光学各向异性膜的制造方法及图像显示装置的制作方法

文档序号:2750413阅读:244来源:国知局

专利名称::光学各向异性膜的制造方法及图像显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及用于图像显示装置等的光学各向异性膜的制造方法等。
背景技术
:目前,在图像显示装置中组装光学各向异性膜。该光学各向异性膜根据其光学特性被用作相位差元件(亦称相位差膜、双折射膜、光学补偿层)或偏振元件(亦称偏光膜、起偏振器)。作为可用作所述相位差元件或偏振元件(polarizationelement)的光学各向异性膜,通常使用聚合物薄膜、包含液晶性化合物的薄膜等。另外,在包含液晶性化合物的薄膜中,包含溶致液晶性化合物的薄膜作为偏振元件或相位差元件使用(专利文献1和2)。所述包含溶致液晶性化合物的薄膜如下获得将包含溶致液晶性化合物且调制成该化合物显示液晶相的状态的涂布液涂布在基材上而形成涂膜,将该涂膜干燥,由此来获得。进而,将包含溶致液晶性化合物并调制成该化合物显示液晶相的状态的涂布液涂布在基材上,形成涂膜,对该涂膜施加磁场,控制前述化合物的分子取向的方法也是已知的(专利文献3)。专利文献1日本专利申请公开第2002-277636号公报专利文献2日本专利申请公开第2002-241434号公报专利文献3:W02002-048759号公报
发明内容然而,上述以往的磁场施加方法不能在施加磁场的整个区域中使溶致液晶性化合物的分子大致均勻地取向,具有发生取向缺陷的问题。在将产生了取向缺陷的光学各向异性膜组装到图像显示装置中时,产生了图像的对比度降低等问题。本发明的目的是,提供通过施加磁场来控制溶致液晶性化合物的分子取向而获得的、取向缺陷少的光学各向异性膜的制造方法。本发明是光学各向异性膜的制造方法,其特征在于,所述光学各向异性膜包含溶致液晶性化合物,所述方法具有形成包含溶致液晶性化合物且显示各向同性相的各向同性层的工序;对前述各向同性层施加磁场的工序。上述本发明的制造方法为,对包含溶致液晶性化合物且显示各向同性相的状态的各向同性层施加磁场。由此,可以在基本上整个磁场施加区域中使溶致液晶性化合物的分子大致均勻地取向。因此,根据本发明的制造方法,可以制造在基本上整个磁场施加区域中取向缺陷少的光学各向异性膜。例如,通过将所述光学各向异性膜组装到图像显示装置中,可以提供对比度等优异的图像显示装置。本发明的优选的制造方法是,前述各向同性层通过向长条状基材的长度方向流延涂布液而被形成在基材上,所述涂布液包含溶致液晶性化合物和溶剂且显示各向同性相。本发明的另一优选的制造方法是,前述施加磁场的方向与流延涂布液的方向平行。其中,该平行是指基本上平行。前述基本上平行包括前述磁场施加方向与流延方向形成的角度在0士5°范围内的情况。本发明的另一优选制造方法是,前述涂布液中所含的溶致液晶性化合物的浓度为0.1质量%10质量%。本发明的另一优选制造方法是,前述磁场的施加强度为2特斯拉12特斯拉(T)。本发明的另一优选的制造方法是,前述溶致液晶性化合物是包括选自偶氮系化合物、蒽醌系化合物、茈系化合物、喹酞酮系化合物、萘醌系化合物和部花青系化合物中的至少一种的化合物。另外,根据本发明的另一个方面,提供图像显示装置。本发明的图像显示装置具有通过上述任一制造方法获得的光学各向异性膜。图1所示为本发明的光学各向异性膜的制造工序的示意参考图。图2所示为实施例的光学各向异性膜的表面的放大摄影的照片图。图3所示为比较例的光学各向异性膜的表面的放大摄影的照片图。具体实施例方式本发明的光学各向异性膜的制造方法至少具有形成包含溶致液晶性化合物且显示各向同性相的各向同性层的工序;对该各向同性层施加磁场的工序。以下对本发明的制造方法的各工序以及各工序中使用的材料等进行说明。本发明的光学层压体的制造方法至少具有下述工序A和工序B,优选具有下述工序C和/或工序D。工序A形成包含溶致液晶性化合物且显示各向同性相的各向同性层(以下有时简称为“各向同性层”)的工序。工序B对通过工序A形成的各向同性层施加磁场,使溶致液晶性化合物的分子取向的工序。工序C通过将施加磁场后的各向同性层(即各向异性层)干燥而形成光学各向异性膜的工序。工序D对前述光学各向异性膜的表面赋予耐水性的工序。其中,在上述工序B中,在对各向同性层施加磁场时,溶致液晶性化合物取向,该层变成不是各向同性相的状态。因此,在本说明书中,磁场施加后的各向同性层有时称之为“各向异性层”。<工序A>本工序A是形成包含溶致液晶性化合物且显示各向同性相的各向同性层的工序。各向同性层优选被形成在基材上。在基材上形成各向同性层时,将包含溶致液晶性化合物和溶剂的涂布液调制成显示各向同性相的状态,通过将该显示各向同性相的涂布液涂布于基材上,从而能够在基材上形成各向同性层。(溶致液晶性化合物)对本发明中使用的溶致液晶性化合物没有特殊限制,只要可形成各向同性层即可。其中,溶致液晶性化合物是指,可溶解于溶剂的液晶性化合物,且具有溶致液晶性的化合物。溶致液晶性是指,在使化合物溶解在溶剂中而呈溶液状态下,通过改变溶液的温度、浓度等,而产生各向同性相-液晶相的相转变的性质。另外,各向同性相是指,宏观上的光学性质没有根据方向而不同的状态(没有显示光学各向异性的状态)的相。溶致液晶性化合物的液晶相的种类可以列举出向列型液晶相、近晶型液晶相、六角形(hexagonal)液晶相等。液晶相可以通过用偏光显微镜观察到的光学图案来确认、识别。在本发明的制造方法中,优选使用显示向列型液晶相的溶致液晶性化合物,这是因为显示向列型液晶相的溶致液晶性化合物具有优异的取向性。作为上述溶致液晶性化合物,根据化学结构分类,可以列举出偶氮系、蒽醌系、茈系、阴丹酮系、咪唑系、靛蓝系、噁嗪系、酞菁系、三苯基甲烷系、吡唑啉酮系、芪系、二苯基甲烷系、萘醌系、部花青系、喹酞酮系、咕吨系、茜素系、喹喔啉系、吖啶系、醌亚胺系、噻唑系、次甲基系、硝基系、亚硝基系以及多次甲基系的化合物等。它们可以单独使用一种,或者可以将两种以上组合使用。尤其,优选使用包含选自由偶氮系、蒽醌系、茈系、喹酞酮系、萘醌系和部花青系的化合物组成的组中的至少一种的溶致液晶性化合物。在将所述溶致液晶性化合物溶解在溶剂中时,该化合物可以形成超分子缔合体。因此,通过施加磁场,前述溶致液晶性化合物容易大致均勻地取向。上述溶致液晶性化合物可以是在成膜之后能形成相位差元件的化合物,或者可以是在成膜之后能形成偏振元件的化合物。另外,溶致液晶性化合物可以在可见光区域(波长380nm780nm)显示吸收,或者可以不显示前述吸收。使用在前述可见光区域显示吸收的溶致液晶性化合物时所形成的光学各向异性膜可以作为偏振元件利用。另外,使用在前述可见光区域不显示吸收的溶致液晶性化合物时所形成的光学各向异性膜可以作为相位差元件利用。其中,偏振元件是指具有下述功能的光学部件将自然光或偏振光中的特定的直线偏振光透过的功能。另外,相位差元件是指在其面内和/或厚度方向上显示双折射(折射率的各向异性)的光学部件。所述相位差元件包含例如在波长590nm下的面内和/或厚度方向的双折射率为1X10_4以上的情况。(形成偏振元件的溶致液晶性化合物)在溶致液晶性化合物是形成偏振元件的材料时,作为该溶致液晶性化合物,可以列举出偶氮系、蒽醌系、茈系、阴丹酮系、咪唑系、靛蓝系、噁嗪系、酞菁系、三苯基甲烷系、批唑啉酮系、芪系、二苯基甲烷系、萘醌系、部花青系、喹酞酮系、咕吨系、茜素系、吖啶系、醌亚胺系、噻唑系、次甲基系、硝基系以及亚硝基系的化合物等。它们可以单独使用一种,或者可以将两种以上组合使用。具体地说,作为形成偏振元件的溶致液晶性化合物,例如,可以列举出用下述通式(1)表示的化合物。式(1)“发色团)]—式(1)的X是亲水性取代基。该亲水性取代基是极性大的取代基,优选是选自由-C00M、-SO3M,-PO3M,-OH和-NH2组成的组中的至少一种。其中,M表示抗衡离子。具有极性大的取代基的溶致液晶性化合物对亲水性溶剂显示优异的溶解性。式(1)的η表示取代数。前述η是0以上的整数,优选16的整数。作为式(1)的发色团部位,可优选列举出偶氮衍生物单元、蒽醌衍生物单元、茈衍生物单元、阴丹酮衍生物单元和/或咪唑衍生物单元等。另外,前述M优选是氢离子,诸如Li、Na、K、Cs之类的第一族金属的离子,铵离子寸。上述通式(1)所示的化合物的发色团在溶液中形成疏水性部位,而且亲水性取代基及其盐形成亲水性部位,通过二者的平衡,疏水性部位之间以及亲水性部位之间聚集,总体上表现了溶致液晶性。作为用通式⑴表示的化合物的具体实例,可以例举用下述通式(2)⑶表示的化合物。[化学式1]_4]g—“式⑵O在式(2)中,R1是氢或氯,R2是氢、烷基、ArNH或ArCONH。R是任意的取代基。作为前述烷基,优选为碳数14的烷基,其中更优选为甲基、乙基。作为前述芳基(Ar),优选为取代或未取代的苯基,其中更优选为未取代或者4位被氯取代的苯基。另外,X是与上述通式(1)相同的亲水性取代基。[化学式2]x"…式⑶ιTT—Α…式(4)…式(A)66ιΛO=Cx、c=o_L"JIl<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在式(3)(5)中,A是用式㈧或式⑶表示的基团,η是2或3。式⑶的R3是氢、烷基、卤素或烷氧基。式(A)的Ar表示取代或未取代的芳基。作为前述烷基,碳数14的烷基是优选的,其中甲基、乙基是更优选的。作为前述卤素,溴或氯是优选的。另夕卜,作为前述烷氧基,碳数为1或2的烷氧基是优选的,其中甲氧基是更优选的。作为前述芳基,取代或未取代的苯基是优选的,其中未取代的苯基、或者4位被甲氧基、乙氧基、氯或丁基取代的苯基或3位被甲基取代的苯基是更优选的。X是与上述通式(1)相同的亲水性取代基。[化学式3]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>在式(6)中,η是35的整数,X是与上述通式(1)相同的亲水性取代基。[化学式4]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>[化学式5]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>在式(7)和式(8)中,X是与上述通式(1)相同的亲水性取代基。除了上述化合物以外,溶致液晶性化合物例如还可以使用在日本专利申请公开第2006-047966号公报、日本专利申请公开第2005-255846号公报、日本专利申请公开第2005-154746号公报、日本专利申请公开第2002-090526号公报、日本专利申请公表平8-511109号公报、日本专利申请公表第2004-528603号公报等中记载的化合物。另外,溶致液晶性化合物可以使用市售品。作为市售的化合物,可以例举C.I.DirectB67、DSCG(INTAL)、RU31.156、甲基橙(Metylorange)、AH6556、SiriusSupraBrownRLL、苯并红紫(Benzopurpurin)、四幾基駄善韦同(Copper-tetracarboxyphthalocyanine)、酸性红266、菁染料、紫色20、茈双羧酰亚胺(Perylenebiscarboximides)、苯并红紫4B、亚甲基蓝(碱性蓝9)、亮黄、酸性红18、酸性红27等。(形成相位差元件的溶致液晶性化合物)另外,在溶致液晶性化合物为形成相位差元件的材料时,作为该溶致液晶性化合物,可列举出喹喔啉系、吖啶系和多次甲基(polymethine)系的化合物等。形成相位差元件的溶致液晶性化合物优选是喹喔啉系化合物。喹喔啉系化合物是在其分子结构中包含喹喔啉衍生物单元的溶致液晶性化合物。该喹喔啉系化合物更优选在分子结构中包含苊并[l,2-b]喹喔啉衍生物单元,尤其优选包含具有-SO3M基团和-C00M基团中的至少一种的苊并[l,2-b]喹喔啉衍生物单元。作为上述喹喔啉衍生物,可列举出下述通式(9)所示的苊并[l,2_b]喹喔啉衍生物。式(9)中,k和1各自独立地是04的整数,m和η各自独立地是06的整数,M表示抗衡离子。其中,k、l、m和η不同时为0。上述M优选是氢原子、碱金属原子、碱土金属原子、金属离子、或者取代或未取代的铵离子。作为上述金属离子,例如可列举出Ni2+、Fe3+、CU2+、Ag+、Zn2+、Al3+、Pd2+、Cd2+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Ce3+等。[化学式6]…式(9)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>上述苊并[l,2_b]喹喔啉衍生物例如可以通过像下述式(C)所示那样,用硫酸、发烟硫酸或氯磺酸等将苊并[l,2-b]喹喔啉或其羧酸磺化来获得。式(C)中,k、l、m、n和M与通式(9)相同。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>另外,上述苊并[l,2_b]喹喔啉衍生物例如可以通过像下述式(D)所示那样,使苯-1,2-二胺的磺基和/或羧基衍生物与苊并醌的磺基和/或羧基衍生物进行缩合反应来获得。式(D)中,k、l、m、n和M与通式(9)相同。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>使用上述苊并[l,2_b]喹喔啉衍生物,可以获得具有高的面内双折射率且在可见光区域无吸收或吸收少的透明相位差元件(光学各向异性膜)。(溶剂)对用于溶解溶致液晶性化合物的溶剂没有特定限制。一般的溶剂可以大致分为疏水性溶剂和亲水性溶剂。作为疏水性溶剂,可以例举二乙醚等醚类;苯、甲苯等芳香族烃类;己烷等环式烃类;四氯乙烯等卤化烃类;酮类;碳数为6以上的高级醇类等。作为亲水性溶剂,可以例举水;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等伯醇类;异丙醇、异丁醇等仲醇类;叔丁醇等叔醇类;乙二醇、丙二醇、丁二醇等二醇类;聚乙二醇等多元醇类;批啶、咪唑等环状胺类;四氢呋喃等环状醚类;甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类;丙酮等。这些溶剂可以单独使用一种或者将两种以上混合使用。所使用的溶剂优选是亲水性溶剂,进一步优选是水、碳数15的低级醇类或溶纤剂类。特别优选的是,使用单独的水或者水与除了水以外的上述亲水性溶剂的混合溶剂。另外,在使用水作为溶剂时,所述水的电导率优选为20μS/cm以下,更优选为0.001μS/cm10μS/cm,特别优选为0.001μS/cm5μS/cm。通过使用电导率在上述范围内的水,可以形成厚度偏差小、在基材上大致均勻遍布的各向同性层。其中,前述电导率表示物质通过电的容易程度,是指在截面积Icm2、距离Icm的相对的电极间的物质的传导率。上述电导率(μS/cm)是使用溶液导电率计(京都电子工业(株)制造,产品名CM_117)测定的值。(涂布液)本发明中所使用的涂布液可以通过将上述溶致液晶性化合物溶解在上述溶剂中来制备。该涂布液被调整为所含有的溶致液晶性化合物显示各向同性相的状态。即,涂布液在涂布时不显示液晶相。作为使涂布液变成各向同性相的调整方法,可以列举出(1)将涂布液中的溶致液晶性化合物的浓度稀释或浓缩至显示各向同性相的浓度范围内的方法;(2)将涂布液的温度调整为显示各向同性相的温度范围内的方法;(3)在涂布液中添加使得液晶相消失(变成各向同性相)的添加物的方法等。涂布液中的溶致液晶性化合物的浓度优选为0.110质量%。其中,前述浓度在使用一种溶致液晶性化合物时表示该单质的浓度,在使用两种以上的溶致液晶性化合物时表示各化合物的合计浓度。另外,涂布液的粘度优选为0.ImPa.s30mPa*s,更优选为0.5mPa*s3mPa*s。其中,粘度是用流变仪(Haake公司制造,产品名“RheoStress600”,测定条件双锥传感器(doubleconesensor),剪切速率1000(l/s))测定的值。上述涂布液的PH优选为410,更优选为68。涂布液中可以添加任意的添加剂。作为该添加剂,可以例举表面活性剂、增塑剂、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、着色剂、抗静电剂、相容剂、交联剂以及增粘剂等。这些添加剂可以单独使用一种,或者将两种以上组合使用。在前述添加剂中,表面活性剂提高了涂布液在基材表面上的湿润性、涂布性。因此,优选将表面活性剂添加到涂布液中。作为该表面活性剂,优选使用非离子表面活性剂。相对于100质量份涂布液,添加剂的添加量优选为超过0且10质量份以下。其中,在不将涂布液中的溶致液晶性化合物转变到液晶相的范围内添加添加剂。(基材)通过将上述涂布液涂布在适当的基材上可以形成各向同性层。对本发明中所使用的基材没有特殊限制,只要能够成为各向同性层的支撑体且在涂布液的涂布时大致均勻地展开涂布液即可。一般来说,基材使用玻璃板、聚合物薄膜等。另外,该基材可以是单层体,或者可以是两种以上的层压体。优选的是,基材是单独的聚合物薄膜、聚合物薄膜的层压体或者包含聚合物薄膜和取向膜的层压体。对聚合物薄膜没有特殊限制,优选是透明性优异的薄膜,进一步优选是拉伸薄膜。作为聚合物薄膜,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系;二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系;聚碳酸酯系;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系;聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯系;聚乙烯、聚丙烯、环状或具有降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯_丙烯共聚物等烯烃系;氯乙烯系;尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺系;酰亚胺系;聚醚砜系;聚醚醚酮系;聚苯硫醚系;乙烯醇系;偏二氯乙烯系;乙烯醇缩丁醛系;丙烯酸酯系;聚甲醛(Polyoxymethylene)系;环氧系等聚合物薄膜。另外,包含它们的两种以上的混合物的聚合物薄膜等也是可以的。另外,上述聚合物薄膜的厚度根据强度等可以适宜设计。从薄型轻量化的观点来看,该厚度优选为300μm以下,更优选为5200μm,特别优选为10100μm。此外,基材的形状优选为长条状。其中,长条是指长度尺寸比宽度尺寸明显更大。该长度尺寸通常为宽度尺寸的2倍以上,优选为3倍以上。本发明中所使用的长条状基材可以卷绕成卷材状,该卷绕长度优选为300m以上,进一步优选为1,OOOm50,000m。在上述基材的涂布面(涂布了涂布液的基材的表面)的亲水性低的情况下,优选对该涂布面实施亲水化处理。亲水化处理可以是干式处理,也可以是湿式处理。作为干式处理,例如可以例举电晕处理、等离子体处理以及辉光放电处理等放电处理;火焰处理;臭氧处理;UV臭氧处理;紫外线处理和电子射线处理等电离活性射线处理等。作为湿式处理,例如可以例举使用水、丙酮等溶剂的超声波处理、碱处理、锚固涂层处理等。这些处理可以单独使用,或者可以将两种以上组合使用。优选的是,上述亲水化处理是电晕处理、等离子体处理、碱处理或锚固涂层处理,更优选是电晕处理。(涂布方法)对于将涂布液涂布于上述基材上的方法没有特定限制,只要能够将涂布液以各向同性相的状态涂布于基材上即可。通过用适宜的涂布法将显示各向同性相的涂布液涂布于基材上,可以形成各向同性层。作为涂布液的涂布法,可以列举出棒涂法、喷墨法、照相凹版涂布法、窄缝涂布法(slitcoating)、滑动涂布法(slidecoating)、喷涂法、突出涂布法、浸涂法、口模式涂布法(diecoating)、刮刀涂布法、刮板涂布法、辊涂法等。优选的是,涂布液被涂布在长条状基材上。更优选的是,涂布液向长条状基材的长度方向流延来涂布(所谓的流延法)。作为该流延法,可列举出口模式涂布法、棒涂法、刮刀涂布法、滑动涂布法、照相凹版涂布法、刮板涂布法等。另外,对涂布液的流延速度没有特殊限制,在基材的长度方向上为IOOmm/秒以上,优选为500mm/秒8000mm/秒,更优选为800mm/秒6000mm/秒,特别优选为IOOOmm/秒4000mm/秒。如果以该流延速度涂布涂布液,则可以形成厚度偏差小的各向同性层。(各向同性层)各向同性层例如被形成在上述基材上。各向同性层中所含的溶致液晶性化合物至少在磁场施加时之前为各向同性相。对该各向同性层的厚度没有特定限制,优选为0.2μm20μm,进一步优选为0.2μm10μm0另外,所形成的各向同性层优选包含20质量%以上的上述溶剂,进一步优选包含20质量%95质量%的上述溶剂。通过在各向同性层中包含前述范围的溶剂,在磁场施加时,各向同性层中的溶致液晶性化合物显示优异的取向性。因此,在基本上整个磁场施加区域中,可以获得溶致液晶性化合物的取向性优异的光学各向异性膜。〈工序B>本工序B是对由工序A形成的各向同性层施加磁场,使溶致液晶性化合物的分子以规定方向取向的工序。(磁场施加)对于在工序B中施加磁场的方法没有特定限制,只要能够对各向同性层大致均勻地施加磁场即可。磁场施加可以使用例如设有永久磁铁、电磁铁、超导磁铁或线圈(coil)等的磁场发生装置来进行。上述磁场的施加强度(磁通密度)优选为2特斯拉20特斯拉,进一步优选为4特斯拉20特斯拉。磁场施加强度低于2特斯拉时,有可能无法使上述溶致液晶性化合物充分地取向。另一方面,如果磁场施加强度增高,由于可以对溶致液晶性化合物施加强大的取向力,因此可以获得具有优异的光学特性(例如高的二色性)的光学各向异性膜。然而,由于磁场施加强度超过20特斯拉的磁场在实用上难以获得,因此,通常磁场施加强度的上限定为20特斯拉以下。另外,对上述磁场施加时的温度(磁场施加温度)没有特定限制,只要是在各向同性层的各向同性相不转变至液晶相的温度范围内即可。优选的是,磁场施加温度为15°C30"C。另外,对上述磁场施加时间没有特定限制,只要是能够将各向同性层中的溶致液晶性化合物充分地取向的时间即可。优选的是,磁场施加时间为515分钟。根据本发明的光学各向异性膜的制造方法,通过对各向同性层施加磁场,在基本上整个磁场施加区域中,可以使溶致液晶性化合物的分子取向。然而,磁场施加之后,由于各向同性层中的溶致液晶性化合物取向,因此各向同性层由各向同性相变化为液晶相。即,磁场施加后的各向同性层变成各向异性层。在对含有某个种类的溶致液晶性化合物的各向同性层施加磁场时,溶致液晶性化合物的分子与施加磁场的方向(以下称为磁场施加方向)大致平行地取向。另外,在对含有其他溶致液晶性化合物的各向同性层施加磁场时,溶致液晶性化合物的分子在与磁场施加方向大致正交的方向取向。这样,根据溶致液晶性化合物的种类,该取向方向有时是不同的,如果对各向同性层施加磁场,则可以使各向同性层中的溶致液晶性化合物在规定方向上大致均勻地取向。上述磁场施加方向可以是各向同性层的面内的任何方向。例如,在长条状基材上形成有各向同性层时,磁场施加方向可以与前述长条状基材的长度方向平行,或者可以是在前述基材的平面内与长度方向正交的方向(宽度方向)。另外,磁场施加方向也可以是在前述基材的面内与长度方向成锐角的方向。优选的是,磁场施加方向与前述长条状基材的长度方向平行。在向长条状基材的长度方向流延上述涂布液而形成各向同性层时,前述磁场施加方向变成与涂布液的流延方向平行。该磁场施加方向与涂布液的流延方向(或者基材的长度方向)“平行”是指基本上平行。其中,基本上平行包含磁场施加方向与流延方向形成的角度在0士5°的范围内,优选包含在0士3°的范围内。即使前述磁场施加方向与前述长条状基材的长度方向没有严格地平行(流延方向与磁场施加方向形成的角度为0°),也能发挥本发明的效果。在上述溶致液晶性化合物为形成偏振元件的材料时,可以在与涂布液的流延方向平行的方向上施加磁场。由此,例如,可以形成在与前述流延方向(基材的长度方向)平行的方向上具有吸收轴的偏振元件(光学各向异性膜)。根据本发明的光学各向异性膜的制造方法,通过对各向同性层施加磁场,可以在基本上整个磁场施加区域中使溶致液晶性化合物的分子按规定方向大致均勻地取向。因此,可以获得取向缺陷少的光学各向异性膜。该原理虽不明确,但本发明人推定如下。S卩,以往的光学各向异性膜的制造方法为,通过将显示液晶相的状态的涂布液流延到基材上,在基材上形成液晶层(显示液晶相的状态的层),然后,对该液晶层施加磁场。在将显示液晶相的状态的涂布液流延到基材上时,前述液晶层中的溶致液晶性化合物的分子显示了由涂布液的流动引起的流动取向。其中,流动取向是指,将显示液晶相的状态的涂布液向一个方向流延时所产生的溶致液晶性化合物的取向。而且,在对上述液晶层施加磁场时,溶致液晶性化合物的流动取向阻碍了由施加磁场引起的取向力。因此,对液晶层施加磁场时,溶致液晶性化合物的分子的取向被扰乱。因此,在以往的方法中,不能在基本上整个磁场施加区域中使溶致液晶性化合物大致均勻地取向。在这方面,本发明的制造方法在磁场施加时溶致液晶性化合物没有发生取向(显示各向同性相的状态)。因此,通过施加磁场,可以使溶致液晶性化合物在规定方向上大致均勻地取向。因而,可以获得在基本上整个磁场施加区域中取向缺陷少的光学各向异性膜。其中,在本发明的制造方法的一个实施方案中,使涂布液在基材上流延的方法与以往的方法相同。然而,在本发明中,使显示各向同性相的状态的涂布液流延。因此,涂布液中的溶致液晶性化合物没有显示流动取向,在本发明的制法中,由磁场引起的取向力没有被阻碍。〈工序C>本工序C是将在工序B中施加磁场后的各向同性层(即各向异性层)干燥的工序。工序C根据需要来进行。通常,工序C在工序B之后进行。另外,在工序B之前(工序A和工序B之间),可以将各向同性层干燥。在工序B之前进行干燥时,以没有使各向同性层从各向同性相转变到液晶相的程度来进行各向同性层的干燥。在工序B之后获得的各向异性层通常含有大量的溶剂。因而,含有大量溶剂的各向异性层不能原样作为光学各向异性膜使用。因此,通过使其干燥将各向异性层固化,可以获得适当的光学各向异性膜。使该各向异性层干燥的方法根据基材的种类、涂布液的溶剂的种类等可以采用适宜的方法。该干燥方法可以是自然干燥,也可以是强制干燥。强制干燥可以使用热风或冷风循环的空气循环式恒温烘箱;利用微波或远红外线等的加热器;被加热为温度调节用的辊、热管辊或金属带等来进行。优选的是,干燥方法是自然干燥。对上述干燥温度没有特定限制,只要是在上述各向异性膜的液晶相不发生相转变的范围内。干燥温度优选为10°C80°C,进一步优选为20°C60°C。通过在所述温度范围内干燥,可以获得厚度偏差小的光学各向异性膜。使上述各向异性层干燥的时间可以根据干燥温度、溶剂的种类来适宜选择。前述干燥时间例如为1分钟60分钟,优选为5分钟40分钟。通过上述各向异性层的干燥,可以基本上除去各向异性层中的溶剂。干燥后的各向异性层的固体成分浓度优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上。通过干燥成所述固体成分浓度,可以获得强度和耐久性优异的光学各向异性膜。另外,对干燥后的各向异性层(光学各向异性膜)的厚度没有特殊限制,但优选为0.2μm~10μm,^itife^J0.2μm7μm。〈工序D>本工序D是对光学各向异性膜(干燥后的各向异性层)的表面赋予耐水性的工序。工序D根据需要来进行。通常,工序D在工序C之后进行,但在不进行工序C的情况下,工序D也可以在工序B之后进行。具体地说,工序D是使包含选自由铝盐、钡盐、铅盐、铬盐、锶盐以及分子内具有2个以上氨基的化合物盐组成的组中的至少一种化合物盐的溶液与光学各向异性膜的表面接触。作为上述化合物盐,例如可以例举氯化铝、氯化钡、氯化铅、氯化铬、氯化锶、4,4’_四甲基二氨基二苯基甲烷盐酸盐、2,2’-联吡啶盐酸盐、4,4’-联吡啶盐酸盐、三聚氰胺盐酸盐、四氨基嘧啶盐酸盐等。通过形成这种化合物盐的层,可以使光学各向异性膜的表面不被水溶解或难以被水溶解。因此,可以对光学各向异性膜的表面赋予耐水性。在包含上述化合物盐的溶液中,该化合物盐的浓度优选为3质量%40质量%,更优选为5质量%30质量%。作为使包含上述化合物盐的溶液与光学各向异性膜的表面接触的方法,例如可以列举出在该光学各向异性膜的表面上涂布含有上述化合物盐的溶液的方法;或者,将该光学各向异性膜浸渍在包含上述化合物盐的溶液中的方法等。在采用这些方法时,光学各向异性膜的表面优选用水或任意的溶剂进行洗涤和干燥。其中,本发明的光学各向异性膜的制造方法除了上述工序A工序D以外还可具有其他工序。通过经由上述各工序,可以获得本发明的光学各向异性膜与基材层压的层压体。本发明的光学各向异性膜可以是层压在基材上直接使用,或者可以从基材上剥离之后使用。前述光学各向异性膜可以单独使用,或者可以在与其他光学部件层压的层压体状态下使用。(光学各向异性膜的制造装置)参照图1来说明本发明的光学各向异性膜的制造装置的一个实施方案。其中,想要指出的是,在图1中,各装置的相对大小与实际的大小不同。在图1中,符号1表示口模式涂布机,2表示长条状基材,3表示卷取长条状基材的卷筒(roll),4表示在基材上形成的各向同性层,5表示磁场施加装置,6表示各向异性层(光学各向异性膜),7表示干燥装置,8表示卷取形成有光学各向异性层的长条状基材的卷筒。另外,长条状基材2的长度方向是指MD方向。长条状基材2从卷筒3引出。前述基材2在向其长度方向送出的过程中,对基材2进行涂布液的涂布等一系列处理。此后,前述长条状基材2再次卷取到卷筒8上。其中,前述长条状基材2通常经由包括张力辊等的多个辊被送出,该辊没有图示。在前述长条状基材2的送出路径中,从上游侧起依次在基材2的表面侧上配置口模式涂布机1、磁场施加装置5、干燥装置7。从该口模式涂布机1的喷出口将显示各向同性相的状态的涂布液喷出到基材2的表面上。由于长条状基材2向长度方向送出,因此在将前述涂布液喷出到基材2的表面上时,涂布液向基材2的长度方向流延。通过调整涂布液的喷出量以及基材2的送出速度等,可以在基材2的表面上形成规定厚度的涂布液的层(即各向同性层4)。接着,随着长条状基材2的送出,在所形成的各向同性层4到达磁场施加装置5的下方时,对该各向同性层4施加磁场。由于长条状基材2向长度方向送出,因此磁场施加方向变成与长条状基材2的长度方向平行的方向。这样通过对各向同性层4施加磁场,各向同性层4中所含有的溶致液晶性化合物取向,从而形成各向异性层6。随着长条状基材2的送出,所形成的各向异性层6到达干燥装置7的下方时,该各向异性层6被干燥。干燥后的各向异性层6可以作为光学各向异性膜使用。这样,在长条状基材2的表面上可以形成光学各向异性膜。形成了光学各向异性膜的长条状基材2卷取到卷筒8上。其中,干燥后、在卷取到卷筒8上之前,对光学各向异性膜的表面可以进行赋予耐水性的处理。该耐水性赋予处理可以按照上述工序D来实施。<光学各向异性膜的光学性质>通过本发明的制造方法获得的光学各向异性膜虽然根据上述溶致液晶性化合物的种类等而不同,但代表性地是具有偏振元件或相位差元件的性质。在光学各向异性膜具有偏振元件的性质时,其偏光度优选为99%以上,更优选为99.5%以上。另外,其单片透射率优选为40%以上,更优选为42%以上。在光学各向异性膜具有相位差元件的性质时,该光学各向异性膜具有期望的相位差值。该光学各向异性膜在波长590nm下的面内相位差值(Re[590])例如为IOnm以上,优选为20300nm。其中,面内相位差值(Re[A])是指在23°C波长λ(nm)下的面内相位差值。在厚度为d(nm)时,Re[X]可以根据Re[X]=(nx-ny)Xd来获得。〈光学各向异性膜的用途〉对通过本发明的制造方法获得的光学各向异性膜的用途没有特定限制。本发明的光学各向异性膜具有偏振元件的性质时,通过将相位差元件层压在该光学各向异性膜上,可以构成偏光板。前述相位差元件可以使用通过本发明的制造方法获得的光学各向异性膜,也可以使用以往公知的相位差元件。另外,本发明的光学各向异性膜具有相位差元件的性质时,通过将偏振元件层压在该光学各向异性膜上,可以构成偏光板。前述偏振元件可以使用通过本发明的制造方法获得的光学各向异性膜,也可以使用以往公知的偏振元件。其中,上述偏光板可以包含任意的保护层等。从实用上讲,在构成上述偏光板的光学部件之间可设置任意适当的粘合层,将各部件贴合。上述粘合层可以选择任意适当的粘合层,只要可将相邻部件的面与面粘合,以实用上充分的粘合力和粘合时间使之一体化即可。作为形成上述粘合层的材料,例如可列举出粘合剂、粘结剂、锚固涂层剂等。用本发明的制造方法获得的光学各向异性膜优选可作为图像显示装置的构成部件使用。本发明的图像显示装置包括液晶显示装置、有机EL显示器和等离子显示器等,其优选的用途是电视(尤其屏幕尺寸40英寸以上的大型电视)。图像显示装置为液晶显示装置时,其优选的用途是,OA器材如个人电脑监视器、笔记本式个人计算机、复印机等;便携式器材如手机、手表、数码相机、便携式信息终端(PDA)、便携式游戏机等;家用电器如摄像机、微波炉等;安装在车辆上的器材如后面监视器、汽车导航系统用监视器、汽车声频装置等;展示器材如商店用信息用监视器等;警戒器材如监视用监视器等;护理和医疗器材如护理用监视器、医疗用监视器等。实施例以下给出实施例和比较例来详细说明本发明。其中,本发明不仅仅限于下述实施例。实施例和比较例中使用的各分析方法如下所述。[分析方法](1)光学各向异性膜的厚度的测定使用扫描型电子显微镜FE_SEM(日立公司制造,产品名“S-4800”),观察光学各向异性膜的截面,测定厚度。(2)单片透射率和偏光度的测定方法使用分光光度计[村上色彩技术研究所(株)制造,产品名“D0T-3”在23°C的条件下测定。单片透射率以JISZ8701-1995的2度视野为基准,是三刺激值的Y值。偏光度可以通过测定平行透射率(Htl)和正交透射率(H9tl),根据式偏光度(%)=KH0-H9qV(VH9q)P2X100来求出。平行透射率(Htl)是通过将2片作为测定对象的光学层压体以彼此的吸收轴平行的方式重叠而制备的平行型层压体的透射率值。正交透射率(H90)是将2片作为测定对象的光学层压体以彼此的吸收轴正交的方式重叠而制备的正交型层压体的透射率值。其中,这些透射率是根据JISZ8701-1982的2度视野(C光源)进行可见度修正的Y值。(3)取向缺陷的观察使用偏光显微镜(NikonCorporation制造,产品名“XTP-ll”),设定目镜10倍、物镜10倍,观察光学各向异性膜的吸收轴与偏光显微镜的起偏振器的吸收轴90度交叉时的状态。另外,此时的状态使用带有前述偏光显微镜的照相机摄影。[实施例]使用含有溶致液晶性化合物的水溶液(OptivaInc.制造,产品名“N015”)。该水溶液包含具有-SO3Na作为取代基的咪唑衍生物、具有-SO3Na作为取代基的茈衍生物、具有-SO3Na作为取代基的阴丹酮衍生物。调整水分,使得前述水溶液中的溶致液晶性化合物的浓度为7质量%。使用浓度调整后的水溶液作为涂布液(这称为涂布液A)。在该涂布液A用偏光显微镜观察时,在室温下(23°C)显示了各向同性相。在室温中,使用滑动涂布机(slidecoater)在基材(实施了电晕处理的载玻片。松浪硝子工业公司制造,尺寸500mmX400mm,厚度0.7mm)的表面上,向基材的一个方向(该一个方向称为基材的MD方向)流延前述涂布液A。这样,在基材上形成了厚度4.0μm的各向同性层。将形成有各向同性层的基材放入到磁场施加装置(JASTEC公司制造,产品名“冷冻机传导冷却型12TMagnet")中,对各向同性层施加10分钟的6特斯拉的强度的磁场。此时,在与涂布液A的流延方向(即,基材的MD方向)平行的方向进行磁场施加。磁场施加后,在室内放置10分钟,自然干燥,由此形成了厚度0.4μm的光学各向异性膜。将实施例的光学各向异性膜夹持在配置于正交尼科耳棱镜的2张偏光板之间观察时,该光学各向异性膜具有吸收轴和透射轴。因此,该光学各向异性膜具有偏振元件的性质。另外,该光学各向异性膜的吸收轴在与流延方向(基材的MD方向)平行的方向产生。该光学各向异性膜的单片透射率为36.97%,偏光度为99.2%。[比较例]使用含有溶致液晶性化合物的水溶液(OptivaInc.制造,产品名“N015”),调整水分,使得所述水溶液中的溶致液晶性化合物的浓度为11.5质量%。使用浓度调整后的水溶液作为涂布液(这称为涂布液B)。该涂布液B用偏光显微镜观察时,在室温下(23°C)显示了向列型液晶相。除了使用该涂布液B代替上述涂布液A以外,与上述实施例同样地形成了比较例的光学各向异性膜(厚度0.4μm)。将比较例的光学各向异性膜夹持在配置于正交尼科耳棱镜的2张偏光板之间观察时,该光学各向异性膜具有吸收轴和透射轴。因此,该光学各向异性膜具有偏振元件的性质。另外,该光学各向异性膜的吸收轴在与流延方向(基材的MD方向)平行的方向产生。该光学各向异性膜的单片透射率为36.71%,偏光度为98.1%。[参考例]除了不施加磁场以外,与比较例同样地形成了参考例的光学各向异性膜。将参考例的光学各向异性膜夹持在配置于正交尼科耳棱镜的2张偏光板之间观察时,该光学各向异性膜具有吸收轴和透射轴。因此,该光学各向异性膜具有偏振元件的性质。另外,该光学各向异性膜的吸收轴在与流延方向正交的方向(基材的TD方向)产生。[评价]观察实施例的光学各向异性膜的表面,结果取向缺陷少(参照图2的照片图)。另一方面,观察比较例的光学各向异性膜的表面,结果取向缺陷多(参照图3的照片图)。如实施例所示,对显示各向同性相的状态的各向同性层施加磁场时,确认可以获得在基本上整个磁场施加区域取向缺陷少的光学各向异性膜。另一方面,如比较例所示,对显示液晶相的状态的液晶层施加磁场时,获得了在基本上整个磁场施加区域取向缺陷多的光学各向异性膜。在比较例中,取向缺陷产生较多的理由据推测如下所述。首先,从参考例的结果判定,所使用的涂布液中含有的溶致液晶性化合物在显示液晶相的状态下流延时,其为具有在基材的TD方向上流动取向的性质的化合物。比较例与参考例同样地使用在基材的TD方向上流动取向的溶致液晶性化合物。据认为,在比较例中,想要使溶致液晶性化合物在基材的TD方向上流动取向,但是由于在基材的MD方向上施加了磁场,因此彼此的取向力被限制,结果产生了较多的取向缺陷。另一方面,在实施例中,由于各向同性层中的溶致液晶性化合物不发生流动取向,因此,通过由磁场施加产生的取向力可以使溶致液晶性化合物大致均勻地取向。另外,虽然在实施例中在基材的MD方向上施加磁场,但取而代之,例如即使在基材的TD方向或与基材的MD方向成锐角的方向上施加磁场,通过由施加磁场产生的取向力,可以使溶致液晶性化合物大致均勻地取向。在该情况下,也可获得取向缺陷少且在基材的TD方向或与基材的MD方向成锐角的方向上具有吸收轴的光学各向异性膜。根据本发明的制造方法,通过设定磁场施加方向,可以获得在期望方向上具有吸收轴且取向缺陷少的光学各向异性膜。权利要求一种光学各向异性膜的制造方法,其特征在于,所述光学各向异性膜包含溶致液晶性化合物,所述方法具有形成包含溶致液晶性化合物且显示各向同性相的各向同性层的工序;对所述各向同性层施加磁场的工序。2.根据权利要求1所述的光学各向异性膜的制造方法,其中所述各向同性层是通过向长条状基材的长度方向流延涂布液而在所述基材上形成的,其中所述涂布液包含溶致液晶性化合物和溶剂且显示各向同性相。3.根据权利要求2所述的光学各向异性膜的制造方法,其中对所述各向同性层施加磁场的方向与流延所述涂布液的方向平行。4.根据权利要求2或3所述的光学各向异性膜的制造方法,其中所述涂布液中所含的溶致液晶性化合物的浓度为0.1质量%10质量%。5.根据权利要求14任一项所述的光学各向异性膜的制造方法,其中所述磁场的施加强度为2特斯拉12特斯拉。6.根据权利要求15任一项所述的光学各向异性膜的制造方法,其中所述溶致液晶性化合物包括选自偶氮系化合物、蒽醌系化合物、茈系化合物、喹酞酮系化合物、萘醌系化合物和部花青系化合物中的至少一种。7.一种图像显示装置,其具有通过权利要求16的任一项所述的制造方法获得的光学各向异性膜。全文摘要本发明提供光学各向异性膜的制造方法,该方法具有形成包含溶致液晶性化合物且显示各向同性相的各向同性层的工序;对该各向同性层施加磁场的工序。所述各向同性层是通过向长条状基材2的长度方向流延涂布液而在基材上形成的,所述涂布液包含溶致液晶性化合物和溶剂且显示各向同性相。使用磁场施加装置对该各向同性层施加磁场。文档编号G02F1/1335GK101836141SQ200980100695公开日2010年9月15日申请日期2009年1月15日优先权日2008年1月21日发明者梅本彻,西森才将,龟山忠幸申请人:日东电工株式会社
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