光学膜、叠层偏振片、使用它们的液晶显示装置和自发光型显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供透明且具有极其优异的光学性质的光学膜，其相位差分布均匀，并且虹斑的产生得到抑制。该光学膜是在透明膜（ｂ）上层叠双折射层（ａ）而形成的，并且满足下述式（Ⅰ）～（Ⅲ）的全部条件：Δｎ（ａ）＞Δｎ（ｂ）×１０（Ⅰ）；１＜（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）（Ⅱ）；０．０００５≤Δｎ（ａ）≤０．５（Ⅲ）；在上述（Ⅰ）～（Ⅲ）中，Δｎ（ａ）和Δｎ（ｂ）为上述双折射层（ａ）和透明膜（ｂ）的双折射率。此外，ｎｘ、ｎｙ和ｎｚ为上述双折射层（ａ）中Ｘ轴、Ｙ轴和Ｚ轴的折射率，上述Ｘ轴为上述双折射层（ａ）的平面内显示最大折射率的轴，Ｙ轴表示在上述平面内与上述Ｘ轴垂直的轴，Ｚ轴表示与上述Ｘ轴和Ｙ轴垂直的厚度方向。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学膜、层叠了该光学膜的叠层偏振片、使用它们的液晶显示装置和自发光型显示装置。
技术介绍
以往，在各种液晶显示装置中一直以光学补偿为目的使用相位差片。作为这种相位差片，可以列举出例如光学双轴相位差片，它们可以主要通过辊间张力拉伸法、辊间压缩拉伸法、伸幅机横向单轴拉伸法等各种聚合物薄膜拉伸法等(例如，参照特开平3-33719号公报)、或通过双轴延伸而使其具有各向异性的方法等进行制作(例如，特开平3-24502号公报)。此外，除了上述的相位差片外，还有并用了具有正的光学各向异性的单轴拉伸聚合物薄膜和具有面内相位差值小的负的光学各向异性的双轴拉伸聚合物薄膜的相位差片(参照特开平4-194820号公报)，以及不采用上述的拉伸方法，例如利用聚酰亚胺的性质通过在基板上使可溶性聚酰亚胺薄膜化而给予了负的单轴性的相位差片(参照特表平8-511812号公报)。利用上述的薄膜拉伸技术等，可以给予形成的拉伸薄膜例如nx＞ny＞nz的光学特性。这里，nx、ny、nz分别表示上述薄膜中X轴、Y轴、Z轴的折射率，所谓上述X轴是指在上述薄膜面内显示最大折射率的轴方向，Y轴是上述面内与上述X轴垂直的轴方向，Z轴表示与上述X轴和Y轴垂直的厚度方向。具有这种光学特性的双折射性薄膜，例如，如果配置到液晶显示装置的液晶单元(liquid crystal cell)和起偏器之间，能够使作为上述液晶显示装置显示特性的视角宽广，因此可以用作上述液晶单元的视角补偿膜。
技术实现思路
但是，即使是具有这种光学特性的薄膜，当用于液晶显示装置时，例如，产生在广阔的视角中对比度好的效果，但另一方面也存在产生虹斑的问题。因此，本专利技术的目的是提供一种光学膜，其例如在用于液晶显示装置等各种显示装置时，能防止虹斑产生等，显示出更为优异的显示特性，具有负的双折射性。为了达成上述目的，本专利技术的光学膜包含双折射层(a)和透明膜(b)，该光学膜的特征在于在上述透明膜(b)上层叠上述双折射层(a)，并且满足下述式(I)～(III)的全部条件Δn(a)＞Δn(b)×10 (I)1＜(nx-nz)/(nx-ny) (II)0.0005≤Δn(a)≤0.5(III)在上述式(I)～(III)中，Δn(a)为上述双折射层(a)的双折射率，Δn(b)为上述透明膜(b)的双折射率，分别用下述数学式表示，在上述式(II)和下述数学式中，nx、ny和nz分别表示上述双折射层(a)中X轴、Y轴和Z轴的折射率，nx’、ny’和nz’分别表示上述透明膜(b)中X轴、Y轴和Z轴方向的折射率，上述X轴是指上述双折射层(a)和上述透明膜(b)的面内显示最大折射率的轴，Y轴表示在上述面内与上述X轴垂直的轴方向，Z轴表示与上述X轴和Y轴垂直的厚度方向。Δn(a)＝-nzΔn(b)＝-nz’本专利技术者们反复锐意研究的结果，发现在透明膜上层叠了双折射层的光学膜通过全部满足上述式(I)～(III)的条件从而能够解决上述以往存在的问题，从而完成了本专利技术。即，如果为满足上述式(I)～(III)的条件的光学膜，例如在用于液晶显示装置等各种显示装置时，不仅在广阔的视角中对比度好，而且可以防止消偏振产生的虹斑，可以得到更优异的显示品位。此外，如后所述，这样的光学膜由于可以通过直接将聚酰亚胺这样的聚合物材料涂布到上述透明膜上而制造，例如在上述透明膜上形成上述双折射层后，不必再将上述双折射层转印(transfer)到其他基材等上，可以直接作为叠层体使用。因此，品质的均匀性、操作性等也优异。这样，由于本专利技术的光学膜均匀且透明，具有nx＞ny＞nz的极优异的负双折射性的光学特性，因此适用于例如叠层偏振片、液晶显示板、液晶显示装置和自发光显示装置等各种图象显示装置中。附图说明图1为表示本专利技术中光轴方向的斜视图。图2为本专利技术的叠层偏振片的一例的截面图。图3为本专利技术的叠层偏振片的另一例的截面图。图4为表示本专利技术的液晶显示板的一例的截面图。具体实施例方式如上所述，本专利技术的光学膜包含双折射层(a)和透明膜(b)，该光学膜的特征在于在上述透明膜(b)上层叠上述双折射层(a)，并且满足上述式(I)～(III)的全部条件。在本专利技术中，通常用上述双折射层(a)进行光学补偿，为了使上述透明膜(b)的双折射不妨碍光学补偿，因此必须具备上述式(I)。这样，通过满足该条件，可以防止上述的消偏振产生的虹斑，得到更为优异的显示特性。此外，从成为视觉补偿和显示特性更为优异的光学膜出发，上述Δn(a)和Δn(b)的关系，例如更优选为Δn(a)＞Δn(b)×15，特别优选为Δn(a)＞Δn(b)×20。此外，在本专利技术中，上述双折射层(a)必须满足上述式(II)。本专利技术的光学膜如果满足1＜(nx-nz)/(nx-ny)，则厚度方向的双折射率比薄膜面内的双折射率大，因此例如液晶单元的光学补偿优异。此外，优选为1＜(nx-nz)/(nx-ny)≤100的范围。这是因为如果上述值在100或以下，例如当将本专利技术的光学膜用于液晶显示装置时，可以得到足够的对比率，视角特性更为优异。此外，从光学补偿优异出发，上述(nx-nz)/(nx-ny)的值，例如，更优选1＜(nx-nz)/(nx-ny)≤80的范围，进一步优选1≤(nx-nz)/(nx-ny)≤50。此外，当用于垂直取向(VA)模式的液晶显示装置时，特别优选1≤(nx-nz)/(nx-ny)≤30。在图1的示意图中，用箭头表示双折射层(a)10中折射率(nx、ny、nz)的光轴方向。如上所述，折射率nx、ny、nz分别表示X轴、Y轴和Z轴方向的折射率，如图所示，所谓上述X轴，是表示面内最大折射率的轴方向，Y轴为上述面内与上述X轴垂直的轴方向，Z轴表示与上述X轴和Y轴垂直的厚度方向。此外，在本专利技术中，上述双折射层(a)必须满足上述式(III)的条件。这是因为如果上述Δn(a)不足0.0005，则光学膜成为厚型，如果超过0.5，则光学膜的相位差控制变得困难。上述折射率更优选为0.005≤Δn(a)≤0.2，特别优选为0.02≤Δn(a)≤0.15。在本专利技术中，上述双折射层(a)的厚度并无特别限定，但从寻求液晶显示装置的薄型化，并且可以提供视角补偿功能优异且相位差均匀的光学膜出发，优选0.1～50μm的范围，更优选为0.5～30μm，进一步优选为1～20μm。另一方面，上述透明膜(b)的厚度可以根据使用目的等进行适当的决定，例如，从强度和薄层化等方面出发，优选5～500μm，更优选10～200μm，进一步优选15～150μm的范围。上述双折射层(a)，例如，可以层叠在上述透明膜(b)的单面上或两面上，其层叠数可以为1层，也可以为2层或以上。此外，上述透明膜(b)，例如，可以为单层体，也可以为2层或以上的叠层体。上述透明膜为叠层体时，可以根据其用途，例如可以根据强度、耐热性、双折射层的附着性(密合性)提高等，而由同种聚合物层构成，或为异种聚合物层的叠层体。作为上述双折射层(a)的形成材料，只要最终满足本专利技术的上述各条件，并无特别限制，但在上述条件中为了满足上述条件(I)，例如，优选根据后述的透明薄膜的材料选择其种类。此外，作为其选择的方法，例如，优选选择使用上述形成材料形成双折射层时的双折射率为相对而言更高值本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学膜，其含有双折射层（ａ）和透明膜（ｂ），其特征在于，所述双折射层（ａ）层叠在所述透明膜（ｂ）上，并且满足下述式（Ⅰ）～（Ⅲ）的全部条件：Δｎ（ａ）＞Δｎ（ｂ）×１０（Ⅰ）１＜（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）（Ⅱ）　 　０．０００５≤Δｎ（ａ）≤０．５（Ⅲ）在上述式（Ⅰ）～（Ⅲ）中，Δｎ（ａ）为所述双折射层（ａ）的双折射率，Δｎ（ｂ）为所述透明膜（ｂ）的双折射率，分别用下述数学式表示；在上述式（Ⅱ）和下述数学式中，ｎｘ、ｎｙ和ｎｚ分别表示 所述双折射层（ａ）中Ｘ轴、Ｙ轴和Ｚ轴方向的折射率，ｎｘ’、ｎｙ’和ｎｚ’分别表示所述透明膜（ｂ）中Ｘ轴、Ｙ轴和Ｚ轴方向的折射率，其中所述Ｘ轴是所述双折射层（ａ）和所述透明膜（ｂ）的面内显示最大折射率的轴，Ｙ轴是在所述面内与所述Ｘ轴垂直的轴，Ｚ轴是与所述Ｘ轴和Ｙ轴垂直的厚度方向，Δｎ（ａ）＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２］－ｎｚΔｎ（ｂ）＝［（ｎｘ’＋ｎｙ’）／２］－ｎｚ’。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村上奈穗，山冈尚志，吉见裕之，西小路祐一，林政毅，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]