[发明专利]椭圆偏振片、椭圆偏振片的制造方法、液晶显示装置及电致发光显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及椭圆偏振片及其制造方法，所述椭圆偏振片由具有将扭曲向列定向结构或混合向列定向结构固定化了的液晶层的光学各向异性元件构成。本发明还涉及使用了上述椭圆偏振片的液晶显示装置及电致发光显示装置。

背景技术

液晶显示装置大致区分为可以以透射模式进行图像显示的透射型、可以以反射模式进行图像显示的反射型、可以以透射模式、反射模式两者进行图像显示的半透射反射型这3种，从其薄型轻量等特征来看，作为笔记本电脑、电视机等显示装置广泛普及。尤其是半透射反射型液晶显示装置采用兼备有反射型和透射型的显示方式，且根据周围的明亮度切换成任一种显示方式，由此，可以降低消费电力，同时在明处、暗处都可以进行明亮的显示，因此，多用于各种便携电子设备等。

液晶显示装置具有薄型轻量、低消费电力这样的优点，但现状为，在例如STN型液晶显示装置中不能实现完全的黑白显示，在TN型液晶显示装置中、尤其是透射模式中，由于液晶分子具有的折射率各向异性，因此，不能回避在从斜方向观察时显示对比度降低的、显示颜色变化、或灰度反转等视场角的问题，且期望其改善等显示性能优异的液晶显示装置还不能充分实现。

提出了几个用于改善STN型液晶显示装置的显示性能的方法，其一是在液晶显示装置的偏振片和液晶单元之间配置相位差薄膜的方法。该方法具有如下优点：只是在偏振片上贴合相位差薄膜而做成椭圆偏振片，不大幅度变更液晶显示装置的制造工序，可以简便地实施。但是，存在的问题在于，相位差薄膜和用于将其贴合的粘合剂层·粘接剂层的量厚度增加，在椭圆偏振片的制造工序中卷绕成辊时，每一辊的卷绕量变少，生产率变差的问题及最终产品的液晶面板的厚度增加的问题。

另外，由于由不同种的多层构成，因此，根据各层的热及湿度产生的伸缩行为的不同，有时在各种可靠性试验中产生偏振片和相位差薄膜的界面剥离等不良。目前，作为相位差薄膜，大部分使用将聚碳酸酯等进行了单轴拉伸定向的高分子薄膜，带状薄膜形态中的这些定向轴通常限于拉伸方向即MD方向。另一方面，由于偏振片也使用聚乙烯醇等单轴拉伸薄膜，因此，带状薄膜形态中的吸收轴通常限于MD方向。因此，由带状薄膜形态将偏振片和相位差薄膜连续贴合而制造椭圆偏振片的情况，限于偏振片的吸收轴和相位差薄膜的定向轴平行的特殊的情况。为了做成平行以外的轴配置，需要由带状薄膜切制成片状而使其贴合，从而还存在工序繁杂、生产率差的问题。而且，在进行了拉伸定向的相位差薄膜中，难以自由地控制高分子的定向，对光学特性的自由度有限制。如以上那样，偏振片的吸收轴和相位差薄膜的定向轴具有各种轴配置，相对于对光学性能优异的椭圆偏振片的要求，不能充分适应。

与此相对，在使用了液晶化合物的相位差薄膜中，与定向轴有关的限制变少，例如提出了使液晶性高分子定向固定化的光学各向异性元件(专利文献1及2)。而且，提出了由将扭曲向列定向结构固定化的液晶薄膜构成的1/4波长板(专利文献3及4)。

使用了这种液晶性高分子的情况下，定向轴角度可以任意地设定，因此，可以由带状薄膜形态连续贴合而制造各种椭圆偏振片。但是，如上所述，有时椭圆偏振片的厚度增加，产生在高温或高湿条件下偏振片和光学各向异性元件的界面剥离等不良。

另外，作为解决TN型液晶显示元件的视场角特性的方法，目前，在使用了TN模式(液晶的扭曲角90度)的透射型液晶显示装置中，完成了将光学补偿薄膜配置在液晶单元和上下偏振片之间的提案，且被实用化。

例如有将使碟状液晶进行了混合定向的光学补偿薄膜配置在液晶单元和上下偏振片之间的构成，另外将使液晶性高分子进行了混合向列定向的光学补偿薄膜配置在液晶单元和上下偏振片之间的构成等(专利文献5～7)。

另外，在半透射反射型液晶显示装置中，在透射模式中，在显示原理上需要将由1张或多张单轴性相位差薄膜和偏振片构成的圆偏振片配置在液晶单元的上下。

为了扩大该半透射反射型液晶显示装置的透射模式的视场角，提出了使用使配置在液晶单元和背光灯之间的圆偏振片进行向列混合定向的光学补偿薄膜的方法(专利文献8)。

在光学特性的高性能化方面，与sTN型液晶显示装置相同，如近年来大幅度普及的手机或便携式信息终端设备所代表的那样，薄型化.轻量化的期望也非常高涨。与其相伴，就用于显示装置的光学薄膜而言，也迫切期望薄型化·轻量化。因此，也正在进行更薄地制造高分子拉伸薄膜等的尝试，但由于光学特性或制造工序上的制约，因此存在如下问题：在使高分子拉伸薄膜变薄方面有界限，在层合而使用的情况下厚度变厚。