椭圆偏振片、椭圆偏振片的制造方法、液晶显示装置及电致发光显示装置的制作方法

文档序号:2737153阅读:235来源:国知局
专利名称:椭圆偏振片、椭圆偏振片的制造方法、液晶显示装置及电致发光显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及椭圆偏振片及其制造方法,所述椭圆偏振片由具有将 扭曲向列定向结构或混合向列定向结构固定化了的液晶层的光学各向 异性元件构成。本发明还涉及使用了上述椭圆偏振片的液晶显示装置 及电致发光显示装置。
背景技术
液晶显示装置大致区分为可以以透射模式进行图像显示的透射 型、可以以反射模式进行图像显示的反射型、可以以透射模式、反射
模式两者进行图像显示的半透射反射型这3种,从其薄型轻量等特征 来看,作为笔记本电脑、电视机等显示装置广泛普及。尤其是半透射 反射型液晶显示装置采用兼备有反射型和透射型的显示方式,且根据 周围的明亮度切换成任一种显示方式,由此,可以降低消费电力,同 时在明处、暗处都可以进行明亮的显示,因此,多用于各种便携电子 设备等。
液晶显示装置具有薄型轻量、低消费电力这样的优点,但现状为, 在例如STN型液晶显示装置中不能实现完全的黑白显示,在TN型液晶
显示装置中、尤其是透射模式中,由于液晶分子具有的折射率各向异 性,因此,不能回避在从斜方向观察时显示对比度降低的、显示颜色 变化、或灰度反转等视场角的问题,且期望其改善等显示性能优异的 液晶显示装置还不能充分实现。
提出了几个用于改善STN型液晶显示装置的显示性能的方法,其 一是在液晶显示装置的偏振片和液晶单元之间配置相位差薄膜的方 法。该方法具有如下优点只是在偏振片上贴合相位差薄膜而做成椭圆偏振片,不大幅度变更液晶显示装置的制造工序,可以简便地实施。 但是,存在的问题在于,相位差薄膜和用于将其贴合的粘合剂层 粘 接剂层的量厚度增加,在椭圆偏振片的制造工序中巻绕成辊时,每一 辊的巻绕量变少,生产率变差的问题及最终产品的液晶面板的厚度增 加的问题。
另外,由于由不同种的多层构成,因此,根据各层的热及湿度产 生的伸缩行为的不同,有时在各种可靠性试验中产生偏振片和相位差 薄膜的界面剥离等不良。目前,作为相位差薄膜,大部分使用将聚碳 酸酯等进行了单轴拉伸定向的高分子薄膜,带状薄膜形态中的这些定
向轴通常限于拉伸方向即MD方向。另一方面,由于偏振片也使用聚乙 烯醇等单轴拉伸薄膜,因此,带状薄膜形态中的吸收轴通常限于MD 方向。因此,由带状薄膜形态将偏振片和相位差薄膜连续贴合而制造 椭圆偏振片的情况,限于偏振片的吸收轴和相位差薄膜的定向轴平行 的特殊的情况。为了做成平行以外的轴配置,需要由带状薄膜切制成 片状而使其贴合,从而还存在工序繁杂、生产率差的问题。而且,在 进行了拉伸定向的相位差薄膜中,难以自由地控制高分子的定向,对 光学特性的自由度有限制。如以上那样,偏振片的吸收轴和相位差薄 膜的定向轴具有各种轴配置,相对于对光学性能优异的椭圆偏振片的 要求,不能充分适应。
与此相对,在使用了液晶化合物的相位差薄膜中,与定向轴有关 的限制变少,例如提出了使液晶性高分子定向固定化的光学各向异性 元件(专利文献1及2)。而且,提出了由将扭曲向列定向结构固定化 的液晶薄膜构成的1/4波长板(专利文献3及4)。
使用了这种液晶性高分子的情况下,定向轴角度可以任意地设定, 因此,可以由带状薄膜形态连续贴合而制造各种椭圆偏振片。但是, 如上所述,有时椭圆偏振片的厚度增加,产生在高温或高湿条件下偏 振片和光学各向异性元件的界面剥离等不良。
另外,作为解决TN型液晶显示元件的视场角特性的方法,目前, 在使用了 TN模式(液晶的扭曲角90度)的透射型液晶显示装置中,完成了将光学补偿薄膜配置在液晶单元和上下偏振片之间的提案,且被 实用化。
例如有将使碟状液晶进行了混合定向的光学补偿薄膜配置在液晶 单元和上下偏振片之间的构成,另外将使液晶性高分子进行了混合向 列定向的光学补偿薄膜配置在液晶单元和上下偏振片之间的构成等
(专利文献5~7)。
另外,在半透射反射型液晶显示装置中,在透射模式中,在显示 原理上需要将由1张或多张单轴性相位差薄膜和偏振片构成的圆偏振 片配置在液晶单元的上下。
为了扩大该半透射反射型液晶显示装置的透射模式的视场角,提 出了使用使配置在液晶单元和背光灯之间的圆偏振片进行向列混合定 向的光学补偿薄膜的方法(专利文献8)。
在光学特性的高性能化方面,与sTN型液晶显示装置相同,如近 年来大幅度普及的手机或便携式信息终端设备所代表的那样,薄型 化.轻量化的期望也非常高涨。与其相伴,就用于显示装置的光学薄 膜而言,也迫切期望薄型化.轻量化。因此,也正在进行更薄地制造 高分子拉伸薄膜等的尝试,但由于光学特性或制造工序上的制约,因 此存在如下问题在使高分子拉伸薄膜变薄方面有界限,在层合而使 用的情况下厚度变厚。
为了解决这样的问题,认为使用不采用专利文献9那样的支撑基 板薄膜的由液晶物质构成的光学元件是有效的,但为了将上述光学元 件应用于液晶显示装置,需要进一步利用粘合剂和偏振片使其贴合。
在层合上述光学元件时,没有支撑基板薄膜的情况在适用性、耐 久性等方面有担心。另一方面,如果在具有偏振光元件的1个支撑基 板薄膜上直接层合光学元件,则通过省略粘合剂层 粘接剂层而谋求 进一步的薄型化,此外,可以获得在耐久性等方面也非常优异的薄膜, 但由于层合该光学元件,因此还未确立工业的制造方法。
(1) 专利文献l:日本特开平4-57017号公报
(2) 专利文献2:日本特开平6-242317号公报(3) 专利文献3
(4) 专利文献4
(5) 专利文献5
(6) 专利文献6
(7) 专利文献7
(8) 专利文献8
(9) 专利文献9
日本特开平2002-48917号公报 曰本特开平2004-309904号公报 曰本专利第2640083号公报 曰本特开平11-194325号公报 日本特开平11-194371号公报 日本特开2002-31717号公报 日本特开平8-278491号公报

发明内容
本发明的目的在于,提供椭圆偏振片及其制造方法以及使用其的 液晶显示装置及场致发光显示装置,所述椭圆偏振片通过将椭圆偏振 片的层结构简化,抑制厚度,在高温、高湿条件下也不会产生剥离等 不良,而且,相对偏振片的吸收轴任意地设定光学各向异性元件的定 向轴角度,可以由带状薄膜形态连续贴合。
即,本发明涉及一种椭圆偏振片,其依次层合透光性保护薄膜、 偏振光元件及光学各向异性元件而成,其特征在于,该光学各向异性 元件含有使至少显示正单轴性的液晶性组合物在液晶状态下进行扭曲 向列定向或混合向列定向后、将该定向固定化的液晶层。
另外,本发明涉及一种椭圆偏振片的制造方法,其特征在于,至 少经过如下各工序(l)第1工序,通过粘接剂层1将透光性保护薄膜 与偏振光元件粘接,得到由透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件 构成的层合体(A); (2)第2工序,在实施了摩擦处理的定向基板上形 成包括至少显示正单轴性的液晶性组合物的层,使该层进行扭曲向列 定向或混合向列定向,之后将该定向固定化,形成光学各向异性元件, 得到包括定向基板/光学各向异性元件的层合体(B); (3)第3工序,通 过粘接剂层2使上述层合体(B)的光学各向异性元件侧与上述层合体 (A)的偏振光元件侧粘接,之后剥离定向基板,将光学各向异性元件转 印到上述层合体(A)上,得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光 元件/粘接剂层2/光学各向异性元件的椭圆偏振片。另外,本发明涉及一种椭圆偏振片的制造方法,其特征在于,至
少经过如下各工序(l)第1工序,通过粘接剂层l将透光性保护薄膜 与偏振光元件粘接,得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元 件的层合体(A); (2)第2工序,在上述层合体(A)的偏振光元件表面实 施摩擦处理,形成包括至少显示正单轴性的液晶性组合物的层,使该 层进行扭曲向列定向或混合向列定向,之后将该定向固定化,形成光
学各向异性元件,得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/ 光学各向异性元件的椭圆偏振片。
另外,本发明涉及一种液晶显示装置,其特征在于,在液晶单元 的至少一侧的面上配置有上述所述的椭圆偏振片。
另外,本发明涉及一种电致发光显示装置,其特征在于,具备上 述所述的椭圆偏振片。
本发明的椭圆偏振片在光学各向异性元件和偏振光元件的贴合工 序中,在光学各向异性元件层上难以发生损伤,光学各向异性元件的 粘接性优异。而且,由于构成椭圆偏振片的层合层的数少,因此,在 耐久性试验中在界面没有剥离或泡的产生。由于在与偏振光元件的贴 合工序中也可以以带状薄膜形态贴合,因此,与现有方法相比,具有 贴合工序可以合理化的优点。


图1是用于说明液晶分子的倾斜角及扭曲角的概念图。
图2是构成光学各向异性元件的液晶性薄膜的定向结构的概念图。
图3是说明液晶单元的预倾斜方向的概念图。
图4是示意性地表示本发明的椭圆偏振片的构成例的立体剖面图。
图5是示意性地表示本发明的椭圆偏振片的其它构成例的立体剖 面图。
图6是示意性地表示本发明的椭圆偏振片的其它构成例的立体剖面图。
图7是实施例5中使用的液晶显示器的概念图。
图8是说明实施例5的液晶显示装置中的偏振片的吸收轴或液晶
单元、光学各向异性层的轴角度关系的平面图。
图9是实施例6中使用的有机EL显示器的概念图。
图IO是实施例11中使用的液晶显示器的概念图。
图11是说明实施例11的液晶显示装置中的偏振片的吸收轴或液
晶单元、光学各向异性层的轴角度关系的平面图。 符号说明
1:椭圆偏振片、2:透光性保护薄膜、3:粘接剂层1、 4:偏振 光元件、5:粘接剂层2、 6:光学各向异性元件、7:定向薄膜、8: 液晶单元、9:偏振片、10:背光灯、11:有机EL元件、12:透明玻 璃基板、13:阳极、14:发光层、15:阴极、16:相位差补偿板、41: 观察者侧的偏振光元件4的吸收轴、61:光学各向异性元件6的偏振 光元件4侧的定向轴、62:光学各向异性层6的液晶单元8侧的定向 轴、81:液晶单元8内液晶层的偏振光元件4侧的面上的定向方向、 82:液晶层8内液晶层的背光灯IO侧的面上的定向方向、91:偏振片 9的吸收轴
具体实施例方式
下面,对本发明进行详述。
在本发明中,将光学各向异性元件与偏振光元件直接或通过粘接 剂粘接,由此制造椭圆偏振片。由此,与现有的在用三醋酸纤维素薄 膜等光学用薄膜保护偏振光元件的两侧的偏振片上贴合有光学各向异 性元件的椭圆偏振片相比,可以使层数减少。其结果是,可以使椭圆 偏振片的总厚度变薄,同时,热或湿度引起的各层的伸缩行为的不同 造成的收缩变形的影响变小,可以消除贴合的界面中的剥离等不良。
本发明中得到的椭圆偏振片的层构成由如下的(I )或(II)的任一 种构成,根据需要可进一步追加透光性外敷层等构件,其中,除使用
10使在本发明中显示正单轴性的液晶性组合物在液晶状态下进行扭曲向 列定向或混合向列定向,并将该定向固定化的液晶层构成的光学各向 异性元件这一点外,没有特别限制。在得到厚度薄的椭圆偏振片这一
点上可以使用(i)或(n)的任一种构成。
U)透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/粘接剂层2/光学 各向异性元件
(n)透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/光学各向异性元

下面,对用于本发明的构成构件依次进行说明。 首先,对用于本发明的液晶性组合物进行说明。 用于本发明的椭圆偏振片的光学各向异性元件含有使至少光学上 显示正单轴性的液晶性组合物在液晶状态下进行扭曲向列定向或混合
向列定向后、将该定向固定化的液晶层。具体而言,可以通过如下方 法得到,即,将以在定向基板上进行了定向的液晶性高分子为主的液
晶性组合物冷却至玻璃化转变温度(Tg)以下,将定向固定化。这种液 晶性组合物包括以光学上显示正单轴性的液晶性高分子为主体的液晶 性高分子组合物,作为液晶性高分子,可使用在熔融时显示液晶性的 热致液晶聚合物。所使用的热致液晶聚合物需要即使从熔融状态(液晶 状态)冷却至Tg以下也能够保持液晶相的分子排列状态。
液晶性高分子熔融时的液晶相可以是近晶型、向列、扭曲向列、 胆甾醇型等任一种分子排列结构,另外,在定向基板附近及空气界面 附近分别为均匀定向及垂直定向状态,液晶性高分子的平均的导轴可 以是从薄膜的法线方向倾斜的、所谓的混合定向。
作为液晶性高分子,可以使用各种主链型液晶性高分子、侧链型 液晶性高分子或它们的混合物。作为主链型液晶性高分子,可列举 聚酯类、聚酰胺类、聚碳酸酯类、聚酰亚胺类、聚氨酯类、聚苯并咪 唑类、聚苯并噁唑类、聚苯并噻唑类、聚甲亚胺类、聚酯酰胺类、聚 酯碳酸酯类、聚酯酰亚胺类的液晶性高分子或它们的混合物等。其中,
在本发明中优选赋予液晶性的中康酯(>乂y^)基和多次甲基、聚环氧乙烷、聚硅氧烷等弯曲链交替键合成的半芳香族类聚酯系液晶性 高分子或没有弯曲链的全芳香族类聚酯系液晶性高分子。另外,作为 侧链型液晶性高分子,可列举在聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、 聚乙烯类、聚硅氧烷类、聚醚类、聚丙二酸酯类等具有直链状或环状 结构的骨架链的物质上作为侧链键合有中康酯基的液晶性高分子或它 们的混合物等。其中,在本发明中优选在骨架链上隔着包括弯曲链的 间隔键合赋予液晶性的中康酯基的侧链型液晶性高分子和在主链及侧 链两者上具有中康酯的分子结构的液晶性高分子。
另外,为了引起扭曲向列定向,形成扭曲向列定向的液晶性组合 物特别优选为在该组合物中添加手性剂或配合有具有至少1种手性的 结构单元的各种液晶物质或非液晶物质的液晶性组合物。
作为手性的结构单元,可以利用由2-甲基-1,4-丁二醇、2,4-戊 二醇、1,2-丙二醇、2-氯-1,4-丁二醇、2-氟-l,4-丁二醇、2-溴-1,4-丁二醇、2-乙基-1,4-丁二醇、2-丙基-1,4-丁二醇、3-甲基-己二醇、 3-甲基己二酸、萘普生(大!7口軒七7)衍生物、樟脑酸、联萘酚(匕' 大7卜一/k)、薄荷醇等衍生的结构单元、或者含胆甾基的结构单元 或它们的衍生物(例如二乙酸基(-7*七卜* )化合物等衍生物)衍 生的单元。上述结构单元可以是R体、S体的任一种,还可以是R体 及S体的混合物。需要说明的是,这些结枸单元归根到底为例示,本 发明并不受其任何限制。
另外,在液晶性高分子中也包括即使是低聚物或低分子液晶,通 过交联性基团的导入或适当的交联剂的混合,在液晶状态或冷却至液 晶转变温度以下并进行了定向固定化的状态下,利用热交联或光交联 等方法可进行高分子化的物质。另外,即使是碟状液晶化合物,也可 以没有问题地使用。液晶性高分子通常使用光学上显示正或负单轴性 的液晶性高分子。这些光学特性可根据光学各向异性元件中所要求的 性能适当选择,但进行了扭曲向列定向的高分子液晶层的情况下,优 选使用显示正单轴性的液晶性高分子。
作为低分子液晶,可列举具有席夫碱类、联苯类、联三苯类、酯类、硫代酯类、芪类、二苯乙炔类、氧化偶氮类、偶氮类、苯基环己 烷类、嘧啶类、环己基环己烷类、均苯三酸类、三亚苯类、三聚茚(卜 乂k夕七》)类、酞菁类、卟吩类分子骨架的低分子液晶化合物或这些 化合物的混合物等。需要说明的是,包括上述各种液晶化合物的液晶 性组合物含有乙烯基、(甲基)丙烯酰基、环氧基、氧杂环丁烷基等聚 合性基团的情况下,优选添加适于各自的聚合性基团且不阻碍本发明 的目的那样的各种反应引发剂、例如各种自由基引发剂或阳离子发生 剂。
由于液晶性组合物的Tg给定向固定化后的定向稳定性带来影响, 因此,优选为室温以上,进一步优选为5(TC以上。Tg可以根据被用于 液晶性组合物的液晶性高分子或低分子液晶、手性剂或根据需要通过 各种化合物等而调整,但也可以利用如上所述的交联方法。
作为上述根据需要添加的各种化合物,只要是不阻碍本发明中所 使用的液晶性组合物的定向且不脱离本发明的目的的化合物即可,可 以列举用于使液晶性组合物的层的形成为均匀的流平剂、表面活性剂、 稳定剂。
下面,对定向基板进4亍i兌明。
作为定向基板,可以使用例如聚酰亚胺、环氧树脂、酚醛树脂等 热固化性树脂、聚酰胺;聚醚酰亚胺;聚醚酮;聚醚醚酮(PEEK);聚 酮;聚醚砜;聚苯硫醚;聚苯醚;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲 酸乙二醇酯、聚对苯二曱酸丁二醇酯等聚酯;聚甲醛;聚碳酸酯;聚(甲 基)丙晞酸酯;聚乙烯醇等热塑性树脂中所例示的高分子薄膜。另外, 为了在高分子薄膜的表面控制液晶性组合物的定向,可以形成包括聚 乙烯醇或聚酰亚胺衍生物等树脂的有机薄膜。上述高分子薄膜实施摩 擦处理等定向处理而供给定向基板。
如上所述,在定向基板上定向液晶性组合物,通常实施摩擦处理。 摩擦处理可以相对带状的定向基板的MD方向以规定的任意的角度进 行。相对MD方向的摩擦方向的角度可根据光学各向异性元件的性能适 当设定,但要求作为色补偿板的性能的情况,通常优选相对MD方向在斜方向进行摩擦。作为斜方向的角度,优选-45度 +45度的范围。
摩擦处理可以用任意的方法进行,例如,在将带状薄膜输送到MD 方向的载物台上,相对带状薄膜的MD方向,以任意的角度配置摩擦辊, 一边将该薄膜输送到MD方向, 一边使该摩擦辊旋转,对该薄膜表面进 行摩擦处理。摩擦辊和载物台的移动方向所构成的角度为可以自由调 节的结构,在摩擦辊的表面粘贴适当的摩擦布材料。
作为将液晶性组合物在定向基板的摩擦处理面展开并形成液晶性 组合物的层的方法,可列举例如使液晶性组合物溶解在适当的溶剂中 并涂敷 干燥的方法、或者利用T形模等直接将液晶性组合物熔融挤 出的方法等。从薄膜厚的均匀性等方面考虑,进行溶液涂敷并干燥的 方法适合。作为液晶性组合物的溶液的涂敷方法,没有特别限制,可 以釆用例如模涂覆法、缝口模头涂敷(slot die coat)法、滑动模 涂敷法、辊涂法、棒涂法、浸渍提升法等。
进行了涂敷后,利用适当的干燥方法除去溶剂后,在规定的温度 下加热少见定的时间,^吏液晶性组合物进行扭曲向列定向或混合向列定 向后,冷却至Tg以下,或适于使用的液晶性组合物的方法,例如用光 处理和/或加热处理进行反应(固化),由此将该定向固定化,可以形成 使定向结构固定化的液晶性组合物层。
需要说明的是,所谓使定向结构固定化,是指在使用条件下不打 乱定向结构而是保持。同样的定向状态在液晶单元中也可以制作,通 过将定向结构固定化,不需要液晶单元中的玻璃等基板,可以实现轻 量化、薄型化、适用性的提高等。
作为光照射的方法,照射来自在使用的反应引发剂的吸收波长域 中具有光谱那样的金属卣化物灯、高压水银灯、低压水银灯、氙灯、 弧灯、激光等光源的光。作为每1平方厘米的照射量,作为累积照射 量通常在1 ~ 2000mJ、优选在10~ 1000mJ的范围。但是,反应引发剂 的吸收区域和光源的光谱显著不同的情况或在构成液晶性组合物的各 种化合物等中有光源波长的吸收能的情况等没有该限定。在这些情况 下,也可以采用将适当的光敏感剂或吸收波长不同的2种以上的反应引发剂进行混合而使用等的方法。
光照射时的温度优选该液晶性组合物成为液晶相的温度范围,为
了充分提高固化的效果,优选在该液晶性组合物的Tg以上的温度下进 行光照射。
用于本发明的椭圆偏振片的光学各向异性元件含有使扭曲向列定 向或混合向列定向的液晶定向结构固定化的液晶层。
扭曲向列定向液晶层是指具有光学各向异性轴,且从其一个面朝 向另一个面将具有光学各向异性轴扭曲的结构的扭曲向列定向结构固 定化的层。因此,包括扭曲向列定向液晶层的光学各向异性元件具有
层进行^r多层i合的光学各向异性元件相^的特性,与通常二 TN(扭 曲向列)液晶单元或STN (超扭曲向列)液晶单元等同样地,具有延迟(= △ nd:用双折射An和厚度d的积表示的值)和扭曲角。另外,作为该 光学各向异性元件,也可以优选使用温度环境变化时延迟变化,返回件。
扭曲向列定向液晶层的双折射率An和厚度d( nm)之乘积(An -d) 及扭曲角取决于所使用的用途为液晶显示装置或电致发光显示装置, 但从光学特性方面考虑优选相对波长550nm的光的An . d为50nm以 上1500nm以下、且扭曲角为5度以上400度以下。
另外,扭曲向列定向液晶层的薄膜厚只要在可发挥光学各向异性 元件的性能的范围,就没有特别限制,约0. 05jam~ 50jam、优选约 0. l^im- 30pm适合。
而且,例如作为液晶显示装置使用STN-LCD方式的液晶层时,扭 曲向列定向液晶层的An .d及扭曲角也取决于使用的液晶单元的延迟 和扭曲角,因此不能一概而论,但分别优选400nm以上1200nm以下且 120度以上300度以下、更优选500nm以上1000nm以下且160度以上 260度以下,进一步优选为600 nm以上850認以下且170度以上250 度以下。另外,扭曲向列定向液晶层扭曲的方向优选为与液晶单元的扭曲的方向相反。
另外,用作例如液晶显示装置或电致发光显示装置的防反射薄膜
时,在具有良好的圆偏振光特性这一点上,优选相对波长550rnn的光 的扭曲向列定向液晶层An .d为140nm以上300nm以下,且扭曲角为 30度以上85度以下,而且,特别优选满足(l) 155nm以上175nm以下 且40度以上50度以下、(2)176nm以上216nm以下且58度以上70度 以下、(3) 230nm以上270nm以下且70度以上80度以下的^f壬一种条件。 需要说明的是,在扭曲的方向上有2种,可以为右扭曲,也可以为左 扭曲。
混合向列定向液晶层为至少含有将液晶性组合物在液晶状态下所 形成的平均倾斜角为5° ~45°的混合向列定向结构固定化的混合向 列定向液晶层的层。
在此,本发明中所说的混合向列定向是指液晶分子进行混合向列 定向,且此时的液晶分子的导轴和液晶层平面构成的角在该层的上面 和下面为不同的定向方式。因此,由于在上面界面附近和下面界面附 近该导轴和该层平面构成的角度不同,所以,可以说在该层的上面和 下面之间该角度连续变化。
另外,将混合向列定向状态固定化了的混合向列定向液晶层,液 晶分子的导轴在该层的薄膜厚方向全部的场所中朝向不同的角度。因 此,该层作为层这样的结构体观察时,光轴已经不存在。
另外,本发明中所说的平均倾斜角是指混合向列定向液晶层的薄 膜厚方向中的液晶分子的导轴和混合向列定向液晶层平面构成的角度
的平均值。供给本发明的混合向列定向液晶层,在该层的一个界面附 近导轴(director)和层平面构成的角度构成作为绝对值通常为25 ~ 90度、优选35~85度、进一步优选45 80度的角度,在该面的相反 面构成作为绝对值通常为0~20度、优选0~ IO度的角度,其平均倾 斜角作为绝对值通常为5 ~ 45度、优选15 ~ 43度、进一步优选为25 ~ 40度。平均倾斜角脱离上述范围时,从斜方向观察时的对比度可能降 低等,不优选。需要说明的是,平均倾斜角可以应用晶体旋转法(crystal rotation)求出。
另外,混合向列定向液晶层,相对液晶显示装置用于显现更合适 的视场角改良效果的该液晶层的薄膜厚,取决于作为对象的液晶显示 元件的方式或各种光学参数,因此不能一概而论,但通常在0. l^m~ l(Vm、优选0.2nm ~5戶、特别优选0.4拜 Vm的范围。薄膜厚低 于0. l拜时,有不能得到充分的补偿效果之虞。另夕卜,薄膜厚超过10拜 时,有液晶显示装置的显示不必要地着色之虞。
另外,作为从混合向列定向液晶层的法线方向观察时的面内的表 观的相位差值,在该液晶层中与导轴平行的方向的折射率(以下称为 ne)和垂直的方向的折射率(以下称为no)不同,将从ne减去no的值 设定为表观上的双折射率(An-ne - no)时,表观上的相位差值用表观 上的双折射率和绝对薄膜厚之乘积(An . d)设定。该值可以利用椭偏 法等的偏振光光学测定容易地求出。混合向列定向液晶层的An d相 对波长在550nm的单色光,通常为1 Onm~ 400nm、优选30nm~ 200nm、 特别优选50nm~ 150mn的范围。An'd低于10nm时,有不能得到充 分的视场角扩大效果之虞。另外,当其大于400nm时,有从倾斜观察 时在液晶显示装置中产生不必要的着色之虞。
对本发明的液晶显示装置中的混合向列定向液晶层的具体的配置 条件进行说明,但在说明更具体的配置条件时,使用图1 ~ 3将混合向 列定向液晶层的上下、该液晶层的倾斜方向及液晶单元层的预倾斜方 向分别定义为以下。
首先,利用构成该光学各向异性元件的混合向列界面附近的液晶 分子导轴和该液晶层平面构成的角度分别定义包括混合向列定向液晶 层的光学各向异性元件的上下时,将液晶分子导轴和上述液晶层平面 构成的角度在锐角侧构成25~90度的角度的面设定为b面,将该角度 在锐角侧构成0~ 20度的角度的面设定为c面。
从该光学各向异性元件的b面通过液晶层观察c面时,将为液晶 分子导轴和对导轴的c面的投影成分所构成的角度为锐角的方向,且 与投影成分平行的方向定义为混合向列定向液晶层的倾斜方向(图1及图2)。
然后,通常在液晶单元层的单元界面,驱动用低分子液晶相对单 元界面不平行而以一定角度倾斜, 一般将该角度称为预倾斜角,但将 单元界面的液晶分子的导轴和对导轴的界面的投影成分构成的角度为 锐角的方向,且与导轴的投影成分平行的方向定义为液晶单元层的预 倾斜方向(图3)。
其次,对用于本发明的粘接剂层或透光性外敷层进行说明。 作为形成进行了扭曲向列定向或混合向列定向的液晶层或设置在 偏振光元件上的粘接剂层或外敷层的材料,相对扭曲向列定向液晶层 或混合向列定向液晶层及偏振光元件、进而透光性保护薄膜等具有充 分的胶粘力,只要为不损害上述各材料的光学特性的材料,就没有特 别限制,可以列举例如丙烯酸树脂类、甲基丙烯酸树脂类、环氧树 脂类、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类、橡胶类、聚氨酯类、聚乙烯醚类及 它们的混合物类或热固化型和/或光固化型、电子线固化型等各种反应 性的材料。这些粘接剂层也包括兼备有保护液晶层的透明保护层(外敷 层)的功能的粘接剂层。需要说明的是,作为上述粘接剂,也可以使用 粘合剂。
粘度或反应温度等条件而变化,因此只要选择分别适合的条件进行即 可。例如,光固化型的情况,优选添加各种公知的光引发剂,照射来 自金属闺化物灯、高压水银灯、低压水银灯、氙灯、弧灯、激光、同 步加速器放射光源等光源的光,进行反应即可。作为每单位面积(l平 方厘米)的照射量,作为累积照射量,通常为1 2000mJ、优选为10 ~ 1000mJ的范围。但是,光引发剂的吸收区域和光源的光谦显著不同的 情况或反应性的化合物本身具有光源波长的吸收能的情况等不为该限 度。在这些情况下,也可以釆用将适当的光敏感剂或吸收波长不同的 2种以上的光引发剂进行混合而使用等的方法。电子线固化型的情况 的加速电压,通常为10kV 200kV、优选为50 kV 100kV。
如上所述,粘接剂层及外敷层的厚度因构成粘接剂的成分、粘接剂的强度或使用温度等而不同,通常为l~30pm,进一步优选为3~ lOpiru在该范围外时,胶粘强度不足,或存在由端部渗出等,不优选。 另外,以控制光学特性或控制基板的剥离性或浸蚀性为目的,这 些粘接剂也可以在不损害其特性的范围内添加各种微粒子等或表面改性剂。
作为上述微粒子,可以例示与构成粘接剂的化合物折射率不同的 微粒子、不损害透明性并用于提高抗静电性能的导电性微粒子、用于 提高耐磨损性的微粒子等,更具体而言,可列举微细硅石、微细氧 化铝、ITO(Indium Tin Oxide)微粒子、银微粒子、各种合成树脂微粒 子等。
另外,作为上述表面改性剂,只要与粘接剂的相溶性好且对粘接 剂的固化性或固化后的光学特性不产生影响,就没有特别限定,可以 使用例如离子性、非离子性的水溶性表面活性剂、油溶性表面活性剂、 高分子表面活性剂、氟系表面活性剂、硅酮等有机金属类表面活性剂、 反应性表面活性剂等。尤其是全氟烷基化合物、全氟聚醚化合物等氟 系表面活性剂或硅酮等有机金属类表面活性剂,由于表面改性效果大, 因此特别优选。表面改性剂的添加量,相对粘接剂优选0. 01~10质量 %的范围,更优选0. 05~ 5质量%,进一步优选为0. 1~3质量%。与该 范围相比,添加量过少时,添加效果不充分,另一方面,当其过多时, 可能产生胶粘强度过低等弊端。需要说明的是,表面改性剂可以单独 使用,也可以根据需要并用多种。
而且,在不损害本发明的效果的范围内,可以配合抗氧化剂、紫 外线吸收剂等各种添加剂。
可以用于本发明的偏振光元件没有特别限制,可以使用各种偏振 光元件。作为偏振光元件,可列举例如在聚乙烯醇类薄膜、部分甲缩 醛化聚乙烯醇类薄膜、乙烯.醋酸乙烯酯共聚物类部分皂化薄膜等亲 水性高分子薄膜中使碘或二色性染料等二色性物质吸附的偏振光元 件、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯类定向薄膜等。其中,优选使用 将聚乙烯醇类薄膜进行拉伸并吸附.定向有二色性材料(碘、染料)的偏振光元件。偏振光元件的厚度没有特别限制, 一般为5~50—左右。 用碘染色聚乙烯醇类薄膜并进行了单轴拉伸的偏振光元件可以通 过例如如下方法来制作通过将聚乙烯醇浸渍于碘的水溶液中而进行 染色,拉伸至原来长度的3~7倍。也可以根据需要浸渍于硼酸或碘化 钾等水溶液中。而且,可以根据需要在染色之前将聚乙烯醇类薄膜浸 渍于水中而进行水洗。通过将聚乙烯醇类薄膜进行水洗,可以清洗聚 乙烯醇类薄膜表面的污垢或抗阻塞剂(7'口 7矢x夕'防止剂),此外, 通过使聚乙烯醇类薄膜膨胀,也具有防止染色的不均等不均匀的效果。 拉伸可以在用碘染色后进行,也可以一边染色一边拉伸,另外可以在 拉伸后用碘染色。可以在硼酸或碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉 伸。
作为设置在偏振光元件的一个面的透光性保护薄膜,优选光学上 为各向同性的薄膜,可列举例如7夕夕?夕(富士胶片公司制品)或3 二力夕?夕(--力;、乂/L夕才,卜公司制品)等三醋酸纤维素(TAC) 薄膜、7—卜x薄膜(JSR公司制品)、七才乂 T薄膜、七才才、_/夕义 薄膜(日本七才乂公司制品)等环烯烃类聚合物、TPX薄膜(三井化学公 司制品)、f夕ij :/k >薄膜(三菱1^一 3》公司制品)等,但从制成椭 圓偏振片时的平面性、耐热性或耐湿性等方面考虑,优选三醋酸纤维 素、环烯烃类聚合物。透光性保护薄膜的厚度一般优选为l~10(Vni, 特别优选为5 ~ 50jum。
作为透光性保护薄膜,可以使用对表面实施了硬涂层或防反射处 理、防粘附、以光扩散或防眩光为目的的处理的透光性保护薄膜。
硬涂层处理是以防止偏振片表面的受伤等为目的而实施的处理, 可以通过例如将丙烯酸类、硅酮类等适当的紫外线固化型树脂产生的 硬度或滑动特性等优异的固化被薄膜附加在该保护薄膜的表面的方式 等来形成。防反射处理是以防止在偏振片表面的外界光线的反射为目 的而实施的处理,可以通过形成以现有为标准的防反射薄膜等来实现。 另外,防粘附处理以防止与相邻层的密合为目的而实施。
另外,防眩光处理是以防止在偏振片表面反射外界光线而阻碍偏振片透过光的识别等为目的而实施的处理,可以通过例如用喷砂方式 或轧紋整理方式的粗面化方式或配合透明微粒子的方式等适当的方式 对保护薄膜的表面赋予微细凹凸结构来形成。作为上述表面微细凹凸
结构的形成中所含的微粒子,可使用例如包括平均粒径为0. 5~50戶 的硅石、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、 氧化锑等的、有导电性的无机类微粒子、包括交联或未交联的聚合物 等的有机类微粒子等透明微粒子。形成表面微细凹凸结构的情况,微 粒子的使用量相对形成表面微细凹凸结构的透明树脂IOO重量份,一 般为2~50重量份左右,优选5 25重量份。防眩光层可以兼备将偏
等)。、' * 、 、 ' — 、 ' -
需要说明的是,上述防反射层、防粘附层、光扩散层、防眩光层 等可以设置在透光性保护薄膜本身,此外,作为其它用途光学层,也 可以作为与透光性保护薄膜层分体的层设置。
下面,对本发明的椭圆偏振片的制造方法进行详细说明。 由本发明得到的偏振片的层构成选自图4、图5所示的以下的两种。
U)透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/粘接剂层2/光学 各向异性元件
(n)透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/光学各向异性元

作为偏振片的制造方法,没有特别限定,作为一例,可以用以下 的方法制造。
首先,对构成(i )的制造方法进行说明。
构成(I)的特征在于,至少经过如下各工序
(1) 第1工序,通过粘接剂层1将透光性保护薄膜与偏振光元件粘 接,得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件的层合体(A);
(2) 第2工序,在实施了摩擦处理后的定向基板上形成包括至少显 示正单轴性的液晶性组合物的层,使该层进行扭曲向列定向或混合向列定向,之后将该定向固定化,形成光学各向异性元件,得到包括定
向基板/光学各向异性元件的层合体(B);
(3)第3工序,通过粘接剂层2使上述层合体(B)的光学各向异性 元件侧与上述层合体(A)的偏振光元件侧粘接,之后剥离定向基板,将 光学各向异性元件转印到上述层合体(A)上,得到包括透光性保护薄膜 /粘接剂层1/偏振光元件/粘接剂层2/光学各向异性元件的椭圆偏振 片。
下面,对由第l工序至第3工序的制造方法依次进行说明。 首先,对作为第1工序的层合体(A)的制造方法进行说明。 在偏振光元件上形成粘接剂层1,通过粘接剂层1密合透光性保 护薄膜和偏振光元件后,根据需要使粘接剂层反应(固化)。这样可以 得到在透光性保护薄膜上通过粘接剂层1被粘接的层合体(A)。 接着,对作为第2工序的层合体(B)的制造方法进行说明。 在定向基板上用布等实施摩擦处理后,用适当的方法形成至少显 示正单轴性的液晶性组合物的涂薄膜,根据需要除去溶剂等,通过加 热等使液晶性组合物的扭曲向列定向或混合向列定向完成,通过适于 使用的液晶性组合物的方法将液晶性组合物的定向固定化。这样可以 得到具有在定向基板上将扭曲向列定向或混合向列定向固定化了的液 晶层的层合体(B)。
接着,对第3工序的制造方法进行说明。
通过粘接剂层2将上述层合体(B)的扭曲向列定向或混合向列定
向-液r曰- $
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合后,根据需要使粘接剂层反应(固化),之后剥离定向基板,将光学 各向异性元件转印在上述层合体(A)上。
这样,可以得到由透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/粘接 剂层2/光学各向异性元件构成的本发明的椭圆偏振片。
需要说明的是,在向层合体(B)的扭曲向列定向或混合向列定向液 晶层的层合体(A)转印时,根据需要将该液晶层转印在与定向基板不同 的其它的基板上后,可以再转印到层合体(A)。为了对得到的椭圆偏振片的光学各向异性元件层进行表面保护, 可以设置透光性外敷层,或贴合暂时的表面保护薄膜。在此,作为透 光性外敷层,也可以由上述粘接剂选定。
接着,对构成(n)的制造方法进行说明。 构成(n)的特征在于,至少经过如下各工序
(1) 笫i工序,通过粘接剂层i将透光性保护薄膜与偏振光元件粘
接,得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件的层合体(A);
(2) 第2工序,在上述层合体(A)的偏振光元件上实施摩擦处理, 形成包括至少显示正单轴性的液晶性组合物的层,使该层进行扭曲向 列定向或混合向列定向,之后将该定向固定化,形成光学各向异性元 件,得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/光学各向异性 元件的椭圆偏振片。
下面,对由第l工序至第2工序的制造方法依次进行说明。 首先,作为第1工序的层合体(A)的制造方法与构成(I)同样。 对第2工序的制造方法进行说明。
在由第1工序制造好的层合体(A)的偏振光元件上实施摩擦处理, 用适当的方法形成至少显示正单轴性的液晶性组合物的涂薄膜,根据 需要除去溶剂等,利用加热等使液晶性组合物的扭曲向列定向或混合 向列定向完成,通过适于使用的液晶性组合物的方法将液晶性组合物 的定向固定化。这样可以得到具有包括层合体(A)上将扭曲向列定向或 混合向列定向固定化了的液晶层的光学各向异性元件的、包括透光性 保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/光学各向异性元件的椭圆偏振片。
为了对得到的椭圓偏振片的光学各向异性元件层进行表面保护, 可以设置透光性外敷层,或贴合暂时的表面保护薄膜。在此,作为透 光性外敷层,也可以由上述粘接剂选定。
需要说明的是,本发明中也包含如下方法在构成(II)的第2工 序中,在偏振光元件上利用对偏振光元件的液晶性組合物的定向性, 在设置使该液晶性组合物向列定向那样的适当的定向薄膜后实施摩 擦,形成液晶性组合物的层(图6)。另外,在本发明中,通过粘合剂层或粘接剂层反复层合定向基板 上的光学各向异性元件层,由此也可以层合多张光学各向异性元件层。
用于上述层合体(A)的制造的透光性保护薄膜或偏振光元件,优选 实施表面处理。
表面处理只要使用适于透光性保护薄膜或偏振光元件的方法即 可,作为所述的方法,可以列举皂化处理、电晕放电处理、火焰处 理、低压UV处理、等离子体处理等。更优选作为透光性保护薄膜,使 用了例如三醋酸纤维素的情况,优选皂化处理,另外,使用了环烯烃 类聚合物的情况,优选电晕放电处理。另外,偏振光元件优选电暈放 电处理。
行。作为碱水溶液,可使用氬氧化钾、氢氧化钠等,作为碱浓度,用 约0. 1 ~ 10质量%、优选约0. 5 ~ 5质量%、进一步优选约1 ~ 3质量% 左右的稀薄溶液就足够。作为处理条件,在室温下1~60分钟、优选 30分钟以下、进一步优选15分钟以下的温和的条件下就足够。不言 而喻,处理后需要充分地进行水洗。
与上述皂化处理同样,电晕放电处理可以是通常的条件,例如在 与粘合剂层连接的各向同性的基板面上实施。作为处理条件,因使用 的基板及电晕放电处理装置的种类而不同,例如,作为能量密度,优 选1 ~ 300W min/m2。通过实施电暈放电处理,表面张力增大,但优选 预先升高到40dyn/cffl以上。
粘合剂层 粘接剂层的形成可以与上述液晶性组合物层的形成同 样地进行,另外,也可以使用在设有硅酮等易剥离处理的适当的基板 上形成了上述粘合剂层 粘接剂层的、所谓的非栽体粘.粘接剂。为
了提高贴合的强度,防止在贴合界面空气的残存引起的泡的产生等, 光学各向异性元件和偏振光元件的贴合可以使用层叠机、辊、加压器
等并施加加压、加热等。
上述光学各向异性元件、偏振光元件及透光性保护薄膜贴合时, 可以以带状薄膜形态分别在与MD方向一致的状态下连续地重叠而层合。
另外,它们三者除上述制造方法之外,可以同时向偏振光元件的 两侧贴合光学各向异性元件及透光性保护薄膜,也可以按光学各向异 性元件、透光性保护薄膜的顺序或按透光性保护薄膜、光学各向异性 元件的顺序贴合到偏振光元件。
这样得到的本发明的椭圆偏振片的总厚度因使用的透光性保护薄
膜、偏振光元件、粘接剂、光学各向异性元件等各厚度而变化,但150^11 以下、优选100jnm以下为宜。总厚度超过150^im时,在将带状薄膜以 规定长度巻绕成辊时,辊直径过粗,难以贮藏在现有的输送用包装容 器中,可以贮藏在现有的输送容器中时,长度变短,不优选。
另外,可以使用在本发明的椭圆偏振片上进一步层合有至少1张 光学薄膜的椭圓偏振片。
作为光学薄膜,只要是透明性和均匀性优异的光学薄膜,就没有 特别限制,可以优选使用高分子拉伸薄膜或含液晶的液晶性薄膜。作 为高分子拉伸薄膜,可以例示包括纤维素类、聚碳酸酯类、聚丙烯酸 酯类、聚砜类、聚丙烯酸类、聚醚砜类、环状烯烃类高分子等的单轴 或双轴相位差薄膜。其中,从成本方面及薄膜的均匀性方面考虑,优 选聚碳酸酯类或环状烯烃类高分子。
另外,在此所说的含液晶的液晶性薄膜,只要是使液晶定向并可 以利用由该定向状态产生的光学各向异性的薄膜,就没有特别限制。 可以使用例如利用了向列液晶或碟状液晶、近晶型液晶等的各种光学 功能性薄膜等公知的液晶性薄膜。
液晶性薄膜的分子排列结构可以是近晶型、向列、扭曲向列、胆 甾醇等任一种分子排列结构,在定向基板附近及空气界面附近分别为 均匀定向及垂直定向状态,液晶性高分子的平均的导轴可以是从薄膜 的法线方向倾斜的、所谓的混合定向。
在此例示的光学薄膜在构成液晶显示装置时,可以仅使用1张, 也可以使用多张,另外,也可以使用高分子拉伸薄膜和液晶性薄膜的 两者。下面,对应用本发明的椭圆偏振片的液晶显示装置进行说明。
本发明的液晶显示装置至少具有上述椭圆偏振片。在将本发明的 椭圆偏振片配置在液晶单元的情况下,需要将椭圓偏振片的光学各向 异性元件侧配置在液晶单元侧。
液晶显示装置一般由偏振片、液晶单元及根据需要的相位差补偿 板、反射层、光扩散层、背光灯、前灯、光控制薄膜、导光板、棱镜 片等部件构成,在本发明中,除使用上述椭圆偏振片这一点外,没有 特别限制。另外,上述椭圆偏振片的使用位置没有特别限制,另外, 可以在一处,也可以在多处。
用于液晶显示装置的偏振片没有特别限制,可以使用由与用于上 述椭圆偏振片的偏振光元件同样的偏振光元件得到的偏振片。
作为液晶单元,没有特别限制,可以使用在备有电极的一对透明 基板中夹持有液晶层的液晶单元等一般的液晶单元。
作为构成液晶单元的透明基板,只要在特定的定向方向使显示构 成液晶层的液晶性的材料定向,就没有特别限制。具体而言,基板本 身具有使液晶定向的性质的透明基板、基板本身定向能力不足,但其 设有具有使液晶定向的性质的定向薄膜等的透明基板等都可以使用。 另外,液晶单元的电极可以使用公知的电极。通常可以设置在液晶层 所连接的透明基板的面上,使用具有定向薄膜的基板时,可以设置在 基板和定向薄膜之间。
作为显示形成液晶层的液晶性的材料,没有特别限制,可列举可 以构成各种液晶单元的通常的各种低分子液晶物质、高分子液晶物质 及它们的混合物。另外,在不损害液晶性的范围内,也可以在这些液 晶物质中添加色素或手性剂、非液晶性物质等。
液晶单元除电极基板及液晶层之外,可以备有为了做成后述的各 种方式的液晶单元而需要的各种构成要素。
作为液晶单元的方式,可列举TN(Twisted Nematic)方式、 STN (Super Twisted N歸tic)方式、ECB (Electrical ly Controlled Birefringence)方式、IPS (In-Plane Switching)方式、VA(VerticalAlig認ent)方式、0CB (Optically Compensated Biref ringence)方式、 腿(Hybrid Al igned Nemat ic)方式、ASM(Axial ly Symmetric Al igned Microcel 1)方式、半色调灰色标度(half tone grey scale)方式、 畴(domain)分割方式或利用了铁电性液晶、反铁电性液晶的显示方 式等各种方式。
另外,液晶单元的驱动方式也没有特别限制,可以是用于STN-LCD 等的^皮动矩阵(passive matrix)方式以及使用TFT(Thin Film Transistor)电极、TFD(Thin Film Diode)电极等能动电极的主动矩 阵(active matrix)方式、等离子体选址(plasma address)方式 等任一种驱动方式。
将本发明的椭圆偏振片应用于液晶显示装置时,从观察者看,与 液晶显示装置的液晶单元相比,椭圆偏振片可以位于观察者侧(前方 侧),也可以位于与观察者相反侧(后方),还可以位于该液晶单元的两
上述相位差补偿板可以从用于上迷本发明的光学薄膜中适当选定 而使用,可以仅使用1张,也可以使用多张。另外,也可以使用高分 子拉伸薄膜和包含液晶的光学补偿薄膜这两者。
作为反射薄膜,没有特别限制,可以例示铝、银、金、铬、铂等 金属或含有它们的合金、氧化镁等氧化物、电介体的多层薄膜、显示 选择反射的液晶它们的组合等。这些反射层可以是平面,还可以是曲 面。而且,反射层可以是对凹凸形状等表面形状实施加工并具有扩散 反射性的反射层、兼备有液晶单元的观察者侧和相反侧的上述电极基 板上的电极的反射层、通过使反射层的厚度变薄或实施钻孔等加工而 使一部分光透过的半透射反射层,另外,可以是组合有这些的反射层。
光扩散层只要具有使入射光各向同性或各向异性地扩散的性质, 就没有特别限制。可列举例如包括2种以上的区域、在该区域间具有 折射率差的光扩散层、或在表面形状上具有凹凸的光扩散层。作为上 述包括2种以上的区域、在该区域间具有折射率差的光扩散层,可例 示在矩阵中使具有与矩阵不同的折射率的粒子分散的光扩散层。光扩散层其本身也可以具有胶粘性。
光扩散层的薄膜厚没有特别限制,通常优选为10pm以上50(^m以下。
另外,光扩散层的总光线透过率优选为50%以上,特别优选为70% 以上。而且,光扩散层的雾度值通常为10~95%,优选为40~90%,进 一步优选为60 - 90%。
作为背光灯、前灯、光控制薄膜、导光板、棱镜片,没有特别限 制,可以使用公知的背光灯、前灯、光控制薄膜、导光板、棱镜片。
本发明的液晶显示装置除上述构成构件之外,可以附设其它的构 成构件。例如,通过将彩色滤光器附设在本发明的液晶显示装置上, 可以制作能够进行色纯度高的多色或全彩色显示的彩色液晶显示装 置。
下面,对应用本发明的椭圆偏振片的有机电致发光显示装置(有机 EL显示装置)进行说明。
一般而言,有机EL显示装置中,在透明基板上依次层合透明电极、 有机发光层和金属电极,形成发光体(有机电致发光发光体)。在此, 有机发光层为各种有机薄膜的层合体,已知有例如包括三苯基胺衍生 物等的空穴注入层和包括蒽等焚光性的有机固体的发光层的层合体、 或包括这种发光层和芘衍生物等的电子注入层的层合体、或这些空穴 注入层、发光层及电子注入层的层合体等具有各种组合的构成。
有机EL显示装置以如下原理进行发光,即,在透明电极和金属电 极上施加电压,由此在有机发光层上注入空穴和电子,通过这些空穴 和电子的再结合产生的能量激发荧光物质,被激发的荧光物质返回到 基态时放射光。中途的再结合的机制与一般的二极管同样,如由此也 可以设想的那样,电流和发光强度相对施加电压,显示伴随整流性的 强的非线形性。
在有机EL显示装置中,为了取出有机发光层中的发光,必须至少 一个电极必须是透明的,通常将由氧化铟锡(ITO)等透明导电体形成的 透明电极用作阳极。另一方面,为了使电子注入容易并提高发光效率,在阴极上使用功函数小的物质是重要的,通常使用Mg-Ag、 Al-Li等金 属电极。
在这种构成的有机EL显示装置中,有机发光层由厚度为10nm左 右非常薄的薄膜形成。因此,有机发光层也与透明电极同样,几乎完 全透过光。其结果,在非发光时从透明基板的表面入射,透过透明电 极和有机发光层而由金属电极反射的光再射出到透明电极的表面侧, 因此,从外部目视时,如镜面那样可看到有机EL显示装置的显示面。
在有机EL显示装置中,可以在透明电极的表面侧设置偏振片,同 时在这些透明电极和偏振片之间设置相位差板,所述有机EL显示装置 含有在通过施加电压而发光的有机发光层的表面側备有透明电极、同 时在有机发光层的背面侧备有金属电极的有机电致发光发光体。
相位差板及偏振片具有使从外部入射并用金属电极反射来的光偏 光的作用,因此,具有利用该偏振光作用从外部不能目视金属电极的 镜面的效果。尤其是只要用1/4波长板构成相位差板、且将偏振片和 相位差板的偏振光方向构成的角调整为tt/4,就可以完全遮蔽金属电 极的镜面。
即,入射到该有机EL显示装置的外部光通过偏振片仅透过直线偏 振光成分。该直线偏振光通过相位差板一般成为椭圆偏振光,尤其是 在相位差板为1/4波长板且偏振片和相位差板的偏振光方向构成的角 为ti/4时,成为圓偏振光。
该圆偏振光透过透明基板、透明电极、有机薄膜,通过金属电极 进行反射,再透过有机薄膜、透明电极、透明基板,再到相位差板, 成为直线偏振光。而且,由于该直线偏振光与偏振片的偏振光方向垂 直,因此,不能透过偏振片。其结果是,可以完全遮蔽金属电极的镜 面。
将本发明的椭圆偏振片应用于有机EL显示装置时,如上述记载的 那样,防止外部光的反射,因此,从观察者看,配置在有机EL显示装 置的观察者侧(前方侧)的为宜。[工业上应用的可能性]
本发明的椭圆偏振片具有如下优点构成椭圆偏振片的层合层数 少,即使在高温、高湿条件下也没有在界面的剥离及泡的产生。另夕卜, 由于在与偏振光元件的贴合工序中也可以以带状薄膜的形态贴合,因 此,贴合工序可以合理化,工业上的价值很大。
下面,利用实施例对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于 这些实施例。
需要说明的是,实施例中使用的各分析方法如下所述。需要说明 的是,本实施例中的An . d等光学参数只要没有特别说明,设定为波 长550nm处的值。
(1) 对数粘度的测定
使用厄布洛德型粘度计,在苯酚/四氯乙烷(60/40质量比)混合溶 剂中,在3(TC下进行测定。
(2) 显微镜观察
用奥林巴斯光学公司制造BH2偏振光显微镜观察液晶的定向状态。
(3) 液晶組合物层的偏振光分析测定
使用林式会社沟尻光学工业所制椭圆测厚仪(工卩-卩 >一夕一) (DVA-36VWLD)。
(4) 液晶組合物层的And、扭曲角测定 使用大塚电子林式会社制造RETS-IOO。
(5) 混合向列定向液晶层的参数测定
使用王子测量设备抹式会社制造自动双折射仪K0BRA21ADH。
(6) 薄膜厚的测定
使用SLOAN公司制造SURFACE TEXTURE ANALYSIS SYSTEM Dektak 3030ST。另外,也并用由干涉波测定(日本分光林式会社制造紫外-可 见.近红外分光光度计V-570)和折射率的数据求出薄膜厚的方法。<实施例1〉
(层合体A的制作)
在室温下将TAC薄膜(40nm、富士胶片公司制造)浸渍于2质量% 的氢氧化钾水溶液中5分钟,进行急化处理,在流水中冲洗后使其干 燥。在使拉伸了的聚乙烯醇吸附有碘的偏振光元件的一个面上,使用 作为粘接剂层1的丙烯酸类粘接剂贴合皂化了的TAC薄膜,制作层合 体A。总薄膜厚约为65jam,可以比通常的薄膜厚(105^n)更薄。
(液晶性组合物溶液B、层合体D的制作)
使用对苯二甲酸50mmo1、 2, 6-萘二甲酸50mmo1 、曱基对苯二酚二 乙酸酯40mmo1、邻苯二酚二乙酸酯60 minol及N-甲基咪唑60mg,在 氮氛围下、27(TC下进行12小时聚合。将得到的反应生成物溶解于四 氯乙烷后,用甲醇进行再沉淀而精制,得到液晶性聚酯(聚合物 1)14. 7g。该液晶性聚酯的对数粘度为0. 17(dl/g),作为液晶相具有 向列相,各向同性相-液晶相转变温度为25(TC以上,玻璃化转变温度 为U5。C。
接着,使联苯二碳酰氯9G mmol、对苯二甲酰氯1G mmol、 S-2-曱基-1, 4-丁二醇105 mmol在二氯曱烷中、室温下反应20小时,将反 应液投入甲醇中使其再沉淀,由此得到液晶性聚酯(聚合物2)12. 0g。 聚合物2的对数粘度为0. 12 (dl/g)。
制备含有混合聚合物的液晶性组合物8质量%的Y-丁内酯溶液, 设定为液晶性组合物溶液B。所述混合聚合物含有聚合物1的19. 82g 和聚合物2的0. 18g。
一边输送宽度650mm、厚度lOOpm的带状PEEK傳膜, 一边将巻绕 有人造丝布的150mmcJ)的摩擦辊设定为倾斜,以高速使其旋转,由此 连续进行摩擦,得到摩擦角度25。的定向基板薄膜。在此,摩擦角度 设定为在从上观察摩擦面时自MD方向逆时针旋转方向的角度。在上述 定向基板薄膜上使用模涂机将液晶性组合物溶液B连续进行涂敷 干 燥,之后进行15(TC x 10分钟加热处理,使液晶性组合物定向,然后
冷却至室温,将定向固定化,得到液晶性组合物层(光学各向异性元件)和PEEK薄膜的层合体D。
得到的层合体D的液晶性组合物层的厚度为Vm。
由于用作定向基板的PEEK薄膜具有大的双折射,因此,以层合体 D的形态测定液晶性组合物层的光学参数困难,所以,在三醋酸纤维 素(TAC)薄膜上如以下那样转印液晶性组合物层。
即,在PEEK薄膜上的液晶性组合物层上涂敷紫外线固化型粘接 剂,以使厚度为5戶,用TAC薄膜(厚度"戶、富士胶片公司制造)进 行层叠,从TAC薄膜侧照射紫外线使粘接剂固化后,剥离PEEK薄膜, 得到包括液晶性组合物层/粘接剂层/TAC薄膜构成的层合体。将得到 的层合体利用大塚电子抹式会社制造RETS-100进行参数测定,其结 果,进行扭曲向列定向,扭曲角为240度,厶n.d为800nm。
(椭圆偏振片E的制作)
在层合体D的光学各向异性元件上涂敷市售的UV固化型粘接剂 (UV-3400、东亚合成林式会社制造)5pra的厚度作为粘接剂层2,在 该上面层叠上述制成的层合体A的偏振光元件侧,利用约600mJ的UV 照射使该粘接剂层2固化。其后,通过从PEEK薄膜/光学各向异性元 件/粘接剂层2/偏振光元件/粘接剂层1/TAC薄膜成为一体的层合体剥 离PEEK薄膜,由此将光学各向异性元件转印在层合体A上,得到包括
圓偏振片E。该椭圆偏振片E的总厚度为75jiim。
对该椭圆偏振片E进行光学检查,结果没有看到斑点或伤等损伤。 通过丙烯酸类粘合剂将该椭圆偏振片E的光学各向异性元件侧粘附在 玻璃^反上,放入60°C90%RH的恒温恒湿槽中,在经过500小时后取出 并进行观察,结果完全没有看到剥离或泡的产生等异常。
<实施例2〉
(粘接剂的制备)
作为聚氨酯类粘接剂,在作为成为主剂的聚酯多元醇预聚物的东 洋乇一卜^林式会社制造的"EL-436A"(固体成分浓度35%的水溶 液)100份中,混合作为异氰酸酯类固化剂的东洋乇一 卜y林式会社制
32造的"EL-4368,,(有效成分100%品)30份,进一步加入水并进行稀释, 以使固体成分浓度为20%。另一方面,作为聚乙烯醇类粘接剂,制备 抹式会社夕,k制造的羧基改性聚乙烯醇"夕,k求戸一^ KL318" (乙酸乙烯酯和衣康酸钠的摩尔比约98: 2的共聚物的急化物、急化度 85~90摩尔%,分子量约85, 000)的3%水溶液。将得到的聚氨酯类粘 接剂和聚乙烯醇类水溶液以质量比1: l(以固体成分质量比20: 3)进行 混合,做成混合粘接剂。 (层合体F的制作)
在使拉伸了的聚乙烯醇吸附有碘的偏振光元件的 一 个面上,在混 合后1分钟以内涂敷作为粘接剂层1制备成的混合粘接剂,在其另一 个面上对七'才7 7薄膜(薄膜厚40jLim、日本七才7公司制造)在250W min/r^的条件下实施电暈放电处理,在该电晕放电处理后30秒以内 用该电晕放电处理面贴合,制作层合体F。总薄膜厚约为65pm,可以 比通常的薄膜厚(105pm)更薄。 (椭圆偏振片G的制作)
在由实施例1制成的层合体D的光学各向异性元件上涂敷市售的 UV固化型粘接剂(UV-3400、东亚合成林式会社制造)5nm的厚度作为 粘接剂层2,在其上面层叠层合体F的偏振光元件侧,利用约600raJ 的UV照射使该粘接剂层2固化。其后,通过从PEEK薄膜/光学各向异 性元件/粘接剂层2/偏振光元件/粘接剂层1/七才乂 7薄膜成为一体 的层合体剥离PEEK薄膜,由此将光学各向异性元件转印在层合体F 上,得到包括七才乂 7薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/粘接剂层2/光学 各向异性元件的椭圆偏振片G。该椭圆偏振片G的总厚度为75nm。
对该椭圆偏振片G进行光学检查,结果没有看到斑点或伤等损伤。 通过丙烯酸类粘合剂将该椭圓偏振片G的光学各向异性元件侧粘附在 玻璃板上,放入60°C90%RH的恒温恒湿槽中,在经过500小时后取出 并进行观察,结果完全没有看到剥离或泡的产生等异常。
<实施例3>
(椭圆偏振片H的制作)在由实施例2制成的层合体F的偏振光元件侧,使用模涂机将改 变了由实施例l合成的聚合物l及聚合物2的混合比率制备成的液晶 性组合物的溶液连续进行涂敷.干燥,之后进行150。C x 10分钟加热 处理,使液晶性组合物定向,然后冷却至室温,将定向固定化,得到 包括七'才7 "T薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/光学各向异性元件的椭 圆偏振片H。该椭圆偏振片H的总厚度为70jum。
该光学各向异性元件层进行扭曲向列定向,扭曲角为-65度,厶 nd为190nm。用椭圆测厚仪(林式会社沟尻光学工业所制DVA-36VWLD) 对该椭圆偏振片H进行偏振光分析,结果可以确认,波长550nm处的 椭圆率为0.94,为具有良好的圓偏振光特性的偏振片。
对该椭圆偏振片H进行光学检查,结果没有看到斑点或伤等损伤。 通过丙烯酸类粘合剂将该椭圆偏振片H的光学各向异性元件侧粘附在 玻璃板上,放入60°C90%RH的恒温恒湿槽中,在经过500小时后取出 并进行观察,结果完全没有看到剥离或泡的产生等异常。
<实施例4〉
(层合体J的制作)
在由实施例2制成的层合体F的偏振光元件上一边输送, 一边使 用模涂机将烷基改性聚乙烯醇(PVA、株式会社夕,k制造、PVA-IUH) 的5质量°/。溶液(溶剂为水和异丙醇的质量比1: 1的混合溶剂)连续进行 涂敷.干燥,在13(TC下进行加热处理,得到包括七才乂 7薄膜/粘接 剂层1/偏振光元件/PVA定向薄膜的层合体J。
(椭圆偏振片K的制作)
在层合体J的PVA定向薄膜上使用模涂机将由实施例1制备的液 晶性组合物溶液B连续进行涂敷 干燥,之后进行15(TC x 10分钟加 热处理,使液晶性组合物定向,然后冷却至室温,将定向固定化,得 到包括七才乂f薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/PVA定向薄膜/光学各 向异性元件的椭圆偏振片K。该椭圆偏振片K的总厚度为73pm。
对该椭圆偏振片K进行光学检查,结果没有看到斑点或伤等损伤。 通过丙烯酸类粘合剂将该椭圆偏振片K的光学各向异性元件侧粘附在
34玻璃板上,放入60°C90%RH的恒温恒湿槽中,在经过500小时后取出 并进行观察,结果完全没有看到剥离或泡的产生等异常。
<比较例1>
(层合体L的制作)
通过紫外线固化型粘接剂将由实施例1制成的层合体D的光学各 向异性元件侧转印在三醋酸纤维素(TAC)薄膜(4(Vm)上。即,在PEEK 薄膜上的光学各向异性元件上涂敷粘接剂,以使厚度为5拜,用TAC 薄膜进行层叠,从TAC薄膜侧照射紫外线使粘接剂固化后,剥离PEEK 薄膜,得到层合体L (光学各向异性元件/胶粘层/TAC薄膜)。
(椭圆偏振片N的制作)
在使拉伸了的聚乙烯醇吸附有碘的偏振光元件的两侧,使用丙烯 酸类粘接剂使皂化了的TAC薄膜贴合,制作偏振片M。
通过丙烯酸类粘合剂将层合体L的光学各向异性元件侧贴合在该 偏振片M上,制作椭圆偏振片N。该椭圓偏振片N很厚,厚度约为20(^m, 巻绕厚度增大,因此, 一次操作中的处理长度与实施例1~4的椭圆偏 振片的制作相比,不得不缩短。
在椭圆偏振片N的光学各向异性元件侧的TAC薄膜上涂敷丙烯酸 类粘合剂,贴合在玻璃板上,进行与实施例1同样的试验,结果在经 过500小时后,在端部看到0. 5mm的剥离。
<实施例5>
使用由实施例l得到的椭圆偏振片E,以图7所示的配置制作STN 型的透射型液晶显示装置。在此,在本实施例中,从偏振光元件4侧 向液晶单元8侧,将逆时针旋转方向设定为+ 、顺时针旋转方向设定 为-而制作装置并进行实验,但首先附带说,从偏振光元件4向液晶 单元8侧,将顺时针;旋转方向设定为+ 、逆时针旋转方向i殳定为 - 而
进行同样的实验,也得到同样的结果。
图8表示上述STN型透射型液晶显示装置的各构成构件中的角度 6 1 ~ 6 5的关系。
图8中,液晶单元8内的液晶层的椭圆偏振片1侧的面上的定向方向81和偏振片9侧的面上的定向方向82构成角度6 1。光学各向异 性元件6的偏振光元件4侧的面上的定向轴的方向61和液晶单元8 侧的面上的定向轴的方向62构成角度6 2。另外,偏振光元件4的吸 收轴41和光学各向异性元件6的偏振光元件4側的面上的定向轴的方 向61构成角度6 3,偏振光元件4的吸收轴41和液晶单元8内的液晶 层的偏振光元件4侧的面上的定向方向81构成角度6 4。另外,偏振 片9的定向轴91和偏振光元件4的吸收轴41构成角度6 5。
作为液晶材料,使用ZLI-2293,扭曲为6 1-+ 240度。另外,液 晶单元8中的液晶物质的折射率各向异性An和液晶层的厚度d之乘 积And大致为830nm。
光学各向异性元件6用与实施例1的光学各向异性元件同样的方 法制作。光学各向异性元件6的And大致为800nm,扭曲角为6 2=-240度。此时,从偏振光元件4的吸收轴41向光学各向异性元件6的 偏振片侧的面上的定向轴61的角度设定为6 3=+ 45度,从偏振光元 件4的吸收轴41向液晶层8的偏振片侧的面上的定向方向81的角度 设定为6 4-+ 135度。
在液晶单元8的背光灯10面侧(图的下侧)配置偏振片9(厚度约 lOOpin ;住友化学一朱式会社制造SQW-062)。从偏振光元件4的吸收轴 41向偏振片9的定向轴91的角度设定为6 5-+ 90度。
在椭圆偏振片l及液晶单元8和偏振片9之间配置通常透明的粘 合层。
由驱动电路(未图示)对上述液晶显示装置施加驱动电压(1/240 负栽,以最适偏压驱动),研究配置背光灯10而照明时(透射模式)的 光学特性,结果可以进行明亮且高对比度的显示。尤其是得知,在透 射模式中具有良好的视场角特性。
<实施例6〉
将由实施例3制成的椭圆偏振片H设定为由图9定义的椭圆偏振 片1,在市售的有机EL显示器11的有机EL元件的透明基板l2上通 过丙烯酸类粘合剂贴合,制作有机EL显示装置。其结果得知,与不配
36置本发明的椭圆偏振片的情况相比,发挥大幅度的防外界光线反射效
果,得到视认性优异的有机EL显示装置。 <实施例7>
(液晶性高分子溶液C、层合体P的制作)
使用6-羟基-2-萘酸lOOmmol、对苯二甲酸lOOmmol、氯对苯二酚 50mmol、叔丁基邻苯二酚50mmo1及醋酸酐600mino1,在氮氛围下、140 。C下进行2小时乙酰化反应。继续在270。C下进行2小时聚合,在280 。C下进行2小时聚合,在300'C下进行2小时聚合。接着,将得到的 反应生成物溶解于四氯乙烷后,用甲醇进行再沉淀并精制,得到液晶 性聚酯(聚合物1) 40. 0g。该液晶性聚酯的对数粘度为0. 35 (dl/g),作 为液晶相具有向列相,各向同性相-液晶相转变温度为300。C以上,玻 璃化转变温度为135'C。
制备聚合物1的8质量%的y-丁内酯溶液(液晶性高分子溶液C)。
一边输送宽度650mm、厚度lOOjum的带状PEEK薄膜, 一边将巻绕 有人造丝布的150mmcJ)的摩擦辊设定为倾斜,以高速使其旋转,由此 连续进行摩擦,得到摩擦角度45。的定向基板薄膜。在此,摩擦角度 设定为在从上观察摩擦面时自MD方向逆时针旋转方向的角度。在上述 定向基板薄膜上使用模涂机将液晶性高分子溶液C连续进行涂敷-干 燥,之后进行150°C x 10分钟加热处理,使液晶性高分子定向,然后 冷却至室温,将定向固定化,得到包括液晶性高分子层和PEEK薄膜的 层合体p。得到的层合体P的厚度为0. 6nm。
由于用作定向基板的PEEK薄膜具有大的双折射,因此,以层合体 P的形态测定液晶性高分子层的光学参数困难,所以,在三醋酸纤维 素(TAC)薄膜上如以下那样转印液晶性高分子层。
即,在PEEK薄膜上的液晶性高分子层上涂敷光学用的紫外线固化 型粘接剂,以使厚度为5,,用TAC薄膜(厚度40)Lun、富士胶片公司 制造)进行层叠,从TAC薄膜侧照射紫外线使粘接剂固化后,剥离PEEK 薄膜,得到包括液晶性高分子层/粘接剂层/TAC薄膜的层合体。对得 到的层合体利用王子计测机器林式会社制造自动双折射仪K0BRA21ADH进行参数测定,结果该液晶性高分子层形成混合向列定向 结构,该层的And为90nm,平均倾斜角为28度。 (椭圆偏振片Q的制作)
在层合体P的液晶性高分子层(光学各向异性元件)上涂敷市售的 UV固化型粘接剂(UV-3400、东亚合成林式会社制造)5戶的厚度作为 粘接剂层2,在该上面层叠由实施例1制成的层合体A的偏振光元件 侧,利用约600mJ的UV照射使该粘接剂层2固化。其后,通过从PEEK 薄膜/光学各向异性元件/粘接剂层2/偏振光元件/粘接剂层1/TAC薄 膜成为一体的层合体剥离PEEK薄膜,由此将光学各向异性元件转印在 层合体A上,得到包括TAC薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/粘接剂层2/ 光学各向异性元件的椭圆偏振片Q。该椭圆偏振片Q的总厚度为75pm。
对该椭圆偏振片Q进行光学检查,结果没有看到斑点或伤等损伤。 通过丙烯酸类粘合剂将该椭圆偏振片Q的光学各向异性元件侧粘附在 玻璃寿反上,放入60°C90°/。RH的恒温恒湿槽中,在经过500小时后取出 并进行观察,结果完全没有看到剥离或泡的产生等异常。
<实施例8>
(椭圆偏振片R的制作)
在由实施例7制成的层合体P的光学各向异性元件上涂敷市售的 UV固化型粘接剂(UV-3400、东亚合成抹式会社制造)5pm的厚度作为 粘接剂层2,在其上面层叠由实施例2制成的层合体F的偏振光元件 侧,利用约600mJ的UV照射使该粘接剂层2固化。其后,通过从PEEK 薄膜/光学各向异性元件/粘接剂层2/偏振光元件/粘接剂1/七才乂 7* 薄膜成为一体的层合体剥离PEEK薄膜,由此将光学各向异性元件转印 在层合体F上,得到包括七才乂7薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/粘接 剂层2/光学各向异性元件的椭圆偏振片R。该椭圆偏振片R的总厚度 为75拜。
对该椭圆偏振片R进行光学检查,结果没有看到斑点或伤等损伤。 通过丙烯酸类粘合剂将该椭圆偏振片R的光学各向异性元件侧粘附在 玻璃板上,放入60°C90%RH的恒温恒湿槽中,在经过500小时后取出并进行观察,结果完全没有看到剥离或泡的产生等异常。
<实施例9>
(椭圆偏振片S的制作)
一边输送由实施例2制成的层合体F, 一边将巻绕有人造丝布的 l50mm(J)的摩擦辊设定为倾斜,以高速使其旋转,由此连续进行摩擦, 得到摩擦角度45。的定向基板薄膜。在此,摩擦角度设定为在从上观 察摩擦面时自MD方向逆时针旋转方向的角度。使用模涂机将由实施例 7制成的液晶性高分子溶液C以与实施例7不同的涂敷速度连续进行 涂敷.干燥,之后进行15CTC x 1G分钟加热处理,使液晶性高分子定 向。然后冷却至室温,将定向固定化,得到具有包括液晶性高分子层 的光学各向异性元件的椭圆偏振片S(七才77薄膜/粘接剂层1/偏振 光元件/光学各向异性元件)。该椭圆偏振片S的总厚度为7(Vm。
与实施例7同样,仅将液晶性高分子层转印在TAC薄膜上,测定 光学参数,结果该高分子液晶层形成混合向列定向结构,高分子液晶 层的And为90nm,平均倾斜角为28度。
对该椭圆偏振片S进行光学检查,结果没有看到斑点或伤等损伤。 通过丙烯酸类粘合剂将该椭圆偏振片S的光学各向异性元件侧粘附在 玻璃板上,放入60°C90%RH的恒温恒湿槽中,在经过500小时后取出 并进行观察,结果完全没有看到剥离或泡的产生等异常。
<实施例10>
(椭圆偏振片T的制作)
一边输送由实施例4制成的层合体J, 一边将巻绕有人造丝布的 15 0mmcJ)的摩擦辊设定为倾斜,使PVA定向薄膜面以高速旋转,由此连 续进行摩擦,得到摩擦角度45。的定向基板薄膜。在此,摩擦角度设 定为在从上观察摩擦面时自MD方向逆时针旋转方向的角度。使用模涂 机将由实施例7制成的液晶性高分子溶液C与实施例9同样地连续进 行涂敷 干燥,之后进行150°C x 10分钟加热处理,使液晶性高分子 定向。然后冷却至室温,将定向固定化,得到具有包括液晶性高分子 层的光学各向异性元件的椭圆偏振片T(七才7 7薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/PVA定向薄膜/光学各向异性元件)。该椭圆偏振片T的总厚 度为73jam。
对该椭圆偏振片T进行光学检查,结果没有看到斑点或伤等损伤。 通过丙烯酸类粘合剂将该椭圆偏振片T的光学各向异性元件侧粘附在 玻璃板上,放入60°C90%RH的恒温恒湿槽中,在经过500小时后取出 并进行观察,结果完全没有看到剥离或泡的产生等异常。
<比较例2〉
(偏振片U的制作)
在使拉伸了的聚乙烯醇吸附有碘的偏振光元件的两侧,使用丙烯 酸类粘接剂使皂化了的TAC薄膜贴合,制作偏振片U。 (层合体V的制作)
通过紫外线固化型粘接剂将由实施例7制成的层合体P的光学各 向异性元件转印在三醋酸纤维素(TAC)薄膜(40nm)上。即,在PEEK薄 膜上的液晶性高分子层上涂敷粘接剂,以使厚度为5pm,用TAC薄膜 进行层叠,从TAC薄膜侧照射紫外线使粘接剂固化后,剥离PEEK薄膜, 得到层合体V (光学各向异性元件/胶粘层/TAC薄膜)。
(椭圆偏振片W的制作)
通过丙烯酸类粘合剂将层合体V的光学各向异性元件侧贴合在该 偏振片U上,制作椭圆偏振片W。该椭圆偏振片W很厚,厚度约为20(Vm, 巻绕厚度增大,因此, 一次操作中的处理长度与实施例7~ 10的椭圆 偏振片的制作相比,不得不缩短。
在椭圓偏振片W的光学各向异性元件侧涂敷丙烯酸类粘合剂,粘 贴在玻璃板上,进行与实施例7同样的试验,结果在经过500小时后, 在端部看到0. 5mm的剥离。
<实施例11〉
使用由实施例7得到的椭圆偏振片Q,用图IO所示的配置制作透 射型液晶显示装置。
使用的液晶单元8使用作为液晶材料的ZLI-1695 (Merck公司制造) 进行均匀定向。液晶层厚度为4. 9pm,液晶层的基板两界面的预倾斜角为2度,液晶单元的And大致为320nm。
在液晶单元8的观测者侧(图的上侧)配置偏振片9(厚度约 lOO^im ;住友化学抹式会社制造SQW-062),在偏振片9和液晶单元8 之间配置包括进行了单轴拉伸的聚碳酸酯薄膜(日本七才》株式会社 制造And大致为140nm)的相位差补偿板16。
另外,在液晶单元的背光灯侧(图的下側)配置由实施例7得到的 椭圆偏振片Q(在图10中设定为1)。
偏振片9及偏振光元件4的吸收轴、相位差补偿板16的滞相轴、 液晶单元8的两界面的预倾斜方向、光学各向异性元件6的倾斜方向 在图11所述的条件下进行配置。在该椭圆偏振片l的背面侧设置背光 灯10。
在上述液晶显示装置中,由驱动电路(未图示)从0V至5V施加驱动 电压,研究配置背光灯10照明时(透射模式)的光学特性,结果得知, 可以以明亮且高对比度得到视场角依赖性少的特性。
4权利要求
1、一种椭圆偏振片,其依次层合透光性保护薄膜、偏振光元件及光学各向异性元件,其特征在于,该光学各向异性元件含有使至少显示正单轴性的液晶性组合物在液晶状态下进行扭曲向列定向或混合向列定向后、将该定向固定化的液晶层。
2、 如权利要求1所述的椭圆偏振片,其特征在于,透光性保护薄 膜、偏振光元件及光学各向异性元件为带状薄膜形态。
3、 如权利要求1或2所述的椭圓偏振片,其特征在于,扭曲向列 定向液晶层的扭曲角6在5° ~ 400°的范围,扭曲向列定向液晶层的折 射率各向异性An和液晶层的厚度d之乘积(An . d)在50nm~ 1S00nm 的范围。
4、 如权利要求1或2所述的椭圆偏振片,其特征在于,混合向列 定向液晶层的平均倾斜角为5° ~45° ,波长550nm处的折射率各向异 性An和上迷光学各向异性体的厚度d之乘积(An . d)在30nm~ 200nm的范围。
5、 如权利要求1~4中任一项所述的椭圆偏振片,其特征在于,透 光性保护薄膜为三醋酸纤维素。
6、 如权利要求1~5中任一项所述的椭圆偏振片,其特征在于,透 光性保护薄膜为环烯烃类聚合物。
7、 如权利要求1~6中任一项所述的椭圆偏振片,其特征在于,椭 圆偏振片的厚度为150pm以下。
8、 如权利要求1~7中任一项所述的椭圆偏振片,其特征在于,在 偏振光元件和光学各向异性元件之间设有液晶性组合物形成向列定向 的定向薄膜。
9、 如权利要求1~8中任一项所述的椭圆偏振片,其特征在于,在
10、 二权利要求9所述的椭圆偏振片,其特征在于,'透光性外敷层 包括丙烯酸系树脂。
11、 如权利要求1~10中任一项所述的椭圆偏振片,其特征在于,扭曲向列定向液晶层两侧界面的任一界面附近的液晶分子的定向方向与MD方向不平4亍。
12、 一种椭圆偏振片,其特征在于,在权利要求1~11中任一项所 述的椭圆偏振片上进一步层合至少1张光学薄膜。
13、 如权利要求12所述的椭圆偏振片,其特征在于,光学薄膜为 高分子拉伸薄膜。
14、 如权利要求12所述的椭圆偏振片,其特征在于,光学薄膜为 液晶性薄膜。
15、 一种椭圆偏振片的制造方法,其特征在于,至少经过如下各工序(1) 第1工序,通过粘接剂层1将透光性保护薄膜与偏振光元件粘 接,得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件的层合体(A);(2) 第2工序,在实施了摩擦处理的定向基板上形成包括至少显示 正单轴性的液晶性组合物的层,使该层进行扭曲向列定向或混合向列定 向,之后将该定向固定化,形成光学各向异性元件,得到包括定向基板 /光学各向异性元件的层合体(B);(3) 第3工序,通过粘接剂层2使上述层合体(B)的光学各向异性元 件侧与上述层合体(A)的偏振光元件侧粘接,之后剥离定向基板,将光 学各向异性元件转印到上述层合体(A)上,得到包括透光性保护薄膜/粘 接剂层1/偏振光元件/粘接剂层2/光学各向异性元件的椭圆偏振片。
16、 一种椭圆偏振片的制造方法,其特征在于,至少经过如下各工序(1) 第1工序,通过粘接剂层1将透光性保护薄膜与偏振光元件粘 接,得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件的层合体(A);(2) 第2工序,在上述层合体(A)的偏振光元件表面实施摩擦处理, 形成包括至少显示正单轴性的液晶性组合物的层,使该层进行扭曲向列 定向或混合向列定向,之后将该定向固定化,形成光学各向异性元件, 得到包括透光性保护薄膜/粘接剂层1/偏振光元件/光学各向异性元件的椭圆偏振片。
17、 如权利要求16所述的椭圆偏振片的制造方法,其特征在于, 在权利要求l6中,在偏振光元件上设置至少显示正单轴性的液晶性组 合物形成向列定向的定向薄膜,然后实施摩擦处理。
18、 如权利要求15或16所述的椭圆偏振片的制造方法,其特征在 于,透光性保护薄膜为三醋酸纤维素或环烯烃类聚合物。
19、 如权利要求15或16所述的椭圆偏振片的制造方法,其特征在 于,对透光性保护薄膜进行了表面处理。
20、 如权利要求15或16所述的椭圆偏振片的制造方法,其特征在 于,表面处理为急化处理或电晕放电处理。
21、 如权利要求15或16所述的椭圆偏振片的制造方法,其特征在 于,对偏振光元件进行表面处理。
22、 如权利要求21所述的椭圆偏振片的制造方法,其特征在于, 表面处理为电暈放电处理。
23、 一种液晶显示装置,其特征在于,在液晶单元的至少一侧的面 上配置有权利要求1~14中任一项所述的椭圓偏振片。
24、 一种电致发光显示装置,其特征在于,具备权利要求1~14中 任一项所述的椭圓偏振片。
全文摘要
本发明提供一种椭圆偏振片,其通过将椭圆偏振片的层结构简化,做成在高温、高湿条件下也不会产生剥离等不良的椭圆偏振片,所述椭圆偏振片依次层合透光性保护薄膜、偏振光元件及光学各向异性元件而成,其特征在于,该光学各向异性元件含有使至少显示正单轴性的液晶性组合物在液晶状态下进行扭曲向列定向或混合向列定向后、将该定向固定化的液晶层。
文档编号G02B5/30GK101454699SQ200780019909
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月17日 优先权日2006年5月30日
发明者上坂哲也, 穗崎宪二 申请人:新日本石油株式会社
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