[发明专利]透明聚合物薄膜及其制备方法、包含所述薄膜的延迟薄膜、偏振器和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有光学各向异性并能够直接粘合到偏振薄膜上的透明聚合物薄膜及其制备方法，并且本发明还提供包含所述透明聚合物薄膜的延迟薄膜、偏振器和液晶显示装置。

背景技术

以纤维素酯、聚酯、聚碳酸酯、环烯烃聚合物、乙烯基聚合物或聚酰亚胺等为代表的聚合物薄膜用于卤化银照相感光材料、延迟薄膜、偏振器和图像显示装置中。由于能够从这些聚合物制造在表面光滑性和均一性方面更优良的薄膜，因此它们被广泛用于光学薄膜。

其中，具有适宜的透湿性的纤维素酯薄膜能够以联机(on-line)方式直接粘合至由聚乙烯醇(PVA)/碘制成的最常用的偏振薄膜。因此，纤维素酰化物，特别是纤维素乙酸酯被广泛用作偏振器的保护薄膜。

另一方面，当透明聚合物薄膜用于光学用途时，例如在延迟薄膜中用作延迟薄膜的支撑体，用于偏振器和液晶显示装置的保护薄膜，控制它们的光学各向异性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。随着近年来要求液晶显示装置的视角广角化，也要求提高这些装置的延迟补偿，对此，需要合适地控制置于偏振薄膜和液晶单元之间的延迟薄膜的面内延迟值Re(以下简称为“Re”)和厚度方向的延迟值Rth(以下简称为“Rth”)。特别地，由于具有负的Rth和满足Rth/Re≥-0.39的透明聚合物薄膜不易于制备，因此理想的是以简化的方式进行制备。

对于制备具有负的Rth的透明聚合物薄膜，公开了在作为支撑体的各向同性透明聚合物薄膜上形成垂直取向的液晶层的方法(例如，参见JP-A-6-331826)，但是该方法存在问题，在于其制备过程复杂并且取向的可生产性差。

对于制备具有负的Rth的透明聚合物薄膜，还公开了利用具有高的乙酰基取代度的纤维素酯薄膜的方法(例如，参见JP-A-2005-120352)。该方法可以得到具有合适的透湿性的薄膜，但是其问题在于需要大量的能量以溶解该聚合物，并且Re表达不充分。

此外，对于制备具有Rth/Re≥-0.5的透明聚合物薄膜，公开了一种连续制备方法，其中将透明聚合物薄膜与热可收缩的薄膜粘合并经受热和拉伸处理(例如，参见JP-A-5-157911，JP-A-2000-231016)。但是，该方法的问题在于在实施该方法中消耗大量的热可收缩薄膜，另外，所获得薄膜的质量发生改变。对于具有高的弹性模量的聚合物，如纤维素酯，这一问题尤其明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有适当的透湿性、负的Rth、Rth/Re≥-0.39以及光学均匀性的透明聚合物薄膜及其制备方法。本发明的目的还在于提供包含本发明的透明聚合物薄膜的延迟薄膜；通过将本发明的透明聚合物薄膜直接粘合至偏振薄膜作为延迟薄膜、延迟薄膜的支撑体或偏振器的保护薄膜而能够显示优异的光学性能的偏振器。另外，本发明还提供包含所述偏振器的具有高的可靠性的液晶显示装置。

上述问题可以通过如下手段解决。

(1)透明聚合物薄膜的制备方法，其包括拉伸Rth＜0的聚合物薄膜以使得ΔRth＞0：

ΔRth＝[拉伸后的Rth]-[拉伸前的Rth]，

其中，Rth是厚度方向的延迟值(单位：nm)。

(2)如(1)所述的透明聚合物薄膜的制备方法，其中，拉伸后的聚合物薄膜在40℃和相对湿度90％下具有的透湿性至少为100g/(m²·天)。

(3)如(1)或(2)所述的透明聚合物薄膜的制备方法，其中，在至少(Tg+60)℃的温度下热处理聚合物薄膜然后冷却之后，在冷却温度或更高的温度下进行所述拉伸(其中，Tg是所述聚合物薄膜的玻璃化转变温度)。

(4)如(1)-(3)任一项所述的透明聚合物薄膜的制备方法，其中，所述聚合物薄膜是纤维素酰化物薄膜。

(5)如(4)所述的透明聚合物薄膜的制备方法，其中，在200℃或更高下热处理所述薄膜然后冷却之后，在冷却温度或更高的温度下进行所述拉伸。

(6)如(3)或(5)所述的透明聚合物薄膜的制备方法，其中，所述热处理温度和所述拉伸温度之间的差别至少是1℃。

(7)如(3)、(5)或(6)所述的透明聚合物薄膜的制备方法，其中，所述拉伸温度低于所述热处理温度。

(8)如(3)、(5)-(7)任一项所述的透明聚合物薄膜的制备方法，其中，所述热处理是加热下在传输方向夹持所述薄膜的两个或多个装置之间进行的热处理。

(9)如(3)、(5)-(8)任一项所述的透明聚合物薄膜的制备方法，其中，所述冷却温度比所述热处理温度至少低50℃。