层压光学薄膜、椭圆形偏振片和图像显示器制造技术

技术编号:2715698 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种层压光学薄膜,包含通过拉伸包含聚碳酸酯树脂和苯乙烯树脂的聚合物薄膜而得到的光学薄膜(1),其中光弹性系数为2.0×10↑[-11]至6.0×10↑[-11]m↑[2]/N,和控制三维折射率,显示满足nx↓[2]>ny↓[2]≌nz↓[z]的正光性单轴性能的光学薄膜(2),和由显示负光性单轴性能并被倾斜对准的材料形成的光学薄膜(3),在相对于屏幕法线的对角线方向观察显示图像,可以抑制显示图像的着色,并且可以显示具有更少等级反转区域的图像,并且其具有优异的耐久性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种层压光学薄膜。本专利技术的光学薄膜可以单独或可以与其它光学薄膜组合用作各种光学薄膜,如延迟薄膜,视角补偿薄膜,光学补偿薄膜,椭圆形偏振片(包括圆形偏振片)和亮度增强薄膜。当本专利技术的层压光学薄膜与偏振片层压用作椭圆形偏振片时,其是特别有用的。此外,本专利技术涉及图像显示器,如液晶显示器,有机EL(电致发光)显示器,使用层压光学薄膜的PDP和椭圆形偏振片等。本专利技术的层压光学薄膜和椭圆形偏振片可以用于如上所述的各种液晶显示器等,并且可以特别适宜用于反射型和逆反射(transflective)型液晶显示器,其可以安装在便携式信息和通讯仪器、个人计算机等中。对于液晶显示器,它还适宜安装于TN(扭转向列)模式、OCB(光学补偿弯曲)和均一模式的液晶显示器。
技术介绍
传统上,已经将许多包含各种聚合物材料的光学薄膜用于改善图像显示器如便携式信息和通讯仪器,液晶监视器,液晶电视,有机EL显示器中的图像质量的目的。例如,对于具有双折射率的聚合物薄膜进行拉伸工艺产生这种光学薄膜。在它们中,当将膜平面中的折射的折射率达到最大值的方向定义为X-轴,垂直于X-轴的方向定义为Y-轴,薄膜的厚度方向定义为Z-轴,并且每个轴向的折射率分别定义为nx、ny、nz时,可以优选使用其中控制以公式(nx-nz)/(nx-ny)表示的Nz系数的光学薄膜,以扩大图像显示器如上面所述的液晶显示器的视角。优选用于光学薄膜的Nz系数取决于液晶显示器的模式(TN、VA、OCB、IPS模式等)。因此,为了得到具有所要求的Nz系数的光学薄膜,适宜地选择使用具有优异的薄膜加工性和双折射率的聚合物材料,所述的双折射率可以容易地控制成为所要求的Nz系数。例如,由于满足Nz系数≤0.9关系的光学薄膜可以控制折射率为至少nz>ny,适宜使用具有这种折射率和显示双折射的聚合物材料。由于满足Nz系数≤0.9关系的光学薄膜可以有利地开发优异的双折射率,例如,它们可以通过拉伸作为聚合物薄膜的包含2,2-双(4-羟苯基)丙烷的单元的聚碳酸酯树脂薄膜而得到(参见日本专利公开5-157911官方报告)。考虑到具有高的透明性和适度的耐热性,优选聚碳酸酯树脂。但是,通过拉伸聚碳酸酯树脂薄膜而得到的光学薄膜在施加应力时,具有大的双折射率变化;即,它们具有大的光弹性系数。因此,产生的问题是,当将光学薄膜与偏振片粘附时,光学薄膜容易引起很大程度的不均匀性。而且,近年来,如液晶电视中,增大液晶板的尺寸,增加了施加在板上的应力,因而日益要求具有更小延迟变化(双折射率的改变)的光学薄膜材料。而且,光学薄膜具有这样的问题,即在粘附到显示器上后的使用环境下,其显示大的延迟变化。由于具有此问题,光学薄膜不适宜于近年来的应用,在这些应用中要求高耐热性、耐高温和耐高湿性。另一方面,作为具有相对小光弹性系数的聚合物材料,例如,已知降冰片烯树脂(参见日本专利申请公开2000-56131官方报告)。但是,尽管降冰片烯树脂具有小光弹性系数,它们同时显示具有小的双折射率的特征,对拉伸工艺给出的延迟产生了限制。特别是,难以控制满足Nz系数≤0.9关系的三维折射率。传统上,适宜使用宽带延迟片,其对于反射型和逆反射型液晶显示器等的宽带的波长区域(可见光范围)的入射光而言,具有四分之一波片或半波片的功能。对于这种宽带延迟片,提出了一种层压的薄膜,其是通过以其光轴相互交叉的状态层压两种或多种具有光学各向异性的聚合物薄膜而得到的。在这些层压薄膜中,宽带特性是通过相互交叉两层或两片或多片拉伸薄膜的光轴而实现的(例如,参考日本专利未审公开5-100114,日本专利未审公开10-68816,日本专利未审公开10-90521)。但是,即使使用上面所述的专利文献中所述的宽带延迟片时,也存在等级反转(gradation inversion)的缺陷,其中相对于屏幕垂直线的斜线(向上、向下、向左和向右)方向的显示图像的观察改变了显示图像的色调,或在白色图像和黑色图像之间产生反转。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术旨在提供一种光学薄膜,其对于观察相对于屏幕垂直线的斜线方向的显示图像可以抑制显示图像的着色,并且可以显示具有很小灰度反转区域的图像,并且其具有优异的耐久性。本专利技术还旨在提供一种层压光学薄膜和偏振片的椭圆形偏振片。此外,本专利技术旨在提供使用所述的光学薄膜或椭圆形偏振片的图像显示器。作为本专利技术人为了解决上面所述问题深入细致进行研究的结果,发现所述的目的可以通过使用下面的层压光学薄膜达到,由此导致本专利技术的完成。即,本专利技术涉及一种层压光学薄膜,其包含光学薄膜(1),其是通过拉伸包含聚碳酸酯树脂和苯乙烯树脂的聚合物薄膜而得到的,其中光弹性系数为2.0×10-11至6.0×10-11m2/N,和控制三维折射率,以便由Nz=(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz系数可以满足Nz≤0.9的关系,并且正面延迟(Re)=(nx1-ny1)×d1可以满足Re≥80nm的关系,其中将膜平面中的折射率达到最大值的方向定义为X-轴,垂直于X-轴的方向定义为Y-轴,薄膜的厚度方向定义为Z-轴,并且每个轴向的折射率分别定义为nx1、ny1和nz1,薄膜的厚度定义为d1(nm)光学薄膜(2),其显示满足nx2>ny2≅nz2]]>的正光性单轴性能,其中将膜平面中的折射率达到最大值的方向定义为X-轴,垂直于X-轴的方向定义为Y-轴,薄膜的厚度方向定义为Z-轴,并且每个轴向的折射率分别定义为nx2、ny2和nz2;和光学薄膜(3),其是由显示负光性单轴性能的材料形成的,并且所述的材料是倾斜对准的(tilting aligned)。本专利技术的层压光学薄膜是通过层压具有受控的三维折射率的光学薄膜(1)、显示正光性单轴性能的光学薄膜(2)和其中显示负光性单轴性能的材料被倾斜对准的光学薄膜(3)而得到的,其用作能够进行宽视角补偿的宽带延迟片。使用所述的层压光学薄膜的图像显示器如液晶显示器可以实现宽视角,并且,对于显示屏的斜线方向的观察,可以控制显示器的着色,可以显示具有很少灰度反转区域的图像。光学薄膜(1)使用聚合物薄膜,所述聚合物薄膜除聚碳酸酯树脂外还包含苯乙烯树脂。苯乙烯树脂的掺混可以将光学薄膜的光弹性系数控制在2.0×10-11至6.0×10-11m2/N的范围内,得到优异的耐久性。因此,当涉及的光学薄膜应用于大尺寸板时,它可以给出在施加应力条件下的延迟值的很小改变,并且其可以适宜用于例如要求高耐热性、耐高温和耐高湿性的应用中。优选光弹性系数为3.0×10-11至5.0×10-11m2/N。超过6.0×10-11m2/N的光弹性系数得到的耐久性不够,并且在施加应力的条件下产生大的延迟变化。另一方面,小于2.0×10-11m2/N的光弹性系数产生不良的拉伸加工性,并且不利的是,难以控制Nz系数。而且,由于光学薄膜具有作为主要组分的聚碳酸酯树脂,它具有基于聚碳酸酯树脂的优异的双折射表达和可控性。而且,聚碳酸酯树脂和苯乙烯树脂具有优异的彼此相容性,对得到的光学薄膜赋予了高的透明性。在光学薄膜(1)中,上面所定义的Nz系数满足Nz≤0.9的关系,结果,其具有宽视角的特性。Nz>0.9的Nz系数难以开发宽视角。更优选更小的Nz系数,并本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种层压光学薄膜,包含:    光学薄膜(1),其是通过拉伸包含聚碳酸酯树脂和苯乙烯树脂的聚合物薄膜而得到的,    其中光弹性系数为2.0×10↑[-11]至6.0×10↑[-11]m↑[2]/N,和    控制三维折射率,以便由Nz=(nx↓[1]-nz↓[1])/(nx↓[1]-ny↓[1])表示的Nz系数可以满足Nz≤0.9的关系,并且正面延迟(Re)=(nx↓[1]-ny↓[1])×d↓[1]可以满足Re≥80nm的关系,其中将膜平面中的折射率达到最大值的方向定义为X-轴,垂直于X-轴的方向定义为Y-轴,薄膜的厚度方向定义为Z-轴,并且其中每个轴向的折射率分别定义为nx↓[1]、ny↓[1]和nz↓[1],以及将薄膜的厚度定义为d↓[1](nm);    光学薄膜(2),其显示满足关系nx↓[2]>ny↓[2]≌nz↓[2]的正光性单轴性能,其中将膜平面中的折射率达到最大值的方向定义为X-轴,垂直于X-轴的方向定义为Y-轴,薄膜的厚度方向定义为Z-轴,并且其中每个轴向的折射率分别定义为nx↓[2]、ny↓[2]和nz↓[2];和    光学薄膜(3),其是由显示负光性单轴性能的材料形成的,并且所述的材料是倾斜对准的。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:畑昌宏
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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