1.本发明涉及光学层叠体。
背景技术:2.在偏光板等光学层叠体中,各层的厚度可根据期望的特性进行调整。因此,在制造工序中会适当地进行厚度的测定。作为厚度的测定方法,由于能够连续测定而使用光学干涉膜厚测定(例如专利文献1)。然而,对于各层的折射率差小的层叠体,有无法使用光学干涉膜厚测定法来测定厚度的课题。虽然能够通过使用扫描电子显微镜(sem)或透射电子显微镜(tem)来测定厚度,但厚度的测定需要时间。因此,在光学层叠体的制造过程中有成品率降低的问题。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2007-086511号公报
技术实现要素:6.发明要解决的问题
7.本发明是为了解决上述以往的课题而作出的,其主要目的在于,提供能够抑制光学特性的偏差、且能够以高成品率进行制造的光学层叠体。
8.用于解决问题的方案
9.本发明的实施方式的光学层叠体包含:具有折射率各向异性的第1层、以及光学各向同性的第2层,该第2层包含波长365nm下的摩尔吸光系数为10000l/mol
·
cm以上的发光材料。该第1层在波长550nm下的面内平均折射率与第2层在波长550nm下的面内平均折射率之差为0.3以下,第1层的厚度与第2层的厚度之差为6μm以下。
10.在一个实施方式中,上述第1层为偏光件。
11.在一个实施方式中,上述第2层的厚度低于1μm。
12.在一个实施方式中,上述发光材料为选自香豆素系化合物及其衍生物中的至少1种。
13.在一个实施方式中,上述第2层为有机溶剂溶液的涂布膜的固体化层(solidified layer)或固化层(cured layer),相对于树脂100重量份,该有机溶剂溶液包含上述发光材料0.1重量份~0.5重量份。
14.在一个实施方式中,上述树脂包含通过将大于50重量份的丙烯酸类单体与大于0重量份且小于50重量份的式(1)所示的共聚单体聚合而得到的聚合物:
15.16.(式中,x表示包含选自由乙烯基、(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁烷基、羟基、氨基、醛基、以及羧基组成的组中的至少1种反应性基团的官能团,r1和r2各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的脂肪族烃基、任选具有取代基的芳基、或任选具有取代基的杂环基,r1和r2任选彼此连接而形成环)。
17.发明的效果
18.根据本发明的实施方式,可提供能够抑制光学特性的偏差、且能够以高成品率进行制造的光学层叠体。本发明的实施方式的光学层叠体的各层的折射率和厚度之差小,即使在难以利用光学干涉膜厚测定法之类的简便方法进行膜厚测定的情况下,也能够容易地测定膜厚。因此,能够抑制由厚度波动造成的光学特性的偏差。其结果,能够抑制光学特性的偏差并以高成品率制造光学层叠体。
附图说明
19.图1为本发明的一个实施方式的光学层叠体的截面示意图。
20.附图标记说明
21.10
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第1层
22.20
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第2层
23.100
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光学层叠体
具体实施方式
24.以下,对本发明的优选实施方式进行说明,但本发明不限定于这些实施方式。
25.a.光学层叠体的概要
26.图1为本发明的一个实施方式的光学层叠体的截面示意图。图示例的光学层叠体100包含:具有光学各向异性的第1层10、以及层叠于该第1层的一个面的光学各向同性的第2层20。第1层10在波长550nm下的面内平均折射率与第2层在波长550nm下的面内平均折射率之差为0.3以下,第1层的厚度与第2层的厚度之差为6μm以下。第2层20包含波长365nm下的摩尔吸光系数为10000l/mol
·
cm以上的发光材料(以下也称为发光材料)。因此,即使是如第1层在波长550nm下的面内平均折射率与第2层在波长550nm下的面内平均折射率之差为0.3以下、第1层的厚度与第2层的厚度之差为6μm以下时这样地难以进行基于光学干涉的膜厚测定的情况下,也能够容易地测定膜厚。具体而言,照射具有特定波长的光时,在第1层与第2层之间,发光量会产生差异。例如,对光学层叠体垂直照射光时,第2层的发光量与第2层的发光材料含量、即第2层的厚度成比例。因此,通过预先测定具有任意厚度的第2层的发光量后,例如利用sem或tem测定准确的厚度并制作表示第2层的厚度与发光量的关系的标准曲线,从而在制造现场以在线方式仅测定第2层的发光量,就能够由此准确地测定其厚度。
27.在一个实施方式中,第1层10为偏光件。因此,光学层叠体100在一个实施方式中为偏光板。在一个实施方式中,第2层20为包含发光材料的树脂层。在本发明的一个实施方式中,第2层为有机溶剂溶液的涂布膜的固体化层或固化层。在一个实施方式中,第2层20可以作为保护层发挥作用。
28.光学层叠体100根据目的还可以含有保护层20以外的任意适当的其他层。作为其
他层,可列举出光学层叠体中使用的任意适当的层。例如可列举出保护层、相位差层、光扩散层、防反射层、反射型偏光件等。其他层可以层叠于第1层10一侧,也可以层叠于第2层20一侧。另外,可以包含多个其他层。
29.第1层的面内平均折射率与第2层的面内平均折射率之差为0.3以下、优选为0.2以下、更优选为0.1以下、进一步优选为0.05以下。第1层的面内平均折射率与第2层的面内平均折射率之差也可以为0(折射率相同)。本发明的实施方式的光学层叠体即使在第1层的面内平均折射率与第2层的面内平均折射率之差如上述那样小的情况下也能够容易地测定膜厚,能够以高成品率制造光学特性的偏差小的光学层叠体。面内平均折射率例如可以使用棱镜耦合器来测定。
30.第1层的厚度与第2层的厚度之差为6μm以下。第1层的厚度与第2层的厚度之差也可为0(厚度相同)。本发明的实施方式的光学层叠体即使在第1层的厚度与第2层的厚度之差为上述范围的情况下也能够容易地测定膜厚,能够以高成品率制造光学特性的偏差小的光学层叠体。各层的厚度可以通过任意适当的方法来测定。例如,可以通过如上所述的使用标准曲线的方法确定第2层的厚度,并从整体厚度中减去第2层的厚度,由此确定第1层的厚度。
31.b.第1层
32.第1层为具有折射率各向异性的层。作为第1层,可以使用具有折射率各向异性的任意适当的层。第1层可以在面内方向具有折射率各向异性,也可以在厚度方向具有折射率各向异性,还可以在面内方向和厚度方向具有折射率各向异性。在一个实施方式中,第1层在面内方向具有折射率各向异性。作为第1层,例如可列举出偏光件、相位差层等。在一个实施方式中,第1层为偏光件。
33.关于第1层的面内平均折射率,其与第2层的面内平均折射率之差为0.3以下即可,可以设定为任意适当的值。第1层为偏光件时,第1层的面内平均折射率例如为1.48~1.51。本说明书中,面内平均折射率是指:使用棱镜耦合器spa-4000(sairon technology,inc.制),在测定温度23℃、测定波长532nm的条件下测定折射率在面内成为最大的方向和与该方向垂直的方向的折射率,并将它们进行平均而得的值。
34.b-1.偏光件
35.偏光件代表性的是由包含二色性物质(例如碘)的聚乙烯醇(pva)系树脂薄膜构成。偏光件的厚度只要是与第2层的厚度之差为6μm以下的厚度即可,可以设为任意适当的值。偏光件的厚度优选为1μm~8μm、更优选为1μm~7μm、进一步优选为2μm~5μm。若偏光件的厚度为这样的范围,则能够对光学层叠体(例如偏光板)的薄型化有大幅贡献。
36.偏光件优选在波长380nm~780nm的任意波长下显示吸收二色性。偏光件的单体透过率ts优选为40%~48%、更优选为41%~46%。偏光件的偏光度p优选为97.0%以上、更优选为99.0%以上、进一步优选为99.9%以上。上述单体透过率代表性地为使用紫外可见分光光度计测定并进行了视感度校正的y值。关于上述偏光度,代表性的是基于使用紫外可见分光光度计测定并进行了视感度校正的平行透过率tp和直交透过率tc,通过下述式求出。
37.偏光度(%)={(tp-tc)/(tp+tc)}1/2
×
100
38.作为使用上述二层以上的层叠体而得到的偏光件的具体例,可列举出:使用树脂
基材与层叠于该树脂基材的pva系树脂层(pva系树脂薄膜)的层叠体、或者树脂基材与涂布形成于该树脂基材的pva系树脂层的层叠体而得到的偏光件。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的pva系树脂层的层叠体而得到的偏光件例如可通过如下方式来制作:将pva系树脂溶液涂布于树脂基材,使其干燥而在树脂基材上形成pva系树脂层,得到树脂基材与pva系树脂层的层叠体;对该层叠体进行拉伸和染色而将pva系树脂层制成偏光件。本实施方式中,优选在树脂基材的单侧形成包含卤化物和聚乙烯醇系树脂的聚乙烯醇系树脂层。拉伸代表性地包括使层叠体浸渍于硼酸水溶液中来进行拉伸。进而,拉伸根据需要可以进一步包括:在硼酸水溶液中进行拉伸之前,在高温(例如95℃以上)下对层叠体进行空中拉伸。在此基础上,本实施方式中,优选将层叠体供于干燥收缩处理,所述干燥收缩处理通过将层叠体一边沿长边方向输送一边进行加热而使其在宽度方向上收缩2%以上。代表性地,本实施方式的制造方法包括对层叠体依次实施空中辅助拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理和干燥收缩处理。通过导入辅助拉伸,即使在将pva涂布在热塑性树脂上的情况下也能够提高pva的结晶性,能够实现高的光学特性。此外,同时通过事先提高pva的取向性,可以防止在之后的染色工序、拉伸工序中浸渍在水中时的pva的取向性降低、溶解等问题,能够实现高的光学特性。进而,在将pva系树脂层浸渍在液体中时,与pva系树脂层不含卤化物的情况相比,能够抑制聚乙烯醇分子的取向紊乱和取向性的降低。由此,能够提高经由染色处理及水中拉伸处理等将层叠体浸渍在液体中来进行的处理工序而获得的偏光膜的光学特性。进而,通过干燥收缩处理使层叠体在宽度方向上收缩,能够提高光学特性。得到的树脂基材/偏光件的层叠体可以直接使用(即,可以将树脂基材作为偏光件的保护层),也可以在从树脂基材/偏光件的层叠体剥离树脂基材而成的剥离面、或与剥离面相反一侧的面层叠与目的相应的任意适当的保护层来使用。这种偏光件的制造方法的详情例如记载于日本特开2012-73580号公报、日本特许第6470455号。这些公报的全部记载作为参考援引至本说明书中。
39.c.第2层
40.第2层为光学各向同性。本说明书中,具有光学各向同性是指:面内相位差re(550)为0nm~10nm、且厚度方向的相位差rth(550)为-10nm~+10nm。面内相位差re(550)更优选为0nm~5nm、进一步优选为0nm~3nm、特别优选为0nm~2nm。厚度方向的相位差rth(550)更优选为-5nm~+5nm、进一步优选为-3nm~+3nm、特别优选为-2nm~+2nm。需要说明的是,re(550)是23℃下的利用波长550nm的光测得的薄膜的面内相位差。re(550)通过式:re(550)=(nx-ny)
×
d来求出。rth(550)是23℃下的利用波长550nm的光测得的薄膜的厚度方向的相位差。rth(550)通过式:rth(550)=(nx-nz)
×
d来求出。此处,nx为面内的折射率成为最大的方向(即慢轴方向)的折射率,ny为在面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率,nz为厚度方向的折射率,d为薄膜的厚度(nm)。
41.第2层包含波长365nm下的摩尔吸光系数为10000l/mol
·
cm以上的发光材料。通过使第2层包含发光材料,从而在预先测定具有任意厚度的第2层的发光量后,例如通过sem或tem准确测定厚度并制作表示第2层的厚度与发光量的关系的标准曲线,由此能够测定厚度。因此,能够容易地测定厚度、能够抑制光学层叠体的制造工序中的成品率的降低。
42.第2层的面内平均折射率只要与第1层的面内平均折射率之差为0.3以下即可,可以设定为任意适当的值。第2层为树脂层时,第2层的面内平均折射率例如为1.49~1.51。面
内平均折射率可以通过上述方法来测定。面内折射率为各向同性时,是指测定面内的任意一个方向(例如md方向)、以及与该方向垂直的方向(例如td方向)的折射率并将它们进行平均而得的值。
43.第2层的厚度只要是与第1层的厚度之差为6μm以下的范围即可,可设定任意适当的厚度。在一个实施方式中,第2层的厚度优选低于1μm、更优选为0.1μm~0.9μm、进一步优选为0.3μm~0.7μm。在一个实施方式中,通过使第2层的厚度为上述范围,能够有助于光学层叠体的薄型化。另外,即使在第2层的厚度如上述那样薄的情况下,也能够容易地测定厚度。
44.在一个实施方式中,第2层为包含上述发光材料的树脂层。在一个实施方式中,优选树脂层为有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物或热固化物。以下,对第2层为有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物或热固化物的情况进行详细说明。
45.c-1.发光材料
46.第2层包含波长365nm下的摩尔吸光系数为10000l/mol
·
cm以上的发光材料。在本说明书中,发光材料是指在照射365nm的光时发出420nm~480nm的光的物质。发光材料的摩尔吸光系数只要为10000l/mol
·
cm以上即可,可以设定为任意适当的值。发光剂在波长365nm下的摩尔吸光系数例如为100000l/mol
·
cm以下、优选为50000l/mol
·
cm以下。
47.作为发光材料,可以使用具有上述摩尔吸光系数的任意适当的物质。例如可列举出三唑系化合物、邻苯二甲酰亚胺系化合物、吡唑啉酮系化合物、二苯乙烯系化合物、噁唑系化合物、萘酰亚胺系化合物、罗丹明系化合物、苯并咪唑系化合物、噻吩系化合物、香豆素系化合物、以及它们的衍生物等。这些可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。从溶解性提高、作为发光材料稳定的方面出发,优选使用香豆素系化合物及其衍生物。
48.香豆素衍生物为化学式(c9h6o2)所示的有机化合物的衍生物,可以在芳香环和/或杂环的任意位置具有有机基团。作为有机基团,例如可列举出任选具有取代基的脂肪族烃基、任选具有取代基的芳基、或任选具有取代基的杂环基。作为脂肪族烃基,例如可列举出碳数1~20的任选具有取代基或杂原子的直链或支链的烷基、碳数3~20的任选具有取代基或杂原子的环状烷基、碳数2~20的链烯基。作为芳基,例如可列举出碳数6~20的任选具有取代基或杂原子的苯基、碳数10~20的任选具有取代基或杂原子的萘基等。作为杂环基,例如可列举出包含至少一个杂原子的、任选具有取代基的5元环或6元环的基团。这些任选彼此连接而形成环。由于摩尔吸光系数高、即使为少量时发光特性也优异,优选使用具有二乙基氨基作为有机基团的香豆素衍生物。
49.作为香豆素衍生物,例如可列举出7{[4-氯-6-(二乙基氨基)-均三嗪-2-基]氨基}-7-三嗪基氨基-3-苯基-香豆素、8-氨基-4-甲基香豆素、7-二乙基二氨基-4-甲基香豆素、3-氰基-7-氢香豆素、7-羟基香豆素-3-羧酸、6,8-二氟-7-羟基-4-甲基香豆素、7-氨基-4-甲基香豆素等。
[0050]
需要说明的是,在第2层包含聚合引发剂时,根据聚合引发剂的种类,有在照射活性能量射线时会发出荧光的物质。然而,从聚合引发剂发出的荧光的强度(发光量)非常低,因此即使在形成第2层的组合物(树脂组合物)包含聚合引发剂的情况下,照射光时的发光量也几乎不与第2层的厚度成比例。进而,从聚合引发剂发出的荧光强度根据其化学状态而变化时,在产生自由基的同时聚合引发剂被分解/消耗,因此发光量能够经时地降低。因此,
形成第2层的化合物也可以包含聚合引发剂。从这些方面出发,优选使用稳定的(不被消耗的)发光材料作为发光材料,特别优选稳定的香豆素系化合物及其衍生物。优选可以将聚合引发剂与上述优选的发光材料组合使用。
[0051]
形成第2层的组合物(树脂组合物)中,发光材料可以以任意适当的量来使用。相对于树脂组合物所含的树脂100重量份,发光材料的含量优选为0.1重量份~1重量份、更优选为0.1重量份~0.5重量份。发光材料的含量过少时,有时无法得到为了检测第2层的厚度所需的发光量。发光材料的含量过多时,有时存在在形成第2层的组合物中产生发光材料的不溶成分的情况、对光学特性、粘接特性等造成不良影响的情况。
[0052]
c-2.树脂
[0053]
在一个实施方式中,第2层为树脂层。该实施方式中,第2层例如使用包含任意适当的树脂和发光材料的组合物形成。作为构成树脂层的树脂(基础聚合物),可以使用任意适当的树脂。树脂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0054]
在一个实施方式中,优选使用树脂的玻璃化转变温度(tg)为例如85℃以上、且重均分子量mw为例如25000以上的树脂。若树脂的tg和mw为这样的范围,则通过利用树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物或热固化物来构成第2层,在例如第1层为偏光件的情况下,尽管厚度非常薄,也能够实现高温高湿环境下的优异的耐久性。该树脂的tg优选为90℃以上、更优选为100℃以上、进一步优选为110℃以上、特别优选为120℃以上。tg例如可以为200℃以下。另外,该树脂的mw优选为30000以上、更优选为35000以上、进一步优选为40000以上。mw例如可以为150000以下。
[0055]
作为树脂,只要能够形成有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物或热固化物、且具有上述那样的tg和mw,就可以使用任意适当的热塑性树脂或热固性树脂。优选为热塑性树脂。作为热塑性树脂,例如可列举出丙烯酸类树脂、环氧系树脂。也可以组合使用丙烯酸类树脂和环氧系树脂。
[0056]
丙烯酸类树脂代表性地含有源自具有直链或支链结构的(甲基)丙烯酸酯系单体的重复单元作为主成分。本说明书中,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。丙烯酸类树脂可以含有与目的相应的源自任意适当的共聚单体的重复单元。作为共聚单体(共聚合单体),例如可列举出含羧基单体、含羟基单体、含酰胺基单体、含芳香环的(甲基)丙烯酸酯、含杂环的乙烯基系单体。通过适当地设定单体单元的种类、数量、组合以及共聚比等,能够得到具有上述规定的mw的丙烯酸类树脂。
[0057]
《含硼的丙烯酸类树脂》
[0058]
在一个实施方式中,丙烯酸类树脂包含通过将单体混合物聚合而得到的共聚物(以下有时也称为含硼的丙烯酸类树脂),所述单体混合物包含大于50重量份的(甲基)丙烯酸类单体和大于0重量份且小于50重量份的式(1)所示的单体(以下有时称为共聚单体):
[0059][0060]
(式中,x表示包含选自由乙烯基、(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁烷基、羟基、氨基、醛基、以及羧基组成的组中的至少1种反应
性基团的官能团,r1和r2各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的脂肪族烃基、任选具有取代基的芳基、或任选具有取代基的杂环基,r1和r2任选彼此连接而形成环)。
[0061]
含硼的丙烯酸类树脂代表性地具有下述式所示的重复单元。通过使包含式(1)所示的共聚单体与(甲基)丙烯酸类单体的单体混合物进行聚合,从而含硼的丙烯酸类树脂在侧链具有包含硼的取代基(例如下述式中k的重复单元)。由此,在使用偏光件作为第1层的光学层叠体中,将树脂层邻接于偏光件配置时能够提高与偏光件的密合性。该包含硼的取代基在含硼的丙烯酸类树脂中可以连续(即嵌段状地)包含,也可以无规地包含。
[0062][0063]
(式中,r6表示任意的官能团,j和k表示1以上的整数)。
[0064]
《(甲基)丙烯酸类单体》
[0065]
作为(甲基)丙烯酸类单体,可以使用任意适当的(甲基)丙烯酸类单体。例如可列举出具有直链或支链结构的(甲基)丙烯酸酯系单体、以及具有环状结构的(甲基)丙烯酸酯系单体。
[0066]
作为具有直链或支链结构的(甲基)丙烯酸酯系单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸甲基2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等。优选使用(甲基)丙烯酸甲酯。(甲基)丙烯酸酯系单体可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0067]
作为具有环状结构的(甲基)丙烯酸酯系单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、联苯(甲基)丙烯酸酯、邻联苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、邻联苯氧基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、间联苯氧基乙基丙烯酸酯、对联苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、邻联苯氧基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、对联苯氧基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)间联苯氧基-2-羟基丙基丙烯酸酯、n-(甲基)丙烯酰氧基乙基-邻联苯=氨基甲酸酯、n-(甲基)丙烯酰氧基乙基-对联苯=氨基甲酸酯、n-(甲基)丙烯酰氧基乙基-间联苯=氨基甲酸酯、邻苯基苯酚缩水甘油醚丙烯酸酯等含联苯的单体、(甲基)丙烯酸三联苯酯、(甲基)丙烯酸邻三联苯基氧基乙酯等。优选使用(甲基)丙烯酸1-金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯。通过使用这些单体,可得到玻璃化转变温度高的聚合物。这些单体可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0068]
也可以使用具有(甲基)丙烯酰基的倍半硅氧烷化合物代替上述(甲基)丙烯酸酯系单体。通过使用倍半硅氧烷化合物,可得到玻璃化转变温度高的丙烯酸类聚合物。已知倍
半硅氧烷化合物具有各种骨架结构、例如笼型结构、梯型结构、无规结构等骨架。倍半硅氧烷化合物可以仅具有这些结构中的1种,也可以具有2种以上。倍半硅氧烷化合物可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0069]
作为含有(甲基)丙烯酰基的倍半硅氧烷化合物,例如可以使用东亚合成株式会社sq系列的mac等级和ac等级。mac等级为含有甲基丙烯酰基的倍半硅氧烷化合物,具体而言,例如可列举出mac-sq tm-100、mac-sq si-20、mac-sq hdm等。ac等级为含有丙烯酰基的倍半硅氧烷化合物,具体而言,例如可列举出ac-sq ta-100、ac-sq si-20等。
[0070]
(甲基)丙烯酸类单体相对于单体混合物100重量份使用大于50重量份。
[0071]
《共聚单体》
[0072]
作为共聚单体,可使用上述式(1)所示的单体。通过使用这样的共聚单体,可以向得到的聚合物的侧链导入含硼的取代基。共聚单体可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0073]
作为上述式(1)中的脂肪族烃基,可列举出任选具有取代基的碳数1~20的直链或支链的烷基、任选具有取代基的碳数3~20的环状烷基、碳数2~20的链烯基。作为上述芳基,可列举出任选具有取代基的碳数6~20的苯基、任选具有取代基的碳数10~20的萘基等。作为杂环基,可列举出任选具有取代基的包含至少1个杂原子的5元环基或6元环基。需要说明的是,r1和r2任选彼此连接而形成环。r1和r2优选为氢原子、或者碳数1~3的直链或支链的烷基、更优选为氢原子。
[0074]
x所示的官能团包含的反应性基团为选自由乙烯基、(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁烷基、羟基、氨基、醛基、以及羧基组成的组中的至少1种。优选反应性基团为(甲基)丙烯酰基和/或(甲基)丙烯酰胺基。通过具有这些反应性基团,在使用偏光件作为第1层的光学层叠体中,能够进一步提高将树脂层邻接于偏光件而配置时与偏光件的密合性。
[0075]
在一个实施方式中,x所示的官能团优选为z-y-所示的官能团。此处,z表示包含选自由乙烯基、(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁烷基、羟基、氨基、醛基、以及羧基组成的组中的至少1种反应性基团的官能团,y表示亚苯基或亚烷基。
[0076]
作为共聚单体,具体而言可以使用以下的化合物。
[0077][0078]
相对于单体混合物100重量份,共聚单体以大于0重量份且小于50重量份的含量使用。优选为0.01重量份以上且小于50重量份、更优选为0.05重量份~20重量份、进一步优选为0.1重量份~10重量份、特别优选为0.5重量份~5重量份。
[0079]
《含内酯环等的丙烯酸类树脂》
[0080]
在另一实施方式中,丙烯酸类树脂具有包含选自内酯环单元、戊二酸酐单元、戊二酰亚胺单元、马来酸酐单元和马来酰亚胺(n-取代马来酰亚胺)单元的环结构的重复单元。包含环结构的重复单元可以仅有1种包含在丙烯酸类树脂的重复单元中,也可以包含2种以上。
[0081]
内酯环单元优选如下述通式(2)所示。
[0082][0083]
通式(2)中,r3、r4和r5各自独立地表示氢原子或碳数1~20的有机残基。需要说明的是,有机残基可以包含氧原子。丙烯酸类树脂中可以仅包含单一的内酯环单元,也可以包含上述通式(2)中的r3、r4和r5不同的多种内酯环单元。具有内酯环单元的丙烯酸类树脂例如记载于日本特开2008-181078号公报,该公报的记载作为参考援引至本说明书中。
[0084]
戊二酰亚胺单元优选如下述通式(3)所示。
[0085][0086]
通式(3)中,r
11
和r
12
各自独立地表示氢或碳数1~8的烷基,r
13
表示碳数1~18的烷基、碳数3~12的环烷基、或碳数6~10的芳基。通式(3)中,优选的是:r
11
和r
12
各自独立地为氢或甲基,r
13
为氢、甲基、丁基或环己基。更优选的是:r
11
为甲基、r
12
为氢、r
13
为甲基。丙烯酸类树脂中可以仅包含单一的戊二酰亚胺单元,也可以包含上述通式(3)中的r
11
、r
12
和r
13
不同的多种戊二酰亚胺单元。具有戊二酰亚胺单元的丙烯酸类树脂例如记载于日本特开2006-309033号公报、日本特开2006-317560号公报、日本特开2006-328334号公报、日本特开2006-337491号公报、日本特开2006-337492号公报、日本特开2006-337493号公报、日本特开2006-337569号公报,该公报的记载作为参考援引至本说明书中。需要说明的是,关于戊二酸酐单元,除了上述通式(3)中的r
13
处取代的氮原子变为氧原子以外,可应用关于戊二酰亚胺单元的上述说明。
[0087]
关于马来酸酐单元和马来酰亚胺(n-取代马来酰亚胺)单元,由于从名称即可确定结构,因此省略具体说明。
[0088]
丙烯酸类树脂中的包含环结构的重复单元的含有比率优选为1摩尔%~50摩尔%、更优选为10摩尔%~40摩尔%、进一步优选为20摩尔%~30摩尔%。需要说明的是,丙烯酸类树脂包含源自上述(甲基)丙烯酸类单体的重复单元作为主要重复单元。
[0089]
《环氧树脂》
[0090]
作为环氧树脂,优选使用具有芳香族环的环氧树脂。通过使用具有芳香族环的环氧树脂作为环氧树脂,从而在使用偏光件作为第1层的光学层叠体中,能够提高树脂层与偏光件的密合性。进而,在将粘合剂层邻接于树脂层地配置时,能够提高粘合剂层的锚固力。作为具有芳香族环的环氧树脂,例如可列举出:双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂等双酚型环氧树脂;苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、羟基苯甲醛苯酚酚醛清漆环氧树脂等酚醛清漆型的环氧树脂;四羟基苯基甲烷的缩水甘油醚、四羟基二苯甲酮的缩水甘油醚、环氧化聚乙烯基苯酚等多官能型的环氧树脂、萘酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂等。优选使用双酚a型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚f型环氧树脂。环氧树脂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0091]
作为树脂层的第2层可以通过涂布如上所述的树脂的有机溶剂溶液而形成涂布膜,并使该涂布膜固体化或热固化而形成。作为有机溶剂,可以使用能够将丙烯酸类树脂溶解或均匀地分散的任意适当的有机溶剂。作为有机溶剂的具体例,可列举出乙酸乙酯、甲苯、甲乙酮(mek)、甲基异丁基酮(mibk)、环戊酮、环己酮。溶液的树脂浓度相对于溶剂100重量份优选为3重量份~20重量份。若为这样的树脂浓度,则能够形成均匀的涂布膜。
[0092]
溶液可以涂布于任意适当的基材,也可以涂布于偏光件。将溶液涂布于基材时,将形成在基材上的涂布膜的固体化物(树脂层)转印至偏光件。将溶液涂布于偏光件时,通过使涂布膜干燥(固体化),可在偏光件上直接形成保护层。优选将溶液涂布于偏光件并在偏光件上直接形成保护层。若为这样的构成,则能够省略转印所必需的粘接剂层或粘合剂层,
因此能够进一步减薄偏光板。作为溶液的涂布方法,可以采用任意适当的方法。作为具体例,可列举出辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸涂法、模涂法、帘涂法、喷涂法、刮刀涂布法(逗点涂布法等)。
[0093]
通过使溶液的涂布膜固体化或热固化,可以形成树脂层。固体化或热固化的加热温度优选为100℃以下、更优选为50℃~70℃。若加热温度为这样的范围,则能够防止对偏光件的不良影响。加热时间可以根据加热温度而变化。加热时间例如可以为1分钟~10分钟。
[0094]
树脂层(实质上为上述树脂的有机溶剂溶液)可以根据目的而包含任意适当的添加剂。作为添加剂的具体例,可列举出:紫外线吸收剂;流平剂;受阻酚系、磷系、硫系等抗氧化剂;耐光稳定剂、耐候稳定剂、热稳定剂等稳定剂;玻璃纤维、碳纤维等强化材料;近红外线吸收剂;磷酸三(二溴丙酯)、磷酸三烯丙酯、氧化锑等阻燃剂;阴离子系、阳离子系、非离子系的表面活性剂等抗静电剂;无机颜料、有机颜料、染料等着色剂;有机填料或无机填料;树脂改性剂;有机填充剂、无机填充剂;增塑剂;润滑剂;抗静电剂;阻燃剂;等。添加剂的种类、数量、组合、添加量等可以根据目的而适当设定。
[0095]
d.光学层叠体的制造方法
[0096]
光学层叠体可以通过任意适当的方法来制造。例如,可以通过借助任意适当的粘接层(粘接剂层或粘合剂层)将第2层层叠于第1层来制造。在一个实施方式中,光学层叠体通过在第1层上涂布用于形成第2层的组合物(有机溶剂溶液)并使涂布膜固体化或热固化而形成。在第1层为偏光件、第2层为包含上述含硼的丙烯酸类聚合物的树脂层的光学层叠体的情况下,通过使用这样的制造方法制作光学层叠体,第2层邻接于第1层。由此,能够提高第1层与第2层的密合性。
[0097]
实施例
[0098]
以下通过实施例对本发明的实施方式进行具体说明,但本发明不受这些实施例的限定。各特性的测定方法如以下所述。需要说明的是,在没有明确记载的情况下,实施例和比较例中的“份”和“%”为重量基准。
[0099]
(1)厚度
[0100]
使用扫描电子显微镜(sem)或透射电子显微镜(tem)测定各层的厚度。
[0101]
(2)摩尔吸光系数
[0102]
将实施例或比较例中使用的发光材料溶解于溶剂(甲醇),使用agilent technologies公司制、uv-vis-nir光谱仪(cary5000)测定波长365nm下的吸光度。根据所得的吸光度,通过下述式算出摩尔吸光系数。
[0103]
a=εlc
[0104]
(a表示吸光度、ε表示摩尔吸光系数(mol-1
·
l
·
cm-1
)、c表示测定物在溶液中的浓度(mol/l)、l表示光路长(cm))
[0105]
(3)面内平均折射率
[0106]
使用棱镜耦合器spa-4000(sairon technology,inc.制)测定面内平均折射率。针对作为偏光件的第1层,沿透过轴方向和吸收轴方向分别测定面内折射率,将这些值的平均值作为面内平均折射率。针对第2层,沿md方向和td方向分别测定面内折射率,将这些值的平均值作为面内平均折射率。
[0107]
[实施例1-1和1-2]
[0108]
1.第1层(偏光件)的制作
[0109]
作为热塑性树脂基材,使用长条状且吸水率0.75%、tg约75℃的非晶质间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度:100μm)。对树脂基材的单面实施电晕处理。
[0110]
在以9:1混合聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔%)和乙酰乙酰基改性pva(日本合成化学工业株式会社制、商品名“gohsefimer z410”)而得到的pva系树脂100重量份中添加碘化钾13重量份,将所得混合物溶于水中,制备pva水溶液(涂布液)。
[0111]
在树脂基材的电晕处理面涂布上述pva水溶液,在60℃下干燥,由此形成厚度13μm的pva系树脂层,制作层叠体。
[0112]
将得到的层叠体在130℃的烘箱内、在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)进行自由端单向拉伸至2.4倍(空中辅助拉伸处理)。
[0113]
接着,将层叠体在液温40℃的不溶化浴(相对于水100重量份,配混硼酸4重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒(不溶化处理)。
[0114]
接着,在液温30℃的染色浴(相对于水100重量份,以1:7的重量比配混碘和碘化钾而得到的碘水溶液)中,一边以最终得到的偏光件的单体透过率(ts)为43.0%以上的方式调整浓度,一边浸渍60秒(染色处理)。
[0115]
接着,在液温40℃的交联浴(相对于水100重量份,配混碘化钾3重量份、配混硼酸5重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒(交联处理)。
[0116]
然后,一边使层叠体浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度4重量%、碘化钾浓度5重量%),一边在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)进行单向拉伸,使得总拉伸倍率变为5.5倍(水中拉伸处理)。
[0117]
然后,使层叠体浸渍于液温20℃的清洗浴(相对于水100重量份,配混碘化钾4重量份而得到的水溶液)(清洗处理)。
[0118]
然后,一边在保持为90℃的烘箱中进行干燥,一边使其与表面温度保持为75℃的sus制的加热辊进行约2秒的接触(干燥收缩处理)。基于干燥收缩处理的层叠体的宽度方向的收缩率为5.2%。
[0119]
如此操作,在树脂基材上形成厚度约5μm的偏光件(第1层)。
[0120]
2.偏光板的制作
[0121]
在上述得到的偏光件的表面(与树脂基材相反一侧的面),借助紫外线固化型粘接剂贴合三乙酰纤维素(tac)薄膜(厚度25μm)作为保护层。具体而言,以固化型粘接剂的总厚度为1.0μm的方式进行涂覆,使用辊机贴合。然后,从保护层侧照射uv光线使粘接剂固化。接着,剥离树脂基材,得到具有保护层(tac薄膜)/粘接剂层/偏光件的构成的偏光板。
[0122]
3.光学层叠体的制作
[0123]
将甲基丙烯酸甲酯(mma、富士薄膜和光纯药株式会社制、商品名“甲基丙烯酸甲酯单体”)97.0份、上述通式(1e)所示的共聚单体3.0份、聚合引发剂(富士薄膜和光纯药株式会社制、商品名“2,2
′‑
偶氮二异丁腈”)0.2份溶解于甲苯200份。接着,在氮气气氛下一边加热至70℃一边进行5.5小时的聚合反应,得到含硼的丙烯酸类树脂溶液(固体成分浓度:33%)。得到的含硼的丙烯酸类聚合物的tg为110℃、mw为80000。将得到的含硼的丙烯酸类树脂20份溶解于甲乙酮80份,得到树脂溶液(20%)。在该树脂溶液中,相对于含硼的丙烯酸
类树脂100重量份,添加作为发光材料的8-氨基-4-甲基香豆素(昭和化学工业株式会社制、商品名:hakkolp)0.5重量份并混合。接着,在上述层叠体的偏光件表面使用线棒进行涂布,将涂布膜在60℃下干燥5分钟,形成以树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物的形式构成的第2层,得到光学层叠体。需要说明的是,将树脂层的涂布厚度设为0.4μm(实施例1-1)或0.8μm(实施例1-2)而制作光学层叠体。
[0124]
[实施例2-1和2-2]
[0125]
作为发光材料,代替8-氨基-4-甲基香豆素,使用7{[4-氯-6-(二乙基氨基)-均三嗪-2-基]氨基}-7-三嗪基氨基-3-苯基-香豆素(昭和化学工业株式会社制、商品名:hakkol py1800),除此以外,与实施例1同样地制作光学层叠体。
[0126]
(比较例1-1和1-2)
[0127]
作为发光材料,代替8-氨基-4-甲基香豆素,使用2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1(basf公司制、商品名:irgacure 369),除此以外,与实施例1同样地制作光学层叠体。
[0128]
[评价]
[0129]
在各实施例和比较例中,针对第2层的厚度为0.4μm的光学层叠体和0.8μm的光学层叠体,分别测定发光量。
[0130]
具体而言,对第2层(树脂层)沿垂直方向照射具有365nm的波长的光,使用荧光量测定器(sentech公司制、型号:ol201)测定420nm~480nm的光的发光量(荧光量)。将0.4μm的光学层叠体的发光量与0.8μm的光学层叠体的发光量之差为5以上的情况记为可制作标准曲线(〇)、将低于5的情况记为无法制作标准曲线(
×
)。
[0131]
[表1]
[0132][0133]
在实施例1和2得到的光学层叠体中,与厚度的变化相应地,发光量也大幅发生变化,能够制作标准曲线。因此,通过使用标准曲线,能够容易地测定膜厚。另一方面,比较例中,发光量的变化小,难以制作标准曲线。
[0134]
产业上的可利用性
[0135]
本发明的实施方式可提供能够抑制光学特性的偏差、且能够以高成品率进行制造的光学层叠体。本发明的实施方式的光学层叠体可以广泛地应用于液晶电视、液晶显示器、移动电话、数码照相机、摄像机、掌上游戏机、汽车导航、复印机、打印机、传真机、时钟、微波炉等的液晶面板。
技术特征:1.一种光学层叠体,其包含:具有折射率各向异性的第1层;以及,光学各向同性的第2层,该第2层包含波长365nm下的摩尔吸光系数为10000l/mol
·
cm以上的发光材料,该第1层在波长550nm下的面内平均折射率与该第2层在波长550nm下的面内平均折射率之差为0.3以下,该第1层的厚度与该第2层的厚度之差为6μm以下。2.根据权利要求1所述的光学层叠体,其中,所述第1层为偏光件。3.根据权利要求1或2所述的光学层叠体,其中,所述第2层的厚度低于1μm。4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,所述发光材料为选自香豆素系化合物及其衍生物中的至少1种。5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学层叠体,其中,所述第2层为有机溶剂溶液的涂布膜的固体化层或固化层,相对于树脂100重量份,该有机溶剂溶液包含所述发光材料0.1重量份~0.5重量份。6.根据权利要求5所述的光学层叠体,其中,所述树脂包含通过将大于50重量份的丙烯酸类单体与大于0重量份且小于50重量份的式(1)所示的共聚单体聚合而得到的聚合物,式中,x表示包含选自由乙烯基、(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯醚基、环氧基、氧杂环丁烷基、羟基、氨基、醛基、以及羧基组成的组中的至少1种反应性基团的官能团,r1和r2各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的脂肪族烃基、任选具有取代基的芳基、或任选具有取代基的杂环基,r1和r2任选彼此连接而形成环。
技术总结本发明提供一种光学层叠体,其能够抑制光学特性的偏差,且能够以高成品率进行制造。本发明的实施方式的光学层叠体包含:具有折射率各向异性的第1层、以及光学各向同性的第2层,该第2层包含波长365nm下的摩尔吸光系数为10000L/mol
技术研发人员:三田聪司 村上夏纪
受保护的技术使用者:日东电工株式会社
技术研发日:2022.04.27
技术公布日:2022/11/1