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相位差膜、偏振片及液晶顯示裝置的制造方法_4

文檔序號(hào):9620727閱讀:來源:國知局
80~180°C、更優(yōu)選為70~150°C的溫度范圍內(nèi) 可轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿邢嗟囊壕ЫM合物。 本發(fā)明中所用的第1光學(xué)各向異性層形成用組合物中,可僅含有一種液晶化合物,也 可含有兩種以上。另外,也可在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)含有其他液晶化合物。例如 也可含有選自以下化合物中的棒狀液晶化合物:甲亞胺類、氧偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基苯 酯類、苯甲酸酯類、環(huán)己烷羧酸苯酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、經(jīng)氰基取代的苯基嘧啶類、經(jīng)烷 氧基取代的苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯基乙炔類及烯基環(huán)己基苯甲腈類。 第1光學(xué)各向異性層形成用組合物中的液晶化合物的量優(yōu)選為總固體成分的50~98 質(zhì)量%,更優(yōu)選為70~95質(zhì)量%。 進(jìn)而,本發(fā)明中所用的第1光學(xué)各向異性層形成用組合物也可含有光聚合引發(fā)劑。在 液晶化合物具有聚合性基的情況或含有聚合性化合物的情況下,可優(yōu)選地調(diào)配光聚合引發(fā) 劑。光聚合引發(fā)劑的具體例包括:α-羰基化合物(美國專利2367661號(hào)、美國專利2367670 號(hào)的各說明書記載)、醇酮醚(美國專利2448828號(hào)說明書記載)、α-烴取代芳香族醇酮 化合物(美國專利2722512號(hào)說明書記載)、多核醌化合物(美國專利3046127號(hào)、美國 專利2951758號(hào)的各說明書記載)、三芳基咪唑二聚物與對(duì)氨基苯基酮的組合(美國專利 3549367號(hào)說明書記載)、吖啶及吩嗪化合物(日本特開昭60-105667號(hào)公報(bào)、美國專利 4239850號(hào)說明書記載)、噁二唑化合物(美國專利4212970號(hào)說明書記載)、?;⒀趸?化合物(日本特公昭63-40799號(hào)公報(bào)、日本特公平5-29234號(hào)公報(bào)、日本特開平10-95788 號(hào)公報(bào)、日本特開平10-29997號(hào)公報(bào)的記載),將這些內(nèi)容并入至本申請(qǐng)說明書中。 光聚合引發(fā)劑的使用量優(yōu)選為第1光學(xué)各向異性層形成用組合物的固體成分的 0. 01~20質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5~5質(zhì)量%。 本發(fā)明中所用的第1光學(xué)各向異性層形成用組合物也可含有聚合性化合物。 與液晶化合物一起使用的聚合性化合物只要與液晶化合物具有相容性、且不會(huì)明顯引 起液晶化合物的傾斜角變化或取向阻礙,則并無特別限定。該等中,可優(yōu)選地使用具有聚合 活性的乙烯性不飽和基、例如乙烯基、乙烯氧基、丙烯?;凹谆;鹊幕衔?。 聚合性化合物若使用反應(yīng)性官能基數(shù)為2以上的聚合性化合物,則可期待提高取向膜 與光學(xué)各向異性層間的密接性的效果,因此優(yōu)選。聚合性化合物也可為聚合物,但優(yōu)選為單 體(例如分子量2000以下)。 聚合性化合物在第1光學(xué)各向異性層形成用組合物中可僅含有一種,也可含有兩種以 上。相對(duì)于液晶化合物,聚合性化合物的含量通常在0. 5~50質(zhì)量%的范圍內(nèi),優(yōu)選為在 1~30質(zhì)量%的范圍內(nèi)。 第1光學(xué)各向異性層形成用組合物也可含有溶劑。組合物的溶劑可優(yōu)選地使用有機(jī)溶 劑。有機(jī)溶劑的例子中包括:酰胺(例如Ν,Ν-二甲基甲酰胺)、亞颯(例如二甲基亞颯)、 雜環(huán)化合物(例如吡啶)、烴(例如苯、己烷)、烷基鹵化物(例如氯仿、氯化甲烷)、酯(例 如乙酸甲酯、乙酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮)、醚(例如四氫呋喃、1,2-二 甲氧基乙烷)。優(yōu)選為烷基鹵化物及酮。溶劑可僅為一種,也可并用兩種以上的有機(jī)溶劑。 溶劑優(yōu)選為以組合物的固體成分濃度成為10~50質(zhì)量%的方式調(diào)整。 此外,第1光學(xué)各向異性層的制造方法的詳細(xì)情況可參考日本特開2008-225281號(hào)公 報(bào)或日本特開2008-026730號(hào)公報(bào)的記載。 《第2光學(xué)各向異性層的制造方法》 接著,對(duì)本發(fā)明的第2光學(xué)各向異性層的制造方法的詳細(xì)情況進(jìn)行描述。第2光學(xué)各 向異性層可通過在第1光學(xué)各向異性層的表面上應(yīng)用第2光學(xué)各向異性層形成用組合物而 形成。如上所述,即便在第1光學(xué)各向異性層的表面上利用現(xiàn)有的方法來應(yīng)用第2光學(xué)各 向異性層形成用組合物,也無法實(shí)質(zhì)上制造滿足規(guī)定的序參數(shù)的第2光學(xué)各向異性層。本 發(fā)明中,如上所述,通過在第1光學(xué)各向異性層中調(diào)配流平劑使表面平坦化、或在第2光學(xué) 各向異性層中調(diào)配垂直取向劑來控制取向、或在第1光學(xué)各向異性層中調(diào)配在側(cè)方向上具 有羥基的化合物、或該等的組合,而成功地在第1光學(xué)各向異性層的表面上形成了第2光學(xué) 各向異性層。第2光學(xué)各向異性層的制造方法除了在第1光學(xué)各向異性層的表面上直接應(yīng) 用第2光學(xué)各向異性層形成用組合物、及第2光學(xué)各向異性層形成用組合物的組成以外,可 參考第1光學(xué)各向異性層的制造方法的記載。 第2光學(xué)各向異性層形成用組合物必需液晶化合物,根據(jù)需要而調(diào)配有聚合引發(fā)劑、 流平劑、聚合性化合物、溶劑等。進(jìn)而如上所述,優(yōu)選為調(diào)配垂直取向劑。 第2光學(xué)各向異性層形成用的液晶化合物可為棒狀液晶化合物、也可為圓盤狀液晶化 合物,更優(yōu)選為棒狀液晶化合物。 第2光學(xué)各向異性層形成用的液晶化合物優(yōu)選為呈層列相或向列相的液晶狀態(tài)的液 晶化合物,更優(yōu)選為呈向列相的液晶狀態(tài)的液晶化合物。 呈層列相的液晶狀態(tài)的液晶化合物可優(yōu)選地使用第1光學(xué)各向異性層形成用組合物 的欄中所述的液晶化合物。 呈向列相的化合物可使用:日本特開2008-297210號(hào)公報(bào)中記載的通式(I)所表示的 化合物(尤其是段落編號(hào)0034~0039中記載的化合物)、日本特開2010-84032號(hào)公報(bào)中 記載的通式(1)所表示的化合物(尤其是段落編號(hào)0067~0073中記載的化合物)等。 本發(fā)明中,尤其優(yōu)選為以選自由下述通式(IA)所表示的化合物及下述通式(IIA)所表 示的化合物所組成的組群中的至少一種化合物為宜。
[化學(xué)式26]
(式中,札~R4分別獨(dú)立地為-(CH2)n-00C-CH=CH2,η表示1~5的整數(shù)。X及Y分 別獨(dú)立地表示氫原子或甲基) 就抑制晶體析出的觀點(diǎn)而言,在通式(ΙΑ)或通式(ΙΙΑ)中,優(yōu)選為X及Υ表示甲基。就 顯示出作為液晶的性質(zhì)的觀點(diǎn)而言,η為1~5的整數(shù),更優(yōu)選為2~5的整數(shù)。 本發(fā)明中所用的第2光學(xué)各向異性層形成用組合物中,可僅含有一種液晶化合物,也 可含有兩種以上。另外,也可在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)含有其他液晶化合物。例如 也可含有選自以下化合物中的棒狀液晶化合物:甲亞胺類、氧偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基苯 酯類、苯甲酸酯類、環(huán)己烷羧酸苯酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、經(jīng)氰基取代的苯基嘧啶類、經(jīng)烷 氧基取代的苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯基乙炔類及烯基環(huán)己基苯甲腈類。 第2光學(xué)各向異性層形成用組合物中的液晶化合物的量優(yōu)選為總固體成分的50~98 質(zhì)量%,更優(yōu)選為70~95質(zhì)量%。 進(jìn)而,第2光學(xué)各向異性層形成用組合物也可含有聚合引發(fā)劑、流平劑、聚合性化合 物、溶劑等。該等的詳細(xì)情況可參考與第1光學(xué)各向異性層形成用組合物有關(guān)的記載,優(yōu)選 范圍或調(diào)配量等也相同。 〈相位差膜〉 本發(fā)明的相位差膜可僅包含第1光學(xué)各向異性層及第2光學(xué)各向異性層,也可具有支 撐體或?yàn)榱诵纬傻?光學(xué)各向異性層而使用的取向膜等。 支撐體并無特別限制。可使用各種聚合物膜。其一例為透明且光學(xué)異向性小的聚合物 膜,但不限定于此。在此所謂支撐體為透明,是指光透射率為80%以上。另外,所謂光學(xué)異 向性小,是指面內(nèi)延遲(Re(550))為例如20nm以下,優(yōu)選為10nm以下。透明支撐體可為長 條狀且卷繞成卷形態(tài)而成的形狀,也可為最終產(chǎn)品的大小即例如長方形的片狀。優(yōu)選為使 用經(jīng)卷繞成卷狀的長條的聚合物膜作為支撐體,連續(xù)地形成取向膜及光學(xué)各向異性層后, 切斷成必要的大小。 可用作支撐體的聚合物膜的例子中包括:酰化纖維素、聚碳酸酯、聚颯、聚醚颯、聚丙烯 酸酯及聚甲基丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴等的膜。優(yōu)選為?;w維素膜,進(jìn)一步優(yōu)選為乙酸纖維 素膜。若使用?;w維素膜,則可進(jìn)一步抑制正面對(duì)比度的降低。 另外,構(gòu)成后述兼作支撐體與偏振元件的方式的情況下,聚合物也可使用聚乙烯醇。 本發(fā)明的相位差膜優(yōu)選為第1光學(xué)各向異性層與第2光學(xué)各向異性層的合計(jì)厚度為 0· 6~6μm,更優(yōu)選為1. 0~5. 0μm,進(jìn)一步優(yōu)選為1. 5~3. 0μm。通過設(shè)定為這種范圍, 可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)薄膜化。 另外,本發(fā)明的相位差膜優(yōu)選為其總厚度(在兼作偏振片的保護(hù)膜的情況下,是指自 鄰接于偏振膜的層起至第2光學(xué)各向異性層為止的總厚度,例如后述圖1~圖3的三部分 的厚度)為40μπι以下,更優(yōu)選為35μπι以下,進(jìn)一步優(yōu)選為10μπι以下,尤其優(yōu)選為3μπι 以下。本發(fā)明中,尤其可在不使用支撐體及取向膜的情況下形成相位差膜,因此也可使相位 差膜的總厚度薄至3μπι以下。下限值為0. 6μπι以上,優(yōu)選為1μπι以上。 本發(fā)明的相位差膜可優(yōu)選地用作偏振片的保護(hù)膜。另外,本發(fā)明的相位差膜也可與偏 振片無關(guān)而以相位差膜的形式組裝,該情況下,更優(yōu)選為配置于前側(cè)的偏振膜與液晶單元 之間。另外,也可配置于后側(cè)的偏振膜與液晶單元之間。本發(fā)明中所謂前側(cè),是指液晶顯示 裝置的視認(rèn)側(cè)。 〈偏振片〉 本發(fā)明的偏振片具有偏振膜及本發(fā)明的相位差膜,進(jìn)而也可在偏振膜的未設(shè)置本發(fā)明 的相位差膜之側(cè)的面上具有保護(hù)膜。本發(fā)明的偏振片可優(yōu)選地用作前側(cè)的偏振片的保護(hù) 膜。進(jìn)而,組裝入液晶顯示裝置中時(shí),更優(yōu)選為在本發(fā)明的相位差膜靠近液晶單元之側(cè)、前 側(cè)的偏振膜與液晶單元之間配置有本發(fā)明的相位差膜。 偏振膜有碘系偏振膜、使用二色性染料的染料系偏振膜或多烯系偏振膜。碘系偏振膜 及染料系偏振膜通常可使用聚乙烯醇膜來制造。 偏振膜的未設(shè)置本發(fā)明的相位差膜之側(cè)的保護(hù)膜通常為聚合物膜。該保護(hù)膜可例示酰 化纖維素膜。 本發(fā)明中所用的保護(hù)膜及相位差膜通過進(jìn)行對(duì)其表面、即與偏振膜貼合之側(cè)的表面實(shí) 施親水化的皂化處理,可改良與以聚乙烯醇作為主成分的偏振膜的粘接性。另外,在將本發(fā) 明的相位差膜直接設(shè)置于偏振膜的表面上的情況下,可省略皂化處理。 以下,使用圖來對(duì)本發(fā)明的偏振片的優(yōu)選方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的偏振片的構(gòu)成當(dāng)然 不限定于這些方式。另外,以下的圖的尺度有時(shí)與實(shí)際的偏振片的尺度等不一致。 圖1~圖3為表不本發(fā)明的偏振片的構(gòu)成的一例,且1表不偏振膜,2表不偏振膜的保 護(hù)膜,3表不本發(fā)明的相位差膜,4表不第1光學(xué)各向異性層,5表不第2光學(xué)各向異性層,6 表示相位差膜的支撐體,7表示取向膜。圖1的偏振膜1中的箭頭表示偏振軸的方向,第1 光學(xué)的光學(xué)各向異性層4中的符號(hào)表示慢軸的方向,是指與上述偏振膜1的箭頭正交。取 向膜7的箭頭表示取向膜的摩擦方向。以下的圖中也可同樣地考慮。 圖1為在偏振膜1的一個(gè)面上貼合保護(hù)膜2、在另一面上貼合本發(fā)明的相位差膜3的方 式。貼合可使用粘結(jié)劑或粘合劑、糊來進(jìn)行(粘結(jié)劑層等并未圖示)。 圖1中,相位差膜3是在支撐體6的表面上形成取向膜7,在其表面上設(shè)置第1光學(xué)各 向異性層4及第2光學(xué)各向異性層5。取向膜7的摩擦方向優(yōu)選為以與偏振膜的長度方向 正交的方式設(shè)置。 圖2中,在偏振膜1的一個(gè)面上設(shè)置保護(hù)膜2,在另一面上直接依序設(shè)置第1光學(xué)各向 異性層4及第2光學(xué)各向異性層5。圖2中,本發(fā)明的相位差膜3僅包含第1光學(xué)各向異性 層4及第2光學(xué)各向異性層5,因此可使相位差膜的厚度變得極薄。 圖2的方式的情況下,優(yōu)選為對(duì)偏振膜1的表面實(shí)施摩擦處理而設(shè)置第1光學(xué)各向異 性層。另外,圖2中,在保護(hù)膜2的表面上設(shè)置硬涂層8。 硬涂層優(yōu)選為使聚合性化合物固化而成的層。具體可例示:應(yīng)用含有多官能(甲基)丙 烯酸酯、聚合引發(fā)劑及溶劑的組合物并使其固化而成的層。硬涂層的厚度優(yōu)選為1~10μπι 左右。通過設(shè)置這種硬涂層,即便使保護(hù)膜等的厚度變薄,也可不易損傷保護(hù)膜。進(jìn)而,只 要不產(chǎn)生制造適應(yīng)性等的不良狀況,則即便省略保護(hù)膜2而在偏振膜上直接設(shè)置硬涂層, 也可制成更薄的偏振片。 圖3為在偏振膜1的一個(gè)面上形成保護(hù)膜2,在另一面的表面上形成取向膜7,并在其 表面上設(shè)置第1光學(xué)各向異性層4及第2光學(xué)各向異性層5而形成相位差膜3的方式。取 向膜7的摩擦方向優(yōu)選為以與偏振膜的長度方向正交的方式設(shè)置。進(jìn)而,圖3中在保護(hù)膜 的表面上設(shè)置硬涂層8。 〈液晶顯示裝置〉 本發(fā)明還有關(guān)于一種具有本發(fā)明的相位差膜或偏振片的液晶顯示裝置。液晶顯示裝置 并未特別選擇驅(qū)動(dòng)模式,可使用ΤΝ型(TwistedNematic)、OCB型(OpticallyCompensated Bend)、VA型(VirticalAlignment)等,尤其可優(yōu)選地用作IPS型(In-PlaneSwitching)、 FFS型(FringeFieldSwitching)、PLS型(PlanetoLineSwitching)等所代表的橫向 電場型(以下有時(shí)以IPS模式為代表)用途。另外,本發(fā)明中,可為透射式、反射式、半透射 式的任一種液晶顯示裝置。 IPS型(以下也稱為IPS模式)液晶顯示裝置例如也可使用:日本特開2003-15160 號(hào)、日本特開2003-75850號(hào)、日本特開2003-295171號(hào)、日本特開2004-12730號(hào)、日本特開 2004-12731 號(hào)、日本特開 2005-106967 號(hào)、日本特開 2005-134914 號(hào)、日本特開 2005-241923 號(hào)、日本特開2005-284304號(hào)、日本特開2006-189758號(hào)、日本特開2006-194918號(hào)、日 本特開2006-220680號(hào)、日本特開2007-140353號(hào)、日本特開2007-178904號(hào)、日本特開 2007-293290號(hào)、日本特開2007-328350號(hào)、日本特開2008-3251號(hào)、日本特開2008-39806 號(hào)、日本特開2008-40291號(hào)、日本特開2008-65196號(hào)、日本特開2008-76849號(hào)、日本特開 2008-96815號(hào)等的各公報(bào)中記載的。 FFS型(以下也稱為FFS模式)液晶顯示裝置具有對(duì)電極及像素電極。這些電極是由ITO等透明物質(zhì)所形成,及以如下程度的寬度所形成:能夠以比上部基板與下部基板等之 間的間隔更窄的間隔,將配置于電極上部的液晶分子等全部驅(qū)動(dòng)。關(guān)于FFS型液晶單元,例 如可參考日本特開2001-100183號(hào)、日本特開2002-14374、日本特開2002-182230、日本特 開2003-131248、日本特開2003-233083號(hào)等的各公報(bào)的記載。 圖4中示出本發(fā)明的液晶顯示裝置的構(gòu)成的一例。圖4中,1~8與圖1~圖3相同, 詳細(xì)情況可參考圖3的說明。另外,圖4中,9表示液晶單元,10表示后側(cè)的偏振片,11表示 后側(cè)的偏振膜,12表不后側(cè)的偏振膜的保護(hù)膜,13表不取向膜,14表不光學(xué)各向異性層。前 側(cè)的偏振膜1與后側(cè)的偏振片11的吸收軸彼此正交。進(jìn)而,圖4所示的液晶顯示裝置中, 在后側(cè)的偏振膜11與液晶單元9之間具有光學(xué)各向異性層14。光學(xué)各向異性層14例如可 通過以下方式形成:在偏振膜11的表面上設(shè)置取向膜13,在取向膜13的表面上應(yīng)用光學(xué) 各向異性層形成用組合物并進(jìn)行固化。在圖4的實(shí)施方式中,光學(xué)各向異性層14(光學(xué)膜) 優(yōu)選為波長550nm下的面內(nèi)延遲(Re(550))為30~120nm,波長550nm下的厚度方向的延 遲(Rth(550))為20~100nm。進(jìn)而,光學(xué)各向異性層14更優(yōu)選為液晶化合物傾斜取向而 成的光學(xué)各向異性層。該情況的傾斜取向的角度為與液晶單元內(nèi)的驅(qū)動(dòng)液晶的預(yù)傾角相同 的傾斜方向,優(yōu)選為相同的傾斜角即-1.5~3°。液晶化合物優(yōu)選為棒狀液晶化合物。棒 狀
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