椭圆偏振片、光学薄膜和图像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术的椭圆偏振片，具有由如下所述的薄膜形成的散射－二色性吸收复合型偏振镜、透明支撑体、以及光学各向异性层，其中，所述的薄膜的结构是在通过含有碘系吸光体的透光性树脂所形成的基质中分散有微小区域，所述的光学各向异性层是由圆盘状液晶或向列相型液晶形成且其液晶分子的光轴相对于所述透明支撑体面倾斜。由此，该椭圆偏振片具有宽视场角、高对比度，还具有高透过率、高偏振度，能够抑制黑显示时透过率的不均。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及带光学补偿功能的椭圆偏振片。另外，还涉及使用该椭圆偏振片的光学薄膜。进而，还涉及使用该椭圆偏振片、光学薄膜的液晶显示装置、有机EL显示装置、CRT、PDP等图像显示装置。
技术介绍
在钟表、移动电话、PDA、笔记本电脑、个人电脑用监视器、DVD播放器、电视机等中，液晶显示装置正在市场中快速展开。液晶显示装置是使利用液晶的转换引起的偏振状态变化可视化的装置，根据其显示原理，可以使用偏振镜。特别是在TV等用途中要求越来越高的亮度还有对比度的显示，就偏振镜而言，正在开发、引入更亮(高透射率)和更高对比度(高偏振度)的偏振镜。目前，一般的液晶显示装置的主流方式是使用了TN液晶的TFT-LCD。在该方式中，具有应答速度快、可以得到高对比度等的优点。但是，在从偏离法线方向而倾斜的角度观察使用了TN液晶的面板的显示时，对比度会明显下降，并出现灰度显示逆转的灰度翻转等，所以TN液晶具有所谓视场角非常狭窄的特性。另一方面，在大型PC监视器或电视等的用途中，要求具有高对比度、宽视野角、显示色随视场角的变化小等。因此，在将TN模式的TFT-LCD用于如上所述的用途时，用于补偿视场角的相位差薄膜是必不可少的。作为该相位差薄膜，以往使用的是拉伸双折射聚合物薄膜。最近提出，使用在透明支撑体上具有由液晶性分子形成的光学各向异性层的光学补偿片，来代替由拉伸双折射薄膜形成的光学补偿片。因液晶性分子有多种取向形态，所以通过使用液晶性分子，可以实现通过以往的拉伸双折射聚合物薄膜所不能达到的光学性质。作为如上所述视场角补偿用的相位差薄膜，例如，提出有富士胶片公司制的使用了具有负的折射率各向异性的圆盘状液晶的宽图像薄膜。(参照专利文献1、专利文献2)。通过该相位差薄膜，主要目的在于改进黑显示的电压施加状态下的视场角特性。即，在施加电压状态下，液晶单元中的液晶分子显示出具有已从玻璃基板倾斜的光轴的正的折射率各向异性。为了对由该折射率各向异性引起的相位差进行补偿，成为利用光轴从薄膜法线方向倾斜且具有负的折射率各向异性的液晶性分子的相位差薄膜。另外，作为其他视场角补偿用的相位差薄膜，提出有日本石油化学公司制的使用了具有正的折射率各向异性的向列相型液晶的NH薄膜(参照专利文献3、专利文献4)。这种薄膜主要以补偿中间色调显示状态为目的，是利用了光轴从薄膜法线方向倾斜且具有正的折射率各向异性的液晶性分子的相位差薄膜。另外，为了对显示对比度的视场角和中间色调显示状态进行补偿，提出如下所述的相位差薄膜，该相位差薄膜利用向列相型液晶性分子，对光轴从薄膜法线方向倾斜的光学补偿层和具有正的单向性且光轴在薄膜面内的光学补偿层进行层叠，并使主折射率方向互相正交而得到(参照专利文献5、专利文献6、专利文献7)。作为二色性吸收型偏振镜，例如，在聚乙烯醇中吸附碘并拉伸的结构的碘系偏振镜具有高透过率、高偏振度，所以被广泛使用(参照专利文献8)。但是，由于碘系偏振镜在短波长侧的偏振度相对低，所以具有在短波长侧黑显示的蓝色脱落、白显示的黄色调等色相上的问题点。另外，碘系偏振镜在吸附碘时容易发生不均。因此，特别在黑显示时，存在透过率的不均被检测出并使其辨识性降低的问题。作为解决该问题的方法，例如，提出使吸附在碘系偏振镜中的碘的吸附量增加、使黑显示时的透过率位于人眼的感知界限以下的方法，或者采用难以发生不均本身的拉伸加工的方法等。但是，前者的问题在于，使白显示时的透过率与黑显示时的透过率同时降低，显示本身变暗。另外，后者的问题在于，需要置换加工本身，生产率降低。特别是在与如前所述的视场角补偿用的相位差薄膜层叠的椭圆偏振片中，需要具有更高透过率且更高偏振度的椭圆偏振片，存在所述不均被更显著地辨识的问题。即，在与视场角补偿用的相位差薄膜层叠的椭圆偏振片中，即使在从垂直方向的观察角度，通过各向异性散射效果，来自斜向的入射光向垂直于面的方向散射，在黑显示的情况下光全部漏掉，担心对比度下降。因此，进行贴合的TN-TFT面板如果不能被完全光学补偿，辨识性良好的图像显示不仅不令人满意，甚至呈现出比使用普通偏振片的情况更低的辨识性。专利文献1特开平8-95032号公报专利文献2专利第2767382号说明书专利文献3专利第3399705号说明书专利文献4专利第3445689号说明书专利文献5特开平7-306406号公报专利文献6特开平7-35924号公报专利文献7特开平10-123506号公报专利文献8特开平2001-296427号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种椭圆偏振片，其是对吸收型偏振镜和视场角补偿用相位差薄膜进行层叠而成的椭圆偏振片，具有宽视场角、高对比度，还具有高透过率、高偏振度，能够抑制黑显示时的透过率不均。另外，本专利技术的目的还在于，提供使用至少一张该椭圆偏振片的光学薄膜，进而还提供使用了该椭圆偏振片、光学薄膜的图像显示装置。本专利技术人等为了解决上述课题，进行了潜心研究，结果发现，通过以下所示的椭圆偏振片可以达到上述目的，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及一种椭圆偏振片，其特征在于，具有由如下所述的薄膜形成的散射-二色性吸收复合型偏振镜、透明支撑体、以及光学各向异性层，其中，所述的薄膜的结构是在通过含有碘系吸光体的透光性树脂所形成的基质中分散有微小区域，所述的光学各向异性层是由圆盘状液晶或向列相型液晶形成且其液晶分子的光轴相对于所述透明支撑体面倾斜。所述吸收复合型偏振镜的微小区域，优选通过已取向的双折射材料而形成。另外，所述双折射材料优选至少在取向处理时刻显示液晶性。上述本专利技术的偏振镜，将由透光性树脂和碘系吸光体形成的偏振镜作为基质，另外，在所述基质中分散有微小区域。微小区域优选由已取向的双折射材料形成，微小区域特别优选由显示液晶性的材料形成。除了如此通过碘系吸光体的吸收二色性的功能之外，还使其兼备散射各向异性的功能，通过二种功能的协同效果提高偏振性能，得到透过率和偏振度并存的辨识性良好的偏振镜。各向异性散射的散射性能是由基质和微小区域的折射率差引起的。形成微小领域的材料，例如，如果为液晶性材料，与基质的透光性树脂相比，因为Δn的波长分散高，所以散射的轴的折射率差越在短波长侧越大，越是短波长散射量越多。因此，越是短波长偏振性能的改善效果越大，弥补了碘系吸光体具有的短波长侧的偏振性能相对较低，可以实现高偏振光且色相中性的偏振镜。通过组合该散射-二色性吸收复合型偏振镜、透明支撑体、和所述光学各向异性层，得到具有宽视场角和高对比度、进而还具有高透过率和高偏振度、能够抑制黑显示时的透过率不均的带有光学补偿功能的椭圆偏振片。在所述椭圆偏振片中，优选吸收复合型偏振镜的微小区域的双折射为0.02以上。就用于微小区域的材料而言，从获得更大的各向异性散射功能的观点来看，优选使用所述具有双折射的材料。在所述椭圆偏振片中，形成吸收复合型偏振镜的微小区域的双折射材料和透光性树脂相对于各光轴方向的折射率差，优选在显示最大值的轴方向的折射率差(Δn1)为0.03以上，且在与Δn1方向正交的双向的轴方向的折射率差(Δn2)为所述Δn1的50％以下。通过将相对于各光轴方向的所述折射率差(Δn1)、(Δn2)控制在所述范围内，可以制成如在美国专利第2123902号说明书中提出的那样的、具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种椭圆偏振片，其特征在于，具有由如下所述的薄膜构成的散射－二色性吸收复合型偏振镜、透明支撑体、以及光学各向异性层，其中，所述的薄膜的结构是在通过含有碘系吸光体的透光性树脂所形成的基质中分散有微小区域，所述的光学各向异性层是由圆盘状 液晶或向列相型液晶形成且其液晶分子的光轴相对于所述透明支撑体面倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：二村和典，宫武稔，济木雄二，
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]