[发明专利]光学补偿膜

说明书

本申请根据U.S.C.第35条第119款要求享有于2005年4月9日递交的日本专利申请No.2010-090063的优先权，在此以引用的方式结合其全部内容。

技术领域

本发明涉及光学补偿膜，使用所述光学补偿膜的集成有光学补偿膜的偏振板以及液晶显示装置。

背景技术

到目前为止，与CRT显示装置相比较，在沿倾斜方向观看液晶显示装置时，存在对比度降低、色调改变并且其视角特性不充分。因此，强烈期望视角特性的改善。液晶显示装置的视角特性主要由液晶单元的双折射对角度的依赖引起。例如，TN模式液晶显示装置有良好的显示响应速度和对比度以及高生产率，因而广泛用作包括诸如个人计算机和监视器的OA设备的各种装置的显示单元。然而，在TN模式液晶单元中，以相对于上下电极基板倾斜配向的方式设置液晶分子，并且因而存在视角依赖性变得更大的问题，例如，显示图像对比度取决于观看角度而改变以使图像区域上色(color)，从而降低了可视度。因此，强烈期望使用光学补偿膜补偿液晶单元的双折射(即，延迟)对角度的依赖性，以改善视角特性。

一种改善视角特性的方法是在TN模式液晶显示装置中使用倾斜配向类型光学补偿膜。已经报告的倾斜配向类型光学补偿膜的示例包括含有以倾斜配向方式设置在聚合物矩阵中的低分子液晶的光学补偿膜(日本专利No.2565644)以及其中将配向膜形成在支撑体上并且将碟型液晶以倾斜配向方式设置在配向膜上以聚合为碟型液晶的光学补偿膜(日本专利No.2802719)。然而，其中以倾斜配向方式设置液晶材料的上述TN模式光学补偿膜具有下列问题(日本专利申请特许公开No.2000-105315)。例如，要求液晶材料的选择(例如基于空气界面中的表面能量差容易以倾斜配向方式设置的液晶材料的选择)以及液晶材料的倾斜角度的控制(例如使用表面活性剂控制倾斜角度)。配向基板是必要的，并且因而使制造方法复杂。各种控制因素繁多，并且因而难以调节倾斜角度和延迟。

在要使用液晶材料时，难于以高精确度单独控制液晶分子。因此，考虑到膜，存在发生液晶分子的配向波动并且造成偏振取消(cancellation)，从而降低液晶面板的对比度的问题。

与VA模式或IPS模式液晶显示装置不同，TN模式液晶显示装置包括偏振板，考虑到特性，提供所述偏振板以使得偏振器的吸收轴相对于液晶面板的横向方向具有45°或者135°的方向。在偏振板的尺寸在高温或者低温环境和/或高湿度环境中改变时，由于尺寸改变，应力施加到光学补偿膜，并且因而会发生变形。因此，发生光泄露而使亮度在液晶面板的水平方向和垂直方向上不均匀。这是关于外观一致性的问题。

发明内容

本发明被提出用以解决上述的传统问题。本发明的主要目的在于提供一种使用非液晶聚合物材料的新颖的倾斜配向类型光学补偿膜，其不同于使用传统液晶材料的倾斜配向类型光学补偿膜。本发明的更具体的目的在于提供一种使用非液晶聚合物材料的新颖的倾斜配向类型光学补偿膜，用于改善TN模式、OCB模式或者ECB模式的液晶显示装置的视角特性。

根据本发明实施例的光学补偿膜包括：以倾斜配向方式设置的非液晶聚合物，其中所述光学补偿膜满足以下表达式(1)和(2)：

(1)3[nm]≤(nx-ny)×d；以及

(2)5°＜β，

其中，在作为三维坐标系的平面方向轴的X-轴和Y-轴彼此垂直并且将在厚度方向上与所述X-轴和所述Y-轴垂直的轴定义为Z-轴时，nx和ny分别表示在所述光学补偿膜的XY-平面中的最大折射率和最小折射率，d表示膜厚度[nm]，并且β表示在用于提供所述最小折射率ny的方向与在所述光学补偿膜的YZ-平面中用于提供最大折射率nb的方向之间形成的角度。

根据本发明另一实施例的光学补偿膜包括：以倾斜配向方式设置的非液晶聚合物，其中，在作为三维坐标系的平面方向轴的X-轴和Y-轴彼此垂直并且将在厚度方向上与所述X-轴和所述Y-轴垂直的轴定义为Z-轴时，所述光学补偿膜包括在不与所述光学补偿膜的XY-平面、YZ-平面和ZX-平面中的任一平面平行的平面中的两个光轴。

在优选实施例中，所述光学补偿膜具有在0.0001到0.02范围内的双折射率Δn。

在优选实施例中，所述光学补偿膜具有在1×10^-12m²/N到9×10^-11m²/N范围内的光弹性系数。