[发明专利]由纤维素衍生物得到的相位差膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种相位差膜及使用该膜的偏光板、图像显示装置，其中所述相位差膜，通过C5至C20脂肪族酰基取代的纤维素衍生物的双轴拉伸而获得，且具有膜法线方向的折射率比快轴方向的折射率小的光学二轴性。

背景技术

液晶显示装置广泛用于手机或PDA(个人数字助理，PersonalDigital Assistance)的移动用途或要求耐久性的汽车导航用监控器、大画面的家庭用电视等。其中，关于要求所谓高对比度或高视野角的高显示品质的用途，可以使用扭转向列型(TFT-TN模式)液晶显示装置。

然而，TFT-TN模式原理上具有视角不佳的缺点。因此，从斜角观察时，会引起对比度降低或色调反转。因此要求替代TFT-TN模式的新型液晶模式，其中之一为垂直取向的向列型(VA模式)液晶显示装置。VA模式是可以表现广视角特性的显示模式，因此，在家庭用电视等中已经广泛采用，最近也采用在手机或数码相机的显示器等小型液晶显示装置中。

即使在VA模式中，也可以在视角补偿上使用与其它液晶显示方式相同的相位差膜，具有二个补偿的要素。第一为从斜角观察液晶显示装置时，因2片偏光板的吸收轴在外观上变成非直交而造成的所谓偏光板漏光的补偿。为了该补偿，通常使用称为正的A板(A-plate)及正的C板(C-plate)的相位差膜。

第二为从斜角观察VA晶盒时，液晶分子的双折射增加，在黑屏显示时造成由晶盒引起的泄光，由于对比度降低，因此为必要的补偿。为了补偿垂直取向的液晶的双折射，需要称为负的C板的相位差膜。负的C板可由相位差膜的层压而简单获得，然而，使用粘合剂等使多数膜与晶盒贴合时，则由于折射率差而产生界面反射，存在对比度整体降低、发生干扰斑点的问题。通过进一步使用多个相位差膜，生产成本显著提升，为了不过是光学材料的一部分的相位差膜，而不得不需要多额的投资。另外，贴合步骤增加，不可避免成品率降低。关于正的A板、负的C板等用语在下述专利文献1中进行说明。

专利文献1中，通过将正的A板与负的C板以特定波长色散的组合进行层压的补偿方法，可以实现高对比度、无干扰斑点、色再现性好的VA模式。但是，由于使用多片补偿用相位差膜，因此对于上述因使用多个相位差膜而产生的问题点没有根本性地解决。

在专利文献2中提出了改为拉伸双折射膜，使用含有取向为特殊方向的圆盘状化合物的相位差膜，补偿VA模式的方法。该方法由于可以复杂地控制液晶的取向，使精密的晶盒补偿成为可能。然而，通常圆盘状化合物或含该化合物的加工品的价格非常高，在要求低成本及高性能化并存的相位差膜市场中，存在成本方面的问题。

专利文献3公开了将降冰片烯类的环状烯烃类高分子拉伸，通过1片相位差膜而满足需要的光学特性，获得视角补偿用相位差膜的方法。然而，在强烈希望液晶显示用材料薄型化及轻量化的现状中，存在以下的问题点。

由于与相位差膜组合的偏光元件包括含有二色性色素且单轴拉伸而成的聚乙烯醇膜，非常脆，对于温度或水分的耐久性差，因此以三乙酰基纤维素等保护膜从两面挟持。附有该保护膜的偏光元件称为偏光膜。专利文献3的相位差膜是使用粘合剂与偏光膜贴合在一起而形成。在此，例如替代保护膜，如果可以直接在偏光元件上胶粘相位差膜，则获得保护膜一层份量的薄型化、相位差膜一体型的偏光膜。但是，降冰片烯类等环状烯烃类高分子膜缺乏与偏光元件的胶粘性，在维持高耐久性的状况下不容易一体化。

作为可以与偏光元件一体化的相位差膜材料，为纤维素类聚合物。保护膜常使用的三乙酰基纤维素，已知将膜表面进行皂化处理后使用聚乙烯醇类胶粘剂，可与偏光元件进行胶粘。专利文献4中公开了使用一片酰化纤维素膜，尤其是乙酸纤维素或丙酸纤维素，制作偏光元件一体型的相位差膜，补偿VA晶盒的方法。另外，在专利文献5中特别公开了使用乙酸丙酸纤维素，以一片补偿VA晶盒的方法。

另外，专利文献6中公开了通过碳原子数5至20的脂肪族酰基(A)取代羟基的纤维素衍生物单轴拉伸而成的相位差膜，但对于VA模式显示装置的视角特性的改善效果并不充分。

专利文献1：日本特开2004-326089号公报

专利文献2：日本专利第2866372号公报

专利文献3：日本特开平11-95208号公报

专利文献4：日本特开2005-134863号公报

专利文献5：日本特开2004-133171号公报

专利文献6：WO2005/022215号公报

发明内容