CN116457858A - 光学膜、光学层叠体及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种在适用于使用无机EL元件及有机EL元件等的自发光型的图像显示装置时,能够获得能够兼具外光的防反射效果和提高发光元件发出的光的利用效率的图像显示装置的光学膜、光学层叠体及图像显示装置。本发明的光学膜为具有由包含聚合性液晶化合物及二色性色素化合物的液晶组合物的固化物形成的光吸收各向异性膜的光学膜,其中,光吸收各向异性膜在同一膜面内具有相对于膜面的吸收轴的倾斜为θA的区域A和相对于膜面的吸收轴的倾斜为θB的区域B,且θA和θB满足下述式(1)及式(2)的关系,|θA‑θB|≥10°式(1),0°≤θB≤5°式(2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学膜、光学层叠体及图像显示装置。
背景技术
近年来,作为代替液晶显示装置的显示装置,正在开发使用有机电致发光(有机EL(Electro Luminescence)及无机EL(无机LED(Light Emitting Diode:发光二极管)))等的自发光型的发光元件的显示装置。
图像显示装置尤其在明亮环境下反射外光,从而使对比度恶化。
因此,使用有机EL显示装置及无机EL显示装置等的发光元件的自发光型的显示装置在表面设置由偏振器和λ/4板构成的圆偏振片作为防反射膜。
例如,在专利文献1中,记载有一种有机EL显示装置,其具备由反射电极、有机EL发光层及透明电极构成的有机EL元件部和由相位差片及偏振片构成的圆偏振片,在比圆偏振片更靠观察者侧设置的部件的空气界面处设置有圆偏振片的表面反射的光的色度的补色波长区域的反射率高的防反射层。
并且,在专利文献2中,记载有依次具备偏振器、作为λ/4板发挥作用的相位差层、阻挡层及具有阻挡功能的粘合剂层,且阻挡层为厚度5~100μm的薄玻璃的有机EL显示装置用圆偏振片及具备该圆偏振片的有机EL显示装置。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-259721号公报
专利文献2:日本特开2017-022016号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
这样的无机EL显示装置及有机EL显示装置等的自发光型的显示装置具有由偏振器和λ/4板构成的防反射膜(圆偏振片),由此能够防止外光的反射,从而实现高对比度的图像显示。
但是,另一方面、由偏振器和λ/4板构成的防反射膜也吸收了发光元件发出的光。因此,以往的自发光型的显示装置中,光的利用效率低,无法充分发挥LED等发光元件的性能。
本发明的目的在于解决这种以往技术的问题点,并提供一种在适用于使用无机EL元件及有机EL元件等自发光型的图像显示装置时,能够获得能够兼具外光的防反射效果和提高发光元件发出的光的利用效率的图像显示装置的光学膜。
并且,本发明的目的还在于提供光学层叠体及图像显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了解决上述课题而深入研究的结果,发现通过以下的结构能够实现上述课题。
[1]一种光学膜,其具有由包含聚合性液晶化合物及二色性色素化合物的液晶组合物的固化物形成的光吸收各向异性膜,所述光学膜中,光吸收各向异性膜在同一膜面内具有相对于膜面的吸收轴的倾斜为θA的区域A和相对于膜面的吸收轴的倾斜为θB的区域B,且θA和θB满足下述式(1)及式(2)的关系。
|θA-θB|≥10° 式(1)
0°≤θB≤5° 式(2)
[2]根据[1]所述的光学膜,其中,
吸收轴的倾斜θA为45~90°。
[3]根据[1]或[2]所述的光学膜,其中,
吸收轴的倾斜θA为80~90°。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的光学膜,其中,
区域A在吸收轴方向上的透射率为65%以上。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的光学膜,其中,
区域B在面内方向上的取向度为0.950以上。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的光学膜,其中,
二色性色素化合物含量相对于光吸收各向异性膜总质量为15质量%以上。
[7]一种光学层叠体,其层叠有[1]至[6]中任一项所述的光学膜及λ/4板。
[8]一种图像显示装置,其具有[1]至[6]中任一项所述的光学膜或[7]所述的光学层叠体。
[9]根据[8]所述的图像显示装置,其中,
光吸收各向异性膜的区域A的位置与图像显示装置的发光元件的位置对应。
[10]根据[8]或[9]所述的图像显示装置,其中,
图像显示装置为电致发光显示装置。
[11]根据[8]至[10]中任一项所述的图像显示装置,其中,
光学膜的厚度与λ/4板的厚度的合计为20μm以下。
发明效果
根据本发明,能够提供一种在适用于使用无机EL元件及有机EL元件等的自发光型的图像显示装置时,能够获得能够兼具外光的防反射效果和提高发光元件发出的光的利用效率的图像显示装置的光学膜。
并且,根据本发明,能够提供一种光学层叠体及图像显示装置。
附图说明
图1是概念性地表示本发明的图像显示装置的一例的图。
图2是表示本发明中所使用的光吸收各向异性膜的吸收轴的角度即θ的定义的示意图。
图3是概念性地表示本发明的光学膜的一例的剖视图。
图4是概念性地表示本发明的图像显示装置中所使用的EL基板的一例的图。
图5是概念性地表示本发明的图像显示装置中所使用的EL基板的一例的图。
图6是概念性地表示本发明的图像显示装置中所使用的EL基板的一例的图。
图7是概念性地表示本发明的图像显示装置中所使用的EL基板的一例的图。
图8是概念性地表示本发明的图像显示装置中所使用的EL基板的一例的图。
图9是用于说明本发明中所使用的光吸收各向异性膜的形成方法的一例的概念图。
图10是概念性地表示本发明中所使用的光吸收各向异性膜的实施方式的一例的图。
图11是表示图10的实施方式的照片的一例。
图12是概念性地表示本发明中所使用的光吸收各向异性膜的实施方式的一例的图。
图13是表示图12的实施方式的照片的一例。
具体实施方式
以下,根据附图中所示的优选实施例,对本发明的光学膜、光学层叠体及图像显示装置进行详细说明。
以下所记载的构成要件的说明是根据本发明的代表性实施方式而完成的,但本发明并不限定于这种实施方式。
另外,在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。
并且,在本说明书中,平行、正交、水平及垂直分别是指平行±10°的范围、正交±10°的范围、水平±10°及垂直±10°的范围,而不是分别指严格意义上的平行、正交、水平及垂直。
并且,在本说明书中,液晶组合物、液晶化合物的概念中还包括因固化等而不再显示液晶性的液晶组合物、液晶化合物。
并且,在本说明书中,各成分可以单独使用1种对应于各成分的物质,也可以并用2种以上。在此,关于各成分,在并用2种以上的物质的情况下,只要没有特别指定,则关于该成分的含量是指并用的物质的合计含量。
并且,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”为表示“丙烯酸酯”或“甲基丙烯酸酯”的表述,“(甲基)丙烯酸”为表示“丙烯酸”或“甲基丙烯酸”的表述,“(甲基)丙烯酰基”为表示“丙烯酰基”或“甲基丙烯酰基”的表述。
在本发明中,可见光为电磁波中可人眼观察到的波长的光,表示380~780nm的波长区域的光。不可见光是小于380nm的波长区域及超过780nm的波长区域的光。
并且,虽然并不限定于此,但可见光中,420~490nm的波长区域的光为蓝色光,495~570nm的波长区域的光为绿色光,620~750nm的波长区域的光为红色光。
<光学膜>
本发明的光学膜为具有由包含聚合性液晶化合物及二色性色素化合物的液晶组合物的固化物形成的光吸收各向异性膜的光学膜,其中,上述光吸收各向异性膜在同一膜面内具有相对于膜面的吸收轴的倾斜为θA的区域A和相对于膜面的吸收轴的倾斜为θB的区域B,且θA和θB满足下述式(1)及式(2)的关系。
|θA-θB|≥10° 式(1)
0°≤θB≤5° 式(2)
在此,吸收轴是指,在改变相对于薄膜法线方向的倾斜角度和倾斜方向来测定透射率时,在波长550nm下透射率最高的方向,例如,是指取向的二色性色素化合物的分子在长轴方向的平均值(平均方向)。改变了倾斜角度和倾斜方向的透射率的测定例如能够使用AxoScan OPMF-1(Opto Sciernce,Inc.制)来进行测定。
在此,如图2所示,将与本发明的光学膜表面平行的方向30和本发明中所使用的光吸收各向异性膜的某个区域中的吸收轴31所成的角定义为θ。θA是指区域A中的本发明的光学膜面与吸收轴所成的角,θB是指区域B中的本发明的光学膜面与吸收轴所成的角。
图3是概念性地表示本发明的光学膜的一例的剖视图。
图3中所示的光学膜20具有透明支撑体16及光吸收各向异性膜18,光吸收各向异性膜18由包含聚合性液晶化合物及二色性色素化合物的液晶组合物的固化物形成。并且,在同一膜面内,具有相对于膜面的吸收轴的倾斜为θA的18A和相对于膜面的吸收轴的倾斜为θB的18B,且θA和θB满足下述式(1)及式(2)的关系。
|θA-θB|≥10° 式(1)
0°≤θB≤5° 式(2)
通过在同一膜面内具有吸收轴不同的2个区域,能够按每个区域调整外光的防反射性能及发光元件的透射性能,并且在使用无机EL元件及有机EL元件等的自发光型的显示装置中,能够提供能够兼具外光的防反射效果和提高发光元件发出的光的利用效率的显示装置。
具体而言,在吸收轴接***行于膜面的区域B中,与区域A相比,相对于垂直入射方向的外光的偏振性能更高且发挥更高的防反射效果,在区域A中,通过吸收轴比区域B更接近垂直于膜面,从而垂直入射方向的可见光线透射率高且发挥提高自发光型元件的发光效率的利用效果。
在本发明中,从本发明的效果优异的观点而言,|θA-θB|优选为10°以上,更优选为45°以上,进一步优选为80°以上。关于上限,并没有特别限制,可以举出90°。
通过将|θA-θB|设为上述范围的值,能够兼具光吸收各向异性膜中的外光的防反射效果和提高发光元件发出的光的利用效率。
在本发明中,从本发明的效果优异的观点而言,θA优选为45~90°,更优选为80~90°。通过将θA设为上述范围的值,光吸收各向异性膜中的来自发光元件的发光的吸收减少,从而提高光的利用效率。
在本发明中,从本发明的效果优异的观点而言,区域A在吸收轴方向上的透射率优选为65%以上,更优选为75%以上。通过将透射率设为上述范围的值,光吸收各向异性膜中的来自发光元件的发光的吸收减少,从而提高光的利用效率。关于透射率的上限,并没有特别限制,小于100%的情况较多。
在本发明中,关于区域B在面内方向上的取向度,并没有特别限制,0.930以上的情况较多,从本发明的效果优异的观点而言,区域B的面内方向上的取向度优选为0.950以上,更优选为0.955以上。通过将取向度设为上述范围的值,能够提高使用光吸收各向异性膜时的防反射性能。关于取向度的上限值,并没有特别限制,可以举出1.000。
面内方向上的取向度能够通过下述方法进行测定。
在光学显微镜(Nikon Corporation制、产品名“ECLIPSE E600 POL”)的光源侧***线偏振器的状态下,设置样品,使用多通道分光器(Ocean Optics,Inc.制、产品名“QE65000”),以1nm间距测定波长380~780nm的波长区域中的光吸收各向异性膜的吸光度,并通过以下的式计算波长400~700nm下的取向度。
取向度:S=((Az0/Ay0)-1)/((Az0/Ay0)+2)
在上述式中,“Az0”表示光吸收各向异性膜的区域B中对吸收轴方向的偏振光的吸光度,“Ay0”表示光学各向异性层的区域B中对透射轴方向的偏振光的吸光度。将上述测定中的波长560nm的取向度设为区域B的面内方向上的取向度。
(光吸收各向异性膜〕
如上所述,本发明中所使用的光吸收各向异性膜由包含聚合性液晶化合物及二色性色素化合物的液晶组合物的固化物形成。
[聚合性液晶化合物]
作为液晶组合物所包含的聚合性液晶化合物,能够适用高分子聚合性液晶化合物及低分子聚合性液晶化合物中的任一种,从能够提高取向度的理由考虑,优选使用高分子聚合性液晶化合物。
在此,“高分子聚合性液晶化合物”是指,在化学结构中具有重复单元的聚合性液晶化合物。
并且,“低分子聚合性液晶化合物”是指,在化学结构中不具有重复单元的聚合性液晶化合物。
并且,作为聚合性液晶化合物,也可以并用高分子聚合性液晶化合物及低分子聚合性液晶化合物。作为低分子聚合性液晶化合物,例如能够参考国际公开第2019/235355号的[0042]~[0053]段的记载。
从所得到的光吸收各向异性膜的取向度变得更高的理由考虑,聚合性液晶化合物优选为包含下述式(1)所表示的重复单元(以下,也简称为“重复单元(1)”。)的高分子聚合性液晶化合物。
另外,在以下的说明中,将“所得到的光吸收各向异性膜的取向度变得更高”也称为“本发明的效果更优异”。
[化学式1]
上述式(1)中,P1表示重复单元的主链,L1表示单键或2价的连结基团,SP1表示间隔基团,M1表示介晶基团,T1表示末端基团。
作为P1所表示的重复单元的主链,具体而言,例如,可以举出下述式(P1-A)~(P1-D)所表示的基团,其中,从作为原料的单体的多样性及操作性容易的观点而言,优选为下述式(P1-A)所表示的基团。
[化学式2]
在上述式(P1-A)~(P1-D)中,“*”表示与上述式(1)中的L1的键合位置。
在上述式(P1-A)~(P1-D)中,R1、R2、R3及R4分别独立地表示氢原子、卤原子、氰基、碳原子数1~10的烷基或碳原子数1~10的烷氧基。上述烷基可以是直链或支链的烷基,也可以是具有环状结构的烷基(环烷基)。并且,上述烷基的碳原子数优选为1~5。
上述式(P1-A)所表示的基团优选为通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到的聚(甲基)丙烯酸酯的部分结构的一个单元。
上述式(P1-B)所表示的基团优选为将具有环氧基的化合物的环氧基进行开环聚合而形成的乙二醇单元。
上述式(P1-C)所表示的基团优选为将具有氧杂环丁烷基的化合物的氧杂环丁烷基进行开环聚合而形成的丙二醇单元。
上述式(P1-D)所表示的基团优选为通过具有烷氧基甲硅烷基及硅烷醇基中的至少一个基团的化合物的缩聚而得到的聚硅氧烷的硅氧烷单元。在此,作为具有烷氧基甲硅烷基及硅烷醇基中的至少一个基团的化合物,可以举出具有式SiR14(OR15)2-所表示的基团的化合物。式中,R14与(P1-D)中的R4含义相同,多个R15分别独立地表示氢原子或碳原子数1~10的烷基。
上述式(1)中,L1为单键或2价的连结基团。
作为L1所表示的2价的连结基团,可以举出-C(O)O-、-OC(O)-、-O-、-S-、-C(O)NR3-、-NR3C(O)-、-SO2-及-NR3R3-等。式中,R3及R3分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数1~6的烷基。
在P1为式(P1-A)所表示的基团的情况下,从本发明的效果更优异的理由考虑,L1优选为-C(O)O-所表示的基团。
在P1为式(P1-B)~(P1-D)所表示的基团的情况下,从本发明的效果更优异的理由考虑,L1优选为单键。
上述式(1)中,从容易显现液晶性或原材料的获取性等理由考虑,SP1所表示的间隔基团优选包含选自包括氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构的组中的至少1种结构。
在此,SP1所表示的氧乙烯结构优选为*-(CH2-CH2O)n1-*所表示的基团。式中,n1表示1~20的整数,*表示与上述式(1)中的L1或M1的键合位置。从本发明的效果更优异的理由考虑,n1优选为2~10的整数,更优选为2~4的整数,进一步优选为3。
并且,从本发明的效果更优异的理由考虑,SP1所表示的氧丙烯结构优选为*-(CH(CH3)-CH2O)n2-*所表示的基团。式中,n2表示1~3的整数,*表示与L1或M1的键合位置。
并且,从本发明的效果更优异的理由考虑,SP1所表示的聚硅氧烷结构优选为*-(Si(CH3)2-O)n3-*所表示的基团。式中,n3表示6~10的整数,*表示与L1或M1的键合位置。
并且,从本发明的效果更优异的理由考虑,SP1所表示的氟化亚烷基结构优选为*-(CF2-CF2)n4-*所表示的基团。式中,n4表示6~10的整数,*表示与L1或M1的键合位置。
上述式(1)中,M1所表示的介晶基团是表示有助于液晶形成的液晶分子的主要骨架的基团。液晶分子显示出作为结晶状态和各向同性液体状态的中间状态(中间相)的液晶性。关于介晶基团,并没有特别限制,例如,能够参考“Flussige Kristalle in TabellenII”(VEB Deutsche Verlag fur Grundstoff Industrie,Leipzig、1984年刊),尤其第7页~第16页的记载,以及液晶便览编辑委员会编著、液晶便览(丸善、2000年刊),尤其第3章的记载。
作为介晶基团,例如,优选为具有选自包括芳香烃基、杂环基及脂环式基的组中的至少1种环状结构的基团。
从本发明的效果更优异的理由考虑,介晶基团优选具有芳香烃基,更优选具有2~4个芳香烃基,进一步优选具有3个芳香烃基。
作为介晶基团,从液晶性的显现、液晶相转变温度的调整、原料获取性及合成适用性的观点、以及本发明的效果更优异的观点考虑,优选为下述式(M1-A)或下述式(M1-B)所表示的基团,更优选为式(M1-B)所表示的基团。
[化学式3]
式(M1-A)中,A1是选自包括芳香烃基、杂环基及脂环式基的组中的2价基团。这些基团可以被烷基、氟化烷基、烷氧基或取代基取代。
A1所表示的2价基团优选为4~6元环。并且,A1所表示的2价基团可以是单环,也可以是稠环。
*表示与SP1或T1的键合位置。
作为A1所表示的2价的芳香烃基,可以举出亚苯基、亚萘基、芴-二基、蒽-二基及并四苯-二基等,从介晶骨架的设计多样性或原材料的获取性等观点而言,优选为亚苯基或亚萘基,更优选为亚苯基。
作为A1所表示的2价的杂环基,可以是芳香族及非芳香族中的任一种,从取向度进一步提高的观点而言,优选为2价芳香族杂环基。
作为构成2价的芳香族杂环基的除碳以外的原子,可以举出氮原子、硫原子及氧原子。在芳香族杂环基具有多个构成除了碳以外的环的原子的情况下,这些原子可以相同,也可以不同。
作为2价芳香族杂环基的具体例,例如,可以举出亚吡啶基(吡啶-二基)、哒嗪-二基、咪唑-二基、亚噻吩基(噻吩-二基)、亚喹啉基(喹啉-二基)、异亚喹啉基(异喹啉-二基)、噁唑-二基、噻唑-二基、噁二唑-二基、苯并噻唑-二基、苯并噻二唑-二基、邻苯二甲酰亚胺-二基、噻吩并噻唑-二基、噻唑并噻唑-二基、噻吩并噻吩-二基及噻吩并噁唑-二基等。
作为A1所表示的2价的脂环式基的具体例,可以举出亚环戊基及亚环己基等。
式(M1-A)中,a1表示1~10的整数。在a1为2以上的情况下,多个A1可以相同也可以不同。
式(M1-B)中,A2及A3分别独立地为选自包括芳香烃基、杂环基及脂环式基的组中的2价基团。A2及A3的具体例及优选方式与式(M1-A)的A1相同,因此省略其说明。
式(M1-B)中,a2表示1~10的整数,在a2为2以上的情况下,多个A2可以相同也可以不同,多个A3可以相同也可以不同,多个LA1可以相同也可以不同。从本发明的效果更优异的理由考虑,a2优选为2以上的整数,更优选为2。
式(M1-B)中,在a2为1的情况下,LA1为2价的连结基团。在a2为2以上的情况下,多个LA1分别独立地为单键或2价的连结基团,多个LA1中的至少一个为2价的连结基团。在a2为2的情况下,从本发明的效果更优异的理由考虑,优选2个LAl中,其中一个为2价的连结基团,另一个为单键。
式(M1-B)中,作为LA1所表示的2价的连结基团,可以举出-O-、-(CH2)g-、-(CF2)g-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-(g表示1~10的整数。)、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-0-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-(Z、Z’、Z”分别独立地表示氢、C1~C4(碳原子数1~4)烷基、环烷基、芳基、氰基或卤原子。)、-C≡C-、-N=N-、-S-、-S(O)-、-S(O)(O)-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-及-C(O)S-等。其中,从本发明的效果更优异的理由考虑,优选为-C(O)O-。LA1也可以是将这些基团组合2个以上而成的基团。
作为M1的具体例,例如可以举出以下结构。另外,在下述具体例中,“Ac”表示乙酰基。
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9
[化学式10]
从与相邻层的密合性变得良好且能够提高作为膜的凝聚力的理由考虑,T1优选为聚合性基团。
关于聚合性基团,并没有特别限定,但优选为可进行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,作为优选的自由基聚合性基团,可以举出丙烯酰基或甲基丙烯酰基。在这种情况下,已知通常丙烯酰基的聚合速度快,从提高生产率的观点而言,优选为丙烯酰基,但甲基丙烯酰基同样也能够用作聚合性基团。
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,具体而言,可以举出脂环式醚基、环状缩醛基、环状内酯基、环状硫醚基、螺环原酸酯基及乙烯氧基等。其中,优选脂环式醚基或乙烯氧基,更优选环氧基、氧杂环丁基或乙烯氧基。
从本发明的效果更优异的理由考虑,包含上述式(1)所表示的重复单元的高分子聚合性液晶化合物的重均分子量(Mw)优选为100~500000,更优选为2000~300000。若高分子聚合性液晶化合物的Mw在上述范围内,则高分子聚合性液晶化合物的处理变得容易。
尤其,从涂布时的裂纹抑制的观点而言,高分子聚合性液晶化合物的重均分子量(Mw)优选为10000以上,更优选为10000~300000。
并且,从取向度的温度宽容度的观点而言,高分子聚合性液晶化合物的重均分子量(Mw)优选小于10000,优选为2000以上且小于10000。
在此,本发明中的重均分子量及数均分子量为通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定出的值。
·溶剂(洗脱液):N-甲基吡咯烷酮
·装置名称:TOSOH HLC-8220GPC
·管柱:将3根TOSOH TSKgelSuperAWM-H(6mm×15cm)连接使用
·管柱温度:25℃
·试样浓度:0.1质量%
·流速:0.35mL/min
·校准曲线:使用了TOSOH CORPORATION制TSK标准聚苯乙烯Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)为止的基于7个样品的校准曲线
在本发明中,聚合性液晶化合物的含量优选为成为液晶组合物中的固体成分中的8~99质量%的量,更优选为成为8~96质量%的量。
在此,“液晶组合物中的固体成分”是指除了溶剂以外的成分,作为固体成分的具体例,可以举出上述聚合性液晶化合物及后述的二色性色素化合物、聚合引发剂、表面活性剂等。
[二色性色素化合物]
关于液晶组合物所包含的二色性色素化合物,并没有特别限定,可以举出可见光吸收物质(二色性色素)、发光物质(荧光物质、磷光物质)、紫外线吸收物质、红外线吸收物质、非线性光学物质、碳纳米管、无机物质(例如量子杆)等,能够使用以往公知的二色性色素化合物(二色性色素)。
具体而言,例如,可以举出日本特开2013-228706号公报的[0067]~[0071]段、日本特开2013-227532号公报的[0008]~[0026]段、日本特开2013-209367号公报的[0008]~[0015]段、日本特开2013-014883号公报的[0045]~[0058]段、日本特开2013-109090号公报的[0012]~[0029]段、日本特开2013-101328号公报的[0009]~[0017]段、日本特开2013-037353号公报的[0051]~[0065]段、日本特开2012-063387号公报的[0049]~[0073]段、日本特开平11-305036号公报的[0016]~[0018]段、日本特开2001-133630号公报的[0009]~[0011]段、日本特开2011-215337号公报的[0030]~[0169]、日本特开2010-106242号公报的[0021]~[0075]段、日本特开2010-215846号公报的[0011]~[0025]段、日本特开2011-048311号公报的[0017]~[0069]段、日本特开2011-213610号公报的[0013]~[0133]段、日本特开2011-237513号公报的[0074]~[0246]段、日本特开2016-006502号公报的[0005]~[0051]段、W02016/060173号公报的[0005]~[0041]段、W02016/136561号公报的[0008]~[0062]段、国际公开第2017/154835号的[0014]~[0033]段、国际公开第2017/154695号的[0014]~[0033]段、国际公开第2017/195833号的[0013]~[0037]段、国际公开第2018/164252号的[0014]~[0034]段等中所记载的二色性物质。
在本发明中,可以并用2种以上的二色性色素化合物,例如,从使所得到的光吸收各向异性膜接近于黑色的观点而言,优选并用在波长370nm以上且小于500nm的范围内具有极大吸收波长的至少1种二色性色素化合物和在波长500nm以上且小于700nm的范围内具有极大吸收波长的至少1种二色性色素化合物。
上述二色性色素化合物也可以具有交联性基团。
作为上述交联性基团,具体而言,例如,可以举出(甲基)丙烯酰基、环氧基、氧杂环丁基及苯乙烯基等,其中,优选(甲基)丙烯酰基。
从本发明的效果优异的观点而言,二色性色素化合物的含量相对于上述聚合性液晶化合物100质量份,优选为1~400质量份,更优选为2~100质量份,进一步优选为5~30质量份。
并且,从能够使光吸收各向异性膜变薄、能够提高取向度的观点而言,二色性色素化合物的含量优选为液晶组合物中的固体成分中的10质量%以上,更优选为成为15质量%以上的量。并且,从具有作为层的凝聚力、维持柔性的观点而言,优选为液晶组合物中的固体成分中的40质量%以下,更优选为30质量%以下。
并且,光吸收各向异性膜中的二色性色素化合物的含量相对于光吸收各向异性膜总质量,优选为15质量%以上。关于上限,并没有特别限制,优选为40质量%以下。
从本发明的效果优异的观点而言,二色性色素化合物优选在光吸收各向异性膜中沿规定方向取向。关于使二色性色素化合物取向的方法,并没有特别限定,使二色性色素化合物成为所期望的取向的技术能够参考利用二色性色素化合物的偏振器的制作技术、或宾主型液晶单元的制作技术等。例如,能够将在日本特开平11-305036号公报或日本特开2002-090526号公报中所记载的二色性偏振元件的制作方法、及日本特开2002-99388号公报或日本特开2016-27387号公报中所记载的客主型液晶显示装置的制作方法中所利用的技术,也利用于本发明中所使用的光吸收各向异性膜的制作中。
除此以外,液晶组合物还可以包含聚合引发剂、表面活性剂及密合改良剂等成分。
[聚合引发剂]
作为所使用的聚合引发剂,并没有特别限制,但优选为具有感光性的化合物即光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,能够没有特别限制地使用各种化合物。在光聚合引发剂的例中,可以举出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)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书)、多核醌化合物(美国专利第3046127号及美国专利第2951758号的各说明书)、三芳基咪唑二聚体和对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书)、吖啶及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报及美国专利第4239850号说明书)、噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书)、邻酰基化合物(日本特开2016-027384号公报[0065]段)及酰基氧化膦化合物(日本特公昭63-040799号公报、日本特公平5-29234号公报、日本特开平10-095788号公报及日本特开平10-029997号公报)等。
作为这种光聚合引发剂,也能够使用市售品,可以举出BASF公司制的Irgacure-184、Irgacure-907、Irgacure-369、Irgacure-651、Irgacure-819、Irgacure-OXE-01及Irgacure-OXE-02等。
在液晶组合物包含聚合引发剂的情况下,聚合引发剂的含量相对于液晶组合物中的上述二色性色素化合物和上述液晶化合物的合计100质量份,优选为0.01~30质量份,更优选为0.1~15质量份。通过聚合引发剂的含量为0.01质量份以上,光吸收各向异性膜的耐久性变得良好,通过聚合引发剂的含量为30质量份以下,光吸收各向异性膜的取向度变得良好。
聚合引发剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。在包含2种以上的聚合引发剂的情况下,优选其合计量在上述范围内。
[表面活性剂]
液晶组合物优选包含表面活性剂。
通过包含表面活性剂,可期待涂布表面的平滑性得到提高而取向度进一步得到提高,或者抑制凹陷及不均匀而面内的均匀性得到提高的效果。
作为表面活性剂,可以使用使二色性色素化合物和液晶化合物在涂布表面侧水平的表面活性剂,也可以使用使它们垂直的表面活性剂。例如,也能够使用国际公开第2016/009648号的[0155]~[0170]段中所记载的化合物、日本特开2011-237513号公报的[0253]~[0293]段中所记载的化合物(水平取向剂)或国际公开第2019/235355号的[0071]~[0097]段中所记载的化合物(垂直取向剂)。并且,作为表面活性剂,也优选聚丙烯酸酯系表面活性剂或含氟原子的表面活性剂。
液晶组合物所包含的表面活性剂可以为具有后述的式(B-1)所表示的重复结构B1及包含氟原子的重复结构B2的含氟聚合物。
(重复结构B1)
上述含氟聚合物所具有的重复结构B1是下述式(B-1)所表示的重复结构。
[化学式11]
上述式(B-1)中,R1表示氢原子、碳原子数1~5的烷基或卤原子。
并且,L1表示单键或-CO-。
并且,Sp表示碳原子数1~20的直链状或支链状的2价的烃基。其中,构成烃基的一部分的-CH2-中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-分别独立地可以被-O-、-S-、-NH-或-N(Q)-取代,Q表示取代基。
L2及L3分别独立地表示单键或2价的连结基团。
作为上述式(B-1)中的R1,优选为氢原子或碳原子数1~5的烷基,更优选为氢原子或甲基。
作为上述式(B-1)中的L1,优选为-CO-。
作为上述式(B-1)中的Sp所表示的碳原子数1~20的直链状或支链状的2价的烃基,例如,可以举出碳原子数1~20的直链状或支链状的2价的脂肪族烃基、碳原子数3~20的2价的脂环式烃基、碳原子数6~20的2价的芳香烃基、碳原子数6~20的2价的芳香族杂环基等,其中,优选碳原子数1~20的直链状或支链状的2价的脂肪族烃基。
在此,作为碳原子数1~20的2价的脂肪族烃基,优选碳原子数1~15的亚烷基,碳原子数1~8的亚烷基,具体而言,可以优选举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、甲基亚己基及亚庚基等。
另外,Sp如上所述,构成碳原子数1~20的直链状或支链状的2价的烃基的一部分的-CH2-中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-分别独立地可以被-O-、-S-、-NH-或-N(Q)-取代。另外,作为Q所表示的取代基,可以举出上述的取代基W,其中,优选为烷基、烷氧基或卤原子。
作为上述式(B-1)中的L2及L3的一方式所表示的2价的连结基团,例如,可以举出-C(O)O-、-OC(O)-、-O-、-S-、-C(O)NRL1-、-NRL1C(O)-、-SO2-及-NRL1R12-等。式中,RL1及RL2分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数1~6的烷基。另外,作为碳原子数1~6的烷基可以具有的取代基,可以举出上述的取代基W,其中,优选烷基、烷氧基或卤原子。
并且,上述式(B-1)中,A表示下述式(A-1)~(A-15)中的任一个所表示的2价的连结基团。其中,下述式(A-1)~(A-15)中的*表示与L2或L3的键合位置,下述式(A-1)~(A-15)中的构成环结构的碳原子可以被含杂原子取代,也可以具有取代基。另外,作为构成环结构的碳原子可以具有的取代基,可以举出上述的取代基W,其中,优选烷基、烷氧基或卤原子。
[化学式12]
作为上述式(A-1)~(A-15)中的任一个所表示的2价的连结基团,具体而言,例如,可以举出1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,4-哌嗪基、1,4-哌啶基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、9-芴酮-2,7-二基、芴-2,7-二基、噻吩并噻吩-3,6-二基、咔唑-3,6-二基及咔唑-2,7-二基等。
从所形成的光吸收各向异性膜的取向度变得更高的理由考虑,上述式(B-1)中的A优选为上述式(A-1)、式(A-4)、式(A-7)、式(A-10)及式(A-13)中的任一个所表示的2价的连结基团,更优选为上述式(A-7)及式(A-13)中的任一个所表示的2价的连结基团。
并且,上述式(B-1)中,D表示由氢原子和第14~16族的非金属原子构成的氢键性基团。其中,非金属原子可以具有取代基。
在此,作为第14~16族的非金属原子,例如,可以举出氧原子、硫原子、氮原子及碳原子等。
并且,作为非金属原子(尤其,氮原子及碳原子)可以具有的取代基,例如,可以举出卤原子、烷基、烷氧基、经烷基取代的烷氧基、环状烷基、芳基(例如,苯基、萘基等)、氰基、氨基、硝基、烷基羰基、磺基及羟基等。
作为这种氢键性基团,例如,可以举出氢键供应性基团及氢键接受性基团等。
作为氢键供应性基团,具体而言,例如,可以举出氨基、酰胺基、脲基、氨基甲酸酯基、磺酰氨基、磺基、磷酸基(Phospho group)、羟基、巯基、羧基、被吸电子基团取代的亚甲基及被吸电子基团取代的次甲基等,其中,优选羧基、酰胺基。
作为氢键接受性基团,具体而言,例如,可以举出含杂原子环上的具有非共享电子对的含杂原子、羟基、醛基、酮基、羧基、羧酸酯基、羧酸酰胺基、内酯基、内酰胺基、磺酸酰胺基、磺基、磷酸基、磷酸酰胺基、氨基甲酸酯基、脲基、醚结构(尤其是聚醚结构中所包含的具有氧原子的高分子结构)、脂肪族胺基及芳香族胺基等,其中,优选羧基或酰胺基。
(重复结构B2)
上述含氟的聚合物所具有的重复结构B2是具有氟原子的重复结构。
在本发明中,从所形成的光吸收各向异性膜的取向度变得更高的理由考虑,重复结构B2的含量相对于表面活性剂的总质量,优选为15~90质量%,更优选为20~80质量%,进一步优选为30~70质量%。
另外,在表面活性剂中,重复结构B2可以单独包含1种,也可以包含2种以上。在包含2种以上重复结构B2的情况下,上述重复结构B2的含量是指重复结构B2的含量的合计。
(重复结构B3)
在本发明中,从对所形成的光吸收各向异性膜的上层涂布性变得良好的理由考虑,优选上述含氟的聚合物除了上述的重复结构B1及B2以外,还包含由分子量300以下的单体衍生的重复结构B3。
作为重复结构B3,从对所形成的光吸收各向异性膜的上层涂布性变得更良好的理由考虑,优选为下述式(N-1)所表示的重复结构。重复结构B3具有与上述的重复结构B2不同的结构,优选不包含氟原子。
[化学式13]
式(N-1)中,RB11及RB12分别独立地表示氢原子或取代基。其中,在RB11及RB12为取代基的情况下,RB11及RB12可以连结而形成环。
RB11的分子量及RB12的分子量的合计优选为200以下,更优选为100以下,进一步优选为70以下。若上述分子量的合计为100以下,则重复结构B3之间的相互作用进一步得到提高,从而能够使表面活性剂与液晶分子的相溶性进一步降低。由此,可得到取向缺陷少且取向度优异的光吸收各向异性膜。
RB11的分子量及RB12的分子量的合计的下限优选为2以上。
作为RB11及RB12所表示的取代基,从本发明的效果更优异的观点而言,优选为有机基团,更优选为碳原子数1~15的有机基团,进一步优选为碳原子数1~12的有机基团,尤其优选为碳原子数1~8的有机基团。
作为上述有机基团,可以举出直链、支链或环状的烷基、芳香烃基、杂环基。
烷基的碳原子数优选为1~15,更优选为1~12,进一步优选为1~8。
烷基的碳原子可以被-0-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-(g表示1~10的整数。)、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(0)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(0)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-(Z、Z’及Z”分别独立地表示氢、碳原子数为1~4的烷基、环烷基、芳基、氰基或卤原子。)、-C≡C-、-N=N-、-S-、-C(S)-、-S(O)-、-SO2-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-及-C(O)S-、以及将这些基团组合2个以上而成的基团取代。在烷基的碳原子可以被取代的基团中,从本发明的效果更优异的观点而言,优选为-O-、-C(O)-、-N(Z)-、-OC(O)-或-C(O)O-。
烷基的氢原子可以被卤原子、氰基、芳基、硝基、-0ZH、-C(O)ZH、-C(O)OZH、-OC(O)ZH、-OC(O)OZH、-NZHZH’、-NZHC(O)ZH’、-NZHC(O)OZH’、-C(O)NZHZH’、-OC(O)NZHZH’、-NZHC(O)NZH’OZH”、-SZH、-C(S)ZH、-C(O)SZH或-SC(O)ZH取代。ZH、ZH’及ZH”分别独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、氰基、硝基。在烷基的氢原子可以被取代的基团中,从本发明的效果更优异的观点而言,优选为-OH、-COOH或芳基(优选为苯基。)。
芳香烃基的氢原子及杂环基的氢原子可以被卤原子、氰基、碳原子数1~10的烷基、氰基、硝基、-OZH、-C(O)ZH、-C(O)OZH、-0C(O)ZH、-OC(O)OZH、-NZHZH’、-NZHC(O)ZH’、-NZHC(O)OZH’、-C(O)NZHZH’、-OC(O)NZHZH’、-NZHC(O)NZH’OZH”、-SZH、-C(S)ZH、-C(O)SZH、-SC(O)ZH、-B(OH)2取代。ZH、ZH’及ZH”分别独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、氰基或硝基。在芳香烃基的氢原子及杂环基的氢原子可以被取代的基团中,从本发明的效果更优异的观点而言,优选为-OH、-B(OH)2。
从本发明的效果更优异的观点而言,RB11及RB12分别独立地优选为氢原子或碳原子数1~15的有机基团。关于有机基团的优选方式,如上所述。
从本发明的效果更优异的观点而言,RB11及RB12中,优选至少一个为取代基,更优选至少一个为碳原子数1~15的有机基团。
RB11及RB12连结而形成的环为包含式(N-1)中的氮原子的杂环,还可以在环内进一步包含氧原子、硫原子及氮原子等含杂原子。
从本发明的效果更优异的观点而言,RB11及RB12连结而形成的环优选为4~8元环,更优选为5~7元环,进一步优选为5~6元环。
从本发明的效果更优异的观点而言,构成RB11及RB12连结而形成的环的碳原子数优选为3~7,更优选为3~6。
RB11及RB12连结而形成的环可以具有芳香族性,也可以不具有芳香族性,但从本发明的效果更优异的观点而言,优选不具有芳香族性。
作为RB11及RB12连结而形成的环的具体例,可以举出以下的基团。
[化学式14]
RB13表示氢原子、碳原子数1~5的烷基、卤原子或氰基,其中,优选为氢原子或碳原子数1~5的烷基,更优选为氢原子。
上述烷基的碳原子数为1~5,优选为1~3,更优选为1。烷基可以为直链状、支链状及环状中的任一结构。
以下示出重复结构B3的具体例,但重复结构B3不限定于以下的结构。
[化学式15]
重复结构B3的含量相对于含氟的聚合物的所有重复结构的总质量优选为3~75质量%,更优选为15~70质量%,进一步优选为20~65质量%。若重复结构B3的含量在上述范围内,则本发明的效果更优异。
在表面活性剂中,重复结构B3可以单独包含1种,也可以包含2种以上。在包含2种以上重复结构B3的情况下,上述重复结构B3的含量是指重复结构B3的含量的合计。
(其他重复结构(其1))
上述含氟的聚合物还可以具有下述通式(M-3)所表示的重复结构。
[化学式16]
上述式(M-3)中,R3表示氢原子、氟原子、氯原子或碳原子数1~20的烷基,L3表示单键或2价的连结基团,T3表示芳香环。
作为L3的连结基团,优选为单键或碳原子数1~10的直链、支链或环状的亚烷基。在此,亚烷基的碳原子可以被-O-、-S-、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(O)-、-C(S)-、-OC(O)-、-OC(S)-、-SC(O)-、-C(O)O-、-C(S)O-、-C(O)S-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-或-C(O)N(Z)-、(Z及Z’分别独立地表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、环烷基、芳基、氰基或卤原子。)取代。并且,亚烷基的氢原子可以被氟原子或氟烷基取代。
作为T3的芳香环基,例如,可以举出苯环基、萘环基、蒽环基及菲咯啉环基等芳香烃环基;呋喃环基、吡咯环基、噻吩环基、吡啶环基、噻唑环基及苯并噻唑环基等芳香族杂环基。其中,优选为苯环基(例如,1,4-苯基等)。通过在聚合物中包含这些基团,能够提高相溶性。
作为形成上述式(M-3)所表示的重复结构的单体,具体而言,例如,可以举出下述式(M3-1)~(M3-5)所表示的单体,但本发明并不限定于此。
[化学式17]
(其他重复结构(其2))
上述含氟的聚合物还可以具有下述通式(M-4)所表示的重复结构。
[化学式18]
上述式(M-4)中,R4表示氢原子、氟原子、氯原子或碳原子数1~20的烷基,L4表示单键或2价的连结基团,Q4表示下述式(P1)~(P30)所表示的交联性基团中的任一种。
式(P1)~(P30)中的RP表示氢原子、卤原子、碳原子数1~10的直链、支链或环状的亚烷基、碳原子数1~20的卤代烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数1~20的烯基、碳原子数1~20的炔基、碳原子数1~20的芳基、杂环基(也可以为称为含杂原子环基)、氰基、羟基、硝基、羧基、芳氧基、甲硅烷氧基、杂环氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、氨基(包含苯胺基)、铵基、酰氨基、氨基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、氨磺酰基氨基、烷基或芳基磺酰基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、杂环硫基、氨磺酰基、磺基、烷基或芳基亚磺酰基、烷基或芳基磺酰基、酰基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、氨甲酰基、芳基或杂环偶氮基、酰亚胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基、膦酰基、甲硅烷基、肼基、脲基、硼酸基(-B(OH)2)、磷酸基(-OPO(OH)2)或硫酸基(-OSO3H),多个RP分别可以相同也可以不同。
[化学式19]
作为L4的连结基团,可以举出碳原子数4~20的芳香烃基、碳原子数4~20的环状的亚烷基及碳原子数1~20杂环基,优选为碳原子数1~20的直链、支链或环状的亚烷基、碳原子数4~20的芳香烃基,优选具有-O-、-CO-P-、-CO-NH-或-P-CP-。
在Q4表示包含阳离子聚合性基团的基团的情况下,作为阳离子聚合性基团,并没有特别限定,例如,可以举出脂环式醚基、环状缩醛基、环状内酯基、环状硫醚基、螺环原酸酯基及乙烯氧基等。
作为阳离子聚合性基团,优选为脂环式醚基或乙烯氧基,更优选为环氧基、氧杂环丁基或乙烯氧基,进一步优选为环氧基或氧杂环丁基,尤其优选为环氧基。作为环氧基,尤其优选为脂环式环氧基。另外,上述的各基团可以具有取代基。
在Q4表示包含自由基聚合性基团的基团的情况下,作为自由基聚合性基团,并没有特别限定,例如,可以举出包含聚合性碳-碳双键的基团,具体而言,可以举出(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等,优选为(甲基)丙烯酰氧基。另外,上述的各基团可以具有取代基。通过包含这些基团,例如能够提高在后述的光学膜中层叠多个层的方式时的层间的密合性。
作为形成上述式(M-4)所表示的重复结构的单体,具体而言,例如,可以举出下述式(M4-1)~(M4-17)所表示的单体,但本发明并不限定于此。
[化学式20]
上述含氟的聚合物可以为具有封端结构、接枝结构、支链结构或星形结构的聚合物。通过具有这种封端结构、接枝结构、支链结构或星形结构,氟原子团以块存在,因此在提高聚合物向涂膜表面的转移性等方面优选。
并且,在氟取代烷基链长为1~4的具有无规结构的共聚物中,氟原子团的块较小,在通用溶剂的溶解性优异,但向涂膜表面的转移性较低。另一方面,上述的聚合物中,由于氟原子团作为块而存在,因此,即使氟取代烷基链长为1~4,向涂膜表面的转移性也高,通过将这种共聚物添加到组合物中,能够降低涂膜的表面张力,使涂布时的组合物对基材的润湿性(均质涂布性)、涂膜表面的面状良好,因此优选。
在液晶组合物包含表面活性剂的情况下,表面活性剂的含量相对于液晶组合物中的上述二色性色素化合物和上述液晶化合物的合计100质量份,优选为0.001~5质量份,更优选为0.01~3质量份。
表面活性剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。在包含2种以上的表面活性剂的情况下,优选其合计量在上述范围内。
[密合改良剂]
从与后述的保护层的密合性的观点而言,液晶组合物也可以包含密合改良剂。作为密合改良剂,例如,可以举出包含羟基、羧基或硼酸基的化合物,优选为包含硼酸基的化合物。
作为包含硼酸基的化合物,例如,可以优选举出下述式所表示的化合物。
[化学式21]
(式中,R1及R2分别独立地表示氢原子、或者经取代或未经取代的脂肪族烃基、芳基或含杂原子环基。R2表示包含可以与(甲基)丙烯酸基键合的官能团的取代基。)
[溶剂]
从操作性等观点而言,液晶组合物优选包含溶剂。
作为溶剂,例如,可以举出酮类(例如,丙酮、2-丁酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮等)、醚类(例如,二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、环戊基甲醚、四氢吡喃、二氧戊环等)、脂肪族烃类(例如,己烷等)、脂环式烃类(例如,环己烷等)、芳香烃类(例如,苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等)、卤代碳类(例如,二氯甲烷、三氯甲烷、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、乳酸乙酯等)、醇类(例如,乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、异戊醇、新戊醇、二丙酮醇、苄醇等)、溶纤剂类(例如,甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、1,2-二甲氧基乙烷等)、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、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮等)及含杂原子环化合物(例如,吡啶等)等有机溶剂以及水。这些溶剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在这些溶剂中,从发挥液晶组合物的溶解性优异的效果的观点而言,优选为酮类(尤其环戊酮、环己酮)、醚类(尤其四氢呋喃、环戊基甲醚、四氢吡喃、二氧戊环)及酰胺类(尤其二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮)。
在液晶组合物包含溶剂的情况下,溶剂的含量相对于液晶组合物的总质量优选为80~99质量%,更优选为83~97质量%,进一步优选为85~95质量%。
溶剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。在包含2种以上的溶剂的情况下,优选其合计量在上述范围内。
关于光吸收各向异性膜的厚度,并没有限制,只要根据形成材料等适当设定能够得到所需偏振特性的厚度即可。
光吸收各向异性膜的厚度优选为0.1~5μm,更优选为0.3~2.5μm。另外,如后述,在光吸收各向异性膜具有阶梯差(厚度分布)的情况下,上述的厚度为最厚的位置处的厚度。
<光吸收各向异性膜的形成方法>
关于使用上述的液晶组合物的光吸收各向异性膜的形成方法,并没有限制,能够利用使用组合物的公知的各种成膜方法。
作为光吸收各向异性膜的形成方法,作为一例,可以举出依次包括如下工序的方法:将上述的液晶组合物涂布于支撑体上而形成涂布膜;及使涂布膜中所包含的液晶化合物取向。在以下的说明中,将液晶组合物涂布于支撑体上而形成涂布膜的工序也称为“涂布膜形成工序”。将使涂布膜中所包含的液晶化合物取向的工序也称为“取向工序”。
另外,液晶化合物是指,不仅包含上述的液晶化合物,在上述的二色性色素化合物具有液晶性的情况下,还包含具有液晶性的二色性色素化合物的成分。
在此,在本发明的显示装置中,光学膜的光吸收各向异性膜在同一膜面内,具有相对于膜面的吸收轴的倾斜为θA的区域A和相对于膜面的吸收轴的倾斜为θB的区域B,且θA和θB满足下述式(1)及式(2)的关系。
|θA-θB|≥10° 式(1)
0°≤θB≤5° 式(2)
因此,光吸收各向异性膜中,区域A与区域B在同一膜面内伴随着图案形成而形成。关于该图案形成,在后面进行叙述。
〔涂布膜形成工序〕
涂布膜形成工序是将液晶组合物涂布于支撑体而形成涂布膜的工序。
通过使用包含上述溶剂的液晶组合物,或者使用将液晶组合物通过加热等而制成熔融液等液状物的物质,容易在支撑体上涂布液晶组合物。
作为液晶组合物的涂布方法,具体而言,可以举出辊涂法、凹版印刷法、旋涂法、绕线棒涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、喷涂法及喷墨法等公知的方法。
另外,在本例中,示出了液晶组合物涂布于支撑体上的例,但并不限定于此,例如,也可以在设置于支撑体上的取向膜上涂布液晶组合物。
关于取向膜,进行后述。
(取向工序〕
取向工序是使涂布膜中所包含的液晶化合物取向的工序。
取向工序也可以具有干燥处理。通过干燥处理,能够从涂布膜去除溶剂等成分。干燥处理可以通过将涂布膜在室温下放置规定时间的方法(例如,自然干燥)来进行,也可以通过加热和/或送风来进行。
在此,液晶组合物中所包含的液晶化合物有时根据上述的涂布膜形成工序或干燥处理而取向。此时,例如,在液晶组合物被制备成包含溶剂的涂布液的方式中,通过对涂布膜进行干燥,从涂布膜中去除溶剂,可以得到偏振层。
干燥处理在涂布膜中所包含的液晶化合物转变为液晶相的转变温度以上的温度下进行的情况下,也可以不实施后述的加热处理。
从制造适用性等方面考虑,涂布膜中所包含的液晶化合物转变为液晶相的转变温度优选为10~250℃,更优选为25~190℃。若上述转变温度为10℃以上,则不需要用于将温度降低至呈液晶相的温度范围的冷却处理等,因此优选。并且,若上述转变温度为250℃以下,则即使在设为比暂时呈现液晶相的温度范围更高温的各向同性液体状态的情况下,也不需要高温,并且能够减少热能的浪费、以及基板的变形及变质等,因此优选。
取向工序优选具有加热处理。通过进行加热处理,能够使涂布膜中所包含的液晶化合物取向,因此能够将加热处理后的涂布膜优选用作光吸收各向异性膜。
关于加热处理的温度及时间,并没有限制,只要根据涂布膜所具有的液晶化合物及二色性色素等,适当设定能够将液晶化合物适当取向的处理温度及时间即可。从制造适用性等方面考虑,加热处理的温度优选为10~250℃,更优选为25~190℃。并且,加热时间优选为1~300秒,更优选为1~60秒。
取向工序也可以具有在加热处理后实施的冷却处理。冷却处理是将加热后的涂布膜冷却至室温左右(20~25℃左右)的处理。由此,能够固定涂布膜中所包含的液晶化合物的取向。
关于冷却处理的方法,并没有限制,能够利用各种公知的片状物的冷却方法。
通过在以上的工序中,组合后述的图案的形成方法,能够形成在面内具有吸收轴不同的区域A及区域B的光吸收各向异性膜。
另外,在上述的例中,作为使涂布膜中所包含的液晶化合物取向的方法,举出了干燥处理及加热处理等,但在本发明中,液晶化合物的取向方法并不限于此,能够通过公知的取向处理来实施。
〔固化工序〕
在光吸收各向异性膜的形成中,还可以在上述的取向工序之后,具有使光吸收各向异性膜的固化工序。
固化工序例如通过加热和/或光照射(曝光)来实施。其中,固化工序优选通过光照射来进行。
固化中所使用的光源能够使用红外线、可见光及紫外线等各种光源,但优选为紫外线。并且,可以在固化时,一边加热一边照射紫外线,也可以经由仅透射特定波长的滤光器而照射紫外线。
在一边加热一边照射紫外线等的情况下,对于加热温度并没有限制,只要根据光吸收各向异性膜中所包含的液晶化合物转变为液晶相的转变温度等适当设定即可。该加热温度优选为25~140℃。
并且,固化工序中的光照射也可以在氮环境下进行。在通过自由基聚合而进行光吸收各向异性膜的固化的情况下,由于降低了氧对聚合的阻碍,因此优选在氮环境下进行光照射。
如上所述,本发明的光学膜包含上述光吸收各向异性膜,但除了光吸收各向异性膜之外,还可以具有透明支撑体、取向膜、阻氧层及表面保护层等其他层。例如优选具有至少1个取向膜和至少1个光吸收各向异性膜,除了取向膜及光吸收各向异性膜之外,进一步优选还包含至少1个阻氧层。
以下,对光学膜所具有的各层进行说明。
〔透明支撑体〕
关于透明支撑体,并没有特别限定,能够使用通常使用的聚合物薄膜(例如,偏振器保护膜等)或玻璃基材。在要求柔性的用途中,优选使用聚合物薄膜或100μm以下的玻璃基材。
作为构成聚合物薄膜的聚合物,具体而言,例如,可以举出纤维素系聚合物;具有聚甲基丙烯酸甲酯、含内酯环的聚合物等丙烯酸酯聚合物的丙烯酸系聚合物;热塑性降冰片烯系聚合物;聚碳酸酯系聚合物;聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物;聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯系聚合物;聚乙烯、聚丙烯、乙烯·丙烯共聚物等聚烯烃系聚合物;氯乙烯系聚合物;尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物;酰亚胺系聚合物;砜系聚合物;聚醚砜系聚合物;聚醚醚酮系聚合物;聚苯硫醚系聚合物;偏二氯乙烯系聚合物;乙烯醇系聚合物;乙烯醇缩丁醛系聚合物;芳酯系聚合物;聚甲醛系聚合物;环氧系聚合物;或将这些聚合物混合而成的聚合物。
在这些之中,能够优选使用以三乙酰纤维素为代表的纤维素系聚合物(以下,也称为“纤维素酰化物”。)。
并且,从加工性及光学性能的观点而言,还优选使用丙烯酸系聚合物。
作为丙烯酸系聚合物,可以举出聚甲基丙烯酸甲酯或日本特开2009-098605号公报的[0017]至[0107]段中所记载的含内酯环的聚合物等。
在本发明中,从薄型化的观点而言,也优选从光学膜剥离透明支撑体的方式。在使用能够剥离的聚合物薄膜的方式中,能够优选使用纤维素系聚合物或聚酯系聚合物。
并且,在本发明中,上述透明支撑体优选为透明。
在此,本发明中所说的“透明”表示可见光的透射率为60%以上,优选为80%以上,尤其优选为90%以上。
关于透明支撑体的厚度,并没有特别限定,但从能够使光学层叠体的厚度变薄等理由考虑,优选为40μm以下。关于下限,并没有特别限定,通常为5μm以上。
〔取向膜〕
作为取向膜的种类,例如,可以举出光取向层、摩擦处理取向层等。其中,从本发明的效果更优异的理由考虑,优选为光取向层。作为光取向层的例,能够使用国际公开2020/179864号公报的[0018]~[0078]段中所记载的例。
〔阻氧层〕
以提高耐久性为目的,光学膜也可以具有阻氧层。优选在与光吸收各向异性膜的取向膜相反的-侧具有阻氧层。
在此,阻氧层是指具有阻氧功能的阻氧膜,作为具体例,可以举出包含聚乙烯醇、聚乙烯-乙烯醇、聚乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、纤维素醚、聚酰胺、聚酰亚胺、苯乙烯/马来酸共聚物、明胶、偏二氯乙烯及纤维素纳米纤维等有机化合物的层。
另外,在本说明书中,阻氧功能并不限于使氧完全无法通过的状态,还包括根据目标性能使少量的氧通过的状态。
在透明聚合物薄膜上设置阻氧层且在其上设置上述的光取向层的情况下,从提高取向性的观点而言,在阻氧层中优选使用皂化度95mol%以上的聚乙烯醇或皂化度95mol%以上的改性聚乙烯醇。
并且,还可以举出由金属化合物构成的薄层(金属化合物薄层)。关于金属化合物薄层的形成方法,只要是能够形成目标薄层的方法,则能够使用任何方法。例如,溅射法、真空蒸镀法、离子镀法及等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法等是适合的,具体而言,能够采用日本专利第3400324号、日本特开2002-322561号公报、日本特开2002-361774号各公报中所记载的形成方法。
金属化合物薄层中所包含的成分只要能够发挥阻氧功能,则没有特别限定,例如,能够使用包含选自Si、Al、In、Sn、Zn、Ti、Cu、Ce或Ta等中的1种以上的金属的氧化物、氮化物或氧化氮化物等。在这些之中,优选为选自Si、Al、In、Sn、Zn及Ti中的金属的氧化物、氮化物或氧化氮化物,尤其优选为选自Si、Al、Sn及Ti中的金属氧化物、氮化物或氧化氮化物。它们可以含有其他元素作为次要成分。
并且,例如如美国专利第6413645号公报、日本特开2015-226995号公报、日本特开2013-202971号公报、日本特开2003-335880号公报、日本特公昭53-012953号公报及日本特开昭58-217344号公报中所记载的那样,阻氧层可以为包含上述有机材料的层和金属化合物薄层的层叠方式,如国际公开2011/11836号公报、日本特开2013-248832号公报、日本专利第3855004号公报中所记载的那样,也可以为将有机化合物和无机化合物混合而成的层。
在本发明的光学层叠体具有后述的λ/4板,且λ/4板为在支撑体上设置具有λ/4功能的光学各向异性层的相位差膜的情况下,上述阻氧层可以兼具具有λ/4功能的光学各向异性层的取向层。在这种情况下,优选为包含聚乙烯醇、聚酰胺或聚酰亚胺的阻氧层。
〔阻氧层的厚度〕
关于阻氧层的厚度,并没有特别限定,但在包含有机化合物的层的情况下,从本发明的效果更优异的理由考虑,优选为0.1~10μm,更优选为0.5~5.5μm。在金属化合物薄层的情况下,从本发明的效果更优异的理由考虑,阻氧层的厚度优选为5~500nm,更优选为10~200nm。
(保护层〕
本发明的光学膜可以在最靠视觉辨认侧具有表面保护层。表面保护层只要具有保护表面的功能,则没有限定。可以为一层,但也优选为多层。优选硬度高,也优选恢复性高。还优选抑制了在空气表面产生的表面反射的低反射层。
作为优选方式之一,假设透明支撑体与表面涂层的结构。关于透明支撑体,能够同样使用在上述透明支撑体的部分中所述的透明支撑体。
以下,对表面涂层进行记载。
[表面涂层]
作为表面涂层,可以举出选自包括防反射层、防眩层及硬涂层的组中的至少1个。它们使用公知的层材料。另外,这些层可以层叠多个层。
防反射层与所谓的圆偏振片的防反射片不同,是指通过利用光的干涉的结构来减少反射的结构体。作为最简单的结构,防反射层可以为仅由低折射率层构成的结构。为了进一步降低反射率,优选组合折射率高的高折射率层和折射率低的低折射率层来构成防反射层。作为结构例,有从下侧依次为高折射率层/低折射率层的双层的结构、或将折射率不同的三层以中折射率层(折射率比下层高且折射率比高折射率层低的层)/高折射率层/低折射率层的顺序层叠的结构等,还提出有层叠更多的防反射层的结构。其中,从耐久性、光学特性、成本或生产率等考虑,优选在硬涂层上依次具有中折射率层/高折射率层/低折射率层,例如,可以举出日本特开平8-122504号公报、日本特开平8-110401号公报、日本特开平10-300902号公报、日本特开2002-243906号公报、日本特开2000-111706号公报等中所记载的结构。并且,在日本特开2008-262187号公报中记载有对膜厚变动的耐用性优异的3层结构的防反射膜。在将上述3层结构的防反射膜设置于图像显示装置的表面的情况下,能够将反射率的平均值设为0.5%以下,能够明显减少映入,从而能够得到立体感优异的图像。并且,也可以对各层赋予其他功能,例如,可以举出设为防污性的低折射率层、抗静电性的高折射率层、抗静电性的硬涂层、防眩性的硬涂层的层(例如,日本特开平10-206603号公报、日本特开2002-243906号公报、日本特开2007-264113号公报等)等。
作为本发明的一方式,作为折叠用途有机EL显示装置,除了偏振器以外,还能够参考日本特开2018-56069号公报的记载。由于无法使用盖玻璃,因此需要表面薄膜。例如,在[0030]~[0040]段中,记载有如下内容:作为具有在曲率半径3mm以下(例如,3mm、2mm、1mm)优选可折弯20万次、更优选可折弯30万次、进一步优选可折弯50万次的弯曲性的基材,优选聚酰亚胺系树脂;作为硬涂层,优选在紫外线固化型丙烯酸系树脂中掺和了二氧化硅粒子或笼状硅倍半氧烷化合物等的有机无机混合材料。
在本发明的表面保护层中,优选为使用了日本特开2015-212353号公报或日本特开2017-008148号公报等中所记载的结构的硅倍半氧烷化合物的硬涂层。
<光学层叠体>
如图1所示,本发明的光学层叠体具备具有光吸收各向异性膜18的光学膜20和至少λ/4板14。通过上述组合,能够有效地获得外光的防反射效果。
〔λ/4板〕
本发明中的“λ/4板”是具有λ/4功能的板(λ/4波长板),具体而言,是具有将某一特定波长的线偏振转换成圆偏振(或者将圆偏振转换成线偏振)的功能的板。
作为λ/4板的具体例,例如可以举出美国专利申请公开2015/0277006号等。
例如,作为λ/4板为单层结构的方式,具体而言,可以举出拉伸聚合物薄膜、在支撑体上设置有具有λ/4功能的光学各向异性层的相位差薄膜等,并且,作为λ/4板为多层结构的方式,具体而言,可以举出层叠λ/4板和λ/2板而成的宽带λ/4板。
设置有具有λ/4功能的光学各向异性层的相位差薄膜更优选为包含液晶化合物(圆盘状液晶、棒状液晶化合物等)中的至少一种的1层以上的相位差薄膜,该液晶化合物通过使显现出向列型液晶层或近晶型液晶层的液晶单体聚合而形成。
并且,作为光学性能优异的λ/4板,还进一步优选使用逆波长分散性的液晶化合物。具体而言,可以优选使用国际公开编号WO2017/043438号公报中所记载的通式(II)的液晶化合物。关于使用逆波长分散性的液晶化合物的λ/4板的制作方法,也能够参考W02017/043438号公报的实施例1~10或日本特开2016-91022号公报的实施例1的记载。
(其他相位差层〕
本发明的光学层叠体也可以具有除了λ/4板以外的其他相位差层。作为其他相位差层,例如,可以举出C板。C板有正C板(positiveC板)和负C板(negativeC板)这2种,正C板满足式(C1)的关系,负C板满足式(C2)的关系。另外,正C板表示Rth为负的值,负C板表示Rth为正的值。
式(C1)nz>nx≈ny
式(C2)nz<nx≈ny
另外,上述“≈”不仅包括两者完全相同的情况,还包括两者实质上相同的情况。“实质上相同”是指,例如,(nx-ny)×d(其中,d为薄膜的厚度)为0~10nm、优选为0~5nm的情况也包含在“nx≈ny”中。
〔粘合层〕
本发明的光学层叠体也可以在上述的光学膜与λ/4板之间具有粘合层。
作为粘合层中所包含的粘合剂,例如,可以举出橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、硅酮系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、乙烯基烷基醚系粘合剂、聚乙烯醇系粘合剂、聚乙烯吡咯烷酮系粘合剂、聚丙烯酰胺系粘合剂及纤维素系粘合剂等。
在这些之中,从透明性、耐候性及耐热性等观点而言,优选为丙烯酸系粘合剂(压敏粘合剂)。
粘合层例如能够通过如下方法等来形成:将粘合剂的溶液涂布在脱模片上,并进行干燥之后,将其转印到透明树脂层的表面上;将粘合剂的溶液直接涂布在透明树脂层的表面上,并使其干燥。
粘合剂的溶液例如制备成使粘合剂溶解或分散在甲苯或乙酸乙酯等溶剂而成的10~40质量%左右的溶液。
涂布法能够采用逆向涂布、凹版涂布等辊涂法、旋涂法、网版涂布法、喷注涂布法、浸渍法、喷涂法等。
并且,作为脱模片的构成材料,例如,可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等合成树脂薄膜;橡胶片;纸;布;无纺布;丝网;发泡片;金属箔等适当的薄片体等。
在本发明中,关于任意的粘合层的厚度,并没有特别限定,但优选为3~50μm,更优选为4~40μm,进一步优选为5~30μm。
在本发明的显示装置10中,光学膜20的厚度并没有限制,只要根据光学膜的结构及光学膜的形成材料等适当设定即可。关于光学膜20的厚度,优选为1~100μm,更优选为1~30μm,进一步优选为1~10μm。
在此,在本发明的显示装置10中,上述的λ/4板14的厚度和光学膜20的厚度的合计优选为20μm以下。
通过将λ/4板14与光学膜20的厚度的合计设为20μm以下,能够使EL基板12与光吸收各向异性膜18靠近而增加从发光元件向区域A的视角,并提高发光元件射出的光的利用效率。
另外,光学膜的厚度能够使用现有的接触式膜厚测定仪进行测量。并且,也可以通过显微镜或扫描型电子显微镜(SEM)观察光学膜的截面,并直接进行测量。在从截面观察求出膜厚的情况下,例如,能够使用Leica公司制旋转式切片机RM2265沿膜厚方向进行截面切削,并利用Nikon Corporation制偏振光显微镜LV100-POL进行观察。
图示例的光学膜20具有在支撑体16的表面形成有光吸收各向异性膜18的结构,但本发明不限于此。
作为一例,光学膜20可以为不具有支撑体16而在λ/4板14上直接形成有光吸收各向异性膜18等的结构。即,本发明的显示装置也可以为光学膜20仅由光吸收各向异性膜18形成的结构。或者,也可以在λ/4板14上形成取向膜,并在其表面形成光吸收各向异性膜18。
通过具有这种结构,能够优选将λ/4板14的厚度与光学膜20的厚度的合计设为20μm以下。
<图像显示装置>
图1中示出本发明的图像显示装置的一例的概念图。另外,在以下的说明中,将本发明的图像显示装置也简称为显示装置。
如上所述,图1中所示的显示装置10为利用无机EL发光元件等的自发光型的显示装置,并且具有EL基板12、λ/4板14及光学膜20。
光学膜20具有支撑体16及光吸收各向异性膜18。光吸收各向异性膜18在同一膜面内具有相对于膜面的吸收轴的倾斜不同的两个区域A和区域B。即,在光吸收各向异性膜18中,区域18A为本发明中的区域A,区域18B为本发明中的区域B。
〔EL基板〕
EL基板12是用于无机EL显示装置及有机EL显示装置等的具有EL发光元件的公知的EL基板。
图示例的显示装置10与全色图像的显示对应,EL基板12具有发出红色光的R发光元件12R、发出绿色光的G发光元件12G及发出蓝色光的B发光元件12B。在以下的说明中,在不需要区分R发光元件12R、G发光元件12G及B发光元件12B的情况下,将R发光元件12R、G发光元件12G及B发光元件12B统称为“发光元件”。
EL基板12与公知的EL基板同样地,二维排列有多个这样的R发光元件12R、G发光元件12G及B发光元件12B。
在本发明中,EL基板12能够利用各种使用无机EL发光元件及有机EL发光元件等的自发光型的显示装置中所使用的公知的EL基板。
因此,EL基板12可以为如图4中概念性示出的EL基板12a那样的、排列有基于有机EL(OLED(Organic Light Emitting Diode:有机发光二极管))的R发光元件12R、G发光元件12G及B发光元件12B的基板。
并且,EL基板12也可以为如图5中概念性示出的EL基板12b那样的、排列有基于无机EL的R发光元件12R、G发光元件12G及B发光元件12B的基板。无机EL为所谓的LED(LightEmitting Diode:发光二极管)。
此外,EL基板12也可以为如图6中概念性示出的EL基板12c那样的、二维排列具有微细的无机EL发光元件即R发光元件12R、G发光元件12G及B发光元件12B的发光部24而成的EL基板。
在本发明的显示装置10中,EL基板12中的发光元件的面积率并没有限制。EL基板12中的发光元件的面积率优选为30%以下,更优选为10%以下,进一步优选为3%以下,更进一步优选为1%以下。
如后面所述,在本发明的显示装置10中,光吸收各向异性膜18优选使光吸收各向异性膜18中的区域18A的位置与EL基板12的发光元件的位置对应。因此,通过使EL基板12中的发光元件的面积率设为30%以下,能够扩大有助于外光的防反射的区域B的面积,更适当地充分确保发光元件射出的光的利用效率,从而提高外光的防反射效果。
在从与显示装置对应的一般的视觉辨认距离进行视觉辨认的情况下,本发明的显示装置10中的外光反射取决于画面内的各位置中的外光反射率及其面积率。即,显示装置10的画面分辨率对于外光的防反射没有贡献。另一方面,从提供显示质量优异的显示装置的观点而言,优选显示装置10的画面分辨率高。
为了在显示装置10中降低发光元件的面积率,需要提高发光元件的输出以获得充分的亮度。在这一点上,EL基板12中的发光元件优选为无机EL发光元件(所谓的LED)。通过使用无机EL发光元件,即使将发光元件的面积率设为优选的范围即30%以下,更优选为10%以下,进一步优选为3%以下,更进一步优选为1%以下,也能够获得充分的亮度。
为了获得在降低发光元件的面积率的基础上实现了高分辨率且充分的亮度的显示装置10,优选使用微细的无机EL发光元件。作为微细的无机EL发光元件,优选为内切无机EL发光元件的圆的直径为360μm以下的无机EL发光元件,更优选为200μm以下的无机EL发光元件,进一步优选为100μm以下的无机EL发光元件,更进一步优选为50μm以下的无机EL发光元件。
在某一方式中,EL基板12可以为透明基板。并且,优选可以在透明基板上排列有无机EL发光元件。通过使用透明基板,能够实现透视看到显示装置的背景并且抑制了基板表面中的外光的反射的设计性高的显示装置。
另外,在图示例的显示装置10中,EL基板12与具有R发光元件12R、G发光元件12G及B发光元件12B的全色图像的显示等对应,但本发明不限于此。
例如,有机EL基板也可以与仅具有R发光元件12R、仅具有G发光元件12G或仅具有B发光元件12B的单色图像(单色图像)的显示等对应。或者,有机EL基板也可以与具有R发光元件12R和G发光元件12G、具有R发光元件12R和B发光元件12B或具有G发光元件12G和B发光元件12B的2色图像的显示等对应。
另外,在本发明的显示装置中,只要不具备具有光学膜(偏振器)和λ/4板的圆偏振片作为防反射层,则可以利用使用无机EL发光元件及有机EL发光元件等的市售的自发光型的显示装置(显示器)作为EL基板12。并且,市售的显示装置也可以具有触摸面板等。
另外,从本发明的效果优异的观点而言,优选本发明中所使用的光吸收各向异性膜18的区域18A的位置与EL基板12的发光元件的位置对应。“位置对应”表示从显示面的法线方向观察光吸收各向异性膜的区域A的位置与图像显示装置的发光元件的位置对应的显示装置10时,光吸收各向异性膜18的区域18A与EL基板12的发光元件的至少一部分重叠,优选表示光吸收各向异性膜18的区域18A包含EL基板12的发光元件。
并且,从显示面的法线方向观察显示装置10时,优选光吸收各向异性膜18的区域18A与EL基板12的发光元件在中心(发光元件为光轴)一致。此外,尤其优选光吸收各向异性膜18的区域18A的中心与EL基板12的发光元件的中心一致,且光吸收各向异性膜18的区域18A包含EL基板12的发光元件。
另外,如图6所示的EL基板12c那样,在排列具有R发光元件12R、G发光元件12G及B发光元件12B的发光部24而成的EL基板的情况下,发光元件的中心表示内切构成发光部24的3个发光元件(多个发光元件)的圆的中心。关于这一点,例如,关于发光元件的间距等,在以下的说明中也是同样。
图7所示的光学膜20中,光吸收各向异性膜18的区域18A为正方形,本发明不限于此。即,显示装置10的俯视图中的区域18A的形状能够利用与发光元件的射出特性、发光元件的排列等相应的各种形状。发光元件的射出特性例如是出射光的发散角等。
例如,如在图8中概念性地示出平面图那样,光吸收各向异性膜18的区域18A也可以为圆形。或者,区域18A可以为椭圆、三角形或五边形以上的多边形。
另外,无论是任何形状,区域A的中心是内切区域A的圆的中心即可。
在图7所示的光学膜20中,对于光吸收各向异性膜18的区域18A和区域18B的尺寸,并不限于此,但优选18A与发光元件为相同程度的级别。即,如前述的发光元件的大小那样,区域A的内切圆的直径优选为360μm以下,更优选为200μm以下,进一步优选为100μm以下,尤其优选为50μm以下。
光吸收各向异性膜18整个区域中的区域A的比例优选为1~50%,更优选为5~30%。
光吸收各向异性膜18整个区域中的区域B的比例优选为50~99%,更优选为70~95%。
<图案形成方法>
如上所述,在本发明的显示装置10中,光吸收各向异性膜18在同一膜面内对相对于膜面的吸收轴的倾斜不同的区域18A和区域18B进行图案化而形成。
如此,关于在面内具有吸收轴的倾斜不同的2个以上的区域的光吸收各向异性膜18的形成方法,并没有限制,能够利用公知的各种方法。作为一例,可以举出在面内控制光吸收各向异性膜18的厚度的方法、利用磁力使光吸收各向异性膜18中的二色性色素化合物取向的方法、使用与光吸收各向异性膜18相邻的光取向膜进行控制的方法等。
作为在面内控制光吸收各向异性膜18的厚度的方法,可以举出利用压印的方法及在具有凹凸结构的基材上形成光吸收各向异性膜的方法等。作为利用磁力使光吸收各向异性膜18中的二色性色素化合物取向的方法,可以举出通过施加磁场而在任意的方向形成液晶化合物的取向的方法。此外,作为使用与光吸收各向异性膜18相邻的取向膜进行控制的方法,可以举出利用光刻的方法。
其中,为了形成与EL基板12的发光元件的排列相应的数十μ m至数mm的图案,优选为使用与光吸收各向异性膜18相邻的取向膜进行控制的方法,尤其,可以优选利用使用光刻的方法。
<使用光刻的光吸收各向异性膜的形成>
图9表示形成利用光刻的光吸收各向异性膜18的方法的一例。
在利用光刻形成光吸收各向异性膜18时,首先,在支撑体16的表面形成前述的光取向膜的涂布膜26。接着,对所得到的涂布膜C进行第一光照射。作为第一光照射,对涂布膜26从上表面或背面、从相对于膜表面垂直方向照射线偏振,得到了在水平方向上具有取向限制力的光取向膜薄膜(图9的第1图)。
接着,对所得到的光取向膜薄膜进行第二光照射。作为第二光照射,对光取向膜薄膜表面从任意的方向照射非偏振光。在此,如图9的第2图所示,通过经由具有透光部28a及遮光部28b的图案的掩模28的图案曝光进行此时的光照射,得到经图案曝光的光取向膜薄膜。另外,该掩模28的透光部28a及遮光部28b以透光部28a与光吸收各向异性膜18的区域18A对应、遮光部28b与光吸收各向异性膜18的区域18B对应的图案进行设置。
接着,在所得到的经图案曝光的光取向膜薄膜上,如上所述,通过涂布膜形成工序而形成液晶组合物的涂布膜18(图9的第3图)。接着,通过取向工序,使涂布膜18中的液晶组合物取向,形成具有相对于膜面的吸收轴的倾斜不同的区域18A和区域18B的光吸收各向异性膜18(图9的第4图)。
在本例中,示出了对与2个区域18A及区域18B对应的光取向膜的第一光照射和第二光照射的例,但在本发明中,也能够进一步进行多次照射,从而得到具有3个以上不同的吸收轴的光吸收各向异性膜。
另外,各个光照射中的照射量只要根据光吸收各向异性膜18的形成材料等适当设定,以使区域18A及区域18B的吸收轴成为目标值即可。关于这一点,其他例也是同样的。
实施例
以下,基于实施例,对本发明进行具体说明。关于以下的实施例所示的材料、试剂、物质量与其比例、操作等,只要不脱离本发明的主旨,则能够适当进行变更。因此,本发明不限于以下的实施例。
[实施例1]
《光学膜的制作》
<支撑体的制作>
在厚度40μm的TAC基材(FUJIFILM Corporation制、TG40)上,利用#8的绕线棒连续涂布了下述组成的聚合物涂布液。然后,用100℃的暖风干燥2分钟,从而得到了在TAC基材上形成有厚度0.8μm的聚乙烯醇(PVA)聚合物膜的支撑体。
另外,以固体成分浓度成为4质量%的方式,在聚合物涂布液中添加了改性聚乙烯醇。
改性聚乙烯醇
[化学式22]
<取向膜的形成>
在下述结构的光取向材料E-1的1质量份中,加入丁氧基乙醇41.6质量份、二丙二醇单甲41.6质量份及纯水15.8质量份,并将所得到的溶液利用0.45μm膜过滤器进行加压过滤,从而制备了光取向膜用涂布液。
接着,将所得到的光取向膜用涂布液涂布于所制作的支撑体上,并在60℃下干燥了1分钟。然后,对所得到的涂布膜利用偏振光紫外线曝光装置照射线偏振紫外线(照度4.5mW/cm2、累积照射量300mJ/cm2)(第一光照射),制备了在水平方向上具有取向限制力的光取向膜薄膜。另外,光取向膜的厚度为50nm。
接着,对所得到的光取向膜薄膜,从相对于薄膜表面垂直方向经由光掩模,照射非偏振光紫外线(照度4.5mW/cm2、累积照射量2000mJ/cm2)(第二光照射),从而制备了经图案曝光的光取向膜薄膜。
另外,掩模的掩模图案设为具有遮光部和透光部的掩模图案,所述遮光部具有与后述的EL基板1的发光元件(面积率25%)的位置对应的遮光部。
[化学式23]
E-1
<光吸收各向异性膜的制作>
在所得到的经图案曝光的光取向膜薄膜上,用绕线棒连续涂布下述组成的光吸收各向异性膜形成用组合物F1,从而形成了涂布层F。
接着,将涂布层F在140℃下加热15秒钟,并将涂布层F冷却至室温(23℃)。
接着,在75℃下加热60秒钟,并再次冷却至室温。
然后,通过使用LED灯(中心波长365nm)在照度200mW/cm2的照射条件下照射2秒钟,制备了在经图案曝光的取向膜薄膜上具有相对于膜面的吸收轴的倾斜不同的区域A和区域B的光吸收各向异性膜。当通过前述的方法测定区域A和区域B的吸收轴时,区域A的吸收轴角度θA为78°,区域B的吸收轴角度θB为0°。并且,区域A中的吸收轴方向上的透射率为64%,区域B中的面内取向度为0.962。另外,光吸收各向异性膜的膜厚为2.0μm。
另外,区域A相对于光吸收各向异性膜整个区域的比例为25%,区域B的比例为75%。
二色性物质C-1(极大吸收波长:570nm)
[化学式24]
二色性物质M-1(极大吸收波长:466nm)
[化学式25]
二色性物质Y-1(极大吸收波长:417nm)
[化学式26]
液晶化合物L-1
[化学式27]
液晶化合物L-2(下述式中,数值表示质量比)
[化学式28]
表面活性剂S-1
[化学式29]
<阻氧层的制作>
在所得到的光吸收各向异性膜上,用绕线棒连续涂布了下述组成的涂布液B1。然后,用80℃的暖风干燥5分钟,由此得到了形成有由厚度1.0μm的聚乙烯醇(PVA)构成的阻氧层的光学膜,即,依次相邻地具备TAC基材(透明支撑体)、光取向膜及阻氧层的光学膜1。
[实施例2~10、比较例1~4]
将取向膜形成时的第二光照射的条件和光吸收各向异性膜形成用组合物按表1所示进行替换,除此以外,以与实施例1相同的方法,得到了具备光吸收各向异性膜的实施例中所记载的光学膜2~9和比较例中所记载的光学膜10~14。
各个实施例中的吸收轴的角度θA、θB和透射率及取向度如表1。
表面活性剂S-2
[化学式30]
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二色性物质D1
[化学式31]
二色性物质D2
[化学式32]
二色性物质D3
[化学式33]
二色性物质D4
[化学式34]
液晶化合物M1(以化合物A/化合物B=75/25进行混合)(化合物A)
[化学式35]
(化合物B)
[化学式36]
二色性物质C-2(极大吸收波长:570nm)
[化学式37]
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《光学层叠体的制作》
<λ/4板的制作>
〔透明支撑体的制作〕
(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,进行搅拌而溶解各成分,由此制备了用作芯层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
化合物F
[化学式38]
(外层纤维素酰化物浓液的制作)
向上述的芯层纤维素酰化物浓液90质量份中加入下述的消光剂溶液10质量份而制备了用作外层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
(纤维素酰化物薄膜1的制作)
将上述芯层纤维素酰化物浓液和上述外层纤维素酰化物浓液用平均孔径34μ m的滤纸及平均孔径10μ m的烧结金属过滤器进行过滤之后,将上述芯层纤维素酰化物浓液和其两侧的外层纤维素酰化物浓液这3层同时从流延口流延到20℃的滚筒上(带式流延机)。
接着,在溶剂含有率大致为20质量%的状态下剥取,并将薄膜的宽度方向的两端用拉幅机夹具进行固定,一边以1.1倍的拉伸倍率沿横向拉伸一边进行干燥。
然后,通过在热处理装置的辊之间进行输送而进一步进行干燥,从而制作厚度40μm的光学膜(透明支撑体),并将其设为纤维素酰化物薄膜1。所得到的纤维素酰化物薄膜1的面内延迟为0nm。
〔具有正A板A1的TAC薄膜A1的制作〕
将下述组成的光取向膜形成用涂布液PA1用绕线棒连续涂布在上述的纤维素酰化物薄膜1上。将形成有涂膜的支撑体用140℃的暖风干燥120秒钟,然后,对涂膜进行偏振光紫外线照射(10mJ/cm2,使用超高压汞灯),由此形成0.2μ m的厚度的光取向膜PA1,从而得到了带有光取向膜的TAC薄膜。
产酸剂PAG-1
[化学式39]
聚合物PA-1
[化学式40]
将下述组成的组合物A-1用棒涂布机涂布在上述光取向膜PA1上。将形成于光取向膜PA1上的涂膜用暖风加热至120℃,然后冷却至60℃之后,在氮环境下用高压汞灯在波长365nm下将100mJ/cm2的紫外线照射到涂膜,接着,一边加热至120℃一边将500mJ/cm2的紫外线照射到涂膜,由此使液晶化合物的取向固定化,并制作了具有正A板A1的TAC薄膜A1。
正A板A1的厚度为2.5μm,所得到的正A板A1相当于λ/4板,Re(550)为144nm。并且,正A板A1满足Re(450)≤Re(550)≤Re(650)的关系。Re(450)/Re(550)为0.82。
聚合性液晶化合物LA-1(tBu表示叔丁基)
[化学式41]
聚合性液晶化合物LA-2
[化学式42]
聚合性液晶化合物LA-3
[化学式43]
聚合性液晶化合物LA-4(Me表示甲基)
[化学式44]
聚合引发剂PI-1
[化学式45]
流平剂T-1
[化学式46]
(具有正C板C1的TAC薄膜C1的制作〕
作为伪支撑体,使用了上述纤维素酰化物薄膜1。
使纤维素酰化物薄膜1通过温度60℃的介电式加热辊而使薄膜表面温度升温至40℃之后,使用棒涂布机在薄膜的一面以涂布量14ml/m2涂布下述所示的组成的碱溶液,加热至110℃,并在Noritake Co.,Ltd.制的蒸气式远红外加热器的下方输送了10秒钟。
接着,同样使用棒涂布机在薄膜上涂布了3ml/m2的纯水。
接着,反复进行3次基于喷注式涂布机的水洗和基于气刀的脱水之后,将薄膜输送到70℃的干燥区域干燥10秒钟,从而制作了经碱皂化处理的纤维素酰化物薄膜1。
将下述组成的取向膜形成用涂布液PA2用#8的绕线棒连续涂布在上述经碱皂化处理的纤维素酰化物薄膜1上。将所得到的薄膜用60℃的暖风干燥60秒钟,进一步用100℃的暖风干燥120秒钟而形成了取向膜PA2。
将下述组成的正C板形成用涂布液C1涂布在取向膜PA2上,并将所得到的涂膜在60℃下熟化60秒钟之后,在空气下使用70mW/cm2的气冷金属卤化物灯(EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制)照射1000mJ/cm2的紫外线而使其取向状态固定化,由此使液晶化合物垂直取向,制作了具有厚度0.5μm的正C板C1的TAC薄膜C1。
所得到的正C板的Rth(550)为-60nm。
液晶化合物LC-1
[化学式47]
液晶化合物LC-2
[化学式48]
垂直取向性液晶化合物S01
[化学式49]
化合物B03
[化学式50]
〔粘合剂N1的制作〕
接着,按照以下的步骤,制备了丙烯酸酯系聚合物。
在具备冷却管、氮导入管、温度计及搅拌装置的反应容器中,通过溶液聚合法聚合丙烯酸丁酯95质量份、丙烯酸5质量份而得到了平均分子量200万、分子量分布(Mw/Mn)3.0的丙烯酸酯系聚合物(A1)。
接着,使用所得到的丙烯酸酯系聚合物(A1),按以下的组成制作了丙烯酸酯系粘合剂。将这些组合物利用模涂布机涂布在用硅系剥离剂进行了表面处理的分离膜上,并在90℃的环境下使其干燥1分钟,在下述条件下照射紫外线(UV),从而得到了下述丙烯酸酯系粘合剂N1。以下示出丙烯酸酯系粘合剂的组成和膜厚。
(UV照射条件)
·Fusion公司的无极灯H灯泡
·照度600mW/cm2、光量150mJ/cm2
·UV照度·光量使用EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制“UVPF-36”进行测定。
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(A)多官能丙烯酸酯系单体:三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯,分子量=423,3官能型(TOAGOSEI CO.,LTD.制,商品名“ARONIX M-315”)
(B)光聚合引发剂:二苯甲酮与1-羟基环己基苯基酮的质量比1:1的混合物,CibaSpecialty Chemicals Co.,Ltd.制的“IRGACURE500”
(C)异氰酸酯系交联剂:三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯(NipponPolyurethane Industry Co.,Ltd.制“CORONATE L”)
(D)硅烷偶联剂:3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制“KBM-403”)
〔UV粘接剂的制作〕
制备了下述组成的UV粘接剂组合物。
CPI-100P
[化学式51]
(光学层叠体1的制作〕
使用上述UV粘接剂组合物,以600mJ/cm2的UV照射贴合了具有上述正A板A1的TAC薄膜A1的相位差层侧和具有上述正C板C1的TAC薄膜C1的相位差层侧。UV粘接剂层的厚度为2μm。另外,对用UV粘接剂贴合的表面分别进行了电晕处理。接着,去除正A板A1侧的光取向膜PA1和纤维素酰化物薄膜1,将其设为相位差片1。另外,相位差片1的层结构为正A板A1、UV粘接剂层、正C板C1、光取向膜PA2及纤维素酰化物薄膜1。
使用上述粘合剂N1,在低反射表面薄膜CV-LC5(Fujifilm Corporation制)的支撑体侧贴合了上述光学膜1的阻氧层侧。接着,在25℃、90%相对湿度的环境下静放24小时,去除上述光学膜1中所包含的TAC基材和光取向膜,并使用上述UV粘接剂贴合了该所去除的面和上述相位差片1的正A板A1侧。另外,UV粘接剂层的厚度为4.45μ m。接着,去除上述相位差片1中所包含的正C板C1侧的光取向膜PA2和纤维素酰化物薄膜1,从而制作了光学层叠体1。此时,以上述层叠体1中所包含的光吸收各向异性膜的区域B的吸收轴的方位角与正A板A1的慢轴所成的角度成为45°的方式进行了贴合。
另外,光学层叠体1的层结构为低反射表面薄膜CV-LC5、粘合剂层N1、阻氧层、光吸收各向异性膜、UV粘接剂层、正A板A1、UV粘接剂层及正C板C1,并且光学膜1(阻氧层~光吸收各向异性膜)和λ/4板(正A板A1)的厚度的合计为10μm。
〔光学层叠体2~14的制作〕
将使用的光学膜替换为光学膜2~14,除此以外,以与光学层叠体1相同的方法,制作了光学层叠体2~14。
《评价》
针对实施例、比较例中所制作的各光学层叠体,将进行测定、评价的结果示于下述表1。
<光利用效率>
[制作例1]
在印制基板上,以LED(发光元件)的面积率成为30%的方式,将3色发光LED(ROHMCo.,Ltd.制,PICOLED,型号:SMLP34RGB)配置成二维格子状。在未配置有LED的部分,利用光刻法形成了由液晶显示装置用的黑矩阵材料构成的黑色层。由此,制作了EL基板1(参考图6)。
相对于EL基板1,将具有光学膜1的光学层叠体1配置成正C板侧成为EL基板1侧,并经由粘合剂N1贴合,从而制作了制作例1的(EL)显示装置1。在贴合时,以所制作的光学层叠体中所包含的光吸收各向异性膜的区域A与EL基板1的发光元件对应的方式对准了位置。
[制作例2~14]
将使用的光学层叠体1替换为光学层叠体2~14,除此以外,以与制作例1相同的方法,制作了显示装置2~14。
使用分光亮度计(TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION制、SR3),从距所制作的显示装置的显示面700mm的距离位置测定亮度,从而测定了发光元件的光的利用效率(光利用效率)。
为了测定发光元件的光的利用效率,制作了代替实施例及比较例的光学层叠体而使用没有光吸收各向异性膜的光学层叠体的显示装置0。
以实施例及比较例的各显示装置的亮度相对于显示装置0的亮度,测定了制作例1~14的各显示装置的发光元件的光的利用效率。
关于相对于显示装置0的亮度,评价为如下:
在80%以上的情况下为A、
在70%以上且小于80%的情况下为B、
在60%以上且小于70%的情况下为C、
在小于60%的情况下为D。
将评价结果示于下述表1。
[反射率的测定]
使用光谱色度仪(Konica Minolta,Inc.制造,CM2022),改变面内的位置而测定10次SCI测定方式中的Y的值,将其平均值用作反射率。
关于反射率,评价为如下:
在小于2%的情况下为A、
在2%以上且小于3%的情况下为B、
在3%以上且小于4%的情况下为C、
在4%以上的情况下为D。
将评价结果示于下述表1。
表1中,“照射角度”栏表示对薄膜表面进行各光照射时的光的入射角度。
表1中,“透射率”栏表示吸收轴方向上的透射率。
表1中,“取向度”栏表示区域B的面内方向上的取向度。
如表1所示,本发明的显示装置能够兼具发光元件的光的利用效率(光利用效率)和外光的反射防止功能。
并且,如实施例1、实施例2及实施例8中所示,可知通过将区域A的吸收轴角度θA设为45~90°,能够适当地兼具利用效率和外光的防反射功能,通过设为80~90°,能够更适当地兼具利用效率和外光的防反射功能。
此外,通过实施例5及实施例6的比较,可知通过区域B的面内方向上的取向度为0.950以上,能够更适当地兼具利用效率和外光的防反射功能。
并且,如图10所示,将实施例4中所使用的光学膜4以区域18B的吸收轴与线偏振器P的吸收轴成为正交尼科耳的方式的配置静放在具备线偏振器P的观察窗上,从垂直方向观察光学膜内的测试图案时,确认到能够视觉辨认与区域A对应的18A明亮,与区域B对应的18B暗沉(图11)。
接着,如图12所示,将同一光学膜4以区域18B的吸收轴与线偏振器P的吸收轴成为开放尼科尔(open nicol)的方式的配置静放,从水平面以30°的角度观察时,确认到能够视觉辨认与区域A对应的18A暗沉,与区域B对应的18B明亮(图13)。认为这是因为,区域18A的吸收轴与线偏振器P接近于正交尼科耳配置。
根据上述观察结果也能够推断出,本发明中所使用的光吸收各向异性膜在同一膜面内具有相对于膜面的吸收轴的倾斜为θA的区域A和相对于膜面的吸收轴的倾斜为θB的区域B,且θB为水平,θA接近于垂直。
并且,虽然与本发明的效果不同,但在本发明中所使用的光吸收各向异性膜中,通过适当调整光吸收各向异性膜的膜厚、区域A和区域B的尺寸,能够在膜面形成垂直方向的透射率高且来自倾斜方向的透射率低的光学膜。这样的光学膜作为视角控制薄膜能够期待图像显示装置的防窥探功能(隐私模式)或防止车载显示器等中的图像显示装置发光映入到玻璃的功能。
产业上的可利用性
能够优选利用于各种显示装置。
符号说明
10-EL(电致发光)显示装置,12-EL基板,12R-R发光元件,12G-G发光元件,12B-B发光元件,14-λ/4板,16-支撑体,18-光吸收各向异性膜,18A、18B-区域,20-光学膜,24-发光部,26-光取向膜,28-掩模,28a-透光部,28b-遮光部,30-光学膜表面,31-吸收轴。
Claims (11)
1.一种光学膜,其具有由包含聚合性液晶化合物及二色性色素化合物的液晶组合物的固化物形成的光吸收各向异性膜,所述光学膜中,
所述光吸收各向异性膜在同一膜面内具有相对于膜面的吸收轴的倾斜为θA的区域A和相对于膜面的吸收轴的倾斜为θB的区域B,
θA和θB满足下述式(1)及式(2)的关系,
|θA-θB|≥10° 式(1),
0°≤θB≤5°式(2)。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中,
所述吸收轴的倾斜θA为45~90°。
3.根据权利要求1或2所述的光学膜,其中,
所述吸收轴的倾斜θA为80~90°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学膜,其中,
所述区域A在吸收轴方向上的透射率为65%以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学膜,其中,
所述区域B在面内方向上的取向度为0.950以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学膜,其中,
所述二色性色素化合物的含量相对于所述光吸收各向异性膜总质量为15质量%以上。
7.一种光学层叠体,其层叠有权利要求1至6中任一项所述的光学膜和λ/4板。
8.一种图像显示装置,其具有权利要求1至6中任一项所述的光学膜或权利要求7所述的光学层叠体。
9.根据权利要求8所述的图像显示装置,其中,
所述光吸收各向异性膜的所述区域A的位置与所述图像显示装置的发光元件的位置对应。
10.根据权利要求8或9所述的图像显示装置,其中,
所述图像显示装置为电致发光显示装置。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的图像显示装置,其中,
所述光学膜的厚度与所述λ/4板的厚度的合计为20μm以下。
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