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形成偏振光膜所用的组合物以及偏振光膜

摘要

本发明的目的是提供一种能够制造形成薄型且具有高度透明性的偏振光膜所用的组合物以及由形成该偏振光膜所用的组合物形成的偏振光膜。本发明的解决手段是提供含有聚合性液晶化合物、聚合性非液晶化合物、二向色性色素、光聚合引发剂以及溶剂,满足以下(A)以及(B)必要条件的形成偏振光膜所用的组合物以及由形成该偏振光膜所用的组合物形成的偏振光膜。(A)聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物均含有聚合性基团;(B)由形成偏振光膜所用的组合物得到的涂布膜中所含聚合性液晶化合物不会出现相分离状态,而是显示向列液晶相和近晶液晶相。

著录项

  • 公开/公告号CN103173227A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-06-26

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 住友化学株式会社;

    申请/专利号CN201210552907.X

  • 发明设计人 幡中伸行;

    申请日2012-12-18

  • 分类号C09K19/52(20060101);G02B5/30(20060101);

  • 代理机构31210 上海市华诚律师事务所;

  • 代理人徐申民;汤国华

  • 地址 日本东京都中央区新川二丁目27番1号

  • 入库时间 2024-02-19 18:43:12

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-12-28

    授权

    授权

  • 2015-01-07

    实质审查的生效 IPC(主分类):C09K19/52 申请日:20121218

    实质审查的生效

  • 2013-06-26

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及形成偏振光膜所用的组合物以及由形成该偏振光膜所用的组合物制造出的偏振光膜及其制造方法等。 

背景技术

近年来的液晶显示装置,对其薄膜化的要求越来越高,与此同时,也要求该液晶显示装置中所使用的偏振镜为更薄型的材料。为了实现更薄型的偏振镜,开始研究含有聚合性液晶化合物的组合物所成膜代替以往经过碘染色的聚乙烯醇所成膜作为偏振光膜应用于液晶显示装置中。 

含有聚合性液晶化合物的组合物形成的偏振光膜,例如,专利文献1公开的只由聚合性近晶相液晶化合物、二向色性色素、光聚合引发剂与阻碍剂形成的偏振光膜,同时,专利文献2中公开了只由聚合性液晶化合物、二向色性色素、聚合引发剂、抑制剂、凝胶化剂与溶剂形成的偏振光膜。 

现有技术 

专利文献 

专利文献1:日本专利第4719156号公报 

专利文献2:日本专利特表2008-547062号公报 

发明内容

发明要解决的课题 

然而,对偏振光膜,要求其更薄型化和高度透明化。 

本发明的目的是提供一种能够制造薄型且具有高度透明性的偏振光膜所用的组合物以及由形成该偏振光膜所用的组合物形成的偏振光膜。 

解决课题的手段 

本发明包括以下发明, 

[1]一种形成偏振光膜所用的组合物,其特征在于,含有聚合性液晶化合物、聚合性非液晶化合物、二向色性色素、聚合引发剂以及溶剂,满足以下(A)必要条件以及(B)必要条 件。 

(A)聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物均含有聚合性基团; 

(B)由形成偏振光膜所用的组合物得到的涂布膜中所含聚合性液晶化合物不会出现相分离状态,而是呈现向列液晶相和近晶液晶相。 

(这些(A)与(B)必要条件,分别在以下称之为“(必要条件A)以及“(必要条件B)”。) 

[2]根据[1]所述的形成偏振光膜所用的组合物,聚合性液晶化合物是式(1)所示的化合物。 

U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2  (1) 

(式中,X1、X2以及X3分别独立地表示可以含有取代基团的1,4-亚苯基或者可以含有取代基团的环己烷-1,4-二基。但是,X1、X2以及X3中至少一个是可以含有取代基团的1,4-亚苯基。构成环己烷-1,4-二基的-CH2-可以被-O-、-S-或者-NR-取代。R表示碳原子数1~6的烷基或者苯基。Y1以及Y2分别独立地表示-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCOO-、单键、-N=N-、-CRa=CRb-、-C≡C-或者-CRa=N-。Ra以及Rb分别独立地表示氢原子或者碳原子数1~4的烷基。U1表示氢原子或者聚合性基。U2表示聚合性基。W1以及W2相互独立地表示单键、-O-、-S-、-COO-或者-OCOO-。V1以及V2相互独立地表示可以含有取代基的碳原子数1~20的亚烷基,构成该亚烷基的-CH2-可以被-O-、-S-或者-NH-取代。 

[3]根据[1]或者[2]所述的形成偏振光膜所用的组合物,其聚合性非液晶化合物为单官能丙烯酸酯或者多官能丙烯酸酯。 

[4]根据[1]~[3]任一项所述的形成偏振光膜所用的组合物,其聚合性液晶化合物含有的聚合性基团与聚合性非液晶化合物含有的聚合性基团分别独立地为丙烯酰氧基(CH2=CHCOO-)或者甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)COO-)。 

[5]根据[1]~[4]任一项所述的形成偏振光膜所用的组合物,其聚合性液晶化合物含有的聚合性基团与聚合性非液晶化合物含有的聚合性基团是相同的。 

[6]根据[1]~[5]任一项所述的形成偏振光膜所用的组合物,其聚合性液晶化合物分子内含有1~2个聚合性基团,聚合性非液晶化合物分子内含有2~6个聚合性基团。 

[7]根据[1]~[6]任一项所述的形成偏振光膜所用的组合物,其聚合性非液晶化合物的含量相对于聚合性液晶化合物100质量份,为3质量份以上,10质量份以下。 

[8]含有以下(I)、(II)以及(III)工序的偏振光膜的制造方法。 

(I)将[1]~[7]任一项所述的形成偏振光膜所用的组合物涂布在基材上或者基材上形成的取向膜上,除去溶剂形成涂布膜的工序; 

(II)使(I)中形成的涂布膜中所含的聚合性液晶化合物成为近晶液晶相状态的工序; 

(III)在(II)中形成的、聚合性液晶化合物呈近晶液晶相状态的涂布膜中,使聚合性液晶化 合物与聚合性非液晶化合物共聚的工序; 

[9]根据[8]所述的偏振光膜的制造方法,其基材是实施了取向处理的透明基材。 

[10]根据[8]或者[9]所述的偏振光膜的制造方法,其中,(II)工序包含,加热处理直至(I)工序中形成的涂布膜中所含的聚合性液晶化合物显示向列液晶相状态的工序(I-1),与将工序(I-1)中形成的该聚合性液晶化合物为向列液晶相状态的涂布膜冷却,直至该聚合性液晶化合物显示近晶液晶相的工序(I-2)。 

[11]一种偏振光膜,通过[8]~[10]的任一项所述的制造方法制造。 

[12]根据[11]所述的偏振光膜,其X射线衍射测定显示布拉格峰。 

[13]一种显示装置,含有[11]或者[12]所述的偏振光膜。 

发明的效果 

根据本发明的形成偏振光膜所用的组合物,可以制造出薄型并且高透明性的偏振光膜。 

附图说明

图1显示本发明的偏振光膜的连续制造方法(卷对卷(Roll to Roll)形式)的关键部分的示意图。 

图2显示使用含有本发明的偏振光膜的偏振镜的液晶显示装置的截面构成的示意图。 

图3显示液晶显示装置中设置的含有本发明的偏振光膜的偏振镜的层顺序的示意图。 

图4显示液晶显示装置中设置的含有本发明的偏振光膜的偏振镜的层顺序的示意图。 

图5显示使用含有本发明的偏振光膜的偏振镜的液晶显示装置(内嵌式)的构成的示意图。 

图6含有本发明的偏振光膜的圆偏振光板的截面示意图。 

图7含有本发明的偏振光膜的圆偏振光板的连续制造方法的示意图。 

图8显示使用含有本发明的偏振光膜的圆偏振光板的EL显示装置的构成的示意图。 

图9显示EL显示装置中设置的含有本发明的偏振光膜的圆偏振光板的层顺序的示意图。 

图10显示使用含有本发明的偏振光膜的圆偏振光板的EL显示装置的构成的示意图。 

图11显示使用含有本发明的偏振光膜的偏振镜的投射型液晶显示装置的构成的示意 图。 

符号的说明 

1  透明基材 

2  光取向膜 

3  本偏振光膜 

4  相位差层 

100  偏振光膜 

210  第1滚筒  210A  卷芯 

220  第2滚筒  220A  卷芯 

230  第3滚筒  230A  卷芯 

240  第4滚筒  240A  卷芯 

211A,211B  涂布装置 

212A,212B  干燥炉 

213A  偏振光UV照射装置 

213B  光照射装置 

300  辅助滚筒 

10  液晶显示装置 

11  反射防止层 

12a,12b  偏振光膜 

13a,13b  相位差膜 

14a,14b  基材 

15  滤色器 

16  透明电极 

17  液晶层 

18  层间绝缘膜 

19  背光模组 

20  黑色矩阵 

21  薄膜晶体管 

22  像素电极 

23  间隔物 

24  液晶显示装置 

30  EL显示装置 

31  圆偏振光板 

33  基材 

34  层间绝缘膜 

35  像素电极 

36  发光层 

37  阴极电极 

38  干燥剂 

39  封装盖 

40  薄膜晶体管 

41  肋状物 

42  薄膜封止膜 

110 圆偏振光板 

111 光源 

112 第1透镜阵列 

112a 透镜 

113 第2透镜阵列 

114 偏振光转换元件 

115 复合透镜 

121,123,132 分色镜 

122  反射镜 

140R,140G,140B  液晶面板 

142,143  偏振镜 

150  十字分色棱镜 

170  投影透镜 

180  投影屏 

具体实施形态 

<形成偏振光膜所用的组合物> 

本发明的形成偏振光膜所用的组合物(以下有时称之为“本组合物”。),含有聚合性液 晶化合物、聚合性非液晶化合物、二向色性色素、聚合引发剂、溶剂。由本组合物通过后述制造方法形成的偏振光膜(以下,有时称之为“本偏振光膜”。),可以制造不仅适用于液晶显示装置,还适用于有机EL显示装置的圆偏振光板(以下,有时称之为“本圆偏振光板”。)首先,对本组合物进行说明。 

<聚合性液晶化合物> 

本发明的聚合性液晶化合物含有聚合性基团,并且由本组合物形成的涂布膜不会出现相分离状态,是具有显示为向列液晶相以及近晶液晶相的特性的液晶化合物。 

由本组合物形成的涂布膜,用下述方式确认其是否满足(必要条件B)。在玻璃基材上涂布本组合物,涂布的本组合物在聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物不聚合的条件下实施加热处理以及/或者减压处理,除去溶剂。接着,加热玻璃基材上形成的涂布膜,确认该涂布膜中含有的聚合性液晶化合物是否未发生相分离,是否显示向列液晶相。之后,慢慢冷却加热的涂布膜,确认该涂布膜中含有的聚合性液晶化合物是否未发生相分离,是否显示近晶液晶相。向列液晶相以及近晶液晶相的确认通过例如偏振光显微镜的织构观察、X射线衍射测定或者示差扫描热量测定进行。通过例如各种显微镜的表面观察或浊度仪的散射度测定确认其是否形成相分离。 

聚合性液晶化合物显示的近晶液晶相优选高次近晶相。此处所称的高次近晶相有近晶B相、近晶D相、近晶E相、近晶F相、近晶G相、近晶H相、近晶I相、近晶J相、近晶K相以及近晶L相,其中,优选近晶B相、近晶F相以及近晶I相。聚合性液晶化合物显示的近晶液晶相为这些高次近晶相时,可以制造出取向有序度更高的本偏振光膜。同时,上述取向有序度更高的本偏振光膜在X射线衍射测定中得到来自六角相(hexatic)或结晶相等高次构造的布拉格峰。 

作为聚合性液晶化合物,优选由向列液晶相相转变至近晶液晶相的温度为40~200℃的化合物,更优选60~140℃的化合物。 

作为优选的聚合性液晶化合物,例如举例有式(1)所示的化合物(以下有时称为“化合物(1)”)。 

U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2  (1) 

[式(1)中,X1、X2以及X3分别独立地表示可以含有取代基团的1,4-亚苯基或者可以含有取代基团的环己烷-1,4-二基。但是,X1、X2以及X3中至少1个为可以含有取代基团的1,4-亚苯基。构成环己烷-1,4-二基的-CH2-,可以被-O-、-S-或者-NR-取代。R表示碳原子数1~6的烷基或者苯基。 

Y1以及Y2分别独立地表示-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCOO-、单键、-N=N-、 -CRa=CRb-、-C≡C-或者-CRa=N-。Ra以及Rb分别独立地表示氢原子或者碳原子数1~4的烷基。 

U1表示氢原子或者聚合性基团。 

U2表示聚合性基团。 

W1以及W2分别独立地表示单键、-O-、-S-、-COO-或者-OCOO-。 

V1以及V2分别独立地表示可以含有取代基团的碳原子数1~20的亚烷基,构成该亚烷基的-CH2-可以被-O-、-S-或者-NH-取代。 

化合物(1)中,X1、X2以及X3中,优选至少2个为可以含有取代基的1,4-亚苯基。 

可以含有取代基团的1,4-亚苯基,优选没有取代基团的。可以含有取代基团的环己烷-1,4-二基优选可以含有取代基团的反式-环己烷-1,4-二基,可以含有取代基团的反式-环己烷-1,4-二基优选无取代基团的。 

可以含有取代基团的1,4-亚苯基或者可以含有取代基团的环己烷-1,4-二基的任意取代基团例如举例有甲基、乙基以及丁基等碳原子数1~4的烷基;氰基;卤素原子等。 

化合物(1)的Y1优选-CH2CH2-、-COO-或者单键,Y2优选-CH2CH2-或者-CH2O-。 

U2是聚合性基团。U1是氢原子或者聚合性基团,优选聚合性基团。优选U1以及U2均为聚合性基团,同时,优选均为光聚合性基团。此处的光聚合性基团是指通过吸收光能参与聚合的基团。含有光聚合性基团的聚合性液晶化合物即使在更低温条件下也可以聚合,在这一点上是有利的。作为光聚合性基团,优选自由基聚合性基团。自由基聚合性基团是指能够通过由后述的聚合引发剂产生的活性自由基参与聚合反应的基团。 

化合物(1)中,U1以及U2的聚合性基团可以各自不同,但优选相同的。作为聚合性基团,例如举例有乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙烷基以及氧杂环丁基等。其中,优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基以及乙烯氧基,更优选丙烯酰氧基以及甲基丙烯酰氧基。 

作为V1以及V2的亚烷基,例如举例有亚甲基、亚乙基、1,3-亚丙基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,7-亚庚基、1,8-亚辛基、1,10-亚癸基、1,14-亚十四烷基及1,20-亚二十烷基等。V1以及V2优选碳原子数2~12的亚烷基,更优选碳原子数6~12的亚烷基。 

作为可以含有取代基团的碳原子数1~20的亚烷基中任意的取代基团,例如举例有氰基以及卤素原子等,但该亚烷基优选无取代基团的,更优选无取代基团且直链状的亚烷基。 

W1以及W2分别独立地优选单键或者-O-。 

作为化合物(1)的具体例,例如举例有式(1-1)~式(1-23)分别表示的化合物等。这样的化合物(1)的具体例中含有环己烷-1,4-二基时,其环己烷-1,4-二基优选反式体。 

聚合性液晶化合物可以单独或者混合2种以上用于本组合物中。为2种以上混合时,优选至少1种为化合物(1)的,更优选2种以上均为化合物(1)的。混合2种聚合性液晶化合物时的混合比例通常为1:99~50:50,优选5:95~50:50,更优选10:90~50:50。 

本组合物的聚合温度通常在聚合性液晶化合物相转变为近晶相的温度以下。可以通过调整本组合物的所含成分来控制本组合物的聚合温度。优选预先求出聚合性液晶化合物相转变为近晶相的温度,调整聚合性液晶化合物之外的成分,使本组合物可在低于其相转变温度的温度条件下聚合。本组合物中含有2种以上的聚合性液晶化合物时,求出该2种以上的聚合性液晶化合物的混合物相转变为近晶相的温度,与上述同样地进行控制。 

例示的化合物(1)中,优选式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(1-6)、式(1-7)、式(1-8)、式(1-13)、式(1-14)以及式(1-15)表示的化合物。这些化合物通过与其他的聚合性液晶化合物、或者聚合性非液晶化合物的相互作用,可以容易地在相转变为近晶相温度以下的温度条件下,即充分保持在高次近晶相的液晶状态下进行聚合。 

本组合物中的聚合性液晶化合物的含有比例,相对于本组合物的固体成分100质量份,通常在70~99.5质量份,优选80~99质量份,更优选80~94质量份,进一步地优选80~90质量份。化合物(1)的含有比例在上述范围内时,后述化合物(2)的倾向于取向性高,故优选。此处的固体成分是在本组合物中去除溶剂后成分的总量。 

聚合性液晶化合物通过例如,Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115,321-328(1996),或者日本专利第4719156号等中记载的公知方法制造。 

<聚合性非液晶化合物> 

本发明的聚合性非液晶化合物意味着,含有聚合性基团,并且即使温度变化时也不会 有处于固体与液体之间的液晶状态的化合物。 

聚合性非液晶化合物优选的是(i)不会自身着色(对可见光的吸收),(ii)具有与聚合性液晶化合物均一地混合的相溶性,并且,(iii)不会阻碍聚合性液晶化合物显示的液晶状态的形成。 

作为聚合性非液晶化合物,例如举例有单官能丙烯酸酯以及多官能丙烯酸酯。单官能意味着含有1个聚合性基团,多官能意味着含有多个聚合性基团。从聚合性液晶化合物与聚合性非液晶化合物的聚合反应可以连续进行出发,优选多官能丙烯酸酯。聚合性非液晶化合物含有的聚合性基团的数量,优选1个至6个,更优选2个至6个。 

优选聚合性液晶化合物所含聚合性基团与聚合性非液晶化合物所含聚合性基团相同。 

另外,由聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物中选择的至少一个的化合物含有多种聚合性基团时,优选聚合性液晶化合物含有的至少1个聚合性基团,与聚合性非液晶化合物含有的至少1个聚合性基团相同。 

作为更适宜的聚合性非液晶化合物,举例有具有上述(i)、(ii)以及(iii)的特征,分子内含有1个至6个、优选2个至6个聚合性基团的单官能丙烯酸酯以及多官能丙烯酸酯。另外,因为上述单官能丙烯酸酯以及多官能丙烯酸酯是非液晶性的,优选不含介晶构造的。同时,在不会干扰由本组合物得到的涂布膜中所含聚合性液晶化合物的向列液晶相以及近晶液晶相的范围内,分子内可以含有尿烷结构、氨基结构、环氧结构、乙二醇结构以及聚酯结构。 

聚合性非液晶化合物可单独使用或混合2种以上用于本组合物中。 

单官能丙烯酸酯是其分子内含有一个由丙烯酰氧基(CH2=CH-COO-)以及甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)-COO-)所成群中选择的基团(以下,有时记为(甲基)丙烯酰氧基。)的化合物。聚合性非液晶化合物为单官能丙烯酸酯时,优选聚合性液晶化合物也含有(甲基)丙烯酰氧基。 

作为含有1个(甲基)丙烯酰氧基的单官能丙烯酸酯,举例有(甲基)丙烯酸碳原子数4至16的烷基酯、(甲基)丙烯酸碳原子数2至14的β羧基烷基酯、(甲基)丙烯酸碳原子数2至14的烷基取代苯基酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸异冰片酯等。 

多官能丙烯酸酯,通常是其分子内含有2个至6甲基丙烯酰氧基的化合物。聚合性非液晶化合物为多官能丙烯酸酯时,优选聚合性液晶化合物也含有(甲基)丙烯酰基氧基。 

作为含有2个(甲基)丙烯酰氧基的2官能丙烯酸酯,例如举例有1,3-丁二醇二(甲基)丙 烯酸酯;1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯;1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二丙烯酸酯;双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚;乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯以及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。 

作为含有3个至6个(甲基)丙烯酰氧基的多官能丙烯酸酯,举例有三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯; 

季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物; 

三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物; 

己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物,以及己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐等。另外,上述表示的多官能丙烯酸酯的具体例中,(甲基)丙烯酸酯意味着丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯。同时,己内酯改性意味着来自(甲基)丙烯酸酯化合物的醇部位与(甲基)丙烯酰氧基之间,引入了己内酯的开环体或者开环聚合物。 

这样的多官能丙烯酸酯可以使用市售商品。作为这样的市售商品,例如举例有A-DOD-N、A-HD-N、A-NOD-N、APG-100、APG-200、APG-400、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMPT、AD-TMP、ATM-35E、A-TMMT、A-9550、A-DPH、HD-N、NOD-N、NPG、TMPT(新中村化学株式会社制)、“ARONIX M-220”、同“M-325”、同“M-240”、同“M-270”同“M-309”同“M-310”、同“M-321”、同“M-350”、同“M-360”、同“M-305”、同“M-306”、同“M-450”、同“M-451”、同”M-408”、同“M-400”、 同“M-402”、同“M-403”、同“M-404”、同“M-405”、同“M-406”(东亚合成株式会社制)、“EBECRYL11”同“145”、同“150”、同“40”、同“140”、同“180”、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYL系列(DAICEL·CYTEC(ダィセル·サィテック)株式会社制)等。 

作为优选的多官能丙烯酸酯,例如举例有下述式(4-1)~(4-14)分别所示的化合物。 

本组合物中的聚合性非液晶化合物的含量,相对于本组合物的总质量,通常为0.1~20质量%,优选1~10质量%,更优选3~7质量%。更优选相对于本组合物的固体成分100质量 份为0.1~19质量份,进一步地优选1~15质量份,特别优选4~10质量份。进一步地,相对于聚合性液晶化合物100重量份,特别优选3质量份以上,10质量份以下。聚合性非液晶化合物的含量如果是在上述范围内,可以在由本组合物得到的涂布膜中所含聚合性液晶化合物的取向性不被扰乱的情况下,使本组合物中的聚合性成分(聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物)共聚,故而优选。虽然也随着聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物各自的种类不同而有所不同,但聚合性非液晶化合物的含量比上述范围更多时,本偏振光膜的透明性有下降的倾向,故而不优选。 

<二向色性色素> 

二向色性色素是具有分子长轴方向的吸光度与短轴方向的吸光度不同的性质的色素。如果具有上述性质,二向色性色素可以是染料,也可以是颜料,同时也可以是多种化合物的混合物。 

作为上述二向色性色素,优选300~700nm范围中有最大吸收波长(λMAX)的。作为这样的二向色性色素,例如举例有吖啶色素、噁嗪色素、花青色素、萘色素、偶氮色素以及蒽醌色素等,其中优选偶氮色素。作为偶氮色素,例如举例有单偶氮色素、双偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素以及茋偶氮色素等,优选双偶氮色素以及三偶氮色素。 

作为偶氮色素,例如举例有式(2)所示的化合物(以下有时称为“化合物(2)”)。 

A1(-N=N-A2)p-N=N-A3  (2) 

[式(2)中,A1以及A3分别独立地表示可以含有取代基团的苯基、可以含有取代基团的萘基或者可以含有取代基团的1价杂环基。A2表示可以含有取代基团的对亚苯基、可以含有取代基团的萘-1,4-二基或者可以含有取代基团的2价杂环基。p表示1~4的整数。p是2以上的整数时,多个A2可以相同,也可以不同。] 

作为1价的杂环基,例如举例有由喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、噁唑以及苯并噁唑等杂环化合物除掉1个氢原子的基团。从杂环化合物除掉2个氢原子的基团为2价杂环基,该杂环化合物的具体例如上所述。 

作为A1以及A3中的苯基、萘基以及1价的杂环基以及A2中的对亚苯基、萘-1,4-二基以及2价的杂环基所任意含有的取代基团,例如举例有碳原子数1~4的烷基;甲氧基、乙氧基以及丁氧基等碳原子数1~4的烷氧基;三氟甲基等碳原子数1~4的氟代烷基;氰基;硝基;卤素原子;氨基、二乙基氨基以及吡咯烷基等取代或者无取代氨基(取代氨基是指具有1个或2个碳原子数1~6的烷基的氨基,或者2个取代烷基相互结合形成碳原子数2~8的亚烷基的氨基。无取代氨基即-NH2-。)另外,碳原子数1~6的烷基的具体例与化合物(1)的亚苯基等任意具有的取代基所举的例子相同。 

化合物(2)中,优选下式(2-1)~式(2-6)分别所示的化合物。 

[式(2-1)~(2-6)中,B1~B20分别独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~4的烷氧基、氰基、硝基、取代或者无取代的氨基(取代氨基以及无取代氨基的定义与上述同样)、氯原子或者三氟甲基。 

n1~n4分别独立地表示0~3的整数。 

n1在2以上时,多个的B2可以各自相同也可以各自不同, 

n2在2以上时,多个的B6可以各自相同也可以各自不同, 

n3在2以上时,多个的B9可以各自相同也可以各自不同, 

n4在2以上时,多个的B14可以各自相同也可以各自不同。] 

作为上述蒽醌色素,优选式(2-7)表示的化合物。 

[式(2-7)中,R1~R8分别独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx2、-SRx或者卤素原子。 

Rx表示碳原子数1~4的烷基或者碳原子数6~12的芳基。] 

作为上述噁嗪色素,优选式(2-8)表示的化合物。 

[式(2-8)中,R9~R15分别独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx2、-SRx或者卤素原子。Rx表示碳原子数1~4的烷基或者碳原子数6~12的芳基。] 

作为上述吖啶色素,优选式(2-9)表示的化合物。 

[式(2-9)中,R16~R23分别独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx2、-SRx或者卤素原子。Rx表示碳原子数1~4的烷基或者碳原子数6~12的芳基。] 

式(2-7)、式(2-8)以及式(2-9)中,作为Rx表示的碳原子数1~4的烷基,例如举例有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基以及己基等,作为碳原子数6~12的芳基,例如举例有苯基、甲苯基、二甲苯基以及萘基等。 

作为上述花青色素,优选式(2-10)表示的化合物以及式(2-11)表示的化合物。 

[式(2-10)中,D1以及D2分别独立地表示式(2-10a)~式(2-10d)的任一项表示的基团。 

n5表示1~3的整数。] 

[式(2-11)中,D3以及D4分别独立地表示式(2-11a)~式(2-11h)任一项所示的基团。 

n6表示1~3的整数。] 

本组合物中二向色性色素的含量,相对于聚合性液晶化合物的含量100质量份,优选0.1质量份以上,30质量份以下,更优选0.1质量份以上,20质量份以下,进一步优选0.1质量份以上,10质量份以下,特别优选0.1质量份以上,5质量份以下。二向色性色素的含量如果在该范围内,可以在由本组合物得到的涂布膜中所含聚合性液晶化合物的取向不被扰乱的情况下,使该聚合性液晶化合物与聚合性非液晶化合物聚合,故而优选。二向色性色素的含量过多,恐怕会阻碍聚合性液晶化合物的取向。因此,也可以将二向色性色素的含量确定为使聚合性液晶化合物保持在液晶状态的范围内。 

二向色性色素可以使用市售材料。 

<聚合引发剂> 

本组合物含有聚合引发剂。该聚合引发剂是能够引发聚合性液晶化合物等的聚合反应的化合物。作为聚合引发剂,优选可以通过光的作用产生活性自由基的光聚合引发剂。 

光聚合引发剂,例如举例有安息香化合物、二苯甲酮化合物、苯烷基酮化合物、酰基氧化膦化合物、三嗪化合物、碘鎓盐以及锍盐等。 

安息香化合物,例如举例有安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香异丙基醚、安息香异丁基醚等。 

二苯甲酮化合物,例如举例有二苯甲酮、邻苯甲酰基安息香酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。 

苯烷基酮化合物,例如举例有二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉-1-(4-甲硫基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基甲酮以及2-羟基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷-1-酮的低聚物等。 

酰基氧化膦化合物,例如举例有2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦以及双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦等。 

三嗪化合物,例如举例有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、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。 

聚合引发剂可以使用市售商品。作为市售的聚合引发剂,例如举例有“ィルガキュァ(Irgacure)907”、“ィルガキュァ184”、“ィルガキュァ651”、“ィルガキュァ819”、“ィルガキュァ250”、“ィルガキュァ369”(チバ·ジャパン(株));“セィクォ一ルBZ”、“セィクォ一ルZ”、“セィクォ一ルBEE”(精工化学(株));“カャキュァ一(kayacure)BP100”(日本化药(株));“カャキュァ一UVI-6992”(ダゥ社制);“ァデカォプトマ一SP-152”、“ァデカォプトマ一SP-170”((株)ADEKA);“TAZ-A”、“TAZ-PP”(日本シィベルヘグナ一社);及“TAZ-104”(三和ケミカル社)等。 

本组合物中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调节,通常相对于聚合性液晶化合物的含量100质量份,为0.1~30质量份。优选0.5~10质量份,更优选0.5~8质量份。聚合引发剂的含量如果是在该范围内,可以在由本组合物得到的涂布膜中所含聚合性液晶化合物的取向不被扰乱的情况下,使聚合性液晶化合物与聚合性非液晶化合物共聚,故而优选。 

<溶剂> 

本组合物含有溶剂。作为溶剂优选能够完全溶解聚合性液晶化合物、聚合性非液晶化合物以及二向色性色素的溶剂。同时,优选在本组合物聚合反应时显惰性的溶剂。 

作为溶剂,例如举例有,甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇丁基醚以及丙二醇单甲基醚等醇溶剂;醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯或者丙二醇甲基醚乙酸酯以及乳酸乙酯等酯溶剂;丙酮、甲基乙基甲酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮以及甲基异丁基酮等酮溶剂;戊烷、己烷以及正庚烷等脂肪族烃溶剂;甲苯以及二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂;四氢呋喃以及二甲氧基乙烷等醚溶剂;氯仿以及氯苯等含氯溶剂等。这些溶剂可以单独使用,也可以多个组合并用。 

溶剂的含量相对于本组合物的总量优选50~98质量%。换而言之,本组合物中的固体成分优选2~50质量%。固体成分在2质量%以上时,倾向于更易于得到本偏振光膜,故而优选。另外,该固体成分在50质量%以下时,由于本组合物的粘度低,本偏振光膜的厚度大致均一,具有本偏振光膜中不易出现不均匀的倾向,故而优选。同时,这样的固体成分,根据要制造的本偏振光膜的厚度来确定。 

本组合物可以含有上述成分之外的成分,作为这样的成分例如举例有控制聚合性液晶化合物等的聚合反应的聚合反应助剂。 

<聚合反应助剂> 

本组合物可以进一步地含有敏化剂。作为敏化剂,优选光敏化剂。作为该敏化剂,例如举例有氧杂蒽酮和噻吨酮等氧杂蒽酮系化合物(例如2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等),蒽以及含有烷氧基的蒽(例如,二丁氧基蒽等)等蒽化合物;吩噻嗪以及红荧烯等。 

本组合物含有敏化剂时,可以更促进本组合物中含有的聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物的聚合反应。这样的敏化剂的使用量,相对于聚合性液晶化合物的总量100质量份,优选0.1~30质量份,更优选0.5~10质量份,进一步优选0.5~8质量份。 

为了使聚合反应稳定进行,本组合物可适度含有阻聚剂。通过含有阻聚剂,可以控制聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物的聚合反应的进行程度。 

作为上述阻聚剂,例如举例有含有氢醌和含有烷氧基的氢醌、含有烷氧基的儿茶酚(例如丁基儿茶酚等)、焦性没食子酸,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-萘基胺类以及β-萘酚类等。 

本组合物中含有阻聚剂时,其含量相对于聚合性液晶化合物100质量份,优选0.1~30质量份,更优选0.5~10质量份,进一步优选0.5~8质量份。阻聚剂的含量如果是在该范围内,可以在不扰乱形成该偏振光膜所用的组合物中含有的聚合性液晶化合物的取向的情况下 进行聚合,因此该聚合性液晶化合物可以更完好地保持在液晶状态进行聚合。 

<流平剂> 

本组合物优选含有流平剂。该流平剂可调整本组合物的流动性,具有使涂敷了本组合物得到的涂布膜更平坦的功能,例如举例有表面活性剂等。该流平剂进一步优选,以聚丙烯酸酯化合物为主成分的流平剂以及以含有氟原子的化合物为主成分的流平剂所成群中选择的至少1种。另外,此处的聚丙烯酸酯化合物不含聚合性基团。 

聚丙烯酸酯化合物为主成分的流平剂,例如举例有“BYK-350”、“BYK-352”、“BYK-353”、“BYK-354”、“BYK-355”、“BYK-358N”、“BYK-361N”、“BYK-380”、“BYK-381”以及“BYK-392”[BYK Chemie社]等。 

作为以含有氟原子化合物为主成分的流平剂,例如举例有“Mega-fac(メガファック)R-08”、同“R-30”、同“R-90”、同“F-410”、同“F-411”、同“F-443”、同“F-445”、同“F-470”、同“F-471”、同“F-477”、同“F-479”、同“F-482”以及同“F-483”[DIC(株)];“Surflon(サ一フロン)S-381”、同“S-382”、同“S-383”、同“S-393”、同“SC-101”、同“SC-105”、“KH-40”以及“SA-100”[AGCセィミケミカル(株)];“E1830”、“E5844”[(株)Daikin Fine Chemical(ダィキンファィンケミカル)研究所];“ェフトップEF301”、同“EF303”、同”EF351”以及同“EF352”[三菱マテリァル电子化成(株)]等。 

本组合物中含有流平剂时,其含量相对于聚合性液晶化合物100质量份,优选0.3质量份以上,5质量份以下,进一步优选0.5质量份以上,3质量份以下。流平剂的含量在上述范围内,可以使聚合性液晶化合物容易地平行取向,并且倾向于使得到的本偏振光膜更平滑,故而优选。相对于聚合性液晶化合物,流平剂的含量超过上述范围时,得到的本偏振光膜容易出现不均匀,故而不优选。另外,本组合物可以含有2种以上流平剂。 

<本偏振光膜的形成方法> 

接着,针对由本组合物形成本偏振光膜的方法进行说明。首先,将本组合物涂敷在基材上或者基材上形成的取向膜上。优选涂敷在基材上形成的取向膜上。作为基材优选透明基材。 

<透明基材> 

透明基材是指具有能透过光、尤其是可见光的程度的透明性的基材。该透明性是相对于波长380~780nm范围内的光线,其透过率在80%以上的特性。具体的作为该透明基材,例如举例有玻璃基材或塑料基材。另外,作为构成塑料基材的塑料,例如举例有聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯系聚合物等聚烯烃;环状烯烃系树脂;聚乙烯醇;聚对苯二甲酸乙二酯; 聚甲基丙烯酸酯;聚丙烯酸酯;三醋酸纤维素、二醋酸纤维素以及纤维素乙酸酯丙酸酯等纤维素酯;聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯;聚砜;聚醚砜;聚醚酮;聚苯硫醚以及聚苯醚等塑料。其中,从容易由市场上购买以及透明性显著出发,特别优选纤维素酯、环状烯烃系树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚甲基丙烯酸酯。在制造本偏振光膜时使用这样的透明基材,从运输、保管该透明基材时不易引起破损、易于操作的观点出发,该透明基材上可以贴附支持基材等。同时,如后所述,由本偏振光膜制造圆偏振光板时,有时赋予塑料基材相位差性。此时,可以通过拉伸处理赋予塑料基材相位差性。另外,随后说明赋予透明基材相位差性的方法。 

纤维素酯是纤维素中所含羟基的至少一部分经乙酸酯化而成之物。这样的纤维素酯所成的纤维素酯膜在市场上容易购买到。市售的三醋酸纤维素膜有例如,“フジタック膜”(富士写真フィルム(株));“KC8UX2M”、“KC8UY”及“KC4UY”(コニカミノルタォプト(株))等。这样市售的三醋酸纤维素膜,可以直接地或者根据需要赋予相位差性后再用作透明基材。同时,可以对形成的透明基材表面实施防眩处理、硬质涂层处理、防静电处理或者防反射处理等表面处理后再作为透明基材使用。 

环状烯烃系树脂是指由例如降冰片烯或多环降冰片稀系单体等环状烯烃的聚合物或者共聚物(环状烯烃系树脂)构成之物,该环状烯烃系树脂可以部分含有开环结构。同时,含有开环部分的环状烯烃系树脂可以经氢化。进一步地,该环状烯烃系树脂,从不明显影响透明性、不明显增大吸湿性出发,可以是环状烯烃与链状烯烃或乙烯化芳香族化合物(苯乙烯等)的共聚物。同时该环状烯烃系树脂其分子内可以引入极性基团。 

当环状烯烃系树脂是环状烯烃与链状烯烃或含有乙烯基的芳香族化合物的共聚物时,该链状烯烃是乙烯或丙烯等,同时乙烯化芳香族化合物是苯乙烯、α-甲基苯乙烯以及烷基取代苯乙烯等。这样的共聚物中,来源于环状烯烃的结构单元的含有比例相对于环状烯烃系树脂的全结构单元,在50摩尔%以下,在例如15~50摩尔%左右的范围。当环状烯烃系树脂是环状烯烃与链状烯烃与乙烯化芳香族化合物得到的三元共聚物时,例如,来自链状烯烃的结构单元的含有比例相对于该环状烯烃系树脂的全结构单元在5~80摩尔%左右,来自乙烯化芳香族化合物的结构单元的含有比例是5~80摩尔%左右。这样的三元共聚物的环状烯烃系树脂在制造该环状烯烃系树脂时,有高价环状烯烃的使用量比较少的优点。 

环状烯烃系树脂容易在市场上购买到。作为市售的环状烯烃系树脂,例如举例有“Topas”[Ticona社(德国)];“ァ一トン”[JSR(株)];“ゼォノァ(ZEONOR)”及“ゼォネックス(ZEONEX)”[日本ゼォン(株)];“ァペル”[三井化学(株)制]等。这 样的环状烯烃系树脂例如通过溶剂铸塑法或熔融挤压法等公知的制膜方式制得膜(环状烯烃系树脂膜)。同时,还可使用市售的已成膜状态的环状烯烃系树脂膜。作为这样的市售环状烯烃系树脂膜例如举例有“ェスシ一ナ”以及“SCA40”[积水化学工业(株)];“ゼォノァフィルム”[ォプテス(株)];“ァ一トンフィルム”[JSR(株)]等。 

接着,简单说明赋予塑料基材的相位差性的方法。塑料基材,通过公知的拉伸方法可以赋予其相位差性。例如,准备好塑料基材被卷绕成滚筒的滚筒(卷筒体),塑料基材连续地从这样的卷筒体开卷输出,将开卷输出的塑料基材运送至加热炉。加热炉的设定温度在塑料基材的玻璃化转变温度附近(℃)~[玻璃化转变温度+100](℃)的范围内,优选玻璃化转变温度附近(℃)~[玻璃化转变温度+50](℃)的范围。该加热炉中,往塑料基材的前进方向或者与前进方垂直的方向拉伸时,调整运送方向或张力,使之以任意的角度倾斜,进行单轴或者双轴的热拉伸处理。拉伸的倍率通常在1.1~6倍左右的范围内,优选1.1~3.5倍左右的范围。同时,作为在倾斜方向拉伸的方法,如果是连续地将取向轴以期望的角度倾斜的方法即没有特别限定,可采用公知的拉伸方法。这样的拉伸方法可以列举例如日本专利特开昭50-83482号公报或日本专利特开平2-113920号公报记载的方法。 

透明基材的厚度,从具有能实际操作程度的重量以及可以确保其有充分的透明性出发,优选薄的,但过度薄会倾向于强度下降、可加工性低。玻璃基材的适当厚度例如在100~3000μm左右,优选100~1000μm。塑料基材的适当厚度在例如5~300μm左右,优选20~200μm。本偏振光膜用作后述圆偏振光板时,特别是作为移动机器用途的圆偏振光板使用时的透明基材厚度,优选更薄的,采用玻璃基材时优选厚度是100~500μm左右,采用塑料基材时厚度优选20~100μm左右。另外,在通过拉伸而赋予塑料基材相位差性时,拉伸后的厚度由拉伸前的厚度及拉伸倍率决定。 

<取向膜> 

制造本偏振光膜时使用的基材上,优选形成取向膜的。此时,本组合物涂敷在取向膜上。故而该取向膜优选具有涂布本组合物而不会溶解的抗溶剂性。同时优选在除去溶剂和使液晶取向的加热处理中具有耐热性的。作为这样的取向膜,可以使用取向性聚合物形成。 

作为上述取向性聚合物,例如可以举例有分子内具有酰胺键的聚酰胺或明胶类、分子内具有酰亚胺键的聚酰亚胺及其水解物即聚酰胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚噁唑、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸或聚丙烯酸酯类等聚合物。其中,优选聚乙烯醇。形成取向膜的这些取向性聚合物可以单独使用,也可以2种以上混合使用。 

取向性聚合物,作为在溶剂中溶解的取向性聚合物组合物(含有取向性聚合物的溶液),通过涂敷在基材上,可以在该基材上形成取向膜。作为该溶剂,例如举例有,水;甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂以及丙二醇单甲基醚等醇溶剂;醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇、甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯、丙二醇甲基醚乙酸酯以及乳酸乙酯等酯溶剂;丙酮、甲基乙基甲酮、环戊酮、环己酮、甲基戊基酮以及甲基异丁基酮等酮溶剂;戊烷、己烷以及庚烷等脂肪族烃溶剂;甲苯以及二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂;四氢呋喃以及二甲氧基乙烷等醚溶剂;氯仿以及氯苯等氯取代烃溶剂等。这些有机溶剂可以单独使用,也可以多个组合使用。 

同时为了形成取向膜,作为取向性聚合物组合物,可以使用市售取向膜材料。作为在市场出售的取向膜材料,例如举例有サンェバ一(注册商标,日产化学工业(株)制)或者ォプトマ一(注册商标,JSR(株))等。 

作为上述基材上形成取向膜的方法,例如举例有在上述基材上涂布上述取向性聚合物组合物或市售的取向膜材料,然后,通过退火,可以在上述基材上形成取向膜。这样得到的取向膜的厚度例如在10nm~10000nm的范围,优选10nm~1000nm的范围。 

为了对上述取向膜赋予取向锚定力,根据需要优选进行摩擦(摩擦法)。通过赋予取向锚定力可以使聚合性液晶化合物以期望的方向取向。 

作为通过摩擦法赋予取向锚定力的方法,例如举例有准备好卷绕有摩擦布的旋转的摩擦滚筒,基材上形成取向膜形成用涂布膜的层积体置于平台上,运送至旋转着的摩擦滚筒,使该取向膜形成用涂布膜与旋转着的摩擦滚筒接触的方法。 

同时,还可以使用所谓的光取向膜。光取向膜是指,通常通过将含有具有光反应性基团的聚合物或者单体与溶剂的组合物(以下有时称之为“形成光取向层所用的组合物”)涂敷在基材上,基材上形成光取向诱起层,通过偏振光(优选偏振光UV)照射而赋予光取向诱起层取向锚定力,从而形成有光取向层的取向膜。光反应性基团是通过光的照射(光照射)而产生液晶取向能力的基团。具体的,是通过光照射能发生生成物分子的诱发取向或异构化反应、二聚反应、光交联反应,或光分解反应那样的、引起液晶取向能力的光反应的基团。该光反应性基团中,发生二聚反应或者光交联反应的,有优良的取向性且形成偏振光膜时保持在近晶液晶状态,故而优选。作为发生以上反应的光反应性基团,优选含有不饱和键特别是双键的,特别优选含有由碳-碳双键(C=C键)、碳-氮双键(C=N键)、氮-氮双键(N=N键)、以及碳-氧双键(C=O键)所成群中选择的至少一个基团的。 

作为含有C=C键的光反应性基团,例如举例有乙烯基、多烯基、茋基、苯乙烯基吡啶 基、类杂茋基、查耳酮基以及肉桂酰基等。作为含有C=N键的光反应性基团例如举例有含有芳香族席夫碱以及芳香族腙等构造的基团。作为含有N=N键的光反应性基团,例如举例有偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族杂环偶氮基、双偶氮基以及甲臜基等或以氧化偶氮苯等为基本构造的基团。作为含有C=O的光反应性基团,例如举例有二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基以及马来酰亚胺基等。这些基团可以含有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧羰基、羟基、磺酸基以及卤化烷基等取代基团。 

其中,优选能发生光二聚反应的光反应性基团,优选肉桂酰基以及查耳酮基,因为在其光取向时必要的偏振光照射量比较少,并且,容易得到热稳定性和时间稳定性优异的光取向层。进一步来说,作为含有光反应性基团的聚合物,特别优选该聚合物侧链的末端部分具有构成桂皮酸构造的肉桂酰基的。 

作为形成光取向层所用的组合物的溶剂,优选溶解具有光反应性基团的聚合物以及单体的溶剂,作为该溶剂,例如举例有用于上述取向性聚合物组合物的溶剂。 

相对于形成光取向层所用的组合物,含有光反应性基团的聚合物或者单体的浓度可以根据含有该光反应性基团的聚合物或者单体的种类以及要制造的光取向膜的厚度进行适当调节,但以固体成分浓度来表示时,优选至少0.2质量%,特别优选0.3~10质量%的范围。同时,在不明显损害光取向膜的特性的范围内,该组合物可以包含聚乙烯醇或聚酰亚胺等高分子材料或光敏化剂。 

作为将形成光取向层所用的组合物涂敷在基材上的方法,可采用旋涂法、挤压法、凹版涂覆法、模具涂覆法、棒式涂覆法以及敷贴器法等涂布法,或柔印法等印刷法等公知的方法。另外,制造本偏振光膜时,通过后述卷对卷形式实施连续的制造方法时,该涂布方法通常采用凹版涂覆法、模具涂覆法或者柔印法等印刷法。 

另外,进行摩擦或者偏振光照射时,如果遮蔽,可以形成取向方向不同的多个区域(图案)。 

<本偏振光膜的制造方法> 

上述基材上或者基材上形成的取向膜上,涂敷本组合物且除去溶剂,得到涂布膜。作为涂敷方法(涂布方法),例如举例有与将取向性聚合物或者形成光取向层所用的组合物涂敷在基材上的方法相同的方法。 

接着,通过在涂布膜所含的聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物不发生聚合的条件下除去溶剂,形成涂布膜。作为除去方法,例如举例有自然干燥法、通风干燥法、加热干燥以及减压干燥法等。之后,使该涂布膜中所含聚合性液晶组合物显示近晶液晶相。 此时,优选利用该聚合性液晶化合物的特性,先使其液晶状态显示向列液晶相后,再使该向列液晶相转变为近晶液晶相的。如上所述液晶相的转变,采用首先将涂布膜所含的聚合性液晶化合物加热至显示向列液晶相温度以上的温度,接着将该聚合性液晶化合物冷却至显示近晶液晶相的温度等方法。 

上述涂布膜中聚合性液晶化合物显示近晶液晶相或者向列液晶相的温度,如前所述,预先通过对本组合物的织构观察求得。 

聚合性液晶化合物与聚合性非液晶化合物聚合时,为了使聚合性液晶化合物完好地保持在近晶液晶相,作为该聚合性液晶化合物,优选使用含有2种以上的聚合性液晶化合物的本组合物。使用调整了该2种以上的聚合性液晶化合物的含量比的本组合物有这样的优点,其经由向列液晶相形成近晶液晶相后,即使在本来显示结晶相的温度下,也可能暂时会处于过度冷却的状态,从而容易保持在高次近晶相的液晶状态。含有2种聚合性液晶化合物时,2种聚合性液晶化合物的含量比通常在1:99~50:50,优选5:95~50:50,更优选10:90~50:50。 

接着对聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物的聚合工序进行说明。 

涂布膜中的聚合性液晶化合物成为近晶液晶相后,一边保持在该近晶液晶相,一边通过在涂布膜上照射能量,使聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物聚合。由于本组合物含有聚合引发剂,优选可照射使聚合引发剂活化的能量,优选能量例如举例有光。作为照射光,根据该涂布膜中所含聚合引发剂的种类,或者聚合性液晶化合物与聚合性非液晶化合物的种类(特别是含有该聚合性液晶化合物的聚合基的种类)及其量,适当地在可见光、紫外光、以及激光所成群中选择光或通过活性电子束进行。其中,从容易控制聚合反应的进行或聚合中涉及的装置是在本领域中广泛使用的出发,优选紫外光。因此,优选预先选择好本组合物中含有的聚合性液晶化合物、聚合性非液晶化合物及聚合引发剂的种类,以使其能由紫外光进行聚合。同时在聚合时,紫外线照射同时还可以通过适当的冷却装置,冷却涂布膜以控制聚合温度。如果通过采用这样的冷却手段,能够在更低温下进行聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物的聚合,则有上述基材即使使用耐热性较低的材料也可以适当形成本偏振光膜的优点。另外,聚合时,通过遮蔽或显影,还可以得到带图案的本偏振光膜。 

通过上述之类的聚合,上述聚合性液晶化合物保持在近晶相、优选已例示的高次近晶相的液晶状态下聚合形成本偏振光膜。聚合性液晶化合物保持在近晶相的液晶状态聚合得到的本偏振光膜,伴随着上述二向色性色素的作用,与以往的主客体型偏振光膜即保持在 向列相的液晶状态使聚合性液晶化合物等聚合得到的偏振光膜比较,有偏振性能更高的优点。进一步地与只涂敷二向色性色素或溶致液晶的偏振光膜比较,有强度更高的优点。 

这样形成的本偏振光膜的厚度优选在0.5μm以上10μm以下的范围,进一步优选1μm以上5μm以下。因此,形成本偏振光膜所用的的涂布膜的厚度,是考虑得到的本偏振光膜的厚度后确定的。另外,本偏振光膜的厚度,是经干涉膜厚计或激光显微镜或者触针式膜厚计测定的。 

透明性可以通过浊度(Haze)值评估。优选浊度值在5%以下的,更优选2%以下的。 

同时,这样形成的本偏振光膜如上所述,特别优选X射线衍射测定中得到布拉格峰的。作为得到这样的布拉格峰的本偏振光膜,例如可列举显示来源于六角相或者结晶相的衍射峰的本偏振光膜。 

<本偏振光膜的连续制造方法> 

以上对本偏振光膜的制造方法进行了简要说明,商业中制造本偏振光膜时,要求是可以连续的制造本偏振光膜的方法。这样的连续制造方法是采用卷对卷形式的方法,根据场合称为”本制造方法”。另外,本制造方法以基材为透明基材的情况为中心进行说明。 

本制造方法包含例如, 

准备透明基材卷绕在第1卷芯上所得的第1滚筒的工序, 

由该第1滚筒连续地送出透明基材的工序, 

将形成上述光取向层所用的组合物连续地涂敷在透明基材上的工序, 

除去涂布的形成光取向层所用的组合物中的溶剂,在透明基材上连续形成第一涂布膜的工序, 

通过对该涂布膜进行偏振光UV照射,连续形成光取向层,形成光取向膜的工序, 

在该光取向膜上,连续涂敷本组合物的工序, 

通过在聚合性液晶化合物以及聚合性非液晶化合物不发生聚合的条件下干燥涂布的本组合物,在该光取向膜上连续形成第二涂布膜的工序, 

令该涂布膜中所含聚合性液晶化合物的液晶状态成为近晶液晶相后,一边保持在近晶液晶相,一边通过使聚合性液晶化合物聚合,连续得到偏振光膜的工序, 

将连续得到的含有透明基材、光取向膜和偏振光膜的层积体围绕第2卷芯卷绕,得到第2滚筒的工序。 

在此参照图1对本制造方法进行说明。 

透明基材围绕第1卷芯210A卷绕的第1滚筒210例如,可在市场容易地购买到。作为以 这样的滚筒的形态由市场购买到的透明基材,例如举例有已经例示的透明基材中的由纤维素酯、环状烯烃系树脂、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯或者聚甲基丙烯酸酯所成膜等。同时,当本偏振光膜作为圆偏振光板使用时,预先赋予了相位差性的透明基材也容易在市场购买到,例如举例有由纤维素酯、聚碳酸酯或者环状烯烃系树脂所成相位差膜等。 

接着,由上述第1滚筒210送出透明基材。送出透明基材的方法是在该第1滚筒210的卷芯210A中设置适当的旋转装置,通过该旋转装置旋转第1滚筒210。此外,也可以在第1滚筒210送出透明基材的方向,设置适当的辅助滚筒300,通过该辅助滚筒300的旋转装置送出透明基材。进一步地,也可以同时对第1卷芯210A以及辅助滚筒300设置旋转装置,在送出透明基材同时赋予其适度的张力。 

由上述第1滚筒210送出的透明基材,经过涂布装置211A时,通过该涂布装置211A在其表面上涂布形成光取向层所用的组合物。如上述的连续的涂敷形成光取向层所用的组合物的该涂布装置211A,通常是可以进行凹版涂覆法、模具涂覆法、柔印法等涂布的印刷装置。 

经过涂布装置211A的膜,将其运送至干燥炉212A,通过该干燥炉212A进行加热,从被涂布的该组合物中除去溶剂,在透明基材上连续形成第一涂布膜。作为干燥炉212A例如可使用热风式干燥炉等。干燥炉212A的设定温度,根据通过涂布装置211A涂布的形成光取向层所用的组合物中所含溶剂的种类等来确定。同时干燥炉212A可以划分为多个区域,划分的多个区域各自可以设定不同的温度,也可以配置串联的多个干燥炉,其各自设定温度可以不同。 

经过加热炉212A连续形成的第一涂布膜,持续地通过偏振光UV照射装置213A,可在第一涂布膜的表面或者透明基材侧的表面上由经偏振光UV照射,形成光取向层,形成光取向膜。 

这样连续形成的基材与光取向膜的层积体,接着通过经过涂布装置211B,将本组合物涂布在光取向膜上后,通过经过干燥炉212B,形成本组合物中所含聚合性液晶化合物呈现近晶液晶相的第二涂布膜。干燥炉212B除了用于除去光取向膜上涂布的本组合物中的溶剂,还用于给予本组合物热能量,使本组合物中所含聚合性液晶化合物由向列液晶相转变为近晶液晶相。为了使聚合性液晶化合物由向列液晶相转变为近晶液晶相,干燥炉212B可以进行多阶段的加热处理。即,干燥炉212B与干燥炉212A同样地可以划分为多个区域,划分的多个区域各自设定不同的温度,也可以配置串联的多个干燥炉,其各自设定温度不同。 

经由上述干燥炉212B的膜,将本组合物中所含的溶剂充分除去,第二涂布膜中聚合性液晶化合物保持在近晶液晶相,运送至光照射装置213B。通过该光照射装置213B的光照射, 使聚合性液晶化合物保持在近晶液晶相,与聚合性非液晶化合物一起通过光聚合连续在光取向膜上形成本偏振光膜。 

这样连续形成的本偏振光膜作为包含透明基材以及光取向膜的层积体围绕第2卷芯220A卷绕,得到第2滚筒220的形态。得到形成的绕有本偏振光膜的第2滚筒时,可以适当使用间隔物一起卷绕。 

如上所述,透明基材依次经过第1滚筒/涂布装置211A/干燥炉212A/偏振光UV照射装置213A/涂布装置211B/干燥炉212B/光照射装置213B,在透明基材上的光取向膜上连续制造本偏振光膜。 

同时,图1的本制造方法显示从透明基材至本偏振光膜的连续制造方法,但也可以例如,使透明基材依次通过第1滚筒/涂布装置211A/干燥炉212A/偏振光UV照射装置213A,连续形成的基材与光取向膜的层积体围绕在卷芯上,将该层积体以滚筒的形态制造,该层积体由该滚筒送出,送出的该层积体,依次通过涂布装置211B/干燥炉212B/光照射装置213B,制造出本偏振光膜。 

通过本制造方法得到的本偏振光膜,其形状为膜状且为长条状。该本偏振光膜用于后述液晶显示装置等时,可依据该液晶显示装置的规模等,裁剪成期望的尺寸使用。 

以上,以透明基材/光取向膜/本偏振光膜的层积体的形态为中心对本偏振光膜的构成以及制造方法进行说明,但作为含有本偏振光膜的层积体,可以从这样的层积体剥离光取向膜或透明基材,也可以是层积有透明基材/光取向膜/本偏振光膜之外的层或者膜的形态。作为这些层以及膜,如前所述,本偏振光膜可以进一步地含有相位差膜,也可进一步地含有防反射层或者增亮膜。 

同时,可以通过透明基材自身作为相位差膜,获得相位差膜/光取向膜/本偏振光膜的形态的圆偏振光板或者椭圆偏振光板。例如使用单轴拉伸得到的1/4波长板作为相位差膜时,通过设定偏振光UV的照射方向相对于透明基材的运送方向为大致45°,可通过卷对卷方式制造圆偏振光板。作为制造上述圆偏振光板时所使用的1/4波长板,优选具有对于可见光的面内相位差值随着波长变短而变小的特性的。 

同时,通过使用1/2波长板作为相位差膜,制作设定其慢轴与偏振光膜的吸收轴的角度错开的直线偏振光板滚筒,在与形成该偏振光膜的面相对的一侧进一步形成1/4波长板,可获得宽频带圆偏振光板。 

<本偏振光膜的用途> 

本偏振光膜可以用于各种各样的显示装置中。显示装置是含有显示元件的装置,含有 作为发光源的发光元件或者发光装置。作为显示装置,例如举例有液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置、无机电致发光(EL)显示装置、电子发射显示装置(例如场致发射显示装置(FED)、表面场发射显示装置(SED))、电子纸(使用电子油墨或电泳元件的显示装置、等离子体显示装置、投射型显示装置(例如栅状光阀(GLV)显示装置、含有数字微透镜设备(DMD)的显示装置)以及压电陶瓷显示器等。液晶显示装置包括透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、直视型液晶显示装置以及投影型液晶显示装置等的任一项。这些显示装置可以是显示2维图像的显示装置,也可以是显示3维图像的立体显示装置。 

本偏振光膜可以在特别是有机电致发光(EL)显示装置或者无机电致发光(EL)显示装置的显示装置中有效使用。 

图2以及图5是表示使用本偏振光膜的液晶显示装置(以下根据场合称之为“本液晶显示装置”。)10的截面构成的概略示意图。液晶层17夹在2片基材14a以及基材14b之间。 

图10是表示使用本偏振光膜的EL显示装置(以下根据场合称之为“本EL显示装置”)的截面构成的概略示意图。 

图11是表示使用本偏振光膜的投射型液晶显示装置的构成的概略示意图。 

首先对图2显示的本液晶显示装置10进行说明。 

基材14a的液晶层17侧配置有滤色器15。滤色器15配置在与夹持液晶层17的像素电极22相对的位置上,黑色矩阵20配置在与像素电极间的边界相对的位置上。透明电极16配置于液晶层17侧,以覆盖滤色器15以及黑色矩阵20。另外,滤色器15与透明电极16之间可以含有保护膜层(未在图中显示)。 

基材14b的液晶层17侧,有规律地配置有薄膜晶体管21与像素电极22。像素电极22夹着液晶层17,配置在与滤色器15相对的位置。薄膜晶体管21与像素电极22之间配置了含有连接孔(未在图中显示)的层间绝缘膜18。 

作为基材14a以及基材14b,使用玻璃基材以及塑料基材。这样的玻璃基材或塑料基材,采用与制造本偏振光膜时使用的透明基材的例示材料相同材质的材料。同时,本偏振光膜的透明基材可以兼作基材14a以及基材14b。制造基材上形成的滤色器15和薄膜晶体管21时,需要高温加热工序的场合优选玻璃基材或石英基材。 

薄膜晶体管根据基材14b的材质采用最合适的材料。作为薄膜晶体管21,例如举例有石英基材上形成的高温多晶硅晶体管、玻璃基材上形成的低温多晶硅晶体管、玻璃基材或者塑料基材上形成的非晶形硅晶体管。为使本液晶显示装置更小型,可以在基材14b上形 成干的驱动IC。 

透明电极16与像素电极22之间配置有液晶层17。为了使基材14a以及基材14b之间保持一定的距离,液晶层17中配置有间隔物23。另外,图2中虽图示柱状间隔物,该间隔物并不限定于柱状,只要能使基材14a以及基材14b间保持一定距离,形状可任意。 

基材14a以及基材14b形成的层中与液晶层17接触的面,可以分别配置能使液晶以期望的方向取向的取向层。另外,本偏振光膜可以安置于液晶盒内部,即,在与液晶层17接触面侧配置本偏振光膜。这样的形式称之为”内嵌(in cell)式”。 

各构件以基材14a、滤色器15以及黑色矩阵20、透明电极16、液晶层17、像素电极22、层间绝缘膜18以及薄膜晶体管21、及基材14b的顺序层积。 

这样的夹有液晶层17的基材14a以及基材14b中,14a以及基材14b的外侧,设置有偏振镜12a以及12b,其中至少1个的偏振镜包含本偏振光膜。 

进一步地,优选层积相位差层(例如1/4波长板或光学补偿膜)13a以及13b。偏振镜12a以及12b中,通过将本偏振光膜置入偏振镜12b中,可以赋予本液晶显示装置10将入射光变换为直线偏振光的功能。另外,根据液晶显示装置的构造或液晶层17中所含液晶化合物的种类,可以不配置相位差膜13a以及13b,当透明基材为相位差膜,使用含有本偏振光膜的(椭)圆偏振光板时,由于该相位差膜可以作为相位差层,因此也可以省略图2的相位差层13a以及/或者13b。含有本偏振光膜的偏振镜的光射出侧(外侧)可以进一步地设置偏振光膜。 

同时,含有本偏振光膜的偏振镜的外侧(本偏振光膜进一步地设置有偏振光膜时,在其外侧),为防止外部光的反射可以设置防反射膜。 

如上所述,图2的本液晶显示装置10的偏振镜12a或者12b中可以使用本偏振光膜。 

通过将本偏振光膜设置在偏振镜12a以及/或者12b中,有最终达到本液晶显示装置10进一步薄型化的效果。 

本偏振光膜用于偏振镜12a或者12b中时,对其层积顺序无特别限制。对此参照图2虚线围成的A以及B部分的扩大图说明。 

图3是图2的A部分的扩大截面示意图。图3的(A1)显示偏振镜100作为偏振镜12a使用时,在相位差层13a侧按本偏振光膜3、光取向膜2以及透明基材1的顺序设置。同时,图3的(A2)显示在相位差层13a侧按透明基材1、光取向膜2以及本偏振光膜3的顺序设置。 

图4是图2的B部分的扩大示意图。图4的(B1)显示偏振镜100作为偏振镜12b使用时,在相位差膜13b侧按透明基材1、光取向膜2以及本偏振光膜3的顺序设置。同时,图4的(B2)显示偏振镜100作为偏振镜12b使用时,在相位差层13b侧按本偏振光膜3、光取向膜2以及 透明基材1的顺序设置。 

偏振镜12b的外侧,设置有作为发光源的背光模组19。背光模组19含有光源、导光体、反射板、扩散片以及视角调整片。作为光源,例如举例有电致发光、冷阴极管、热阴极管、发光二极管(LED)、激光器光源以及汞灯等。同时,可以对照光源特性,选择本偏振光膜的种类。 

本液晶显示装置10为透射型液晶显示装置时,用来自背光模组19中光源产生的白色光入射导光体,经反射板变换光路在扩散片中扩散。扩散光通过视角调整片调整为期望的指向性,由背光模组19入射偏振镜12b中。 

作为无偏振的入射光,只有某一种直线偏振光透过液晶面板的偏振镜12b。该直线偏振光通过相位差层13b变换为圆偏振光或者椭圆偏振光,依次透过基材14b、像素电极22等到达液晶层17。 

根据与此处的像素电极22相对的透明电极16之间电位差的有无,液晶层17中所含液晶分子的取向状态变化,控制由本液晶显示装置10射出的光的亮度。当液晶层17在偏振光直接透过其的取向状态时,此偏振光透过液晶层17、透明电极16,某种特定波长范围的光透过滤色器15到达偏振镜12a,液晶显示装置会显示滤色器确定的颜色最大亮度。 

相反地,当液晶层17在改变偏振光使其透过的取向状态时,透过液晶层17、透明电极16以及滤色器15的光在偏振镜12a中被吸收。通过此,该像素显示黑色。在这2个状态的中间的取向状态时,由本液晶显示装置10射出的光的亮度也在上述两者中间,则此时像素显示中间色。 

本液晶显示装置10为半透射型液晶显示装置时,优选使用本偏振光膜的偏振光层侧进一步地层积1/4波长板所成之物(圆偏振光板)。此时,像素电极22含有透明材料形成的透射部,光反射材料形成的反射部,透射部中显示与上述透射型液晶显示装置同样的图像。另一方面,在反射部,外部光射入液晶显示装置中,通过本偏振光膜进一步地具有的1/4波长板的作用,透过本偏振光膜的圆偏振光通过液晶层17,经像素电极22反射,从而用于显示。 

接着,对使用本偏振光膜的本EL显示装置30,参照图8进行说明。本EL显示装置中使用本偏振光膜时,优选将本偏振光膜做成圆偏振光板(以下有时称之为”本圆偏振光板”。)后使用。本圆偏振光板通常有2个实施形态。因此,在对本EL显示装置30的构成等进行说明前,对本圆偏振光板的2个实施形态,参照图6进行说明。 

图6的(A)表示本圆偏振光板110的第1实施形态的截面示意图。该第1实施形态是偏振镜100中本偏振光膜3上进一步地设置相位差层(相位差膜)4的本圆偏振光板110。图6的(B)表 示本圆偏振光板110的第2实施形态的截面示意图。该第2实施形态是作为制造偏振镜100时使用的透明基材,使用预先赋予了相位差性的透明基材1(相位差膜4),因此透明基材1是自身兼备有作为相位差层4的功能的本圆偏振光板110。 

此处,对本圆偏振光板110的制造方法进行说明。圆偏振光板110的第2实施形态如上所述,制造本偏振光膜100的本制造方法中,可以通过使用预先被赋予了相位差性的透明基材1,即相位差膜作为透明基材来进行制造。圆偏振光板110的第1实施形态,在由本制造方法B制造而成的本偏振光膜3上贴合相位差膜,形成相位差层4即可。另外,通过本制造方法B,以第2滚筒220的形态制造本偏振光膜100时,可以由该第2滚筒220开卷输出本偏振光膜100,裁剪为规定的尺寸后,在裁剪后的本偏振光膜100上贴合相位差膜;但也可以准备好相位差膜围绕卷芯卷绕的第3滚筒,连续制造形状为膜状并且长条状的本圆偏振光板110。 

对圆偏振光板110的第1实施形态的连续制造方法,参照图7进行说明。这样的制造方法由如下工序构成: 

在由上述第2滚筒220连续开卷输出本偏振光膜100同时,由卷绕着相位差膜的第3滚筒230连续开卷输出上述相位差膜的工序, 

将上述第2滚筒220开卷输出的本偏振光膜100上设有的偏振光层与由上述第3滚筒卷开卷输出的上述相位差膜连续贴合,形成本圆偏振光板110的工序, 

形成的本圆偏振光板110绕入第4卷芯240A,得到第4滚筒240的工序。 

以上对本圆偏振光板110的第1实施形态的制造方法做了说明,偏振镜100中的本偏振光膜3与相位差膜贴合时,可以使用适当的粘合剂,通过由该粘合剂形成的粘合层,将本偏振光膜3与相位差膜贴合。 

接着对含有本圆偏振光板110的本EL显示装置参照图8进行说明。 

本EL显示装置30是在形成像素电极35的基材33上,由作为发光源的有机功能层36以及阴极电极37层积形成。在与夹有基材33的有机功能层36相对的一侧,配置了圆偏振光板31,这样的圆偏振光板31使用本圆偏振光板110。通过对像素电极35施加正电压,阴极电极37施加负电压,像素电极35以及阴极电极37之间通入直流电流,有机功能层36发光。作为发光源的有机功能层36是由电子输送层、发光层以及空穴输送层组成。由有机功能层36射出的光,经过像素电极35、层间绝缘膜34、基材33、圆偏振光板31(本圆偏振光板110)。虽然是对含有有机功能层36的有机EL显示装置进行的说明,也适用于含有无机功能层的无机EL显示装置。 

制造本EL显示装置30,首先在基材33上形成期望的形状的薄膜晶体管40。之后使层间绝缘膜34成膜,接着用溅射法使像素电极35成膜,形成图案,然后,层积成有机功能层36。 

接着,在基材33的设有薄膜晶体管40的一面的反面,设置圆偏振光板31(本圆偏振光板110)。 

本圆偏振光板110作为圆偏振光板31使用时,对其层积顺序参照图8的虚线包围的C部分的扩大图进行说明。本圆偏振光板110作为圆偏振光板31使用时,该本圆偏振光板110中相位差层4配置在基材33侧。图9的(C1)是本圆偏振光板110的第1实施方式作为圆偏振光板31使用的扩大图,图9的(C2)是本圆偏振光板110的第2实施方式作为圆偏振光板31使用的扩大图。 

接着对本EL显示装置30的本偏振光膜31(圆偏振光板110)之外的构件进行简单说明。 

作为基材33,例如举例有蓝宝石玻璃基材、石英玻璃基材、苏打玻璃基材以及氧化铝等陶瓷基材;铜等金属基材;塑料基材等。虽然在图中没有显示,基材33上可以形成热传导性膜。作为热传导性膜,例如举例有金刚石薄膜(DLC等)等。像素电极35为反射型时,光向与基材33反向的方向出射。因此不仅是透明材料,也可以使用不锈钢等非透过材料。基材可以是单独形成的,也可以是用黏合剂将多个基材黏合而成的层积基材。同时,这些基材不限于板状,也可以是膜。 

作为薄膜晶体管40例如可使用多晶硅晶体管等。薄膜晶体管40设置于像素电极35的端部,其大小在10~30μm左右。另外,像素电极35的大小在20μm×20μm~300μm×300μm左右。 

基材33上设置有薄膜晶体管40配线电极。配线电极的电阻低,其与像素电极35电连接后有抑制电阻值的功能,一般的这种配线电极使用含有Al、Al以及过渡金属(除去Ti)、Ti或者氮化钛(TiN)中的任意1种或者2种以上的。 

薄膜晶体管40与像素电极35间设置层间绝缘膜34。层间绝缘膜34可以是SiO2等氧化硅、氮化硅等无机材料经溅射或真空蒸镀成膜的材料、用SOG(スピン·オン·グラス;旋涂式玻璃法)形成的氧化硅层、光刻胶、聚酰亚胺以及丙烯酸树脂等树脂系材料的涂膜等有绝缘性的材料的任一项。 

层间绝缘膜34上形成肋状物41。肋状物41配置于像素电极35的周围部(邻接像素间)。作为肋状物41的材料,例如举例有丙烯酸树脂以及聚酰亚胺树脂等。肋状物41的厚度优选1.0μm以上,3.5μm以下,更优选1.5μm以上,2.5μm以下。 

接着对作为透明电极的像素电极35、作为发光源的有机功能层36和阴极电极37形成的EL元件进行说明。有机功能层36各自至少含有1层的空穴输送层以及发光层,例如依次含 有电子注入输送层、发光层、空穴输送层以及空穴注入层。 

作为像素电极35,例如举例有ITO(掺杂锡的氧化铟)、IZO(掺杂锌的氧化铟)、IGZO、ZnO、SnO2以及In2O3等,特别优选ITO或IZO。像素电极35的厚度,只要是将空穴充分注入的厚度即可,优选10~500nm左右。 

像素电极35可以通过蒸镀法(优选溅射法)形成。作为溅射气体,无特别限制,可使用Ar、He、Ne、Kr以及Xe等惰性气体或者这些气体的混合气体。 

作为阴极电极37的构成材料可使用K、Li、Na、Mg、La、Ce、Ca、Sr、Ba、Al、Ag、In、Sn、Zn以及Zr等金属元素,为了提高电极的工作稳定性,优选使用由例示金属元素中选择2种成分或者3种成分的合金体。作为合金体,优选例如Ag·Mg(Ag:1~20at%)、Al·Li(Li:0.3~14at%)、In·Mg(Mg:50~80at%)以及Al·Ca(Ca:5~20at%)等。 

阴极电极37通过蒸镀法以及溅射法形成。阴极电极37的厚度在0.1nm以上,优选1~500nm以上。 

空穴注入层具有使由像素电极35注入空穴变得容易的功能,空穴输送层具有输送空穴的功能以及阻碍电子的功能,称为电荷注入层或电荷输送层。 

对发光层的厚度、空穴注入层与空穴输送层的合并厚度以及电子注入输送层的厚度没有特别限定,虽根据形成方法可不同,但优选5~100nm左右的。空穴注入层或空穴输送层可以使用各种有机化合物。形成空穴注入输送层、发光层以及电子注入输送层时,从可以形成均质薄膜的点考虑,可以使用真空蒸镀法。 

作为发光源的有机功能层36,可以使用利用单线态激子的发光(荧光)的材料、利用三线态激子的发光(磷光)的材料、含有利用单线态激子的发光(荧光)的材料与利用三线态激子的发光(磷光)的材料的材料、通过有机物形成的材料、含有通过有机物形成的材料与通过无机物形成的材料的材料、高分子材料、低分子材料、含有高分子材料与低分子材料的材料等。但是不限定于此,使用作为EL元件所用的公知的各种各样材料的有机功能层36可以用于本EL显示装置30中。 

阴极电极37与封装盖39之间的空间中配置有干燥剂38,因为有机功能层36不耐湿。通过干燥剂38吸收水分可以防止有机功能层36的劣化。 

图10表示本EL显示装置30的其他方式的截面构成的概略图。该本EL显示装置30具有使用了薄膜封止膜41的封闭构造,也可以由阵列基材的反面得到出射光。 

作为薄膜封止膜41,优选使用在电解电容的膜上蒸镀有DLC(类金刚石)的DLC膜。DLC膜有非常难以被水分渗透的特性,防湿性能较高。同时,可以将DLC膜等直接蒸镀在电极 37的表面形成。同时,也可以树脂薄膜和金属薄膜多层层积形成薄膜封膜41。 

如上所述,提供一种本发明涉及的具有新颖性的偏振光膜(本偏振光膜),以及含有本偏振光膜的具有新颖性的显示装置(本液晶显示装置以及本EL显示装置)。 

最后,对使用本偏振光膜的投射型液晶显示装置进行说明。 

图11是表示使用本偏振光膜的投射型液晶显示装置的概略图。 

该投射型液晶显示装置的偏振镜142以及/或者偏振镜143使用本偏振光膜。 

作为发光源的光源(例如高压汞灯)由111射出的光线束,首先经过第1透镜阵列112、第2透镜阵列113、偏振光转换元件114、复合透镜115,实现在反光线束截面的亮度的均一化与偏振光化。 

具体地,由光源111射出的光线束,通过微透镜112a形成为矩阵状的第1透镜阵列112被分隔成多个微小光线束。配置第2透镜阵列113以及复合透镜115,以使被分割的光线束分别照射作为照明对象的3个液晶面板140R、140G、140B的整体,因此,各液晶面板入射侧表面整体形成大致均一的照度。 

偏振光变换元件114由偏振光束分离阵列构成,配置在第2透镜阵列113与复合透镜115之间。由此,可将来自光源的无规偏振光预先转换为具有特定偏振光方向的偏振光,降低在后述入射侧偏振镜的光量损失,实现提高画面亮度的效果。 

如上所述的亮度均一化以及偏振光化的光,经由反射镜122,依次通过分色镜121、123、132将RGB的3原色分离,分离至红色通道、绿色通道、蓝色通道、分别入射至液晶面板140R、140G、140B。 

液晶面板140R、140G、140B中,分别在其入射侧配置有偏振镜142,出射侧配置有偏振镜143。该偏振镜142、偏振镜143可以使用本偏振光膜。 

RGB各光路中配置的偏振镜142以及偏振镜143,配置成各自的吸收轴正交。各光路中配置的各液晶面板140R、140G、140B,具有将通过图像信号控制的每个像素的偏振光状态变换为光量的功能。 

本偏振光膜100通过选择适合对应通道的二向色性色素的种类,作为蓝色通道、绿色通道以及红色通道中任一光路中耐久性均优异的偏振光膜都是有用的。 

根据液晶面板140R、140G、140B的图像数据,根据以每个像素不同的透射率透射入射光制成的光学像,在十字分色棱镜150中合成,通过投影透镜170,在投影屏180上放大投影。 

作为电子纸,可列举通过光学各向异性和染料分子取向那样的分子进行显示的装置; 通过电泳、粒子移动、晶粒转动、相变化之类的粒子进行显示的装置;通过膜的一端进行移动来进行显示的装置;通过分子的发色/相变化进行显示的装置;通过分子的光吸收进行显示的装置;通过电子与空穴结合产生自发光来进行表示的装置等。更具体地,可列举微胶囊型电泳、水平移动型电泳、垂直移动型电泳、球状扭转球型、磁性扭转球型、圆柱扭转球型、带电碳粉、电子粉流体、磁泳型、磁性热感式、电润湿、光散射(透明/白浊变化)、胆甾液晶/光导电层、胆甾液晶、双稳定性向列液晶、强介电性液晶、二色性色素·液晶分散型、可动膜、根据无色染料的换色、光致变色、电致变色、电沉积、柔性有机EL等。电子纸不仅可应用于文本或图像的个人用途,还可应用于广告显示(标牌)等。根据本偏振光膜,可减小电子纸的厚度。 

作为立体显示装置,例如已提案(日本专利特开2002-185983号公报)的微偏振光膜(μPol)那样的交替排列不同的相位差膜的方法,本发明的光学膜作为偏振光膜使用时,可通过印刷、喷墨、光刻技术等容易地形成图案,因此,可缩短显示装置的制造工序,并且不再需要相位差膜。 

实施例

以下,通过实施例进一步地详细说明本发明。下述实施例中的”%”以及”份”,只要没有特别记载,表示质量%以及质量份。 

本实施例中,使用下述聚合性液晶化合物。 

化合物(1-6)(下述式(1-6)表示的化合物) 

化合物(1-6)是通过Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115,321-328(1996)记载的方法合成。 

〔相转变温度的测定〕 

化合物(1-6)的相转变温度,是通过求出由化合物(1-6)所成膜的相转变温度而确定,其操作如下。 

玻璃基材上形成的取向膜上,形成由化合物(1-6)所成的膜,边加热,边通过偏振光显微镜(BX-51,奥林巴斯社制)的织构观察确定相转变温度。由化合物(1-6)所成膜,可确定其升温至120℃后,降温时,在112℃时相转变为向列相,在110℃时相转变为近晶A相,在94℃时相转变为近晶B相。 

化合物(1-7)(下述式(1-7)表示的化合物) 

化合物(1-7)参考上述化合物(1-6)的合成而合成。 

〔相转变温度的测定〕 

与测定化合物(1-6)的相转变温度同样的测定方式确定化合物(1-7)的相转变温度。化合物(1-7)升温至140℃后,降温时,在133℃时相转变为向列相,在118℃时相转变为近晶A相,在78℃时相转变为近晶B相。 

实施例1 

〔本组合物等的配制〕 

混合下述成分,在80℃下搅拌1小时,得到本组合物(形成偏振光膜所用的组合物) 

聚合性液晶化合物;化合物(1-6)                    75份 

                  化合物(1-7)                    25份 

                  二向色性色素;化合物(2-1-1)    2.5份 

日本专利第3687130号公报记载的D10色素 

聚合引发剂; 

1-羟基环己基苯基酮 

((ィルガキュァ184:汽巴精化有限公司(チバスペシャルティケミカルズ社)制) 

6份 

流平剂:BYK 361N(BYK-Chemie社制)                    1.5份 

聚合性非液晶化合物;多官能丙烯酸酯(4-5)            5.0份 

溶剂:环戊酮                                        250份 

〔相转变温度的测定〕 

与化合物(1-6)以及化合物(1-7)同样地,求出按照如上所述方式配制的本组合物中所含的聚合性液晶化合物的相转变温度。升温至140℃,降温时,在109℃时相转变为向列相,未形成相分离状态,在98℃时相转变为近晶A相,未形成相分离状态的,在74℃时相转变为近晶B相,未形成相分离状态的。 

<本偏振光膜的制造以及评价> 

1.取向膜的形成 

作为透明基材使用玻璃基材。 

该玻璃基材上,通过旋涂法涂布聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型,和光纯药工业株式会社制)的2质量%水溶液(形成取向层所用的组合物),干燥后形成厚度100nm的膜。接着,对得到的膜的表面施行摩擦处理形成取向层,制作偏振光膜。摩擦处理使用半自动摩擦装置(商品名:LQ-008型,常阳工学株式会社制),通过布(商品名:YA-20-RW,吉川化工株式会社制),在压距0.15mm,转速500rpm,16.7mm/s的条件下进行。经过这样的摩擦处理,在玻璃基材上得到形成有取向膜的积层体1。 

2.偏振光膜的形成 

层积体1的取向膜上,通过旋涂法涂布形成上述偏振光膜所用的组合物,在120℃的热板上加热干燥1分钟,迅速冷却至室温,在上述取向膜上形成涂布膜。这样的涂布膜中所含聚合性液晶化合物的液晶状态为近晶B相。接着,用UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ゥシォ电机株式会社制),通过在曝光量2000mJ/cm2(313nm基准)下对涂布膜照射紫外线,该涂布膜中所含聚合性液晶化合物保持在上述液晶状态下聚合,由该涂布膜制作偏振光膜。此时通过激光显微镜(奥林巴斯株式会社社制OLS3000)测定偏振光膜的厚度,为1.6μm。 

3.X射线衍射测定 

对于得到的偏振光膜,使用X射线衍射装置X’Pert PRO MPD(スペクトリス株式会社制)进行X射线衍射测定。使用Cu作为靶,在X射线管电流40mA,X射线管电压45kV的条件下产生的X射线通过固定发散狭缝1/2°由取向方向入射,在扫描范围2θ=4.0~40.0°的范围内以2θ=0.01671°的步宽进行扫描测定的结果,在2θ=20.24°附近得到半峰宽度(FWHM)=大约0.1718°的尖锐的布拉格峰。同时,由与偏振光膜表面平行并且与取向方向垂直的方向的入射也得到同等结果。根据峰位置求出的晶格周期(秩序周期)(d)大约是由此可知形成了反映高次近晶相的构造。 

4.二色比(DR)的测定 

按以下方法测定二色比。 

使用在分光光度计(岛津制作所株式会社制UV-3150)上设置有附带起偏器的折叠装置的装置,通过双射线法,测定最大吸收波长在透射轴方向的吸光度(A1)及吸收轴方向的吸光度(A2)。该折叠装置在参比侧安装有截断50%光量的网筛。用测定的透射轴向的吸光度(A1)以及吸收轴向的吸光度(A2)的值算出比(A2/A1),作为二色比。二色比越高,则偏振光膜的特性越优异。吸收轴向的吸光度(A2)的最大吸收波长以及此波长的二色比的测定结果在表1中显示。 

5.浊度值的测定 

为确认本偏振镜的透明性,用浊度仪(HZ-2;スガ试验机(株)制)测定浊度值。其测定结果在表1中显示。 

实施例2~8、参考例1、比较例1~2除改变聚合性非液晶化合物的种类与含量之外,其它均同样地制成本组合物。同时,比较例3在不加入聚合性非液晶化合物的条件下制作组合物,涂布以及在120℃下干燥后迅速移动至70℃的热板上后,在UV曝光下制作偏振光膜。分别测定的结果在表1中显示。 

实施例9~15中二向色性色素改为下述结构式(2-3-1),除聚合性非液晶化合物的种类与含量改变之外,其它与实施例1同样地制作偏振光膜。分别测定的结果在表1中显示。 

表1 

实施例1~15未出现相分离状态,显示出良好的平行取向性与高度的二向色性。良好的平行取向性是因为聚合性液晶化合物显示向列液晶相,高度的二向色性是因为聚合性液晶化合物显示近晶液晶相。 

工业上的可利用性 

本偏振光膜适用于作为显示装置(显示器)。因此,能制造这样的本偏振光膜的本组合物在工业上有高度使用价值。 

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