[发明专利]各向异性色素膜的制造方法、通过该制造方法所制造的各向异性色素膜、包含该各向异性色素膜的光学元件以及包含该光学元件的液晶元件

说明书

技术领域

本发明涉及使用压模的各向异性色素膜的制造方法、通过该制造方法所制造的各向异性色素膜、包含该各向异性色素膜的光学元件以及包含该光学元件的液晶元件。

背景技术

液晶显示器(LCD)中，采用用于控制显示中的旋光性和双折射性的直线偏光膜和圆偏光膜。另外，有机EL显示器等发光型显示元件和触摸面板等输入输出元件中，也使用用于防止外部光反射的圆偏光膜。

这些偏光膜(以下，也存在称为“各向异性色素膜”的情况)的形成技术存在以下两种方法：在聚乙烯醇等高分子膜中浸渍二色性物质(碘或色素)并进行延伸的方法(以下，存在称为“延伸法”的情况)；涂布液晶性色素而进行制作的方法(以下，也存在称为“涂布法”的情况)。延伸法中，偏光膜成形需要进行如上所述的复杂工序，并且为了使偏光膜作为LCD光学元件(偏光元件)使用，需要在玻璃基板上粘着偏光膜的工序。另外，不仅需要偏光膜的制造，而且还需要粘着剂和粘着工序技术，因此，通常成本高。另一方面，涂布法中，仅为在玻璃基板等直接涂布液晶性色素的工序，因此，能简便地使偏光膜变薄，通常成本低。

作为涂布法，例如，为了抑制膜厚不均或涂布条纹的产生和提高涂布速度，公开了采用Free span法连续制造偏光膜的方法(例如，参照专利文献1)。另外，为了提高偏光膜的二色比和膜均匀性，公开了将涂布液的粘度设为特定值以下的方案(参照专利文献2)。此外，为了提高偏光膜的二色比，公开了增加涂布速度的方案(参照专利文献3)。

另一方面，为了在基材膜上涂布包含聚合物的高粘度涂布液并形成无不良外观的均匀膜厚的覆盖膜，公开了将模头涂布机(Die Coater)中涂布前侧的气氛减压的方法(参照专利文献4)。

另外，作为滤色器用途，为了在玻璃等硬基板上易于吐出并形成均匀膜厚，公开了采用特定形状的模头涂布机(参照专利文献5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-61755号公报

专利文献2：日本专利特开2007-93938号公报

专利文献3：国际公开第2009/022494号小册子

专利文献4：日本专利特开2008-714号公报

专利文献5：日本专利特开平9-131559号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述专利文献1～5中，为了提高各向异性色素膜的偏振性能等，尚未对用模头涂布机来涂布各向异性色素膜形成用组合物时所使用的模头形状和各向异性色素膜形成用组合物的粘度等的制造方法进行研究。

作为提高偏振膜的偏光性能方法，可举出专利文献2和3中的方法，但偏振性能的提高并不充分。此外，本发明人发现，按照专利文献3那样对涂布速度进行加速时，易于产生液体断流，并容易发生涂布缺陷

另一方面，专利文献4中公开了使用模头涂布机的涂布方法，且在专利文献5中公开了模头的形状。然而，其作为适用各向异性色素膜用途以外的方法而被公开，并未研究关于各向异性色素膜所特有的问题，因而，在各向异性色素膜的制造方法中转用专利文献4和5是困难的。此外，专利文献1和4所公开的方法中，仅能使用连续涂布法，而不能适用单张式涂布法。

本发明的课题在于提供以下的各向异性色素膜制造方法：

在涂布各向异性色素膜形成用组合物时，能得到偏光性能优良且能抑制膜厚不均或涂布条纹的产生的均匀涂布膜，并能使用具有特定形状模唇的模头和特定各向异性色素膜形成用组合物。

解决问题的手段

为了通过后述的湿式成膜法来得到各向异性色素膜，需要使各向异性色素膜形成用组合物中所含的色素缔合而成的色素柱进行取向。然而，由于存在各向异性色素膜形成用组合物特有的流动性、取向性等特性，仅仅使用模头涂布机，无法得到各向异性色素的高流动取向性。

通常，使用模头涂布机进行薄膜涂布时，已知通过使位于前行方向相反侧的后模唇(以下，也存在以下游侧模唇表示的情况)的下端面的沿前行方向的长度大于位于前行方向侧的前模唇(以下，也存在以上游侧模唇表示的情况)的下端面的沿前行方向的长度，可以增强与基板界面的剪切力。另一方面，众所周知，涂布时的后模唇的积液(以下，存在将后或前模唇的积液表示为涂布液珠的情况)会产生由循环流动所引起的漩涡。

根据本发明人的研究，由循环流动所引起的漩涡会搅乱由与基板界面的剪切力所引起的各向异性色素膜形成用组合物的取向，因此，即使延长后模唇的长度，与其说是不能促进由剪切力所引起的取向，不如说是具有阻碍的倾向。