本发明专利技术提供了一种光学膜，所述光学膜的特征如下：其相位差分布是均匀的，其虹状不规则性被抑制，其颜色是透明的并且其光学特性极其优异。将含有非液晶聚合物的双折射材料溶于甲基异丁基酮以制得涂布液。将所述涂布液涂覆于透明薄膜上，从而形成涂布薄膜。通过干燥所述涂布薄膜，获得具有直接形成于透明薄膜上的双折射层的光学膜。作为所述非液晶聚合物，可以使用聚酰亚胺，所述聚酰亚胺可溶于甲基异丁基酮，并且在成膜后在厚度方向具有至少为０．０３的双折射率（Δｎ↓［ｘｙｚ］）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学膜、液晶面板及使用它们的液晶显示装置。
技术介绍
在传统的各种模式的彩色TFT液晶显示装置中，相位差板广泛地应用于光学补偿以获得在宽视角范围内更高的对比度和改善的色移。典型的相位差板为，例如，聚碳酸酯和降冰片烯-基聚合物的拉伸薄膜。然而，由于这些拉伸薄膜具有约25-100μm的极大的厚度，并且只能在窄范围内获得小的相位差值，因此必须将它们彼此重复层合才可用作具有足够特性的相位差板。因此，在将所述相位差板安装于液晶显示装置中时，会出现以下的问题。即，尽管对液晶显示装置在厚度和重量上期望减少的事实，但由于层合薄膜所致的光学轴位移或透射率减少导致所获得的显示装置既厚又重并且显示特性下降。另外，作为薄的光学补偿层，已经发展了偏振片和晶体化合物的层合物。更具体地说，公开了由胆甾型液晶形成的具有负单轴双折射性的光学补偿层(见专利文件1)和应用了盘形分子液晶化合物的具有保护薄膜的偏振片(见专利文件2)等等。由于它们高的双折射性，液晶化合物有助于减少光学补偿层的厚度。对于利用这些液晶化合物形成用于光学补偿的透明薄膜，液晶分子必须均匀取向。为了使液晶化合物取向，必然需要用于确定取向方向的取向层或取向薄膜。取向薄膜通常是通过在基质上形成如聚乙烯醇或聚酰亚胺的聚合物薄膜，然后摩擦该薄膜，或通过在基质上沉积无机化合物而形成。另外，对于取向薄膜，优选使用PET(聚对苯二甲酸乙二酯)。然而，由于液晶化合物的均匀性取决于取向层或取向薄膜的种类，均匀性和处理条件，并且对周围环境敏感，因此容易发生倾斜度不规则性和取向不规则性，导致的问题是在大范围内极难实现均匀的取向。而且，由于许多液晶化合物不溶于有机溶剂，从而需要使用有限种类的具有高溶解能力的溶剂，导致的问题是用于形成光学补偿层的基质的种类也被限于为不溶于所用上述溶剂的种类。相应地，由液晶化合物构成的光学补偿层通常通过在已经处理的另一基质上形成待取向的液晶化合物薄膜，然后，仅将此薄膜层合至偏振片上形成，或者通过在偏振片的透明保护薄膜上形成许多层的取向层和防溶剂渗透层，然后将液晶化合物溶液涂布至这些层的表面而形成。因此，步骤的增加导致各种问题，例如低产率以及外观均匀性的变差。因此，近年来，发展了通过流延聚酰亚胺溶液制得的作为具有负单轴双折射性的光学补偿层的薄膜。更具体地说，为了提高通常为白色扭曲向列(TN)液晶显示装置的视角特性，已公开了使用聚酰亚胺的负单轴双折射性薄膜，所述聚酰亚胺通过分子骨架的线性和刚性控制光学特性(专利文件3)。作为类似的负单轴双折射薄膜的材料，已公开了聚酰胺，聚酯，聚酯酰亚胺，聚酰胺酰亚胺，和它们的共聚物(专利文件4)。由于热塑性聚合物(非液晶聚合物)本身具有自动的分子取向性，通过利用这一性质，不使用上述的取向层，可以制备光学各向异性层。上述聚合物材料随它们分子骨架刚性和线性度的增加，趋于获得在厚度方向具有更高双折射性的薄膜。因此，利用具有高双折射性的聚合物材料，可以获得更薄并且在厚度方向具有足够相位差的优异的光学补偿层。然而，上述具有高双折射性的聚合物材料在通常的有机溶剂中具有差的溶解度。因此，只能使用有限的溶剂，如氯仿，二氯甲烷，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，N-氯仿，N-甲基吡咯烷酮，和它们的混合物。另外，上述具有高双折射性的聚合物材料倾于被染色，该染色会导致其光学特性出现问题。因而，这些聚合物材料不适合用作光学材料。专利文件1JP 2002-533784 A专利文件2JP专利2565644专利文件3US专利5,344,916专利文件4JP 10(1998)-508048 A
技术实现思路
本专利技术解决的问题如上所述，存在的问题是当使用具有高溶解能力的溶剂时，涂布非液晶聚合物溶液的基质的种类是有限的。换言之，通过涂布溶液，基质被溶液中的溶剂腐蚀。因此，必须使用不受溶剂影响的材料形成的基质。另一方面，本专利技术人独立地发现，由于非液晶聚合物具有如上述的自动的分子取向性，可以将该聚合物溶液直接涂布于任何基质上而不论其是取向基质还是非取向基质，只要该基质不影响光学补偿层的光学特性，从而形成基质和双折射层的层合物，并将该层合物用作光学补偿板。然而，作为基质使用的不影响光学补偿层光学特性的TAC薄膜等可能被上述溶剂腐蚀。因此，实际中，有时希望在有限种类的基质上形成双折射层后，该双折射层还应单独地层合在TAC薄膜等上。因为溶剂对基质的腐蚀和双折射层的着色，尽管非液晶聚合物本身在厚度方向具有高的双折射性，通过直接在基质上形成双折射层获得的层合物在外观上存在问题，如基质中的暗影或裂纹，从而不能作为光学膜商业化。因此，本专利技术的目的是提供一种光学膜，其包括基质和直接在该基质上形成的双折射层的层合物，所述光学膜具有优异的外观，如透明，并在其厚度方向实现了高相位差。解决问题的方法为了实现上述目的，本专利技术的光学膜的制备方法是包括双折射层和透明薄膜的光学膜的制备方法。该方法包括直接在透明薄膜上涂布将双折射材料溶于溶剂中获得的溶液，并通过硬化形成的涂布薄膜形成双折射层。所述溶剂是甲基异丁基酮(MIBK)，所述双折射材料包含非液晶聚合物，该非液晶聚合物在厚度方向具有的双折射率(Δnxyz)由下述方程式表示并至少为0.03，且溶于MIBK。在下述方程式中，nx，ny和nz各自代表当该非液晶聚合物形成薄膜时，在薄膜X轴方向，Y轴方向和Z轴方向的折射率，其中X轴方向为薄膜表面内具有最大折射率的轴方向，Y轴方向为该表面内与X轴方向垂直的轴方向，而Z轴方向为与X轴方向和Y轴方向垂直的厚度方向。Δnxyz＝-nz专利技术效果对于聚合物，溶剂的溶解能力普遍已知。例如，N，N-二甲基乙酰胺，环戊酮，乙酸乙酯和MIBK的溶解能力关系是“N，N-二甲基乙酰胺＞环戊酮＞乙酸乙酯＞MIBK”。另一方面，非液晶聚合物在厚度方向的双折射率随其种类而改变。随着厚度方向双折射性的增加，分子骨架的线性和刚性也增加，使得非液晶聚合物非常难溶于上述溶剂。因此，为了溶解在其厚度方向具有高双折射性的非液晶聚合物，已知的具有高溶解能力的溶剂，如N，N-二甲基乙酰胺是不可缺少的。在上述情形下，本专利技术人进行了仔细的研究，并发现非液晶聚合物可溶于溶解能力低的非极性MIBK中，在厚度方向还具有高双折射性，即Δnxyz为0.03或更大。本专利技术人首次发现，尽管事实是溶剂必须有高的溶解能力以溶解上述在厚度方向具有高双折射性的非液晶聚合物，但是非液晶聚合物可溶于低溶解能力的MIBK中。然后，通过使用这些非液晶聚合物和MIBK，即使当将非液晶聚合物的溶液涂布至基质，如TAC薄膜上，基质不会被溶剂MIBK腐蚀，因为尽管非液晶聚合物能充分溶于MIBK中，但MIBK具有低的溶解能力。结果是，即使如上所述当直接在基质上形成双折射层时，外观上的问题，如在所得的层合物中的暗影或基质中的裂纹，得以解决。由上，根据本专利技术的制备方法，即使在使用其厚度方向具有双折射率Δnxyz为0.03或更高的非液晶聚合物的情况下，可能获得基质和直接在基质上形成的双折射层的层合物，并且不会产生在外观上的任何问题。包含上述层合物的光学膜，即使当安装于各种图像显示装置如液晶显示装置时，可以实现优异的显示特性。附图简述附图说明图1为显示本专利技术光学膜实例的截面图。图2为显示本本文档来自技高网...
【技术保护点】
光学膜的制备方法，所述光学膜包含双折射层和透明薄膜，所述方法包括：将由双折射材料溶解于溶剂中而获得的溶液直接涂覆于透明薄膜上；通过硬化所形成的涂布薄膜形成双折射层；其中所述溶剂是甲基异丁基酮，和所述双折射材料包含非液晶聚合物，所述非液晶聚合物在厚度方向具有由以下方程式表示的至少为０．０３的双折射率（Δｎ↓［ｘｙｚ］）并且可溶于甲基异丁基酮，Δｎ↓［ｘｙｚ］＝［（ｎ↓［ｘ］＋ｎ↓［ｙ］）／２］－ｎ↓［ｚ］其中，ｎ↓［ｘ］，ｎ↓［ｙ］和ｎ↓［ｚ］各自代表当所述非液晶聚合物形成薄膜后，在薄膜Ｘ轴方向，Ｙ轴方向和Ｚ轴方向的折射率，所述Ｘ轴方向为薄膜表面内具有最大折射率的轴方向，Ｙ轴方向为该表面内与Ｘ轴方向垂直的轴方向，和Ｚ轴方向为与Ｘ轴方向和Ｙ轴方向垂直的厚度方向。
【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：林政毅，吉见裕之，
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]
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