相位差板，以及具有该相位差板的圆偏光板、液晶显示装置及有机EL显示装置的制作方法

相位差板，以及具有该相位差板的圆偏光板、液晶显示装置及有机el显示装置
技术领域
1.本发明涉及对于液晶显示装置及有机el显示装置有益的相位差板、以及具有该相位差板的圆偏光板、液晶显示装置及有机el显示装置。


背景技术：

2.圆偏光板用相位差板被使用于平面显示器的广泛的用途。
3.以往，关于图像显示面板等，有人提出了在图像显示面板的表面配置圆偏光板，通过此圆偏光板来减少外来光线的反射的方法。此圆偏光板，是由直线偏光板、1/4波长相位差板(以下也称为λ/4板)所构成，通过直线偏光板将朝向图像显示面板的显示面的外来光线转换成直线偏光，然后通过1/4波长相位差板转换成圆偏光。此处，由该圆偏光而来的外来光线，虽在图像显示面板的表面等反射，但在此反射之际，圆偏光的旋转方向会反转。结果，该反射光被转换成与到来时相反而可由1/4波长相位差板及直线偏光板遮蔽的方向的直线偏光之后，接着被直线偏光板遮蔽，而抑制反射光露出至外部。
4.此圆偏光板中所使用的相位差板，以往因为相位差值的波长相依性(波长分散)而例如具有下述问题：在用于防止有机el显示装置的反射时，对于可见光区域的各波长带未发挥作为λ/4板的功能，而在黑暗的状态(黑屏)下产生着色。上述问题在以具有倾斜视角来观看显示装置时变得特别明显。为了防止这种问题，而要求一种可在广泛的波长带中可接近1/4波长发挥功能而能够实现在大范围的视角内防止反射的圆偏光板用相位差板。上述相位差板，是使用经过单轴或双轴延伸的相位差板。另外，也揭示了使用1层以上的经扭转配向的向列型液晶层(扭曲向列型液晶层)的方法。
5.[现有技术文献]
[0006]
[专利文献]
[0007]
[专利文献1]日本特开2014-209220号公报
[0008]
[专利文献2]日本特开2014-224837号公报。


技术实现要素：

[0009]
[发明所欲解决的课题]
[0010]
例如，将改质聚碳酸酯(pc)系膜进行双轴延伸而成的λ/4板，已知可作为用以广角化的相位差板。然而，该相位差板及后述将λ/4板与相同的λ/2板层叠而成的相位差板中，关于与可见光波长区域对应的相位差值，虽显示逆波长分散性，但抑制从斜向观看时的着色的效果并不充分。
[0011]
此外，有一种广角化相位差板，其是将使环烯烃(cop)系膜进行单轴延伸而成的λ/4板与相同的λ/2板层叠而成。然而，该层叠相位差板，必须在以相对于偏光板的光轴成为既定光轴角度的方式裁切各相位差板之后，再使用粘合层等逐片进行层叠，在生产性上具有问题。
[0012]
另外，专利文献1中记载了以下内容：通过控制扭转角与δnd(折射率差(δn)与膜的厚度(d)的乘积)而经过连续2层扭转配向的向列型液晶，实现了宽频带λ/4板，其相比于熟知的单轴延伸λ/4板与λ/2板的相位差板，可将波长更广泛的直线偏光转换成更完全的圆偏光。然而，关于使用了该λ/4板的圆偏光板，仅止于从正上方的方向观察的结果，针对从斜向观看时的显示性(黑色的再现性及着色)尚未充分讨论。
[0013]
另外，关于上述相位差板，为了改善从斜向观看的上述显示性，一般而言，追加厚度方向的相位差值在既定范围内的正c板层，此已为人所知。例如，专利文献2中，试图通过在λ/2板与λ/4板的材料中追加正c板层来改善从斜向观看的显示性。
[0014]
如以上所述，以往即存在一种圆偏光板，其具备仅将“使用了分别具有λ/2板与λ/4板的功能的经过双层扭转配向的向列型液晶层的构成”及“延伸膜”组合而成的宽频带λ/4波长相位差板，并且更具备正c板层，但此圆偏光板并无法满足从斜向观看时显示装置的黑色再现性(黑亮度(black brightness)的强弱程度)及着色相关的显示性，而要求进一步改善。另外，就正c板层而言，针对厚度方向相位差值(rth)及其与相位差板的最优选配置关系尚未有所讨论。
[0015]
本技术的目的在于提供一种降低从斜向观看时黑屏中的黑亮度(显示良好黑色)的圆偏光板用宽频带相位差板、具有该相位差板的圆偏光板、以及具备前述圆偏光板的液晶显示装置及有机el显示装置。
[0016]
[解决课题的手段]
[0017]
本技术发明人为了解决上述课题而详细研究。结果通过在厚度方向具有扭转配向的2层液晶层之间使用正c板层，成功降低了从斜向观看时黑屏中的黑亮度。
[0018]
也就是，本发明涉及以下的发明，但不限于这些。
[0019]
[发明1]
[0020]
一种相位差板，具备：
[0021]
第一光学各向异性层，为棒状液晶化合物以厚度方向为螺旋轴而进行配向，并且实质上具有1/2波长的平面内相位差值(re)的光学各向异性层；及
[0022]
第二光学各向异性层，为棒状液晶化合物以厚度方向为螺旋轴而进行配向，并且实质上具有1/4波长的平面内相位差值(re)的光学各向异性层；其中，
[0023]
前述第一及第二光学各向异性层之间，具备满足下式(1)的第三光学各向异性层，
[0024]nx
≒ny《nzꢀꢀꢀ
(1)
[0025]
(式中n
x
及ny表示正交的板平面方向的折射率，nz表示相对于板平面方向为垂直的方向的折射率)。
[0026]
[发明2]
[0027]
如发明1所述的相位差板，其中前述第一光学各向异性层的扭转角实质上为26
°
或实质上为-26
°
，前述第二光学各向异性层的扭转角从前述第一光学各向异性层的扭转角起算实质上为78
°
或实质上为-78
°
。
[0028]
[发明3]
[0029]
如发明2所述的相位差板，其中前述第三光学各向异性层为具有垂直配向型液晶化合物的层，该厚度方向相位差值(rth)为-150至-80nm。
[0030]
[发明4]
[0031]
一种圆偏光板，具备偏光元件及如发明1至3中任一项所述的相位差板。
[0032]
[发明5]
[0033]
如发明4所述的圆偏光板，其中前述偏光元件包含双色性的偶氮染料，其色相为无彩色(achromatic color)。
[0034]
[发明6]
[0035]
一种有机el显示装置，具备如发明4或5所述的圆偏光板。
[0036]
[发明7]
[0037]
一种液晶显示装置，具备发明4或5所述的圆偏光板。
[0038]
[发明的效果]
[0039]
本技术可提供一种降低从斜向观看时黑屏中的黑亮度和/或降低着色的圆偏光板用宽频带相位差板、及具有该相位差板的圆偏光板、以及具备前述圆偏光板的液晶显示装置(lcd)及有机电致发光(el)显示装置(有机发光二极管(oled)显示装置)。于一个方面中，可提供一种从正面观看时在黑屏中显示良好黑色的显示装置。于一个方面中，本技术可提供薄型的相位差板。一个方面中，本技术在lcd及oled显示装置的黑屏中不仅在head-on(正面)的方向，也在变化视角的广泛方向达成更低亮度与着色极少的黑色。于一个方面中，本技术可提供一种制造方法，该方法不需要逐片贴合或斜向延伸等复杂的步骤，仅以卷对卷的贴合即可制作圆偏光板。
附图说明
[0040]
图1为本发明的一实施方式的相位差板的剖面图。
[0041]
图2为本发明的一实施方式的圆偏光板的剖面图。
[0042]
图3为本发明的“第1方面例”的说明图。
[0043]
图4为实施例1的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0044]
图5为实施例2的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0045]
图6为实施例3的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0046]
图7为比较例1的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0047]
图8为比较例2的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0048]
图9为比较例3的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0049]
图10为比较例4的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0050]
图11为比较例5的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0051]
图12为比较例6的与极角度0
°
至80
°
及方位角0
°
至360
°
对应的亮度的等值线图。
[0052]
图13为极角度(倾斜角)40
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实施例1至3的圆偏光板的实验结果。
[0053]
图14为极角度(倾斜角)50
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实实施例1至3的圆偏光板的实验结果。
[0054]
图15为极角度(倾斜角)60
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实施例1至3的圆偏光板的实验结果。
[0055]
图16为极角度(倾斜角)40
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实施例1及比较例1至3的圆偏光板的实验结果。
[0056]
图17为极角度(倾斜角)50
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实施例1及比较例1至3的圆偏光板的实验结果。
[0057]
图18为极角度(倾斜角)60
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实施例1及比较例1至3的圆偏光板的实验结果。
[0058]
图19为极角度(倾斜角)40
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实施例1及比较例4至6的圆偏光板的实验结果。
[0059]
图20为极角度(倾斜角)50
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实施例1及比较例4至6的圆偏光板的实验结果。
[0060]
图21为极角度(倾斜角)60
°
、方位角0至360
°
(以45
°
为单位)中，实施例1及比较例4至6的圆偏光板的实验结果。
具体实施方式
[0061]
以下说明本发明的实施方式。
[0062]
(相位差板)
[0063]
相位差板(波长板)，意指对入射的直线偏光赋予既定的相位差的光学元件。本发明的相位差板，分别具备两个光学各向异性层(第一及第二光学各向异性层)以作为λ/2板与λ/4板，更在第一及第二光学各向异性层之间，具备抑制从斜向观看时的着色的第三光学各向异性层。本发明的相位差板适合于圆偏光板，尤其适合宽频带圆偏光板。本发明的相位差板的制作方法并未特别限定，例如可以卷对卷(roll-to-roll)等的熟知方法制作。
[0064]
相位差板中，宽频带一般而言为在入射直线偏光时在可见光区域(380nm至780nm)的所有波长中赋予几乎固定的相位差的相位差板。因此，圆偏光板的制作中所使用的相位差板，在可见光区域的所有波长中，赋予接近1/4波长的相位差。
[0065]
(第一及第二光学各向异性层)
[0066]
本发明的第一光学各向异性层，实质上具有1/2波长的平面内相位差值(re)，而发挥作为λ/2板的功能。本发明的相位差板只要适用于圆偏光板，则前述re也可不完全为1/2波长。例如，包含
±
20％、15％、10％、5％、2％或1％的数值范围。
[0067]
本发明的第二光学各向异性层具有实质上为1/4波长的平面内相位差值(re)，而发挥作为λ/4板的功能。关于用词“实质上”则与上述相同。
[0068]
形成第一及第二光学各向异性层的液晶化合物，一般而言，由其形状大致分为棒状型(棒状液晶化合物)与圆盘状型(碟型液晶化合物)。本发明优选使用棒状液晶化合物来形成扭曲向列(tn)液晶层。tn液晶层，为形成棒状细长形的分子大致在固定方向整齐排列而成的向列型液晶因为手性(chirality)而连续地变化成该分子方向经过扭转的螺旋状的液晶层。
[0069]
tn液晶层，优选为具有聚合性基的棒状液晶化合物等通过聚合等而固定所形成的层，此情况中，在成为层之后不需要显示液晶性。棒状液晶化合物所包含的聚合性基的种类并未特别限制，优选为可进行加成聚合反应的官能团，优选为聚合性乙烯属不饱和基或环聚合性基。更具体而言，优选可列举(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等，更优选为(甲基)丙烯酰基。本发明中，可使用熟知的tn液晶材料。另外，在形成tn液晶层时，也可因应需求，与上述液晶化合物一起使用预期的手性试剂。手性试剂是为了使液晶化合物进行
扭转配向而添加。
[0070]
另外，通过在相位差板中使用如上述的聚合性液晶材料，一般而言，相比于具有50μm至100μm的膜厚的膜状相位差板，可将该厚度薄化至5μm至20μm。
[0071]
本发明的相位差板中的第一及第二光学各向异性层，是以厚度方向为螺旋轴而进行扭转配向。另外，两液晶层的扭转方向相同。另外，第一光学各向异性层的第三光学各向异性层侧的平面内慢轴与第二光学各向异性层的第三光学各向异性层侧的平面内慢轴平行。也就是，第二光学各向异性层的扭转角，是以第一光学各向异性层的扭转角为基准而配置。该扭转角的正及负(minus：－)，是将偏光元件的吸收轴方向设为0
°
且圆偏光板的偏光元件为观看侧时，以正表示从该吸收轴逆时针旋转的方向，以及以负表示从该吸收轴顺时针旋转的方向。
[0072]
本发明的相位差板中所使用的第一光学各向异性层的扭转角度，在一个方面中实质上为26
°
。更具体而言，优选为26
±
10
°
，更优选为26
±7°
，再优选为26
±5°
。此情况中，第二光学各向异性层的扭转角度实质上为78
°
。更具体而言，优选为78
±
10
°
，更优选为78
±7°
，再优选为78
±5°
。或是第一光学各向异性层的扭转角度在另一个方面中实质上为-26
°
。更具体而言，优选为-26
±
10
°
，更优选为-26
±7°
，再优选为-26
±5°
。此情况中，第二光学各向异性层的扭转角度实质上为-78
°
。更具体而言，优选为-78
±
10
°
，更优选为-78
±7°
，再优选为-78
±5°
。上述扭转角度可使用膜检查装置(rets-1100a，大冢电子公司制)来测量。
[0073]
本发明的相位差板中所使用的第一光学各向异性层中，在波长550nm中的折射率各向异性δn1与该液晶层的厚度d1的乘积(δn1
·
d1)，即面债相位差值(re)实质上为275nm，更具体而言，前述乘积(δn1
·
d1)优选为275
±
30nm，更优选为275
±
20nm，再优选为275
±
10nm。
[0074]
另外，本发明的相位差板中所使用的第二光学各向异性层中，波长550nm中的折射率各向异性δn2与该液晶层的厚度d2的乘积(δn2
·
d2)，即面债相位差值(re)实质上为137.5nm，更具体而言，前述乘积(δn2
·
d2)优选为137.5
±
15nm，更优选为137.5
±
10nm，更优选为137.5
±
5nm。上述δn1
·
d1及δn2
·
d2可使用膜检查装置(rets-1100a，大冢电子公司制)来测量。
[0075]
(第三光学各向异性层)
[0076]
本发明的相位差板所具备的第三光学各向异性层，是称为正c板的相位差板的一种，其是指下述相位差板：在板平面上设定xy正交轴并在相对板平面垂直的方向设定z轴时，各轴方向的折射率n
x
、ny、nz成为n
x
≒ny《nz。另外，“n
x
≒n
y”表示n
x
与ny实质上相等，也包含完全相等的情况。前述“n
x
与ny实质上相等”，只要发挥作为正c板的功能，则n
x
与ny也可不同，例如，从一者来看另一者也可具有20％、15％、10％、5％、2％、或1％的差异。另外，也可使用下述符号来代替“≒”。
[0077]
[数1]
[0078][0079]
本发明中，可使用熟知的正c板。一个方面中，本发明的相位差板所具备的第三光学各向异性层，例如，棒状液晶化合物相对于厚度方向(板平面)垂直配向的液晶层。前述垂直，包含该液晶化合物的配向角相对于板平面为90
°
及几乎90
°
(包含其影响可无视的程度的差异，例如
±
10
°
、
±5°
、
±3°
或
±1°
以内的差异)的方向。第三光学各向异性层，优选为具
有聚合性基的棒状液晶化合物等通过聚合等而固定所形成的层，此情况中，成为层后，不需要显示液晶性。棒状液晶化合物所包含的聚合性基的种类并未特别限制，优选为可进行加成聚合反应的官能团，优选为聚合性乙烯属不饱和基或环聚合性基。更具体而言，优选可列举：(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等，更优选为(甲基)丙烯酰基。
[0080]
另外，该液晶层的厚度方向相位差(rth)的调整，可通过该膜厚的调整来进行。该膜厚并未特别限定，但一般优选可在0.1μm至3μm、更优选可在0.5μm至2μm的范围内设置。
[0081]
另一个方面中，可使用日本特开2016-108536号公报的纤维素系树脂材料。从薄化及生产性的观点来看，优选使用前述的液晶化合物。
[0082]
本发明的第三光学各向异性层的厚度方向相位差(rth)，是根据邦加球(poincare sphere)理论来决定。为了使从邦加球上表示直线偏光的赤道上的座标往北极或南极上表示圆偏光的座标移动的轨迹为最小值，优选设置最优选值的范围，具体而言，优选为-150至-80nm的范围，更优选为-132至-112nm的范围，再优选为-126至-120nm的范围。另外，第三光学各向异性层，优选配置于上述第一光学各向异性层与第二光学各向异性层之间。据此，由本发明的相位差板所生成的各波长的圆偏光会集中在邦加球中北极或南极上表示圆偏光的座标，而形成各波长中接近理想的圆偏光。因此，安装有本发明的圆偏光板的显示装置等中，可抑制从斜向观看时的着色。
[0083]
(配向处理)
[0084]
本发明的第一及第二光学各向异性层是实施有用以使液晶化合物在基材上配向的处理，或是设置配向膜。液晶配向只要适当规定前述光学各向异性层的配向方向并且不妨碍本发明发挥预期的性能，则未特别限制，可使用本领域熟知的配向技术。可使用相对于基材的运送方向旋转约0至50
°
方向的摩擦滚筒(rubbing roll)物理性地使基材表面形成各向异性，也可使用对于日本特开2003-014935号公报所揭示的设于基材上的树脂层进行前述摩擦处理的方法，也可为在高分子膜上形成因直线偏光的紫外线而具有各向异性的配向膜的光配向膜。
[0085]
(偏光元件)
[0086]
作为用以得到本发明的圆偏光板、液晶显示装置以及有机el显示装置而使用的偏光元件(有时也称为偏光镜或偏光膜)，并未特别限制，可因应用途适当选择熟知的偏光元件而使用。可列举例如：将使水溶性的双色性染料和/或多碘离子等双色性色素含浸而成的聚乙烯醇(pva)系膜在硼酸温水浴中进行单轴延伸而得到的偏光元件、将聚乙烯醇膜进行单轴延伸然后通过脱水反应形成多烯结构而得到的偏光元件、在基材膜上涂布含双色性色素的溶液而使双色性色素配向所得到的偏光元件、在保护膜上设置聚乙烯醇层并与基材膜一起进行单轴延伸后使双色性色素含浸而得到的基材一体型偏光元件等。从加工性及光学特性的观点来看，代表性而言，可理想地使用使pva系膜单轴延伸并使双色性色素吸附配向而成的偏光元件。作为市面贩卖的pva系膜，可列举例如：kuraray制vf-ps(厚度75μm)，此情况中，一般是在使双色性色素吸附配向后，进行单轴延伸至25μm至35μm的厚度而得到偏光元件。
[0087]
双色性色素优选为碘离子或双色性染料，皆可用以得到本发明用的偏光元件。作为双色性染料，可列举：偶氮系染料、蒽醌系染料及四嗪系染料等，从色相设计及对于热的耐久性的观点来看，优选掺合2至3种以上的偶氮系染料以使用。另外，使用任一双色性色素
的情况中，偏光元件的光学特性，从在所安装的显示装置中得到抗反射能力与优良的黑屏性的观点来看，优选具有高穿透率及高偏光度(也称为高双色性)，更详细而言，视感度修正单体穿透率(ys)优选为40％至45％，以及视感度修正偏光度(py)优选为99％以上。
[0088]
本发明的一个方面中，优选具有无彩色的色相，也就是优选该偏光元件的单体穿透率(ts)在整个可见光区域(波长400nm至700nm，更优选为380nm至780nm)几乎均匀。l*a*b*表色系中的a*及b*值的绝对值，在以偏光元件单体进行测量时皆为1以下，而在以吸收轴方向互相正交的方式将2片前述偏光元件重叠而进行测量时，a*值的绝对值在4以下、b*值的绝对值在8以下的色相，作为该无彩色的具体方面也较优选。据此，例如，通过具备本发明的经过宽频带化的相位差板的圆偏光板，不仅可对于来自显示装置的反射光在整个可见光区域抑制着色，对于源自偏光元件表面的反射光，也可在整个可见光区域抑制着色。
[0089]
作为具有双色性的偶氮染料，可列举例如：c.i.directyellow12、c.i.directyellow28、c.i.directyellow44、c.i.directyellow142、c.i.directorange26、c.i.directorange39、c.i.directorange71、c.i.directorange107、c.i.directred2、c.i.directred31、c.i.directred79、c.i.directred81、c.i.directred117、c.i.directred247、c.i.directgreen80、c.i.directgreen59、c.i.directblue71、c.i.directblue78、c.i.directblue168、c.i.directblue202、c.i.directviolet9、c.i.directviolet51、c.i.directbrown106、c.i.directbrown223等。其它也可使用能够以熟知方法制造的染料，作为熟知的方法，可列举例如：日本特开平3-12606号公报记载的方法或日本特开昭59-145255号公报记载的方法等。另外，市面贩卖染料，可列举：kayafect violet p liquid、kayafect yellow y及kayafect orange g，kayafect blue kw及kayafect blue liquid 400(皆为日本化药公司制)等。以使这些偶氮染料在可见光区域中各别的穿透率成为均匀的方式掺合2至3种以上而使用。另外，本发明的偏光元件中，为了得到高穿透率及高偏光度的无彩色的偏光元件，可理想地使用国际公开wo2017/146212号公报、国际公开wo2019/117131号公报等所揭示的为了设计无彩色的偏光元件而改善了双色性的偶氮染料。
[0090]
偏光元件，优选包含用以保护偏光元件的基材(也称为支撑体、支撑膜)。基材可仅配置于偏光元件的单面，也能够以2片相同或不同的基材夹住偏光元件的方式配置于偏光元件的两面。偏光元件中具有基材的构成是称为偏光板。在偏光元件具备后述基材的情况，配置于偏光元件与显示装置之间的基材，平面内相位差值(re)及厚度方向相位差(rth)优选为0或几乎为0(作为数值可无视其影响的程度，例如-5nm至5nm的范围)。
[0091]
(基材)
[0092]
本发明的相位差板、圆偏光板(以下也称为本发明的物品)也可具备基材。作为基材，只要具有预期的机械强度及热稳定性等并且不妨碍本发明发挥预期性能，则未特别限制，可使用本领域中熟知的基材。基材的厚度可适当设计，优选为50至200μm，更优选为10至100μm，再优选为20至80μm。
[0093]
另外，在偏光元件与显示装置之间配置基材的情况，该基材的平面内相位差值(re)及厚度方向相位差值(rth)优选为0或几乎为0。作为市面贩卖的具有前述相位差值的基材，可列举例如：三乙酰基纤维素系树脂膜z-tac(fuji film公司制)、丙烯酸系树脂膜oxis系列(大仓工业公司制)等。
[0094]
(粘合剂和/或接合剂)
[0095]
本发明的物品中，也可通过在某一层上设置下一层而形成层叠，也可通过粘合剂(pressure sensitive adhesive，也称为压敏性接合剂)和/或接合剂贴合多层而形成层叠。只要可发挥作为粘合剂或接合剂的功能并且不妨碍本发明发挥预期性能，则未特别限制，可使用本领域中熟知的粘合剂或接合剂。作为粘合剂，代表性而言，可列举：丙烯酸系树脂。该厚度可适当设计，但优选为1至50μm，从层间的密合性及粘合剂涂布及层叠的加工性的观点来看，更优选为5至25μm。作为接合剂，可列举例如：以pva系树脂作为主成分的水系接合剂、包含热硬化型或光硬化型树脂的接合剂、以等离子体接合所进行的方法等。
[0096]
本发明的光学各向异性层的相位差值及扭转角的值，是可在光学上得到良好效果的值。这些的值，只要考量实际液晶化合物的配向特性及产品加工性则无特别限定，也可包含公差或裕度(margin)。
[0097]
(圆偏光板)
[0098]
本发明的圆偏光板是宽频带圆偏光板，且具备偏光元件及本发明的相位差板，详细而言，依次具备偏光元件(或偏光板)、第一光学各向异性层、第三光学各向异性层及第二光学各向异性层。另外，圆偏光板的各光轴，在一个方面中，偏光元件的吸收轴位于0
°
的方向，相对于前述偏光元件的吸收轴，第一光学各向异性层的扭转角，实质上位于26
°
的方向，而从第一光学各向异性层的扭转角起算，第二光学各向异性层的扭转角，实质上为78
°
的方向(也就是相对于前述偏光元件的吸收轴为104
°
的方向)。
[0099]
本发明的圆偏光板的制作方法并未特别限定，例如，也可将上述各层的膜或片逐片层叠，也可将制作成滚筒状的上述各层通过卷对卷而连续层叠。尤其是本发明的圆偏光板，因为不需配合既定的光轴角度来裁切相位差板，而能够以后者的卷对卷轻易实施层叠。因此，例如相比于将cop系膜的类的单轴延伸膜层叠的以往的宽频带圆偏光板的制造方法，可提升生产性。
[0100]
(圆偏光板的制造方法)
[0101]
本发明的相位差板及圆偏光板的制造方法，可举出下列第1至第2方面例进行说明，但不限于这些。另外，各光学各向异性层，是形成于硬化后液晶层与基材可剥离的基材上，而在后述的逐次层叠的步骤中，也可将各基材去除而形成圆偏光板。
[0102]
(第1方面例)
[0103]
作为第1步骤，在0
°
的方向(运送方向)进行了摩擦处理的基材的摩擦面上，涂布包含呈现具有聚合性的向列型液晶相的液晶化合物、手性试剂、光聚合引发剂与稀释溶剂的涂布用组合物，之后经过干燥步骤去除溶剂，并且照光以使涂膜硬化，据此得到在0
°
方向具有配向轴、扭转角为26
°
且该相位差值(re＠550nm)为275nm的第一光学各向异性层。
[0104]
作为第2步骤，是将包含呈现具有聚合性的向列型液晶相的液晶化合物、光聚合引发剂与稀释溶剂的组合物的涂布用组合物涂布于基材上，之后得到干燥步骤以去除溶剂，照光以使涂膜硬化，据此得到在相对基材垂直的方向配向的第三光学各向异性层。
[0105]
第3步骤中，在相对于运送方向为26
°
的方向进行了摩擦处理的基材其摩擦面上涂布包含tn液晶材料、手性试剂、光聚合引发剂与稀释溶剂的涂布用组合物，之后得到干燥步骤去除溶剂，照光以使涂膜硬化，据此得到在26
°
的方向具有配向轴、扭转角为78
°
且该相位差值(re＠550nm)为137.5nm的第二光学各向异性层。
[0106]
作为第4步骤，以成为图3所示的光轴关系的方式，将偏光元件(或偏光板)、第一光学各向异性层、第三光学各向异性层及第二光学各向异性层逐次层叠，据此得到本发明的圆偏光板。
[0107]
(第2方面例)
[0108]
在前述第2步骤中，将包含呈现具有聚合性的向列型液晶相的液晶化合物、光聚合引发剂与稀释溶剂的组合物的涂布用组合物涂布于前述第1步骤中所得的第一光学各向异性层的液晶面，之后经过干燥步骤以去除溶剂，照光以使涂膜硬化，据此得到在相对于该液晶面垂直的方向配向的第三光学各向异性层。之后，以成为图3所示的光轴关系的方式，将偏光元件(或偏光板)、层叠有第三光学各向异性层的第一光学各向异性层及第二光学各向异性层逐次层叠，据此得到本发明的圆偏光板，除此之外，与第1方面例相同。
[0109]
(显示装置)
[0110]
本发明的圆偏光板，优选应用于液晶显示装置(lcd)、有机电致发光(el)显示装置(有机发光二极管(oled)显示装置)等各种显示装置的观看侧。另外，该显示装置，也可为因应设计包含触控式屏幕、防眩层或抗反射层、透光盖板(也称为前侧面板)等的构成。另外，前述透光盖板可为平面形状，也可为曲面形状。本发明的显示装置的制作方法并未特别限定，可以熟知方法制作。
[0111]
本发明的液晶显示装置可为被称为穿透式或半穿透式的具备液晶面板与背光单元的构成，也可为被称为反射式的具备液晶面板与反射层的构成。
[0112]
另外，一般而言，有机el显示装置因为在该显示面板部具备金属电极，因此oled(有机el显示装置)本身具有高于液晶面板的反射率。此成为了例如在白天户外等外部光线多的环境中使用的情况中，因为来自该电极的外部光线反射而有损显示性的原因。因此，为了抑制外部光线反射，一般在有机el显示装置的观看侧附有圆偏光板。因此，有机el显示装置的显示特性与圆偏光板的光学特性也相依。本发明的圆偏光板，具有比以往的圆偏光板更广的视角特性，因此可理想地用于需要大范围视角的有机el显示装置。
[0113]
至此描述了本发明的实施方式，但本发明不限于以上的实施方式，根据本发明的技术思想可进行各种变化及变更。
[0114]
[实施例]
[0115]
以下通过实施例具体说明本发明，但本发明并未因这些实施例而有所限制。
[0116]
假设将圆偏光板贴在理想的反射板上，使用液晶模拟软件lcd master(symtec公司制)计算下述方位角及倾斜角(极角度)中的黑亮度(单位经过标准化的值)。圆偏光板的构成及计算条件如下所述。表1显示以下的计算条件与光学各向异性层的配置关系的一览。平面内相位差值(re)及厚度方向相位差值(rth)是表示波长550nm中的值。另外，表1中所配置的光学各向异性层，从入射光侧依次显示于第1层、第2层及第3层的栏位。
[0117]
圆偏光板的结构：
[0118]
实施例1：(从入射光侧依次为)偏光元件、第一光学各向异性层、第三光学各向异性层1、第二光学各向异性层、反射板
[0119]
实施例2：(从入射光侧依次为)偏光元件、第一光学各向异性层、第三光学各向异性层2、第二光学各向异性层、反射板
[0120]
实施例3：(从入射光侧依次为)偏光元件、第一光学各向异性层、第三光学各向异
性层3、第二光学各向异性层、反射板
[0121]
实施例4：(从入射光侧依次为)偏光元件、第一光学各向异性层、第三光学各向异性层4、第二光学各向异性层、反射板
[0122]
实施例5：(从入射光侧依次为)偏光元件、第一光学各向异性层、第三光学各向异性层5、第二光学各向异性层、反射板
[0123]
比较例1：(从入射光侧依次为)偏光元件、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层、第三光学各向异性层1、反射板
[0124]
比较例2：(从入射光侧依次为)偏光元件、第三光学各向异性层1、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层、反射板
[0125]
比较例3：(从入射光侧依次为)偏光元件、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层、反射板
[0126]
比较例4：(从入射光侧依次为)偏光元件、一般的1/2波长板1、第三光学各向异性层6、一般的1/4波长板1、反射板
[0127]
比较例5：(从入射光侧依次为)偏光元件、一般的1/2波长板2、第三光学各向异性层7、一般的1/4波长板2、反射板
[0128]
比较例6：(从入射光侧依次为)偏光元件、一般的1/2波长板1、一般的1/4波长板1、第三光学各向异性层8、反射板
[0129]
第一光学各向异性层：
[0130]
液晶层：zli-4792(merck公司制)
[0131]
所产生的相位差＝1/2λ
[0132]
δn1
·
d1＝275nm
[0133]
预扭转角度(pre-twist angle)＝0
°
[0134]
扭转角度＝-26
°
[0135]
液晶层的厚度＝2.136μm
[0136]
第二光学各向异性层：
[0137]
液晶层：zli-4792(merck公司制)
[0138]
所产生的相位差＝λ/4
[0139]
δn2
·
d2＝137.5nm
[0140]
预扭转角度＝-26
°
[0141]
扭转角度＝-78
°
[0142]
液晶层的厚度＝1.068μm
[0143]
第三光学各向异性层：
[0144]
液晶层：聚合性垂直配向型液晶化合物(merck公司制)
[0145]nx
＝1.5283
[0146]
ny＝1.5283
[0147]
nz＝1.6725
[0148]
液晶层的厚度＝0.60μm至1.45μm
[0149]
rth：分别记载于下述1至8
[0150]
第三光学各向异性层1：
[0151]
rth＝-120nm
[0152]
第三光学各向异性层2：
[0153]
rth＝-115nm
[0154]
第三光学各向异性层3：
[0155]
rth＝-130nm
[0156]
第三光学各向异性层4：
[0157]
rth＝-80nm
[0158]
第三光学各向异性层5：
[0159]
rth＝-150nm
[0160]
第三光学各向异性层6：
[0161]
rth＝-174nm
[0162]
第三光学各向异性层7：
[0163]
rth＝-209nm
[0164]
第三光学各向异性层8：
[0165]
rth＝-133nm
[0166]
偏光元件：jet-12(polatechno公司制，使用视感度修正单体穿透率ys＝41.5％及视感度修正偏光度py＝99.99％的光谱资料，不具有支撑体层)
[0167]
反射板：
[0168]
材质：理想的反射板
[0169]
一般的1/2波长板(hwp)1：
[0170]
材质：环烯烃聚合物(cop)
[0171]
nz系数＝1.0
[0172]
一般的1/4波长板(qwp)1：
[0173]
材质：环烯烃聚合物(cop)
[0174]
nz系数＝1.0
[0175]
一般的1/2波长板(hwp)2：
[0176]
材质：环烯烃聚合物(cop)
[0177]
nz系数＝1.5
[0178]
一般的1/4波长板(qwp)2：
[0179]
材质：环烯烃聚合物(cop)
[0180]
nz系数＝1.5
[0181]
入射光：自然光(波长范围：380nm至780nm)
[0182]
倾斜角(极角度)θ＝40
°
、50
°
及60
°
)
[0183]
方位角φ＝0
°
至360
°
(各以5
°
为单位)
[0184]
上述试验条件中，nz系数是作为表示折射率成分n
x
、ny及nz的大小关系的指标之一，其是以下式(2)所示的值。
[0185]
[数2]
[0186]
[0187]
上述计算条件中，zli-4792(merck公司制)及环烯烃聚合物(cop)，是使用lcdmaster附属的标准资料。另外，使用了聚合性垂直配向型液晶化合物(merck公司制)的第三光学各向异性层的n
x
、ny及nz，是通过将该液晶化合物制膜所得的试片以阿贝折射计(abbe'srefractometer，dr-m2 atago公司制)测量。
[0188]
[表1]
[0189][0190]
表2显示实施例1至5及比较例1至6的黑亮度值的评估结果。
[0191]
于实施例1至5及比较例1至6的计算中，极角度θ＝0
°
(head-on)中的黑亮度值显示为0.1以下，确认从偏光元件入射的光线，通过圆偏光板而充分抑制来自反射板的反射。以此极角度θ＝0
°
中的黑亮度值为基准进行评估。另外，此黑亮度值为0或几乎为0，是表示圆偏光板抑制入射光的反射而理想地发挥功能。
[0192]
使用上述的计算结果，将中心作为极角度θ＝0
°
(head-on)，以等值线图(contour diagram)表示与极角度θ＝0
°
至80
°
的范围对应的方位角φ＝0
°
至360
°
的黑亮度的分布。此时显示黑亮度固定在最小0的值至最大10的值的范围。图4至6分别显示实施例1至3，以及图7至12分别显示比较例1至6的等值线图。实施例1至3的等值线图中，显示极角度θ从0
°
位移至80
°
(从图的圆中心往外圆端)时的最大亮度值的等值线为1.6至1.8，其为小于各比较例
的值，因此得知其呈现更广的视角。另外，比较例5的情况中，最大亮度值超过10。
[0193]
另外，为了定量地比较从斜向观看时黑亮度的改善效果，从上述的计算结果，以下述记载的极角度θ及方位角φ的条件抽选出黑亮度值。将此时的黑亮度值相对方位角φ作图的结果显示于图13至21。
[0194]
极角度θ＝θ＝40
°
、50
°
、60
°
[0195]
方位角φ＝0
°
至360
°
(以45
°
为单位)
[0196]
针对实施例1至3，将以前述条件作图的结果显示于图13至15。详细而言，第三光学各向异性层的rth的范围在-130nm至-115nm的实施例1至3中，分别在极角度θ＝40
°
、50
°
及60
°
的黑亮度值几乎没有差别，前述各个极角度中的方位角φ＝0
°
至360
°
(以45
°
为单位)的黑亮度的平均值(b)为0.26至0.68。由此可预估黑亮度相对于极角度θ＝0
°
(a)而言，在从极角度θ＝40
°
、50
°
及60
°
的斜向观看时黑亮度会增加至2.7倍至7.6倍。另外，针对第三光学各向异性层的rth的范围为-80nm及-150nm的实施例4及5的情况，与上述相同地进行计算时，黑亮度的增加为3.2倍至10.0倍。由此可知，第三光学各向异性层的rth的范围优选为-130nm至-115nm，据此可进一步降低从斜向观看时的黑亮度。
[0197]
针对比较例1至3，以前述条件作图，结果显示于图16至18。将第三光学各向异性层的rth固定于-120nm并将该第三光学各向异性层配置于第二光学各向异性层之后或是第一光学各向异性层之前或是无该第三光学各向异性层的比较例1至3中，各别的极角度θ＝40
°
、50
°
及60
°
的黑亮度值，相比于实施例1至5的情况，皆显示了较大的值。另外，与前述相同地求得各极角度中的方位角的黑亮度的平均值(b)，在比较例1至2中为0.59至1.72，在比较例3中为1.27至3.88。由此可预估黑亮度相对于极角度θ＝0
°
(a)而言，在从极角度θ＝40
°
、50
°
及60
°
的斜向观看时的黑亮度，在比较例1至2中增加至6.3倍至18.2倍，在比较例3中增加至13.4倍至41.1倍。由此结果显示了实施例1至5的构成，相比于以往的比较例1至3，其视角特性提升。
[0198]
比较例4至6中，使用了具有下述rth值的第三光学各向异性层：具备具有该条件的相位差板的圆偏光板的显示体在最广角化时的rth值(比较例4：-174nm，比较例5：-209nm，及比较例6：-133nm)。与实施例1至5相同地，分别求出极角度θ＝40
°
、50
°
及60
°
的黑亮度值并作图，结果显示于图19至21。任一条件中，黑亮度值不仅相对于实施例1至5显示了较大的值，相对于比较例1至3也显示了较大的值，使用以往的cop系膜的比较例4至6的构成中，即使配置第三光学各向异性层，也无法达成广角化。
[0199]
[表2]
[0200][0201]
从以上的结果来看，本发明的圆偏光板的构成中，圆偏光板的宽频带化，不仅是可通过第三光学各向异性层的有无及其rth值的最优选化，也可通过选定第三光学各向异性层相对于第一光学各向异性层与第二光学各向异性层的配置，而相比于以往构成的圆偏光板进一步宽频带化。因此，根据本发明，例如，可在有机el显示装置等的黑屏中，得到从斜向观看时光线漏出少的黑屏。
[0202]
另外，本发明的相位差板中，为了进一步降低极角度0
°
中的黑亮度，也可具备具有最优选波长分散特性(意指相位差的波长相依性)的第一及第二光学各向异性层。相同地，第三光学各向异性层中，通过使该波长分散特性进行负的分散(逆波长分散)，可进一步降低从斜向观看时黑屏中的黑亮度。
[0203]
[产业上的可利用性]
[0204]
本技术可提供一种降低从斜向观看时黑屏中的着色或反射率的相位差板、具有该相位差板的圆偏光板、以及具备前述圆偏光板的液晶显示装置及有机el显示装置。例如，有机el显示装置，可提供更大范围的视角，因此可理想地用于显示装置的设置与观赏位置固定的车用等。另外，可提供仅以卷对卷的贴合即可制作圆偏光板的制造方法，因此也可对应大型显示装置用的圆偏光板的制造。
[0205]
附图标记说明
[0206]
101 本发明的相位差板
[0207]
102 第一光学各向异性层
[0208]
103 第二光学各向异性层
[0209]
104 第三光学各向异性层
[0210]
105 本发明的圆偏光板
[0211]
106 偏光元件(偏光板)
[0212]
107 扭转向列型液晶
[0213]
108 基材1(配向膜)
[0214]
109 基材2(配向膜)
[0215]
201 吸收轴方向(0
°
)
[0216]
202 摩擦方向(配向方向)(0
°
)
[0217]
203 扭转角方向(26
°
)
[0218]
204 摩擦方向(配向方向)(26
°
)
[0219]
205 扭转角方向(104
°
)
[0220]
206 表示与201平行。