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光学各向异性层叠体、偏振片及图像显示装置

2021-02-10 21:50:28

光学各向异性层叠体、偏振片及图像显示装置

  技术领域

  本发明涉及光学各向异性层叠体、偏振片及图像显示装置。

  背景技术

  在有机电致发光(以下,也称为有机EL)图像显示装置等图像显示装置中,设置有具有光学各向异性的膜作为光学膜。一直以来,对这样的光学膜进行了各种研究(参见专利文献1~6)。

  现有技术文献

  专利文献

  专利文献1:日本特开2014-167922号公报;

  专利文献2:日本特开2016-053709号公报;

  专利文献3:日本特开2015-106114号公报;

  专利文献4:日本特开2015-163935号公报;

  专利文献5:日本特开2015-163936号公报;

  专利文献6:日本特开2015-200861号公报。

  发明内容

  发明要解决的问题

  图像显示装置有时因反射外光,图像显示的品质会降低。特别是在具有反射电极的有机EL图像显示装置的情况下,图像显示的品质会显著降低。

  为了抑制这样的反射,有时会在图像显示装置的显示面设置圆偏振片。在此,术语“圆偏振片”不仅包含狭义的圆偏振片,还包含椭圆偏振片。外光通过圆偏振片转变为某个方向的圆偏振光,变成与通过图像显示装置反射时的方向成反向的圆偏振光。变成反向的圆偏振光的反射光由于没有透过圆偏振片,所以反射得以抑制。

  作为在图像显示装置的显示面设置的圆偏振片,有时会使用层叠体,该层叠体是对线性起偏器层叠发挥λ/4波片功能的相位差片而成的。

  然而,即使在图像显示装置的显示面设置这种圆偏振片的情况下,若从倾斜方向观察显示面,因在显示面上可目视确认有反射的光,由此可观察到显示面发生着色。

  为了降低从这样的倾斜方向观察的显示面的着色,有时将正C板(positive Cplate)层叠在作为λ/4波片的正A板(positive A plate)上形成层叠体、将该层叠体与线性起偏器组合。在此,正A板是指折射率nx、ny和nz满足nx>ny≥nz的膜,正C板是指折射率nx、ny和nz满足nz>nx≥ny的膜。

  用于形成正C板的材料的选择少,通常使用为正向波长分散性的液晶化合物作为正C板的材料。使用这样的材料的正C板耐热性低,正C板有时在高温环境下厚度方向的延迟Rth会大幅变化。因此,设置有包含正C板的圆偏振片的图像显示装置在加热试验后从倾斜方向观察的情况下,有时颜色会发生变化。此外,正C板通常制造成本高。因此,要求不须使用正C板而抑制从倾斜方向观察到的显示面的着色。

  因此,依然要求:光学各向异性层叠体和偏振片,其能够实现从倾斜方向观察到的显示面的着色得以抑制的图像显示装置;从倾斜方向观察到的显示面的着色得以抑制的图像显示装置。

  用于解决问题的方案

  为了解决上述问题,发明人进行了深入研究,结果发现,利用具有规定的延迟和NZ系数的光学各向异性层叠体,该光学各向异性层叠体包含满足规定的光学条件的第1光学各向异性层和满足规定的光学条件的第2光学各向异性层,能够解决上述问题,完成了本发明。即,本发明提供以下内容。

  [1]一种光学各向异性层叠体,其包含第1光学各向异性层和第2光学各向异性层,

  上述第1光学各向异性层满足下述式(1),

  上述第2光学各向异性层满足下述式(2),

  上述光学各向异性层叠体满足下述式(3)和式(4)。

  nx1≥ny1>nz1式(1)

  ny2<nx2≤nz2式(2)

  Re(450)<Re(550)<Re(650)式(3)

  0<NZ<1.0式(4)

  其中,

  nx1表示在上述第1光学各向异性层的面内方向上提供最大折射率的方向的折射率;ny1表示在上述第1光学各向异性层的面内方向上与提供nx1的方向正交的方向的折射率;nz1表示上述第1光学各向异性层的厚度方向的折射率,

  nx2表示在上述第2光学各向异性层的面内方向上提供最大折射率的方向的折射率;ny2表示在上述第2光学各向异性层的面内方向上与提供nx2的方向正交的方向的折射率;nz2表示上述第2光学各向异性层的厚度方向的折射率,

  Re(450)、Re(550)和Re(650)分别表示在波长450nm、550nm和650nm处上述光学各向异性层叠体的面内延迟Re,

  NZ表示上述光学各向异性层叠体的NZ系数。

  [2]根据[1]所述的光学各向异性层叠体,其中,上述第2光学各向异性层包含由树脂形成的层,该树脂包含聚苯醚和具有间同结构的聚苯乙烯系聚合物。

  [3]根据[2]所述的光学各向异性层叠体,其中,聚苯醚相对于具有间同结构的聚苯乙烯系聚合物的重量比率为35/65以上且45/55以下。

  [4]根据[1]~[3]中任1项所述的光学各向异性层叠体,其中,上述第1光学各向异性层是将包含具有正固有双折射值的树脂的层拉伸而成的层。

  [5]一种偏振片,其包含[1]~[4]中任1项所述的光学各向异性层叠体、和线性起偏器。

  [6]一种图像显示装置,其依次包含:线性起偏器、[1]~[4]中任1项所述的光学各向异性层叠体和有机电致发光元件。

  发明效果

  根据本发明,能够提供:光学各向异性层叠体和偏振片,其能够实现从倾斜方向观察到的显示面的着色得以抑制的图像显示装置;从倾斜方向观察到的显示面的着色得以抑制的图像显示装置。

  附图说明

  图1为示意性地示出本发明的一个实施方式的光学各向异性层叠体的剖面图。

  图2为示意性地示出本发明的一个实施方式的偏振片的剖面图。

  图3为示意性地示出本发明的一个实施方式的图像显示装置的剖面图。

  图4为示意性地示出在实施例和比较例的模拟中,进行色度的计算时设定的评价模型的状态的斜视图。

  具体实施方式

  以下,示出实施方式和示例物对本发明进行详细说明。但是,本发明并不限于如下所示的实施方式和示例物,可在不脱离本发明的请求范围及其同等的范围的范围内进行任意的变化。

  以下的说明中,“长条”的膜是指相对于宽度具有5倍以上的长度的膜,优选具有10倍或其以上的长度,具体而言,是指具有卷绕为辊状保管或运送的程度的长度的膜。长条膜的长度的上限没有特殊限制,例如可为相对于宽度的10万倍以下。

  在以下说明中,只要没有另外说明,某层的面内延迟Re表示由Re=(nx-ny)×d所示的值。某层的厚度方向的延迟Rth只要没有另外说明,为由Rth={(nx+ny)/2-nz}×d表示的值。进而,某个层的NZ系数(NZ)只要没有另外说明,表示由NZ=(nx-nz)/(nx-ny)表示的值。NZ系数可通过NZ=Rth/Re+0.5算出。

  在此,nx表示作为与层的厚度方向垂直的方向(面内方向)的、提供最大折射率的方向(慢轴方向)的折射率;ny表示作为层的上述面内方向的、与nx的方向正交的方向的折射率;nz表示层的厚度方向的折射率;d表示层的厚度。测定波长只要没有另外说明,为590nm。

  在以下说明中,某个层的慢轴只要没有另外说明,表示该层的面内的慢轴。

  在以下说明中,某个面的正面方向只要没有另外说明,意思是该面的法线方向,具体是指上述面的极角为0°且方位角为0°的方向。

  在以下说明中,某个面的倾斜方向只要没有另外说明,意思是与该面既不平行也不垂直的方向,具体是指该面的极角为大于0°且小于90°的范围的方向。

  在以下说明中,要素的方向为“平行”、“垂直”和“正交”只要没有另外说明,在不损害本发明效果的范围内,可以包含例如±5°的范围内的误差。

  在以下说明中,长条状的膜的长度方向通常与生产线上膜的流动方向平行。

  在以下说明中,“偏振片”、“圆偏振片”、“板”和“相位差片”只要没有另外说明,不仅包含刚直的构件,还包含例如像树脂制的膜那样具有可挠性的构件。

  在以下说明中,具有多个层的构件的各层的光学轴(偏振吸收轴、偏振透射轴、慢轴等)所成的角度只要没有另外说明,表示从厚度方向观察上述层时的角度。

  在以下说明中,“具有正固有双折射值的聚合物”和“具有正固有双折射值的树脂”各自的意思是“拉伸方向的折射率比与拉伸方向正交的方向的折射率大的聚合物”和“拉伸方向的折射率比与拉伸方向正交的方向的折射率大的树脂”。此外,“具有负固有双折射值的聚合物”和“具有负固有双折射值的树脂”各自的意思是“拉伸方向的折射率比与拉伸方向正交的方向的折射率小的聚合物”和“拉伸方向的折射率比与拉伸方向正交的方向的折射率小的树脂”。固有双折射值可由介电常数分布计算。

  在以下说明中,粘接剂只要没有另外说明,不仅包含狭义的粘接剂(在能量射线照射后或加热处理后,在23℃的剪切储能模量为1MPa~500MPa的粘接剂),还包含在23℃的剪切储能模量小于1MPa的粘接剂。

  [1.光学各向异性层叠体]

  [1.1光学各向异性层叠体的结构]

  本发明的一个实施方式的光学各向异性层叠体包含第1光学各向异性层和第2光学各向异性层。图1为示意性地示出本发明的一个实施方式的光学各向异性层叠体的剖面图。如图1所示,本实施方式的光学各向异性层叠体100具有第1光学各向异性层110和第2光学各向异性层120。光学各向异性层叠体100根据需要可以具有任意的层(未图示)。

  第1光学各向异性层110满足式(1),第2光学各向异性层120满足式(2),光学各向异性层叠体100满足式(3)和(4)。

  将具有满足上述式(1)~式(4)的光学特性的光学各向异性层叠体与线性起偏器组合,得到圆偏振片,将该圆偏振片设置在图像显示装置上,由此在从倾斜方向观察该图像显示装置的显示面的情况下会抑制外光的反射,能够有效地抑制着色。

  nx1≥ny1>nz1式(1)

  ny2<nx2≤nz2式(2)

  Re(450)<Re(550)<Re(650)式(3)

  0<NZ<1.0式(4)

  在上述式(1)中,nx1表示在上述第1光学各向异性层的面内方向上提供最大折射率的方向的折射率;ny1表示在上述第1光学各向异性层的面内方向上与提供nx1的方向垂直的方向的折射率;nz1表示上述第1光学各向异性层的厚度方向的折射率。

  上述式(1)表示第1光学各向异性层可发挥所谓的负C板或负B板的功能。

  在此,nx1和ny1优选值相同或相近。因此,第1光学各向异性层的nx1、ny1和nz1优选具有nx1≈ny1>nz1的关系。具体而言,nx1与ny1的差(nx1-ny1)优选为0.00000~0.00100,更优选为0.00000~0.00050,特别优选为0.00000~0.00020。通过使折射率差(nx1-ny1)在上述范围内,能够实现如下的图像显示装置,其能够更有效地抑制在从倾斜方向观察的情况下因反射光导致的着色。

  作为满足上述式(1)的层的材料,已知有耐热性高的材料,因此通过采用这样的材料来作为第1光学各向异性层的材料,能够容易地实现在加热试验后显示面的颜色变化得以抑制的图像显示装置。此外,由于满足上述式(1)的层通常比正C板的制造成本低,所以能够将包含第1光学各向异性层的本实施方式的光学各向异性层叠体的制造成本抑制得低。

  在上述式(2)中,nx2表示在上述第2光学各向异性层的面内方向上提供最大折射率的方向的折射率;ny2表示在上述第2光学各向异性层的面内方向上与提供nx2的方向垂直的方向的折射率;nz2表示上述第2光学各向异性层的厚度方向的折射率。

  上述式(2)表示第2光学各向异性层可发挥所谓的负A板或正B板的功能。第2光学各向异性层通过满足式(2),能够实现可有效地抑制因反射光导致的着色的图像显示装置。

  在上述式(3)中,Re(450)、Re(550)和Re(650)分别表示在波长450nm、550nm和650nm处的上述光学各向异性层叠体的面内延迟Re。

  上述式(3)的光学各向异性层叠体的面内延迟Re表示反向波长色散性。光学各向异性层叠体通过满足式(3),能够在宽的波长范围内均匀地转变透过光学各向异性层叠体的光的偏振状态。因此,能够实现如下图像显示装置,其能够在宽的波长范围内有效地抑制因反射光导致的着色。

  在上述式(4)中,NZ表示上述光学各向异性层叠体的NZ系数。光学各向异性层叠体的NZ系数优选为0.1以上,更优选为0.2以上,优选为0.9以下,更优选为0.8以下。

  通过使光学各向异性层叠体的NZ系数满足上述范围,能够实现可有效地抑制从倾斜方向观察显示面的情况下因反射光导致的着色的图像显示装置。

  第1光学各向异性层的面内延迟Re1通常为0nm以上,优选为0nm以上且10nm以下,更优选为0nm以上且5nm以下,进一步优选为0nm以上且3nm以下。通过将第1光学各向异性层的面内延迟Re1控制在上述范围,能够实现如下图像显示装置,其能够更有效地抑制从倾斜方向观察显示面的情况下因反射光导致的着色。

  第1光学各向异性层的厚度方向的延迟Rth1优选为反向波长色散性。具体而言,第1光学各向异性层优选满足下述式(5)。

  Rth1(450)<Rth1(550)<Rth1(650)式(5)

  上述式(5)中,Rth1(450)、Rth1(550)和Rth1(650)分别表示波长在450nm、550nm和650nm处的第1光学各向异性层的厚度方向的延迟Rth。

  通过使第1光学各向异性层满足上述式,能够实现可在宽的波长范围内更有效地抑制因反射光导致的着色的图像显示装置。

  第2光学各向异性层的面内延迟Re2优选为100nm以上,更优选为110nm以上,进一步优选为120nm以上,优选为180nm以下,更优选为170nm以下,进一步优选为160nm以下。通过将第2光学各向异性层的面内延迟Re2控制在上述范围,能够实现如下的图像显示装置,其能够更有效地抑制从倾斜方向观察显示面的情况下因反射光导致的着色。

  第2光学各向异性层的面内延迟Re2优选为反向波长色散性。具体而言,第2光学各向异性层优选满足下述式(6)。

  Re2(450)<Re2(550)<Re2(650)式(6)

  上述式(6)中,Re2(450)、Re2(550)和Re2(650)分别表示波长在450nm、550nm和650nm处的第2光学各向异性层的面内延迟Re。

  通过使第2光学各向异性层满足上述式,能够实现可在宽的波长范围内更有效地抑制因反射光导致的着色的图像显示装置。

  第1光学各向异性层的总透光率优选为80%以上,更优选为85%以上,特别优选为90%以上,可为100%以下。

  第2光学各向异性层的总透光率优选为80%以上,更优选为85%以上,特别优选为90%以上,可为100%以下。

  第1光学各向异性层的雾度优选为5%以下,更优选为3%以下,特别优选为1%以下,理想为0%。

  第2光学各向异性层的雾度优选为5%以下,更优选为3%以下,特别优选为1%以下,理想为0%。

  第1光学各向异性层的厚度和第2光学各向异性层的厚度可在具有上述光学特性的范围内进行任意的调节。

  第1光学各向异性的厚度优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,优选为150μm以下,更优选为100μm以下。

  第2光学各向异性层的厚度优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,优选为150μm以下,更优选为100μm以下。

  光学各向异性层叠体的总透光率优选为80%以上,更优选为85%以上,特别优选为90%以上,可为100%以下。

  光学各向异性层叠体的雾度优选为5%以下,更优选为3%以下,特别优选为1%以下,理想为0%。

  光学各向异性层叠体的厚度可在具有上述光学特性的范围内进行任意调节。从薄型化的观点出发,具体的厚度优选为3μm以上,更优选为4μm以上,特别优选为5μm以上,优选为20μm以下,更优选为15μm以下,特别优选为12μm以下。

  [1-2.第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的材料]

  作为用于形成第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的材料,可举出例如树脂,其中优选热塑性树脂。

  作为用于形成第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的材料,可以为包含具有正固有双折射值的聚合物的树脂,也可以为包含具有负固有双折射值的聚合物的树脂,还可以为包含具有正固有双折射值的聚合物和具有负固有双折射值的聚合物的树脂。

  作为具有正固有双折射值的聚合物,没有特别限定,可举出例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃;聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯;聚苯硫醚等聚亚芳基硫醚;聚乙烯醇;聚碳酸酯;聚芳酯;纤维素酯;聚醚砜;聚砜;聚芳基砜;聚氯乙烯;降冰片烯聚合物等含脂环式结构的聚合物;棒状液晶聚合物。

  作为具有负固有双折射值的聚合物,没有特别限定,可举出例如聚苯乙烯系聚合物,其包含苯乙烯类化合物的均聚物以及苯乙烯类化合物与任意单体的共聚物;聚丙烯腈聚合物;聚甲基丙烯酸甲酯聚合物;或这些的多元共聚物。此外,作为苯乙烯类化合物中可共聚的上述任意的单体,可举出例如丙烯腈、马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和丁二烯,优选选自丙烯腈、马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯和丁二烯中的1种以上。

  上述聚合物可以为均聚物,也可以为共聚物。

  此外,上述聚合物可以单独使用1种,也可以任意的比率组合使用2种以上。

  用于形成第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的树脂除上述聚合物以外,可以包含任意的配合剂。作为配合剂的例子,可举出抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、耐候稳定剂、紫外线吸收剂、近红外线吸收剂等稳定剂;增塑剂等。配合剂可以使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。

  [1-3.优选的第1光学各向异性层的材料]

  第1光学各向异性层优选包含具有正固有双折射值的树脂;更优选包含选自包含含脂环式结构聚合物的树脂、包含纤维素酯的树脂和包含聚碳酸酯的树脂中的1种以上;进一步优选包含含脂环式结构聚合物的树脂、包含纤维素酯的树脂或包含聚碳酸酯的树脂。通过将具有正固有双折射值的树脂用作材料,从而将由该树脂形成的膜进行双轴拉伸、可容易地制造满足式(1)的第1光学各向异性层。因此,第1光学各向异性层优选为将包含具有正固有双折射值的树脂的层拉伸而成的层。

  含脂环式结构聚合物为在重复单元中具有脂环式结构的聚合物,通常为非晶质的聚合物。作为含脂环式结构聚合物,可使用在主链中含有脂环式结构的聚合物和在侧链含有脂环式结构的聚合物的任一种。

  作为脂环式结构,可举出例如环烷烃结构、环烯烃结构等,从热稳定性等的观点出发,优选环烷烃结构。

  构成1个脂环式结构的重复单元的碳原子数没有特别限制,优选为4个以上,更优选为5个以上,特别优选为6个以上,优选为30个以下,更优选为20个以下,特别优选为15个以下。

  含脂环式结构聚合物中具有脂环式结构的重复单元的比例可根据使用目的进行适当选择,优选为50重量%以上,更优选为70重量%以上,特别优选为90重量%以上,可以为100重量%以下。通过使具有脂环式结构的重复单元为上述那样多,能够提高第1光学各向异性层的耐热性。

  含脂环式结构聚合物可举出例如(1)降冰片烯聚合物、(2)单环的环状烯烃聚合物、(3)环状共轭二烯聚合物、(4)乙烯基脂环式烃聚合物和这些的加氢物等。在这些中,从透明性和成型性的观点出发,更优选降冰片烯聚合物。

  作为降冰片烯聚合物,可举出例如降冰片烯单体的开环聚合物、降冰片烯单体与能够开环共聚的其他单体的开环共聚物以及这些的加氢物;降冰片烯单体的加成聚合物、降冰片烯单体与能够共聚的其他单体的加成共聚物等。在这些中,从透明性的观点出发,特别优选降冰片烯单体的开环聚合物加氢物。

  上述含脂环式结构聚合物选自例如日本特开2002-321302号公报等公开的公知的聚合物。

  作为纤维素酯,代表性的有纤维素的低级脂肪酸酯(例如:乙酸纤维素、乙酸纤维素丁酸酯和乙酸纤维素丙酸酯)。低级脂肪酸的意思是每1分子的碳原子数为6以下的脂肪酸。乙酸纤维素包含三乙酰纤维素(TAC)和纤维素二乙酸酯(DAC)。

  纤维素酯的总酰基取代度优选为2.20以上且2.70以下,更优选为2.40以上且2.60以下。在此,总酰基可根据ASTM D817-91测定。

  纤维素酯的重均聚合度优选为350以上且800以下,更优选为370以上且600以下。纤维素酯的数均分子量优选为60000以上且230000以下,更优选为70000以上且230000以下。

  作为聚碳酸酯,可举出具有由二羟基化合物衍生的结构单元和碳酸酯结构(由O-(C=O)-O-表示的结构)的聚合物。

  作为二羟基化合物,可举出例如双酚A。聚碳酸酯中包含的由二羟基化合物衍生的结构单元可以为1种,也可以为2种以上。

  第1光学各向异性层进一步优选包含含有三乙酰纤维素的树脂。由包含三乙酰纤维素的树脂形成的膜的延迟由于通常具有反向波长色散性,所以能够实现如下的图像显示装置,其能够在宽的波长范围内更有效地抑制因反射光导致的着色。

  在第1光学各向异性层由包含三乙酰纤维素的树脂形成的情况下,第1光学各向异性层优选为通过溶液流延法形成的层。由此,可容易地制造满足式(1)的第1光学各向异性层。

  [1-4.优选的第2光学各向异性层的材料]

  第2光学各向异性层由于能够增大厚度方向的折射率,所以优选包含含有具有负固有双折射值的聚合物的树脂;更优选包含含有聚苯醚和具有间同立构结构的聚苯乙烯系聚合物的树脂;进一步优选包含由如下树脂形成的层,该树脂包含聚苯醚和具有间同立构结构的聚苯乙烯系聚合物。以下,有时将“包含聚苯醚和具有间同结构的聚苯乙烯系聚合物的树脂”适当地称为“掺混(blend)树脂p1”。

  掺混树脂p1可根据该掺混树脂p1包含的聚合物的种类和量调节其固有双折射值的符号(正和负)。通常,作为掺混树脂p1,使用具有负固有双折射值的掺混树脂p1。在掺混树脂p1中,通过调节聚苯醚与聚苯乙烯系聚合物的量的比,能够以高自由度调节该掺混树脂p1的波长色散。

  聚苯醚通常为具有正固有双折射值的聚合物。该聚苯醚包含具有将苯醚或苯醚衍生物聚合形成的结构的结构单元。通常将在主链具有结构单元的聚合物用作聚苯醚,该结构单元具有苯醚骨架。以下,将“具有苯醚骨架的结构单元”适当地称为“苯醚单元”。但是,苯醚单元中的苯环只要不明显损害本发明的效果,可以具有取代基。

  其中,作为聚苯醚,优选包含由下述式(I)表示的苯醚单元的聚合物。

  [化学式1]

  

  式(I)中,Q1分别独立地表示卤原子、低级烷基(例如碳原子数为7个以下的烷基)、苯基、卤代烷基、氨基烷基、烃氧基或卤代烃氧基(其中,至少2个碳原子将其卤原子和氧原子分隔的基团)。其中,作为Q1,优选烷基和苯基,特别地,更优选碳原子数为1以上且4以下的烷基。

  式(I)中,Q2分别独立地表示氢原子、卤原子、低级烷基(例如碳原子数为7个以下的烷基)、苯基、卤代烷基、烃氧基或卤代烃氧基(其中,至少2个碳原子将其卤原子和氧原子分隔的基团)。其中,作为Q2,优选氢原子。

  聚苯醚可以为具有1种结构单元的均聚物(monopolymer),也可以为具有2种以上的结构单元的共聚物(copolymer)。

  在包含由式(I)表示的结构单元的聚合物为均聚物的情况下,当举出该均聚物优选的例子,可举出具有由2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元(由“-(C6H2(CH3)2-O)”表示的结构单元)的均聚物。

  在包含由式(I)表示的结构单元的聚合物为共聚物的情况下,当举出该共聚物优选的例子,可举出组合具有2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元和2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元(由“-(C6H(CH3)3-O-)-”表示的结构单元)的无规共聚物。

  此外,聚苯醚可以包含除苯醚单元以外的任意结构单元。在该情况下,聚苯醚为具有苯醚单元和任意结构单元的共聚物。但是,聚苯醚中任意结构单元的量优选为少到不会明显损害本发明效果的程度。具体而言,聚苯醚中的苯醚单元的量优选为50重量%以上,更优选为70重量%以上,特别优选为80重量%以上,可以为100重量%以下。

  聚苯醚可单独使用1种,也可以任意的比率组合使用2种以上。

  聚苯醚的重均分子量优选为15000以上,更优选为25000以上,特别优选为35000以上,优选为100000以下,更优选为85000以下,特别优选为70000以下。通过使重均分子量为上述范围的下限值以上,能够提高由掺混树脂p1形成的层的强度。此外,通过为上限值以下,由于能够提高聚苯醚的分散性,所以聚苯醚与聚苯乙烯系聚合物能够以高水平均匀地进行混合。

  在此,作为重均分子量,可采用将1,2,4-三氯苯作为溶剂在温度135℃通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算的值。

  聚苯醚的制造方法没有限制,可通过公知的方法进行制造。

  具有间同立构结构的聚苯乙烯系聚合物通常为具有负固有双折射值的聚合物。该聚苯乙烯系聚合物包含将苯乙烯类化合物聚合形成的结构单元。以下,将“将苯乙烯类化合物聚合形成的结构单元”适当地称为“苯乙烯类单元”。作为苯乙烯类化合物的例子,可举出苯乙烯和苯乙烯衍生物。作为苯乙烯衍生物的例子,可举出苯乙烯的苯环或α位的取代基发生取代形成的衍生物。

  当举出苯乙烯类化合物的具体例子,可举出苯乙烯;甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯等烷基苯乙烯;氯苯乙烯等卤代苯乙烯;氯甲基苯乙烯等卤素取代的烷基苯乙烯;甲氧基苯乙烯等烷氧基苯乙烯。其中,作为苯乙烯类化合物,优选不具有取代基的苯乙烯。此外,苯乙烯类化合物可单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。

  作为掺混树脂p1包含的聚苯乙烯系聚合物,使用具有间同结构的聚苯乙烯系聚合物。在此,聚苯乙烯系聚合物具有间同立构结构是指聚苯乙烯系聚合物的立体化学结构为间同立构结构。此外,间同立构结构是指如下立体结构:在费舍尔(Fischer)投影式中,作为侧链的苯基相对于由碳-碳键所形成的主链交替地位于相反方向。

  聚苯乙烯系聚合物的立构规整度(tacticity:立构规整性)可通过利用同位素碳的核磁共振法(13C-NMR法)来进行定量。通过13C-NMR法测定的立构规整度能够通过连续的多个结构单元的存在比例来显示。通常,例如,连续的结构单元为2个的情况下为二联体、连续的结构单元为3个的情况下为三联体、连续的结构单元为5的情况下为五联体。在该情况下,具有上述间同结构的聚苯乙烯系聚合物是指以外消旋二联体计具有优选为75%以上、更优选为85%以上的同步立构规整度,或者以外消旋五联体计具有优选为30%以上、更优选为50%以上的同步立构规整度。

  作为聚苯乙烯系聚合物的例子,可举出聚苯乙烯、聚(烷基苯乙烯)、聚(卤代苯乙烯)、聚(卤代烷基苯乙烯)、聚(烷氧基苯乙烯)、聚(苯甲酸乙烯酯)以及这些的氢化聚合物和这些的共聚物。

  作为聚(烷基苯乙烯),可举出例如聚(甲基苯乙烯)、聚(乙基苯乙烯)、聚(异丙基苯乙烯)、聚(叔丁基苯乙烯)、聚(苯基苯乙烯)、聚(乙烯基萘)和聚(乙烯基苯乙烯)。

  作为聚(卤代苯乙烯),可举出例如聚(氯苯乙烯)、聚(溴苯乙烯)和聚(氟苯乙烯)。

  作为聚(卤代烷基苯乙烯),可举出例如聚(氯甲基苯乙烯)等。

  作为聚(烷氧基苯乙烯),可举出聚(甲氧基苯乙烯)和聚(乙氧基苯乙烯)。

  在这些中,作为特别优选的聚苯乙烯系聚合物,可举出聚苯乙烯、聚(对甲基苯乙烯)、聚(间甲基苯乙烯)、聚(对叔丁基苯乙烯)、聚(对氯苯乙烯)、聚(间氯苯乙烯)、聚(对氟苯乙烯))、氢化聚苯乙烯和包含这些结构单元的共聚物。

  此外,聚苯乙烯系聚合物可以为仅具有1种结构单元的均聚物,也可以为具有2种以上的结构单元的共聚物。此外,在聚苯乙烯系聚合物为共聚物的情况下,可以为包含2种以上的苯乙烯类单元的共聚物,也可以为包含苯乙烯类单元与除苯乙烯类单元以外的结构单元的共聚物。其中,在聚苯乙烯系聚合物为包含苯乙烯类单元与除苯乙烯类单元以外的结构单元的共聚物的情况下,聚苯乙烯系聚合物中的除苯乙烯类单元以外的结构单元的量优选少到不会显著损害本发明效果的程度。具体而言,聚苯乙烯系聚合物中的苯乙烯类单元的量优选为80重量%以上,更优选为83重量%以上,特别优选为85重量%以上,可以为100重量%以下。通常,通过使苯乙烯类单元的量为这样的范围,能够使由掺混树脂p1形成的层容易地显示期望的相位差。

  聚苯乙烯系聚合物可单独使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。

  聚苯乙烯系聚合物的重均分子量通常为130000以上,优选为140000以上,更优选为150000以上,通常为300000以下,优选为270000以下,更优选为250000以下。如果为这样的重均分子量,则能够提高聚苯乙烯系聚合物的玻璃化转变温度、改善并稳定由掺混树脂p1形成的层的耐热性。

  聚苯乙烯系聚合物的玻璃化转变温度优选为85℃以上,更优选为90℃以上,特别优选为95℃以上。通过这样提高聚苯乙烯系聚合物的玻璃化转变温度,能够有效地提高掺混树脂p1的玻璃化转变温度,进而能够稳定并改善由掺混树脂p1形成的层的耐热性。此外,从稳定且容易地进行由掺混树脂p1形成的层的制造的观点出发,聚苯乙烯系聚合物的玻璃化转变温度优选为160℃以下。更优选为155℃以下,特别优选为150℃以下。

  掺混树脂p1包含的聚苯醚和聚苯乙烯系聚合物(i)波长分散彼此不同,(ii)固有双折射值的符号不同,且(iii)能够相溶。因此,通过调节聚苯醚的量与聚苯乙烯系聚合物的量的重量比率,能够调节由该掺混树脂p1形成的层的波长色散。聚苯醚相对于聚苯乙烯系聚合物的重量比率(“聚苯醚量”/“聚苯乙烯系聚合物的的量”)优选为35/65以上,更优选为37/63以上,优选为45/55以下,更优选为43/57以下。通过使聚苯醚相对于聚苯乙烯系聚合物的重量比率为上述范围,由掺混树脂p1形成的层可显现优选的反向波长色散性。

  掺混树脂p1中聚苯醚和聚苯乙烯系聚合物的合计所占的比例优选为50重量%~100重量%,更优选为70重量%~100重量%,特别优选为90重量%~100重量%。通过使聚苯醚和聚苯乙烯系聚合物的合计比例为上述范围,由掺混树脂p1形成的层可显现适当的光学特性。

  掺混树脂p1可包含聚苯醚和除聚苯乙烯系聚合物以外的任意成分。

  例如,掺混树脂p1还可包含上述聚苯醚和除聚苯乙烯系聚合物以外的聚合物。将聚苯醚和聚苯乙烯系聚合物的合计量作为100重量份,聚苯醚和除聚苯乙烯系聚合物以外的聚合物的量优选为15重量份以下,更优选为10重量份以下,特别优选为5重量份以下。

  例如,掺混树脂p1可以包含配合剂。当举出配合剂的例子,可举出层状结晶化合物;微粒;抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、耐候稳定剂、紫外线吸收剂、近红外线吸收剂等稳定剂;增塑剂;染料和颜料等着色剂;抗静电剂等。此外,配合剂可以使用1种,也可以以任意的比率组合使用2种以上。

  配合剂的量可在不损失本发明效果的范围内适当确定。例如为能够将由掺混树脂p1形成的层的总透光率维持在85%以上的范围。

  掺混树脂p1的玻璃化转变温度优选为115℃以上,更优选为118℃以上,进一步优选为120℃以上。由于掺混树脂p1组合包含聚苯醚和聚苯乙烯系聚合物,与仅包含聚苯乙烯系聚合物的树脂相比,能够提高玻璃化转变温度。通过使玻璃化转变温度这样高,由于能够降低掺混树脂p1的取向驰豫,所以能够实现耐热性优异的第2光学各向异性层。此外,掺混树脂p1的玻璃化转变温度的上限没有特殊限制,通常为200℃以下。

  [1-5.第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的制造方法]

  第1光学各向异性层和第2光学各向异性层能够通过现有公知的方法制造。作为第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的制造方法,可举出例如熔融成型法、溶液流延法。

  作为第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的制造方法,从抑制溶剂等挥发性成分残留在层中的观点出发,优选熔融成型法。熔融成型法进一步详细而言,能够分类为挤出成型法、压制成型法、吹胀成型法、注射成型法、吹塑成型法、拉伸成型法等。在这些方法中,为了得到机械强度和表面精度优异的层,优选挤出成型法、吹胀成型法和压制成型法,从能够高效而简单地制造第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的观点出发,特别优选挤出成型法。

  如上所述,在第1光学各向异性层由包含三乙酰纤维素的树脂形成的情况下,第1光学各向异性层优选通过溶液流延法形成。由此,可容易地制造满足式(1)的第1光学各向异性层。

  在溶液流延法中,可以进行2层以上的流延。例如,准备包含三乙酰纤维素的2种以上的溶液,通过具有2个以上的流延口的流延机,可制造第1光学各向异性层,其由包含2种以上的三乙酰纤维素的树脂层形成。

  第1光学各向异性层和第2光学各向异性层彼此可以通过不同方法制造。例如,可以通过溶液流延法制造第1光学各向异性层、通过熔融成型法制造第2光学各向异性层。

  此外,通过单轴拉伸、同时双轴拉伸、逐次双轴拉伸等拉伸方法将由上述方法得到的膜拉伸后,可以用作第1光学各向异性层或第2光学各向异性层。拉伸倍率、拉伸温度等拉伸条件可以根据第1光学各向异性层和第2光学各向异性层各自需要的光学特性进行任意设定。

  例如,可以通过将利用熔融成型法等制造的未拉伸膜进行双轴拉伸来形成第1光学各向异性层。例如,可以通过将利用熔融成型法等制造的未拉伸膜进行单轴拉伸来形成第2光学各向异性层。

  例如,在通过将未拉伸膜进行单轴拉伸来形成第2光学各向异性层的情况下,拉伸方向可以为膜的流动方向(运送方向)、与运送方向正交的横向、与运送方向既不平行也不正交的斜向的任一种。

  [1-6.光学各向异性层叠体的制造方法]

  光学各向异性层叠体例如可通过使利用上述方法制造的第1光学各向异性层与第2光学各向异性层贴合而制造。贴合可使用适当的粘接剂。作为粘接剂,可使用例如与可用于下述偏振片的制造的粘接剂相同的粘接剂。

  [2.偏振片]

  图2为示意性地示出本发明的一个实施方式的偏振片的剖面图。

  如图2所示,偏振片200具有线性起偏器210和光学各向异性层叠体100。这样的偏振片200通常由于能够发挥圆偏振片的功能,所以通过设置在图像显示装置的显示面,能够抑制外光的反射。特别地,根据具有光学各向异性层叠体100的上述偏振片200,在从倾斜方向观察显示面的情况下,能够抑制外光的反射、有效地抑制着色。

  偏振片200可以依次具有线性起偏器210、第1光学各向异性层110和第2光学各向异性层120,但是从有效地抑制倾斜方向的外光的反射的观点出发,如图2所示,优选依次具有线性起偏器210、第2光学各向异性层120和第1光学各向异性层110。

  作为线性起偏器210,可使用任意的线性起偏器。作为线性起偏器的例子,可举出通过使聚乙烯醇膜吸附碘或二向色性染料后,在硼酸浴中进行单轴拉伸所得到的膜;通过使聚乙烯醇膜吸附碘或二向色性染料、进行拉伸进而将分子链中的聚乙烯醇单元的一部分改性为聚乙烯单元所得到的膜。此外,作为线性起偏器的其他例子,可举出栅格起偏器、多层起偏器、胆甾型液晶偏振片等具有将偏振光分离为反射光与透射光的功能的起偏器。在这些中,作为线性起偏器210,优选含有聚乙烯醇的起偏器。

  当使自然光入射至线性起偏器210时,仅一部分的偏振光会透过。该线性起偏器210的偏振度没有特别限定,但是优选为98%以上,更优选为99%以上。

  此外,线性起偏器210的厚度优选为5μm~80μm。

  偏振片可以进一步具有用于使线性起偏器210与光学各向异性层叠体100贴合的粘接层。作为粘接层,可以使用由粘接性的粘接剂形成的粘接层,也可以使用使固化性粘接剂固化而成的层。作为固化性粘接剂,可以使用热固化性粘接剂,优选使用光固化性粘接剂。作为光固化性粘接剂,可使用包含聚合物或反应性单体的光固化性粘接剂。此外,粘接剂根据需要可包含溶剂、光聚合引发剂、其他添加剂等。

  光固化性粘接剂为可通过照射可见光、紫外线、红外线等光而发生固化的粘接剂。其中,由于操作简便,所以优选可通过紫外线而发生固化的粘接剂。

  粘接层的厚度优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上,优选为30μm以下,更优选为20μm以下,进一步优选为10μm以下。通过使粘接层的厚度在上述范围内,可不损失光学各向异性层的光学性质而实现良好的粘接。

  偏振片中,光学各向异性层叠体100的慢轴相对于线性起偏器210的偏振吸收轴所成的角度优选为45°或与其相近的角度,具体而言,优选为45°±5°,更优选为45°±4°,特别优选为45°±3°。

  上述偏振片可进一步包含任意的层。作为任意的层,可举出例如偏光片保护膜层、耐冲击性聚甲基丙烯酸酯树脂层等硬涂层;使膜的光滑性良好的磨砂层、反射抑制层、防污层、抗静电层等。这些任意的层可以仅设置1层,也可以设置2层以上。

  偏振片可根据需要使用粘接剂将线性起偏器与光学各向异性层叠体贴合而制造。

  [3.图像显示装置]

  图3为示意性地示出本发明的一个实施方式的图像显示装置300的剖面图。

  如图3所示,图像显示装置300具有偏振片200、有机电致发光元件(以下,有时适当称为“有机EL显示元件”)310。该图像显示装置300通常依次具有线性起偏器210、光学各向异性层叠体100和有机EL显示元件310。

  图像显示装置300可以依次具有线性起偏器210、第1光学各向异性层110、第2光学各向异性层120和有机EL元件310,但是从有效地抑制倾斜方向的外光的反射的观点出发,如图3所示,优选依次具有线性起偏器210、第2光学各向异性层120、第1光学各向异性层110和有机EL元件310。

  有机EL元件310依次具有透明电极层、发光层和电极层,通过对透明电极层和电极层施加电压,发光层可发光。作为构成有机发光层的材料的例子,能够举出聚对亚苯基亚乙烯系、聚芴系和聚乙烯咔唑系的材料。此外,发光层可以具有多种发光颜色不同的层的层叠体或在某种色素的层掺杂有不同的色素的混合层。进而,有机EL元件310可以具有空穴注入层、空穴输送层、电子注入层、电子输送层、等电位面形成层、电荷发生层等功能层。

  上述图像显示装置300能够抑制显示面300U的外光的反射。具体而言,从装置外部入射的光中,仅其一部分线偏振光通过线性起偏器210,接下来其通过光学各向异性层叠体100而变成成圆偏振光。圆偏振光通过反射显示装置内的光的结构元件(有机EL元件310中的反射电极(未图示)等)而发生反射,再次通过光学各向异性层叠体100,变成具有与入射的线偏振光的振动方向正交的振动方向的线偏振光,而不通过线性起偏器210。在此,线偏振光的振动方向的意思是线偏振光的电场的振动方向。由此,可以实现反射抑制的功能。

  进而,由于光学各向异性层叠体100具有规定的光学特性,所以图像显示装置300不仅能够在显示面300U的正面方向发挥上述反射抑制的功能,还能够在倾斜方向也发挥上述反射抑制的功能。而且,由此能够抑制因反射光导致的显示面300U的着色。因此,图像显示装置300在显示面300U的正面方向和倾斜方向的二者中,能够有效抑制外光的反射、抑制着色。

  上述着色的程度可通过从倾斜方向观察显示面300U所测定的色度与没有反射的黑色显示面300U的色度的色差ΔE*ab进行评价。上述色度可通过测定在显示面300U反射的光的光谱,根据该光谱,乘以对应于人眼的光谱感光度(等色函数)求出三刺激值X、Y和Z,算出色度(a*,b*,L*)而求出。此外,上述色差ΔE*ab可根据在显示面300U未被外光照射的情况下的色度(a0*,b0*,L0*)和被外光照射的情况下的色度(a1*,b1*,L1*),由下述式(X)求出。

  [数学式1]

  

  此外,通常因反射光导致的显示面300U的着色因观察方向的方位角而不同。因此,在从显示面300U的倾斜方向进行观察的情况下,由于根据观察方向的方位角测定的色度不同,所以色差ΔE*ab也不同。因此,如上述那样从显示面300U的倾斜方向进行观察,在评价此时的着色的程度的情况下,优选通过从多个方位角方向观察得到的色差ΔE*ab的平均值进行着色的评价。具体而言,在方位角方向以5°的刻纹、方位角φ(参见图4)为0°以上且小于360°的范围,进行色差ΔE*ab的测定,通过测定的色差ΔE*ab的平均值(平均色差)评价着色的程度。上述平均色差越小,表示从显示面300U的倾斜方向观察的情况下的显示面的着色越小。

  实施例

  以下,示出实施例对本发明进行具体地说明。但是,本发明并不限于如下所示的实施例,在不脱离本发明的请求范围和其同等的范围的范围内可任意进行变更实施。以下说明中,表示量的“%”和“份”只要没有另外说明,为重量基准。此外,以下说明的操作只要没有另外说明,在常温常压大气中进行。

  [评价方法]

  (评价对象膜的相位差特性)

  从评价对象的膜切出A4尺寸的试样片,该试样片具有与膜的长边方向平行的长边和与膜的宽度方向平行的短边。

  使用手动贴合滚轮使光学各向同性的玻璃板的一侧的面与上述试样片贴合。贴合经由粘合剂层(Nitto Denko Corporation制“CS9621T”)进行。此外,玻璃板的尺寸为75mm×25mm,以玻璃板的长边与试样片的长边平行的方式进行贴合,从玻璃板延伸的试样片的剩余部分用切刀切落。由此,得到具有(玻璃板)/(粘合剂层)/(评价对象的膜)的层结构的测定用相位差片。

  在测定在某个膜(基材膜)上形成的光学各向异性层的相位差特性的情况下,通过下述方法制作测定用相位差片。

  将作为在膜上形成的评价对象的光学各向异性层贴合在带粘合剂的载玻片(粘合剂为Nitto Denko Corporation制“CS9621T”)上。然后将膜剥离,得到测定用相位差片。

  使用这样进行得到的测定用相位差片,利用相位差测定装置(Axometrics公司制“AxoScan”)测定在波长450nm、550nm、590nm和650nm处的评价对象的膜的面内延迟Re(450)、Re(550)、Re(590)、Re(650),在波长450nm、550nm、590和650nm处的Rth(450)、Rth(550)、Rth(590)、Rth(650)以及慢轴方向。然后,求出评价对象的膜的Re(450)/Re(550)和Re(650)/Re(550)的值或Rth(450)/Rth(550)和Rth(650)/Rth(550)的值。

  此外,光学各向异性层叠体的面内延迟Re、厚度方向延迟Rth和NZ系数由基于第1光学各向异性层和第2光学各向异性层的光学特性值进行计算求出。

  (通过模拟得到的色差ΔE*ab的计算方法)

  将SINTEC公司制“LCD Master”用作模拟用的软件,制作下述评价模型,该模型包含各个在实施例和比较例中制造的圆偏振片。

  模拟用的评价模型中,在具有平面状的反射面的镜子的上述反射面上设定贴合圆偏振片的第1光学各向异性层一侧的面的结构。因此,在该评价模型中,从视认侧设定如下结构:其依次设置偏振膜、粘合层、第2光学各向异性层、粘合层、第1光学各向异性层和镜子。此外,在该评价模型中,作为镜子,设定入射的光以反射率为100%发生镜面反射的理想镜子,进而,作为偏振膜,设定如下理想偏振膜:使具有与某个方向平行的振动方向的线偏振光整体通过、使具有与该方向垂直的振动方向的线偏振光整体不通过。

  图4为示意性地示出在实施例和比较例的模拟中,进行色度计算时设定的评价模型状态的立体图。

  如图4所示,计算色度,该色度为相对于上述反射面10、从极角θ=60°的观察方向20观察通过D65光源(未图示)照射的镜子的反射面10时的色度。在此,极角θ表示反射面10相对于法线方向11所成的角度。此外,另外计算未被光源照射时观察到的色度。然后,使用上述式(X),根据被(i)光源照射时的色度与(ii)未被光源照射时的色度求出色差ΔE*ab。

  使观察方向20沿方位角方向以5°刻纹移动,在方位角φ为0°以上且360°的范围进行上述色差ΔE*ab的计算。在此,方位角φ表示与反射面10平行的方向相对于与反射面10平行的某个基准方向12所成的角度。然后,计算色差ΔE*ab的平均值,得到平均色差。

  此外,计算从极角θ=0°的观察方向(即,法线方向11)观察时所观察到的色度,另外计算未被光源照射时观察的色度,与从极角θ=60°的观察方向进行观察的情况同样地进行,求出色差ΔE*ab。

  (通过目视得到的反射亮度和着色的评价方法)

  剥离Apple公司“Apple Watch”(注册商标)具有的偏振片,经由粘合层(NITTODENKO CORPORATION.制“CS9621”)使显示面与评价对象的偏振片的第1光学各向异性层的面进行贴合。使画面为白色显示状态(在画面整面显示白色的状态),从极角θ=0°(正面方向)和极角θ=60°(倾斜方向)的全方位观察显示面。观察时,因外光的反射导致的亮度与着色越小,结果越良好。

  使多位观察者进行上述评价,每个人将全部实验例(实施例和比较例)的结果以由好到坏的顺序进行排列,提供与该顺位相应的分数(第1位1分、第2位2分、…最低位5分)。在各实施例中,将每个人打分的总分以得分低的顺序,即评价高的顺序进行排列,从其分数的范围中得分低的组、以A、B、C、D和E的顺序进行评价。得分越低的组,评价越高。

  (加热试验后的色移的评价方法)

  与通过目视得到的反射亮度和着色的评价方法同样地进行,将评价对象的偏振片贴合在Apple公司“AppleWatch”上。使画面为黑色显示状态(在画面整面显示黑色的状态),从极角60°的全方位观察颜色。其中,将偏振片的吸收轴的方向为方位角0°,相对于显示面的垂直方向为极角0°。

  接下来,取出评价对象的偏振片,进行将偏振片在85℃的环境放置250小时的加热试验。接下来,使偏振片再次与显示面贴合,与加热试验前同样地观察颜色。加热试验后,与加热试验前相比观察的颜色没有变化、颜色稍微变化的评价为“良”,颜色变化显著的评价为“不良”。

  [制造例1-1]

  将100.0重量份的三乙酰纤维素、10.0重量份的增塑剂(聚酯低聚物)、403.0重量份的二氯甲烷和60.2重量份甲醇混合,制备包含三乙酰纤维素的溶液。将该溶液在带式流延机的带上流延,使其干燥形成膜,通过剥离鼓从带上剥离膜得到三乙酰纤维素树脂的膜C1。膜C1的厚度为100μm。通过上述方法测定膜C1的延迟。

  根据测定的Re和Rth的值和nx、xy、nz、NZ系数的定义,推导nx、ny和nz的关系,结果为nx=ny>nz。

  [制造例1-2]

  (工序A.由环烯烃树脂形成的拉伸前膜的制造)

  准备单层的膜成型装置。将作为包含含脂环式结构聚合物的树脂的环烯烃树脂(日本瑞翁公司制“ZEONOR1420”,玻璃化转变温度为140℃)的颗粒投入膜成型装置的、具有双螺叶的螺杆的单轴挤出机,在260℃进行熔融,通过孔眼为10μm的叶盘形状的聚合物过滤器,从温度调节为260℃的模头(模头唇口的表面粗糙度Ra:0.1μm)挤出,成型为膜状。将成型的膜状的熔融树脂在表面温度调节为110℃的铸辊上进行浇铸,接下来,使其通过表面温度调节为50℃的2根冷却辊之间。树脂在铸辊上冷却固化,得到拉伸前膜。此时,通过调节铸辊的转速,在厚度为30~70μm的范围调节拉伸前膜的厚度,以得到下述表1那样的物性的膜C2。

  (工序B.相位差膜的制造)

  对得到的拉伸前膜进行自由端单轴拉伸得到中间膜。进而,在与第一拉伸方向垂直的方向对该中间膜进行自由端单轴拉伸得到膜C2。在此,在拉伸温度:140~150℃、拉伸倍率:1.1~1.8倍的范围,调节各单轴拉伸的条件,以得到下述表1那样的物性的膜C2。得到的膜C2的厚度为30μm。通过上述方法测定膜C2的延迟。

  根据测定的Re和Rth的值和nx、xy、nz、NZ系数的定义,推导nx、ny和nz的关系,结果为nx=ny>nz。

  [制造例1-3]

  作为拉伸前膜,准备由聚碳酸酯树脂形成的膜(Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation制“Iupilon S3000”,玻璃化转变温度为150℃)。对该拉伸前膜进行自由端单轴拉伸得到中间膜。进而,在与第一拉伸方向垂直的方向对该中间膜进行自由端单轴拉伸,得到膜C3。此时,在拉伸温度为150℃~160℃、拉伸倍率为1.5倍~5倍的范围,调节各单轴拉伸温度和拉伸倍率,以得到下述表1那样的物性的膜C3。得到的膜C3的厚度为40μm。通过上述方法测定膜C3的延迟。

  根据测定的Re和Rth的值和nx、xy、nz、NZ系数的定义,推导nx、ny和nz的关系,结果为nx=ny>nz。

  [制造例1-4]

  调节拉伸前膜的厚度,除此以外,与制造例1-2的工序A同样地进行,得到拉伸前膜。通过调节铸辊的转速进行拉伸前膜的厚度的调节,在厚度为30~70μm的范围进行,以得到下述表1那样的物性的膜C4。使用得到的拉伸前膜,调节各单轴拉伸的条件,除此以外,与制造例1-2的工序B同样地进行,得到膜C4。在拉伸温度:140~150℃、拉伸倍率:1.1~1.8倍的范围内,进行各单轴拉伸的调节,以得到下述表1那样的物性的膜。得到的膜C4的厚度为25μm。通过上述方法测定膜C4的延迟。

  根据测定的Re和Rth的值和nx、xy、nz、NZ系数的定义,推导nx、ny和nz的关系,结果为nx=ny>nz。

  [制造例1-5]

  将68份的聚合性液晶化合物(BASF公司制“LC242”。由下述式(LC1)表示的化合物)、29份的由下述式(C1)表示的化合物、3份的光聚合引发剂(BASF公司制“IRGACURE184”)和400份的甲乙酮进行混合,制备作为液晶组合物的涂覆液(LC1)。

  [化学式2]

  

  [化学式3]

  

  作为基材膜,准备由包含含脂环式结构聚合物的树脂形成的未拉伸膜(日本瑞翁公司制,树脂的玻璃化转变温度(Tg)为163℃,厚度为100μm)。对上述基材膜施加电晕处理(输出功率为0.2kW、电极宽度为1600mm、处理速度为20m/分钟)。使用棒涂机,将上述涂覆液(LC1)涂覆在上述基材膜施加了电晕处理的面上,形成涂覆液层。

  利用110℃的烘箱对上述涂覆液层加热2.5分钟,实施干燥处理和取向处理,得到液晶混合物的层。其后,在氮环境下,对液晶组合物的层照射累积照度为100mJ/cm2(照射强度为10mW/cm2、照射时间为10秒)以上的紫外线,使液晶组合物中的聚合性液晶化合物发生聚合。由此,得到具有基材膜和厚度为0.5μm的第1光学各向异性层C5的光学各向异性转印体。通过上述方法测定第1光学各向异性层C5的延迟。

  根据测定的Re和Rth的值和nx、xy、nz、NZ系数的定义,推导nx、ny和nz的关系,结果为nz>nx=ny。

  [制造例2-1]

  (工序A.作为掺混树脂p1的树脂R1的制造)

  利用双螺杆挤压机将60重量份的间规聚苯乙烯(Idemitsu Kosan Co.,Ltd制“130-ZC”,玻璃化转变温度为98℃、晶化温度为140℃)和40重量份的聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)(Aldrich公司编号No.18242-7)进行混练,得到作为掺混树脂p1的透明树脂R1的颗粒。得到的树脂R1的玻璃化转变温度为141℃。树脂R1的固有双折射值为负。

  (工序B.拉伸前膜的制造)

  准备具有单轴挤出机的、二种二层的共挤出成型用的膜成型装置(可通过2种树脂成型2层结构的膜的类型的成型装置),该单轴挤出机具有双螺叶的螺杆。树脂R1的颗粒状投入上述膜成型装置一侧的单轴挤出机,使其熔融。此外,将耐冲击性聚甲基丙烯酸甲酯树脂R2(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制“SUMIPEX(注册商标)HT55X”)的颗粒投入上述膜成型装置的另一侧的单轴挤出机,使其熔融。

  熔融的290℃的树脂R1通过孔眼为10μm的叶盘形状的聚合物过滤器,供给到多歧管模头(模头唇口的表面粗糙度Ra:0.1μm)的一侧的歧管。此外,将熔融的260℃的树脂R2通过孔眼为10μm的叶盘形状的聚合物过滤器,供给到上述多歧管模头另一侧的歧管。

  在280℃从多歧管同时挤出树脂R1和树脂R2,成型为膜状。在表面温度调节为110℃的铸辊浇铸被成型的膜状的熔融树脂,接下来,使其通过表面温度调节为50℃的2根冷却辊之间。树脂在铸辊上冷却固化,得到具有由树脂R1形成的层和由树脂R2形成的层的拉伸前膜。此时,通过调节铸辊的转速,在厚度为100~200μm的范围调节具有拉伸前膜的厚度,以得到下述表1那样的物性的膜Q1。该拉伸前膜由树脂R1形成的层(厚度为50~100μm)和由树脂R2形成的层(厚度为50~100μm)。

  (工序C.膜Q1的制造)

  通过纵向拉伸机将得到的拉伸前膜沿该拉伸前膜的长度方向进行自由端单轴拉伸,其后,剥离由树脂R2形成的层,制造由树脂R1形成的膜Q1。此时,在拉伸温度为134℃~148℃、拉伸倍率为1.3~2.0倍的范围,调节自由端单轴拉伸的条件,以得到下述表1那样的物性的膜Q1。得到的膜Q1在该膜Q1的宽度方向具有慢轴。得到的膜Q1的厚度为75μm。通过上述方法测定膜Q1的延迟。

  根据测定的Re和Rth的值和nx、xy、nz、NZ系数的定义,推导下述nx、ny和nz的关系,结果为ny<nx=nz。

  通过膜Q1的面内延迟Re和厚度方向的延迟Rth,算出Rth/Re=-0.5、NZ=Rth/Re+0.5=0。基于NZ=(nx-nz)/(nx-ny)=0,nx=nz,并且基于面内延迟Re≠0,nx>ny。

  [制造例2-2]

  与制造例2-1的工序A同样地进行,制造树脂R1。接下来,根据树脂R1和树脂R2来调节拉伸前膜的厚度,除此以外,与制造例2-1的工序B同样地进行,制造拉伸前膜。通过调节铸辊的转速进行拉伸前膜的厚度的调节,在厚度为100~200μm的范围进行,以得到下述表1那样的物性的膜Q2。接下来,通过纵向拉伸机将得到的拉伸前膜在该拉伸前膜的短边方向进行拉幅拉伸,然后剥离由树脂R2形成的层,制造由树脂R1形成的膜Q2。此时,在拉伸温度为134℃~148℃、拉伸倍率为1.5~2.5倍的范围,调节拉幅拉伸的条件,以得到下述表1那样的物性的膜Q2。得到的膜Q2在该膜Q2的宽度方向具有慢轴。得到的膜Q2的厚度为65μm。通过上述方法测定膜Q2的延迟。

  根据测定的Re和Rth的值和nx、xy、nz、NZ系数的定义,推导如下所述nx、ny和nz的关系,结果为ny<nx<nz。

  根据膜Q2的面内延迟Re和厚度方向的延迟Rth,算出Rth/Re=-0.74、NZ=Rth/Re+0.5=-0.24。由于NZ=(nx-nz)/(nx-ny)=-0.24,并且根据面内延迟Re≠0,nx-ny>0,因此nx<nz。

  [制造例2-3]

  (工序A.树脂R3的制造)

  使用397.3重量份的异山梨醇、960.1重量份的9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴、14.6重量份的聚乙二醇(数均分子量为1000,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制)、1065.1重量份的碳酸二苯酯和8.45×10-3重量份的作为催化剂的四水合乙酸镁,根据日本特开2013-076982号公报的合成例9记载的方法,得到聚碳酸酯树脂R3。树脂R3的固有双折射值为正。

  (工序B.拉伸前膜的制造)

  在80℃对得到的聚碳酸酯树脂R3进行真空干燥5小时后,使用具有单轴挤出机、T模头、冷却辊和卷绕机的膜制膜装置进行制膜得到长条拉伸前膜。在70~130μm的范围调节该拉伸前膜的厚度,以得到下述表1那样物性的膜Q3。

  (工序C.膜Q3的制造)

  在100℃将得到的拉伸前膜真空干燥3日后,进行自由端单轴拉伸得到膜Q3。此时,在拉伸温度:127~177℃、拉伸倍率:1.5~2.5倍的范围,调节单轴拉伸的条件,以得到下述表1那样物性的膜Q3。得到的膜Q3的厚度为70μm。通过上述方法测定膜Q3的延迟。

  根据测定的Re和Rth的值和nx、xy、nz、NZ系数的定义,推导nx、ny和nz的关系,结果为nx>ny=nz。

  [实施例1]

  经由粘合层(Nitto Denko Corporation制“CS9621T”)将作为制造例1-1中得到的第1光学各向异性层的膜C1和作为制造例2-1中得到的第2光学各向异性层的膜Q1贴合,得到具有(第1光学各向异性层/粘合层/第2光学各向异性层)的层结构的光学各向异性层叠体。

  经由粘合层(NITTO DENKO CORPORATION.制“CS9621T”),将作为线性起偏器的偏振膜(COPYRIGHT SANRITZ CO.,LTD.制“HLC2-5618S”)与得到的光学各向异性层叠体的第2光学各向异性层一侧的面进行贴合。以第2光学各向异性层的慢轴与偏振膜的偏振透射轴成45°的角度的方式进行该贴合。由此,得到具有(偏振膜/粘合层/第2光学各向异性层/粘合层/第1光学各向异性层)的层结构的圆偏振片。

  通过上述方法对得到的圆偏振片进行评价。

  [实施例2]

  将制造例1-2中得到的膜C2用作第1光学各向异性层,除此以外,与实施例1同样地进行,进行光学各向异性层叠体和圆偏振片的制造和评价。

  [实施例3]

  将制造例1-3中得到的膜C3用作第1光学各向异性层,除此以外,与实施例1同样地进行,进行光学各向异性层叠体和圆偏振片的制造和评价。

  [实施例4]

  将制造例1-4中得到的膜C4用作第1光学各向异性层,将制造例2-2中得到的膜Q2用作第2光学各向异性层,除此以外,与实施例1同样地进行,进行光学各向异性层叠体和圆偏振片的制造和评价。

  [比较例1]

  经由粘合层(Nitto Denko Corporation“CS9621T”),将作为制造例2-1中得到的第2光学各向异性层的膜Q1与作为线性起偏器的偏振膜(COPYRIGHT SANRITZ CO.,LTD.制“HLC2-5618S”)进行贴合。以第2光学各向异性层的慢轴与偏振膜的偏振透射轴成45°的角度的方式进行该贴合。由此,得到具有(偏振膜/粘合层/第2光学各向异性层)的层结构的圆偏振片。

  通过上述方法对得到的圆偏振片进行评价。

  [比较例2]

  经由粘合层(Nitto Denko Corporation制“CS9621T”)将制造例1-5中得到的光学各向异性转印体的第1光学各向异性层一侧的面与制造例2-3中得到的第2光学各向异性层进行贴合。然后将基材膜剥离,得到具有第1光学各向异性层/粘合层/第2光学各向异性层的层结构的光学各向异性层叠体。使用得到的光学各向异性层叠体,除此以外,与实施例1同样地进行,进行圆偏振片的制造与评价。

  以下,显示各个实施例和比较例的评价结果。

  在表1中,

  “SPSPPE”的意思是制造例2-1和制造例2-2中使用的间同立构聚苯乙烯与聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)的掺混树脂,

  “PC”的意思是聚碳酸酯树脂,

  “COP”的意思是环烯烃树脂,

  “TAC”的意思是三乙酰纤维素树脂,

  “LC242”的意思是包含BASF公司制“LC242”的液晶组合物,

  “Re(450)”和“Rth(450)”各自的意思是在波长450nm处的面内延迟和厚度方向的延迟,

  “Re(550)”和“Rth(550)”各自的意思是在波长550nm处的面内延迟和厚度方向的延迟,

  “Re(590)”和“Rth(590)”各自的意思是在波长590nm处的面内延迟和厚度方向的延迟,

  “Re(650)”和“Rth(650)”各自的意思是在波长650nm处的面内延迟和厚度方向的延迟,

  “NZ(590)”的意思是在波长590nm处的NZ系数。

  在表2中,

  “ΔE*ab(θ=0°)”的意思是从极角θ=0°观察时的色差,

  “平均ΔE*ab(θ=60°)”的意思是从极角θ=60°观察时的色差的平均值。

  [表1]

  表1

  [表2]

  表2

  

  根据以上结果可知,光学各向异性层叠体与线性起偏器组合的、具有实施例1~4的偏振片的图像显示装置与具有比较例1的偏振片的图像显示装置相比,在从正面方向观察的情况下,显示面的着色受到同等的抑制,且从倾斜方向观察的情况下,显示面的着色受到显著抑制。此外可知,具有实施例1~3的偏振片的图像显示装置包含满足nz>nx=ny(即,发挥正C板的功能)的第1光学各向异性层与具有比较例2的偏振片的图像显示装置相比,从正面方向和倾斜方向观察的情况下,显示面的着色进一步得以抑制,进而在加热试验后的色偏差得以抑制。

  以上结果显示,本发明的光学各向异性层叠体、偏振片和图像显示装置能够实现如下的图像显示装置,其并非必须使用正C板,从正面方向和倾斜方向观察的情况下显示面的着色得以抑制。因此,本发明的光学各向异性层叠体和偏振片与包含正C板的光学各向异性层叠体和偏振片相比,可以低成本制造、且可抑制在加热试验后从倾斜方向观察显示面的颜色变化。

  附图标记说明

  100:光学各向异性层叠体

  110:第1光学各向异性层

  120:第2光学各向异性层

  200:偏振片

  210:线性起偏器

  300:图像显示装置

  310:有机EL元件

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