椭圆偏振板的制作方法
【专利摘要】提供显示时的着色、光泄漏的抑制优异的椭圆偏振板。其是包含在偏振片的一面贴合的透明保护膜和在另一面贴合的光学各向异性膜的椭圆偏振板，从透明保护膜侧使偏光在膜法线方向上入射测定的、视感度修正整体透射率为43.0％以上，视感度修正偏光度为95.0％以上，整体色相a*值为-2.0～1.0，整体色相b*值为-1.0～5.0，光学各向异性膜满足式(1)、(2)和(3)。Re(450)/Re(550)≤1.00 (1)，1.00≤Re(650)/Re(550) (2)，100＜Re(550)＜160 (3)。
【专利说明】椭圆偏振板
【技术领域】
[0001] 本发明涉及椭圆偏振板。
【背景技术】
[0002] 平板显示装置（FPD)中使用了偏振板、相位差板等包含光学膜的构件。作为这样 的光学膜，已知通过将包含聚合性液晶的组合物涂布于基材而制造的光学膜，已知通过与 偏振板组合从而作为椭圆偏振板发挥功能。例如，专利文献1中对用于显示装置的光学补 偿的椭圆偏振板进行了记载。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特开2007-232935号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的课题
[0007] 但是，以往的椭圆偏振板在抑制显示时的着色、光泄漏的光学补偿特性上并不充 分。
[0008] 用于解决课题的手段
[0009] 本发明包含以下的发明。
[0010] [1] 一种椭圆偏振板，其是包含在偏振片的一面贴合的透明保护膜和在另一面贴 合的光学各向异性膜的椭圆偏振板，其中，
[0011] 从透明保护膜侧在膜法线方向上使偏光入射而测定的，
[0012] 视感度修正整体透射率为43. 0%以上，
[0013] 视感度修正偏光度为95.0%以上，
[0014] 整体的色相a*值为-2. 0?L0，
[0015] 整体的色相b*值为-L0?5. 0，
[0016] 光学各向异性膜满足式（1)、（2)和（3)。
[0017] Re(450)/Re(550) ^ 1. 00 (1)
[0018] 1. 00 ^ Re(650)/Re(550) (2)
[0019] 100 < Re(550) < 160 (3)
[0020] (式中，Re(450)表不波长450nm下的面内相位差值，Re(550)表不波长550nm下 的面内相位差值，Re(650)表不波长650nm下的面内相位差值。）
[0021] [2]根据[1]所述的椭圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有通过使聚合性液晶聚 合而形成的被覆层。
[0022] [3]根据[1]或[2]所述的椭圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有2个被覆层。
[0023] [4]根据[1]?[3]中任一项所述的椭圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有满足 下述式（4)的被覆层。
[0024]nx^ny<nz(4)
[0025](式中，nx表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平行的方向的主折 射率。ny表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平行并且相对于该nx的方向 正交的方向的折射率。nz表示相位差层形成的折射率椭圆体中相对于膜平面垂直的方向的 折射率。）
[0026] [5]根据[1]?[4]中任一项所述的椭圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有3个 以上的被覆层。
[0027] [6]根据[1]?[5]中任一项所述的椭圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有通过 在拉伸膜上使聚合性液晶聚合而形成的被覆层。
[0028] [7]根据[2]?[6]中任一项所述的椭圆偏振板，其中，被覆层的厚度为5 iim以 下。
[0029] [8]根据[4]?[7]中任一项所述的椭圆偏振板，其中，满足式⑷的被覆层的厚 度为2um以下。
[0030] [9]一种椭圆偏振板的制造方法，其是[1]?[8]的任一项所述的椭圆偏振板的制 造方法，其中，使长条状的偏振片、长条状的透明保护膜和长条状的光学各向异性膜连续地 贴合。
[0031] [10] -种有机EL显不装置，其具备[1]?[8]的任一项所述的椭圆偏振板。
[0032] [11] -种带触摸面板的有机EL显示装置，其具备[1]?[8]中任一项所述的椭圆 偏振板。
[0033] 发明的效果
[0034] 根据本发明，能够提供显示时的着色、光泄漏的抑制优异的椭圆偏振板。
【专利附图】
【附图说明】
[0035] 图1为本发明中的光学各向异性膜的断面示意图。
[0036] 图2为本发明中的光学各向异性膜的断面示意图。
[0037] 图3为本发明的椭圆偏振板的断面示意图。
[0038] 图4为本发明的椭圆偏振板的断面示意图。
[0039] 图5为包含本发明的椭圆偏振板的有机EL显示装置的断面示意图。
[0040] 图6为包含本发明的椭圆偏振板的有机EL显示装置的示意图。
【具体实施方式】
[0041] 本发明的椭圆偏振板（以下有时称为本椭圆偏振板）是如下的椭圆偏振板：包含 在偏振片的一面贴合的透明保护膜和在另一面贴合的光学各向异性膜，从透明保护膜侧使 偏光在膜法线方向上入射测定的视感度修正整体透射率为43. 0%以上，视感度修正偏光度 为95. 0%以上，整体色相a*值为-2. 0?1. 0,整体色相b*值为-I. 0?5. 0,光学各向异性 膜满足式（1)、⑵和（3)。
[0042] 如果视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体的色相a*值和整体的色相 b*值为上述的范围，能够得到有机EL显示装置等显示装置中白显示时的着色的抑制优异 的椭圆偏振板。
[0043] 其中，椭圆偏振板的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度和整体色相能够 通过从该椭圆偏振板的透明保护膜侧使来自棱镜的直线偏光入射，使用带有积分球的分 光光度计测定。详细情况将后述，所谓视感度修正，表示将算出的整体透射率和偏光度用 JISZ8701的2度视野（C光源）进行了视感度修正的值，所谓整体色相，意味着使自然光的 光入射该椭圆偏振板1片时从另一面透过来的光的色相。
[0044] 椭圆偏振板的视感度修正整体透射率、视感度修正偏光度、整体色相受偏振片的 光学特性影响。偏振片的整体色相a*值和整体色相b*受偏振片的制造时的二色性色素的 染色的方法和干燥方法影响。二色性色素的染色中，能够通过利用改变染色槽中的碘和KI 的比率、或、使干燥强化等方法，调节I5-PVA络合物和I3-PVA络合物的比率，从而调节偏振 片的整体色相a*值和整体色相b*。此外，整体透射率（日文：単体透過率）能够通过改变 PVA染色时的碘浓度、染色时间或染色时的温度而调节。
[0045] 光学各向异性膜为通过使聚合性液晶聚合而形成的层的情形下，如果通过使聚合 性液晶聚合而形成的层中有着色，则a*和b*的值变大。光学各向异性膜由拉伸膜形成的 情形下，如果形成拉伸膜的树脂的吸收波长达到了可见区域，则a*和b*的值变大。即，为 了控制整体色相，可使用聚合性液晶、树脂侧链在可见区域中尽可能不吸收的材料，并且在 制膜时以保持透明性的方式进行调节即可。
[0046] 此外，液晶取向中存在波动的情形和具有内部雾度的情形下，由于也产生光的散 射、偏光解消，因此对透射率特性产生影响。因此，能够采用在抑制聚合性液晶的摇晃的条 件下进行聚合、或、通过成为不使取向紊乱的组成来提高液晶的取向性等方法调节透射率 特性。视感度修正偏光度也能与透射率同样地调节。
[0047] 〈偏振片〉
[0048] 偏振板只要是具有偏光功能的膜即可。作为该膜，可列举包含使具有吸收各向异 性的色素吸附的拉伸膜或涂布了具有吸收各向异性的色素的膜作为偏振片的膜等。作为具 有吸收各向异性的色素，可列举例如二色性色素。
[0049] 包含使具有吸收各向异性的色素吸附的拉伸膜作为偏振片的膜，通常经由以下工 序制造：将聚乙烯醇系树脂膜单向拉伸的工序；通过将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染 色而使该二色性色素吸附的工序；用硼酸水溶液对吸附着二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜 进行处理的工序；和在基于硼酸水溶液的处理后，进行水洗的工序。通过在偏振片的至少一 面经由胶粘剂用透明保护膜夹持，从而制得偏振板。
[0050] 聚乙烯醇系树脂通过将聚醋酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚醋酸乙烯酯系树 月旨，除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯外，可使用醋酸乙烯酯和可与其共聚的 其他单体的共聚物。作为可与醋酸乙烯酯共聚的其他单体，可列举例如不饱和羧酸类、烯烃 类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
[0051] 聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85?100摩尔％左右，优选为98摩尔％以上。 聚乙烯醇系树脂可被改性，例如，也能够使用用醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙 醛。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000?10000左右，优选为1500?5000的范围。
[0052] 将这样的聚乙烯醇系树脂制成的膜可用作偏振片的原始膜（日文：原反7 〇 A)。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法并无特别限定，能够采用公知的方法制膜。聚乙烯醇系 原始膜的膜厚例如能够为10?150ym左右。
[0053] 能够将聚乙烯醇系树脂膜的单向拉伸在采用二色性色素的染色之前、染色的同时 或染色之后进行。在染色之后进行单向拉伸的情况下，该单向拉伸可在硼酸处理之前进行， 也可在硼酸处理中进行。此外，也能够在这些的多个阶段中进行单向拉伸。单向拉伸时，可 在周速不同的辊间单轴地拉伸，也可使用热辊单轴地拉伸。此外，单向拉伸可以是在大气中 进行拉伸的干式拉伸，也可以是使用溶剂使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的状态下进行拉伸的湿 式拉伸。拉伸倍率通常为3?8倍左右。
[0054] 聚乙烯醇系树脂膜的采用二色性色素的染色，例如，采用将聚乙烯醇系树脂膜浸 渍于含有二色性色素的水溶液中的方法进行。作为二色性色素，具体地，使用碘、二色性的 有机染料。二色性有机染料中包含C.I.直接红39等双偶氮化合物组成的二色性直接染料、 三偶氮、四偶氮等化合物组成的二色性直接染料。聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理之前 预先实施在水中的浸渍处理。
[0055] 使用碘作为二色性色素的情况下,通常采用在含有碘和碘化钾的水溶液中浸渍聚 乙烯醇系树脂膜而染色的方法。该水溶液中的碘的含量，每100质量份的水，通常为〇. 01? 1质量份左右。此外，碘化钾的含量，每100质量份的水，通常为0.5?20质量份左右。用 于染色的水溶液的温度通常为20?40°C左右。此外，在该水溶液中的浸渍时间（染色时 间）通常为20?1800秒左右。
[0056] 另一方面，使用二色性的有机染料作为二色性色素的情况下，通常采用在包含水 溶性二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。该水溶液中的二色 性有机染料的含量，相对于每1〇〇质量份的水，通常为IXKT4?10质量份左右，优选为 IXKT3?1质量份，更优选为IXKT3?IXKT2质量份。该水溶液可包含硫酸钠这样的无 机盐作为染色助剂。用于染色的二色性染料水溶液的温度通常为20?80°C左右。此外，该 水溶液中的浸渍时间（染色时间）通常为10?1800秒左右。
[0057] 采用二色性色素的染色后的硼酸处理通常能够采用将经染色的聚乙烯醇系树脂 膜浸渍于硼酸水溶液中的方法进行。该硼酸水溶液中的硼酸的含量，相对于每1〇〇质量份 的水，通常为2?15质量份左右，优选为5?12质量份。使用了碘作为二色性色素的情况 下，该硼酸水溶液优选含有碘化钾，这种情形的碘化钾的含量，相对于每100质量份的水， 通常为0. 1?15质量份左右,优选为5?12质量份。在硼酸水溶液中的浸渍时间通常为 60?1200秒左右，优选为150?600秒，更优选为200?400秒。硼酸处理的温度通常为 50°C以上，优选为50?85°C，更优选为60?80°C。
[0058] 对硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理能够采用例如将 硼酸处理过的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于水中的方法进行。水洗处理中的水的温度通常为 5?40°C左右。此外，浸渍时间通常为1?120秒左右。
[0059] 水洗后实施干燥处理，得到偏振片。干燥处理例如能够使用热风干燥机、远红外线 加热器进行。干燥处理的温度通常为30?KKTC左右，优选为50?80°C。干燥处理的时 间通常为60?600秒左右，优选为120?600秒。通过干燥处理，将偏振片的水分率降低 到实用程度。其水分率通常为5?20重量％左右，优选为8?15重量％。如果水分率低 于5重量％，失去偏振片的可挠性，有时偏振片在该干燥后损伤、断裂。此外，如果水分率高 于20重量％，偏振片的热稳定性有可能变差。
[0060] 这样对聚乙烯醇系树脂膜进行单向拉伸、利用二色性色素的染色、硼酸处理、水洗 和干燥而得到的偏振片的厚度优选为5?40iim。
[0061] 作为涂布了具有吸收各向异性的色素的膜，可列举将包含具有液晶性的二色性色 素的组合物或包含二色性色素和聚合性液晶的组合物涂布而得到的膜等。该膜优选在其单 面或两面具有保护膜。作为该保护膜，可列举与上述的基材相同的膜。
[0062] 涂布了具有吸收各向异性的色素的膜优选薄的膜，但如果过薄，存在强度降低、力口 工性差的倾向。该膜的厚度通常为20pm以下，优选为5pm以下，更优选为0. 5pm以上 3ym以下。
[0063] 作为上述涂布了具有吸收各向异性的色素的膜，具体地，可列举特开2012-33249 号公报等中记载的膜。
[0064] 通过在这样得到的偏振片的至少一面经由胶粘剂将透明保护膜贴合而得到偏振 板。
[0065][光学各向异性膜]
[0066] 本发明中的光学各向异性膜优选地具有下述式（1)、（2)和（3)所示的光学特性。
[0067] Re(450)/Re(550) ^ 1. 00 (1)
[0068] 1. 00 ^Re(650)/Re(550) (2)
[0069] 100 < Re(550) < 160 (3)
[0070] 本说明书中，Re(450)表不波长450nm下的面内相位差值，Re(550)表不波长550nm 下的而内相位差值，Re(650)表不波长650nm下的面内相位差值。
[0071] 通过光学各向异性膜具有式（1)和式（2)所示的光学特性，从而能够得到具有式 (1) 和式（2)所示的光学特性的本椭圆偏振板。如果光学各向异性膜具有式（1)和式（2) 所示的光学特性，对于可见光区域中的各波长的光，能获得一样的偏光转换的特性，能抑制 有机EL显示装置等显示装置的黑显示时的光泄漏。
[0072] 作为光学各向异性膜，可列举例如通过使聚合性液晶聚合而形成的层和拉伸膜。 光学各向异性膜的光学特性能够通过聚合性液晶的取向状态或拉伸膜的拉伸方法来调节， 但本发明中，光学各向异性膜优选为通过使聚合性液晶聚合而形成的被覆层（以下有时称 为光学各向异性层）。
[0073] 作为显现式（1)和式（2)的聚合性液晶，可列举例如后述的聚合性液晶（A)。通过 使聚合性液晶（A)以光轴相对于基材平面成为水平的方式取向，从而得到具有式（1)和式 (2) 所示的光学特性的光学各向异性膜。进而，通过调节该光学各向异性膜的膜厚，能够得 到例如具有式（3)所示的光学特性等所需的面内相位差值的光学各向异性膜。（以下有时 将满足式（1)、（2)和（3)的光学各向异性层称为第一光学各向异性层）
[0074] 100 <Re(550) < 160 (3)
[0075] 光学各向异性膜的面内相位差值能够通过光学各向异性膜的厚度调节。面内相位 差值由于由式（10)决定，因此为了得到所需的面内相位差值（Re(A))，可调节An(A)和 膜厚d。
[0076] Re(A)=dXAn(A) (10)
[0077] 式中，ReU)表示波长Xnm下的面内相位差值，d表示膜厚，AnU)表示波长 入nm下的双折射率。
[0078] 双折射率An(A)通过测定面内相位差值，再除以光学各向异性膜的厚度得到。 具体的测定方法在实施例中示出，此时，通过对在如玻璃基板这样的在基材自身无面内相 位差的基材上制膜所得的产物进行测定，从而能够测定实质的光学各向异性膜的特性。
[0079] 〈通过使聚合性液晶聚合而形成的层〉
[0080] 本发明中，将聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向定义为水平取向，将 聚合性液晶的光轴相对于基材平面垂直地取向定义为垂直取向。所谓光轴，意味着通过聚 合性液晶的取向而形成的折射率椭圆体中在与光轴正交的方向切出的断面成为圆的方向， 即，3方向的折射率全部相等的方向。
[0081] 作为聚合性液晶，可列举棒状的聚合性液晶和圆盘状的聚合性液晶。
[0082] 棒状的聚合性液晶相对于基材水平取向或垂直取向的情况下，该聚合性液晶的光 轴与该聚合性液晶的长轴方向一致。
[0083] 圆盘状的聚合性液晶取向的情况下，该聚合性液晶的光轴存在于相对于该聚合性 液晶的圆盘面正交的方向。
[0084] 为了使通过使聚合性液晶聚合而形成的层显现面内相位差，可使聚合性液晶在适 合的方向上取向。聚合性液晶为棒状的情况下，通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平 面水平地取向，显现出面内相位差，这种情况下，光轴方向与滞相轴方向一致。聚合性液晶 为圆盘状的情况下，通过使该聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向，显现出面内 相位差，这种情况下，光轴与滞相轴正交。聚合性液晶的取向状态能够通过取向膜与聚合性 液晶的组合来调节。
[0085] 本发明中，将通过聚合性液晶的取向或膜的拉伸形成的折射率椭圆体中的3方向 的折射率表示为nx、ny和nz。nx表示光学各向异性膜形成的折射率椭圆体中相对于膜平 面平行的方向的主折射率。ny表示光学各向异性膜形成的折射率椭圆体中相对于膜平面平 行并且相对于该nx的方向正交的方向的折射率。nz表不光学各向异性膜形成的折射率椭 圆体中相对于膜平面垂直的方向的折射率。
[0086] 棒状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向的情况下，得到的光学各向 异性层的折射率关系成为nx>ny?nz(正A板），折射率椭圆体中的nx的方向的轴与滞 相轴一致。
[0087] 此外，圆盘状的聚合性液晶的光轴相对于基材平面水平地取向的情况下，得到的 光学各向异性层的折射率关系成为nx<ny?nz(负A板），折射率椭圆体中的ny的方向 的轴与滞相轴一致。
[0088]〈聚合性液晶〉
[0089] 所谓聚合性液晶，是具有聚合性基团并且具有液晶性的化合物。所谓聚合性基团， 意味着参与聚合反应的基团，优选为光聚合性基团。其中，所谓光聚合性基团，是指由于由 后述的光聚合引发剂产生的活性自由基、酸等能够参与聚合反应的基团。作为聚合性基团， 可列举乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰 氧基、环氧乙基、氧杂环丁基等。其中，优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧乙 基和氧杂环丁基，更优选丙烯酰氧基。聚合性液晶具有的液晶性可以是热致性液晶，也可以 是溶致性液晶，如果将热致液晶按秩序度分类，可以是向列型液晶，也可以是近晶型液晶。 [0090] 作为棒状的聚合性液晶，可列举例如下述式（A)所示的化合物（以下有时称为聚 合性液晶（A))和包含下述式（X)所示的基团的化合物（以下有时称为聚合性液晶（B))。
[0091]
【权利要求】
1. 一种楠圆偏振板，其是包含在偏振片的一面贴合的透明保护膜和在另一面贴合的光 学各向异性膜的楠圆偏振板，其中， 从透明保护膜侧向膜法线方向使偏光入射而测定的参数如下， 视感度修正整体透射率为43. 0% W上， 视感度修正偏光度为95. 0% W上， 整体色相a*值为-2. 0?1. 0， 整体色相b*值为-1.0?5.0， 光学各向异性膜满足式（1)、（2)和（3)， Re (450)/Re 巧50)《1. 00 (1) 1. 00《Re 化50)/Re 巧50) (2) 100. Re 巧50) < 160 (3) 式中，Re (450)表不波长450nm下的面内相位差值，Re (550)表不波长550nm下的面内 相位差值，Re化50)表示波长650皿下的面内相位差值。
2. 根据权利要求1所述的楠圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有通过使聚合性液晶 聚合而形成的被覆层。
3. 根据权利要求1或2所述的楠圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有2个被覆层。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的楠圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有满足下 述式（4)的被覆层， nx W ny < nz (4) 式中，nx表示相位差层形成的折射率楠圆体中相对于膜平面平行的方向的主折射率， ny表示相位差层形成的折射率楠圆体中相对于膜平面平行并且相对于该nx的方向正交的 方向的折射率，nz表示相位差层形成的折射率楠圆体中相对于膜平面垂直的方向的折射 率。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的楠圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有3个W 上的被覆层。
6. 根据权利要求1?5中任一项所述的楠圆偏振板，其中，光学各向异性膜具有在拉伸 膜上通过使聚合性液晶聚合而形成的被覆层。
7. 根据权利要求2?6中任一项所述的楠圆偏振板，其中，被覆层的厚度为5 y m W下。
8. 根据权利要求4?7中任一项所述的楠圆偏振板，其中，满足式（4)的被覆层的厚度 为2 y m W下。
9. 一种楠圆偏振板的制造方法，其是权利要求1?8中任一项所述的楠圆偏振板的制 造方法，其中， 将长条状的偏振片、长条状的透明保护膜和长条状的光学各向异性膜连续地贴合。
10. -种有机化显不装置，其具备权利要求1?8中任一项所述的楠圆偏振板。
11. 一种带触摸面板的有机化显示装置，其具备权利要求1?8中任一项所述的楠圆 偏振板。
【文档编号】G02F1/1334GK104345368SQ201410381808
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】幡中伸行, 横田明 , 小林忠弘, 佐濑光敬, 小松庆史 申请人:住友化学株式会社