膜和膜的制造方法及其利用技术

本发明专利技术提供不是在膜的平面方向而是在膜的法线方向具有高折射率的膜和膜的制造方法及其利用。在垂直取向用取向膜上形成混合取向性的棒状聚合性液晶化合物的层。此时，上述棒状聚合性液晶化合物在垂直取向用取向膜界面是垂直取向或倾斜取向。由此可制造在使膜的平面正交轴向和膜厚度方向的折射率分别为ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ时满足ｎｚ＞ｎｘ和ｎｚ＞ｎｙ的膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及膜和膜的制造方法及其利用，还涉及不是膜的平面方向 而是对膜的法线方向赋予高折射率的膜和膜的制造方法及其利用。
技术介绍
液晶显示装置(以下也称为"LCD")或有机电致发光(以下也称为 "EL")等平板显示装置(以下也称为"FPD")与CRT比较，省空间和低电 耗。因此，近年来FPD作为计算机、电视机、手机、汽车导航仪或便携 式信息终端的画面得到广泛普及。为了防反射、扩大视角，FPD通常使用各种光学膜。例如有将折 射率不同的光学膜层制成多层、通过光的干涉效果使表面反射率降低的 防反射(以下称为"AR")膜等防反射膜；只有特定振动方向的光可以透 过、而阻断其它光的偏振膜；光学色补偿STN方式或TN方式等的LCD 的干涉色的相位差膜，将偏振膜和相位差膜一体化得到的椭圆偏振膜， 以及LCD视角扩大的视角扩大膜等。FPD中使用的光学膜所要求的特性不只是根据上述功能而不同，也 根据所采用的FPD的种类而不同。例如，LCD中，以为了表现宽视角 而具备的光学补偿膜为例进行以下说明。LCD中，人们提出了 VA模式、 TN模式、IPS模式等各种液晶驱动方式。这些各驱动方式的LCD中， 为了表现宽视角而具备的光学补偿膜要求有各种不同的特性。具体来说，在VA才莫式的LCD中，可以通过在平面方向上改变折射 率的拉伸膜进行光学补偿。上述拉伸膜可以使用以往用作赋予光学补偿 效果的相位差膜的膜。上述拉伸膜例如可通过将聚乙烯醇或聚碳酸酯等 膜拉伸获得。在TN才莫式的LCD中，为了表现宽^L角，优选使用在倾斜方向改变折射率的光学膜。上述膜例如有富士写真7々w^(株)的wv:^步厶(商品名)或新日本石油(抹)的NH7々KA(商品名)等。这些膜不是拉伸膜，而是 利用液晶分子的倾斜取向的光学补偿膜。上述液晶分子使用在取向膜界 面上水平取向、在空气界面垂直取向的倾斜取向液晶分子。由此，所得到的膜是折射率在倾斜方向上变化的膜。IPS模式的LCD中，为了表现宽视角，必须是使折射率在膜的平面方向变化小、使折射率在法线方向变化的光学补偿膜。换言之，必须是 可将光学各向异性层的倾角、即所谓的折射率椭圆体控制在法线方向的膜。但是，上述拉伸膜可以使折射率在膜的平面方向增加，但是无法使 折射率在膜的法线方向增加。例如，在聚碳酸酯膜等中，可以使折射率 在拉伸方向增加，但是无法使折射率在膜的法线方向增加。因此，上述拉伸膜在VA模式的LCD中可以实现宽视角，但无法实现TN才莫式、IPS 模式的LCD的宽视角。为利用上述液晶分子的光学补偿膜时，为了使液晶分子取向而实施 摩擦处理。因此，液晶分子在取向膜界面水平取向。因此，使用在取向 膜界面水平取向、空气界面水平或垂直取向的液晶分子时，所得光学 补偿膜是水平取向或倾斜取向。因此，如上所述，可以在TN模式的LCD 的宽视野方面使用，但无法在IPS才莫式的LCD中使用。如上所述，在VA模式或TN模式的LCD中使用的光学补偿膜无法 用于实现IPS模式LCD的宽视角。因此，人们对于可应对IPS模式LCD 的宽视野的光学补偿膜提出了几种方案。具体来说，专利文献l中公开使用长链烷基型树枝状高分子衍生 物(dendrimer)形成垂直取向膜，在该垂直取向膜上涂布聚合性液晶化合 物，由此使上述液晶化合物同回归取向的同回归取向液晶膜。还记载， 上述聚合性液晶化合物是具有例如丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基等作 为聚合性官能团的液晶性化合物，液晶性化合物在室温下常使用向列液 晶性的材料。并且记载，这里所使用的向列液晶材料与光聚合引发剂一 起涂布在取向膜上，可以形成同回归取向液晶层。专利文献2中公开了在未设有垂直取向膜的基板上涂布侧链型液 晶聚合物，再使该液晶聚合物在液晶状态下同回归取向后，在以保持该 取向状态的状态进行固定而得到的同回归取向液晶膜。还记载上述侧 链型液晶聚合物含有具液晶性链段的单体单元，所述液晶性链段含有含 液晶性链段侧链的单体单元(a)和含非液晶性链段侧链的单体单元(b)。专利文献3中公开了具有具透光性的基材和在该基材上形成的第1 双折射率层的光学元件。还公开上述第1双折射率层由将含有偶联剂的、分子形状为棒状的聚合性液晶同回归取向得到的交联高分子形成。进一步记载，该光学元件中，上述交联高分子具有以下结构分子形状 为棒状的聚合性液晶以保持同回归取向的状态进行立体交联。专利文献4中公开了一种光学元件，该光学元件具有具透光性的基 材、在该基材上形成的垂直取向膜和在该垂直取向膜上形成的第l双折 射率层。还公开上述垂直取向膜通过具有长链烷基的表面活性剂形成。 并且，上述第1双折射率层具有分子形状为棒状的聚合性液晶以保持同 回归取向的状态进行立体交联得到的结构。专利文献1:日本特开2002-174724号公报(2002年6月21日公开) 专利文献2:日本特开2002-174725号公报(2002年6月21日公开) 专利文献3:日本特开2005-165240号7>净艮(2005年6月23日7>开) 专利文献4:日本特开2005-165239号公报(2005年6月23日公开)
技术实现思路
但是，专利文献1的同回归(本乂才卜口匕》夕)取向液晶膜的垂直取向 膜由长链烷基型树枝状高分子衍生物形成。该长链烷基型树枝状高分子 衍生物是特殊的材料，有制造难的问题。另外，专利文献l中使用的液 晶在该垂直取向用取向膜上同回归取向，因此无法进行该液晶分子取向 角的调节。因此无法控制光学各向异性层中折射率椭圆体与膜平面的倾 角，无法结合液晶面板的特性改善视角。专利文献2的同回归取向液晶膜的制造中使用了液晶聚合物。为液 晶聚合物时，为了获得单畴(乇/KXV)的同回归的液晶取向，必须将 液晶聚合物制成液晶状态，必须在液晶取向步骤中以高温加热。因此， 必须选择对于该热处理可耐久的基材，无法使用耐热性低的膜。另外， 升温使液晶化合物的流动性增加，因此与基层的贴合性降低，或由于残 留应力而使双折射特性显著降低。专利文献3的光学元件的双折射层即使不在垂直取向膜上也可以形 成同回归取向。因此，为了获得同回归取向，除了棒状的聚合性液晶之 外还必须混入偶联剂。但是，与棒状的聚合性液晶比较，偶联剂的双折 射各向异性小。因此，有使所得光学元件的相位差值降低的问题。这里，该光学元件中，为了获得所需的相位差值，必须比只使用棒状聚合性液 晶时的膜厚增厚。上述光学元件有难以实现轻量化的问题。并且，由于偶联剂的影响，对基材的润湿性等也发生变化，容易发生凹陷，或与基 层的贴合性降低的问题。在专利文献4的光学元件中，垂直取向膜通过表面活性剂形成，该 表面活性剂只是覆盖基材的表面。因此，上述垂直取向膜非常脆，例如 无法耐受摩擦等的处理。另外，垂直取向膜由表面活性剂形成，因此， 与含有棒状聚合性液晶化合物的双折射层的贴合性较差。如上所述，可适合以往的IPS模式的宽视野的光学补偿膜具有各种 问题，需要开发更适合的光学补偿膜。特别是近年来，随着FPD大型化的进展，新产生了很多起因于光学 膜的问题。具体来说，FPD大型化，则从广角度观察显示画面整体时， 有显示图像着色(也被称为着色现象)、黑白反转(称为反转现象)的问题。 另外，如果将视角移向显示画面的上方的反视角方向，则产本文档来自技高网...

【技术保护点】
膜，该膜是具有在垂直取向用取向膜上形成的光学各向异性层的膜，其特征在于：　上述光学各向异性层包含含有聚合物的层，所述聚合物含有来自棒状聚合性液晶化合物的结构单元，　上述棒状聚合性液晶化合物具有以单体的形式在水平取向膜上水平取向、在空气界面垂直取向的特性，　膜平面的正交轴方向和膜厚度方向的折射率分别为ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ时，满足ｎｚ＞ｎｘ和ｎｚ＞ｎｙ。

【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：落合钢志郎，山原基裕，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]