光学薄膜制造技术

提供了一种光学薄膜，其包括透明高分子薄膜（ｂ）和层叠在所述透明高分子薄膜（ｂ）上面的由聚合物形成的双折射层（ａ），所述双折射层（ａ）和所述透明高分子薄膜（ｂ）满足下式（１），所述双折射层（ａ）满足下式（２）和（３），并且形成所述双折射层（ａ）的聚合物的重均分子量在１万以上而且４０万以下的范围内。Δｎ（ａ）＞Δｎ（ｂ）×１０（１），１＜（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）（２），０．０００５≤Δｎ（ａ）≤０．５（３）。该光学薄膜可以防止彩虹色的发生、裂缝的发生和相位差改变的发生。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于液晶单元的光学补偿的光学薄膜。
技术介绍
通常，将相位差片用于各种液晶显示装置中以便获得光学补偿。至于相位差片，例如已使用光学单轴薄膜或光学双轴薄膜。光学单轴薄膜例如可以通过将特定的聚酰亚胺形成一薄膜制得。该薄膜的光学单轴性得自聚酰亚胺本身的性能，并且所得薄膜具有负性单轴光学特性(例如参见H8(1996)-511812A)。另一方面，光学双轴薄膜具有优异的光学补偿功能。例如，当将该光学双轴薄膜以光学薄膜安装在液晶显示装置的液晶单元和偏振器之间时，例如通过加宽视角，它可以提高液晶显示装置的显示特性。因此，近年来，代替光学单轴薄膜，越来越广泛地使用光学双轴薄膜作为相位差片。光学双轴薄膜例如可以通过各种聚合物薄膜拉伸法(例如参见H3(1991)-33719A)和双轴拉伸法(例如参见H3(1991)-24502A)制得。同样，已知一种相位差片，其中组合使用了具有正性光学各向异性的单轴拉伸聚合物薄膜和具有负性光学各向异性且面内相位差小的双轴拉伸聚合物薄膜(例如参见H4(1992)-194820A)。
技术实现思路
尽管这种光学双轴薄膜产生了一定的效果，它提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置在使用时在宽的视角内获得优异的对比度，然而这种光学双轴薄膜存在引起彩虹色的问题。同样，由特定聚合物形成的一些光学双轴薄膜存在在薄膜内可能产生裂缝和/或相位差变化的问题。因此，本专利技术的目的是提供一种光学薄膜，它有一光学双轴性，当用于诸如液晶显示装置等的各种显示装置中时能够防止彩虹色的发生、裂缝的发生、相位差变化、差的外观等，而且还提高了显示装置的显示特性。本专利技术提供了一种光学薄膜，它包括透明高分子薄膜(b)；和层叠在所述透明高分子薄膜(b)上面的由聚合物形成的双折射层(a)。所述双折射层(a)和所述透明高分子薄膜(b)满足下式(1)，所述双折射层(a)满足下式(2)和(3)，并且形成所述双折射层(a)的聚合物的重均分子量在10000-400000(包括)的范围内。Δn(a)＞Δn(b)×10(1)1＜(nx-nz)/(nx-ny)(2)0.0005≤Δn(a)≤ 0.5 (3)在上式中，Δn(a)是双折射层(a)的双折射率，并且由-nz表示；Δn(b)是透明高分子薄膜(b)的双折射率，并且由-nz′表示；nx、ny和nz分别代表在双折射层(a)的X-轴方向、Y-轴方向和Z-轴方向的折射率，其中X-轴方向是在双折射层(a)的平面内呈现最大折射率的轴向，Y-轴方向是在前述面内与X-轴方向垂直的轴向，Z-轴方向是与X-轴方向和Y-轴方向垂直的厚度方向，并且nx′、ny′和nz′分别代表在透明高分子薄膜(b)的X-轴方向，Y-轴方向和Z-轴方向的折射率，其中X-轴方向是在透明高分子薄膜(b)的平面内呈现最大折射率的轴向，Y-轴方向是在前述面内与X-轴方向垂直的轴向，Z-轴方向是与X-轴方向和Y-轴方向垂直的厚度方向。附图说明图1显示了本专利技术光学薄膜的双折射层(a)的轴向的一个实例。图2是显示本专利技术的层叠偏振片的一个实例的图示横截面图。图3是显示本专利技术的层叠偏振片的另一实例的图示横截面图。图4是显示本专利技术的液晶显示装置的一个实例的图示横截面图。具体实施例方式本专利技术的专利技术人发现，当包括透明高分子薄膜(b)和由聚合物形成并层叠在该透明高分子薄膜(b)上的双折射层(a)的本专利技术的光学薄膜满足式(1)-(3)表示的所有条件时，可以抑制彩虹色的发生。本专利技术的专利技术人还发现，当形成双折射层(a)的聚合物的重均分子量在特定范围内时，可以抑制裂缝的发生、相位差改变以及差的外观。基于这些发现，本专利技术人实现了本专利技术。在本专利技术中，作为双折射层(a)的双折射率的Δn(a)以及作为透明高分子薄膜(b)的双折射率的Δn(b)必需满足上式(1)。通常，通过双折射层(a)进行光学补偿。因此，为了防止透明高分子薄膜(b)的双折射阻碍该光学设计的补偿，必需满足上面的关系。优选，Δn(a)和Δn(b)满足关系Δn(a)＞Δn(b)×15，因为这样能够获得进一步视觉上补偿的光学薄膜。更优选，Δn(a)和Δn(b)满足关系Δn(a)＞Δn(b)×20。双折射层(a)中的折射率(nx、ny、nz)的轴方向具体由图1的示意图中的箭头指出。如上所述，折射率nx、ny和nz分别代表在X-轴方向、Y-轴方向和Z-轴方向的折射率。X-轴方向是在面内呈现最大折射率的轴向，Y-轴方向是在前述面内与X-轴方向垂直的轴向，Z-轴方向是与X轴和Y轴垂直的厚度方向。而且，在本专利技术中，双折射层(a)必需满足上式(2)。当本专利技术的光学薄膜满足1＜(nx-nz)/(nx-ny)时，其厚度方向的双折射变得大于在薄膜面内的。因此，满足上面关系的光学薄膜在液晶单元的光学补偿方面优异。而且，(nx-nz)/(nx-ny)的值优选满足(nx-nz)/(nx-ny)＜100，因为这样能够在使用本专利技术的光学薄膜时，例如在液晶显示装置中获得足够的对比率和更优异的视角特性。甚至，(nx-nz)/(nx-ny)的值优选满足1＜(nx-nz)/(nx-ny)≤80，更优选1≤(nx-nz)/(nx-ny)≤50，从而提供光学补偿优异的光学薄膜。而且，当将该光学薄膜用于垂直取向(VA)型液晶显示装置时，优选(nx-nz)/(nx-ny)的值满足1≤(nx-nz)/(nx-ny)≤30。在本专利技术中，双折射层(a)的双折射率(Δn(a))必需满足上式(3)，即，双折射率(Δn(a))的值必需在0.005-0.5的范围内。当双折射率(Δn(a))的值为0.005以上时，可以获得更薄的双折射层。另一方面，当双折射率(Δn(a))的值为0.5以下时，可以容易地控制相位差。为了获得生产率优异的光学薄膜，双折射率(Δn(a))的值优选在0.01-0.2的范围内，更优选在0.02-0.15的范围内。在本专利技术中，双折射层(a)的厚度没有特别的限制，但是为了提供视觉补偿功能优异同时液晶显示装置的厚度尽可能降低的均匀光学薄膜，其厚度例如在0.1-50μm的范围内，优选在0.5-30μm的范围内，更优选在1-20μm的范围内。透明高分子薄膜(b)的厚度可以根据所需用途等适当确定，但是考虑到光学薄膜的强度、光学薄膜的厚度降低等，其厚度例如在5-500μm的范围内，优选在10-200μm的范围内，更优选在15-150μm的范围内。双折射层(a)可以层叠在透明高分子薄膜(b)的一个表面或两个表面上。该双折射层的数量对每个表面而言可以是一个或者至少两个。而且，双折射层(a)可以直接层叠在透明高分子薄膜(b)上，或者，可以将另一层设置在双折射层(a)和透明高分子薄膜(b)之间。透明高分子薄膜(b)可以是单层或者是包括两层或多层的层叠体。当该透明高分子薄膜是层叠体时，其中包括的层可以是相同或不同的聚合物层，这取决于透明高分子薄膜(b)的所需用途，例如提高强度、耐热性或与双折射层(a)的粘性。双折射层(a)的材料没有特别的限制，只要获得的双折射层(a)最终满足本专利技术上述各自的条件。然而，为了获得满足这些条件中条件(1)的双折射层(a)，优选例如根据下面所述的透明高分子薄膜(b)的材料来选择双折射层(a)的材料。选择双折射层(a)和透明高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学薄膜，其包括：透明高分子薄膜（ｂ）；和层叠在所述透明高分子薄膜（ｂ）上面的由聚合物形成的双折射层（ａ），其中所述双折射层（ａ）和所述透明高分子薄膜（ｂ）满足下式（１），所述双折射层（ａ）满足下式（２） 和（３），并且形成所述双折射层（ａ）的聚合物的重均分子量在１万以上而且４０万以下的范围内，Δｎ（ａ）＞Δｎ（ｂ）×１０（１）１＜（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）（２）０．０００５≤Δｎ（ａ）≤０．５ （３）其中Δｎ（ａ）是前述双折射层（ａ）的双折射率，并且由［（ｎｘ＋ｎｙ）／２］－ｎｚ表示，Δｎ（ｂ）是前述透明高分子薄膜（ｂ）的双折射率，并且由［（ｎｘ′＋ｎｙ′）／２］－ｎｚ′表示，ｎｘ、ｎｙ和ｎｚ分别表示在所述 双折射层（ａ）的Ｘ－轴方向、Ｙ－轴方向和Ｚ－轴方向的折射率，其中所述Ｘ－轴方向是在双折射层（ａ）的面内呈现最大折射率的轴向、所述Ｙ－轴方向是与前述面内Ｘ－轴方向垂直的轴向，所述Ｚ－轴方向是与Ｘ－轴方向和Ｙ－轴方向垂直的厚度方向，并且 ｎｘ′、ｎｙ′和ｎｚ′分别表示在所述透明高分子薄膜（ｂ）的Ｘ－轴方向、Ｙ－轴方向和Ｚ－轴方向的折射率，其中所述Ｘ－轴方向是在透明高分子薄膜（ｂ）的面内呈现最大折射率的轴向、所述Ｙ－轴方向是与前述面内Ｘ－轴方向垂直的轴向，所述Ｚ－轴方向是与Ｘ－轴方向和Ｙ－轴方向垂直的厚度方向。...

【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，西小路祐一，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]