專利名稱:偏振片、光學(xué)薄膜以及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種偏振片。另外,本發(fā)明還涉及一種使用該偏振片的光學(xué)薄膜。進(jìn)而,還涉及一種使用該偏振片、光學(xué)薄膜的液晶顯示裝置、有機(jī)EL顯示裝置、CRT、PDP等圖像顯示裝置。
背景技術(shù):
在鐘表、移動(dòng)電話、PDA、筆記本電腦、個(gè)人電腦用監(jiān)視器、DVD播放器、TV等中,液晶顯示裝置正在市場(chǎng)中快速普及。液晶顯示裝置是使利用液晶的轉(zhuǎn)換引起的偏振狀態(tài)變化可視化的裝置,根據(jù)其顯示原理,可以使用偏振鏡。特別是TV等用途要求越來越高的亮度還有對(duì)比度的顯示,就偏振鏡而言,更亮(高透過率)、更高對(duì)比度(高偏振度)的偏振鏡正在被開發(fā)和引入。
作為偏振鏡,例如在聚乙烯醇中吸附碘并拉伸的結(jié)構(gòu)的碘系偏振鏡具有高透過率、高偏振度,所以被廣泛使用(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。但是,由于碘系偏振鏡在短波長(zhǎng)側(cè)的偏振度相對(duì)較低,所以在短波長(zhǎng)側(cè)存在黑顯示的藍(lán)色脫落、白顯示的黃色調(diào)等色相上的問題點(diǎn)。
另外,碘系偏振鏡在吸附碘時(shí)容易發(fā)生不均。所以,特別是在黑顯示時(shí),可以作為透過率的不均被檢測(cè)出,使其辨識(shí)性降低。作為解決該問題的方法,例如有提議使吸附在碘系偏振鏡中的碘的吸附量增加,使黑顯示時(shí)的透過率達(dá)到人眼的感知界限以下的方法;或者采用難以發(fā)生不均本身的拉伸加工的方法等。但是,前者的問題在于,使白顯示時(shí)的透過率與黑顯示時(shí)的透過率同時(shí)降低,顯示本身變暗。另外,后者的問題在于,需要置換加工本身,生產(chǎn)率降低。
另外,以往偏振鏡在其兩面使用聚乙烯醇系膠粘劑,而作為夾持三乙酰纖維素薄膜等保護(hù)薄膜的偏振片使用。但是,聚乙烯醇系膠粘劑如果在高溫、高濕下長(zhǎng)時(shí)間放置,則吸濕、粘接力降低,所以薄膜容易剝離,偏振片的尺寸穩(wěn)定性降低,產(chǎn)生液晶顯示器的色相變化。
例如,提議有通過使用氨基甲酸酯預(yù)聚物作為膠粘劑來提高膠粘性和耐濕性的偏振片(參照專利文獻(xiàn)2)。另外,還提議有使用含有水溶性環(huán)氧化合物的聚乙烯醇系膠粘劑作為膠粘劑來皂化處理三乙酰纖維素表面而使其粘接力提高的方法(參照專利文獻(xiàn)3)。另外,還提議有通過用熱固化性膠粘劑粘接偏振鏡和保護(hù)薄膜來改進(jìn)膠粘性和耐濕熱性的偏振片(參照專利文獻(xiàn)4、專利文獻(xiàn)5、專利文獻(xiàn)6)。進(jìn)而,還提議有通過使用聚碳酸酯薄膜作為保護(hù)薄膜代替耐熱性差的三乙酰纖維素來改進(jìn)膠粘性、耐熱性的偏振片(參照專利文獻(xiàn)7)。但是,使用熱固化性膠粘劑作為膠粘劑的構(gòu)件,固化時(shí)需要的條件為高溫、長(zhǎng)時(shí)間,給偏振鏡的光學(xué)特性帶來不良影響的可能性高,另外還會(huì)引起生產(chǎn)率的降低。另外,在使用濕氣固化型聚氨酯樹脂的情況下,粘接力牢固,但耐水性不充分,偏振片在被放置于濕熱環(huán)境的情況下或被浸漬于水中的情況下,保護(hù)薄膜剝脫。作為解決這些問題的方法,提議有單組份型硅酮系濕氣固化型膠粘劑(參照專利文獻(xiàn)8)。
專利文獻(xiàn)1特開2001-296427號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平7-120617號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開平9-258023號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開平8-101307號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5特開平8-216315號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6特開平8-254669號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7特開平8-240716號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8專利第3373492號(hào)說明書發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,提供一種在偏振鏡的一面或兩面層疊有保護(hù)薄膜的偏振片,其在短波長(zhǎng)側(cè)具有高偏振度而且膠粘性良好。
另外,本發(fā)明的目的還在于,提供一種具有高透過率和高偏振度、且膠粘性良好的偏振片。另外,本發(fā)明的目的還在于,提供一種耐久性良好、并能抑制黑顯示時(shí)的透過率不均的偏振片。
另外,本發(fā)明的目的還在于,提供一種使用了該偏振片的光學(xué)薄膜。進(jìn)而,本發(fā)明的目的還在于,提供一種使用了該偏振片、光學(xué)薄膜的圖像顯示裝置。
本發(fā)明人等為了解決上述課題而進(jìn)行了潛心研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),利用以下所示的偏振片可以達(dá)到上述目的,從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明涉及一種偏振片,其借助膠粘劑層在偏振鏡的一面或兩面層疊有保護(hù)薄膜,其中,偏振鏡是由在以含有碘系吸光體的透光性的水溶性樹脂所形成的基質(zhì)中分散有微小區(qū)域的結(jié)構(gòu)的薄膜構(gòu)成,膠粘劑層是由含有樹脂的膠粘劑所形成,所述的樹脂通過活性能量線或活性物質(zhì)發(fā)生固化。
上述偏振鏡的微小區(qū)域優(yōu)選由取向的雙折射材料形成。另外,上述雙折射材料優(yōu)選至少在取向處理時(shí)刻顯示液晶性。
上述本發(fā)明的偏振鏡優(yōu)選將由透光性的水溶性樹脂和碘系吸光體所形成的碘系偏振鏡作為基質(zhì),另外在上述基質(zhì)中,分散有微小區(qū)域。微小區(qū)域優(yōu)選由取向的雙折射材料形成,特別優(yōu)選微小區(qū)域由顯示液晶性的材料形成。這樣,除了由碘系吸光體引起的吸收二色性的功能之外,同時(shí)具有散射各向異性的功能,由此通過2個(gè)功能的協(xié)同效果,提高偏振性能,得到兼顧透過率和偏振度的辨識(shí)性良好的偏振鏡。
其中,碘系吸光體是指由碘構(gòu)成的、吸收可見光的種,通常通過透光性的水溶性樹脂(特別是聚乙烯醇系樹脂)與聚碘離子(I3-、I5-等)的相互作用而產(chǎn)生。碘系吸光體也稱為碘配位化合物。聚碘離子是由碘和碘化物離子生成的。
各向異性散射的散射性能是由基質(zhì)和微小區(qū)域的折射率差引起的。形成微小領(lǐng)域的材料,例如,如果為液晶性材料,與基質(zhì)的透光性的水溶性樹脂相比,因?yàn)棣的波長(zhǎng)分散高,所以散射的軸的折射率差越在短波長(zhǎng)側(cè)越大,越是短波長(zhǎng)散射量越多。因此,越是短波長(zhǎng)偏振性能的改善效果越大,彌補(bǔ)了碘系偏振鏡具有的短波長(zhǎng)側(cè)的偏振性能相對(duì)較低,可以實(shí)現(xiàn)高偏振光且色相中性的偏振鏡。
另外,本發(fā)明的偏振片通過含有可被活性能量線或活性物質(zhì)固化的樹脂的膠粘劑,形成偏振鏡與保護(hù)薄膜的膠粘劑層,膠粘性良好,另外,耐久性方面也良好。
在上述偏振片中,優(yōu)選偏振鏡的微小區(qū)域的雙折射為0.02以上。就用于微小區(qū)域的材料而言,從獲得更大的各向異性散射功能的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選使用所述具有雙折射的材料。
在所述偏振片中,形成偏振鏡的微小區(qū)域的雙折射材料和透光性的水溶性樹脂相對(duì)于各光軸方向的折射率差,優(yōu)選在顯示最大值的軸方向的折射率差(Δn1)為0.03以上,且在與Δn1方向正交的雙向的軸方向的折射率差(Δn2)為所述Δn1的50%以下。
通過將相對(duì)于各光軸方向的所述折射率差(Δn1)、(Δn2)控制在所述范圍內(nèi),可以制成如在美國(guó)專利第2123902號(hào)說明書中提出的那樣的、具有只選擇性地使Δn1方向的直線偏振光散射的功能的散射各向異性薄膜。即,由于在Δn1方向的折射率差較大,所以可以使直線偏振光散射,另一方面,由于在Δn2方向的折射率差較小,所以可以使直線偏振光透過。此外,與Δn1方向正交的雙向的軸方向的折射率差(Δn2)優(yōu)選都相等。
為了提高散射各向異性,Δn1方向的折射率差(Δn1)為0.03以上,優(yōu)選為0.05以上,特別優(yōu)選為0.10以上。另外,與Δn1方向正交的雙向的折射率差(Δn2)優(yōu)選為所述Δn1的50%以下,進(jìn)一步為優(yōu)選30%以下。
在所述偏振片中,偏振鏡的碘系吸光體,優(yōu)選該材料的吸收軸沿Δn1方向取向。
通過使基質(zhì)中的碘系吸光體取向并使該材料的吸光軸平行于所述Δn1方向,能夠選擇性地吸收作為散射偏振光方向的Δn1方向的直線偏振光。其結(jié)果,入射光當(dāng)中的Δn2方向的直線偏振光成分,與不具有各向異性散射性能的以往型的碘系偏振鏡相同,沒有散射而且?guī)缀醪槐坏馕怏w吸收。另一方面,Δn1方向的直線偏振光成分被散射,且被碘系吸光體所吸收。通常,吸收由吸收系數(shù)和厚度決定。在光被如此散射的情況下,與無散射的情況相比,光程長(zhǎng)度飛躍性地變長(zhǎng)。作為結(jié)果,Δn1方向的偏振光成分與以往的碘系偏振鏡相比,被多余地吸收。即,以相同的透過率得到更高的偏振度。
以下,對(duì)理想的模型進(jìn)行詳細(xì)說明。使用通常用在直線偏振鏡中的兩個(gè)主透過率(第一主透過率k1(透過率最大方位=Δn2方向的直線偏振光透過率)、第二主透過率k2(透過率最小方向=Δn1方向的直線偏振光透過率))進(jìn)行如下討論在市售的碘系偏振鏡中,如果使碘系吸光體沿一個(gè)方向進(jìn)行取向,平行透過率、偏振度分別用平行透過率=0.5×((k1)2+(k2)2)、偏振度=(k1-k2)/(k1+k2)表示。
另一方面,假設(shè)在本發(fā)明的偏振鏡中,Δn1方向的偏振光被散射,平均光程長(zhǎng)度為α(>1)倍,假設(shè)由散射引起的偏振消除可以被忽略,此時(shí)的主透過率可以分別用k1、k2’=10x(其中,x為αlogk2)表示。
即,此時(shí)的平行透過率、偏振度用平行透過率=0.5×((k1)2+(k2’)2)偏振度=(k1-k2’)/(k1+k2’)表示。
例如,在與市售的碘系偏振鏡(平行透過率0.385,偏振度0.965k1=0.877,k2=0.016)相同的條件(染色量、制作步驟相同)下,制作本發(fā)明的偏振鏡,在計(jì)算上當(dāng)α為2倍時(shí),降低至k2=0.0003,作為結(jié)果,平行透過率為0.385不變,偏振度提高到0.999。上述是在計(jì)算上,當(dāng)然通過由散射引起的偏振消除或表面反射以及反向散射的影響等,功能會(huì)有些許降低。由上式可知,α越高越好,碘系吸光體的二色比越高,就可以達(dá)到越高的功能。為了提高α,可以盡可能提高散射各向異性功能,選擇性地使Δn1方向的偏振光強(qiáng)烈地散射。另外,反向散射越少越好,反向散射強(qiáng)度相對(duì)于入射光強(qiáng)度的比率優(yōu)選為30%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為20%以下。
在所述偏振片中,用作偏振鏡的薄膜,可以適當(dāng)使用通過拉伸制造的薄膜。
在所述偏振片中,偏振鏡的微小區(qū)域優(yōu)選Δn2方向的長(zhǎng)度為0.05~500μm。
在可見光區(qū)域的波長(zhǎng)中,為了強(qiáng)烈散射在Δn1方向上具有振動(dòng)面的直線偏振光,將分散分布的微小區(qū)域控制成Δn2方向的長(zhǎng)度為0.05~500μm,優(yōu)選為0.5~100μm。如果微小區(qū)域的Δn2方向的長(zhǎng)度與波長(zhǎng)相比過短,就不會(huì)充分地發(fā)生散射。另一方面,有可能出現(xiàn)下述問題等,即,如果微小區(qū)域的Δn2方向的長(zhǎng)度過長(zhǎng),薄膜強(qiáng)度降低,形成微小區(qū)域的液晶性材料在微小區(qū)域中不能充分取向等。
在上述偏振片中,偏振鏡的碘系吸光體使用的是至少在400~700nm的波長(zhǎng)域具有吸收區(qū)域的吸光體。
在上述偏振片中,膠粘劑優(yōu)選無溶劑系活性能量線固化型膠粘劑或單組份型濕氣固化型膠粘劑等不需要涂布前的混合工序或涂布后的干燥工序的膠粘劑,在工序上是有利的。無溶劑系活性能量線固化型膠粘劑的特征在于,特別是如果使用電子射線等高能量線,固化比熱固化型快、交聯(lián)不足等不良情況也減低等易提高交聯(lián)密度。另外,濕氣固化型膠粘劑具有膠粘性良好的特征,所以在使用這些膠粘劑制造偏振片的情況下,可以得到耐濕熱性等耐久性出色的偏振片。作為無溶劑系活性能量線固化型膠粘劑,可以適當(dāng)使用丙烯酸系、環(huán)氧系、氨基甲酸酯系等紫外線固化型,電子射線固化型的膠粘劑。特別是電子射線固化型容易使固化工序高速化,也不需要添加固化引發(fā)劑等,所以在生產(chǎn)率和成本方面有利。另外,作為單組份型濕氣固化型膠粘劑,特別優(yōu)選使用單組份型硅酮系。該膠粘劑與偏振鏡的膠粘性良好,形成的膠粘劑層的透明性高,也沒有光各向異性,所以可以提供光學(xué)上高性能的偏振片。另外,濕氣固化型膠粘劑在室溫下被濕氣固化,所以即使用保護(hù)薄膜密封,也會(huì)被偏振鏡(聚乙烯醇)中的水分固化。為了提高膠粘性,優(yōu)選使用含水率1質(zhì)量%以上的聚乙烯醇系偏振鏡。
另外,在上述偏振片中,保護(hù)薄膜的膠粘面優(yōu)選實(shí)施從電暈處理、等離子處理、火焰處理、底層涂布處理以及皂化處理中選擇的至少一種處理。利用該處理可以提高膠粘性。
另外,在上述偏振片中,保護(hù)薄膜在將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率為最大的方向設(shè)為X軸、與X軸垂直的方向設(shè)為Y軸、薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸、各自的軸方向的折射率為nx、ny、nz、薄膜的厚度為d(nm)的情況下,優(yōu)選面內(nèi)相位差Re=(nx-ny)×d為20nm以下,而且,厚度方向相位差Rth={(nx+ny)/2-nz}×d}為30nm以下。
三乙酰纖維素薄膜等保護(hù)薄膜由于具有相位差值,所以存在色相的問題,但如上所述,相位差小的薄膜可以大致消除保護(hù)薄膜中的光學(xué)著色問題。保護(hù)薄膜的面內(nèi)相位差為20nm以下,更優(yōu)選為10nm以下。厚度方向相位差為30nm以下,更優(yōu)選為20nm以下。
作為上述保護(hù)薄膜,可以優(yōu)選使用從含有(A)在側(cè)鏈具有取代和/或未取代亞氨基的熱塑性樹脂和(B)在側(cè)鏈具有取代和/或未取代苯基和腈基的熱塑性樹脂而成的樹脂組合物、以及降冰片烯系樹脂選擇的至少一種。此外,也可以優(yōu)選使用從聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂以及聚酰胺系樹脂選擇的至少1種。
使用上述材料的保護(hù)薄膜在高溫度下或高濕度下,偏振鏡發(fā)生尺寸變化,在受到其應(yīng)力時(shí)也可以確保穩(wěn)定的相位差值。即,可以得到在高溫度、高濕度的環(huán)境下也難以產(chǎn)生相位差、特性變化小的光學(xué)薄膜。特別優(yōu)選含有熱塑性樹脂(A)、(B)的混合物的保護(hù)薄膜。
另外,通常薄膜材料可以通過拉伸來提高強(qiáng)度,從而可以得到更強(qiáng)韌的機(jī)械特性。但是,很多材料在拉伸處理下會(huì)發(fā)生相位差,所以不能作為偏振鏡的保護(hù)薄膜使用。含有熱塑性樹脂(A)、(B)的混合物的保護(hù)薄膜在拉伸處理之后的情況下,也可以滿足上述面內(nèi)相位差、厚度方向相位差,在這一點(diǎn)上優(yōu)選。拉伸處理可以為單向拉伸或雙向拉伸。特別優(yōu)選被雙向拉伸處理的薄膜。
上述偏振片優(yōu)選相對(duì)于透過方向的直線偏振光的透過率為80%以上且濁度值為5%以下,相對(duì)于吸收方向的直線偏振光的濁度值為30%以上。
具有上述透過率、濁度值的偏振片,相對(duì)于透過方向的直線偏振光,擁有高的透過率和良好的辨識(shí)性,而且相對(duì)吸收方向的直線偏振光具有強(qiáng)的光擴(kuò)散性。因而,用簡(jiǎn)單的方法,且沒有犧牲其它的光學(xué)特性,就能夠具有高透過率和高偏振度,抑制黑顯示時(shí)的透過率的不均。即,在黑顯示時(shí),局部透過率偏差引起的不均被散射隱蔽,白顯示時(shí)不散射且具有清晰的圖像,就是說,辨識(shí)性變好,在用于液晶顯示裝置等時(shí),從正面和斜向觀測(cè)的再次的漏光變少。
本發(fā)明的偏振片,優(yōu)選相對(duì)于透過方向的直線偏振光、即與上述碘系吸光體的最大吸收方向正交的方向的直線偏振光,具有盡可能高的透過率,當(dāng)將已入射的直線偏振光的光強(qiáng)度設(shè)為100時(shí),優(yōu)選具有80%以上的光線透過率。更優(yōu)選光線透過率為85%以上,進(jìn)而優(yōu)選光線透過率為88%以上。在這里,比起使用帶有積分球的分光光度計(jì)測(cè)定的380nm~780nm的分光透過率,光線透過率更相當(dāng)于根據(jù)CIE1931 XYZ表色系統(tǒng)算出的Y值。此外,由于從偏振片的表背面的空氣界面反射約8%~10%,所以理想的極限是從100%減去其表面反射部分而得到的值。
另外,從顯示圖像的辨識(shí)性的清晰性的觀點(diǎn)出發(fā),偏振片優(yōu)選在透過方向的直線偏振光不發(fā)生散射。所以,相對(duì)透過方向的直線偏振光的濁度值優(yōu)選為5%以下,更優(yōu)選為3%以下,進(jìn)而優(yōu)選為1%以下。另一方面,從局部的透過率偏差引起的不均被散射所隱蔽的觀點(diǎn)出發(fā),偏振片優(yōu)選對(duì)吸收方向的直線偏振光、即上述碘系吸光體的最大吸收方向的直線偏振光進(jìn)行強(qiáng)烈散射。所以,相對(duì)吸收方向的直線偏振光的濁度值優(yōu)選為30%以上。更優(yōu)選為40%以上,進(jìn)而優(yōu)選為50%以上。此外,濁度值是基于JIS K 7136(塑料-透明材料的濁度的求法)而測(cè)定的值。
除了偏振鏡的吸收二色性的功能以外,上述光學(xué)特性是通過散射各向異性的功能被復(fù)合化而引起的。同樣的情況可以通過美國(guó)專利第2123902號(hào)說明書、特開平9-274108號(hào)公報(bào)或特開平9-297204號(hào)公報(bào)中記載的方法來實(shí)現(xiàn),即利用使散射最大的軸與吸收最大的軸平行那樣的軸配置,來重疊具有只選擇性散射直線偏振光的功能的散射各向異性薄膜和二色性吸收型偏振鏡。但是,這些需要另外形成散射各向異性薄膜,或重疊時(shí)的軸吻合精度存在問題,進(jìn)而在已簡(jiǎn)單重疊時(shí),不能達(dá)到上述的已吸收的偏振光的光程長(zhǎng)度增大效果,難以實(shí)現(xiàn)高透過率、高偏振度。
另外,本發(fā)明涉及一種光學(xué)薄膜,其特征在于,層疊有至少一個(gè)上述偏振片。
另外,本發(fā)明涉及一種圖像顯示裝置,其特征在于,使用上述偏振片或上述光學(xué)薄膜。
圖1是表示本發(fā)明的偏振鏡的一例的概念圖。
圖2是表示實(shí)施例1和比較例6的偏振鏡的偏振光吸光圖譜的曲線圖。
圖中1-透光性的水溶性樹脂,2-碘系吸光體,3-微小區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的偏振片是在偏振鏡的一面或兩面層疊有保護(hù)薄膜。
首先,參照
本發(fā)明的偏振鏡。圖1是本發(fā)明的偏振鏡的概念圖,其具有以下結(jié)構(gòu),即,由含有碘系吸光體2的透光性樹脂1形成薄膜,將該薄膜作為基質(zhì)(matrix)而分散有微小區(qū)域3。
圖1是碘系吸光體2在微小區(qū)域3與透光性的水溶性樹脂1的折射率差顯示最大值的軸方向(Δn1方向)發(fā)生取向的情況的例子。在微小區(qū)域3中,Δn1方向的偏振光成分發(fā)生散射。在圖1中,位于薄膜面內(nèi)的一個(gè)方向的Δn1方向成為吸收軸。在薄膜面內(nèi),與Δn1方向正交的Δn2方向成為透過軸。此外,與Δn1方向正交的另一個(gè)Δn2方向?yàn)楹穸确较颉?br>
作為透光性的水溶性樹脂1,可以沒有特別限制地使用在可見光區(qū)域具有透光性且分散吸附碘系吸光體的材料。例如,可以舉出一直以來用于偏振鏡的聚乙烯醇或其衍生物。作為聚乙烯醇的衍生物,除了可以舉出聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等以外,還可以舉出用乙烯、丙烯等烯烴,丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸及其烷基酯、丙烯酰胺等改性的物質(zhì)。另外,作為透光性樹脂1,例如可以舉出聚乙烯吡咯烷酮系樹脂、直鏈淀粉系樹脂等。上述透光性的水溶性樹脂1,也可以是具有難以產(chǎn)生由成形變形等引起的取向雙折射的各向同性的材料,也可以是具有容易產(chǎn)生取向雙折射的各向異性的材料。
形成微小區(qū)域3的材料,是具有各向同性還是具有雙折射,沒有特別限定,但優(yōu)選雙折射材料。另外,雙折射材料優(yōu)選使用至少在取向處理時(shí)點(diǎn)顯示液晶性的材料(以下稱為液晶性材料)。即,液晶性材料只要在取向處理時(shí)點(diǎn)顯示液晶性,則在形成的微小區(qū)域3中可以顯示液晶性,還可以喪失液晶性。
形成微小區(qū)域3的雙折射材料(液晶性材料)可以具有向列相型液晶性、蝶狀液晶型液晶性、膽甾醇型液晶性的任意一種,另外,還可以是感膠離子液晶性的材料。另外,雙折射材料可以是液晶性熱塑性樹脂,也可以通過液晶性單體的聚合而形成。在液晶性材料為液晶性熱塑性樹脂時(shí),考慮到最終得到的結(jié)構(gòu)體的耐熱性,優(yōu)選使用玻化溫度高的樹脂。優(yōu)選使用至少在室溫下為玻璃狀態(tài)的樹脂。液晶性熱塑性樹脂通常通過加熱進(jìn)行取向,經(jīng)冷卻使其固定,從而以維持液晶性的狀態(tài)形成微小區(qū)域3。液晶性單體在配合后,在通過聚合、交聯(lián)等而固定的狀態(tài)下,可以形成微小區(qū)域3,但存在在已形成的微小區(qū)域3中液晶性喪失的材料。
作為液晶性熱塑性樹脂,可以沒有特別限制地使用主鏈型、側(cè)鏈型或它們的復(fù)合型的各種骨架的聚合物。作為主鏈型的液晶聚合物,可以舉出具有結(jié)合了由芳香族單元等構(gòu)成的直線狀原子團(tuán)(mesogene)基的結(jié)構(gòu)的縮合系聚合物,例如聚酯系、聚酰胺系、聚碳酸酯系、聚酯酰亞胺系等聚合物。作為成為直線狀原子團(tuán)(mesogene)基的上述芳香族單元,可以舉出苯系、聯(lián)苯系、萘系,這些芳香族單元也可以具有氰基、烷基、烷氧基、鹵基等取代基。
作為側(cè)鏈型的液晶聚合物,可以舉出以聚丙烯酸酯系、聚甲基丙烯酸酯系、聚-α-鹵代-丙烯酸酯系、聚-α-鹵代-氰基丙烯酸酯系、聚丙烯酰胺系、聚硅氧烷系、聚丙二酸系的主鏈為骨架且在側(cè)鏈上具有由環(huán)狀單元等構(gòu)成的直線狀原子團(tuán)基的聚合物。作為成為直線狀原子團(tuán)基的上述環(huán)狀單元,可以舉例為聯(lián)苯系、苯甲酸苯酯系、苯基環(huán)己烷系、氧化偶氮苯系、甲亞胺系、偶氮苯系、苯基嘧啶系、二苯乙炔系、苯甲酸二苯酯系、雙環(huán)己烷系、環(huán)己基苯系、聯(lián)三苯系等。其中,在這些環(huán)狀單元的末端也可以具有例如氰基、烷基、烯基、烷氧基、鹵基、鹵代烷基、鹵代烷氧基、鹵代烯基等取代基。另外,直線狀原子團(tuán)基的苯基可以使用具有鹵基的基團(tuán)。
另外,任意液晶聚合物的直線狀原子團(tuán)(mesogene)基都可以借助賦予屈曲性的間隔部結(jié)合。作為間隔部,可以舉出聚亞甲基鏈、聚氧亞甲基鏈等。形成間隔部的結(jié)構(gòu)單元的重復(fù)數(shù)是由直線狀原子團(tuán)(mesogene)部的化學(xué)結(jié)構(gòu)適當(dāng)決定的,但聚亞甲基鏈的重復(fù)單元為0~20,優(yōu)選為2~12,聚氧亞甲基鏈的重復(fù)單元為0~10,優(yōu)選為1~3。
所述液晶性熱塑性樹脂的?;瘻囟仁?0℃以上,更優(yōu)選為80℃以上。另外,重均分子量?jī)?yōu)選為2千~10萬左右。
作為液晶性單體,可以舉出在末端具有丙烯?;?、甲基丙烯?;染酆闲怨倌軋F(tuán),并在其上具有由所述環(huán)狀單元等構(gòu)成的直線狀原子團(tuán)基、間隔部的單體。另外,作為聚合性官能團(tuán),也可以使用具有2個(gè)以上的丙烯?;?、甲基丙烯?;鹊幕衔?,導(dǎo)入交聯(lián)結(jié)構(gòu),使耐久性提高。
形成微小區(qū)域3的材料不全部限定為所述液晶性材料,即,只要是與基質(zhì)材料不同的原材料,則可以使用非液晶性的樹脂。作為樹脂,可以舉出聚乙烯醇及其衍生物、聚烯烴、多芳基化合物、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、丙烯酸苯乙烯共聚物等。此外,作為形成微小區(qū)域3的材料,可以使用不具備雙折射的粒子等。作為該微粒,例如可以舉出聚丙烯酸酯、丙烯酸苯乙烯共聚物等樹脂。對(duì)微粒的尺寸沒有特別限定,可以使用0.05~500μm、優(yōu)選0.5~100μm的粒徑的微粒。形成微小區(qū)域3的材料優(yōu)選所述液晶性材料,但也可以在所述液晶性材料中混入非液晶性材料而使用。此外,在形成微小區(qū)域3的材料中,還可以單獨(dú)使用非液晶性材料。
在本發(fā)明中使用碘系吸光體,但作為能夠替代碘系吸光體使用的二色性吸收材料,可以舉出吸收二色性染料或者顏料等。在本發(fā)明中,作為二色性吸收材料,優(yōu)選使用碘系吸光體。尤其在作為基質(zhì)材料的透光性樹脂1使用聚乙烯醇等透光性的水溶液樹脂的情況下,碘系吸光體由于具有高偏振度、高透過率而被優(yōu)選。
作為吸收二色性染料,優(yōu)選使用具有耐熱性、且即使在加熱雙折射材料的上述液晶性材料而使其取向的情況下也不會(huì)由于分解或改性而喪失二色性的材料。如上所述,吸收二色性染料優(yōu)選為在可見光波長(zhǎng)區(qū)域具有二色比為3以上的吸收帶至少1個(gè)以上的染料。作為評(píng)價(jià)二色比的尺度,例如使用使染料溶解的適當(dāng)?shù)囊壕Р牧希谱骶鶆蛉∠虻囊壕卧?,使用通過該單元測(cè)定的偏振光吸收光譜中的吸收極大波長(zhǎng)下的吸收二色比。在該評(píng)價(jià)法中,在例如使用メルク公司制的E-7作為標(biāo)準(zhǔn)液晶的情況下,作為使用的染料,吸收波長(zhǎng)下的二色比的參考值為3以上,優(yōu)選為6以上,進(jìn)而優(yōu)選為9以上。
作為該具有高二色比的染料,可以舉出在染料系偏振鏡中優(yōu)選使用的偶氮系、二萘嵌苯系、蒽醌系的染料,這些染料可以作為混合系染料等使用。這些染料例如在特開昭54-76171號(hào)公報(bào)等中有詳細(xì)記載。
此外,在形成彩色偏振鏡時(shí),可以使用具有適合該特性的吸收波長(zhǎng)的染料。另外,在形成中性灰色的偏振鏡時(shí),為了在可見光全區(qū)域發(fā)生吸收,適當(dāng)混合使用兩種以上的染料。
本發(fā)明的偏振鏡利用含有碘系吸光體2的透光性的水溶性樹脂1制作已形成基質(zhì)的薄膜,同時(shí)在該基質(zhì)中分散微小區(qū)域3(例如利用液晶性材料形成的、已取向的雙折射材料)。另外,在薄膜中,上述Δn1方向的折射率差(Δn1)、Δn2方向的折射率差(Δn2)被控制在上述范圍。
對(duì)本發(fā)明的偏振鏡的制造工序沒有特別限制,例如通過實(shí)施以下工序而獲得,即(1)制造使成為微小區(qū)域的材料(以下,以使用液晶性材料作為成為微小區(qū)域的材料的情況為代表例進(jìn)行說明。在其他材料的情況下也以液晶性材料為標(biāo)準(zhǔn))分散在成為基質(zhì)的透光性的水溶性樹脂中的混合溶液的工序;(2)薄膜化上述(1)的混合溶液的工序;(3)取向(拉伸)在上述(2)中得到的薄膜的工序;(4)使碘系吸光體在上述成為基質(zhì)的透光性的水溶性樹脂中分散(染色)的工序。此外,可以適當(dāng)決定工序(1)~(4)的順序。
在上述工序(1)中,首先,制備使成為微小區(qū)域的液晶性材料分散在形成基質(zhì)的透光性的水溶性樹脂中的混合溶液。對(duì)該混合溶液的制備方法沒有特別限定,但可以舉出利用上述基質(zhì)成分(透光性的水溶性樹脂)和液晶性材料的相分離現(xiàn)象的方法。例如,作為液晶性材料,選擇難以與基質(zhì)成分互容的材料,借助界面活性劑等分散劑使形成液晶性材料的材料的溶液分散于基質(zhì)成分的水溶液中的方法等。在上述混合溶液的制備中,通過形成基質(zhì)的透光性材料和成為微小區(qū)域的液晶性材料的組合,可以不加入分散劑。對(duì)在基質(zhì)中分散的液晶性材料的使用量沒有特別限制,相對(duì)于透光性的水溶性樹脂100重量份,液晶性材料為0.01~100重量份、優(yōu)選為0.1~10重量份。液晶性材料在溶解于溶劑或不溶解的情況下被使用。作為溶劑,例如可以舉出水、甲苯、二甲苯、己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、甲基乙基甲酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、四氫呋喃、醋酸乙酯等?;|(zhì)成分的溶劑與液晶性材料的溶劑可以相同或不同。
在上述工序(2)中,為了在薄膜形成后的干燥工序中減少發(fā)泡,在工序(1)中的混合溶液的制備中,最好不使用用于溶解形成微小區(qū)域的液晶性材料的溶劑。例如,當(dāng)不使用溶劑時(shí),可以舉出向形成基質(zhì)的透光性材料的水溶液中直接添加液晶性材料,為了使液晶性材料更小更均一地分散,以液晶溫度范圍以上的溫度對(duì)其加熱并使其分散的方法等。
此外,在基質(zhì)成分的溶液、液晶性材料的溶液或混合溶液中,在不損壞本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),可以含有分散劑、界面活性劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、抗氧化劑、增塑劑、脫模劑、潤(rùn)滑劑、著色劑等各種添加劑。
在對(duì)上述混合溶液進(jìn)行薄膜化的工序(2)中,通過加熱干燥上述混合溶液而除去溶劑,制作在基質(zhì)中分散了微小區(qū)域的薄膜。作為薄膜的形成方法,可以采用澆鑄法、擠壓成形法、注射模塑成形法、輥成形法、流延成形法等各種方法。在薄膜成形時(shí),薄膜中的微小區(qū)域的尺寸最終被控制成Δn2方向成為0.05~500μm。通過調(diào)節(jié)混合溶液的粘度、混合溶液的溶劑的選擇、組合、分散劑、混合溶劑的熱加工(冷卻速度)、干燥速度,可以控制微小區(qū)域的大小或分散性。例如,通過將施加形成基質(zhì)的高剪切力之類的高粘度的透光性樹脂和成為微小區(qū)域的液晶性材料的混合溶液加熱到液晶溫度范圍以上,同時(shí)利用均質(zhì)混合器等攪拌機(jī)使其分散,可以更小地分散微小區(qū)域。
取向上述薄膜的工序(3)可以通過拉伸薄膜而進(jìn)行。拉伸可以舉出單向拉伸、雙向拉伸、斜向拉伸等,通常進(jìn)行單向拉伸。拉伸方法可以是在空氣中的干式拉伸、在水系浴中的濕式拉伸的任意一種。在采用濕式拉伸的情況下,可以在水系浴中適當(dāng)含有添加劑(硼酸等硼化合物、堿金屬的碘化物等)。對(duì)拉伸倍率沒有特別限制,通常優(yōu)選2~10倍左右。
通過這種拉伸,可以使碘系吸光體在拉伸軸方向發(fā)生取向。另外,在微小區(qū)域中成為雙折射材料的液晶性材料,在上述拉伸作用下在微小區(qū)域中沿拉伸方向取向而體現(xiàn)出雙折射。
微小區(qū)域優(yōu)選對(duì)應(yīng)拉伸而變形。在微小區(qū)域?yàn)榉且壕圆牧蠒r(shí),拉伸溫度最好選擇為樹脂的?;瘻囟雀浇谖⑿^(qū)域?yàn)橐壕圆牧蠒r(shí),拉伸溫度最好選擇為在拉伸時(shí)的溫度下液晶性材料成為向列相或者近晶相等液晶狀態(tài)或者各向同性相狀態(tài)的溫度。當(dāng)在拉伸時(shí)點(diǎn)取向不充分時(shí),可以另外加上加熱取向處理等工序。
對(duì)于液晶性材料的取向,除了上述拉伸之外,還可以使用電場(chǎng)或磁場(chǎng)等外場(chǎng)。另外,在液晶性材料中混合偶氮苯等光反應(yīng)性物質(zhì),或者使用向液晶性材料中導(dǎo)入了肉桂酰基等光反應(yīng)性基的物質(zhì),使它通過光照射等取向處理而取向。進(jìn)而也可以并用拉伸處理和如上所述的取向處理。在液晶性材料為液晶性熱塑性樹脂的情況下,在拉伸時(shí)取向之后,通過在室溫下冷卻而使取向固定化以及穩(wěn)定化。液晶性單體由于只要取向就能發(fā)揮目標(biāo)光學(xué)特性,因此不一定固化。但是,液晶性單體中各向同性轉(zhuǎn)變溫度低的材料,稍微加溫就變成各向同性狀態(tài)。這樣就不是各向異性散射,相反偏振性能變差,所以在這種情況下,優(yōu)選使其固化。另外,在液晶性單體中大量存在放置于室溫時(shí)會(huì)結(jié)晶化的材料,這樣就不是各向異性散射,相反偏振性能變差,所以在這種情況下,優(yōu)選使其固化。如果從這樣的觀點(diǎn)出發(fā),為了使取向狀態(tài)在任何條件下都穩(wěn)定地存在,最好固化液晶性單體。就液晶性單體的固化而言,例如通過如下所述的方法等,使取向穩(wěn)定化,即,與光聚合引發(fā)劑混合,分散在基質(zhì)成分的溶液中,發(fā)生取向后,在任何時(shí)間(利用碘系吸光體的染色前、染色后)照射紫外線等,固化的方法;或不使用聚合引發(fā)劑而用電子射線等高能量線直接使其固化的方法等。優(yōu)選在利用碘系吸光體的染色前。
在成為上述基質(zhì)的透光性的水溶性樹脂中分散碘系吸光體的工序(4),通??梢耘e出在將碘與碘化鉀等堿金屬的碘化物等輔助劑一同溶解的水系浴中浸漬上述薄膜的方法。如上所述,通過在基質(zhì)中分散的碘與基質(zhì)樹脂的相互作用,形成碘系吸光體。作為使其浸漬的時(shí)間,可以在上述拉伸工序(3)之前,也可以在其之后。碘系吸光體通常經(jīng)過拉伸工序而被顯著形成。對(duì)含有碘的水系浴的濃度、堿金屬的碘化物等輔助劑的比例沒有特別限制,可以采用通常的碘染色法,可以任意地變更上述濃度等。
另外,對(duì)得到的偏振鏡中的碘的比例沒有特別限制,透光性的水溶性樹脂與碘的比例相對(duì)于透光性的水溶性樹脂100重量份,優(yōu)選被控制成碘為0.05~50重量份左右,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1~10重量份。
另外,在使用吸收二色性染料作為二色性吸收材料時(shí),對(duì)得到的偏振鏡中的吸收二色性染料的比例沒有特別限制,透光性熱塑性樹脂與吸收二色性染料的比例相對(duì)于透光性熱塑性樹脂100重量份,優(yōu)選被控制成吸收二色性染料為0.01~100重量份左右,進(jìn)而優(yōu)選為0.05~50重量份。
在制作偏振鏡時(shí),除了上述工序(1)~(4)以外,還可以實(shí)施用于各種目的的工序(5)。作為工序(5),例如可以舉出以提高薄膜的碘染色效率為主要目的,將薄膜浸漬于水浴中使其溶脹的工序。另外,可以舉出在溶解了任意添加物的水浴中浸漬的工序等??梢耘e出以對(duì)水溶性樹脂(基質(zhì))實(shí)施交聯(lián)為主要目的,在含有硼酸、硼砂等添加劑的水溶液中浸漬薄膜的工序。此外,以調(diào)節(jié)分散的碘系吸光體的量平衡、調(diào)節(jié)色相為主要目的,在含有堿金屬的碘化物等添加劑的水溶液中浸漬薄膜的工序。
取向(拉伸)拉伸上述薄膜的工序(3)、在基質(zhì)樹脂中分散碘系吸光體并染色的工序(4)、和上述工序(5),只要工序(3)、(4)至少各有1次,則可以任意選擇工序的次數(shù)、順序、條件(浴溫度或浸漬時(shí)間等),各工序可以分別進(jìn)行,也可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)工序。例如,也可以同時(shí)進(jìn)行工序(5)的交聯(lián)工序和拉伸工序(3)。
另外,對(duì)于在染色中使用的碘系吸光體或用于交聯(lián)的硼酸等,也可以通過如上所述地將薄膜浸漬于水溶液,而代替向薄膜中滲透的方法,在工序(1)中制備混合溶液前或制備后,采用在工序(2)的薄膜化前添加任意的種類、量的方法。另外,也可以并用兩方法。但是,在工序(3)中,在拉伸時(shí)等需要高溫(例如80℃以上)的情況、碘系吸光體在該溫度下發(fā)生劣化的情況下,分散碘系吸光體并染色的工序(4)優(yōu)選在工序(3)之后。
通過以上處理得到的薄膜最好在適當(dāng)條件下被干燥。干燥采用通常方法進(jìn)行。
對(duì)得到的偏振鏡(薄膜)的厚度沒有特別限制,通常為1μm~3mm,優(yōu)選為5μm~1mm,進(jìn)而優(yōu)選為10~500μm。
就如此得到的偏振鏡而言,通常在拉伸方向上,形成微小區(qū)域的雙折射材料的折射率和基質(zhì)樹脂的折射率沒有特別的大小關(guān)系,拉伸方向成為Δn1方向。與拉伸軸正交的兩個(gè)垂直方向成為Δn2方向。另外,就碘系吸光體而言,拉伸方向成為顯示最大吸收的方向,成為吸收+散射的效果得到最大限度體現(xiàn)的偏振鏡。
保護(hù)薄膜在將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率為最大的方向設(shè)為X軸、與X軸垂直的方向設(shè)為Y軸、薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸、各自的軸方向的折射率設(shè)為nx、ny、nz、薄膜的厚度為d(nm)的情況下,優(yōu)選面內(nèi)相位差Re=(nx-ny)×d為20nm以下,而且,厚度方向相位差Rth={(nx+ny)/2-nz}×d}為30nm以下。
作為上述保護(hù)薄膜的材料,可以舉出包含(A)在側(cè)鏈具有取代和/或未取代亞氨基的熱塑性樹脂和(B)在側(cè)鏈具有取代和/或未取代苯基和腈基的熱塑性樹脂而成的樹脂組合物、降冰片烯系樹脂。此外,可以舉出從滿足本發(fā)明的條件的聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚丙烯酸系樹脂等。
如上所述,含有上述熱塑性樹脂(A)、(B)的保護(hù)薄膜在受到由偏振鏡的尺寸變化引起的應(yīng)力時(shí)也難以產(chǎn)生相位差,在已進(jìn)行拉伸處理的情況下也可以將面內(nèi)相位差Re、厚度方向相位差Rth控制為小值。含有該熱塑性樹脂(A)、(B)的保護(hù)薄膜,例如在WO01/37007中有記載。此外,保護(hù)薄膜在以熱塑性樹脂(A)、(B)為主要成分時(shí)也可以含有其它樹脂。
熱塑性樹脂(A)在側(cè)鏈具有取代和/或未取代亞氨基,主鏈為任意的熱塑性樹脂。主鏈例如可以為只由碳構(gòu)成的主鏈,另外,也可以在碳之間插入碳以外的原子。另外,也可以由碳以外的原子構(gòu)成。主鏈優(yōu)選為烴或其取代物。主鏈例如可以通過加聚得到。具體而言,例如為聚烯烴或聚乙烯。另外,主鏈可以利用縮合聚合得到。例如以酯鍵、酰胺鍵等得到。主鏈優(yōu)選為使取代乙烯單體聚合得到的聚乙烯骨架。
作為向熱塑性樹脂(A)導(dǎo)入取代和/或未取代的亞氨基的方法,可以采用以往公知的任意的方法。例如,可以舉出對(duì)上述具有亞氨基的單體進(jìn)行聚合的方法、聚合各種單體形成主鏈之后導(dǎo)入上述亞氨基的方法、在側(cè)鏈上接枝上述具有亞氨基的化合物的方法等。作為亞氨基的取代基,可以使用取代亞氨基的氫得到的以往公知的取代基。例如,可以舉出烷基等。
熱塑性樹脂(A)優(yōu)選為含有至少1種由烯烴衍生的重復(fù)單元和至少1種具有取代和/或未取代馬來酸酐縮亞胺結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的二元或其以上的多元共聚物。上述烯烴-馬來酸酐縮亞胺共聚物可以以公知的方法從烯烴和馬來酸酐縮亞胺化合物合成。合成方法記載于例如特開平5-59193號(hào)公報(bào)、特開平5-195801號(hào)公報(bào)、特開平6-136058號(hào)公報(bào)以及特開平9-328523號(hào)公報(bào)中。
作為烯烴,例如可以舉出異丁烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-1-己烯、2-甲基-1-庚烯、2-甲基-1-庚烯、1-異辛烯、2-甲基-1-辛烯、2-乙基-1-戊烯、2-乙基-2-丁烯、2-甲基-2-戊烯、2-甲基-2-己烯等。其中,優(yōu)選異丁烯。這些烯烴可以單獨(dú)使用,也可以組合2種以上。
作為馬來酸酐縮亞胺化合物,可以舉出馬來酸酐縮亞胺、N-甲基馬來酸酐縮亞胺、N-乙基馬來酸酐縮亞胺、N-正丙基馬來酸酐縮亞胺、N-異丙基馬來酸酐縮亞胺、N-正丁基馬來酸酐縮亞胺、N-仲丁基馬來酸酐縮亞胺、N-叔丁基馬來酸酐縮亞胺、N-正戊基馬來酸酐縮亞胺、N-正己基馬來酸酐縮亞胺、N-正庚基馬來酸酐縮亞胺、N-正辛基馬來酸酐縮亞胺、N-月桂基馬來酸酐縮亞胺、N-硬脂酰馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)丙基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)丁基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)戊基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)己基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)庚基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)辛基馬來酸酐縮亞胺等。其中,優(yōu)選N-甲基馬來酸酐縮亞胺。這些馬來酸酐縮亞胺化合物可以單獨(dú)使用,也可以組合2種以上。
在烯烴-馬來酸酐縮亞胺共聚物中,烯烴的重復(fù)單元的含量不被特別限定,為熱塑性樹脂(A)的總重復(fù)單元的20~70摩爾%左右,優(yōu)選為40~60摩爾%,進(jìn)而優(yōu)選為45~55摩爾%。馬來酸酐縮亞胺結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的含量為30~80摩爾%左右,優(yōu)選為40~60摩爾%,進(jìn)而優(yōu)選為45~55摩爾%。
熱塑性樹脂(A)含有上述烯烴的重復(fù)單元和馬來酸酐縮亞胺結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元,可以只通過這些單元形成。另外,除了上述以外,也可以以50摩爾%以下的比例含有其它乙烯系單體的重復(fù)單元。作為其它乙烯系單體,可以舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸系單體,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯等甲基丙烯酸系單體,醋酸乙烯酯等乙烯酯單體,甲基乙烯醚等乙烯醚單體,馬來酸酐之類的酸酐,苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對(duì)甲氧基苯乙烯等苯乙烯系單體等。
對(duì)熱塑性樹脂(A)的重均分子量沒有特別限制,為1×103~5×106左右。上述重均分子量?jī)?yōu)選為1×104以上,優(yōu)選為5×105以下。熱塑性樹脂(A)的?;瘻囟葹?0℃以上,優(yōu)選為100℃以上,進(jìn)而優(yōu)選為130℃以上。
另外,作為熱塑性樹脂(A),可以使用戊二酰亞胺系熱塑性樹脂。戊二酰亞胺系樹脂被記載于特開平2-153904號(hào)公報(bào)等中。戊二酰亞胺系樹脂具有戊二酰亞胺結(jié)構(gòu)單元和丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯結(jié)構(gòu)單元。戊二酰亞胺系樹脂中也可以導(dǎo)入上述其它乙烯系單體。
熱塑性樹脂(B)為在側(cè)鏈具有取代和/或未取代苯基和腈基的熱塑性樹脂。熱塑性樹脂(B)的主鏈可以例示為與熱塑性樹脂(A)相同的主鏈。
作為向熱塑性樹脂(B)導(dǎo)入上述苯基的方法,例如可以舉出對(duì)具有上述苯基的單體進(jìn)行聚合的方法、聚合各種單體形成主鏈之后導(dǎo)入苯基的方法、在側(cè)鏈接枝具有苯基的化合物的方法等。作為苯基的取代基,可以使用能取代苯基的氫得到的以往公知的取代基。例如,可以舉出烷基等。向熱塑性樹脂(B)導(dǎo)入腈基的方法也可以采用與苯基的導(dǎo)入法相同的方法。
熱塑性樹脂(B)優(yōu)選為含有由不飽和腈基化合物衍生的重復(fù)單元(腈基單元)和由苯乙烯系化合物衍生的重復(fù)單元(苯乙烯系單元)的二元或三元以上的多元共聚物。例如可以優(yōu)選使用丙烯腈-苯乙烯系的共聚物。
作為不飽和腈基化合物,可以舉出具有氰基和反應(yīng)性雙鍵的任意化合物。例如可以舉出丙烯腈、甲基丙烯腈等α-取代不飽和腈,富馬腈等具有α,β-雙取代烯烴性不飽和鍵的腈化合物等。
作為苯乙烯系化合物,可以舉出具有苯基和反應(yīng)性雙鍵的任意的化合物。例如可以舉出苯乙烯、乙烯基甲苯、甲氧基苯乙烯、氯苯乙烯等未取代或取代苯乙烯系化合物、α-甲基苯乙烯等α-取代苯乙烯系化合物。
對(duì)熱塑性樹脂(B)中的腈基單元的含量沒有特別限制,以總重復(fù)單元為基準(zhǔn),為10~70重量%左右,優(yōu)選為20~60重量%,進(jìn)而優(yōu)選為20~50重量%。特別優(yōu)選為20~40重量%、還優(yōu)選為20~30重量%。苯乙烯系單元為30~80重量%左右,優(yōu)選為40~80重量%,進(jìn)而優(yōu)選為50~80重量%。特別優(yōu)選為60~80重量%,還優(yōu)選為70~80重量%。
熱塑性樹脂(B)含有上述腈基單元和苯乙烯系單元,可以只通過這些單元形成。另外,除了上述以外,也可以以50摩爾%以下的比例含有其它乙烯系單體的重復(fù)單元。作為其它乙烯系單體,可以舉出在熱塑性樹脂(A)中例示的重復(fù)單元、烯烴的重復(fù)單元、馬來酸酐縮亞胺、取代馬來酸酐縮亞胺的重復(fù)單元等。作為這種熱塑性樹脂(B),可以舉出AS樹脂、ABS樹脂、ASA樹脂等。
對(duì)熱塑性樹脂(B)的重均分子量沒有特別限制,為1×103~5×106左右。優(yōu)選為1×104以上、5×105以下。
熱塑性樹脂(A)與熱塑性樹脂(B)的比率根據(jù)保護(hù)薄膜中需要的相位差進(jìn)行調(diào)整。上述配合比通常優(yōu)選在熱塑性樹脂(A)的含量為薄膜中的樹脂的總量中的50~95重量%,更優(yōu)選為60~95重量%,進(jìn)而優(yōu)選為65~90重量%。熱塑性樹脂(B)的含量?jī)?yōu)選為薄膜中的樹脂的總量中的5~50重量%,更優(yōu)選為5~40重量%,進(jìn)而優(yōu)選為10~35重量%。熱塑性樹脂(A)和熱塑性樹脂(B)通過對(duì)它們進(jìn)行熱熔融混煉而被混合。
作為降冰片烯系樹脂,例如可以舉出在根據(jù)需要對(duì)降冰片烯系單體的開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行馬來酸加成、環(huán)戊二烯加成之類的改性之后添加氫的樹脂,對(duì)降冰片烯系單體進(jìn)行加聚的樹脂,使降冰片烯系單體和乙烯或α-烯烴等烯烴系單體加聚而成的樹脂,使降冰片烯系單體和環(huán)戊烯、環(huán)辛烯、5,6-二氫二環(huán)戊二烯等環(huán)狀烯烴系單體加聚的樹脂等。作為熱塑性樹脂飽和降冰片烯系樹脂的具體例,可以舉出日本ZEON(株)制的ゼオネツクス、ZEONOR、JSR(株)制的ATON等。
作為聚烯烴系樹脂,可以舉出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚4-甲基戊烯-1等碳原子數(shù)為1~6的α-烯烴的均聚物或共聚物等。作為聚酯系樹脂,例如可以舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-間苯二甲酸酯共聚物等。另外,還可以舉出各種聚酰胺系樹脂等。
作為上述以外的保護(hù)薄膜,優(yōu)選使用在透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、水分屏蔽性等各方面具有良好性質(zhì)的材料。作為形成上述保護(hù)薄膜的材料,可以舉例為二乙酰纖維素或三乙酰纖維素等纖維素系聚合物;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物;聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)等苯乙烯系聚合物;聚碳酸酯系聚合物等。還可以舉例為氯乙烯系聚合物;酰亞胺系聚合物;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;乙烯基醇系聚合物,偏氯乙烯系聚合物;聚乙烯醇縮丁醛系聚合物;芳基化物系聚合物;聚甲醛系聚合物;環(huán)氧系聚合物等。
保護(hù)薄膜的厚度可以為任意厚度,但通常以偏振片的薄型化等為目的,優(yōu)選為1~500μm,進(jìn)而優(yōu)選為1~300μm,特別優(yōu)選5~300μm。此外,當(dāng)在偏振鏡的兩側(cè)設(shè)置保護(hù)薄膜時(shí),在其表背面可以使用由不同的聚合物等構(gòu)成的保護(hù)薄膜。
在上述保護(hù)薄膜的沒有粘接偏振鏡的表面上,還可以進(jìn)行硬涂層或防反射處理、防粘連處理、以擴(kuò)散或防眩為目的的處理。
實(shí)施硬涂層處理的目的是防止偏振片的表面損壞等,例如可以通過在保護(hù)薄膜的表面上附加由丙烯酸系、硅酮系等適當(dāng)?shù)淖贤饩€固化型樹脂構(gòu)成的硬度、滑動(dòng)特性等良好的固化被膜的方法等形成。實(shí)施防反射處理的目的是防止在偏振片表面的外光的反射,可以通過形成基于以往的防反射膜等來完成。此外,實(shí)施防粘連處理的目的是防止與相鄰層的粘附。
另外,實(shí)施防眩處理的目的是防止外光在偏振片表面反射而干擾偏振片透過光的辨識(shí)等,例如,可以通過采用噴砂方式或壓紋加工方式的粗表面化方式或配合透明微粒的方式等適當(dāng)?shù)姆绞剑虮Wo(hù)薄膜表面賦予微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)來形成。作為在上述表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的形成中含有的微粒,例如,可以使用平均粒徑為0.5~50μm的由氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等組成的往往具有導(dǎo)電性的無機(jī)系微粒、由交聯(lián)或者未交聯(lián)的聚合物等組成的有機(jī)系微粒等透明微粒。當(dāng)形成表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)時(shí),微粒的使用量相對(duì)于100重量份形成表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的透明樹脂,通常為2~50重量份左右,優(yōu)選5~25重量份。防眩層也可以兼當(dāng)用于將偏振片透過光擴(kuò)散而擴(kuò)大視角等的擴(kuò)散層(視角擴(kuò)大功能等)。
還有,上述防反射層、防粘連層、擴(kuò)散層和防眩層等除了可以設(shè)置成保護(hù)薄膜自身以外,還可以作為與保護(hù)薄膜分開配置的另一光學(xué)層而進(jìn)行設(shè)置。
為了提高向保護(hù)薄膜的膠粘性,可以向粘接面實(shí)施電暈處理、等離子處理、火焰處理、底層涂布處理、皂化處理。電暈處理例如可以通過利用電暈處理機(jī)在常壓空氣中放電的方式等形成。等離子處理例如可以通過利用等離子放電機(jī)在常壓空氣中放電的方式等形成?;鹧嫣幚砝缈梢酝ㄟ^使薄膜表面直接接觸火焰的方式等形成。底層涂布處理例如可以通過用溶劑稀釋異氰酸酯化合物、硅烷偶合劑等并薄層涂布的方式等形成。皂化處理例如可以通過浸漬于氫氧化鈉水溶液中的方式等形成。
在上述偏振鏡與保護(hù)薄膜的粘接中,使用含有能被活性能量線或活性物質(zhì)固化的樹脂的膠粘劑。這種膠粘劑可以使用氨基甲酸酯系、丙烯酸系、環(huán)氧系、硅酮系等各種物質(zhì)。作為活性能量線,可以舉出紫外線、電子射線等,通過這種活性能量線等固化的膠粘劑,含有具有能被活性能量線固化的(甲基)丙烯?;?、乙烯基、環(huán)氧基等官能團(tuán)的樹脂。活性能量線固化型膠粘劑優(yōu)選為無溶劑系??梢栽诨钚阅芰烤€固化型膠粘劑中適當(dāng)含有引發(fā)劑。另外,含有能被活性物質(zhì)固化的樹脂的膠粘劑,可以舉出以水等為活性物質(zhì)發(fā)揮作用的濕氣固化型膠粘劑。
作為上述膠粘劑,最好為濕氣固化型的膠粘劑,優(yōu)選單組份型的濕氣固化型膠粘劑。作為單組份型的濕氣固化型膠粘劑,優(yōu)選單組份型硅酮系濕氣固化型膠粘劑。濕氣固化型膠粘劑在使用主要被濕式拉伸的聚乙烯醇系偏振鏡時(shí),成為特別有效的膠粘劑。在這種情況下,在偏振鏡中實(shí)質(zhì)上有水分,所以與使用其它膠粘劑的情況相比,可以省略用于固化的活性能量線照射或加熱等工序,也不需要賦予加濕等的水分,只以一定時(shí)間的養(yǎng)護(hù)就可以結(jié)束固化工序。使用的濕氣固化型膠粘劑的固化反應(yīng)速度如果足夠快,在只以自粘接工序到下一個(gè)工序以后,直到加工到最終產(chǎn)品形態(tài)的工序?yàn)橹沟墓ば蜷g移動(dòng)時(shí)間就可以完成養(yǎng)護(hù),所以實(shí)際上省略了固化工序中需要的機(jī)械材料、能量和時(shí)間,可以成為在制造成本方面極為有效的手段。
單組份型硅酮系濕氣固化型膠粘劑是向有機(jī)聚硅氧烷中添加作為固化劑的各種硅酮系化合物而成的物質(zhì)。根據(jù)使用的固化劑的種類不同,包括醋酸型、肟型、醇型、丙酮型、胺型、酰胺型、aminoxy型、脫氫型、脫水型等種類。作為其具體例,例如可以舉出添加了甲基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷等的醋酸型;添加了甲基三(乙基甲基肟)硅烷、乙烯基三(乙基甲基肟)硅烷等的肟型,添加了甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等的醇型,添加了二甲基雙(N-乙基乙酰胺基)硅烷、乙烯基甲基雙(N-乙基乙酰胺基)硅烷等的酰胺型,添加了甲基三{(1-甲基乙烯基)氧基}硅烷、乙烯基三{(1-甲基乙烯基)氧基}硅烷等的丙酮型等。其中,從膠粘性、耐濕熱性的角度出發(fā),優(yōu)選醋酸型、醇型、丙酮型、肟型的單組份型硅酮系濕氣固化型膠粘劑。以提高膠粘性等為目的,也可以適當(dāng)添加硅烷偶合劑。作為市售品,例如可以舉出サイレツクス“ホワイト”(コニシ株式會(huì)社)、サイレツクス“クリア-”(コニシ株式會(huì)社)、單組份型RTV橡膠“KE-41-T”(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社)、單組份型RTV橡膠“KE-3475-T”(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社)、セメダイン“superX”(セメダイン株式會(huì)社)等。
作為活性能量線固化型膠粘劑,例如可以使用丙烯酸系、甲基丙烯酸系、氨基甲酸酯系、環(huán)氧系、聚酯系、聚乙烯系等適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)。另外,為了提高活性能量線引起固化的反應(yīng)效率,也可以添加各種引發(fā)劑。作為市售品,例如可以舉出三井武田化學(xué)株式會(huì)社制“タケネ一トM631N”,ナガセケムテツクス株式會(huì)社制“DA-314”,Norland Products公司制“Norland Optical Adhesive 81”,大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制“Y-101”、“Y-103”、“1071”、“1072”,東洋油墨制造株式會(huì)社制“IK419”“IK500”,日本環(huán)氧樹脂株式會(huì)社制“828”等。
在調(diào)制膠粘劑時(shí),根據(jù)需要,也可以配合其它添加劑或酸等催化劑。
本發(fā)明的偏振片通過使用上述膠粘劑貼合上述保護(hù)薄膜和偏振鏡來制造。膠粘劑的涂布可以在保護(hù)薄膜、偏振鏡的任意一個(gè)上進(jìn)行,也可以在兩者上進(jìn)行。貼合之后,根據(jù)需要,實(shí)施干燥工序,形成膠粘層。偏振鏡與保護(hù)薄膜的貼合可以通過輥層疊機(jī)等進(jìn)行。對(duì)膠粘劑層的厚度沒有特別限制,通常為0.05~20μm左右,優(yōu)選為0.1~10μm。
在活性能量線固化型膠粘劑的情況下,上述膠粘劑在貼合之后,利用活性能量線固化膠粘層?;钚阅芰烤€的照射量通常由使用的活性能量線的種類、活性能量線固化型膠粘劑的種類或涂布厚度、保護(hù)薄膜的種類或厚度決定。例如,在使用紫外線作為活性能量線時(shí),其照射量主要依賴于使用的保護(hù)薄膜的紫外線透過率和其厚度,大致為1~10000mJ/cm2,優(yōu)選為10~7500mJ/cm2,進(jìn)而優(yōu)選為50~5000mJ/cm2。另外,在使用電子射線作為活性能量線時(shí),其照射量主要依賴于使用的保護(hù)薄膜的厚度,大致為1~500kGy,優(yōu)選為3~300kGy,進(jìn)而優(yōu)選為5~150kGy。照射量如果過低,活性能量線在透過保護(hù)薄膜時(shí)衰減,膠粘劑不被充分照射,有可能固化不充分。另外,照射量如果過多,保護(hù)薄膜或偏振鏡有可能改性或分解,光學(xué)特性有可能發(fā)生不希望的變化。
本發(fā)明的偏振片在實(shí)際使用時(shí)可以作為與其它光學(xué)層層疊的光學(xué)薄膜使用。對(duì)該光學(xué)層沒有特別限制,例如可以使用反射板或半透過板、相位差板(包括1/2、1/4等波阻片)、視角補(bǔ)償薄膜等在液晶顯示裝置等的形成中可以使用的光學(xué)層1層或2層以上。特別優(yōu)選的偏振片是在本發(fā)明的偏振片上進(jìn)一步層疊反射板或半透過反射板而成的反射型偏振片或半透過型偏振片;在偏振片上進(jìn)一步層疊相位差板而成的橢圓偏振片或圓偏振片;在偏振片上進(jìn)一步層疊視角補(bǔ)償薄膜而成的寬視場(chǎng)角偏振片;或者在偏振片上進(jìn)一步層疊亮度改善薄膜而成的偏振片。
反射型偏振片是在偏振片上設(shè)置反射層而成的,可用于形成反射從辨識(shí)側(cè)(顯示側(cè))入射的入射光來進(jìn)行顯示的類型的液晶顯示裝置等,并且可以省略內(nèi)置的背光燈等光源,從而具有易于使液晶顯示裝置薄型化等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)形成反射型偏振片時(shí),可以通過根據(jù)需要借助透明保護(hù)層等在偏振片的一面附設(shè)由金屬等構(gòu)成的反射層的方式等適當(dāng)?shù)姆绞蕉M(jìn)行。
還有,在上述中,半透過型偏振片可以通過作成用反射層來反射光同時(shí)使光透過的半透半反鏡等半透過型的反射層而獲得。半透過型偏振片通常被設(shè)于液晶單元的背面?zhèn)?,可以形成如下類型的液晶顯示裝置等,即,在比較明亮的環(huán)境中使用液晶顯示裝置等的情況下,反射來自于辨識(shí)側(cè)(顯示側(cè))的入射光而顯示圖像,在比較暗的環(huán)境中,使用內(nèi)置于半透過型偏振片的背面的背光燈等內(nèi)置光源來顯示圖像。
下面對(duì)偏振片上進(jìn)一步層疊相位差板而成的橢圓偏振片或圓偏振片進(jìn)行說明。在將直線偏振光改變?yōu)闄E圓偏振光或圓偏振光,或者將橢圓偏振光或圓偏振光改變?yōu)橹本€偏振光,或者改變直線偏振光的偏振方向的情況下,可以使用相位差板等。特別是,作為將直線偏振光改變?yōu)閳A偏振光或?qū)A偏振光改變?yōu)橹本€偏振光的相位差板,可以使用所謂的1/4波阻片(也稱為λ/4片)。1/2波阻片(也稱為λ/2片)通常用于改變直線偏振光的偏振方向的情況。
橢圓偏振片可以有效地用于以下情況等,即補(bǔ)償(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶顯示裝置因液晶層的雙折射而產(chǎn)生的著色(藍(lán)或黃),從而進(jìn)行所述沒有著色的白黑顯示的情況等。另外,控制三維折射率的偏振片還可以補(bǔ)償(防止)從斜向觀察液晶顯示裝置的畫面時(shí)產(chǎn)生的著色,因而優(yōu)選。圓偏振片可以有效地用于例如對(duì)以彩色顯示圖像的反射型液晶顯示裝置的圖像的色調(diào)進(jìn)行調(diào)整的情況等,而且還具有防止反射的功能。作為上述相位差板的具體例子,可以舉出由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其他聚烯烴、聚芳基化物、聚酰胺之類的適當(dāng)?shù)木酆衔飿?gòu)成的薄膜經(jīng)拉伸處理而成的雙折射性薄膜或液晶聚合物的取向薄膜、用薄膜支撐液晶聚合物的取向?qū)拥臉?gòu)件等。相位差板可以是例如各種波阻片或用于補(bǔ)償由液晶層的雙折射造成的著色或視角等的構(gòu)件等具有對(duì)應(yīng)于使用目的的適當(dāng)?shù)南辔徊畹臉?gòu)件,也可以是層疊2種以上的相位差板而控制了相位差等光學(xué)特性的構(gòu)件等。
另外,上述橢圓偏振片或反射型橢圓偏振片是通過適當(dāng)?shù)亟M合并層疊偏振片或反射型偏振片和相位差板而成的。這類橢圓偏振片等也可以通過在液晶顯示裝置的制造過程中依次分別層疊(反射型)偏振片及相位差板來形成,以構(gòu)成(反射型)偏振片及相位差板的組合,而如上所述,預(yù)先作為橢圓偏振片等光學(xué)薄膜的偏振片在質(zhì)量的穩(wěn)定性和層疊操作性等方面出色,因此具有可以提高液晶顯示裝置等的制造效率的優(yōu)點(diǎn)。
視角補(bǔ)償薄膜是從不垂直于畫面的稍微傾斜的方向觀察液晶顯示裝置的畫面的情況下也使圖像看起來比較清晰的、用于擴(kuò)大視場(chǎng)角的薄膜。作為此種視角補(bǔ)償相位差板,例如由相位差薄膜、液晶聚合物等的取向薄膜或透明基材上支撐了液晶聚合物等的取向?qū)拥牟牧系葮?gòu)成。通常的相位差板使用沿其面方向被實(shí)施了單向拉伸且具有雙折射的聚合物薄膜,與此相對(duì),在被用作視角補(bǔ)償薄膜的相位差板上,可以使用沿其面方向被實(shí)施了雙向拉伸且具有雙折射的聚合物薄膜、沿其面方向被單向拉伸且沿其厚度方向也被拉伸并可控制厚度方向的折射率的具有雙折射的聚合物或像傾斜取向膜那樣的雙向拉伸薄膜等。作為傾斜取向膜,例如可以舉出在聚合物薄膜上粘接熱收縮膜后在因加熱形成的收縮力的作用下,對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行了拉伸處理或/和收縮處理的材料、使液晶聚合物傾斜取向的材料等。作為相位差板的原材料聚合物,可使用與上述的相位差板中說明的聚合物相同的聚合物,可以使用以防止辨識(shí)角變化所導(dǎo)致的著色等或擴(kuò)大辨識(shí)度良好的視場(chǎng)角等為目的的適宜的聚合物,所述辨識(shí)角變化基于液晶單元所造成的相位差。
另外,從實(shí)現(xiàn)辨識(shí)度良好的寬視場(chǎng)角的觀點(diǎn)等出發(fā),可以優(yōu)選使用用三乙酰纖維素薄膜對(duì)由液晶聚合物的取向?qū)印⑻貏e是圓盤狀液晶聚合物的傾斜取向?qū)訕?gòu)成的光學(xué)各向異性層進(jìn)行支撐的光學(xué)補(bǔ)償相位差板。
將偏振片和亮度改善薄膜貼合在一起而成的偏振片,通常被設(shè)于液晶單元的背面一側(cè)。亮度改善薄膜是顯示如下特性的薄膜,即,當(dāng)因液晶顯示裝置等的背光燈或來自背面?zhèn)鹊姆瓷涞?,有自然光入射時(shí),反射規(guī)定偏振軸的直線偏振光或規(guī)定方向的圓偏振光,而使其他光透過,因此將亮度改善薄膜與偏振片層疊而成的偏振片可使來自背光燈等光源的光入射,而獲得規(guī)定偏振狀態(tài)的透過光,同時(shí),所述規(guī)定偏振狀態(tài)以外的光不能透過,被予以反射。借助設(shè)于其后側(cè)的反射層等再次反轉(zhuǎn)在該亮度改善薄膜面上反射的光,使之再次入射到亮度改善薄膜上,使其一部分或全部作為規(guī)定偏振狀態(tài)的光透過,從而增加透過亮度改善薄膜的光,同時(shí)向偏振鏡提供難以吸收的偏振光,從而增大能夠在液晶顯示的圖像顯示等中利用的光量,并由此可以提高亮度。
作為所述的亮度改善薄膜,例如可以使用電介質(zhì)的多層薄膜或折射率各向異性不同的薄膜的多層疊層體之類的顯示出使規(guī)定偏振軸的直線偏振光透過而反射其他光的特性的薄膜、膽甾醇型液晶聚合物的取向薄膜或在薄膜基材上支撐了該取向液晶層的薄膜之類的顯示出將左旋或右旋中的任一種圓偏振光反射而使其他光透過的特性的薄膜等適宜的薄膜。
在偏振片上層疊了所述光學(xué)層的光學(xué)薄膜可以利用在液晶顯示裝置等的制造過程中依次獨(dú)立層疊的方式來形成,但是預(yù)先經(jīng)層疊而成為光學(xué)薄膜的偏振片在質(zhì)量的穩(wěn)定性或組裝操作等方面優(yōu)良,因此具有可以改善液晶顯示裝置等的制造工序的優(yōu)點(diǎn)。在層疊中可以使用粘合劑層等適宜的粘接手段。在粘接所述偏振片和其他光學(xué)薄膜時(shí),它們的光學(xué)軸可以根據(jù)目標(biāo)相位差特性等而采用適宜的配置角度。
在上述的偏振片或至少層疊有一層偏振片的光學(xué)薄膜上,也能夠設(shè)置用于和液晶單元等其他部件粘接的粘合層。對(duì)形成粘合層的粘合劑沒有特別限定,例如可以適宜地選擇使用以丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系或橡膠系等聚合物為基礎(chǔ)聚合物的粘合劑。特別優(yōu)選使用類似丙烯酸系粘合劑的光學(xué)透明性優(yōu)良并顯示出適度的潤(rùn)濕性、凝聚性以及膠粘性的粘合特性且耐氣候性或耐熱性等優(yōu)良的粘合劑。
而且,除了上述之外,從防止因吸濕造成的發(fā)泡現(xiàn)象或剝離現(xiàn)象、因熱膨脹差等引起的光學(xué)特性的下降或液晶單元的翹曲、進(jìn)而從高質(zhì)量且耐久性優(yōu)良的液晶顯示裝置的形成性等觀點(diǎn)來看,優(yōu)選吸濕率低且耐熱性優(yōu)良的粘合層。
粘合層中可以含有例如天然或合成樹脂類、特別是增粘性樹脂或由玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉、其它的無機(jī)粉末等構(gòu)成的填充劑、顏料、著色劑、抗氧化劑等可添加于粘合層中的添加劑。另外也可以是含有微粒并顯示光擴(kuò)散性的粘合層等。
在偏振片、光學(xué)薄膜的一面或兩面上附設(shè)粘合層時(shí)可以利用適宜的方式進(jìn)行。作為其例子,例如可以舉出以下方式,即調(diào)制在由甲苯或乙酸乙酯等適宜溶劑的純物質(zhì)或混合物構(gòu)成的溶劑中溶解或分散基礎(chǔ)聚合物或其組合物而成的約10~40重量%的粘合劑溶液,然后通過流延方式或涂敷方式等適宜的展開方式直接將其附設(shè)在偏振片上或光學(xué)薄膜上的方式;或者基于上述而在隔離件上形成粘合層后將其移送并粘貼在偏振片上或光學(xué)薄膜上的方式等。
粘合層也能夠作為不同組成或種類等的各層的重疊層而設(shè)置在偏振片或光學(xué)薄膜的一面或兩面上。另外,當(dāng)設(shè)置于兩面上時(shí),偏振片或光學(xué)薄膜的內(nèi)外也能夠是不同組成、種類或厚度等的粘合層。粘合層的厚度可以根據(jù)使用目的或粘接力等而適當(dāng)確定,一般為1~500μm,優(yōu)選5~200μm,特別優(yōu)選10~100μm。
對(duì)于粘合層的露出面,在供于使用前為了防止其污染等,可以臨時(shí)粘貼隔離件以進(jìn)行覆蓋。由此能夠防止在通常的操作狀態(tài)下與粘合層接觸的現(xiàn)象。作為隔離件,在滿足上述的厚度條件的基礎(chǔ)上,例如可以使用根據(jù)需要用硅酮系或長(zhǎng)鏈烷基系、氟系或硫化鉬等適宜剝離劑對(duì)塑料薄膜、橡膠片、紙、布、無紡布、網(wǎng)狀物、發(fā)泡片材或金屬箔、它們的層疊體等適宜的薄片體進(jìn)行涂敷處理后的材料等以往常用的適宜的隔離件。
還有,在本發(fā)明中,也可以在形成上述的偏振片的偏振鏡、保護(hù)薄膜、光學(xué)薄膜等以及粘合層等各層上,利用例如用水楊酸酯系化合物或苯并苯酚(benzophenol)系化合物、苯并三唑系化合物或氰基丙烯酸酯系化合物、鎳配位化合物系化合物等紫外線吸收劑進(jìn)行處理的方式等方式,使之具有紫外線吸收能力等。
本發(fā)明的偏振片或光學(xué)薄膜能夠優(yōu)選用于液晶顯示裝置等各種裝置的形成等。液晶顯示裝置可以根據(jù)以往的方法形成。即,一般來說,液晶顯示裝置可通過適宜地組合液晶單元和偏振片或光學(xué)薄膜以及根據(jù)需要而加入的照明系統(tǒng)等構(gòu)成部件并裝入驅(qū)動(dòng)電路而形成,在本發(fā)明中,除了使用本發(fā)明的偏振片或光學(xué)薄膜之外,沒有特別限定,可以依據(jù)以往的方法形成。對(duì)于液晶單元而言,也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意類型的液晶單元。
能夠形成在液晶單元的一側(cè)或兩側(cè)配置了偏振片或光學(xué)薄膜的液晶顯示裝置、在照明系統(tǒng)中使用了背光燈或反射板的裝置等適宜的液晶顯示裝置。此時(shí),本發(fā)明的偏振片或光學(xué)薄膜能夠設(shè)置在液晶單元的一側(cè)或兩側(cè)上。當(dāng)將偏振片或光學(xué)薄膜設(shè)置在兩側(cè)時(shí),它們既可以相同,也可以不同。另外,在形成液晶顯示裝置時(shí),可以在適宜的位置上配置1層或2層以上例如擴(kuò)散板、防眩層、防反射膜、保護(hù)板、棱鏡陣列、透鏡陣列薄片、光擴(kuò)散板、背光燈等適宜的部件。
接著,對(duì)有機(jī)電致發(fā)光裝置(有機(jī)EL顯示裝置)進(jìn)行說明。一般地,有機(jī)EL顯示裝置是在透明基板上依次層疊透明電極、有機(jī)發(fā)光層以及金屬電極而形成發(fā)光體(有機(jī)電致發(fā)光體)。這里,有機(jī)發(fā)光層是各種有機(jī)薄膜的層疊體,已知有例如由三苯基胺衍生物等構(gòu)成的空穴注入層和由蒽等熒光性有機(jī)固體構(gòu)成的發(fā)光層的層疊體、或此種發(fā)光層和由二萘嵌苯衍生物等構(gòu)成的電子注入層的層疊體、或者這些空穴注入層、發(fā)光層及電子注入層的層疊體等各種組合。
即,入射至該有機(jī)EL顯示裝置的外部光因偏振片的存在而只有直線偏振光成分透過。該直線偏振光一般會(huì)被相位差板轉(zhuǎn)換成橢圓偏振光,而當(dāng)相位差板為1/4波阻片并且偏振片和相位差板的偏振方向的夾角為π/4時(shí),成為圓偏振光。
該圓偏振光透過透明基板、透明電極、有機(jī)薄膜,在金屬電極上反射,之后再次透過有機(jī)薄膜、透明電極、透明基板,由相位差板再次轉(zhuǎn)換成直線偏振光。然后,因?yàn)樵撝本€偏振光與偏振片的偏振方向垂直,所以無法透過偏振片。其結(jié)果可以完全遮蔽金屬電極的鏡面。
實(shí)施例以下記載本發(fā)明的實(shí)施例,并進(jìn)行更具體的說明。其中,以下的“份”指“重量份”。
用自動(dòng)雙折射測(cè)定裝置(王子計(jì)測(cè)機(jī)器株式會(huì)社制,自動(dòng)雙折射計(jì)KOBRA21ADH測(cè)定保護(hù)薄膜的折射率nx、ny、nz,算出面內(nèi)相位差Re、厚度方向相位差Rth。
實(shí)施例1(偏振鏡)對(duì)溶解了聚合度2400、皂化度98.5%的聚乙烯醇樹脂的固體成分為13重量%的聚乙烯醇水溶液、在直線狀原子團(tuán)基的兩末端分別具有一個(gè)丙烯?;囊壕詥误w(向列相型液晶溫度范圍為40~70℃)和甘油進(jìn)行混合,并使聚乙烯醇∶液晶性單體∶甘油=100∶5∶15(重量比),加熱到液晶溫度范圍以上,用均質(zhì)混合器攪拌,得到混合溶液。通過在室溫(23℃)下放置使在該混合溶液中存在的氣泡脫泡之后,用澆鑄法涂敷,然后干燥,然后得到白濁的厚度為70μm的混合薄膜。在130℃下熱處理該混合薄膜10分鐘。
將上述混合薄膜浸漬在30℃的水浴中,使其溶脹后,在30℃的碘∶碘化鉀=1∶7(重量比)的水溶液(染色浴濃度0.32重量%)中浸漬并拉伸約3倍,其后,在50℃的硼酸3重量%水溶液(交聯(lián)浴)中浸漬并拉伸使總拉伸倍率約為6倍后,進(jìn)一步在60℃的硼酸4重量%水溶液(交聯(lián)浴)中浸漬。進(jìn)而,在30℃的碘化鉀5重量%水溶液浴中浸漬10秒進(jìn)行色相調(diào)節(jié)。隨后在50℃下干燥4分鐘,得到本發(fā)明的偏振鏡。
(各向異性散射出現(xiàn)的確認(rèn)和折射率的測(cè)定)另外,在用偏振光顯微鏡觀察得到的偏振鏡時(shí),可以確認(rèn)在聚乙烯醇基質(zhì)中形成了被無數(shù)分散的液晶性單體的微小區(qū)域。該液晶性單體沿拉伸方向取向,微小區(qū)域的拉伸方向(Δn1方向)的平均尺寸為5~10μm。另外,與拉伸方向正交的方向(Δn2方向)的平均尺寸為0.5~3μm。
對(duì)基質(zhì)和微小區(qū)域的折射率,分別進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定在20℃下進(jìn)行。首先,用阿貝折射計(jì)(測(cè)定光589nm)測(cè)定在同一拉伸條件下拉伸的聚乙烯醇薄膜單獨(dú)的折射率,結(jié)果拉伸方向(Δn1方向)的折射率=1.54,Δn2方向的折射率=1.52。另外,測(cè)定液晶性單體的折射率(ne異常光折射率和no尋常光折射率)。no是在實(shí)施了垂直取向處理的高折射率玻璃上取向涂設(shè)液晶性單體,用阿貝折射計(jì)(測(cè)定光589nm)進(jìn)行測(cè)定。另一方面,向水平取向處理的液晶單元中注入液晶性單體,用自動(dòng)雙折射測(cè)定裝置(王子計(jì)測(cè)機(jī)器株式會(huì)社制,自動(dòng)雙折射計(jì)KOBRA21ADH)測(cè)定相位差(Δn×d),另外,通過其它途徑,通過光干涉法測(cè)定單元間隔(d),從相位差/單元間隔算出Δn,將該Δn與no的和作為ne。ne(相當(dāng)于Δn1方向的折射率)=1.64,no(相當(dāng)于Δn2方向的折射率)=1.52。因此,算出Δn1=1.64-1.54=0.10、Δn2=1.52-1.52=0.00。從以上可以確認(rèn)所希望的各向異性散射的出現(xiàn)。
(保護(hù)薄膜)將由異丁烯和N-甲基馬來酸酐縮亞胺構(gòu)成的交替共聚物(N-甲基馬來酸酐縮亞胺含量為50摩爾%)75重量份,和丙烯腈的含量為28重量%的丙烯腈-苯乙烯共聚物25重量份溶解于二氯甲烷,得到固體成分濃度為15重量%的溶液。將該溶液流延到被鋪成玻璃板狀的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜上,在室溫下放置60分鐘之后,從該薄膜剝離。在100℃下干燥10分鐘之后,進(jìn)而在160℃下干燥30分鐘,得到厚度100μm的保護(hù)薄膜。保護(hù)薄膜的面內(nèi)相位差Re為4nm,厚度方向相位差Rth為4nm。
(偏振片)在上述偏振鏡的兩面上,使用丙烯酸改性單組份型濕氣固化型膠粘劑(コニシ株式會(huì)社制,商品名ボンドサイレツクス“クリア一”)貼合上述保護(hù)薄膜,制作偏振片。膠粘劑層的厚度為2μm。
實(shí)施例2在實(shí)施例1中,除了將保護(hù)薄膜改變?yōu)楹穸?0μm的降冰片烯系薄膜(JSR公司制,ATON面內(nèi)相位差Re為4nm,厚度方向相位差Rth為20nm)以外,與實(shí)施例1一樣地得到偏振片。
實(shí)施例3在實(shí)施例1中,除了將膠粘劑改變?yōu)榇姿嵯祮谓M份型濕氣固化型膠粘劑(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制,商品名KE-41-T)以外,與實(shí)施例1一樣地得到偏振片。
實(shí)施例4在實(shí)施例2中,除了將膠粘劑改變?yōu)榇姿嵯祮谓M份型濕氣固化型膠粘劑(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制,商品名KE-41-T)以外,與實(shí)施例2一樣地得到偏振片。
實(shí)施例5在實(shí)施例3中,除了將保護(hù)薄膜改變?yōu)楹穸?0μm的三乙酰纖維素薄膜(面內(nèi)相位差Re為2nm,厚度方向相位差Rth為40nm)以外,與實(shí)施例3一樣地得到偏振片。
實(shí)施例6在實(shí)施例1中,除了將膠粘劑改變?yōu)榘被姿狨ハ祮谓M份濕氣固化型膠粘劑(三井武田化學(xué)株式會(huì)社制,商品名タケネ一トM631N)以外,與實(shí)施例1一樣地得到偏振片。
實(shí)施例7在實(shí)施例2中,將膠粘劑改變?yōu)楸┧嵯禑o溶劑電子射線固化型膠粘劑(ナガセケムテツクス株式會(huì)社制,商品名DA-314),在貼合偏振鏡和保護(hù)薄膜之后,用電子射線照射裝置(巖崎電氣株式會(huì)社,形式CB250/30/20A),越過保護(hù)薄膜,照射電子射線50kGy,使膠粘劑固化,除此以外,與實(shí)施例2一樣地得到偏振片。
實(shí)施例8在實(shí)施例2中,將膠粘劑改變?yōu)榄h(huán)氧系無溶劑紫外線固化型膠粘劑(Norland Products制,商品名Norland Optical Adhesive 81),在貼合偏振鏡和保護(hù)薄膜之后,用紫外線照射裝置(C-SUN公司制,形式UVC-321AM),越過保護(hù)薄膜,照射紫外線300mJ/cm2,使膠粘劑固化,除此以外,與實(shí)施例2一樣地得到偏振片。
比較例1在實(shí)施例1中,除了將膠粘劑改變?yōu)橄蚓垡蚁┐继砑恿艘叶┑哪z粘劑以外,與實(shí)施例1一樣地得到偏振片。
比較例2在實(shí)施例1中,除了將膠粘劑改變?yōu)楸┧嵯的z粘劑(コニシ株式會(huì)社制,商品名コニ一ボンド)以外,與實(shí)施例1一樣地得到偏振片。
比較例3在比較例1中,除了將保護(hù)薄膜改變?yōu)楹穸?0μm的三乙酰纖維素薄膜(面內(nèi)相位差Re為2nm,厚度方向相位差Rth為40nm)以外,與比較例1一樣地得到偏振片。
比較例4在實(shí)施例2中,除了將膠粘劑改變?yōu)橄蚓垡蚁┐继砑恿艘叶┑哪z粘劑以外,與實(shí)施例2一樣地得到偏振片。
比較例5在實(shí)施例2中,除了將膠粘劑改變?yōu)楸┧嵯的z粘劑(コニシ株式會(huì)社制,商品名コニ一ボンド)以外,與實(shí)施例2一樣地得到偏振片。
比較例6在實(shí)施例1中,除了沒有使用液晶性單體以外,與實(shí)施例1一樣制作偏振片。另外,使用該偏振鏡,與比較例1一樣制作偏振片。
比較例7在實(shí)施例1中,除了沒有使用液晶性單體以外,與實(shí)施例1一樣制作偏振片。另外,使用該偏振鏡,與實(shí)施例1一樣制作偏振片。
(光學(xué)特性評(píng)價(jià))用帶有積分球的分光光度計(jì)(日立制作所制的U-4100)測(cè)定在實(shí)施例和比較例中使用的偏振片的光學(xué)特性。將通過格蘭-湯姆森棱鏡偏振鏡得到的完全偏振光設(shè)為100%而測(cè)定相對(duì)于各直線偏振光的透過率。還有,透過率用基于CIE1931XYZ表色系統(tǒng)算出的已進(jìn)行可見度補(bǔ)正的Y值表示。k1表示最大透過率方向的直線偏振光的透過率,k2表示其正交方向的直線偏振光的透過率。結(jié)果示于第1表中。
偏振度P通過P={(k1-k2)/(k1+k2)}×100算出。單體透過率T通過T=(k1+k2)/2算出。
另外,對(duì)于在實(shí)施例1和比較例6中使用的偏振鏡,通過具備格蘭-湯姆森棱鏡的分光光度計(jì)((株)日立制作所制,U-4100)進(jìn)行偏振光吸光光譜的測(cè)定,將最大透過率(k1)平行透過率和其正交方向的直線偏振光的透過率(k2)正交透過率顯示于圖2中。
對(duì)于平行透過率(k1),實(shí)施例1和比較例6的偏振鏡的吸光率在可見域全域大致相等,與此相對(duì),在實(shí)施例1的偏振鏡中,利用吸收+散射軸,正交透過率(k2)在短波長(zhǎng)側(cè)與比較例6的偏振鏡相比大幅度地減少。也就是說,表示實(shí)施例1的偏振鏡的偏振性能超過比較例6的偏振鏡。在實(shí)施例1和比較例6中,因?yàn)槔?、染色等的條件完全相等,所以認(rèn)為碘系吸光體的取向度也相等。所以,如上所述,利用在碘導(dǎo)致的吸收中加入各向異性散射的效果而得到的效果,實(shí)施例1的偏振鏡顯示偏振性能提高。
濁度值是對(duì)相對(duì)于最大透過率方向的直線偏振光的濁度值和相對(duì)于吸收方向(其正交方向)的直線偏振光的濁度值進(jìn)行測(cè)定。濁度值的測(cè)定是按照J(rèn)IS K7136(塑料-透明材料的濁度值的求法),使用濁度計(jì)(村上色彩研究所制的HM-150),將市售的偏振片(日東電工公司制NPF-SEG1224DU單體透過率43%,偏振度99.96%)配置于樣品的測(cè)定光的入射面?zhèn)?,使市售的偏振片和樣?偏振片)的拉伸方向正交而進(jìn)行測(cè)定,此時(shí)測(cè)定的濁度值即為濁度值。但是,在市售的濁度計(jì)的光源中,正交時(shí)的光量在檢測(cè)器的感度界限以下,所以使用光導(dǎo)使另外設(shè)置的高光強(qiáng)度的鹵素?zé)舻墓馊肷?,并在檢測(cè)感度內(nèi),之后手動(dòng)進(jìn)行快門開閉,算出濁度值。
如上述表1所示,在實(shí)施例和比較例的偏振片中,單體透過率、偏振度等偏振性能大致良好。但是,在實(shí)施例1~8和比較例1~5所使用的偏振片中,在由含有碘系吸光體的透光性的水溶性樹脂形成的基質(zhì)中,使用微小區(qū)域被分散的結(jié)構(gòu)的偏振鏡,所以與使用通常的偏振鏡的比較例6、7的偏振片相比,正交時(shí)的透過率的濁度值高,可知偏差引起的不均由于散射而被隱藏,不能夠確認(rèn)。
作為與本發(fā)明的偏振鏡的結(jié)構(gòu)類似的偏振鏡,在特開2002-207118號(hào)公報(bào)中,公開了在樹脂基質(zhì)中分散了液晶性雙折射材料與吸收二色性材料的混合相的偏振鏡。其效果與本發(fā)明為相同種類。但是,與像特開2002-207118號(hào)公報(bào)那樣在分散相中存在吸收二色性材料的情況相比,像本發(fā)明那樣在基質(zhì)層中存在吸收二色性材料這一方,其已散射的偏振光通過吸收層,但光程長(zhǎng)度變長(zhǎng),所以能夠進(jìn)一步吸收已散射的光。因此,本發(fā)明提高偏振性能的效果相當(dāng)高。另外,制造工序簡(jiǎn)單。
另外,在特表2000-506990號(hào)公報(bào)中,公開了向連續(xù)相或分散相的任意一種添加二色性染料的光學(xué)體,本發(fā)明具有的特征在于,使用碘而不是二色性材料。不使用二色性染料而使用碘的情況具有以下的優(yōu)點(diǎn)。(1)通過碘而出現(xiàn)的吸收二色性比二色性染料高。因此,在得到的偏振鏡中,其偏振光特性也因?yàn)槭褂玫舛兏摺?2)碘在被添加到連續(xù)相(基質(zhì)相)中之前不顯示吸收二色性,在分散于基質(zhì)之后,通過拉伸形成顯示二色性的碘系吸光體。該方面是與在添加到連續(xù)相中之前具有二色性的二色性染料不同的方面。也就是說,碘被分散到基質(zhì)時(shí),碘維持不變。在這種情況下,向基質(zhì)的擴(kuò)散性通常比二色性染料好得多。作為結(jié)果,碘系吸光體比二色性染料更好地分散到薄膜的各個(gè)角落。因此,可以最大限度地有效利用由散射各向異性引起的光程長(zhǎng)度增大效果,從而增大偏振功能。
另外,在特表2000-506990號(hào)公報(bào)記載的發(fā)明的背景中,Aphonin記述了將液晶液滴配置在聚合物基質(zhì)中而成的拉伸薄膜的光學(xué)特性。但是,Aphonin等談及的是不使用二色性染料而是由基質(zhì)相和分散相(液晶成分)構(gòu)成的光學(xué)薄膜,液晶成分不是液晶聚合物或液晶單體的聚合物,所以該薄膜中的液晶成分的雙折射典型地依賴溫度并對(duì)其敏感。另一方面,本發(fā)明提供了由下述薄膜構(gòu)成的偏振鏡,所述的薄膜的結(jié)構(gòu)是在以含有碘系吸光體的透光性的水溶性樹脂形成的基質(zhì)中分散了微小區(qū)域,進(jìn)而,就本發(fā)明的液晶性材料而言,在是液晶聚合物時(shí),在液晶溫度范圍內(nèi)使其取向之后冷卻到室溫并固定取向;在是液晶單體時(shí),在同樣使其取向之后,利用紫外線固化等固定取向,利用液晶性材料形成的微小區(qū)域的雙折射不隨溫度發(fā)生變化。
(評(píng)價(jià))對(duì)偏振片進(jìn)行下述評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示于表2。
<粘接力>
基于JIS K6854,將偏振片剪裁為寬25mm的尺寸,以常溫(23℃)、牽拉速度100mm/分的條件,進(jìn)行T型剝離試驗(yàn),測(cè)定粘接力(N/25mm)。
<耐濕熱性>
將偏振片剪裁為50mm×50mm的尺寸,浸漬于70℃的溫水中,測(cè)定任意單面的保護(hù)薄膜均被完全剝離的時(shí)間(分)。
<耐久性>
使用丙烯酸系粘合劑,在滑動(dòng)玻璃上貼附被剪裁為尺寸25mm×50mm的偏振片,測(cè)定光學(xué)特性(初期的光學(xué)特性)之后,放入60℃/95%R.H的恒溫恒濕機(jī)中,測(cè)定在投入上述條件的恒溫恒濕機(jī)中1000小時(shí)之后的下述光學(xué)特性(試驗(yàn)后的光學(xué)特性),求下述變化量。
透過率變化量基于JISZ-8701,進(jìn)行可見度補(bǔ)正,求光線透過率(以下簡(jiǎn)稱為透過率)。透過率變化量=試驗(yàn)后透過率-初期透過率。
偏振度變化量偏振度由下式求得。其中,H0平行透過率、H90正交透過率。偏振度=((H0-H90)/(H0+H90))×100(%)。
偏振度變化量=試驗(yàn)后偏振度-初期偏振度。
不均的評(píng)價(jià)是,在暗室中,在用于液晶顯示器的背光燈的上面配置樣品(偏振片),進(jìn)而將市售的偏振片(日東電工公司制的NPF-SEG1224DU)作為檢波器,與偏振軸正交層疊,目視下以下述基準(zhǔn)確認(rèn)其級(jí)別。不均為評(píng)價(jià)偏振鏡的拉伸不均、相位差導(dǎo)致的干涉不均。
×目視下能夠確認(rèn)不均的級(jí)別。
○目視下不能確認(rèn)不均的級(jí)別。
如表2所示,在實(shí)施例中,與比較例相比,粘接力、耐濕熱性良好。如果粘接力為80N/25mm以上,耐濕熱性為120分鐘以上,則可以提供膠粘性更好的偏振片。另外,在實(shí)施例1~4、6~8中,由于使用相位差值小的保護(hù)薄膜,所以與實(shí)施例5相比,可知光學(xué)特性的變化量小,耐久性良好。另外,不均被抑制為很小。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的偏振片或使用其的光學(xué)薄膜適合用于液晶顯示裝置、有機(jī)EL顯示裝置、CRT、PDP等圖像顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種偏振片,是借助膠粘劑層在偏振鏡的一面或兩面層疊有保護(hù)薄膜的偏振片,其特征在于,偏振鏡是由在以含有碘系吸光體的透光性的水溶性樹脂形成的基質(zhì)中分散有微小區(qū)域的結(jié)構(gòu)的薄膜構(gòu)成,膠粘劑層是由含有被活性能量線或活性物質(zhì)固化的樹脂的膠粘劑形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振片,其特征在于,偏振鏡的微小區(qū)域由取向的雙折射材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏振片,其特征在于,雙折射材料至少在取向處理時(shí)刻顯示液晶性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏振片,其特征在于,偏振鏡的微小區(qū)域的雙折射為0.02以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏振片,其特征在于,形成偏振鏡的微小區(qū)域的雙折射材料和透光性的水溶性樹脂相對(duì)于各光軸方向的折射率差是,在顯示最大值的軸方向的折射率差(Δn1)為0.03以上,且在與Δn1方向正交的雙向的軸方向的折射率差(Δn2)為所述Δn1的50%以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏振片,其特征在于,偏振鏡中的碘系吸光體的吸收軸沿Δn1方向取向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振片,其特征在于,用作所述偏振鏡的薄膜是通過拉伸制造的。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏振片,其特征在于,偏振鏡的微小區(qū)域在Δn2方向的長(zhǎng)度為0.05~500μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振片,其特征在于,偏振鏡中的碘系吸光體至少在400~700nm的波長(zhǎng)域具有吸收區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振片,其特征在于,膠粘劑為無溶劑系活性能量線固化型膠粘劑或單組份型濕氣固化型膠粘劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振片,其特征在于,保護(hù)薄膜的膠粘面被實(shí)施了從電暈處理、等離子處理、火焰處理、底層涂布處理以及皂化處理中選擇的至少一種處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振片,其特征在于,保護(hù)薄膜在將該薄膜面內(nèi)的面內(nèi)折射率為最大的方向設(shè)為X軸,與X軸垂直的方向設(shè)為Y軸,薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸,各自的軸方向的折射率為nx、ny、nz,薄膜的厚度為d(nm)的情況下,面內(nèi)相位差Re=(nx-ny)×d為20nm以下,而且,厚度方向相位差Rth={(nx+ny)/2-nz}×d}為30nm以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的偏振片,其特征在于,保護(hù)薄膜包括從含有(A)在側(cè)鏈具有取代和/或未取代亞氨基的熱塑性樹脂和(B)在側(cè)鏈具有取代和/或未取代苯基和腈基的熱塑性樹脂而成的樹脂組合物、以及降冰片烯系樹脂選擇的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振片,其特征在于,相對(duì)于透過方向的直線偏振光的透過率為80%以上且濁度值為5%以下,相對(duì)于吸收方向的直線偏振光的濁度值為30%以上。
15.一種光學(xué)薄膜,其特征在于,至少層疊有1張權(quán)利要求1所述的偏振片。
16.一種圖像顯示裝置,其特征在于,使用了權(quán)利要求1所述的偏振片或權(quán)利要求15所述的光學(xué)薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種偏振片,是借助膠粘劑層,在偏振鏡的一面或兩面層疊有保護(hù)薄膜的偏振片,在該偏振片中,偏振鏡是由在以含有碘系吸光體的透光性的水溶性樹脂形成的基質(zhì)中分散有微小區(qū)域的結(jié)構(gòu)的薄膜構(gòu)成,膠粘劑層是由含有被活性能量線或活性物質(zhì)固化的樹脂的膠粘劑形成。該偏振片在短波長(zhǎng)側(cè)也具有高偏振度,而且膠粘性良好,進(jìn)而耐久性良好,可以抑制黑顯示時(shí)的透過率的不均。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1934469SQ200580009069
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者吉岡昌宏, 宮武稔 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社