相位差膜、偏振片和液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供密合性和濕熱保管性優(yōu)異且顯示性能優(yōu)異的相位差膜、偏振片和液晶顯示裝置。所述相位差膜具有依次相互鄰接的第1光學(xué)各向異性層、中間層和第2光學(xué)各向異性層，上述第1光學(xué)各向異性層含有流平劑并均勻取向，序參數(shù)為0.75～0.95且層的厚度為0.3～3.0μm；上述中間層的厚度為3.0μm以下且含有SP值為21.5～24.7的樹脂，SP值是指基于Hoy法算出的溶解度參數(shù)；上述第2光學(xué)各向異性層垂直取向，序參數(shù)為0.6～0.95且層的厚度為0.3～3.0μm；其中，序參數(shù)OP為：OP＝(A||-A⊥)/(2A⊥+A||)，“A||”表示液晶化合物對(duì)與取向方向平行地發(fā)生偏振的光的吸光度，“A⊥”表示液晶化合物對(duì)與取向方向垂直地發(fā)生偏振的光的吸光度。
【專利說明】相位差膜、偏振片和液晶顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及相位差膜。另外，還涉及使用了相位差膜的偏振片和液晶顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，使用了IPS(In-Place-Switching，面內(nèi)切換）模式液晶顯示裝置的平板 或手機(jī)逐漸被廣泛使用。作為平板或手機(jī)中使用的光學(xué)膜，例如對(duì)使用利用液晶化合物的 取向而成的光學(xué)各向異性層進(jìn)行了研究。具體地，記載了在透明基板的一個(gè)面上設(shè)置光學(xué) 各向異性層、在另一個(gè)面上設(shè)置相位差層而成的相位差膜（專利文獻(xiàn)1的圖1等）。
[0003] 另外，隨著對(duì)平板和手機(jī)薄型化的要求，對(duì)IPS模式液晶顯示裝置中使用的相位 差膜的薄膜化要求也逐漸增高。作為使相位差膜薄膜化的技術(shù)，已知專利文獻(xiàn)2。具體而 言，專利文獻(xiàn)2中公開了，不需要介由粘結(jié)劑而直接將正C板與正A板或光學(xué)雙軸性板密合 并層疊而成的相位差膜。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2009-86260號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2012-255926號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所欲解決的課題
[0009] 但是，關(guān)于專利文獻(xiàn)1，由于在透明基板的一個(gè)面上設(shè)置光學(xué)各向異性層、在另一 個(gè)面上設(shè)置相位差層，因此膜厚有變厚的傾向。另外，關(guān)于專利文獻(xiàn)2,本
【發(fā)明者】對(duì)實(shí)施例1 進(jìn)行了追加試驗(yàn)，結(jié)果確認(rèn)了偏振片的補(bǔ)償（視角下的漏光）有與無相位差膜的方式相比 降低的傾向。但是已知，與目前市售的厚度為IOOum左右的相位差膜相比，正面對(duì)比度大 幅度劣化。
[0010]另一方面，考慮在第1光學(xué)各向異性層與第2光學(xué)各向異性層之間使用含有聚乙 烯醇（PVA)的取向膜。但是，當(dāng)將PVA用于取向膜時(shí)，通常，為了通過水系涂布形成含有PVA 的組合物，與第一光學(xué)各向異性層中所含的流平劑的親疏水性差成為主要因素，發(fā)生排斥 缺陷。因此，薄化時(shí)缺陷多，難以漂亮地進(jìn)行涂布。另一方面，由于PVA取向膜在除水系以外 的溶劑中極難溶解，因此在第一光學(xué)各向異性層與第二光學(xué)各向異性層之間難以薄并漂亮 地涂布含有PVA的取向膜。另一方面，當(dāng)增加取向膜的厚度時(shí)，有時(shí)會(huì)由于熱而發(fā)生剝離。 此外，當(dāng)含有PVA的取向膜的厚度厚時(shí)，從薄膜化的觀點(diǎn)出發(fā)也成為問題。
[0011] 本發(fā)明的目的在于解決上述課題，本發(fā)明的目的在于提供密合性和濕熱保管性優(yōu) 異且液晶顯示性能優(yōu)異的相位差膜，其是通過將第1光學(xué)各向異性層與第2光學(xué)各向異性 層以其間夾著薄的中間層的方式層疊而成的。另外，本發(fā)明的目的還在于提供使用了所述 相位差膜的偏振片和液晶顯示裝置。
[0012] 用于解決課題的手段
[0013] 基于上述課題，本
【發(fā)明者】進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將第1光學(xué)各向異性 層、含有特定樹脂的中間層和第2光學(xué)各向異性層依次相互鄰接地設(shè)置，并在第1光學(xué)各向 異性層中配合流平劑且使各光學(xué)各向異性層的序參數(shù)及膜厚在規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠解決上 述課題。具體而言，通過以下的手段〈1>、優(yōu)選通過〈2>?〈20>，上述課題得到解決。
[0014] 〈1> 一種相位差膜，其具有依次相互鄰接的第1光學(xué)各向異性層、中間層和第2光 學(xué)各向異性層，
[0015] 第1光學(xué)各向異性層含有流平劑并通過將液晶化合物在均勻取向狀態(tài)下固定而 成，序參數(shù)為〇? 75?0? 95且層的厚度為0? 3?3. 0i!m，
[0016] 中間層的厚度為3. 0i!m以下且含有SP值為21. 5?24. 7的樹脂，SP值是指基于 Hoy法算出的溶解度參數(shù)，
[0017] 第2光學(xué)各向異性層通過將液晶化合物在垂直取向狀態(tài)下固定而成，序參數(shù)為 0? 6?0? 95且層的厚度為0? 3?3. 0iim;
[0018] 其中，序參數(shù)OP為：
[0019]OP= (A||-A±)/(2A±+An)
[0020] aAl, "表示液晶化合物對(duì)與取向方向平行地發(fā)生偏振的光的吸光度
[0021]"A1"表示液晶化合物對(duì)與取向方向垂直地發(fā)生偏振的光的吸光度。
[0022] 〈2>根據(jù)〈1>所述的相位差膜，其中，SP值為21. 5?24. 7的樹脂為（甲基）丙烯 Ife樹脂。
[0023] 〈3>根據(jù)〈1>所述的相位差膜，其中，SP值為21. 5?24. 7的樹脂為具有聚合性基 團(tuán)的（甲基）丙烯酸樹脂。
[0024] 〈4>根據(jù)〈1>?〈3>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，流平劑的分子量為500? 2000。
[0025] 〈5>根據(jù)〈1>?〈4>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，流平劑含有氟原子和/或硅 原子。
[0026] 〈6>根據(jù)〈1>?〈5>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，第1光學(xué)各向異性層顯不近 晶相。
[0027] 〈7>根據(jù)〈1>?〈6>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，第2光學(xué)各向異性層顯不向 列相。
[0028] 〈8>根據(jù)〈1>?〈7>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，第1光學(xué)各向異性層滿足下 式⑴和⑵；
[0029] 式⑴
[0030]IOOnm^Re(550) ^ 200nm
[0031]式（2)
[0032] 0? 8 彡Nz彡 1. 2
[0033] 式⑴中，Re(550)表示波長 550nm處的面內(nèi)延遲；式⑵中，Nz表示（nx-nz)/ (nx-ny)，nx表示面內(nèi)的慢軸方向的折射率，ny表示面內(nèi)與nx正交的方向的折射率，nz 表示與nx和ny正交的方向的折射率。
[0034] 〈9>根據(jù)〈1>?〈8>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，第1光學(xué)各向異性層滿足下 式⑶；
[0035] 式⑶
[0036]Re(450)/Re(650) <I
[0037] 式（3)中，Re(450)和Re(650)分別表示波長450nm或650nm處的面內(nèi)延遲。
[0038] 〈10>根據(jù)〈1>?〈9>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，第2光學(xué)各向異性層含有垂 直取向劑。
[0039] 〈11>根據(jù)〈1>?〈10>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，相位差膜的厚度為0. 6? 10Um〇
[0040] 〈12>根據(jù)〈1>?〈11>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，第1光學(xué)各向異性層和第 2光學(xué)各向異性層分別含有棒狀液晶化合物。
[0041] 〈13>根據(jù)〈1>?〈12>中任一項(xiàng)所述的相位差膜，其中，在支撐體上依次具有取向 膜、第1光學(xué)各向異性層、中間層和第2光學(xué)各向異性層。
[0042] <14> 一種偏振片，其具有偏振膜和〈1>?〈13>中任一項(xiàng)所述的相位差膜。
[0043] 〈15>根據(jù)〈14>所述的偏振片，其中，在偏振膜的表面上設(shè)置有第1光學(xué)各向異性 層。
[0044] 〈16> -種液晶顯示裝置,其具有〈1>?〈13>中任一項(xiàng)所述的相位差膜或者〈14> 或〈15>所述的偏振片。
[0045] 〈17>根據(jù)〈16>所述的液晶顯示裝置，其為IPS模式用。
[0046] 〈18>根據(jù)〈16>或〈17>所述的液晶顯示裝置，其在液晶顯示裝置的前側(cè)具有〈14> 或〈15>所述的偏振片。
[0047] 〈19>根據(jù)〈18>所述的液晶顯示裝置，其中，在液晶顯示裝置的后側(cè)的偏振膜與液 晶單元之間，具有波長550nm處的面內(nèi)延遲Re(550)為30?120nm、波長550nm處的厚度方 向的延遲Rth(550)為20?IOOnm的光學(xué)膜。
[0048] 〈20>根據(jù)〈19>所述的液晶顯示裝置，其中，液晶顯示裝置的后側(cè)所具有的光學(xué)膜 具有液晶化合物傾斜取向而成的光學(xué)各向異性層。
[0049] 發(fā)明效果
[0050] 通過本發(fā)明，能夠提供密合性和濕熱保管性優(yōu)異且顯示性能優(yōu)異的相位差膜，其 是通過將第1光學(xué)各向異性層與第2光學(xué)各向異性層以其間夾著薄的中間層的方式層疊而 成的。另外，還能夠提供使用了所述相位差膜的偏振片和液晶顯示裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051] 圖1為表示本發(fā)明的相位差膜的構(gòu)成的一個(gè)例子的概略圖。
[0052] 圖2為表示本發(fā)明的相位差膜的構(gòu)成的另一個(gè)例子的概略圖。
[0053] 圖3為表示本發(fā)明的相位差膜的構(gòu)成的另一個(gè)例子的概略圖。
[0054] 圖4為表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的構(gòu)成的一個(gè)例子的概略圖。
[0055] 圖5為表示序參數(shù)與NI點(diǎn)和固化溫度之間的關(guān)系的一個(gè)例子的圖。
[0056] 符號(hào)說明
[0057] 1 :偏振膜
[0058] 2 :偏振膜的保護(hù)膜
[0059] 3:相位差膜
[0060] 4 :第1光學(xué)各向異性層
[0061] 5:第2光學(xué)各向異性層
[0062] 6 :相位差膜的支撐體
[0063] 7:取向膜
[0064] 8 :硬涂層
[0065] 9 :液晶單元
[0066] 10:后側(cè)的偏振片
[0067] 11 :后側(cè)的偏振膜
[0068] 12 :后側(cè)的偏振膜的保護(hù)膜
[0069] 13:取向膜
[0070] 14:光學(xué)各向異性層
[0071] 15:中間層

【具體實(shí)施方式】
[0072] 以下，對(duì)本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說明。其中，本申請(qǐng)說明書中，"?"按照將其前后記載 的數(shù)值作為下限值和上限值并包含在內(nèi)的含義使用。另外，本申請(qǐng)說明書中，數(shù)值范圍、數(shù) 值應(yīng)當(dāng)被解釋為包含本發(fā)明所屬的【技術(shù)領(lǐng)域】中容許的誤差在內(nèi)的數(shù)值范圍和數(shù)值。
[0073] 本申請(qǐng)說明書中，關(guān)于光學(xué)軸的關(guān)系，包含本發(fā)明所屬的【技術(shù)領(lǐng)域】中容許的誤差。 本申請(qǐng)說明書中，"平行"、"正交"、"垂直"是指在嚴(yán)格角度±5°以下的范圍內(nèi)。與嚴(yán)格角 度的誤差優(yōu)選在小于±4°的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在小于±3°的范圍內(nèi)。
[0074] 本發(fā)明的相位差膜的特征在于，其具有依次相互鄰接的第1光學(xué)各向異性層、中 間層和第2光學(xué)各向異性層，其中，上述第1光學(xué)各向異性層含有流平劑并通過將液晶化合 物在均勻取向狀態(tài)下固定而成，序參數(shù)為0. 75?0. 95且層的厚度為0. 3?3. 0 ii m ;上述 中間層的厚度為3. 0 ii m以下且含有SP值為21. 5?24. 7的樹脂；上述第2光學(xué)各向異性 層是通過將液晶化合物在垂直取向狀態(tài)下固定而成的，序參數(shù)為0. 6?0. 95且層的厚度為 0? 3?3. 0 u m〇
[0075] 通過形成這樣的構(gòu)成，能夠使相位差膜的厚度變薄，并且在組裝入液晶顯示裝置 時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高的正面對(duì)比度。關(guān)于在第1光學(xué)各向異性層的表面上具有第2光學(xué)各向異性 層的構(gòu)成，在上述專利文獻(xiàn)2中也有記載。但是，本
【發(fā)明者】進(jìn)行研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，專利文獻(xiàn)2 的實(shí)施例1中記載的相位差膜的正面對(duì)比度未必充分。對(duì)其理由進(jìn)一步進(jìn)行了研究，結(jié)果 發(fā)現(xiàn)正C板的取向紊亂。即，已知液晶化合物的取向性易于受到下部基材的影響，如專利文 獻(xiàn)2那樣，在正A板的表面直接使用公知的技術(shù)，直接涂布含有液晶化合物的涂布液而成的 層會(huì)受到下部基材即正A板的影響。其結(jié)果，在正A板和直接涂布含有上述液晶化合物的 涂布液而成的層的界面部分處，液晶化合物的取向紊亂，設(shè)置于正A板的表面的光學(xué)各向 異性層（正C板）無法實(shí)現(xiàn)規(guī)定的序參數(shù)。此外還可以推測，由于正A板顯示向列性，因此 專利文獻(xiàn)2中具體記載的液晶化合物本來的序參數(shù)低（0. 7左右）、正面對(duì)比度進(jìn)一步降低
[0076] 本發(fā)明中，通過使不僅第1光學(xué)各向異性層、而且第1光學(xué)各向異性層的表面的第 2光學(xué)各向異性層的液晶化合物以高的取向有序度取向，從而解決了該問題。即，通過在使 液晶化合物有序度高地均勻取向并固定而得到的第1光學(xué)各向異性層中配合流平劑，能夠 使第1光學(xué)各向異性層的表面平滑，因此能夠在其表面形成薄的中間層。作為結(jié)果，能夠設(shè) 置于中間層的表面的第2光學(xué)各向異性層中，使液晶化合物有序度高地垂直取向。
[0077] 在此，本發(fā)明中，用序參數(shù)規(guī)定形成第1和第2光學(xué)各向異性層的液晶化合物的取 向有序度。在此，對(duì)序參數(shù)進(jìn)行說明。為了產(chǎn)生光學(xué)各向異性，需要光學(xué)要素的取向。這里 所稱的光學(xué)要素是指發(fā)生折射率的各向異性的光學(xué)上的要素，可列舉出例如在規(guī)定的溫度 范圍內(nèi)顯示液晶相的圓盤狀或棒狀的液晶分子、及通過拉伸處理等取向的高分子。1個(gè)光學(xué) 要素的固有雙折射率和該光學(xué)要素在統(tǒng)計(jì)學(xué)上以何種程度取向，決定了光學(xué)材料本體的雙 折射。例如已知，由液晶化合物構(gòu)成的光學(xué)各向異性層的光學(xué)各向異性的大小由產(chǎn)生光學(xué) 各向異性的主要的光學(xué)要素即液晶化合物的固有雙折射率和液晶化合物在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的取 向的程度決定。作為表示取向的程度的參數(shù)，已知有序參數(shù)S。取向序參數(shù)在如晶體那樣 沒有分布的情況下為1、在如液體狀態(tài)那樣完全無規(guī)的情況下為0。例如向列液晶據(jù)說通常 為0.6左右的值。關(guān)于序參數(shù)S，例如在DEJEU，W.H.(著）「液晶〇物性」（共立出版、1991 年、11頁）中有詳細(xì)記載，用下式表示。
[0078] 數(shù)學(xué)式1
[0079]

【權(quán)利要求】
1. 一種相位差膜，其具有依次相互鄰接的第1光學(xué)各向異性層、中間層和第2光學(xué)各向 異性層， 所述第1光學(xué)各向異性層含有流平劑并通過將液晶化合物在均勻取向狀態(tài)下固定而 成，序參數(shù)為0. 75?0. 95且層的厚度為0. 3?3. 0 y m， 所述中間層的厚度為3. 0 y m W下且含有SP值為21. 5?24. 7的樹脂，SP值是指基于 化y法算出的溶解度參數(shù)， 所述第2光學(xué)各向異性層通過將液晶化合物在垂直取向狀態(tài)下固定而成，序參數(shù)為 0. 6?0. 95且層的厚度為0. 3?3. 0 y m ; 其中，序參數(shù)OP為： 0P = (A||-A 丄 V(2A 丄+A||) "All"表示液晶化合物對(duì)與取向方向平行地發(fā)生偏振的光的吸光度 "A/'表示液晶化合物對(duì)與取向方向垂直地發(fā)生偏振的光的吸光度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位差膜，其中，所述SP值為21. 5?24. 7的樹脂為（甲基） 丙帰酸樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位差膜，其中，所述SP值為21. 5?24. 7的樹脂為具有聚 合性基團(tuán)的（甲基）丙帰酸樹脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，所述流平劑的分子量為500?2000。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，所述流平劑含有氣原子和/或娃原子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，第1光學(xué)各向異性層顯示近晶相。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，第2光學(xué)各向異性層顯示向列相。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，第1光學(xué)各向異性層滿足下式（1)和 (2)； 式（1) lOOnm《Re 巧50)《200nm 式似 0. 8《化《1. 2 式（1)中，Re (550)表示波長550nm處的面內(nèi)延遲；式似中，化表示（nx - nz) / (nx - ny)，nx表示面內(nèi)的慢軸方向的折射率，ny表示面內(nèi)與nx正交的方向的折射率，nz表示與 nx和ny正交的方向的折射率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，第1光學(xué)各向異性層滿足下式（3); 式做 Re(450)/Re (650) < 1 式（3)中，1?6(450)和1?6(650)分別表示波長450皿或650皿處的面內(nèi)延遲。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，第2光學(xué)各向異性層含有垂直取向劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，相位差膜的厚度為0. 6?10 y m。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，所述第1光學(xué)各向異性層和所述第2 光學(xué)各向異性層分別含有棒狀液晶化合物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相位差膜，其中，在支撐體上依次具有取向膜、第1光學(xué) 各向異性層、中間層和第2光學(xué)各向異性層。
14. 一種偏振片，其具有偏振膜和權(quán)利要求1?13中任一項(xiàng)所述的相位差膜。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的偏振片，其中，在偏振膜的表面上設(shè)置有第1光學(xué)各向異性 層。
16. -種液晶顯示裝置，其具有權(quán)利要求1?13中任一項(xiàng)所述的相位差膜或者權(quán)利要 求14或15所述的偏振片。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其為IPS模式用。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其在液晶顯示裝置的前側(cè)具有權(quán)利要求14 所述的偏振片。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶顯示裝置，其中，在液晶顯示裝置的后側(cè)的偏振膜與 液晶單元之間，具有波長550皿處的面內(nèi)延遲Re巧50)為30?120皿、波長550皿處的厚度 方向的延遲化h (550)為20?100皿的光學(xué)膜。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中，液晶顯示裝置的后側(cè)所具有的光學(xué) 膜具有液晶化合物傾斜取向而成的光學(xué)各向異性層。
【文檔編號(hào)】G02B5/30GK104345367SQ201410352984
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】武田淳, 加藤峻也, 永井道夫, 伊藤洋士 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社