光學膜、圓偏振片及圖像顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種光學膜，該光學膜即使膜厚度較薄，其面內(nèi)方向的相位差顯現(xiàn)性也高，且顯示充分的逆波長分散性。本發(fā)明的光學膜含有熱塑性樹脂和滿足下述1)～5)的化合物，1)在溶液吸收光譜中，在200nm以上且350nm以下的波長區(qū)域具有至少2個極大吸收；2)將其中的第一極大吸收的波長設為λmax1、將與其相比為短波長側(cè)的第二極大吸收的波長設為λmax2時，(λmax1-λmax2)為20nm以上；3)分子的長寬比為1.70以上；4)分子內(nèi)具有非芳香族烴環(huán)、非芳香族雜環(huán)或芳香族雜環(huán)；5)面內(nèi)相位差提高靈敏度為0.1以上；且滿足：110nm≤R0(550)≤170nm、0.72≤R0(450)/R0(550)≤0.96、0.83≤R0(550)/R0(650)≤0.97。
【專利說明】光學膜、圓偏振片及圖像顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學膜、圓偏振片及圖像顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]λ /4相位差膜可以將直線偏振光變換為圓偏振光或橢圓偏振光,或?qū)A偏振光或橢圓偏振光變換為直線偏振光。這種λ/4相位差膜廣泛用于圖像顯示裝置或光拾取裝置等中的各種光學用途。
[0003]如光拾取裝置那樣，采用特定波長的激光光源的光學裝置中使用的λ/4相位差膜只要僅對特定波長的光賦予1/4波長的相位差(以下，也稱為延遲)即可。但是，對于彩色圖像顯示裝置或可見光的防反射膜等中使用的λ/4相位差膜而言，要求其對整個可見光區(qū)的光賦予1/4波長的相位差。
[0004]因此，對于彩色圖像顯示裝置中使用的λ/4相位差膜而言，要求其具有負的波長分散性(逆波長分散性)，該負的波長分散性是對長波長的光賦予的相位差比對短波長的光賦予的相位差大的性質(zhì)。但是，難以得到賦予1/4波長的相位差、且顯示充分的負的波長分散性(逆波長分散性)的膜，特別是難以得到單層、且能夠?qū)挼牟ㄩL區(qū)域的光賦予λ/4的相位差的膜。
[0005]現(xiàn)有的顯不負的波長分散性(逆波長分散性)的λ/4相位差膜是將波長分散性不同的相位差膜彼此貼合、并使得其光軸彼此交叉而得到的(例如參照專利文獻I)。
[0006]但是，這些膜需要將疊層的相位差膜分別調(diào)整為1/4波長或1/2波長，因此難以制造。另外，疊層的相位差膜的相位差的范圍受限制，因此，可以調(diào)整波長分散性的范圍受限，無法對波長區(qū)域充分寬的光賦予1/4波長的相位差。另外，存在如下問題:為了在各膜中表現(xiàn)出1/4波長或1/2波長的相位差，需要加大各膜的厚度，使圖像顯示裝置的厚度增大。
[0007]另一方面，為了減小膜的厚度，還有使膜中含有相位差顯現(xiàn)性高的材料的方法。但是，含有相位差顯現(xiàn)性高的材料的膜雖然能夠減小膜的厚度，但面內(nèi)方向的相位差及厚度方向的相位差容易容易因微小的膜厚度的不均而大幅變動。因此，不僅相位差難以調(diào)整，而且存在產(chǎn)生色斑、對比度下降等問題。
[0008]在專利文獻2中提出了一種相位差板，其含有相位差為λ/2波長的光學各向異性層A和相位差為λ /4波長的光學各向異性層B，且光學各向異性層A和B中的一個光學各向異性層是由液晶性分子形成的層。但是，在該相位差板中，與上述同樣地，各光學各向異性層的相位差限定于1/4波長或1/2波長，因此，難以充分控制相位差板的波長分散性。
[0009]針對于此，研究了通過選擇樹脂或延遲控制劑，即使是單層也能夠兼?zhèn)湎辔徊詈筒ㄩL分散性的相位差膜。例如，在專利文獻3中提出了由具有特定的乙?；鹊睦w維素乙酸酯制成的拉伸膜。在專利文獻4中，提出了含有具有配位性賦予基團和雙折射性賦予基團的化合物作為延遲控制劑的光學膜；在專利文獻5中，提出了含有纖維素酯和具有兩個以上芳香環(huán)的延遲提升劑的相位差板；在專利文獻6中提出了含有與分子長軸方向正交方向的雙極矩的大小比與分子長軸方向平行方向的雙極矩的大小大的低分子化合物作為延遲控制劑的光學膜。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開平10-68816號公報
[0013]專利文獻2:日本特開2001-91741號公報
[0014]專利文獻3:日本專利第3459779號公報
[0015]專利文獻4:日本專利第4583648號公報
[0016]專利文獻5:日本專利第4605908號公報
[0017]專利文獻6:日本特開2007-249180號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明要解決的問題
[0019]但是，專利文獻3的拉伸膜無法單獨通過纖維素酯膜來充分地控制相位差和波長分散性這兩者。專利文獻4中記載的延遲控制劑其相位差顯現(xiàn)性(特別是面內(nèi)方向的相位差顯現(xiàn)性)低，為了得到所期望的相位差，需要增大膜的厚度。另外，專利文獻6中記載的延遲控制劑的耐光性顯著地差。專利文獻5中記載的延遲提升劑的逆波長分散性差，存在膜的著色或耐光性等問題。
[0020]這樣，相位差顯現(xiàn)性和逆波長分散性處于折衷選擇的關(guān)系，謀求在寬的波長區(qū)域具有高的相位差顯現(xiàn)性、且顯示充分的逆波長分散性的光學膜。
[0021]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種光學膜，所述光學膜即使膜厚薄，面內(nèi)方向的相位差顯現(xiàn)性也高，且顯示充分的逆波長分散性。
[0022]解決問題的方法
[0023]本發(fā)明人等為了解決上述課題，為了具有相位差提升功能而形成可以比較自由地配置取代基的位置的環(huán)狀基團主體的母核時，雖然在特定的長寬比范圍內(nèi)相位差提升效果優(yōu)異，但是波長分散性仍不充分，因此，使取代基的種類及組合變化而進行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):在取代基的鄰接的基團為相互不同的原子的情況下，波長分散性優(yōu)異，并且，這樣的化合物具有特異的吸收峰。進而判明:即使不一定為當初研究的化合物的結(jié)構(gòu)的范疇，具有這樣的吸收峰的化合物也發(fā)揮本申請發(fā)明的效果。另外發(fā)現(xiàn)，通過使用該光學膜，可得到顏色變化少、耐光性也優(yōu)異的圖像顯示裝置，以至完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的上述課題通過以下的手段來解決。
[0024][I] 一種光學膜，其含有熱塑性樹脂和滿足下述⑴?(5)全部的至少I種化合物，
[0025](I)在溶液吸收光譜中，在200nm以上且350nm以下的波長區(qū)域具有至少2個極大吸收；
[0026](2)將200nm以上且350nm以下波長區(qū)域中的2個極大吸收中的第一極大吸收的波長設為λ max1、將與所述第一極大吸收相比位于短波長側(cè)的第二極大吸收的波長設為λ max2 時，(λ max1- λ max2)為 20nm 以上；
[0027](3)分子的長寬比為1.70以上；
[0028](4)在分子內(nèi)具有非芳香族烴環(huán)、芳香族雜環(huán)或非芳香族雜環(huán)；
[0029](5)將含有所述熱塑性樹脂和相對于所述熱塑性樹脂為I質(zhì)量％的所述化合物且厚度為60 μ m的樣品膜拉伸前在波長550nm下的面內(nèi)方向相位差設為RtlAO (550)、將在比所述樣品膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高25°C的溫度下拉伸后在波長550nm下的面內(nèi)方向相位差設SRtlAl (550)時，將用(RtlAl (550)-RtlAO (550))除以拉伸倍率而得到的面內(nèi)相位差靈敏度設為A，
[0030]將由所述熱塑性樹脂形成且厚度為60 μ m的空白膜在波長550nm下的拉伸前的面內(nèi)方向相位差設為RtlBO (550)、將在比所述空白膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高25°C的溫度下拉伸后在波長550nm下的面內(nèi)方向相位差設為RtlBl (550)時，將用(RtlBl (550)-RtlBO (550))除以拉伸倍率而得到的面內(nèi)相位差靈敏度設為B，此時，
[0031]用(A-B)定義的面內(nèi)相位差提升靈敏度為0.1以上；
[0032]將用波長450nm、550nm及650nm測定的面內(nèi)方向相位差分別設為Rq(450)、Rq(550)R R0 (650)時，滿足式(a)~(C)全部，
[0033](a) IlOnm ^ R0 (550) ^ 170nm
[0034](b) 0.72 ( R0 (450) /R0 (550) ( 0.96
[0035](c) 0.83 ( R0 (550) /R0 (650) ( 0.97
[0036][2]上述[I]所述的光學膜，其中，所述熱塑性樹脂含有纖維素衍生物。
[0037][3]上述[I]或[2]所述的光學膜，其中，所述化合物在分子內(nèi)具有至少一個非芳香環(huán)。
[0038][4]上述[I]~[3]中任一項所述的光學膜，其中，所述化合物的所述(λ max1- λ max2)為 50nm 以上。
[0039][5]上述[I]~[4]中任一項所述的光學膜，其中，將所述光學膜的面內(nèi)慢軸方向的折射率設為nx、將在所述光學膜的面內(nèi)與所述慢軸垂直的方向的折射率設為ny、將所述光學膜的厚度方向的折射率設為nz時，進一步滿足式(d)的關(guān)系，
[0040](d) O ^ Nz = Rth (550) /RO (550) +0.5 ^ I
[0041][6]上述[I]~[5]中任一項所述的光學膜，其中，所述化合物用下述通式(A)表示，
[0042][化學式I]
[0043]通式⑷
[0044]

【權(quán)利要求】
1.一種光學膜，其含有熱塑性樹脂和滿足下述⑴~(5)全部的至少I種化合物， (1)在溶液吸收光譜中，在200nm以上且350nm以下的波長區(qū)域具有至少2個極大吸收； (2)將200nm以上且350nm以下波長區(qū)域中的2個極大吸收中的第一極大吸收的波長設為λ max1、將與所述第一極大吸收相比位于短波長側(cè)的第二極大吸收的波長設為λ max2 時，(λ max1- λ max2)為 20nm 以上； (3)分子的長寬比為1.70以上； (4)在分子內(nèi)具有非芳香族烴環(huán)、芳香族雜環(huán)或非芳香族雜環(huán)； (5)將含有所述熱塑性樹脂和相對于所述熱塑性樹脂為I質(zhì)量％的所述化合物且厚度為60 μ m的樣品膜拉伸前在波長550nm下的面內(nèi)方向相位差設為RtlAO (550)、將在比所述樣品膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高25°C的溫度下拉伸后的波長550nm下的面內(nèi)方向相位差設為R0Al (550)時，將(RtlAl (550)-RtlAO (550))除以拉伸倍率而得到的面內(nèi)相位差靈敏度設為A， 將由所述熱塑性樹脂形成且厚度為60 μ m的空白膜在波長550nm下的拉伸前的面內(nèi)方向相位差設為RqB0(550)、將在比所述空白膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高25°C的溫度下拉伸后在波長550nm下的面內(nèi)方向相位差設為RtlBl (550)時，將(RtlBl (550)-RtlBO (550))除以拉伸倍率而得到的面內(nèi)相位差靈敏度設為B， 此時， 用(A-B)定義的面內(nèi)相位差提升靈敏度為0.1以上； 將用波長450nm、550nm及650nm測定的面內(nèi)方向相位差分別設為Rtl (450)、R0 (550)及R0(650)時,滿足式(a)~(C)全部，
(a)IlOnm≤ R0 (550) ≤ 170nm
(b)0.72 ≤ R0 (450)/R0 (550) ≤ 0.96
(c)0.83 ≤ R0 (550)/R0 (650)≤ 0.97。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述熱塑性樹脂含有纖維素衍生物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述化合物在分子內(nèi)具有至少一個非芳香環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述化合物的所述(λmax1-λ max2)為50nm以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，將所述光學膜的面內(nèi)慢軸方向的折射率設為nx、將在所述光學膜的面內(nèi)與所述慢軸垂直的方向的折射率設為ny、將所述光學膜的厚度方向的折射率設為nz時，進一步滿足式(d)的關(guān)系，
(d)0≤ Nz = Rth(550)/R0(550)+0.5 ≤1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述化合物用下述通式(A)表示， 通式⑷
通式㈧中，Q表示芳香族烴環(huán)、非芳香族烴環(huán)、芳香族雜環(huán)或非芳香族雜環(huán)； Wa及Wb為與構(gòu)成所述Q的環(huán)的原子鍵合的氫原子或取代基，所述Wa所鍵合的原子與所述Wb所鍵合的原子相互相鄰，且所述Wa和所述Wb相互不同，Wa和Wb任選相互鍵合而形成環(huán)； R3表不取代基； m為O~2的整數(shù)； m為2的情況下，R3之間可以相同，也可以不同； η表示I~10的整數(shù)；η為2以上的情況下，多個Q、L2、Wa、Wb、R3、m之間可以相同，也可以不同； L1及L2各自獨立地表示單鍵或選自亞烷基、亞烯基、亞炔基、-O-、-(C = O)-、-(C =O) -O-、-NRl-, -S-、- (O = S = O)-及-(C = O) -NRl-中的2價連結(jié)基團或它們的組合； Rl表不氫原子或取代基； R1及R2各自獨立地表示取代基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述通式(A)表示的化合物為下述通式(B)表示的化合物， 通式(B)
通式⑶中， Wa及Wb為與構(gòu)成所述Q的環(huán)的原子鍵合的氫原子或取代基，所述Wa所鍵合的原子與所述Wb所鍵合的原子相互相鄰，且所述Wa和所述Wb相互不同，Wa和Wb任選相互鍵合而形成環(huán)； R3表不取代基； m為O~2的整數(shù)； m為2的情況下，R3之間可以相同，也可以不同； L1及L2各自獨立地表示單鍵或選自亞烷基、亞烯基、亞炔基、-O-、-(C = O)-、-(C =O) -O-、-NRl-, -S-、- (O = S = O)-及-(C = O) -NRl-中的2價連結(jié)基團或它們的組合； Rl表不氫原子或取代基； R1及R2各自獨立地表示取代基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述通式(B)表示的化合物為下述通式(IB)表不的化合物， 通式(IB)
通式(IB)中， Wa及Wb為與構(gòu)成所述Q的環(huán)的原子鍵合的氫原子或取代基，所述Wa所鍵合的原子與所述Wb所鍵合的原子相互相鄰，且所述Wa和所述Wb相互不同，Wa和Wb任選相互鍵合而形成環(huán)； R3表不取代基； m為O~2的整數(shù)； m為2的情況下，R3之間可以相同，也可以不同； L1及L2各自獨立地表示單鍵或選自亞烷基、亞烯基、亞炔基、-O-、-(C = O)-、-(C =O) -O-、-NRl-, -S-、- (O = S = O)-及-(C = O) -NRl-中的2價連結(jié)基團或它們的組合； Rl表不氫原子或取代基； R1及R2各自獨立地表示取代基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述通式(B)表示的化合物用下述通式(2B)表不， 通式(2B)
通式(2B)中， W1為環(huán)狀基團，構(gòu)成W1的環(huán)的原子中與苯環(huán)鍵合的原子為碳原子或氮原子； R3表不取代基； m為O~2的整數(shù)； m為2的情況下，R3之間可以相同，也可以不同； L1及L2各自獨立地表示單鍵或選自亞烷基、亞烯基、亞炔基、-O-、-(C = O)-、-(C =O) -O-、-NRl-, -S-、- (O = S = O)-及-(C = O) -NRl-中的2價連結(jié)基團或它們的組合； Rl表不氫原子或取代基； R1及R2各自獨立地表示取代基。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述光學膜的厚度為10~100μ m。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述化合物的含量相對于所述熱塑性樹脂為I~15質(zhì)量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膜，其中，所述光學膜面內(nèi)的慢軸與所述光學膜的寬度方向形成的角度為40°以上且50°以下。
13.—種圓偏振片,其包含權(quán)利要求1所述的光學膜。
14.一種圖像顯示裝置，其包含權(quán)利要求1所述的光學膜。
【文檔編號】G02F1/13363GK104136947SQ201380010572
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月22日
【發(fā)明者】藤澤理枝, 木暮翠, 鈴木隆嗣 申請人:柯尼卡美能達株式會社