[发明专利]透明聚合物薄膜、使用了该薄膜的光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及耐湿性优良、光学各向异性小、可以直接贴合到偏振膜上的透明聚合物薄膜，并且还涉及使用了该透明聚合物薄膜的光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置。

背景技术

在卤化银照相感光材料、相位差板、偏振片和图像显示装置中，使用以纤维素酯、聚酯、聚碳酸酯、环烯烃聚合物、乙烯基聚合物、以及聚酰亚胺等为代表的聚合物薄膜。由于能够从这些聚合物制造在平面性和均一性方面更优良的薄膜，因此被广泛用作光学用途的薄膜。

其中，由于纤维素酯薄膜具有适宜的透湿率，因此可以与最常见的由聚乙烯醇(PVA)/碘制成的偏振薄膜以联机(on-line)方式直接贴合。因此，纤维素酰化物，特别是纤维素乙酸酯被广泛用作偏振片的保护薄膜。偏振片的保护薄膜必须具有良好的光学各向同性，特别是设置在偏振薄膜和液晶单元之间的保护薄膜的光学特性对液晶显示装置的可见性(视觉辨认度)具有很大的影响。

另一方面，随着近年来的视角广角化，也要求不断提高相位差的补偿性，同时还要求设置在偏振薄膜和液晶单元之间的薄膜的相位差没有变化。即，要求无论视角如何延迟均小的薄膜，换言之，即要求面内方向的延迟值(Re；以下简单称为“Re”)和膜厚方向的延迟值(Rth；以下简单称为“Rth”)均小的薄膜，要求这些延迟值无论波长和测定环境引如何，均没有变化。但是，对于现有的纤维素乙酸酯薄膜来说，存在下述问题：不易实现无论视角如何延迟均小的薄膜，以及随着测定环境、特别是湿度环境的不同而引起Rth较大地变化。

作为无论视角如何延迟均小的薄膜，提出了由聚碳酸酯或环烯烃聚合物制成的薄膜(参阅例如特开2001—318233号公报和特开2002—328233号公报)。这些薄膜例如以ZEONOR(日本ZEO公司制造)和ARTON(JSR公司制造)等品牌市售。但是，由于这些薄膜的透湿率低，因而不能像纤维素乙酸酯那样直接贴合作为偏振薄膜的保护薄膜。

因此，需要具有适当的透湿率、且无论波长和测定环境引如何Re和Rth均小的薄膜。

另外，当将透明聚合物薄膜用于光学补偿薄膜、光学补偿薄膜的支持体、偏振片的保护薄膜、以及液晶显示装置之类的光学用途时，对其光学各向异性的控制在决定显示装置的性能(例如可见性)方面是非常重要的因素。因此，对透明聚合物薄膜的光学各向异性进行适当的控制是重要的，对此，通常来说对面内方向的延迟(Re)的控制是容易的，而对厚度方向的延迟(Rth)的控制是困难的。

因为能够制造特别优良的光学薄膜，所以最常采用溶液流延制膜法。但是，在上述溶液流延制膜法中，在制膜过程中必然会向膜厚方向施加压缩力，因此非常难以制造厚度方向的延迟小的薄膜。

另外，在使用溶液制膜法制造光学薄膜的情况下，在制膜过程或搬送过程中也有时对料片(web)施加力，因此难以制造延迟小的薄膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有适当的透湿率、且无论波长和测定环境如何Re和Rth均小的透明聚合物薄膜。另外，本发明的目的还在于提供一种能够发挥良好的光学性能的偏振片以及使用该偏振片的可靠性高的液晶显示装置，其中在该偏振片中，将本发明的透明聚合物薄膜与偏振膜直接贴合作为光学补偿薄膜、光学补偿薄膜的支持体或偏振片的保护薄膜。

上述问题是通过如下手段解决的。

(1)一种透明聚合物薄膜，其满足下述式(I)～(III)中的全部，且在40℃、相对湿度为90％时的透湿率以换算成膜厚80μm计为500g/(m²·天)以上，

式(I)：Re<5、且|Rth|<20

式(II)：|Re(700)—Re(400)|<5，且

        |Rth(700)—Rth(400)|<20

式(III)：|Re(10％)—Re(80％)|<5，且

         |Rth(10％)—Rth(80％)|<15

式中，Re和Rth分别表示测定波长为632.8nm时的面内方向和膜厚方向的延迟值(单位：nm)，Re(λ)和Rth(λ)分别表示波长为λ(单位：nm)时的面内方向和膜厚方向的延迟值(单位：nm)，Re(H％)和Rth(H％)分别表示相对湿度为H(单位：％)且测定波长为632.8nm时的面内方向和膜厚方向的延迟值(单位：nm)。

(2)一种光学补偿薄膜，其是在(1)中所述的透明聚合物薄膜上设置0≤Re≤200、且|Rth|≤400nm的光学各向异性层而成。