[发明专利]相位差膜用富马酸二酯类树脂以及由该树脂制成的相位差膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种富马酸二酯类树脂、以及由该树脂制成的相位差膜，所述富马酸二酯类树脂适于光学特性优异的相位差膜，所述光学特性包括在薄膜中也具有高的面外相位差、以及波长依赖性等。特别是，本发明涉及一种适于液晶显示元件用相位差膜的富马酸二酯类树脂、以及由该树脂制成的相位差膜。

背景技术

液晶显示器作为多媒体社会中最为重要的显示设备，已被广泛应用于手机直至计算机用显示器、笔记本电脑用显示器及电视机。为了提高显示特性，在液晶显示器中使用了大量的光学膜，尤其是相位差膜，起到较大作用，包括从正面或斜向观看时的对比度的提高、色调的补偿等。现有的相位差膜使用的是聚碳酸酯、环状聚烯烃，这些高分子均为具有正的双折射的高分子。其中，双折射正负的定义如下所述。

对于通过拉伸等发生了分子取向的高分子膜而言，其光学各向异性可以用图1所示的折射率椭圆体表示。其中，将对膜进行拉伸时膜面内的快轴方向的折射率表示为nx、与该快轴方向垂直的膜面内方向的折射率表示为ny、膜的厚度方向的折射率表示为nz。需要说明的是，所述快轴，指的是膜面内折射率低的轴方向。

另外，所述负的双折射，是拉伸方向为快轴方向的双折射，所述正的双折射，是与拉伸方向垂直的方向为快轴方向的双折射。

也就是说，在具有负的双折射的高分子的单向拉伸中，拉伸轴方向的折射率小(快轴：拉伸方向)，在具有正的双折射的高分子的单向拉伸中，与拉伸轴垂直的轴方向的折射率小(快轴：与拉伸方向垂直的方向)。

许多高分子具有正的双折射。作为具有负的双折射的高分子，包括丙烯酸树脂、聚苯乙烯，但丙烯酸树脂的相位差小，作为相位差膜的特性不充分。就聚苯乙烯而言，由于其在恒温区域的光弹性系数大，因此存在相位差在极小的应力作用下发生改变等相位差稳定性的问题、相位差的波长依赖性大这样的光学特性上的问题、以及耐热性低这样的实用上的问题，目前未被使用。

这里，所述相位差的波长依赖性，指的是相位差依赖于测定波长而变化的性质，可以以在波长450nm下测定的相位差(R450)和在波长550nm下测定的相位差(R550)的比(R450/R550)表示。通常，就芳香族结构的高分子而言，该(R450/R550)变大的倾向强，在低波长区域的对比度及视场角特性降低。

对于显示负的双折射的高分子的拉伸膜而言，由于膜厚度方向的折射率高，是目前没有的相位差膜，因此，作为例如超扭曲向列型液晶显示器(STN-LCD)、垂直取向型液晶显示器(VA-LCD)、面内取向型液晶显示器(IPS-LCD)、反射型液晶显示器(反射型LCD)等显示器的视角特性的补偿用相位差膜及偏振片的视场角补偿膜是有用的，市场对于具有负的双折射的相位差膜具有强烈的需求。

另一方面，已提出了使用具有正的双折射的高分子使膜的厚度方向的折射率得以提高的膜的制造方法。其中的一种方法是在高分子膜的单面或两面粘接热收缩性膜，并对该叠层体进行加热拉伸处理，向高分子膜的膜厚度方向施加收缩力的处理方法(例如，参照专利文献1~3)。另外，已提出了一边对高分子膜施加电场一边在面内进行单向拉伸的方法(例如，参照专利文献4)。

除此之外，还提出了一种由具有负的光学各向异性的微粒和透明性高分子构成的相位差膜(例如，参照专利文献5)。

但是，专利文献1~4中提出的方法存在如下问题：由于制造工序非常复杂，因此生产性差。另外，就相位差的均匀性等的控制而言，与现有的通过拉伸进行的控制相比，也明显困难。

在使用聚碳酸酯作为基底膜的情况下，室温下的光弹性系数大、且相位差会因极小的应力作用而发生改变，因此，在相位差的稳定性方面存在问题。此外，也存在相位差的波长依赖性大的问题。

专利文献5中得到的相位差膜是通过添加具有负的光学各向异性的微粒而显示负的双折射的相位差膜，从制造方法的简便化及经济性的观点考虑，要求无须添加微粒的相位差膜。

另外，已提出了一种由富马酸二酯类树脂制成的膜(例如，参照专利文献6)。专利文献6中得到的光学补偿膜虽然具有一定程度的面外相位差，但要求进一步在薄膜中也具有高的面外相位差的膜。