光学膜、偏振片及光学膜的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及光学膜、偏振片及光学膜的制造方法。
【背景技术】
[0002] 具有作为相位差片的功能的光学膜经常被用于液晶显示装置中，例如A/4相位 差片W与直线偏振片组合的形态作为圆偏振片使用。为了IPS模式等的液晶显示装置的 倾斜方向的高对比度化，作为相位差片提出了各种使用正的A板及正的C板的组合的构成 (例如专利文献1及2)。
[000引另一方面，引用文献3中提出了具有逆波长分散性的相位差片。相位差片难W制 作成对于可见光区域的光线混合存在的合成波即白色光、与通常全部波长的光线对应地给 予同样的效果的相位差片，例如，即使对于550nm的波长的光作为1/4波长板发挥功能，也 不会对于450nm或650nm的光作为1/4波长板发挥功能，在使用时产生着色等问题。
[0004] 针对该问题，作为在宽的波长区域发挥功能的相位差片（宽频带相位差片），引用 文献3中提出了具有逆波长分散性的相位差片。此外，还提出了例如通过将A/2波长板 及A/4波长板等两个层W慢轴错开的方式层叠而成的构成作为宽频带相位差片发挥功能 (专利文献4)。
[0005] 现有技术文献 [000引专利文献
[0007] 专利文献1;日本专利第4592005号
[0008] 专利文献2;日本特开2012-255926号公报
[0009]专利文献 3 ;W02005/050269 号
[0010] 专利文献4 ;日本特开2004-238431号公报
【发明内容】
[0011] 发明所要解决的课题
[0012] 伴随着液晶显示装置的薄型化，对于将与上述问题对应地提出的相位差片组合而 构成的宽频带1/4波长板等相位差片，也要求在维持性能的同时能够更加薄型化的构成。 此外，圆偏振片近年来也作为有机电致发光装置的防反射膜被使用，伴随着有机电致发光 装置的普及，对于相位差片，也考虑要求更进一步的薄型化、制造工序的高效化。
[0013] 本发明的课题在于，作为能够作为相位差片使用的光学膜，提供新颖构成的光学 膜。具体而言，课题在于提供具有高性能且能够薄型化、制造工序也能够高效化的新颖构成 的光学膜。本发明的课题还在于提供包含上述光学膜的偏振片及提供上述光学膜的制造方 法。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 用于解决课题的方案如W下<1〉~<20〉所述。
[0016] <1〉一种光学膜，其是包含正的A板A-0及正的C板的光学膜，
[0017]上述正的A板A-0在波长450皿下测定的面内延迟值即Re(450)、在波长550皿 下测定的面内延迟值即Re(550)和在波长650皿下测定的面内延迟值即Re(650)处于 Re(450)《Re(550)《Re(650)的关系，上述正的A板A-0由包含液晶化合物A0的组合物 的固化物形成，并且上述正的C板由包含液晶化合物C的组合物的固化物形成。
[0018] <2〉根据<1〉所述的光学膜，其中，液晶化合物A0为聚合性椿状液晶化合物，
[0019] 在上述正的A板中液晶化合物A0W沿面取向的状态被固定化。
[0020] <3〉根据<1〉或<2〉所述的光学膜，其中，液晶化合物C为聚合性椿状液晶化合物，
[0021] 在上述正的C板中液晶化合物CW垂面取向的状态被固定化。
[0022] <4〉根据<1〉~<3〉中任一项所述的光学膜，其中，上述正的A板A-0作为在波长 550nm下测定的正面延迟值即Re(550)显示100~180nm。
[0023] <5〉根据<1〉~<4〉中任一项所述的光学膜，其中，上述正的C板作为在波长550皿 下测定的面内延迟值即Re(550)显示一10~10皿，并且作为厚度方向的延迟即化h(550) 显不一180 ~一lOnm。
[0024] <6〉根据<1〉~巧〉中任一项所述的光学膜，其中，上述正的A板A-0与上述正的 C板直接接触。
[00巧]<7〉根据<1〉~<6〉中任一项所述的光学膜，其中，上述正的C板是将直接涂布于 上述正的A板A-0表面的包含液晶化合物C的组合物固化而得到的层。
[0026] <8〉根据<1〉~巧〉中任一项所述的光学膜，其中，液晶化合物A0或液晶化合物C 中的至少一个为下述通式（II)所表示的液晶化合物：通式（II) ;Li-Gi-Di-Ar-D2-G2-L2
[0027]式中，Di及D2分别独立地表示-C0-0-、-0-C0-、-C(=巧 0-、-0-C(=巧-、-CRiR2 -、-CR1r2-CR3r4-、-0-CR1r2-、-CR1r2-0-、-CR1r2-0-CR3r4-、-CR1r2-0-C0-、-0-C0-CR1r2-、-CR1r2 -0-C0-CR3r4-、-CR1r2-C0-0-CR3r4-、-NR1-CR2r3-、-CR1r2-NR3-、-CO-NRi-、或-NRi-CO-，
[002引 R1、R2、R3及R4分别独立地表示氨原子、面素原子、或碳原子数为1~4的烷基，
[0029]Gi及G2分别独立地表示碳原子数为5~8的2价的脂环式姪基，上述脂环式姪基 中包含的亚甲基也可W被-〇-、-S-、-N(R6)-取代，R6表示氨原子或碳原子数为1~6的烧 基，Li及L2分别独立地表示1价的有机基团，选自由L1及L2组成的组中的至少一种表示具 有聚合性基团的1价的基团，
[0030]Ar表示下述通式（II-1)、（II-2)、（II-3)、或（II-4)所表示的2价的芳香环基： [003。[化U
[0032] 通式
[0033]
[0034]式（II-l)~（II-4)中，
[00对 Q康示-S-、-0-或NR。-，Ri嗦示氨原子或碳原子数为1~6的烷基，
[0036]Yi表示碳原子数为6~12的芳香族姪基或碳原子数为3~12芳香族杂环基，
[0037]Zi、Z2及Z3分别独立地表示氨原子或碳原子数为1~20的脂肪族姪基、碳原子 数为3~20的脂环式姪基、1价的碳原子数为6~20的芳香族姪基、面素原子、氯基、硝 基、-NR12R"或SRI2,Zi及Z2也可W彼此键合而形成芳香环或芳香族杂环，RI2及R"分别独 立地表示氨原子或碳原子数为1~6的烷基，
[0038] 41及4 2分别独立地表示选自由-〇-、-顺21-(沪表示氨原子或取代基。）、-5-及 C0-组成的组中的基团，X表示氨原子或可W键合有取代基的第14~16族的非金属原子，
[0039]Ax表示具有选自由芳香族姪环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的碳 原子数为2~30的有机基团，Ay表示氨原子、可W具有取代基的碳原子数为1~6的烷基、 或具有选自由芳香族姪环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的碳原子数为2~ 30的有机基团，Ax及Ay所具有的芳香环也可W具有取代基，Ax与Ay也可W键合而形成环，
[0040]Q2表示氨原子或可W具有取代基的碳原子数为1~6的烷基。
[0041] <9〉根据<1〉~<8〉中任一项所述的光学膜，其中，包含液晶化合物A0的组合物相 对于液晶化合物的总质量含有0. 1~20. 0质量％的交联性聚合物，上述交联性聚合物为具 有聚合性基团的非液晶性聚合物。
[0042] <10〉根据<9〉所述的光学膜，其中，上述交联性聚合物在重复单元中具有丙締酷 基或甲基丙締酷基。
[0043] <11〉根据<1〉~<10〉中任一项所述的光学膜，其中，包含取向膜，依次包含上述取 向膜、上述正的A板A-0及上述正的C板，上述取向膜与上述正的A板A-0直接接触，并且 上述正的A板A-0与上述正的C板直接接触。
[0044] <12〉一种偏振片，其包含直线偏振膜和<1〉~<11〉中任一项所述的光学膜。
[0045] <13〉根据<12〉所述的偏振片，其中，上述直线偏振膜与上述光学膜直接接触。
[0046] <14〉根据<12〉或<13〉所述的偏振片，其中，依次包含上述直线偏振膜、上述正的 A板A-0及上述正的C板，并且上述正的A板A-0的慢轴与上述直线偏振膜的吸收轴所成的 角为90。。
[0047] <15〉根据<12〉或<13〉所述的偏振片，其中，依次包含上述直线偏振膜、上述正的 C板及上述正的A板A-0,并且上述正的A板A-0的慢轴与上述直线偏振膜的吸收轴平行。
[0048] <16〉根据<15〉所述的偏振片，其为圆偏振片。
[0049] <17〉一种显示装置，其包含<1〉~<11〉中任一项所述的光学膜。
[0050] <18〉一种防反射片，其包含<1〉~<11〉中任一项所述的光学膜及直线偏振膜，上 述正的A板A-0的慢轴与上述直线偏振膜的吸收轴所成的角为45°。
[0051] <19〉上述<1〉~<11〉中任一项所述的光学膜的制造方法，其包括；在正的A板A-0 的表面涂布包含液晶化合物C的组合物；对上述涂布后的包含液晶化合物C的组合物进行 加热，使液晶化合物C发生垂面取向；对包含垂面取向后的液晶化合物C的组合物照射紫外 线而得到正的C板。
[0052] <20〉根据<19〉所述的制造方法，其包括；在支撑体上涂布包含液晶化合物A0的 组合物；对包含液晶化合物A0的组合物进行加热，使液晶化合物A0发生沿面取向；对包含 沿面取向后的液晶化合物AO的组合物照射紫外线而得到上述正的A板A-0。
[00閲发明效果
[0054]根据本发明，作为能够作为相位差片使用的光学膜，可提供新颖构成的光学膜。本 发明的光学膜具有作为相位差片为宽频带、同时具有高性能且能够薄型化、制造工序也能 够高效化的构成。包含本发明的光学膜的偏振片的着色问题减少，倾斜方向的对比度也高。
【具体实施方式】
[0055] W下，对本发明进行详细说明。W下记载的构成要件的说明是基于本发明的代表 性实施方式而进行的，本发明并不限定于那样的实施方式。另外，本说明书中使用"~"表 示的数值范围是指包含"~"的前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。此外，关于角 度，所谓的"正交"及"平行"是指严格的角度±10°的范围，并且，关于角度，"相同"及"不 同"可其差是否低于5°为基准来判断。
[0056] 本说明书中所谓"慢轴"是指在面内折射率达到最大的方向，所谓"偏振片"只要没 有特殊记述，则W包含长条的偏振片、及裁剪成组装入显示装置中的大小的偏振片该两者 的意思使用。另外，该里所谓的"裁剪"中也包含"冲裁"及"切出"等。此外，本说明书中， 将"偏振片"中特别是包含本发明的光学膜或通常的A/4片与偏振膜的层叠体的形态称为 "防反射片"或"圆偏振片"。
[0057] 此外，所谓有机化显示装置是指有机电致发光显示装置。
[005引说明书中，所谓"倾斜角"（也称为倾角）是指倾斜的液晶与层平面所成的角度，是 指在液晶化合物的折射率楠圆体中最大的折射率的方向与层平面所成的角度中最大的角 度。因此，就具有正的光学各向异性的椿状液晶化合物而言，倾角是指椿状液晶化合物的长 轴方向即指向矢方向与层平面所成的角度。此外，本发明中，所谓"平均倾角"是指从相位 差层的上界面处的倾角到下界面为止的倾角的平均值。
[0059] 本说明书中所谓逆波长分散性是指越成为长波长则面内延迟的绝对值变得越大 的性质。
[0060] 本说明书中，Re(A)、化h(A)分别表示波长A处的面内的延迟及厚度方向的延 迟。Re(A)是在K0BRA21ADH或WR(商品名、王子计测机器株式会社制）中沿膜法线方向 入射波长为A皿的光而测定的。
[0061] 当所测定的膜为W单轴或双轴的折射率楠圆体所表示的膜时，通过W下的方法算 出化h (入）。
[0062]W面内的慢轴（利用K0BRA21ADH或WR来判断）作为倾斜轴（旋转轴）（在没 有慢轴的情况下，W膜面内的任意的方向为旋转轴），相对于膜法线方向从法线方向起到单 侧50度为止、W10度间隔分别从该倾斜的方向入射波长为Anm的光，全部测定6个点的 Re(A)，基于所测定的延迟值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚值，由K0BRA21ADH 或WR算出化h(入）。
[0063] 上述说明中，在具有从法线方向起W面内的慢轴为旋转轴、在某个倾斜角度延迟 值变为零的方向的膜的情况下，对于在比该倾斜角度大的倾斜角度下的延迟值，将其符号 变更为负后，由K0BRA21ADH或WR算出。
[0064] 另外，也可W化區轴作为倾斜轴（旋转轴）（在没有慢轴的情况下，W膜面内的任 意的方向为旋转轴），从任意倾斜的2个方向测定延迟值，基于该值和平均折射率的假设值 及输入的膜厚值，利用W下的数学式（1)及数学式（2)算出Rth。
[0065][数1]
[0066] 数学式（1)
[0067]
[0070] 式中，Re( 0 )表示从法线方向倾斜角度0的方向的延迟值。nx表示面内的慢轴 方向的折射率，ny表示在面内与nx正交的方向的折射率，nz表示与nx及ny正交的方向的 折射率。d表示膜的膜厚。
[0071] 在所测定的膜为不能W单轴或双轴的折射率楠圆体体现的、没有所谓的光学轴 (OPTICAXIS)的膜的情况下，通过W下的方法算出化h(入）。
[007引 W面内的慢轴（利用K0BRA21ADH或WR来判断）为倾斜轴（旋转轴），相对于膜 法线方向从一50度起到巧0度为止、W10度间隔分别从该倾斜的方向入射波长为入nm的光，测定11个点的Re(A)，基于该测定的延迟值和平均折射率的假设值及所输入的膜厚 值，由K0BRA21ADH或WR算出化h(入）。
[0073] 在上述的测定中，平均折射率的假设值可W使用聚合物手册（JOHNWILE化SONS, INC)、各种光学膜的商品目录的值。对于尚不知道平均折射率的值的膜，可W用阿贝折射计 进行测定。W下例示出主要的光学膜的平均折射率的值；纤维素酷化物（1. 48)、环締姪聚 合物（1.52)、聚碳酸醋（1.59)、聚甲基丙締酸甲醋（1.49)、聚苯己締（1.59)。通过输入该 些平均折射率的假设值和膜厚，在K0BRA21ADH或WR中算出nx、ny、nz。由该算出的nx、 ny、nz进一步算出Nz=(nx-nz) /(nx-ny)。
[0074] <光学膜〉
[0075] 本说明书中，所谓光学膜是指可W用于各种显示装置、发光装置、偏振片等各种光 学元件等光学部件中的膜。
[0076] 本发明的光学膜包含正的A板及正的C板。正的A板由组成、慢轴均匀的一层的 正的A板A-0构成。
[0077] 光学膜除了包含正的A板及正的C板W外，还可W包含支撑体、取向膜、粘接层等 其他的功能性层。当本发明的光学膜包含支撑体时，本发明的光学膜优选依次包含"支撑 体、正的A板A-0、及正的C板"。当进一步包含取向膜时，本发明的光学膜优选依次包含"支 撑体、取向膜、正的A板A-0、及正的C板"。本发明的光学膜中，在正的A板及正的C板之 间也可W包含其他的层，两层也可W彼此接触，但优选正的A板A-0与正的C板彼此直接接 触。
[007引从部件的薄型化的观点出发，优选光学膜的膜厚例如为200ymW下、100ymW下、60ymW下、40ymW下、25ymW下、lOymW下、或5ymW下。此外从制造适应I生的观 点出发，优选为1ymW上、5ymW上、10ymW上。
[007引 < 正的A板〉
[0080]本说明书的正的A板A-0在波长450皿下测定的延迟值即Re(450)、在波长 550nm下测定的延迟值即Re(550)和在波长650nm下测定的延迟值即Re(650)处于 Re(450)《Re(550)《Re(650)的关系。其特征在于，在正的A板中，液晶化合物进行了沿 面取向化omogeneousalignment)。所谓沿面取向是指液晶化合物的分子长轴沿水平方向 取向的状态。正的A板A-0优选显示近晶相。
[0081] 另外，本说明书中，所谓近晶相是指统一朝一个方向的分子具有层结构的状态。此 夕F，所谓向列相是指该构成分子具有取向秩序、但不具有=维的位置秩序的状态。
[0082] 正的A板A-0的膜厚优选为0. 3~3. 0ym，更优选为0. 5~3. 0ym，进一步优选 为0. 9~2. 5ym，最优选为1. 5~2. 5ym。
[0083] 此夕F，正的A板A-0优选满足40《化h(550)《115，更优选满足 45《化h(550)《110。通过设为该样的范围，从而在本发明的光学膜W与正的C板组合使 用的本发明的构成组装入IPS用液晶显示装置中时特别优选。
[0084] 正的A板A-0优选满足下述式（2)。
[0085] (式 3)0. 8《化《1. 2
[008引（式（3)中，化表示（nx-nz)/(nx-ny)，nx表示面内的慢轴方向的折射率，ny表示在面内与nx正交的方向的折射率，nz表示与nx及ny正交的方向的折射率。）
[0087] 化更优选满足0. 9《化《1. 1。
[0088] 液晶化合物是否W近晶相的状态被固定的确认可W通过利用X射线衍射图案的 观察来进行。由于若W近晶相的状态被固定，则会观察到来自层秩序的X射线衍射图案，所 W能够进行固定状态的判别。正的A板也可W是将近晶液晶W显示向列相的状态固定化的 板。液晶化合物是否W向列相的状态被固定的确认也可W通过利用X射线衍射图案的观察 来进行。由于若W向列相的状态被固定，则不会观测到来自层形成的低角侧的尖锐的峰，在 广角侧仅观测到宽幅的晕峰化alopeak),所W能够进行固定状态的判别。
[0089] [正的A板形成用组合物]
[0090] 本说明书中，所谓"正的A板形成用组合物"是指正的A板A-0形成用组合物。此 夕F，正的A板A-0形成用组合物包含液晶化合物A0。
[00川（液晶化合物A0)
[0092] 本发明的光学膜中的正的A板A-0由包含液晶化合物A0的正的A板A-0形成用 组合物的固化物形成。本说明书中，液晶化合物A0表示正的A板A-0形成用组合物中包含 的全部液晶化合物，可W由一种液晶化合物组成，也可W是2种W上的液晶化合物的混合 物。作为液晶化合物A0,没有特别限定，可W是椿状液晶化合物，也可W是圆盘状液晶化合 物，还可W是两者的混合物，但更优选椿状液晶化合物。液晶化合物A0优选相对于液晶化 合物A0的总质量包含60质量％W上、70质量％W上、80质量％W上、90质量％W上或100 质量％的聚合性液晶化合物。
[009