[发明专利]光学补偿膜和相位差膜

说明书

技术领域

本发明涉及膜厚度方向的折射率大、膜面内相位差大、波长依赖性小等，光学特性优异，并且对液晶显示器的对比度或视角特性的改善有效的光学补偿膜和相位差膜。

技术背景

液晶显示器作为多媒体社会中最重要的显示设备，从携带电话到计算机用监视器、笔记本电脑、电视在广泛地使用。为了提高显示特性，液晶显示器使用了许多光学膜。尤其是相位差膜，发挥着从正面或斜向观看时提高对比度、补偿色调等很大的作用。作为以往的相位差膜，使用聚碳酸酯或环状聚烯烃，但这些高分子均为具有正的双折射的高分子。这里，如以下所述地定义双折射的正负。

采用拉伸等进行分子取向的高分子膜的光学各向异性可以使用图1所示的折射率椭圆体表示。这里，把拉伸膜时的膜面内的进相轴方向的折射率表示为nx，把与其垂直的膜面内方向的折射率表示为ny，把膜面外的垂直方向的折射率表示为nz。再者，所谓进相轴，是膜面内的折射率低的轴方向。

另外，所谓负的双折射，是拉伸方向成为进相轴方向的双折射，所谓正的双折射，是与拉伸方向垂直的方向成为进相轴方向的双折射。

即，具有负的双折射的高分子在单向拉伸时，拉伸轴方向的折射率小(进相轴：拉伸方向)、具有正的双折射的高分子单向拉伸时，与拉伸轴方向垂直的轴方向的折射率小(进相轴：与拉伸方向垂直的方向)。

另外，膜面内相位差(Re)可以用以下值表示：与进相轴方向垂直的膜面内方向的折射率(ny)-膜面内的进相轴方向的折射率(nx)，再乘以膜厚度得到的值。

许多高分子具有正的双折射。作为具有负的双折射的高分子，有丙烯酸类树脂或聚苯乙烯，但丙烯酸树脂的相位差的表现性小，作为光学补偿膜的特性不充分。聚苯乙烯存在以下问题：在室温区域的光弹性模量大，仅以微小的应力就可以使相位差发生变化等相位差的稳定性的问题，相位差的波长依赖性大这样的光学特性上的问题，还有耐热低这样的实用上的问题，因此，目前没有使用。

这里，所谓相位差的波长依赖性，是指相位差由于测定波长而发生变化。可以用在波长450nm处测定的相位差(R450)与波长550nm处测定的相位差(R550)的比R450/R550来表示。通常，芳香族结构的高分子的该R450/R550变大的趋势大，在低波长区域的对比度或视场角特性降低。

显示负的双折射的高分子的拉伸膜由于膜厚度方向的折射率高，成为以往所没有的光学补偿膜，因此，可以用作例如超扭曲向列型液晶(STN-LCD)或垂直取向型液晶(VA-LCD)、面内取向型液晶(IPS-LCD)、反射型液晶显示器、半透过型液晶显示器等的用于补偿显示器视角特性的光学补偿膜或用于补偿偏振片视角的光学补偿膜，市场对具有负的双折射的光学补偿膜的需求大。提出了使用具有正的双折射的高分子提高膜厚度方向折射率来制造膜的方法。其中之一是一种处理方法，该方法包括，在高分子膜的一面或两面粘接热收缩性膜，对该叠层体进行加热拉伸处理，对高分子膜的厚度方向施加收缩力(例如，参照专利文献1～3)。另外，提出了边对高分子膜施加电场，边对面内进行单向拉伸的方法(例如参照专利文献4)。还提出了由具有负的光学各向异性的微粒与透明性高分子构成的相位差膜(例如参照专利文献5)。提出了涂布液晶性高分子膜，使之轴向极面垂直(homeo tropic)取向的光学补偿膜或光学补偿层(例如参照专利文献6)。又提出了涂布聚乙烯基萘或聚乙烯基联苯等芳香族聚合物的光学补偿膜(例如参照专利文献7，非专利文献1)。

此外，还提出了使用聚乙烯基咔唑类高分子的光学膜(例如，参照专利文献8)。

提出了有关使用富马酸二酯类树脂、交联富马酸二酯类树脂的显示器用塑料基板、光学膜、相位差膜的方案(例如参见专利文献9，10)。

专利文献1：专利2818983号公报

专利文献2：特开平05-297223号公报

专利文献3：特开平05-323120号公报

专利文献4：特开平06-088909号公报

专利文献5：特开2005-156862号公报

专利文献6：特开2002-333524号公报

专利文献7：特开2006-221116号公报

专利文献8：特开2001-91746号公报

专利文献9：特开2005-97544号公报

专利文献10：特开2006-249318号公报

非专利文献1：日本流变学学会志，vol.22，No.2，pp129-134(1994)

发明内容

发明要解决的问题