專利名稱：相位差板及其制造方法、光學膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將等向取向(homeotropic)液晶膜以及具有相位差功能的拉伸膜層壓一體化的相位差板及其制造方法。本發(fā)明的相位差板，可單獨使用或者與其他光學膜組合而用作λ/4膜，視角補償膜，光學補償膜，橢圓偏光膜，亮度提高膜等光學膜。本發(fā)明進一步涉及使用上述相位差板、光學膜的液晶顯示裝置，有機EL顯示裝置以及PDP等圖像顯示裝置。
背景技術：
在液晶顯示器等圖像顯示裝置中，由于液晶等所產生的雙折射，在視角變化的同時會引起對比度的變化。為了防止這種對比度的變化等，就液晶顯示裝置提出了在液晶單元上配置相位差板來補償基于雙折射的光學性能從而進一步改善其視角特性的技術。作為所述的補償用相位差板，一般使用的是單向或雙向拉伸的拉伸膜，但并不能滿足所有液晶單元的視角特性。
在特開2000-304924號公報中，公開了如下的相位差板的連續(xù)制造方法在由熱塑性樹脂制成的長膜的單面或者雙面上粘接1片或2片以上熱收縮性膜，然后在拉幅機夾鉗的夾持下，通過該熱收縮膜的收縮力作用，使上述長膜在寬度方向上以0.7倍以上到不滿1.0倍的倍數(shù)A熱收縮，將該收縮處理之后的除去夾鉗夾持部位的膜寬記為100，以滿足式(100-倍數(shù)A×100)×0.15以下的延伸率(％)在該寬度方向進行拉伸加寬處理。
采用上述制造方法時，由于在厚度方向也被拉伸，因而可以得到厚度方向也具有相位差的相位差板。但在上述制造方法中，將得到的相位差板面內的主折射率記為nx，ny，厚度方向的折射率記為nz，而且nx＞ny時，由Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)所定義的Nz在-1.0＜Nz＜0.1的范圍之內，在厚度方向的拉伸存在一定的限度，從而不可能在較廣的范圍內控制厚度方向的相位差。另外上述的制造方法中，由于利用熱收縮膜使長膜熱收縮從而使其在厚度方向被拉伸，因此相比長膜，得到的相位差板厚度也有所增加。由上述制造方法得到的相位差板的厚度為50～100μm左右，并不能充分地滿足對液晶顯示器等所要求的薄型化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以在較廣范圍內控制厚度方向上的相位差的相位差板及其制造方法。進一步提供使用該相位差板的光學膜，再進一步提供使用該相位差板、光學膜的圖像顯示裝置。
本發(fā)明人等為了解決上述課題反復進行了專心的研究，結果發(fā)現(xiàn)通過下述的相位差板，可以實現(xiàn)上述的目的，從而完成了本發(fā)明。
即本發(fā)明涉及一種相位差板，其特征在于，將由含有等向取向性側鏈型液晶聚合物或者該側鏈型液晶聚合物和光聚合性液晶化合物的等向取向液晶性組合物形成的等向取向液晶膜、和具有相位差功能的拉伸膜層壓一體化而成。
根據(jù)上述的本發(fā)明相位差板，通過在面內具有相位差的拉伸膜上層壓一體化在厚度方向具有相位差的等向取向液晶膜，可以調整等向取向液晶膜的厚度，從而可以在較廣的范圍內控制厚度方向的相位差。因此可以高度補償基于液晶單元等雙折射的視角顯示特性的變化，從而可以得到在較廣視角范圍內具有良好對比度等可視性的液晶顯示裝置等圖像顯示裝置。另外，等向取向液晶膜可以形成為薄層，因而可以在較廣的范圍內控制厚度方向的相位差，而且可以提供薄型的相位差板。
在上述相位差板中，作為形成等向取向液晶膜的等向取向側鏈型液晶聚合物，優(yōu)選使用的是具有正折射率各向異性的、含有含液晶性片段側鏈的單體單元(a)以及含非液晶性片段側鏈的單體單元(b)的側鏈型液晶聚合物。
本發(fā)明中使用的等向取向性側鏈型液晶聚合物，雖沒有特別限定，但優(yōu)選使用的是可在沒有設置垂直取向膜的基板上形成等向取向液晶層的結構，特別優(yōu)選使用的是具有正折射率各向異性的、含有含液晶性片段側鏈的單體單元(a)以及含非液晶性片段側鏈的單體單元(b)的側鏈型液晶聚合物。
上述的本發(fā)明相位差板中，將面內的主折射率記為nx，ny，厚度方向的折射率記為nz，而且在nx＞ny時，由Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)定義的Nz滿足-8＜Nz＜0.3。對于本發(fā)明的相位差板而言，由上述定義的Nz值范圍較大，從而可以高度補償雙折射。例如采用實施例中所述的材料時，(nx-nz)通常在-0.0180～-0.0035左右，(nx-ny)在0.0020～0.0033左右。
另外，本發(fā)明還涉及上述相位差板的制造方法，其特征在于，將由含有等向取向性側鏈型液晶聚合物或者該側鏈型液晶聚合物和光聚合性液晶化合物的等向取向液晶性組合物形成的等向取向液晶膜、和具有相位差功能的拉伸膜層壓一體化。
此外，本發(fā)明涉及一種在上述相位差板上至少再層壓一層光學膜而成的光學膜。
進而，本發(fā)明涉及一種適用上述相位差板或者上述光學膜的圖像顯示裝置。
具體實施例方式
在本發(fā)明中作為可形成等向取向液晶膜的液晶聚合物，可以使用例如具有正的折射率各向異性性的、含有含液晶性片段側鏈的單體單元(a)和含非液晶性片段側鏈的單體單元(b)的側鏈型液晶聚合物。
上述側鏈型液晶聚合物，可以在不使用垂直取向膜的條件下實現(xiàn)液晶聚合物的等向取向。該側鏈型液晶聚合物，除了含有含通常側鏈型液晶聚合物所含的液晶性片段側鏈的單體單元(a)之外，還含有單體單元(b)，單體單元(b)中含有具有烷基鏈等的非液晶性片段側鏈。可以推定通過含有非液晶性片段側鏈的單體單元(b)的作用，即使不使用垂直取向膜，通過熱處理也可以發(fā)現(xiàn)作為液晶狀態(tài)的向列液晶相，從而可以形成為顯示等向取向的結構。
上述單體單元(a)中含有具有向列液晶性的側鏈，例如可以列舉用以下通式(a)所示的單體單元。
通式(a) (其中R1表示氫原子或者甲基，a為1～6的正整數(shù)，X1表示-CO2-基或者-OCO-基，R2表示氰基、碳原子數(shù)1～6的烷氧基、氟基或者碳原子數(shù)1～6的烷基，b以及c為1或者2的整數(shù)。)另外，單體單元(b)含有直鏈狀側鏈，例如可舉出由通式(b)所示的單體單元。
(其中R3表示氫原子或者甲基，R4為碳原子數(shù)1～22的烷基、碳原子數(shù)1～22的氟代烷基、或者通式(b1) 其中d為1～6的正整數(shù)，R5為碳原子數(shù)1～6的烷基。)另外，對于單體單元(a)與單體單元(b)的比例并沒有特別限定，隨單體單元種類的不同而不同，但是如果單體單元(b)比例過多，側鏈型液晶聚合物就不能顯示液晶單域取向性，因此優(yōu)選的是(b)/{(a)+(b)}＝0.01～0.8(摩爾比)。特別優(yōu)選的是0.1～0.5。
此外，作為可形成等向取向液晶膜的液晶聚合物，可列舉含有含上述液晶性片段側鏈的單體單元(a)和含有具有脂環(huán)族環(huán)狀結構的液晶性片段側鏈的單體單元(c)的側鏈型液晶聚合物。
采用上述的側鏈型液晶聚合物，可以在不使用垂直取向膜的條件下實現(xiàn)液晶聚合物的等向取向。該側鏈型液晶聚合物，除了含有具有通常的側鏈型液晶聚合物所含的液晶片段側鏈的單體單元(a)之外，還含有單體單元(c)，該單體單元(c)含有具有脂環(huán)族結構的液晶性片段側鏈?？赏贫ㄍㄟ^該單體單元(c)的作用，即使不使用垂直取向膜，通過加熱處理也可以發(fā)現(xiàn)作為液晶狀態(tài)的向列液晶相，從而可形成為等向取向的結構。
上述單體單元(c)為含具有向列液晶性的側鏈的單元，例如可舉出由通式(c)所示的單體單元 (其中R6所示為氫原子或者甲基，h為1～6的正整數(shù)，X2表示-CO2-基或者-OCO-基，e和g為1或者2的整數(shù)，f為0～2的整數(shù)，R7所示為氰基、碳原子數(shù)1～12的烷基。)另外，對單體單元(a)和單體單元(b)的比例，并沒有特別限定，隨單體單元種類而不同，但是如果單體單元(c)的比例過多，則側鏈型液晶聚合物就不能顯示液晶單域取向性，因此優(yōu)選的是(c)/{(a)+(c)}＝0.01～0.8(摩爾比)。特別優(yōu)選的是在0.1～0.6之間。
可形成等向取向液晶層的液晶聚合物，并不限于含有上述例示的單體單元的聚合物，而且上述例示的單體單元也可以適當組合使用。
上述側鏈型液晶聚合物的重均分子量，優(yōu)選為2千～10萬。通過調整重均分子量在所述的范圍內，可以發(fā)揮液晶聚合物的性能。如果側鏈型液晶聚合物的重均分子量過少，取向層傾向于缺乏成膜性，因此重均分子量更優(yōu)選在2.5千以上。另一方面，如果重均分子量過多，缺乏作為液晶的取向性，不易形成均勻的取向狀態(tài)，因此重均分子量更優(yōu)選在5萬以下。
還有，上述例示的側鏈型液晶聚合物，可通過使對應于上述單體單元(a)、單體單元(b)、單體單元(c)的丙烯酸類單體或者甲基丙烯酸類單體進行共聚而調制。還有，對應于單體單元(a)、單體單元(b)、單體單元(c)的單體可以利用公知的方法合成。共聚物的調制，例如可以通過自由基聚合方式，陽離子聚合方式，陰離子聚合方式等一般丙烯酸類單體等的聚合方式進行。另外，在適用自由基聚合方式時，可以使用各種聚合引發(fā)劑，其中優(yōu)選偶氮雙異丁腈或者過氧化苯甲酰等分解溫度不高也不低的可在中間溫度下進行分解的物質。
在上述側鏈型液晶聚合物中，可以配合光聚合性液晶化合物而形成液晶性組合物。就上述側鏈型液晶聚合物而言，為了可以在不使用垂直取向膜的條件下在基板上形成膜，液晶膜的Tg設計得較低。為了提高用作液晶顯示器等時的耐久性，在該液晶膜中優(yōu)選使用含有光聚合性液晶化合物的等向取向液晶性組合物。在使等向取向液晶性組合物取向、固定化之后，利用紫外線等光進行照射。
光聚合性液晶化合物，為作為光聚合性官能團至少含一個丙烯?；蛘呒谆；炔伙柡碗p鍵的液晶化合物，優(yōu)選使用的是向列液晶性化合物。作為所述的光聚合性液晶化合物，例如可舉出相當于上述單體單元(a)的丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯。作為光聚合性液晶化合物，若要提高其耐久性，優(yōu)選使用的是具有兩個以上光聚合性官能團的化合物。作為這種光聚合性液晶化合物，例如可以舉出由以下通式(d)所示的交聯(lián)型向列性液晶單體 (式中，R表示氫原子或者甲基，A以及D各自獨立表示1，4-亞苯基或者1，4-環(huán)己亞基，X各自獨立表示-COO-基，-OCO-基或者-O-基，B為1，4-亞苯基、1，4-環(huán)己亞基或者4，4’-聯(lián)苯撐基或者4，4’-雙環(huán)己亞基，m與n各自為2～6的整數(shù))。另外，作為光聚合性液晶化合物，也可以使用上述式(d)中末端的“H2C＝CR-CO2-”被乙烯醚基或者環(huán)氧基取代的化合物、或者“-(CH2)m-”以及/或者“-(CH2)n-”被“-(CH2)3-C*H(CH3)-(CH2)2-”或者“-(CH2)2-C*H(CH3)-(CH2)3-”取代的化合物。
上述光聚合性液晶化合物，經(jīng)熱處理后作為液晶狀態(tài)例如可發(fā)現(xiàn)向列液晶層，可與側鏈型液晶聚合物同時等向取向，然后使光聚合性液晶聚合物聚合或者交聯(lián)，就可以提高等向取向液晶膜的耐久性。
對液晶性組合物中的光聚合性液晶化合物與側鏈型液晶聚合物的比例，并沒有特別限定，可以考慮所得等向取向液晶膜的耐久性等適當決定，通常光聚合性液晶化合物側鏈型液晶聚合物(重量比)優(yōu)選是在0.1∶1～30∶1的范圍內，特別優(yōu)選的是在0.5∶1～20∶1的范圍內，進一步優(yōu)選的是在1∶1～10∶1的范圍內。
上述液晶性組合物中，一般含有光聚合引發(fā)劑。對此沒有特別限定可以使用各種光聚合引發(fā)劑。作為光聚合引發(fā)劑，例如Ciba SpecialtyChemicals社制的Irgacure 907、同184、同651、同369等。光聚合引發(fā)劑的添加量，考慮到光聚合液晶化合物的種類、液晶性組合物的配比等，添加到不擾亂液晶性組合物的等向取向性的程度。通常相對于100重量份的光聚合性液晶化合物優(yōu)選使用0.5～30重量份。特別優(yōu)選的是3重量份以上。
制作等向取向液晶膜時，在基板上涂布等向取向性側鏈型液晶聚合物，接著在該側鏈型液晶聚合物處于液晶狀態(tài)的條件下使其等向取向，并在維持該取向狀態(tài)的狀態(tài)下進行固定化。另外在使用含有上述側鏈型液晶聚合物和光聚合性液晶化合物的等向取向液晶性組合物時，在將其涂覆到基板上后，接著在液晶狀態(tài)下使該液晶性組合物等向取向，并在維持其取向狀態(tài)的狀態(tài)下進行固定化，進而進行光照射。
作為涂覆上述側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物的基板，可以使用任何一種形狀的玻璃基板，金屬箔，塑料板或者塑料膜等。在基板上也可以設置有垂直取向膜?；宓暮穸韧ǔＴ?0～1000μm之間。
塑料膜只要在取向的溫度下不發(fā)生變化，則對其并沒有特別限定，例如可以使用由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類聚合物，二乙酰纖維素、三乙酰纖維素等纖維素類聚合物，聚碳酸酯類聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸類聚合物等透明聚合物制成的膜。另外，也可以舉出由聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物等苯乙烯類聚合物，聚乙烯、聚丙烯、含有環(huán)狀或降冰片烯結構的聚烯烴，乙烯·丙烯共聚物等烯烴類聚合物，氯乙烯類聚合物，尼龍或者芳香族聚酰胺等酰胺類聚合物等透明的聚合物制成的膜等。進一步也可列舉由亞酰胺類聚合物，砜類聚合物，聚醚砜類聚合物，聚醚醚酮類聚合物，聚苯撐硫醚類聚合物，乙烯醇類聚合物，偏氯乙烯類聚合物，乙烯丁縮醛類聚合物，烯丙基化物(allylate)類聚合物，聚甲醛類聚合物，環(huán)氧類聚合物以及上述聚合物的混合物等透明聚合物制得的膜等。其中優(yōu)選使用的是氫鍵性高、可以作為光學膜使用的三乙酰纖維素、聚碳酸酯、，降冰片烯聚烯烴等塑料膜。
另外作為金屬膜，例如可以使用由鋁等形成的膜。
作為塑料膜，特別是由ZEONOR(商品名，日本Zeon(株)制)，ZEONEX(商品名，日本Zeon(株)制)、Artone(商品名，JSR(株)制)等具有降冰片烯結構的聚合物制得的塑料膜具有良好的光學性能。
在沒有設置上述垂直取向膜的基板上可以形成結合層(anchor coat)。通過該結合層可以提高基板的強度，從而可以確保良好的等向取向性。
作為結合層材料，可以使用金屬醇鹽，尤其是金屬硅醇鹽溶膠。金屬醇鹽通常是在形成醇類的溶液后使用。結合層必須形成為均勻而且具有柔性的膜，因此結合層的厚度優(yōu)選為0.04～2μm左右，更為優(yōu)選的是0.05～0.2μm左右。
作為將上述結合層材料涂布在基板上的方法，可以使用例如輥涂法、雕刻滾筒式涂敷法、旋涂法、棒涂法等。在涂布上述溶液后除去其溶劑，加熱促進溶膠凝膠反應，從而可形成透明的玻璃質高分子膜。由金屬硅醇鹽溶膠可制成金屬硅醇鹽凝膠層。作為除去溶劑以及促進反應的方法，通常采用在室溫下干燥、在干燥爐內干燥、在電熱板上加熱的方法等。
另外，在上述基板上設有結合層時，可以在基板與結合層之間設置粘合劑層，或者使結合層中含可強化其與基板之間密合性的材料，從而提高基板與結合層之間的密合性。通過提高基板與結合層之間的密合性，可以使結合層與上述液晶膜的界面之間容易產生剝離，在上述液晶膜上貼合具有相位差功能的拉伸膜之后，可以較為容易地剝離基板。
作為用于形成上述粘合劑層的粘合劑材料，只要是可以提高基板(尤其是聚合物物質)與結合層(透明玻璃質高分子膜)之間的密合性的材料都可使用，并沒有特別限定。作為粘合劑材料，例如可以使用偶合劑。偶合劑中含有與基板(尤其是聚合物物質)和結合層(透明玻璃質高分子膜)這兩者容易結合的官能團，例如有硅烷偶合劑、鈦偶合劑、鋯偶合劑等。其中硅烷偶合劑提高密合性的效果較大。作為強化與基板之間密合性的材料，可以使用上述的偶合劑。作為該偶合劑較適合使用的是硅烷偶合劑。
在利用適當溶劑將上述粘合劑材料稀釋之后涂布在基板之上。作為涂布方法，可以使用例如輥涂法、雕刻滾筒式涂敷法、旋涂法、棒涂法等。在涂布之后除去溶劑，作為通過加熱等促進反應的方法，通?？衫迷谑覝叵赂稍铩⒏稍餇t中干燥、在電熱板上加熱的方法等。
將上述側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物涂布在基板(或者基板的結合層)上的方法，可以舉出使用將該側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物溶解在溶劑中而形成的溶液的溶液涂布方法或者將該液晶聚合物或者液晶性組合物熔融而熔融涂布的方法，但其中優(yōu)選的是使用溶液涂布方法在支撐基板上涂布側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物溶液的方法。
作為在調制上述溶液時使用的溶劑，雖然隨側鏈型液晶聚合物、光聚合性液晶化合物以及基板種類而不同，不能一概而論，但通?？梢允褂寐确?、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯等鹵化烴類，苯酚、對氯苯酚等酚類，苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯、1，2-二二甲氧基苯等芳香烴類，其他可以使用丙酮、醋酸乙酯、叔丁醇、甘油、乙二醇、三甘醇、乙二醇單甲醚、二甘醇二甲醚，乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、三乙胺、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、乙腈、丁腈、二硫化碳、環(huán)己酮等。溶液的濃度，取決于所用側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物的溶解性以及作為最終目標的取向液晶層的膜厚，因此也不能一概而論，通常在3～50重量％范圍內，優(yōu)選的是在7～30重量％的范圍內。
由被涂布的上述側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物組成的等向取向液晶膜的厚度優(yōu)選的是在1～10μm左右。另外，特別是在需要精密控制等向取向液晶膜厚度的情況下，由于膜厚幾乎取決于涂布在基板上的階段，因此必須要注意對溶液濃度、涂膜厚度等的控制。
作為將使用上述溶劑調制成所需濃度的側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物的溶液涂布在基板上的結合層上的方法，可以使用例如輥涂法、雕刻滾筒式涂敷法、旋涂法、棒涂法等。涂布后，除去溶劑，在基板上形成液晶聚合物層或者液晶性組合物層。對除去溶劑的條件并沒有特別限定，可在大致上除去溶劑，只要液晶聚合物層或者液晶性組合物層不流動或者不流落即可。通常利用室溫下的干燥、干燥爐中的干燥、加熱爐上的加熱等除去溶劑。
接著使形成在支撐基板上的側鏈型液晶聚合物層或者液晶性組合物層形成為液晶狀態(tài)，使其等向取向。例如對側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物進行熱處理，使之達到液晶溫度范圍，并使其在液晶狀態(tài)下等向取向。作為熱處理的方法，可以采用與上述于燥相同的方法進行。熱處理溫度隨所用側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物以及支撐基板種類而互不相同，不能一概而論，但一般在60～300℃之間，優(yōu)選的是在70～200℃的溫度范圍內進行。另外熱處理時間，隨熱處理溫度以及所用的側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物以及支撐基板種類而不同，不能一概而論，但一般在10秒～2小時之間，優(yōu)選的是在20秒～30分鐘的范圍內選擇。在短于10秒時，有可能不能很好地形成等向取向。
在熱處理結束之后進行冷卻處理。作為冷卻處理，可以將熱處理后的等向取向液晶膜從熱處理操作中的加熱環(huán)境中拿到室溫環(huán)境。另外也可以進行空冷、水冷等的強制冷卻。上述側鏈型液晶聚合物的等向取向層，通過冷卻到側鏈型液晶聚合物的玻璃化轉移溫度以下，可使其取向固定化。
在使用液晶性組合物的情況下，對該固定化的等向取向液晶取向層進行光照射，使光聚合性液晶化合物聚合或者交聯(lián)，從而固化光聚合性液晶化合物，從而可得到提高了耐久性的等向取向液晶層。光照射時例如可以利用紫外線進行照射。為了很好地促進反應，紫外線照射優(yōu)選在惰性氣體的環(huán)境中進行。具有代表性的是通常使用的具有約80～160mW/cm2照度的高壓汞紫外燈。也可以使用金屬鹵化物UV燈或者白熾燈等其他的燈。另外，為了使紫外線照射時的液晶層的表面溫度處于液晶溫度范圍內，可以通過冷光鏡、水冷及其他的冷卻處理或者加快線速度等方式進行適當調整。
由此可以形成側鏈型液晶聚合物或者液晶性組合物薄膜，通過在維持取向性的狀態(tài)下進行固定化，可以得到等向取向的取向液晶層。該取向液晶層中具有在同一方向上取向的分子。因此可實現(xiàn)該取向液晶層取向矢量的凍結或者穩(wěn)定化及其各向異性物理性質的保留，這是眾所周知的，利用薄膜的這些光學性質可以用于各種用途。上述取向液晶層為具有單軸性的正雙折射率的薄膜。
可通過從垂直入射所傾斜的角度來測定該液晶層的光學相位差，從而可以量化由以上得到的等向取向液晶層的取向。等向取向液晶層的情況下，該相位差值對稱于垂直入射?？梢允褂枚喾N方法測定光學相位差，例如可使用自動雙折射測定裝置(ORC制)以及偏振光顯微鏡(奧林巴斯制)。該等向取向液晶層在尼科爾交叉偏振光鏡間可以看到黑色。如此可以評價等向取向性。
由此得到的等向取向液晶膜，當將面內的主折射率記為nx，ny，厚度方向的折射率記為nz，且nx＞ny時，如果厚度d(μm)＝1～10左右，則根據(jù)實施例中所述的材料，(nx-ny)＝0～0.0005左右，(nx-nz)＝-0.1200～-0.1030左右。另外一般的液晶膜nx＝1.5314～1.5354左右，ny＝1.5314～1.5354左右，nz＝1.6391～1.6472左右。
本發(fā)明的相位差板，是將上述等向取向液晶膜與具有相位差功能的拉伸膜層壓一體化而成的。
作為具有相位差功能的拉伸膜，例如可舉出由聚碳酸酯、降冰片烯類樹脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯以及其他的聚烯烴、多芳化樹脂、聚酰胺等適當聚合物制成的膜經(jīng)拉伸處理之后得到的雙折射性膜或者由液晶聚合物等液晶材料制成的取向膜，以及將液晶材料的取向層用膜支持而得到的結構等。
作為上述拉伸膜，將面內的主折射率記為nx，ny，厚度方向的折射率記為nz，且nx＞ny時，如果厚度d(μm)＝25～30左右，則根據(jù)實施例中所述的材料，可以使用(nx-ny)＝0.0040～0.0060左右，(nx-nz)＝0.0040～0.0060左右的結構。另外一般拉伸膜的nx＝1.5930～1.5942左右，ny＝1.5850～1.5887左右，nz＝1.5850～1.5883左右。
本發(fā)明的相位差板，例如可以通過以具有相位差功能的拉伸膜作為基板，制作等向取向液晶膜而得到。另外，可以將在基板上制作的等向取向液晶膜通過粘合劑層轉印到具有相位差功能的拉伸膜上而得到。本發(fā)明的這種相位差板，不受配置角度限制，可以在較廣的范圍內控制Nz。
對形成粘合劑層的粘合劑沒有特別限定，例如可以適當選擇使用以丙烯酸類聚合物、硅酮類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟類或橡膠類等聚合物作為基體聚合物的粘合劑。特別優(yōu)選使用的是丙烯酸類粘合劑等具有良好的透明性、適度的潤濕性和凝聚性以及粘結性等粘附性能且具有良好的耐候性以及耐熱性等的粘合劑。
可通過適當?shù)姆绞絹硇纬烧澈蟿印Ｗ鳛槠淅?，例如可舉出在由甲苯或者醋酸乙酯等適當溶劑的單獨物或者混合物組成的溶劑中溶解或者分散基體聚合物或者它們的組合物而形成10～40重量％左右的粘合劑溶液，并利用流延方式或者涂覆方式等適當?shù)恼归_方式將該溶液直接敷設在上述液晶層上的方式，或者按照上述基準在隔板上形成粘合劑層后再把它移接到上述液晶層上的方式等。另外在粘合劑層中也可以含例如天然或者合成樹脂類，尤其是增粘樹脂或者玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉、由其他的無機粉末等組成的填充劑或者顏料、著色劑、抗氧化劑等可加入到粘合劑層中的添加劑。另外也可以是含有微粒的具有光擴散性的粘合劑層等。
另外，在通過粘合劑層將等向取向液晶膜轉印到具有相位差功能的拉伸膜上時，可以對等向取向液晶膜的表面進行表面處理，從而提高與粘合劑層之間的密合性。對于表面處理的方法并沒有特別限定，可以使用可保持上述液晶層表面透明性的電暈放電處理、噴鍍處理、低壓UV照射、等離子處理等表面處理方法。在這些處理方法中優(yōu)選電暈放電處理。
在得到的相位差板上，可以進一步層壓偏振片等光學膜后使用。下面對在相位差板上進一步層壓光學膜的結構進行說明。
適用于液晶顯示裝置等圖像顯示裝置中的光學膜上可以使用偏振片。偏振片通常是在偏振光鏡的一側或者兩側設有保護膜的結構?？梢允褂酶鞣N偏振光鏡，對此并沒有特別限定。作為偏振光鏡，可以使用例如在聚乙烯醇類膜、局部縮甲醛化的聚乙烯醇類膜、乙烯·醋酸乙烯酯共聚物類局部皂化膜等親水性高分子膜上，吸附碘或者兩色性染料等的兩色物質后進行單向拉伸的膜，聚乙烯醇的脫水處理物或者聚氯乙稀的脫鹽酸處理物等聚烯類取向膜等。其中較為適合使用的是將聚乙烯醇類膜拉伸后吸附兩色性材料(碘、染料)并取向而得到的結構。對于偏振光鏡的厚度并沒有特別限定，一般為5～80μm左右。
將聚乙烯醇類膜用碘染色之后經(jīng)單向拉伸得到的偏振光鏡，例如可通過將聚乙烯醇浸漬在碘水溶液中進行染色后，拉伸為原長的3～7倍而獲得。根據(jù)需要也可以浸漬在硼酸或者碘化鉀等的水溶液中。進而可根據(jù)需要在染色前將聚乙烯醇類膜浸漬在水中進行水洗。通過水洗聚乙烯醇類膜，除了可以洗凈聚乙烯醇類膜表面的污跡以及抗粘連劑之外，還可使聚乙烯醇類膜膨潤，從而防止染色不勻等不均勻現(xiàn)象。拉伸可以在用碘染色后進行，也可以邊染色邊拉伸，另外也可以在拉伸后用碘染色。在硼酸或者碘化鉀等的水溶液中或者水浴中也可以拉伸。
作為設置在上述偏振光鏡的單側或者兩側上的保護膜，優(yōu)選具有良好的透明性、機械強度、熱穩(wěn)定性、防水分性、各向同性性的膜。作為上述保護膜的材料，例如可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類聚合物，二乙酰纖維素、三乙酰纖維素等纖維素類聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸類聚合物，聚苯乙烯或者丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS樹脂)等苯乙烯類聚合物，聚碳酸酯類聚合物等。另外，作為形成保護膜的聚合物例，可舉出聚乙烯、聚丙烯、含有環(huán)狀或降冰片烯結構的聚烯烴、乙烯·丙烯共聚物等烯烴類聚合物，氯乙烯類聚合物，尼龍或者芳香族聚酰胺等的酰胺類聚合物，亞酰胺類聚合物，砜類聚合物，聚醚砜類聚合物，聚醚醚酮類聚合物，聚苯撐硫醚類聚合物，乙烯醇類聚合物，偏氯乙烯類聚合物，乙烯丁縮醛類聚合物，烯丙基化物類聚合物，聚甲醛類聚合物，環(huán)氧類聚合物以及上述聚合物的混合物等。除此之外，還可舉出將丙烯酸類或者氨基甲酸酯類，丙烯酸氨基甲酸酯類或者環(huán)氧類，硅酮類等熱固化型或紫外線固化型樹脂等薄膜化而成的膜。保護膜的厚度一般在500μm以下，優(yōu)選的是在1～300μm之間。特別優(yōu)選的是在5～200μm之間。
另外，可舉出在特開2001-343529號公報中(WO01/37007)中記載的聚合物膜，例如含有(A)側鏈上具有取代以及/或者非取代的亞酰胺基的熱塑性樹脂、和(B)側鏈上具有取代以及/或者非取代的苯基以及腈基的熱塑性樹脂的樹脂組合物。作為具體的例子，例如可舉出含有由異丁烯和N-甲基馬來酸酐縮亞胺制得的交替共聚物以及丙烯腈·苯乙烯共聚物的樹脂組合物膜。作為膜可以使用由樹脂組合物的混合擠出品等制成的膜。
另外，保護膜中最好沒有色斑。因此優(yōu)選使用的是Rth＝[(nx+ny)/2-nz]·d(其中nx，ny為膜平面內的主折射率，nz為膜厚度方向的折射率，d為膜厚)所示的膜厚度方向的相位差值在-90nm～+75nm的保護膜。通過使用所述厚度方向的相位差值(Rth)在-90nm～+75nm之間的保護膜，可以基本上消除由保護膜引起的偏振片的著色(光學著色)。厚度方向的相位差值(Rth)進一步優(yōu)選在-80nm～+60nm之間，特別優(yōu)選的是在-70nm～+45nm之間。
作為保護膜，從偏振光特性以及耐久性方面考慮，優(yōu)選使用的是三乙酰纖維素等纖維素類聚合物。特別適合使用的是三乙酰纖維素膜。另外在偏振光鏡的兩側設置保護膜時，其表背面上可以使用由相同的聚合物材料制成的保護膜，也可以使用由不同聚合物材料制成的保護膜。上述偏振光鏡與保護膜通常通過水性粘合劑粘接在一起。作為水性粘合劑可以使用聚乙烯醇類粘合劑、明膠類粘合劑、乙烯基乳膠類、水性聚氨酯、水性聚酯類等。
作為上述保護膜，可以使用施以硬涂層或者防反射處理、抗粘附、或者以擴散或防眩光為目的的處理的膜。
硬涂層處理是以防止偏振片表面的擦傷等為目的的，例如可以通過在保護膜表面上附加由丙烯酸類、硅酮類等適當?shù)淖贤饩€固化型樹脂得到的具有良好硬度以及光滑性能等的固化皮膜而形成。施以防反射處理是以防止偏振片表面對外光的反射為目的的，可以利用傳統(tǒng)的方式形成防反射膜來完成。另外進行抗粘附處理的目的是防止與鄰接層之間的粘附。
此外，進行防眩光處理的目的是防止外光在偏振片表面反射而阻礙對偏振片透過光的確認等，例如可通過采用噴砂方式或者壓花加工方式的粗面化方式或者配合透明微粒的方式等適當方式，在保護膜的表面形成微細凹凸結構來完成。作為為了形成上述微細凹凸結構所含的微粒，例如可以使用平均粒徑為0.5～50μm的二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等制成的導電性的無機微粒，由交聯(lián)或者未交聯(lián)的聚合物等制成的有機微粒等透明微粒。在形成表面微細凹凸結構時，相對于100重量份形成表面凹凸結構的透明樹脂，微粒的用量一般為2～50重量份，優(yōu)選為5～25重量份。防眩光層也可以為兼具用于擴散偏振片透過光而擴大視角等的擴散層(擴大視角功能等)功能的層。
另外上述的防反射層、抗粘附層、擴散層以及防眩光層等，除了可以設置在保護膜本身上之外，也可以作為其他用途的光學層而與透明保護層分開設置。
在上述相位差板上層壓偏振片后，可以用作橢圓偏振片或者圓偏振片。下面說明上述的橢圓偏振片或者圓偏振片。這些可通過相位差板使直線偏振光變?yōu)闄E圓偏振光或者圓偏振光，或者使橢圓偏振光或者圓偏振光變?yōu)橹本€偏振光，或者改變直線偏振光的偏振光方向。特別地作為可使直線偏振光變?yōu)閳A偏振光、或者使圓偏振光變?yōu)橹本€偏振光的相位差板，可以使用所謂的1/4波長板(也稱為λ/4板)。1/2波長板(也稱為λ/2板)通常在改變直線偏振光的偏振光方向時使用。
橢圓偏振片在用于補償(防止)超扭絞度向列(super-twisted nematic-STN)液晶顯示裝置中由于液晶層的雙折射所產生的著色(藍或者黃)，從而形成沒有上述著色的白黑顯示時非常有效。進而，可控制三元折射率的偏振片也可以補償(防止)從斜方向觀看液晶顯示裝置的畫面時產生的著色，因此優(yōu)選。圓偏振片，例如在彩色顯示圖像時，對于調整反射型液晶顯示裝置圖像的色調等方面非常有效，而且還具有抗反射功能。
另外，如前所述，上述相位差板可以作為視角補償膜層壓在偏振片上，從而用作廣角偏振片。視角補償膜，是一種即使在不垂直于畫面而從斜方向觀看液晶顯示裝置的畫面時，可使畫面看起來比較鮮明從而可以擴大視角的膜。
作為該視角補償相位差板，其他還可以使用經(jīng)雙向拉伸處理或者在正交的兩方向上經(jīng)拉伸處理等的具有雙折射的膜、傾斜取向膜等雙向拉伸膜等。作為傾斜取向膜，例如可舉出在聚合物膜上粘接熱收縮膜后經(jīng)加熱在收縮力的作用下使聚合物膜進行拉伸處理或者/以及收縮處理而得到的膜，或者使液晶聚合物斜向取向而得到的膜等。為了防止由基于由液晶單元產生的相位差的視角變化所引起的著色等以及擴大良好目視視角等，視角補償膜可以適當?shù)亟M合使用。
另外，從實現(xiàn)良好目視的廣視角觀點來說，優(yōu)選使用的是將由液晶聚合物的取向層，特別是discotic液晶聚合物的傾斜取向層構成的光學各向異性層支持在三乙酰纖維素膜上而成的光學補償相位差板。
除了上述的之外在實際使用時對層壓的光學層并沒有特別限定，例如可以使用一層或者兩層以上反射板或者半透過板等用于形成液晶顯示裝置等的光學層?？梢蕴貏e舉出的是，在橢圓偏振片或者圓偏振片上再層壓反射板或者半透過板而成的反射型偏振片或者半透過型偏振片，或者在偏振片上進一步層壓亮度提高膜而成的偏振片等。
反射型偏振片，是在偏振片上設置反射層而成的，用于形成可反射從目視側(顯示側)的入射光來進行顯示的類型的液晶顯示裝置等，從而可以省去背照光等內藏光源，比較容易實現(xiàn)液晶顯示裝置的薄型化。反射型偏振片的形成，根據(jù)需要可以通過隔著透明保護層等在偏振片的單面上附設由金屬等制成的反射層等適宜的方式進行。
作為反射型偏振片的具體例子，可以舉出根據(jù)需要在經(jīng)過消光處理的保護膜的單面上設置由鋁等反射性金屬制成的箔或者蒸鍍膜而形成反射層而成的結構。另外還有，使上述保護膜含有微粒而形成表面微細凹凸結構，在其上面具有微細凹凸結構的反射層的偏振片。上述的微細凹凸結構的反射層，通過漫反射入射光使其擴散，從而可防止定向性或者晃眼現(xiàn)象，并具有抑制明暗不均的優(yōu)點。另外含微粒的保護膜，在透過入射光及其反射光時，通過擴散可以進一步抑制明暗不均等。反映保護膜表面微細凹凸結構的微細凹凸結構反射層的形成，可以利用如真空蒸鍍法、離子電鍍法、噴鍍法等蒸鍍方式或者電鍍法等適當方法，直接在透明保護層表面上鋪設金屬的方法等進行。
代替通過在上述偏振片的保護膜上直接鋪設而形成反射板的方式，也可以在以透明膜為基準的適宜的膜上設置反射層從而形成反射片等，用作反射層。另外由于反射層通常由金屬制成，從防止由氧化引起的反射率的下降，進而在長期維持初期反射率方面以及回避另外鋪設保護層的方面考慮，優(yōu)選的是其反射面被保護膜或者偏振片等包覆的使用狀態(tài)。
另外，半透過型偏振片，在上述中由反射光且可透過光的單透半反鏡等半透過型的反射層獲得。半透過型偏振片，通常設置在液晶單元的背面，比較亮的環(huán)境下使用液晶顯示裝置等時，通過反射從目視側(顯示側)方向的入射光以顯示圖像，在較暗環(huán)境下使用時，可以形成利用內藏在半透過型偏振片背面的背照光等內藏光源來顯示圖像的液晶顯示裝置等。即半透明型偏振片可以使用于，在較亮環(huán)境下可以節(jié)約使用背照光等光源的能量、而在較暗環(huán)境下也可以通過采用內藏光源而使用的類型的液晶顯示裝置的形成等。
偏振片與貼合有亮度提高膜的偏振片，通常設置在液晶單元的背面?zhèn)仁褂?。亮度提高膜具有如下性能當由液晶顯示裝置等的背照光或者由背面?zhèn)鹊姆瓷涠肷溆凶匀还猓瑒t可以反射一定偏振光軸的直線偏振光或者一定方向的圓偏振光，而可以使其他光透過。因此將偏振片與亮度提高膜層壓而得到的偏振片，可以入射由背照光等光源發(fā)出的光而得到既定偏振光狀態(tài)的透過光，同時，可以反射上述既定偏振光狀態(tài)以外的光，使其不能透過。用該亮度提高膜面反射的光進一步通過設置在其后側的反射層等反轉，再次入射到提高亮度膜中，使其中的一部分或者全部作為既定偏振光狀態(tài)的光透過，從而可增加透過亮度提高膜的光的量，同時可以供給偏振光鏡所不易吸收的偏振光，增大可利用于液晶圖像顯示等中的光量，從而可以提高亮度。即，在不使用亮度提高膜的條件下，利用背照光等從液晶單元的背面通過偏振光鏡入射光時，具有與偏振光鏡的偏振光軸的不一致的偏振光方向的光，幾乎被偏振光鏡吸收，從而不能透過偏振光鏡。即雖然隨所用偏振光鏡性能而不同，但大概50％的光被偏振光鏡所吸收，因此可利用于液晶畫像顯示等的光量減少，會使畫像變暗。亮度提高膜，可反射具有偏振光鏡可吸收的偏振光方向的光，而避免其被入射到偏振光鏡中，進而通過設置在其后側的反射層等進行反轉，使光再次入射到亮度提高膜中，如此反復進行，只使在兩者間進行反射、反轉的光的偏振光方向變?yōu)榭赏高^偏振光鏡的偏振光方向的偏振光透過亮度提高膜，并供給偏振光鏡，從而可以將背照光等的光有效利用于液晶顯示裝置的圖像顯示，可以使畫面變亮。
可以在亮度提高膜與上述反射層等之間設置擴散板。用亮度提高膜反射的偏振光狀態(tài)的光射向上述反射層等，而所設置的擴散板使通過光均勻擴散，同時可以消除偏振光狀態(tài)，變?yōu)榉瞧窆鉅顟B(tài)。即擴散板可以使偏振光變回為原來的自然光狀態(tài)。該非偏振光狀態(tài)，即自然光狀態(tài)的光射向反射層等，通過反射層等反射，再次通過擴散板再次入射到亮度提高膜中，如此反復進行。該亮度提高膜與上述反射層等之間，通過設置可以使偏振光返回為自然光狀態(tài)的擴散板，可以維持顯示畫面的亮度，同時可以減少顯示畫面的斑點，從而可以提供具有均勻亮度的畫面。通過設置所述的擴散板，可以極大地增加初次入射光的重復反射次數(shù)，從而利用擴散板的擴散功能可以提供具有均勻亮度的顯示畫面。
作為上述的亮度提高膜，可以使用例如電介體的多層薄膜或者折射率各向異性不同的薄膜的多層層壓體等顯示可以透過一定偏振光軸的直線偏振光而反射其他光的特性的膜，膽甾型液晶聚合物的取向膜或者將該取向液晶層支撐在膜基材上的結構等顯示反射左旋或者右旋中的任何一方的圓偏振光而透過其他光等的特性的亮度提高膜。
因此，在可透過上述一定偏振光軸的直線偏振光的類型的亮度提高膜中，通過使透過光直接弄齊偏振光軸而入射到偏振片中，可以抑制由于偏振片吸收引起的損失，使其可以有效地透過。另一方面，如膽甾醇型液晶層的投下圓偏振光的類型的亮度提高膜中，也可以使光直接入射到偏振光鏡，但從抑制吸收損失方面來講，優(yōu)選的是通過相位差板將該圓偏振光直線偏振光化后入射到偏振片中。另外作為該相位差板可使用1/4波長板，由此可以使圓偏振光變換為直線偏振光。
在可見光區(qū)域等較廣波長范圍內具有作為1/4波長板的功能的相位差板，例如可以通過將相對于波長為550nm的淡色光具有1/4波長板功能的相位差板、和具有其他相位差性能的相位差層，例如具有1/2波長板功能的相位差板重疊的方式得到。因此，在偏振片與亮度提高膜之間配置的相位差板，可以由一層或者兩層以上的相位差板構成。
另外，對于膽甾醇型液晶層而言，通過將不同反射波長的進行組合從而形成重疊兩層或者三層以上的構造，可以得到在可見光區(qū)域等較廣波長范圍內反射圓偏振光的結構，基于此可以得到較廣波長范圍的透過圓偏振光。
此外偏振片，如上述偏振光分離型偏振片，也可以由將偏振片和兩層或者三層以上的光學層層壓的結構形成。因此也可以是將上述的反射型偏振片或者半透過型偏振片和相位差板組合而形成的反射型橢圓偏振片或者半透過型橢圓偏振片等。
上述的橢圓偏振片或者反射型橢圓偏振片，為適當組合偏振片或者反射型偏振片和相位差板并層壓而得到的。所述的橢圓偏振片等，可以在液晶顯示裝置的制造過程中將其依次個個層壓形成，形成為(反射型)偏振片和相位差板的組合，但是也可以預先層壓而形成橢圓偏振片等光學膜，后者在改善品質穩(wěn)定性或者層壓作業(yè)性等而提高液晶顯示裝置等的制造效率方面非常有利。
在本發(fā)明的相位差板、光學膜上可設置粘接層。粘接劑層除了可以用于粘接在液晶單元上之外，可以用于光學層的層壓。在上述光學膜的粘接中，其光學軸可以根據(jù)目標相位差性能等形成適當?shù)呐渲媒嵌取?br> 對于形成粘接層的粘合劑并沒有特別限定，可以使用與貼合上述等向取向液晶層與透光性膜時所使用的粘合劑同樣的物質。另外也可利用同樣的方式設置。
粘接層，也可以作為不同組成或者種類的重疊層而設置在偏振片或者光學膜的單面或者兩面上。另外在設置在兩面上時，也可以在偏振片或者光學膜的表面背面上形成不同組成或者種類或者厚度等的粘接層。粘接層的厚度，可以根據(jù)使用的目的以及粘接力等適當決定，一般在1～500μm之間，優(yōu)選的是在5～200μm之間，特別有效的是在10～100μm之間。
對于粘接層的暴露面，直至到供給實際使用之前，為了防止污染等可利用隔板等臨時遮蓋住。同此可以防止在通常的操作狀態(tài)下接觸粘接層。作為隔板，除了上述的厚度條件，例如可以使用塑料膜、橡膠片、紙、布、無紡布、網(wǎng)、泡沫板或者金屬箔、它們的層壓體等適當?shù)妮p薄物體，根據(jù)需要也可以使用由硅銅類或者長鏈烷烴類、氟類或者硫化鉬等適當?shù)膭冸x劑進行涂布處理過的以前所用的適當隔板。
另外在本發(fā)明中，形成上述偏振片的偏振光鏡或者透明保護膜或者光學膜等，還有粘合劑的各層上，也可以利用例如水楊酸酯化合物或者苯并苯酚類化合物、苯并三唑類化合物或者氰基丙烯酸酯類化合物、鎳絡鹽類化合物等紫外線吸收劑進行處理的方式使其具有紫外線吸收功能等。
本發(fā)明的光學膜可以用于液晶顯示裝置等各種裝置的形成過程等中。液晶顯示裝置的形成，可以依傳統(tǒng)的方式進行。即液晶顯示裝置，一般由液晶單元與光學膜、以及根據(jù)需要而設的照明系統(tǒng)等構成部件經(jīng)過適當組合而組裝成驅動電路等而成，但在本發(fā)明中除了使用本發(fā)明的光學膜之外并沒有特別限定，可以依傳統(tǒng)的方法進行。對于液晶單元，例如可以使用TN型或者STN型、π型等任意類型。
可以形成在液晶元件的單側或者兩側上配置上述光學膜的液晶顯示裝置，或者在照明系統(tǒng)中使用背照光或者使用反射板等的適當?shù)囊壕э@示裝置。此時本發(fā)明的光學膜可以設置在液晶單元的單側或者兩側上。在兩側上設置光學膜時，這些光學膜可以相同也可以不同。進而在形成液晶顯示裝置時，可以將例如擴散板、防眩光層、防反射膜、保護板、棱鏡陣列、透鏡陣列層、光擴散板、背照光等適當部件在適當?shù)奈恢蒙吓渲靡粚踊蛘邇蓪右陨稀?br> 下面接著對有機電致發(fā)光裝置(有機EL顯示裝置)進行說明。一般有機EL顯示裝置為在透明基板上依次層壓透明電極、有機發(fā)光層和金屬電極而形成為發(fā)光體(有機電致發(fā)光體)。這里有機發(fā)光層，為各種有機薄膜的層壓體，已知的有例如由三苯胺衍生物等制成的空穴注入層和由蒽等熒光性有機固體制成的發(fā)光層的層壓體，或者這種發(fā)光層與由二萘嵌苯衍生物等制成的電子注入層的層壓體，或者這些空穴注入層、發(fā)光層以及電子注入層的層壓體等，具有種種組合的結構。
有機EL顯示裝置，其發(fā)光原理為，通過在透明電極與金屬電極之間施加電壓，可以向有機發(fā)光層中注入空穴與電子，由這些空穴與電子的再結合產生的能量可以激發(fā)熒光物質，被激發(fā)的熒光物質在返回到基底狀態(tài)時會放射出光。該過程中的再結合機理，與一般的二極管相同，也可以由此想象得到，電流與發(fā)光強度相對于外加電壓，隨整流性而呈現(xiàn)強非線形性。
在有機EL顯示裝置中，為了射出有機發(fā)光層的發(fā)光，必須至少有一方電極為透明的，通常使用由氧化銦錫(ITO)等透明導電體形成的透明電極作為陽極。另一方面，從容易注入電子以提高發(fā)光效率的方面來說，關鍵是在陰極使用功函數(shù)小的物質，通常使用Mg-Ag、Al-Li等金屬電極。
在具有該種結構的有機EL顯示裝置中，有機發(fā)光層由厚度10nm左右的極薄的膜形成。因此有機發(fā)光層也與透明電極一樣，光幾乎可以完全透過。結果在不發(fā)光時從透明基板表面入射，透過透明電極與有機發(fā)光層而在金屬電極上反射的光，由于再次從透明基板的表面?zhèn)壬涑?，從外部目視時，有機EL顯示裝置的顯示面看上去猶如一個鏡面。
在通過外加電壓發(fā)光的有機發(fā)光層的表面?zhèn)壬蟼溆型该麟姌O、同時在有機發(fā)光層的背面一側備有金屬電極而構成的含有有機電致發(fā)光體的有機EL顯示裝置中，在透明電極的表面?zhèn)仍O置偏振片的同時，在這些透明電極與偏振片之間可以設置相位差板。
相位差板與偏振片，具有可使從外部入射經(jīng)金屬電極反射的光發(fā)生偏振的作用，由于該偏振光作用，從外部不會辨認出金屬電極的鏡面。特別是，相位差板由1/4波長板構成、而且將偏振片與相位差板的偏振光方向的夾角調整成π/4時，可以將金屬電極的鏡面完全遮蔽。
即入射到該有機EL顯示裝置中的外部光，由于偏振片的作用只會使直線偏振光透過。該直線偏振光由于相位差板的作用一般會變成橢圓偏振光，但在相位差板為1/4波長板而且偏振片與相位差板的偏振光方向的夾角為π/4時可以形成為圓偏振光。
該圓偏振光透過透明基板、透明電極、有機薄膜，然后經(jīng)金屬電極反射后再次透過有機薄膜、透明電極、透明基板，在相位差板中再次變?yōu)橹本€偏振光。該直線偏振光，由于與偏振片的偏振光方向正交，從而不會透過偏振片。結果可以完全遮蔽金屬電極的鏡面。
實施例下面列舉實施例對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明，但是本發(fā)明并不僅限于這些實施例。對得到的等向取向液晶膜評價了其取向性。
實施例1利用雕刻滾筒式涂敷法，將作為結合層用的溶膠溶液的硅酸乙酯的醋酸乙酯、異丙醇2％溶液(商品名COLCOATP，COLCOAT社制)涂覆在以聚對苯二甲酸乙二醇酯作為聚合物材料的塑料膜上(東麗(株)制，厚度50μm)。接著在130℃下加熱30秒，形成透明的玻璃質高分子膜(0.08μm)。
將5份上述化學式(式中數(shù)字表示單體單元的摩爾％，簡單地表示為嵌段體，重均分子量5000)所示的側鏈型液晶聚合物、20重量份顯示向列型液晶層的光聚合型液晶化合物(BASF社制，PaliocolorLC242)以及5重量％的光聚合引發(fā)劑(Ciba Specialty chemicals社制，IRGACURE907)(對光聚合型液晶化合物)溶解在75重量份的環(huán)己酮中形成溶液，然后利用棒涂法涂布在設置在膜基材上的結合層層上。接著在80℃下加熱2分鐘，然后通過一次性冷卻冷卻至室溫，使上述液晶層等向取向，而且保持其取向的條件下進行玻璃化，使等向取向液晶層固定化。進而，在固定化的等向取向液晶層上照射紫外線，形成等向取向液晶膜(厚度1.0μm)。
(等向取向性)將樣品(帶有基板的等向取向液晶膜)利用尼科耳交叉偏振光顯微鏡從垂直于該膜表面的方向觀察樣品，結果從正面什么都沒看到。由此可以確認等向取向。即可以知道沒有發(fā)生光學相位差。將該膜傾斜使光傾斜入射，同樣在尼科耳交叉偏光鏡下觀察，結果可以看到光透過。
另外利用自動雙折射測定裝置測定同膜的光學相位差。測定光從垂直于樣品表面或者傾斜的方向入射，從光學相位差和測定光的入射角度的曲線圖可以確認等向取向。等向取向中，在垂直于樣品表面方向的相位差(正面相位差)幾乎為零。關于該樣品，傾斜至液晶層的滯相軸方向后測定相位差，結果發(fā)現(xiàn)隨著測定光入射角度的增加，相位差值也會增加，從而可以判斷得到了等向取向。如上所述，可以判斷等向取向性良好。
另外等向取向液晶膜的nx為1.5315，ny為1.5314，nz為1.6472。
(拉伸膜的貼合)然后，通過由丙烯酸類粘合劑形成的粘合劑層(15μm)，將以聚碳酸酯作為聚合物材料的拉伸膜相位差板(日東電工(株)制，NRF，厚度30μm，nx1.5930，ny1.5887，nz1.5883)貼合在一起，同時剝離具有結合層的基板，從而得到層壓等向取向液晶膜和聚碳酸酯拉伸膜而成的相位差板。
實施例2在實施例1中，除了將等向取向液晶膜的厚度形成為1.9μm之外，采用和實施例1同樣的方法制作相位差板。其等向取向性良好。另外，等向取向液晶膜，其nx1.5349，ny1.5349，nz1.6402。
實施例3在實施例1中，除了將等向取向液晶膜的厚度形成為2.5μm之外，采用同實施例1同樣的方法制作相位差板。其等向取向性良好。另外，等向取向液晶膜，其nx1.5334，ny1.5333，nz1.6433。
實施例4在實施例1中，除了將等向取向液晶膜的厚度形成為5μm之外，采用同實施例1同樣的方法制作相位差板。其等向取向性良好。另外，等向取向液晶膜，其nx1.5345，ny1.5345，nz1.6411。
實施例5在實施例1中，除了將等向取向液晶膜的厚度形成為10μm之外，采用同實施例1同樣的方法制作相位差板。其等向取向性良好。另外等向取向液晶膜，其nx1.5354，ny1.5354，nz1.6391。
比較例1將由光氣與雙酚A的縮聚物組成的分子量約8萬的聚碳酸酯的二氯甲烷20重量％溶液連續(xù)流延在鋼滾筒上，將其依次剝取干燥，得到厚度60μm的相位差幾乎為0的聚碳酸酯膜，在該膜的兩面上通過丙烯酸類粘合劑層粘接雙向拉伸的聚酯膜，在拉幅機夾子的夾持下在168℃下使其在寬度方向收縮為0.88倍后，以1.2％[(100-0.88×100)×0.1]的拉伸率進行拉伸處理，并將雙向拉伸聚酯膜剝離，得到相位差板。
比較例2在比較例1中，除了在162℃下在寬度方向使其收縮為0.94倍，然后以0.4％[(100-0.94×100)×0.067]的拉伸率進行拉伸處理之外，采用同比較例1相同的方法得到相位差板。
(評價)對實施例以及比較例得到的相位差板，利用自動雙折射測定裝置(王子計測機器株式會社制，自動雙折射計KOBRA21ADH)測定在膜面內以及厚度方向的主折射率nx，ny，nz，算出Nz。另外，也測定了由實施例以及比較例得到的相位差板的厚度。結果如表1所示。
表1

實施例與比較例相比，Nz的界限(margin)較寬，可以確認得到了薄型的相位差板。
工業(yè)上實用性本發(fā)明可以用作相位差板，而且可以單獨或者與其他光學膜組合用作λ/4膜、視角補償膜、光學補償膜、橢圓偏振光膜、亮度提高膜等各種光學膜。這些相位差板、光學膜，適合用于液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、PDP等圖像顯示裝置中。
權利要求
1.一種相位差板，其特征在于將由含有等向取向性側鏈型液晶聚合物或者該側鏈型液晶聚合物和光聚合性液晶化合物的等向取向液晶性組合物形成的等向取向液晶膜、和具有相位差功能的拉伸膜層壓一體化而成。
2.如權利要求1所述的相位差板，其特征在于等向取向性側鏈型液晶聚合物為具有正折射率各向異性的、含具有液晶性片段側鏈的單體單元(a)和具有非液晶性片段側鏈的單體單元(b)的側鏈型液晶聚合物。
3.如權利要求1或者2所述的相位差板，其特征在于將面內的主折射率記為nx、ny，厚度方向的折射率記為nz，且nx＞ny時，由Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)定義的Nz滿足-8＜Nz＜0.3。
4.權利要求1～3中任何一項所述的相位差板的制作方法，其特征在于將由含有等向取向性側鏈型液晶聚合物或者該側鏈型液晶聚合物和光聚合性液晶化合物的等向取向液晶性組合物形成的等向取向液晶膜、和具有相位差功能的拉伸膜層壓一體化。
5.一種光學膜，其特征在于在權利要求1～3中任一項所述的相位差板上再層壓至少一層光學膜。
6.適用權利要求1～3中任一項所述的相位差板或者權利要求5所述的光學膜的圖像顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種相位差板，其特征在于將由含有等向取向性側鏈型液晶聚合物或者該側鏈型液晶聚合物和光聚合性液晶化合物的等向取向液晶性組合物形成的等向取向液晶膜、和具有相位差功能的拉伸膜層壓一體化而成。根據(jù)本發(fā)明的相位差板，可以在較廣范圍內控制厚度方向上的相位差。
文檔編號G02F1/13363GK1589414SQ0282277
公開日2005年3月2日 申請日期2002年11月15日 優(yōu)先權日2001年11月15日
發(fā)明者首藤俊介, 川本育郎, 本村弘則 申請人:日東電工株式會社