1)~式(Ar-23)中,*标记表示连接部,Z0、Z1及Z2各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~12的烷基、氰基、硝基、碳原子数1~12的烷基亚磺酰基、碳原子数1~12的烷基磺酰基、羧基、碳原子数1~12的氟烷基、碳原子数1~6的烷氧基、碳原子数1~12的烷硫基、碳原子数1~12的N-烷基氨基、碳原子数2~12的N,N-二烷基氨基、碳原子数1~12的N-烷基氨磺酰基或碳原子数2~12的N,N-二烷基氨磺酰基。
Q1、Q2及Q3各自独立地表示-CR2’R3’-、-S-、-NH-、-NR2’-、-CO-或O-,R2’及R3’各自独立地表示氢原子或碳原子数1~4的烷基。
J1、以及J2各自独立地表示碳原子、或氮原子。
Y1、Y2及Y3各自独立地表示任选被取代的芳香族烃基或芳香族杂环基。
W1及W2各自独立地表示氢原子、氰基、甲基或卤素原子,m表示0~6的整数。
作为Y1、Y2及Y3的芳香族烃基,可以举出苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯基等碳原子数6~20的芳香族烃基,优选苯基、萘基,更优选苯基。作为芳香族杂环基,可以举出呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基等包含至少1个氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的碳原子数4~20的芳香族杂环基,优选呋喃基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基。
Y1、Y2及Y3可以各自独立地为任选被取代的多环系芳香族烃基或多环系芳香族杂环基。多环系芳香族烃基是指稠合多环系芳香族烃基、或来自于芳香环集合的基团。多环系芳香族杂环基是指稠合多环系芳香族杂环基、或来自于芳香环集合的基团。
Z0、Z1及Z2优选各自独立地为氢原子、卤素原子、碳原子数1~12的烷基、氰基、硝基、碳原子数1~12的烷氧基,Z0更优选氢原子、碳原子数1~12的烷基、氰基,Z1及Z2更优选氢原子、氟原子、氯原子、甲基、氰基。
Q1、Q2及Q3优选-NH-、-S-、-NR2’-、-O-,R2’优选氢原子。其中特别优选-S-、-O-、-NH-。
在式(Ar-1)~(Ar-23)中,从分子的稳定性的观点出发优选式(Ar-6)及式(Ar-7)。
在式(Ar-16)~(Ar-23)中,Y1可以与其所键合的氮原子及Z0一起形成芳香族杂环基。作为芳香族杂环基,可以举出作为Ar所任选具有的芳香族杂环在上文所述的例子,例如可以举出吡咯环、咪唑环、吡咯啉环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、吲哚环、喹啉环、异喹啉环、嘌呤环、吡咯烷环等。该芳香族杂环基任选具有取代基。另外,Y1可以是与其所键合的氮原子及Z0一起为前述的任选被取代的多环系芳香族烃基或多环系芳香族杂环基。例如,可以举出苯并呋喃环、苯并噻唑环、苯并噁唑环等。
作为满足上述(1)~(4)的特性的化合物,也可以例示出上述式(I)中的Ar为具有下述结构的基团(II)的化合物。
式(II)中,*标记表示与L1或L2的连接部。
D1及D2各自独立地表示选自下述通式(D-1)中的基团。
取代基X、X1及X2各自独立地表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫呋喃基(pentafluorosulfuranyl)、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、硫代异氰基、或者1个-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-各自独立地任选置换为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基。该烷基中的任选的氢原子可以取代为氟原子。
通式(D-1)
通式(D-1)中,M1表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。该烷基任选由1个以上的所述取代基X取代,也可以无取代。
U1表示具有芳香族烃基的碳原子数2~30的有机基团。该芳香族烃基的任意的碳原子任选置换为杂原子。芳香族烃基任选由1个以上的所述取代基X取代,也可以无取代。
T1表示-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NU2-、-N=CU2-、-CO-NU2-、-OCO-NU2-或-O-NU2-。U2表示氢原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数3~12的环烯基、或具有芳香族烃基(该芳香族烃基的任选的碳原子任选置换为杂原子)的碳原子数2~30的有机基团。该烷基、环烷基、环烯基、以及芳香族烃基各自任选由1个以上的所述取代基X取代,也可以无取代。该烷基任选由该环烷基或环烯基取代。该烷基中的1个-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-各自独立地任选置换为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-SO2-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-。该环烷基或环烯基中的1个-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-各自独立地任选置换为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-O-CO-O-。U1与U2任选发生键合而构成环。
通式(D-1)中,M1表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。该烷基所具有的氢原子任选由氟原子取代。M1优选为氢原子。
从波长分散性变得良好的方面出发,U1优选为碳原子的1个以上由杂原子置换的、具有芳香族杂环的有机基团。从波长分散性良好、且显示出高双折射的方面出发,U1更优选为具有作为5元环与6元环的稠合环的芳香族杂环的有机基团。
U1优选为具有下式所示的基团的基团。需要说明的是,这些基团在任选的位置具有与T1的键合端。
从双折射良好且合成容易的方面出发,T1优选为-O-、-S-、-N=CU2-或-NU2-。从波长分散性和双折射良好的方面出发,T1更优选为-O-、-S-、或-NU2-。
此处,U2任选由1个以上的所述取代基X取代,1个-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-各自独立地任选置换为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、或-O-CO-O-,优选为碳原子数1~20的烷基或烯基、碳原子数3~12的环烷基、或碳原子数3~12的环烯基、或者任选由该环烷基、环烯基、或芳基取代的所述烷基或烯基。
其中,对于U2,从双折射、以及溶剂溶解性的方面出发,更优选为氢原子任选由氟原子取代、且1个-CH2-或不相邻的2个以上的-CH2-各自独立地任选置换为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-的碳原子数2~20的直链状烷基。
U1与U2任选发生键合而构成环。该情况下,例如可以举出-NU1U2所示的环状基、或-N=CU1U2所示的环状基。
从原料易于获取、溶解性良好且显示出高双折射率的方面出发,特别优选D1及D2各自表示选自下述的式(D-1)至式(D-47)中的基团。
液晶组合物中的聚合性液晶化合物的含量相对于液晶组合物的固体成分100质量份通常为50质量份以上且99.5质量份以下,优选为60质量份以上且99质量份以下,更优选为70质量份以上且98质量份以下,进一步优选为80质量份以上且97质量份以下。若聚合性液晶的含有比例为上述范围内,则有取向性变高的趋势。此处,所谓固体成分,是指从液晶组合物中除去溶剂后的成分的合计量。
从在光学各向异性层中减少由微晶引起的缺陷的观点出发,液晶组合物优选包含2种以上的聚合性液晶化合物。在液晶组合物包含2种以上的聚合性液晶化合物的情况下,液晶组合物相对于聚合性液晶化合物整体例如可以包含90质量%以下的主要的聚合性液晶化合物,优选包含85质量%以下的主要的聚合性液晶化合物。
从提高在溶剂中的溶解度的观点出发,液晶组合物可以优选同时包含聚合性液晶化合物、及其二聚物、三聚物或其以上的低聚物。由此,有易于抑制微晶的析出的趋势。
(溶剂)
在液晶组合物包含有机溶剂的情况下,由于能够抑制液晶组合物中含有的聚合性液晶化合物的晶体的析出,因此有易于抑制光学各向异性层中的由微晶引起的缺陷的产生的趋势。另外,在液晶组合物包含有机溶剂的情况下,有使形成光学膜时的处置、成膜变得容易的趋势。作为溶剂,优选能够完全溶解聚合性液晶化合物的溶剂,另外,优选对于聚合性液晶化合物的聚合反应而言是非活性的溶剂。
作为溶剂,可以举出甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚及丙二醇单甲醚等醇溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁内酯或丙二醇甲醚乙酸酯及乳酸乙酯等酯溶剂;丙酮、甲乙酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮及甲基异丁基酮等酮溶剂;戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烃溶剂;甲苯及二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂;四氢呋喃及二甲氧基乙烷等醚溶剂;氯仿及氯苯等含氯溶剂;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等酰胺系溶剂等。这些溶剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
溶剂的含量优选相对于液晶组合物的总量为50质量%以上且98质量%以下。换言之,液晶组合物中的固体成分的含量优选为2质量%以上且50质量%以下。若该固体成分的含量为50质量%以下,则液晶组合物的粘度变低,因此偏振层12的厚度大致上均匀,由此有不易在该偏振层12中产生不均的趋势。另外,该固体成分的含量可以考虑意欲制造的偏振层12的厚度来确定。
(聚合引发剂)
液晶组合物可以含有聚合引发剂。聚合引发剂是能够引发聚合性液晶等的聚合反应的化合物。作为聚合引发剂,从不依赖于热致液晶的相状态的观点出发,优选因光的作用而产生活性自由基的光聚合引发剂。
作为聚合引发剂,例如可以举出苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯酮化合物、酰基氧化膦化合物、三嗪化合物、碘鎓盐及锍盐等。
作为苯偶姻化合物,例如可以举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻异丙醚及苯偶姻异丁醚等。
作为二苯甲酮化合物,例如可以举出二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为烷基苯酮化合物,例如可以举出二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉基-1-(4-甲硫基苯基)-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基-1-乙酮、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-1-丙酮、1-羟基环己基苯基酮及2-羟基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕-1-丙酮的低聚物等。
作为酰基氧化膦化合物,可以举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等。
作为三嗪化合物,例如可以举出2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪及2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪等。
可以使用市售的聚合引发剂作为聚合引发剂。作为市售的聚合引发剂,可以举出イルガキュア(Irgacure)(注册商标)907、184、651、819、250、以及369、379、127、754、OXE01、OXE02、OXE03(Ciba Specialty Chemicals株式会社制);Seikuol(注册商标)BZ、Z、以及BEE(精工化学株式会社制);カヤキュアー(kayacure)(注册商标)BP100、以及UVI-6992(Dow Chemical株式会社制);Adeka Optomer SP-152、N-1717、N-1919、SP-170、AdekaArkls NCI-831、Adeka Arkls NCI-930(株式会社ADEKA制);TAZ-A、以及TAZ-PP(日本SiberHegner株式会社制);以及TAZ-104(株式会社三和化工制);等。液晶组合物中的聚合引发剂可以为1种,也可以与光的光源匹配地混合2种以上的多个聚合引发剂。
液晶组合物中的聚合引发剂的含量可以根据聚合性液晶化合物的种类及其量适当地调节,但是相对于聚合性液晶化合物的含量100质量份,通常为0.1质量份以上且30质量份以下,优选为0.5质量份以上且10质量份以下,更优选为0.5质量份以上且8质量份以下。若聚合引发剂的含量为上述范围内,则能够在不扰乱聚合性液晶的取向的情况下进行聚合。
(敏化剂)
液晶组合物可以含有敏化剂。作为敏化剂,优选光敏剂。作为敏化剂,例如可以举出氧杂蒽酮及噻吨酮等氧杂蒽酮化合物(例如2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等);蒽及含有烷氧基的蒽(例如二丁氧基蒽等)等蒽化合物;吩噻嗪及红荧烯等。
在液晶组合物含有敏化剂的情况下,能够进一步促进液晶组合物中含有的聚合性液晶化合物的聚合反应。该敏化剂的使用量相对于聚合性液晶化合物的含量100质量份优选为0.1质量份以上且10质量份以下,更优选为0.5质量份以上且5质量份以下,进一步优选为0.5质量份以上且3质量份以下。
(阻聚剂)
从使聚合反应稳定地推进的观点出发,液晶组合物可以含有阻聚剂。
利用阻聚剂,能够控制聚合性液晶化合物的聚合反应的推进程度。
作为阻聚剂,例如可以举出对苯二酚、含有烷氧基的对苯二酚、含有烷氧基的邻苯二酚(例如丁基邻苯二酚等)、邻苯三酚、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧基自由基等自由基捕捉剂;苯硫酚类;β-萘基胺类及β-萘酚类等。
在液晶组合物含有阻聚剂的情况下,阻聚剂的含量相对于聚合性液晶化合物的含量100质量份优选为0.1质量份以上且10质量份以下,更优选为0.5质量份以上且5质量份以下,进一步优选为0.5质量份以上且3质量份以下。若阻聚剂的含量为上述范围内,则能够在不扰乱聚合性液晶的取向的情况下进行聚合。
(流平剂)
液晶组合物中可以含有流平剂。所谓流平剂,是具有调整组合物的流动性、使涂布组合物而得的膜更加平坦的功能的添加剂,例如可以举出有机改性硅油系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系的流平剂。具体而言,可以举出DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上均为TORAY DOWCORNING(株)制)、KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001(以上均为信越化学工业(株)制)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上均为Momentive Performance Materials Japan合同会社制)、フロリナート(fluorinert)(注册商标)FC-72、fluorinert FC-40、fluorinert FC-43、fluorinert FC-3283(以上均为住友3M(株)制)、MEGAFAC(注册商标)R-08、MEGAFAC R-30、MEGAFAC R-90、MEGAFAC F-410、MEGAFAC F-411、MEGAFAC F-443、MEGAFAC F-445、MEGAFAC F-470、MEGAFAC F-477、MEGAFACF-479、MEGAFAC F-482、MEGAFAC F-483(以上均为DIC(株)制)、EFTOP(商品名)EF301、EFTOPEF303、EFTOP EF351、EFTOP EF352(以上均为三菱材料电子化成(株)制)、Surflon(注册商标)S-381、Surflon S-382、Surflon S-383、Surflon S-393、Surflon SC-101、Surflon SC-105、KH-40、SA-100(以上均为AGC SEMICHEMICAL(株)制)、商品名E1830、商品名E5844((株)Daikin Fine Chemical研究所制)、BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353及BYK-361N(均为商品名:BM Chemie公司制)等。其中,优选聚丙烯酸酯系流平剂及全氟烷基系流平剂。
在液晶组合物含有流平剂的情况下,相对于聚合性液晶化合物的含量100质量份,优选为0.01质量份以上且5质量份以下,更优选为0.1质量份以上且5质量份以下,进一步优选为0.1质量份以上且3质量份以下。若流平剂的含量为上述范围内,则容易使聚合性液晶化合物水平取向,并且所得的偏振膜有变得更加平滑的趋势。若相对于聚合性液晶化合物而言的流平剂的含量超出上述范围,则有容易在所得的偏振膜中产生不均的趋势。需要说明的是,液晶组合物可以含有2种以上的流平剂。
需要说明的是,通过适当地调整液晶组合物的涂布量、浓度,能够以赋予所期望的相位差的方式调整膜厚。在聚合性液晶化合物的量一定的液晶组合物的情况下,所得的相位差膜的相位差值(延迟值、Re(λ))如下述式(a)所示地确定,因此为了获得所期望的Re(λ),可以调整膜厚d。
Re(λ)=d×Δn(λ) (a)
[式中,Re(λ)表示波长λnm处的相位差值,d表示膜厚,Δn(λ)表示波长λnm处的双折射率]
(液晶组合物的涂布)
作为将液晶组合物向基材或取向膜上涂布的方法,可以举出挤出涂布法、直接槽辊涂布法、逆转槽辊涂布法、CAP涂布法、狭缝涂布法、微型槽辊法、模涂法、喷墨法等。另外,也可以举出使用浸涂机、棒涂机、旋涂机等涂布机进行涂布的方法等。其中,在以Roll toRoll形式连续地进行涂布的情况下,优选利用微型槽辊法、喷墨法、狭缝涂布法、模涂法的涂布方法,在基材为纸张状的情况下,优选均匀性高的旋涂法。在以Roll to Roll形式进行涂布的情况下,也可以向基材涂布用于形成取向膜的光取向膜形成用组合物等而形成取向膜,再在所得的取向膜上连续地涂布液晶组合物。
对于涂布液晶组合物的基材,通过在涂布液晶组合物时保持为恒定的温度,有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。所保持的温度例如可以为20℃以上且60℃以下,优选为30℃以上且50℃以下。
从提高聚合性液晶化合物的涂膜均匀性、减少聚合性液晶化合物的由涂膜缩孔、取向膜不良引起的特定缺陷个数的观点出发,可以利用退火(修整)来提高基材的表面的平滑性。退火的温度例如可以为60℃以上且100℃以下、或比基材的玻璃化转变温度低5℃以上且20℃以下的温度,其时间例如可以为1秒以上且60秒以下。
通过使涂布时的周围气氛的湿度恒定,易于抑制聚合性液晶化合物的结晶化,有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。周围气氛的湿度例如可以为90%RH以下,优选为85%RH以下,更优选为60%RH以下,进一步优选为55%RH以下,特别优选为40%RH以下。另一方面,涂布时的周围气氛的湿度例如可以为10%RH以上,优选为20%RH以上。在使用分子量较大的聚合性液晶化合物的情况下,为了将特定缺陷的个数设为本发明中规定的范围,可以使向基材上涂布聚合性液晶化合物时的湿度较低。
通过将涂布中使用的模具的周围气氛调节为聚合性液晶化合物中含有的溶剂的蒸汽压(溶剂气氛下),聚合性液晶化合物的溶剂不易挥发,聚合性液晶化合物的结晶化得到抑制,有使由微晶引起的特定缺陷个数变少的趋势。
对于基材,从减少由异物引起的特定缺陷个数的观点出发,可以在液晶组合物的涂布前清洁基材,除去表面的污染,例如除去PET润滑剂、PET低聚物、硅油等。
为了除去所涂布的液晶组合物中的异物、微晶等物,可以在涂布前、优选在即将涂布前进行过滤。另外,通过在洁净室中进行液晶组合物的涂布,可以减少由异物引起的特定缺陷个数。
(液晶组合物的干燥)
作为除去液晶组合物中含有的溶剂的干燥方法,例如可以举出自然干燥、通风干燥、加热干燥、减压干燥及组合这些干燥的方法。其中,优选自然干燥或加热干燥。干燥温度例如可以为0℃以上且200℃以下的范围,例如更优选为20℃以上且150℃以下的范围,进一步优选为50℃以上且130℃以下的范围。干燥时间例如可以为10秒以上且10分钟以下,优选为30秒以上且5分钟以下。取向性聚合物组合物也可以同样地干燥。
(聚合性液晶化合物的聚合)
作为使聚合性液晶化合物聚合的方法,优选光聚合。通过向在基材或取向膜上涂布有液晶组合物的层叠体照射活性能量射线来实施聚合性液晶化合物的光聚合。作为所照射的活性能量射线,可以根据干燥覆膜中含有的聚合性液晶化合物的种类(特别是聚合性液晶化合物所具有的光聚合性官能团的种类)、在包含光聚合引发剂的情况下为光聚合引发剂的种类、以及它们的量来适当地选择。具体而言,可以举出选自可见光、紫外光、红外光、X射线、α射线、β射线、以及γ射线中的一种以上的光。其中,从易于控制聚合反应的推进的方面、以及能够使用本领域中广泛使用的光聚合装置作为光聚合装置的方面考虑,优选紫外光,优选以能够利用紫外光进行光聚合的方式选择聚合性液晶化合物的种类。
作为所述活性能量射线的光源,例如可以举出低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、氙灯、卤素灯、碳弧灯、钨灯、镓灯、准分子激光器、发出波长范围380nm以上且440nm以下的光的LED光源、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯、金属卤化物灯等。
紫外线照射强度通常为10mW/cm2以上且3000mW/cm2以下。
紫外线照射强度优选为对于阳离子聚合引发剂或自由基聚合引发剂的活化而言有效的波长区域中的强度。照射光的时间通常为0.1秒以上且10分钟以下,优选为0.1秒以上且5分钟以下,更优选为0.1秒以上且3分钟以下,进一步优选为0.1秒以上且1分钟以下。若以此种紫外线照射强度照射1次或多次,则其累计光量为10mJ/cm2以上且3000mJ/cm2以下,优选为50mJ/cm2以上且2000mJ/cm2以下,更优选为100mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下。在累计光量为该范围内的情况下,聚合性液晶化合物的固化充分,易于获得良好的转印性,有易于控制光学层叠体的着色的趋势。
图1是表示本发明的一个方式的光学膜的一个实施方式的示意图。光学膜10依次具有光学各向异性层11、取向层12、和基材层13。
[相位差层叠体]
相位差层叠体包含1个以上的上述的光学膜。相位差层叠体可以是具有1个以上的相位差层、且例如用于将直线偏振光转换为圆偏振光、椭圆偏振光、或者相反地将圆偏振光或椭圆偏振光转换为直线偏振光的膜。
在相位差层叠体具有第1相位差层和第2相位差层的情况下,可以将相位差层叠体贴合于偏振板而作为圆偏振板使用。在作为圆偏振板使用的情况下,可以将第1相位差层设为逆波长分散性的1/4波长相位差层,将第2相位差层设为正C板,或者也可以将第1相位差层设为1/2波长相位差层,将第2相位差层设为1/4波长相位差层。
在参照附图的同时对相位差层叠体进行说明。
图2是表示相位差层叠体的一个实施方式的示意图。相位差层叠体20依次具有第1基材层31、第1取向层32、第1相位差层33、粘接层34、第2相位差层35、第2取向层36、和第2基材层37。
由第1基材层31、第1取向层32及第1相位差层33形成的第1层叠体21可以由上述的本发明的光学膜10形成。
由第2相位差层35、第2取向层36及第2基材层37形成的第2层叠体22可以由上述的本发明的光学膜10形成。
粘接层34可以由粘合剂、粘接剂或它们的组合形成。
粘接层34通常为1层,然而也可以为2层以上。粘接剂层34可以通过将粘接剂组合物涂布于基材层、相位差层的接合面而形成。作为涂布方法,采用使用了模涂机、逗点型刮刀涂布机、逆转棍涂布机、槽辊涂布机、棒式涂布机、绕线棒涂布机、刮板涂布机、气刀涂布机等的通常的涂布技术即可。
作为粘合剂,可以使用(甲基)丙烯酸系粘合剂、苯乙烯系粘合剂、硅酮系粘合剂、橡胶系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、聚酯系粘合剂、环氧基系共聚物粘合剂等。
作为粘接剂,例如可以使用水系粘接剂、活性能量射线固化型粘接剂、组合粘合剂等中的1种或2种以上来形成。作为水系粘接剂,例如可以举出聚乙烯醇系树脂水溶液、水系二剂型氨基甲酸酯系乳液粘接剂等。作为活性能量射线固化型粘接剂,是通过照射紫外线等活性能量射线而固化的粘接剂,例如可以举出包含聚合性化合物及光聚合性引发剂的粘接剂、包含光反应性树脂的粘接剂、包含粘结剂树脂及光反应***联剂的粘接剂等。作为上述聚合性化合物,可以举出光固化性环氧系单体、光固化性丙烯酸系单体、光固化性氨基甲酸酯系单体等光聚合性单体、来自于这些单体的低聚物等。作为上述光聚合引发剂,可以举出包含因照射紫外线等活性能量射线而产生中性自由基、阴离子自由基、阳离子自由基之类的活性种的物质的光聚合引发剂。
粘接层34的厚度例如可以为0.1μm以上且25μm以下,优选为0.5μm以上且20μm以下,更优选为1μm以上且15μm以下,进一步优选为2μm以上且10μm以下,特别优选为2.5μm以上且5μm以下。
相位差层叠体20例如可以利用包括如下工序的制造方法来制造,即,准备第1层叠体21和第2相位差层22的工序、在第1层叠体21的第1相位差层33侧的表面形成粘接剂层34的工序、将第1层叠体21与第2相位差层22以各自的相位差层面侧作为贴合面贴合的工序。
[偏振板]
将上述的相位差层叠体与偏振片组合,由此提供偏振板,例如提供椭圆偏振板及圆偏振板。
本发明的偏振板由于具有提高了膜强度、加工性的光学各向异性层,因此有即使在切割的情况下也不易产生裂纹等的趋势。由此,本发明的偏振板适于具有切割面的偏振板、异形偏振板。异形偏振板例如可以是平面形状为矩形及正方形以外的形状的偏振板、从最外周到内侧的平面区域具有贯通孔的偏振板。偏振板可以是长条状,可以是纸张状。
图3是表示偏振板的一个实施方式的示意图。偏振板40依次具有偏振片39、粘合层38、第1取向层32、第1相位差层33、粘接层34、第2相位差层35、第2取向层36、和第2基材层37。
作为偏振片39,可以采用任意的合适的偏振片。所谓偏振片,是指具有如下性质的直线偏振片,即,在使无偏振的光入射时,使具有与吸收轴正交的振动面的直线偏振光透射。例如,形成偏振片的树脂膜可以是单层的树脂膜,也可以是两层以上的层叠膜。偏振片39可以是在聚合性液晶化合物中使二色性色素取向、并使聚合性液晶化合物聚合而得的固化膜。
作为由单层的树脂膜构成的偏振片的具体例,可以举出对聚乙烯醇(以下有时也简称为“PVA”。)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜实施利用碘、二色性染料等二色性物质的染色处理、以及拉伸处理的膜、PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯系取向膜等。从光学特性优异的角度出发,优选使用将PVA系膜用碘染色并进行单轴拉伸而得的偏振片。
聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而制造。聚乙酸乙烯酯系树脂除了可以是作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可以是乙酸乙烯酯与能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如可以举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%以上且100摩尔%以下,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如也可以使用由醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000以上且10000以下,优选为1500以上且5000以下。
将此种聚乙烯醇系树脂制膜而得的膜可以作为偏振片的原材膜使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定,可以利用公知的方法制膜。聚乙烯醇系树脂原材膜的膜厚例如为10μm以上且100μm以下,优选为10μm以上且60μm以下,更优选为15μm以上且30μm以下。
作为其他的偏振片39的制造方法,可以举出包括如下工序的方法,即,首先准备基材膜,向基材膜上涂布聚乙烯醇系树脂等树脂的溶液,进行除去溶剂的干燥等而在基材膜上形成树脂层。需要说明的是,可以在基材膜的形成树脂层的面预先形成底漆层。作为基材膜,可以使用PET等树脂膜。作为底漆层的材料,可以举出将偏振片中使用的亲水性树脂交联后的树脂等。
然后,根据需要调整树脂层的水分等溶剂量,其后,对基材膜及树脂层进行单轴拉伸,接下来,将树脂层用碘等二色性色素染色而使二色性色素吸附于树脂层并取向。接下来,根据需要将吸附有二色性色素并使之取向了的树脂层用硼酸水溶液进行处理,并进行冲掉硼酸水溶液的洗涤工序。由此,制造出吸附有二色性色素并使之取向了的树脂层、即偏振片的膜。各工序中可以采用公知的方法。
基材膜及树脂层的单轴拉伸可以在染色前进行,也可以在染色中进行,也可以在染色后的硼酸处理中进行,也可以在这些的多个阶段中分别进行单轴拉伸。基材膜及树脂层可以沿MD方向(膜运送方向)进行单轴拉伸,该情况下,可以在圆周速度不同的辊间以单轴方式进行拉伸,也可以使用热辊以单轴方式进行拉伸。另外,基材膜及树脂层也可以沿TD方向(与膜运送方向垂直的方向)进行单轴拉伸,该情况下,可以使用所谓的拉幅机法。另外,基材膜及树脂层的拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在利用溶剂使树脂层溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。为了体现出偏振片的性能,拉伸倍率为4倍以上,优选为5倍以上,特别优选为5.5倍以上。拉伸倍率的上限没有特别限定,然而从抑制断裂等的观点出发,优选为8倍以下。
利用上述方法制作的偏振片39可以通过在层叠后述的保护层后剥离基材膜而得到。根据该方法,能够实现偏振片的进一步的薄膜化。
作为在聚合性液晶化合物中使二色性色素取向、并使聚合性液晶化合物聚合而得的作为固化膜的偏振片39的制造方法,可以举出如下的方法,即,向基材膜上涂布包含聚合性液晶化合物及二色性色素的偏振片形成用组合物,在保持液晶状态的同时将聚合性液晶化合物聚合并使之固化而形成偏振片。如此所述地得到的偏振片处于层叠于基材膜的状态,可以作为带有基材膜的偏振片使用。或者也可以在将带有基材膜的偏振片经由粘合层层叠于相位差层叠体后,或层叠于带有剥离层的粘合层后,剥离基材膜后使用。
作为二色性色素,可以使用具有分子的长轴方向上的吸光度与短轴方向上的吸光度不同的性质的色素,例如优选在300nm以上且700nm以下的范围中具有吸收极大波长(λmax)的色素。作为此种二色性色素,例如可以举出吖啶色素、噁嗪色素、花青色素、萘色素、偶氮色素、蒽醌色素等,其中优选偶氮色素。作为偶氮色素,可以举出单偶氮色素、双偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素、均二苯代乙烯偶氮色素等,更优选双偶氮色素、三偶氮色素。
偏振片形成用组合物可以包含溶剂、光聚合引发剂等聚合引发剂、光敏剂、阻聚剂等。对于偏振片形成用组合物中含有的聚合性液晶化合物、二色性色素、溶剂、聚合引发剂、光敏剂、阻聚剂等,可以使用公知的物质,例如可以使用日本特开2017-102479号公报、日本特开2017-83843号公报中例示的物质。另外,聚合性液晶化合物可以使用与上述的作为用于获得光学各向异性层的聚合性液晶化合物例示的化合物相同的化合物。
对于使用偏振片形成用组合物形成偏振片的方法,也可以采用上述公报中例示的方法。
偏振片39的厚度例如可以为2μm以上,优选为3μm以上。
另一方面,偏振片39的厚度例如为25μm以下,优选为15μm以下。需要说明的是,上述的上限值及下限值可以任意地组合。偏振片39的厚度越薄则刚性越小,有易于受到上述的光学各向异性层的收缩应力的影响的趋势。
偏振片39可以在其一面或两面经由公知的粘合层或粘接层层叠保护层。作为能够层叠于偏振片39的一面或两面的保护层,例如可以使用由透明性、机械强度、热稳定性、阻水性、各向异性、拉伸性等优异的热塑性树脂形成的膜。作为此种热塑性树脂的具体例,可以举出三乙酰纤维素等纤维素树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂;聚醚砜树脂;聚砜树脂;聚碳酸酯树脂;尼龙、芳香族聚酰胺等聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃树脂;具有环系及降冰片烯结构的环状聚烯烃树脂(也称作降冰片烯系树脂);(甲基)丙烯酸类树脂;聚芳酯树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇树脂;以及它们的混合物。在偏振片39的两面层叠有保护层时,两个保护层的树脂组成可以相同,也可以不同。本说明书中所谓“(甲基)丙烯酸类”,是指可以是丙烯酸类或甲基丙烯酸类的任意者。(甲基)丙烯酸酯等的“(甲基)”也是相同的含义。
对于由热塑性树脂形成的膜,为了提高与包含PVA系树脂及二色性物质的偏振片的密合性,可以实施表面处理(例如电晕处理等),也可以形成底漆层(也称作底涂层)等薄层。
保护层例如可以是对前述的热塑性树脂进行拉伸而得的层,也可以是未经拉伸的层(以下有时称作“未拉伸树脂”。)。作为拉伸处理,可以举出单轴拉伸、双轴拉伸等。
保护层的厚度例如可以为3μm以上,优选为5μm以上。另一方面,保护层的厚度例如可以为50μm以下,优选为30μm以下。
需要说明的是,上述的上限值及下限值可以任意地组合。
保护层的与偏振片相反一侧的表面可以具有表面处理层,例如可以具有硬涂层、防反射层、防粘连层、抗眩光层、扩散层等。表面处理层可以是层叠于保护层上的另外的层,也可以是对保护层表面实施表面处理而形成的层。
硬涂层是旨在防止偏振板表面的损伤等的层,例如可以利用将由丙烯酸系、硅酮系等紫外线固化型树脂得到的硬度、滑动特性等优异的固化被膜附加于保护层的表面的方式等来形成。防反射层是旨在防止偏振板表面处的外来光的反射的层,可以利用依照以往方法的防反射膜等的形成来达成。另外,防粘连层是旨在防止与相邻层的密合的层。
抗眩光层是旨在防止外来光在偏振板的表面反射而阻碍偏振板的透射光的观察等的层,例如可以利用基于喷砂方式、压花加工方式的粗糙化方式、透明微粒的配合方式等方式对保护层的表面赋予微细凹凸结构而形成。作为用于对保护层的表面赋予微细凹凸结构的透明微粒,例如可以举出平均粒径为0.5μm以上且50μm以下的二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化錫、氧化铟、氧化镉、氧化锑等能够具有导电性的无机系微粒、交联或未交联的聚合物等有机系微粒等微粒。对于透明微粒的含量,相对于制作形成微细凹凸结构的层的树脂100质量份,一般而言为2质量份以上且50质量份以下,优选为5质量份以上且25质量份以下。抗眩光层也可以兼作用于扩散偏振板的透射光而扩大视角等的扩散层(视角扩大功能等)。
在表面处理层是层叠于偏振板的保护层上的另外的层的情况下,表面处理层的厚度例如可以为0.5μm以上,优选为1μm以上。另一方面,表面处理层的厚度例如可以为10μm以下,优选为8μm以下。若厚度为上述范围内,则易于有效地防止偏振板表面的损伤,固化收缩得到抑制,有易于抑制偏振板的反向卷曲的趋势。
粘合层38可以由粘合剂形成。作为粘合剂,可以没有特别限制地使用以往公知的光学透明性优异的粘合剂,例如可以使用具有丙烯酸系、氨基甲酸酯系、硅酮系、聚乙烯基醚系等基础聚合物的粘合剂。另外,可以是活性能量射线固化型粘合剂、热固化型粘合剂等。它们当中,适合为透明性、粘合力、再剥离性、耐候性、耐热性等优异的以丙烯酸系树脂作为基础聚合物的粘合剂。粘合层优选由包含(甲基)丙烯酸系树脂、交联剂、硅烷化合物的粘合剂组合物的反应生成物形成。
如下的操作也是有用的做法,即,向粘合剂组合物中配合多官能性丙烯酸酯等紫外线固化性化合物而制成活性能量射线固化型粘合剂,在形成活性能量射线固化型粘合剂的粘合层后照射紫外线而使之固化,形成更硬的粘合层。活性能量射线固化型粘合剂具有受到紫外线、电子束等能量射线的照射后发生固化的性质。
活化能量射线固化型粘合剂是具有如下性质的粘合剂,即,在能量射线照射前也具有粘合性,因此与光学膜、液晶层等被粘物密合,且能够因能量射线的照射而发生固化来调整密合力。
活性能量射线固化型粘合剂一般而言包含丙烯酸系粘合剂和能量射线聚合性化合物作为主成分。通常还配合有交联剂,另外根据需要还可以配合光聚合引发剂、光敏剂等。
粘合层38的厚度例如可以为3μm以上且40μm以下,优选为3μm以上且30μm以下。
[柔性图像显示装置]
柔性图像显示装置包含柔性图像显示装置用层叠体、和有机EL显示面板,相对于有机EL显示面板在可视侧配置柔性图像显示装置用层叠体,且能够折曲地构成。所谓能够折曲,是指能够在不产生裂纹及断裂的情况下弯曲。作为柔性图像显示装置用层叠体,可以是具备前面板或触摸传感器的至少一方的偏振板。在偏振板同时具有前面板及触摸传感器的情况下,它们的层叠顺序任选,然而优选从可视侧起依照前面板、偏振板、触摸传感器的顺序层叠,或者从可视侧起依照前面板、触摸传感器、偏振板的顺序层叠。若在触摸传感器的可视侧存在偏振板,则不易观察到触摸传感器的图案,显示图像的可视性变得良好,因此优选。可以将各个构件使用粘接剂、粘合剂等层叠。另外,可以具备在前面板、偏振板、触摸传感器的任意层的至少一面形成的遮光图案。可以将形成柔性图像显示装置用层叠体的各层(前面板、偏振板、触摸传感器)以及构成各层的膜构件(直线偏振板、1/4波长相位差板等)利用粘接剂形成。偏振板是包含本发明的光学膜或相位差层叠体的偏振板,优选为圆偏振板。另外,偏振板也可以是具有切割面的偏振板、异形偏振板。
(前面板)
前面板优选为能够透射光的板状体。前面板可以仅由1层构成,也可以由2层以上构成。前面板可以不仅具有保护图像显示装置的前面(画面)的功能(窗),还具有作为触摸传感器的功能、抗蓝光功能、视角调整功能等。前面板优选为窗。
(窗)
窗例如配置于后述的柔性图像显示装置的可视侧,起到保护其他的构成要素免受来自于外部的冲击或温湿度等环境变化的作用。
以往作为此种保护层使用玻璃,然而后述的柔性图像显示装置的窗并非像玻璃那样又刚又硬,而是具有柔性的特性。窗可以包含柔性的透明基材,在至少一面包含硬涂层。
(透明基材)
透明基材的可见光线的透射率为70%以上,优选为80%以上。对于透明基材,只要是具有透明性的高分子膜,则无论为何种均能够使用。具体而言,可以是由聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、具有包含降冰片烯或环烯烃的单体的单元的环烯烃系衍生物等聚烯烃类、二乙酰纤维素、三乙酰纤维素、丙酰纤维素等(改性)纤维素类、甲基丙烯酸甲酯(共)聚合物等丙烯酸类、苯乙烯(共)聚合物等聚苯乙烯类、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物类、丙烯腈-苯乙烯共聚物类、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类、聚氯乙烯类、聚偏二氯乙烯类、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯等聚酯类、尼龙等聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚酰胺酰亚胺类、聚醚酰亚胺类、聚醚砜类、聚砜类、聚乙烯醇类、聚乙烯醇缩乙醛类、聚氨酯类、环氧树脂类等高分子形成的膜,可以使用未拉伸、单轴或双轴拉伸膜。这些高分子可以各自单独使用或混合使用2种以上。在上述透明基材中优选透明性及耐热性优异的聚酰胺膜、聚酰胺酰亚胺膜或聚酰亚胺膜、聚酯系膜、烯烃系膜、丙烯酸类膜、纤维素系膜。也优选在高分子膜中分散二氧化硅等无机粒子、有机微粒、橡胶粒子等。此外,可以含有颜料、染料之类的着色剂、荧光增白剂、分散剂、增塑剂、热稳定剂、光稳定剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、防静电剂、抗氧化剂、润滑剂、溶剂等配合剂。透明基材的厚度为5μm以上且200μm以下,优选为20μm以上且100μm以下。
(硬涂层)
在窗中可以在透明基材的至少一面设置硬涂层。
硬涂层的厚度没有特别限定,例如可以为2μm以上且100μm以下。在硬涂层的厚度小于2μm的情况下,难以确保充分的耐划伤性,若大于100μm,则耐弯曲性降低,有出现由固化收缩所致的卷曲产生的问题的情况。
硬涂层可以利用包含因照射活性能量射线或热能而形成交联结构的反应性材料的硬涂层组合物的固化来形成,优选利用活性能量射线固化的硬涂层。所谓活性能量射线,定义为能够将产生活性种的化合物分解而产生活性种的能量射线。作为活性能量射线,可以举出可见光、紫外线、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线及电子束等。特别优选紫外线。硬涂层组合物含有自由基聚合性化合物及阳离子聚合性化合物的至少1种的聚合物。
所谓自由基聚合性化合物,是具有自由基聚合性基团的化合物。作为自由基聚合性化合物所具有的自由基聚合性基团,只要是能够产生自由基聚合反应的官能团即可,可以举出包含碳-碳不饱和双键的基团等。具体而言,可以举出乙烯基、(甲基)丙烯酰基等。需要说明的是,在自由基聚合性化合物具有2个以上的自由基聚合性基团的情况下,这些自由基聚合性基团各自可以相同,也可以不同。对于自由基聚合性化合物在1个分子中具有的自由基聚合性基团的个数,从提高硬涂层的硬度的方面出发,优选为2个以上。作为自由基聚合性化合物,从反应性高的方面出发,其中优选具有(甲基)丙烯酰基的化合物,可以优选使用在1个分子中具有2~6个(甲基)丙烯酰基的被称作多官能丙烯酸酯单体的化合物、被称作环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯的在分子内具有数个(甲基)丙烯酰基的分子量为数百到数千的低聚物。优选包括选自环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及聚酯(甲基)丙烯酸酯中的1种以上。
所谓阳离子聚合性化合物,是具有环氧基、氧杂环丁烷基、乙烯基醚基等阳离子聚合性基团的化合物。对于阳离子聚合性化合物在1个分子中具有的阳离子聚合性基团的个数,从提高硬涂层的硬度的方面出发,优选为2个以上,更优选为3个以上。另外,作为阳离子聚合性化合物,其中优选作为阳离子聚合性基团具有环氧基及氧杂环丁烷基的至少1种的化合物。从伴随着聚合反应的收缩小的方面出发,优选环氧基、氧杂环丁烷基等环状醚基。另外,具有环状醚基中的环氧基的化合物具有如下的优点,即,易于获得多种多样的结构的化合物,不会对所得的硬涂层的耐久性造成不良影响,与自由基聚合性化合物的相容性也易于控制。另外,环状醚基中的氧杂环丁烷基与环氧基相比具有如下等优点,即,聚合度易于提高,毒性低,加快所得的硬涂层的由阳离子聚合性化合物得到的网络形成速度,在与自由基聚合性化合物混合存在的区域中也不在膜中残留未反应的单体地形成独立的网络。
作为具有环氧基的阳离子聚合性化合物,例如可以举出通过将具有脂环族环的多元醇的聚缩水甘油醚或含有环己烯环、环戊烯环的化合物用过氧化氢、过酸等适当的氧化剂环氧化而得的脂环族环氧树脂;脂肪族多元醇、或其环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚、脂肪族长链多元酸的聚缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的均聚物、共聚物等脂肪族环氧树脂;利用双酚A、双酚F、氢化双酚A等双酚类、或它们的环氧烷烃加成物、己内酯加成物等衍生物与表氯醇的反应制造的缩水甘油醚、以及酚醛清漆环氧树脂等由双酚类衍生的缩水甘油醚型环氧树脂等。
在硬涂层组合物中可以还包含聚合引发剂。作为聚合引发剂,是自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、自由基及阳离子聚合引发剂等,可以适当地选择使用。这些聚合引发剂因活性能量射线照射及加热的至少一种而分解,产生自由基或阳离子而推进自由基聚合和阳离子聚合。
自由基聚合引发剂只要能够释放通过活性能量射线照射及加热的至少某种来引发自由基聚合的物质即可。例如,作为热自由基聚合引发剂,可以举出过氧化氢、过氧苯甲酸等有机过氧化物、偶氮二丁腈等偶氮化合物等。
作为活性能量射线自由基聚合引发剂,有因分子的分解而生成自由基的Type1型自由基聚合引发剂、与叔胺共存并利用脱氢型反应生成自由基的Type2型自由基聚合引发剂,可以各自单独地使用或者同时使用。
阳离子聚合引发剂只要能够释放通过活性能量射线照射及加热的至少某种来引发阳离子聚合的物质即可。作为阳离子聚合引发剂,可以使用芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐、环戊二烯基铁(II)络合物等。它们因结构的差异而可以通过活性能量射线照射或加热的某种或任意者来引发阳离子聚合。
聚合引发剂相对于硬涂层组合物整体100重量%可以包含0.1~10重量%。在聚合引发剂的含量小于0.1重量%的情况下,无法使固化充分地推进,难以体现出最终得到的涂膜的机械物性、密合力,在大于10重量%的情况下,有产生由固化收缩所致的粘接力不良、破裂现象及卷曲现象的情况。
硬涂层组合物可以还包含选自溶剂、添加剂中的一种以上。溶剂只要是能够使聚合性化合物及聚合引发剂溶解或分散、且作为本技术领域的硬涂层组合物的溶剂为人所知的溶剂,就可以没有限制地使用。添加剂可以还包含无机粒子、流平剂、稳定剂、表面活性剂、防静电剂、润滑剂、防污剂等。
(圆偏振板)
圆偏振板是通过在直线偏振板层叠1/4波长相位差层(以下也称作λ/4相位差层)而具有仅使右或左圆偏振光成分透射的功能的功能层。例如可以用于将外来光转换为右圆偏振光并阻断在有机EL面板处反射而变为左圆偏振光的外来光,仅使有机EL的发光成分透射,由此抑制反射光的影响而易于观察图像。为了达成圆偏振功能,直线偏振片或直线偏振板的吸收轴与λ/4相位差层的慢轴在理论上需要为45°,实际应用中为45±10°。直线偏振片或直线偏振板与λ/4相位差层不一定需要相邻地层叠,只要吸收轴与慢轴的关系满足前述的范围即可。虽然优选在全部波长下实现完全的圆偏振光,然而实际应用上未必需要,因此本发明的圆偏振板也包含椭圆偏振板。也优选在直线偏振片或直线偏振板的可视侧还层叠λ/4相位差膜,将出射光设为圆偏振光,由此提高佩戴偏振太阳镜的状态下的可视性。
直线偏振板是具有使沿透射轴方向振动的光通过、然而阻断与之垂直的振动成分的偏振光的功能的功能层。直线偏振板可以是单独的直线偏振片或具备直线偏振片及贴附于其至少一面的保护膜的构成。直线偏振板的厚度可以为200μm以下,优选为0.5μm以上且100μm以下。若厚度大于200μm,则有柔软性降低的情况。
直线偏振片可以是通过对聚乙烯醇(PVA)系膜进行染色、拉伸而制造的膜型偏振片。通过在利用拉伸进行了取向的PVA系膜吸附碘等二色性色素、或者在吸附于PVA的状态下拉伸而使二色性色素取向,发挥偏振性能。在膜型偏振片的制造中,可以还具有溶胀、利用硼酸的交联、利用水溶液的洗涤、干燥等工序。拉伸、染色工序可以在单独的PVA系膜的状态下进行,也可以在与聚对苯二甲酸乙二醇酯之类的其他膜层叠的状态下进行。作为所使用的PVA系膜,优选为10μm以上且100μm以下,拉伸倍率优选为2~10倍。
作为直线偏振片的另一例,也可以是涂布液晶偏振组合物而形成的液晶涂布型偏振片。液晶偏振组合物可以包含液晶性化合物及二色性色素化合物。作为液晶性化合物只要具有显示液晶状态的性质即可,特别是若具有近晶相等高维的取向状态则能够发挥高偏振性能,因此优选。另外,也优选具有聚合性官能团。二色性色素化合物是与液晶化合物一起发生取向而显示二色性的色素,并且可以二色性色素本身具有液晶性,也可以具有聚合性官能团。液晶偏振组合物中的任意的化合物具有聚合性官能团。液晶偏振组合物可以还包含引发剂、溶剂、分散剂、流平剂、稳定剂、表面活性剂、交联剂、硅烷偶联剂等。液晶偏振层可以通过向取向膜上涂布液晶偏振组合物而形成液晶偏振层来制造。液晶偏振层可以使厚度比膜型偏振片更薄地形成。液晶偏振层的厚度可以为0.5μm以上且10μm以下,优选为1μm以上且5μm以下。
取向膜例如可以通过向基材上涂布取向膜形成组合物、并利用摩擦、偏振光照射等赋予取向性来制造。取向膜形成组合物可以在取向剂以外还包含溶剂、交联剂、引发剂、分散剂、流平剂、硅烷偶联剂等。
作为取向剂,例如可以使用聚乙烯醇类、聚丙烯酸酯类、聚酰胺酸类、聚酰亚胺类。在应用光取向的情况下优选使用包含肉桂酸酯基(日文原文:シンナメート基)的取向剂。作为取向剂使用的高分子的重均分子量可以为10000~1000000左右。取向膜优选为5nm以上且10000nm以下,特别是若为10nm以上且500nm以下,则可以充分地体现出取向限制力,因此优选。液晶偏振层可以从基材剥离后进行转印而层叠,也可以原样层叠基材。基材还优选担负作为保护膜、相位差板、窗的透明基材的作用。
作为保护膜,只要是透明的高分子膜即可,可以使用透明基材中使用的材料、添加剂。优选纤维素系膜、烯烃系膜、丙烯酸系膜、聚酯系膜。也可以是涂布环氧树脂等阳离子固化组合物、丙烯酸酯等自由基固化组合物并进行固化而得的涂布型的保护膜。根据需要可以包含增塑剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、颜料、染料之类的着色剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、防静电剂、抗氧化剂、润滑剂、溶剂等。保护膜的厚度可以为200μm以下,优选为1μm以上且100μm以下。若厚度大于200μm,则有柔软性降低的情况。也可以兼具窗的透明基材的作用。
λ/4相位差层可以是本发明的光学膜,也可以是沿与入射光的行进方向正交的方向(膜的面内方向)赋予λ/4的相位差的膜。赋予λ/4的相位差的膜可以是通过对纤维素系膜、烯烃系膜、聚碳酸酯系膜等高分子膜进行拉伸而制造的拉伸型相位差板。根据需要可以包含相位差调整剂、增塑剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、颜料、染料之类的着色剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、防静电剂、抗氧化剂、润滑剂、溶剂等。拉伸型相位差板的厚度可以为200μm以下,优选为1μm以上且100μm以下。若厚度大于200μm,则有柔软性降低的情况。从加工性、弯曲性的观点出发,λ/4相位差层优选为本发明的光学膜。
作为λ/4相位差层的另一例,可以是涂布液晶组合物而形成的液晶涂布型相位差板。液晶组合物包含具有显示向列型、胆固醇型、近晶型等液晶状态的性质的液晶性化合物。液晶组合物中的包含液晶性化合物的任意的化合物具有聚合性官能团。液晶涂布型相位差板可以还包含引发剂、溶剂、分散剂、流平剂、稳定剂、表面活性剂、交联剂、硅烷偶联剂等。液晶涂布型相位差板可以通过与液晶偏振层中的记载同样地向取向膜上涂布液晶组合物并进行固化而形成液晶相位差层来制造。液晶涂布型相位差板可以使厚度比拉伸型相位差板更薄地形成。液晶偏振层的厚度可以为0.5μm以上且10μm以下,优选为1μm以上且5μm以下。
液晶涂布型相位差板可以从基材剥离后进行转印而层叠,也可以原样层叠基材。也优选基材担负作为保护膜、相位差板、窗的透明基材的作用。
一般而言,波长越短则双折射越大、波长越长则越显示小双折射的材料多。该情况下无法在全部可见光区域实现λ/4的相位差,因此经常以针对可见度高的560nm附近达到λ/4的面内相位差100nm以上且180nm以下、优选为130nm以上且150nm以下的方式设计。若使用逆分散λ/4相位差层,即,使用了具有与通常相反的双折射率波长分散特性的材料,则能够使可视性良好,因此优选。作为此种材料,在拉伸型相位差板的情况下,也优选使用日本特开2007-232873号公报等中记载的材料,在液晶涂布型相位差板的情况下,也优选使用日本特开2010-30979号公报中记载的材料。
另外,作为其他方法,还已知有通过与1/2波长相位差层(以下也称作λ/2相位差层)组合而获得宽光带λ/4相位差层的技术(日本特开平10-90521号公报)。λ/2相位差层也可以为本发明的光学膜,也可以为利用与λ/4相位差层相同的材料及方法制造的相位差层。拉伸型相位差板与液晶涂布型相位差板的组合任选,然而若均使用液晶涂布型相位差板则能够减薄膜厚,因此优选。从加工性、弯曲性的观点出发,λ/2相位差层优选为本发明的光学膜。
为了提高倾斜方向的可视性,还已知有在圆偏振板层叠正C板的方法(日本特开2014-224837号公报)。正C板也可以为本发明的光学膜,可以为液晶涂布型相位差板,也可以为拉伸型相位差板。厚度方向的相位差例如可以为-200nm以上且-20nm以下,优选为-140nm以上且40nm以下。从偏振板的加工性、弯曲性的观点出发,正C板优选为本发明的光学膜。正C板也可以与λ/4相位差层组合而作为相位差层叠体使用。
(触摸传感器)
触摸传感器被作为输入工具使用。作为触摸传感器,提出过电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等各种样式,可以是任意的方式。其中优选静电电容方式。静电电容方式触摸传感器被划分为活性区及位于活性区的外廓部的非活性区。活性区是与显示面板中显示画面的区域(显示部)对应的区域,是感知使用者的触摸的区域,非活性区是与图像显示装置中不显示画面的区域(非显示部)对应的区域。触摸传感器可以包括:具有柔性的特性的基板;形成于基板的活性区的感知图案;和形成于基板的非活性区、且用于经由焊盘部将感知图案与外部的驱动电路连接的各感测线。作为具有柔性的特性的基板,可以使用与上述的窗的透明基板相同的材料。对于触摸传感器的基板,从抑制触摸传感器的裂纹的方面出发,优选韧性为2000MPa%以上的基板。更优选韧性为2000MPa%以上且30000MPa%以下。
感知图案可以具备沿第1方向形成的第1图案及沿第2方向形成的第2图案。第1图案与第2图案沿彼此不同的方向配置。第1图案及第2图案形成于同一层,为了感知被触摸的地点,必须将各自的图案电连接。第1图案是将各单位图案经由接头相互连接的形态,然而第2图案是将各单位图案以岛形态相互分离的结构,因此为了将第2图案电连接,需要另外的桥电极。感知图案可以应用公知的透明电极材料。例如,可以举出铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌氧化物(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锡氧化物(CTO)、PEDOT(聚(3,4-亚乙二氧基噻吩))、碳纳米管(CNT)、石墨烯、金属丝等,它们可以单独使用或混合使用2种以上。可以优选使用ITO。金属丝中使用的金属没有特别限定,例如可以举出银、金、铝、铜、铁、镍、钛、碲(tellurium)、铬等。它们可以单独使用或者混合使用2种以上。
桥电极可以在感知图案上部夹隔着绝缘层形成于绝缘层上部,可以在基板上形成桥电极,在其上形成绝缘层及感知图案。桥电极也可以用与感知图案相同的材料形成,也可以用钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛或它们当中的2种以上的合金等金属形成。由于第1图案与第2图案必须被电绝缘,因此在感知图案与桥电极之间形成绝缘层。绝缘层也可以仅在第1图案的接头与桥电极之间形成,也可以以覆盖感知图案的层的结构形成。在后者的情况下,桥电极可以经由形成于绝缘层的接触孔连接第2图案。
触摸传感器中,可以作为用于恰当地补偿透光率的差的工具,在基板与电极之间包还含光学调节层,所述透光率的差是形成有图案的图案区与没有形成图案的非图案区之间的透射率的差,具体而言,是由这些区域的折射率的差诱发的透光率的差,光学调节层可以包含无机绝缘物质或有机绝缘物质。光学调节层可以通过将包含光固化性有机粘结剂及溶剂的光固化组合物涂布于基板上而形成。光固化组合物可以还包含无机粒子。可以利用无机粒子来升高光学调节层的折射率。
光固化性有机粘结剂例如可以包含丙烯酸酯系单体、苯乙烯系单体、羧酸系单体等各单体的共聚物。光固化性有机粘结剂例如可以是包含含有环氧基的重复单元、丙烯酸酯重复单元、羧酸重复单元等彼此不同的各重复单元的共聚物。无机粒子例如可以包含氧化锆粒子、二氧化钛粒子、氧化铝粒子等。光固化组合物也可以还包含光聚合引发剂、聚合性单体、固化辅助剂等各添加剂。
(粘接层)
各层(窗、圆偏振板、触摸传感器)以及构成各层的膜构件(直线偏振板、λ/4相位差板等)可以利用粘接剂来形成。作为粘接剂,可以使用水系粘接剂、有机溶剂系、无溶剂系粘接剂、固体粘接剂、溶剂挥发型粘接剂、湿气固化型粘接剂、加热固化型粘接剂、厌氧固化型、活性能量射线固化型粘接剂、固化剂混合型粘接剂、热熔融型粘接剂、压敏型粘接剂(粘合剂)、再湿型粘接剂等普遍使用的粘接剂。其中经常使用水系溶剂挥发型粘接剂、活性能量射线固化型粘接剂、粘合剂。粘接剂层的厚度可以根据所要求的粘接力等适当地调节,为0.01μm以上且500μm以下,优选为0.1μm以上且300μm以下,在存在多个粘接层的情况下,各自的厚度、种类可以相同,也可以不同。
作为水系溶剂挥发型粘接剂,可以使用聚乙烯醇系聚合物、淀粉等水溶性聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯系乳液、苯乙烯-丁二烯系乳液等水分散状态的聚合物作为主剂聚合物。可以在水、主剂聚合物的基础上,还配合交联剂、硅烷系化合物、离子性化合物、交联催化剂、抗氧化剂、染料、颜料、无机填料、有机溶剂等。在利用水系溶剂挥发型粘接剂进行粘接的情况下,将水系溶剂挥发型粘接剂注入被粘接层间而将被粘层贴合后,使之干燥,由此可以赋予粘接性。使用水系溶剂挥发型粘接剂时的粘接层的厚度可以为0.01μm以上且10μm以下,优选为0.1μm以上且1μm以下。在使用多层水系溶剂挥发型粘接剂的情况下,各个层的厚度、种类可以相同,也可以不同。
活性能量射线固化型粘接剂可以利用活性能量射线固化组合物的固化来形成,所述活性能量射线固化组合物包含因照射活性能量射线而形成粘接剂层的反应性材料。活性能量射线固化组合物可以含有与硬涂层组合物相同的自由基聚合性化合物及阳离子聚合性化合物的至少1种的聚合物。所谓自由基聚合性化合物,与硬涂层组合物相同,可以使用与硬涂层组合物相同种类的化合物。作为粘接层中使用的自由基聚合性化合物,优选具有丙烯酰基的化合物。为了降低作为粘接剂组合物的粘度,也优选包含单官能的化合物。
阳离子聚合性化合物与硬涂层组合物相同,可以使用与硬涂层组合物相同种类的化合物。作为活性能量射线固化组合物中使用的阳离子聚合性化合物,特别优选环氧化合物。为了降低作为粘接剂组合物的粘度,也优选包含单官能的化合物作为反应性稀释剂。
可以在活性能量射线组合物中还包含聚合引发剂。作为聚合引发剂,是自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂、自由基及阳离子聚合引发剂等,可以适当地选择使用。这些聚合引发剂因活性能量射线照射及加热的至少一种而分解,产生自由基或阳离子而使自由基聚合和阳离子聚合推进。可以使用硬涂层组合物的记载中能够通过活性能量射线照射来引发自由基聚合或阳离子聚合中的至少任意者的引发剂。
活性能量射线固化组合物可以还包含离子捕捉剂、抗氧化剂、链转移剂、密合赋予剂、热塑性树脂、填充剂、流动粘度调节剂、增塑剂、消泡剂溶剂、添加剂、溶剂。在利用活性能量射线固化型粘接剂进行粘接的情况下,将活性能量射线固化组合物涂布于被粘接层的任意者或两者后贴合,穿过任意被粘层或两个被粘层照射活性能量射线而使之固化,由此可以进行粘接。使用活性能量射线固化型粘接剂时的粘接层的厚度可以为0.01μm以上且20μm以下,优选为0.1μm以上且10μm以下。在使用多层活性能量射线固化型粘接剂的情况下,各个层的厚度、种类可以相同,也可以不同。
作为粘合剂,根据主剂聚合物,分类为丙烯酸系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、橡胶系粘合剂、硅酮系粘合剂等,可以使用任意粘合剂。在粘合剂中,可以在主剂聚合物的基础上,还配合交联剂、硅烷系化合物、离子性化合物、交联催化剂、抗氧化剂、增粘剂、增塑剂、染料、颜料、无机填料等。使构成粘合剂的各成分溶解、分散于溶剂中而得到粘合剂组合物,将粘合剂组合物涂布于基材上后使之干燥,由此形成粘合剂层粘接层。粘合层可以直接形成,也可以转印另行形成于基材上的粘合层。也优选为了覆盖粘接前的粘合面而使用脱模膜。使用活性能量射线固化型粘接剂时的粘接层的厚度可以为0.1μm以上且500μm以下,优选为1μm以上且300μm以下。在使用多层粘合剂的情况下,各个层的厚度、种类可以相同,也可以不同。
(遮光图案)
遮光图案可以作为柔性图像显示装置的边框或外壳的至少一部分应用。利用遮光图案来隐藏配置于柔性图像显示装置的边缘部的布线而使之不易被观察到,由此提高图像的可视性。遮光图案可以是单层或多层的形态。遮光图案的颜色没有特别限制,具有黑色、白色、金属色等多种多样的颜色。遮光图案可以利用用于体现颜色的颜料、和丙烯酸系树脂、酯系树脂、环氧系树脂、聚氨酯、硅酮等高分子来形成。可以使用它们的单独一种或以2种以上的混合物使用。遮光图案可以利用印刷、光刻(lithography)、喷墨等各种方法来形成。遮光图案的厚度可以为1μm以上且100μm以下,优选为2μm以上且50μm以下。另外,也优选沿遮光图案的厚度方向赋予倾斜等形状。
图4是柔性图像显示装置的一个方式的示意剖视图。图4所示的圆偏振板100依次具备前面板101、圆偏振板102、触摸传感器103、有机EL显示面板104。
实施例
以下使用实施例对本发明进一步详细说明,然而本发明并不限定于这些实施例。例中的“%”及“份”只要没有特别指出,就是质量%及质量份。如下所示地进行各种测定及评价。
[光学各向异性层的缺陷的个数]
<缺陷的确认>
将所得的光学膜切成50mm×50mm,使用光学显微镜(ECLIPSE ME600、Nikon公司制)确认画面上的取向缺陷的实际尺寸和个数。在进行观察时,将直线偏振板***光学显微镜的载物台下部。然后,使所得的光学膜的慢轴方向与***到载物台下部的直线偏振板的吸收轴方向一致。继而,使光学显微镜的偏振片旋转,形成正交尼克尔棱镜状态,将成为亮点的区域设为取向缺陷。测定出对该区域解除偏振状态后进行观察时所看到的成为缺陷的区域的尺寸达到最大的部分的长度,将所得的值设为取向缺陷的实际尺寸。所观察到的结果是,缺陷全都由聚合性液晶化合物的结晶引起。将结果表示于表2中。需要说明的是,表2所示的缺陷实际尺寸是所测定出的实际尺寸的平均值。所切出的光学膜的实际尺寸大于50μm的缺陷均为6个/mm2以下。在任意的实施例中,取向缺陷的实际尺寸都为20μm以下。
<ECLIPSE的观察设定>
灯照度:全开
载物台下光阑:0.5
露出时间:200ms
GAIN:2.00
AWB:未设定
[光学各向异性层的缺陷率]
测定出上述的缺陷的个数后,将光学显微镜的正交尼克尔棱镜状态下的一个视野像(包括缺陷部分)以使最亮部与最暗部之间为256级灰度的方式导入个人电脑上,对所导入的图像使用个人电脑中附带的图像处理软件在阈值127的条件下进行二值化,求出取向缺陷的面积,算出缺陷率。
将结果表示于表2中。
[穿刺强度的测定]
使用前端安装有球形(前端直径1mmφ、0.5R)的针的KATOTEC株式会社制的便携压缩试验机“KES-G5针贯通力测定规格”,在温度23±3℃的环境下,在穿刺速度0.0033cm/秒的测定条件下进行穿刺试验。
对于穿刺试验中测定的穿刺强度,对3个试验片进行穿刺试验,采用其平均值。将结果表示于表2中。
[拉伸应力的测定]
使用株式会社岛津制作所制的精密万能试验机“Autograph AG-IS”,在温度23±3℃的环境下,在拉伸速度1mm/min的测定条件下进行拉伸试验。评价中使用的光学膜的尺寸为10×10mm。沿光学膜的慢轴方向或与慢轴方向正交的方向(即快轴方向)分别实施拉伸试验。对于拉伸试验中测定的拉伸应力,对3个试验片进行拉伸试验,采用其平均值。将结果表示于表2中。
[液晶组合物溶液]
准备出下式所示的聚合性液晶化合物(A-1)(分子量1156)、聚合性液晶化合物(B-1)(分子量664)及聚合性液晶化合物(C-1)(分子量1083)。
聚合性液晶化合物(A-1):
[化3]
聚合性液晶化合物(B-1):
[化4]
聚合性液晶化合物(C-1):
[化5]
聚合性液晶化合物(A-1)利用日本特开2011-207765号公报中记载的方法合成。
聚合性化合物(B-1)利用日本特开2010-24438号公报中记载的方法合成。
聚合性化合物(C-1)利用日本特开2010-24438号公报中记载的方法合成。
将所得的聚合性液晶化合物(A-1)83质量份、聚合性液晶化合物(B-1)3质量份、聚合性液晶化合物(C-1)14质量份混合,得到液晶混合物(1)(合计量100质量份)。
以专利文献(日本特开2017-179367)为参考,依照表1中记载的组成,加入液晶混合物(1)、聚合引发剂、流平剂、阻聚剂及溶剂而制备出液晶组合物溶液(1)。需要说明的是,表1所示的聚合引发剂、流平剂及阻聚剂的量是相对于液晶混合物(1)100质量份的加入量。另外,对于溶剂的配合量,以使液晶混合物(1)的质量%相对于液晶组合物溶液全部量为10质量%的方式设定〔以在液晶组合物溶液(1)1000质量份中包含液晶混合物(1)100质量份的方式加入溶剂〕。
[表1]
表1
聚合引发剂:2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮(Irgacure 369;BASF Japan公司制)
流平剂:聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-CHEMIE JAPAN制)
阻聚剂:BHT(和光纯药工业株式会社制)
溶剂:N-甲基吡咯烷酮(NMP;关东化学株式会社制)
[光取向膜形成用组合物]
将下述成分混合,将所得的混合物在80℃搅拌1小时,由此得到光取向膜形成用组合物(1)。下式所示的光取向性材料利用日本特开2013-33248号公报记载的方法合成。
光取向性材料(5份):
[化6]
溶剂(95份):环戊酮
[实施例1]
如下所示地制造出光学膜。对环烯烃聚合物膜(COP)(ZF-14、日本Zeon株式会社制、厚度23μm、每1cm2基材的热容量为0.004J/cm2·℃)使用电晕处理装置(AGF-B10、春日电机株式会社制)在输出功率0.3kW、处理速度3m/分钟的条件下处理1次。向实施了电晕处理的表面使用棒涂机涂布所述光取向膜形成用组合物(1),在80℃干燥1分钟,使用偏振UV照射装置(SPOT CURE SP-7;Ushio电机株式会社制)以100mJ/cm2的累计光量实施偏振UV曝光。利用激光显微镜(LEXT、奥林巴斯株式会社制)测定出所得的取向膜的厚度,其结果为100nm。
接下来,在室温25℃、湿度30%RH环境下,使所制备的液晶组合物溶液(1)穿过孔径0.2μm的PTFE制滤膜(ADVANTEC东洋(株)制、型号:T300A025A),将所得的液晶组合物溶液(1)使用棒涂机涂布于保温为25℃的带有取向膜的基材上,在120℃干燥1分钟后,使用高压水银灯(Unicure VB-15201BY-A、Ushio电机株式会社制),照射紫外线(氮气氛下、波长:365nm、波长365nm处的累计光量:1000mJ/cm2),由此制成光学膜。使用激光显微镜(LEXT、奥林巴斯株式会社制)测定出所得的涂膜的厚度,其结果为2μm。
[实施例2]
除了在将带有取向膜的基材保温为40℃的同时进行涂布以外,与实施例1同样地进行而制成光学膜。
[实施例3]
除了将所得的带有取向膜的基材在涂布前在80℃加热10秒、其后进行涂布以外,与实施例1同样地进行而制成光学膜。
[实施例4]
除了将聚合性液晶化合物的组成比设为(A-1)为82质量份、(B-1)为4质量份、(C-1)为14质量份以外,与实施例1同样地进行而制成光学膜。
[实施例5]
除了将聚合性液晶化合物的组成比设为(A-1)为77质量份、(B-1)为9质量份、(C-1)为14质量份以外,与实施例1同样地进行而制成光学膜。
[实施例6]
作为基材,制作出在COP的非涂布面(不涂布液晶组合物溶液的面)用粘合剂贴合有厚度0.3mm的钠玻璃板的基材。该基材的每1cm2基材的热容量为0.05J/cm2·℃。除了使用该基材以外,与实施例1同样地进行而制作出光学膜。
[比较例1]
除了将涂布时的湿度设定为65%RH以外,与实施例1同样地进行而制成光学膜。
[比较例2]
除了将聚合性液晶化合物的组成比设为(A-1)为99质量份、(B-1)为1质量份、(C-1)为0质量份以外,与实施例1同样地进行而制成光学膜。
[比较例3]
除了将聚合性液晶化合物的组成比设为(A-1)为92质量份、(B-1)为3质量份、(C-1)为5质量份以外,与实施例1同样地进行而制成光学膜。
[比较例4]
作为基材,制作出在COP的非涂布面用粘合剂贴合有厚度10mm的钠玻璃板的基材。该基材的每1cm2基材的热容量为1.68J/cm2·℃。除了使用该基材以外,与实施例1同样地进行而制作出光学膜。
[表2]
[相位差层叠体]
<第1相位差层的制造>
作为第1相位差层,使用了实施例1、4、5、比较例2、3。
<第2相位差层的制造>
使用厚度38μm的PET基材作为透明基材,在其一面以使膜厚为3μm的方式涂布垂直取向层用组合物,照射紫外线而制作出取向层。需要说明的是,作为该垂直取向层用组合物,使用了将丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、和双(2-乙烯氧基乙基)醚以1:1:4:5的比例混合、并作为聚合引发剂以4%的比例添加有LUCIRIN TPO的混合物。
接下来,在所形成的取向层上,利用模涂法向取向层上涂布含有光聚合性向列液晶(Merck公司制,RMM28B)的液晶组合物。此处,在液晶组合物中,使用将甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、和沸点为155℃的环己酮(CHN)以质量比(MEK:MIBK:CHN)计为35:30:35的比例混合而得的混合溶剂作为溶剂。此后,将以使固体成分为1~1.5g的方式制备的液晶组合物以使涂布量为4~5g(wet)的方式涂布于取向层上。
此后,向取向层上涂布液晶组合物后,将干燥温度设为75℃、将干燥时间设为120秒而实施干燥处理。其后,利用紫外线(UV)照射使之聚合,得到包含光聚合性向列液晶化合物固化而得的层、取向层、透明基材的正C层。光聚合性向列液晶化合物固化而得的层、取向层的合计的厚度为4μm。
<相位差层叠体的制造>
将第1相位差层与第2相位差层利用紫外线固化型粘接剂以使各自的相位差层面(与透明基材相反一侧的面)为贴合面的方式贴合。然后,照射紫外线而使紫外线固化型粘接剂固化。如此所述地操作,制作出包含第1相位差层和第2相位差层的2层相位差层的相位差层叠体(1)。
[偏振片]
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上且厚度30μm的聚乙烯醇膜浸渍在30℃的纯水中后,在30℃浸渍在碘:碘化钾:水的质量比为0.02:2:100的水溶液中而进行碘染色(以下也称作碘染色工序。)。将经过碘染色工序的聚乙烯醇膜在56.5℃浸渍在碘化钾:硼酸:水的质量比为12:5:100的水溶液中而进行硼酸处理(以下也称作硼酸处理工序)。将经过硼酸处理工序的聚乙烯醇膜用8℃的纯水洗涤后,在65℃进行干燥,得到在聚乙烯醇吸附有碘并取向了的偏振片(拉伸后的厚度12μm)。此时,在碘染色工序和硼酸处理工序中进行拉伸。该拉伸中的总拉伸倍率为5.3倍。
在所得的偏振片的两面,经由水系粘接剂利用夹持辊分别贴合经过皂化处理的三乙酰纤维素膜(Konica Minolta株式会社制KC4UYTAC 40μm)。在将所得的贴合物的张力保持为430N/m的同时,在60℃干燥2分钟,得到在两面作为保护膜具有三乙酰纤维素膜的偏振片(1)。需要说明的是,向水100份中添加羧基改性聚乙烯醇(株式会社Kuraray制KurarayPoval KL318)3份、和水溶性聚酰胺环氧树脂(田冈化学工业株式会社制Sumirez Resin650,固体成分浓度30%的水溶液)1.5份而制备出所述水系粘接剂。
对所得的偏振片(1),使用分光光度计(V7100、日本分光株式会社制)进行光学特性的测定。所得的可见度修正单体透射率为42.1%,可见度修正偏振度为99.996%,单体色调a*为-1.1,单体色调b*为3.7。
[偏振板]
向偏振片(1)的一面作为第1粘合剂层转印粘合剂B,剥离隔离膜,将相位差层叠体(1)的第1相位差层侧的透明基材层叠于剥离后的面。在相位差层叠体(1)的与层叠偏振片的面相反一侧的面作为第2粘合剂层层叠粘合剂F。如此所述地操作,制作出依次包含保护膜、偏振片、保护膜、第1粘合剂层、第1相位差层、粘接层、第2相位差层、以及第2粘合剂层的偏振板。
[偏振板的加工性的评价方法]
在将所得的偏振板利用超级切割机切成100mm×100mm时,对所切出的端面利用光学显微镜进行观察,将在相位差层叠体中观察到3个以上裂纹的偏振板设为×,将观察到1~2个裂纹的偏振板设为○,将没有观察到裂纹的偏振板设为◎。此时产生的相位差层叠体的裂纹长度均为300μm~400μm,在长度方面没差别。
[表3]
表3
[带有聚酰亚胺膜的偏振板]
将所得的偏振板的第2粘合剂层的隔离膜剥离,层叠于厚度75μm的聚酰亚胺膜(宇部兴产制、Upilex S型号75S)。如此所述地操作,制作出依次包含保护膜、偏振片、保护膜、第1粘合剂层、第1相位差层、粘接层、第2相位差层、以及第2粘合剂层、聚酰亚胺膜的带有聚酰亚胺膜的偏振板。
[带有聚酰亚胺膜的偏振板的耐弯曲性的评价方法]
将所得的带有聚酰亚胺膜的偏振板利用超级切割机切成100mm×10mm,在以使聚酰亚胺膜突出的方式以0.5R进行折曲时,将在相位差层叠体层中观察到5个以上裂纹的偏振板设为×,将观察到1~4个裂纹的偏振板设为〇,将没有观察到裂纹的偏振板设为◎。实施例1中产生的裂纹的长度为250μm,比较例3中产生的裂纹的长度为220μm~250μm,实施例1和比较例3中在裂纹的长度方面没有差别。
[表4]
表4
附图标记说明
10光学膜,11光学各向异性层,12取向层,13基材层,20相位差层叠体,31第1基材层,32第1取向层,33第1相位差层,34粘接层,35第2相位差层,36第2取向层,37第2基材层,38粘合层,39偏振片,40偏振板。
Claims (12)
1.一种光学膜,其特征在于,是具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,
所述光学各向异性层包含3种以上的分子量为600以上的所述聚合性液晶化合物,
相对于所述聚合性液晶化合物整体,主要的聚合性液晶化合物为85质量%以下,
所述光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的个数满足下述式(1):
0≤取向缺陷的个数≤14 (1)
其中,取向缺陷的个数的单位为个。
2.一种光学膜,其特征在于,是具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,
所述光学各向异性层包含3种以上的分子量为600以上的所述聚合性液晶化合物,
相对于所述聚合性液晶化合物整体,主要的聚合性液晶化合物为85质量%以下,
所述光学各向异性层中的以下述式(2)定义的缺陷率满足下述式(3):
式中,缺陷合计面积是光学显微镜的一个视野中观察到的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的面积的合计,显微镜观察视野是使光学显微镜的一个视野整体中存在光学各向异性层时的光学各向异性层的面积,
0≤缺陷率≤1000 (3)
其中,缺陷率的单位为ppm,缺陷合计面积和显微镜观察视野的单位为mm2。
3.一种光学膜,其特征在于,是具有光学各向异性层的光学膜,所述光学各向异性层包含使具有1个以上的聚合性官能团的聚合性液晶化合物在发生取向的状态下聚合而得的聚合物,
所述光学各向异性层包含3种以上的分子量为600以上的所述聚合性液晶化合物,
相对于所述聚合性液晶化合物整体,主要的聚合性液晶化合物为85质量%以下,
所述光学各向异性层的每1mm2中的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的个数满足下述式(1),以下述式(2)定义的缺陷率满足下述式(3):
0≤取向缺陷的个数≤14 (1)
式中,缺陷合计面积是光学显微镜的一个视野中观察到的实际尺寸为0.3μm以上且50μm以下的取向缺陷的面积的合计,显微镜观察视野是使光学显微镜的一个视野整体中存在光学各向异性层时的光学各向异性层的面积,
0≤缺陷率≤1000 (3)
其中,取向缺陷的个数的单位为个,缺陷率的单位为ppm,缺陷合计面积和显微镜观察视野的单位为mm2。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学膜,其中,
所述聚合性官能团为丙烯酰氧基。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的光学膜,其中,
所述取向缺陷包含由聚合性液晶化合物的微晶引起的缺陷。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的光学膜,其中,
光学各向异性层的厚度为0.05μm以上且10μm以下。
7.一种相位差层叠体,其包含1个以上的权利要求1~6中任一项所述的光学膜。
8.一种偏振板,其包含权利要求7所述的相位差层叠体。
9.根据权利要求8所述的偏振板,其具有切割面。
10.根据权利要求8或9所述的偏振板,其为异形偏振板。
11.根据权利要求8或9所述的偏振板,其具备前面板或触摸传感器的至少一方。
12.一种柔性图像显示装置,其具备权利要求8~11中任一项所述的偏振板。
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