[发明专利]膜、膜的制造方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种膜、膜的制造方法及其用途。具体涉及一种使折射率在相对于膜平面倾斜的方向上变化的膜、膜的制造方法及其用途。

背景技术

与CRT相比，液晶显示装置(以下还称为“LCD”)和有机电致发光(以下还称为“EL”)等平板显示装置(以下还称为“FPD”)节约空间而且耗电低。因此，近年来，FPD作为电脑、电视、手机、汽车导航或移动信息终端的画面而广泛普及。

通常，FPD中为了防止反射、扩大视角等而使用各种光学膜。作为上述光学膜，例如可列举：使折射率不同的光学薄膜层多层化而通过光的干涉效果使表面的反射率降低的抗反射(以下也称为“AR”)膜等防反射膜、仅使特定振动方向的光透过而阻断其他光的偏振膜、对STN方式和TN方式等的LCD干涉色进行光学色补偿的相位差膜(位相差フイルム)、将偏振膜和相位差膜一体化的椭圆偏振膜、以及扩大LCD视角的视角扩大膜等。

另外，FPD中使用的光学膜，也根据所适用的FPD种类不同而不同。例如，在LCD中表现广视角的光学补偿膜的情况下，根据LCD的驱动方式不同而不同。

具体来说，VA模式的LCD中，可以使用折射率在平面方向上变化的延伸膜来进行光学补偿。作为上述延伸膜，可使用以往一直用作赋予光学补偿效果的相位差膜的膜。上述延伸膜，例如，可以通过拉伸聚乙烯醇或聚碳酸酯等膜而获得。

另一方面，在TN模式的LCD中，为了实现广视角，优选使用折射率在斜方向上变化的光学膜。作为这样的膜，例如，可列举：WV膜(商品名，富士照片film株式会社制造)、NH膜(商品名，新日本石油株式会社制造)等。这些膜不是延伸膜，而是利用液晶分子的倾斜取向的光学补偿膜。作为上述液晶分子，可以使用在取向膜界面上水平取向、在空气界面上垂直取向的倾斜取向液晶分子。如此，获得的膜成为折射率在斜向上变化的膜。

其他，作为涉及折射率在斜向上变化的光学膜的技术，可列举专利文献1和2中公开的技术。具体来说，在专利文献1中，公开了一种液晶性高分子膜，其中，在取向用的基板上，首先均匀涂布液晶性高分子聚合物，然后在聚合物的液晶温度下进行热处理使之倾斜取向后，冷却并固定倾斜取向状态。另外，记载了该液晶性高分子膜的优选倾斜角为5°～85°的范围。

另外，在专利文献2中公开了，具有氧杂环丁基(オキセタニル基)的盘状(Discotic)液晶性化合物，将液晶状态形成的取向状态通过光和/或热而交联固定的光学膜。记载了上述盘状液晶性化合物的取向优选为混合取向。

专利文献1：日本特开平7-20434号公报(平成7(1995)年1月24日公开)

专利文献2：日本特开2004-109381号公报(平成16(2004)年4月8日公开)

发明内容

然而，如上所述，以WV膜为代表的折射率在斜向上变化的膜，是利用在水平取向膜和取向膜界面上水平取向、在空气界面上垂直取向的倾斜取向液晶分子来制造的。因此，虽然折射率可以在斜向上变化，但却不能随意控制折射率变化最大的方向(折射率椭圆体的倾斜角)。通常，为了实现液晶面板的广视角化，即使是相同液晶的驱动方式，对每个液晶面板进行光学补偿的程度也不同。但是，在这些膜中，由于不能随意控制折射率椭圆体(refractive index ellipsoid)的倾斜角，因此无法达到与液晶面板匹配的足够的光学补偿。

对于专利文献1的液晶性高分子膜，其液晶性分子的取向被控制在较宽的范围内。但是，上述液晶性高分子膜的制造中使用了液晶性高分子的聚合物。因此，对于如此处公开的液晶聚合物，为了使该液晶性高分子在单区域倾斜取向，需要使液晶聚合物处于液晶状态，在液晶取向工序中需要用高温加热。因此，需要选择耐受其加热处理的基板。即，在专利文献2的技术中，存在不能使用耐热性低的基板的问题。另外，由于流动性随着温度升高而增加，会产生与基板的粘着性降低、或者由于残留应力而使光学各向异性显著降低的问题。

专利文献2的光学膜中，使用了倾斜取向(混合取向)的液晶化合物。在使用这样的倾斜取向的液晶化合物时，需要改变所用的液晶化合物来控制倾斜角。但是，一般难以进行使用何种液晶化合物会形成何种倾斜角的倾斜角的预测。另外，对可合成的液晶化合物也有限制。因此，存在很难制造所需倾斜角的光学膜的问题。另外，液晶化合物的倾斜角也可以通过添加物等而控制，这种情况下，也必须考虑到光学各向异性层中的添加物的双折射率。因此，即使使用这种方法也很难控制倾斜角。

这样，以往可适用于TN模式的广视角化的光学补偿膜存在各种各样的问题，期待开发出更合适的光学补偿膜。