[发明专利]膜和膜的制造方法及其利用

说明书

技术领域

本发明涉及膜和膜的制造方法及其利用，还涉及不是膜的平面方向而是对膜的法线方向赋予高折射率的膜和膜的制造方法及其利用。

背景技术

液晶显示装置(以下也称为“LCD”)或有机电致发光(以下也称为“EL”)等平板显示装置(以下也称为“FPD”)与CRT比较，省空间和低电耗。因此，近年来FPD作为计算机、电视机、手机、汽车导航仪或便携式信息终端的画面得到广泛普及。

为了防反射、扩大视角，FPD通常使用各种光学膜。例如有：将折射率不同的光学膜层制成多层、通过光的干涉效果使表面反射率降低的防反射(以下称为“AR”)膜等防反射膜；只有特定振动方向的光可以透过、而阻断其它光的偏振膜；光学色补偿STN方式或TN方式等的LCD的干涉色的相位差膜，将偏振膜和相位差膜一体化得到的椭圆偏振膜，以及LCD视角扩大的视角扩大膜等。

FPD中使用的光学膜所要求的特性不只是根据上述功能而不同，也根据所采用的FPD的种类而不同。例如，LCD中，以为了表现宽视角而具备的光学补偿膜为例进行以下说明。LCD中，人们提出了VA模式、TN模式、IPS模式等各种液晶驱动方式。这些各驱动方式的LCD中，为了表现宽视角而具备的光学补偿膜要求有各种不同的特性。

具体来说，在VA模式的LCD中，可以通过在平面方向上改变折射率的拉伸膜进行光学补偿。上述拉伸膜可以使用以往用作赋予光学补偿效果的相位差膜的膜。上述拉伸膜例如可通过将聚乙烯醇或聚碳酸酯等膜拉伸获得。

在TN模式的LCD中，为了表现宽视角，优选使用在倾斜方向改变折射率的光学膜。上述膜例如有富士写真フイルム(株)的WVフイルム(商品名)或新日本石油(株)的NHフイルム(商品名)等。这些膜不是拉伸膜，而是利用液晶分子的倾斜取向的光学补偿膜。上述液晶分子使用在取向膜界面上水平取向、在空气界面垂直取向的倾斜取向液晶分子。由此，所得到的膜是折射率在倾斜方向上变化的膜。

IPS模式的LCD中，为了表现宽视角，必须是使折射率在膜的平面方向变化小、使折射率在法线方向变化的光学补偿膜。换言之，必须是可将光学各向异性层的倾角、即所谓的折射率椭圆体控制在法线方向的膜。

但是，上述拉伸膜可以使折射率在膜的平面方向增加，但是无法使折射率在膜的法线方向增加。例如，在聚碳酸酯膜等中，可以使折射率在拉伸方向增加，但是无法使折射率在膜的法线方向增加。因此，上述拉伸膜在VA模式的LCD中可以实现宽视角，但无法实现TN模式、IPS模式的LCD的宽视角。

为利用上述液晶分子的光学补偿膜时，为了使液晶分子取向而实施摩擦处理。因此，液晶分子在取向膜界面水平取向。因此，使用在取向膜界面水平取向、在空气界面水平或垂直取向的液晶分子时，所得光学补偿膜是水平取向或倾斜取向。因此，如上所述，可以在TN模式的LCD的宽视野方面使用，但无法在IPS模式的LCD中使用。

如上所述，在VA模式或TN模式的LCD中使用的光学补偿膜无法用于实现IPS模式LCD的宽视角。因此，人们对于可应对IPS模式LCD的宽视野的光学补偿膜提出了几种方案。

具体来说，专利文献1中公开：使用长链烷基型树枝状高分子衍生物(dendrimer)形成垂直取向膜，在该垂直取向膜上涂布聚合性液晶化合物，由此使上述液晶化合物同回归取向的同回归取向液晶膜。还记载，上述聚合性液晶化合物是具有例如丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基等作为聚合性官能团的液晶性化合物，液晶性化合物在室温下常使用向列液晶性的材料。并且记载，这里所使用的向列液晶材料与光聚合引发剂一起涂布在取向膜上，可以形成同回归取向液晶层。

专利文献2中公开了：在未设有垂直取向膜的基板上涂布侧链型液晶聚合物，再使该液晶聚合物在液晶状态下同回归取向后，在以保持该取向状态的状态进行固定而得到的同回归取向液晶膜。还记载：上述侧链型液晶聚合物含有具液晶性链段的单体单元，所述液晶性链段含有含液晶性链段侧链的单体单元(a)和含非液晶性链段侧链的单体单元(b)。

专利文献3中公开了具有具透光性的基材和在该基材上形成的第1双折射率层的光学元件。还公开：上述第1双折射率层由将含有偶联剂的、分子形状为棒状的聚合性液晶同回归取向得到的交联高分子形成。进一步记载，该光学元件中，上述交联高分子具有以下结构：分子形状为棒状的聚合性液晶以保持同回归取向的状态进行立体交联。