叠层起偏振片制造技术

一种叠层起偏振片，应用到液晶显示器上，能够简化显示器的组成结构和生产过程，还能降低成本；还提供了一种生产复合起偏振片的工业上的有益方法，以及使用它的液晶显示器。为了实现上述目的，叠层起偏振片包括顺序叠合的起偏振膜、粘合剂层和相位延迟膜，其中所述相位延迟膜包括至少一个具有折射率各向异性的涂层，涂层的面内延迟值Ｒ↓［０］为０ｎｍ至１０ｎｍ，在厚度方向上的延迟值Ｒ′为４０ｎｍ至３００ｎｍ，其中所述涂层在转移衬底上形成，随后将其移至起偏振膜的粘合剂层的表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够有效提高液晶显示器的视角特性的叠层起偏振片、一种生产该叠层起偏振片的方法以及一种包含该叠层起偏振片的液晶显示器。
技术介绍
具有低能耗、低驱动电压、重量轻和平板特性的液晶显示器已快速普及到各种显示信息的设备，例如便携式电话、手持终端、计算机的监视器和电视。由于液晶单元技术的发展，具有各种模式的液晶显示器被提出，用于解决液晶显示器的响应速度、对比度以及狭窄的视角的问题。然而，这些液晶显示器与阴极射线管(CRT)相比视角狭窄的问题仍然被提出；因此现已进行了各种尝试以扩大显示器的视角。作为用于提高视角的液晶显示方法之一，例如，日本专利号2548979公开了一种竖向定线模式向列型液晶显示器(VA-LCD)。由于在非驱动状态下液晶分子相对于基底是垂直排列的，因而竖向定线模式使光通过液晶层而不改变它的偏振。因此，当从前面看时，通过在液晶板上和下面放置线性起偏振片，使他们的偏振轴彼此正交，能够得到几乎全黑的显示(complete black indication)，具有高对比度。然而，含晶单元(cell)仅配置了起偏振片的竖向定线模式液晶显示器，当从斜向观看时，由于漏光显著地减小了对比度，这是由于视角与配备的起偏振片偏离90°，在单元中的棒状液晶分子上产生了双折射。为了降低这种漏光，很有必要在液晶单元与线性起偏振片之间放置光学补偿膜；为了实现此目的，传统的方法包括将每一个双轴相位延迟膜独立地放置在液晶单元与各个上部和下部起偏振片之间；单轴相位延迟膜和完全双轴相位延迟膜中的每一个被分别独立地放置在液晶单元的上面和下面；或者将单轴相位延迟膜和完全双轴相位延迟膜同时放置在液晶单元的同一侧。日本专利2001-109009公开了以下内容在竖向定线模式液晶显示器中，每一个a-片(正单轴相位延迟膜)和c-片(完全双轴相位延迟膜)被独立地放置在液晶单元和各个上部和下部起偏振片之间。正单轴相位延迟膜是这样一种膜它的面内(in-plane)延迟值(R0)与在厚度方向上的延迟值(R′)的比率R0/R′的值大约为2；完全双轴相位延迟膜是面内延迟值R0几乎等于0的一种膜。当令膜的面内慢轴的折射率为nx，膜的面内快轴的折射率为ny，厚度方向上的折射率为nz，并且膜的厚度为d时，则面内延迟值R0和在厚度方向上的延迟值R′可分别由下列公式(I)和(II)定义。R0＝(nx-ny)×d (I)R′＝((nx+ny)/2-nz)×d (II)由于正单轴相位延迟膜的nzny，故R0/R′2。甚至在单轴相位延迟膜中，由于膜伸长条件的浮动使得R0/R′在大约1.8至2.2的范围内变化。由于完全双轴相位延迟膜的nxny，故R00。由于完全双轴相位延迟膜是仅仅在厚度方向上的折射率不同(或较小)的膜，它存在负单轴相位延迟，又被称为在法线(normal line)上具有光轴的膜，或者被称为如上所述的c-片。该双轴相位延迟膜具有nx＞ny＞nz。上述描述的方法，例如每一个双轴相位延迟膜被独立地放置在液晶单元和各个上部和下部起偏振片之间，每一个单轴相位延迟膜和完全双轴相位延迟膜被分别独立地放置在液晶单元的上面或者下面，或者单轴相位延迟膜和完全双轴相位延迟膜被同时放置在液晶单元的同一侧，这些方法需要经过复杂的生产过程来完成，或者说不经济。按惯例，起偏振片是以放在起起偏器的一侧或者两侧的保护层薄片的形式被使用的，三醋酸纤维素膜通常被用作保护层；人们采用了很多方法尝试着用其他的树脂来代替这个保护层或者使该保护层具有相位延迟特性。例如JP-A No.H08-43812披露了起偏器的至少一个保护层由双折射膜构成。另一个例子，JP-A No.H07-287123公开了起偏器的保护层由降冰片烯norbornene树脂(环状烯烃树脂)构成。作为另一种选择，众所周知，呈现折射率各向异性的层是通过涂敷某种溶液或者悬浮液而形成的。例如，JP-A No.H07-191217公开了以下内容在透明支持膜上涂覆一种在有机溶剂中溶解有蝶型(discotic)液晶的涂渍溶液，接着斜向排列液晶，然后固定液晶以获得光学各向异性的元件，这个光学各向异性元件被放置在起起偏器的至少一面以形成椭圆形的起偏振片。(对应于USP 6,060,183，JP-A No.H10-104428)公开了一种相位延迟膜，该相位延迟膜是由含有能够分散在有机溶剂中的有机改性粘土复合物的层形成的。WO94/24191(对应于JP-A No.H08-511812)公开了从可溶聚酰亚胺溶液制备的聚酰亚胺膜被用作液晶显示设备的负双折射各向异性层。WO96/11967(对应于JP-A No.H10-508048)公开了将由刚性链聚合物制备的负双折射膜应用到液晶显示器，该刚性链聚合物包含具有负双折射各向异性的聚合物，例如聚酰胺、聚酯、聚酰胺-聚酰亚胺或者聚酯-聚酰亚胺。此外，(对应于USP 5,196,953 JP-A No.H05-249457)公开了一种由具有不同折射率的材料交替层叠形成的多层薄膜，将其用作液晶显示器的光学补偿层。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人坚持不解地研究开发一种具有简化结构、简化生产过程和费用低的叠层起偏振片，该叠层起偏振片的光学特性与上述的竖向定线模式液晶显示器所呈现的光学特性一致，或者比其更多，其中，每一个双轴相位延迟膜被独立地放置在上侧和下侧；并将其用于竖向定线模式液晶显示器中以获得更好的视角特性。因此，本专利技术人发现在起偏振膜上叠合含有涂层的相位延迟膜的的叠层起偏振片，在结构上得到简化，且当被用于液晶显示器时既有简化性又有极好的视角；进一步还发现组合了简单性和极好视角的液晶显示器，可通过在液晶单元的一个侧面放置叠层起偏振片，在该液晶单元的另一侧面放置第二起偏振膜，同时在第二起偏振膜和液晶单元之间放置具有指定光学特性的第二相位延迟膜片；而且还发现了生产这种叠层起偏振片的有益方法，因此成功地实现了本专利技术。本专利技术的目的之一是提供一种适于提高液晶显示器的视角、能够简化结构和生产过程并减小成本的叠层起偏振片。本专利技术的另一个目的是提供一种在工业上生产该叠层起偏振片的有益方法。更进一步地，本专利技术的又一目的是提供一种包含该叠层起偏振片的液晶显示器，尤指是一种竖向定线模式液晶显示器；该显示器的结构和生产过程得到简化，成本降低，而且有极好的视角。本专利技术提供了一种叠层起偏振片，其由起偏振膜、粘合剂层和相位延迟膜顺序叠合而成，其中所述相位延迟膜包括至少一个具有折射率各向异性的涂层，其面内延迟值R0为0nm至10nm，在厚度方向上的延迟值R′为40nm至300nm，其中所述涂层在转移衬底上形成，然后转移到起偏振膜的粘合剂层的表面上。包括至少一个具有折射率各向异性的涂层的相位延迟膜的面内延迟值R0，能够通过转移到玻璃板上的涂层直接测得。在厚度方向上的延迟值R′能够通过延迟值R40和面内延迟值R0计算得到，R40是将相位延迟膜的面内慢轴作为斜向轴在40°斜向状态下测得的。通过将叠层起偏振片的相位延迟膜的一侧粘附至液晶单元来使用叠层起偏振片。因此，第二粘合剂层可进一步地设置于相位延迟膜的外侧。在叠层起偏振片中，具有折射率各向异性的涂层可，例如，由液晶化合物或者固化的(cured)液晶化合物构成。具有折射率各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠层起偏振片，包括顺序叠合的起偏振膜、粘合剂层和相位延迟膜，其中所述相位延迟膜包括至少一个具有折射率各向异性的涂层，涂层的面内延迟值（Ｒ↓［０］）为０ｎｍ至１０ｎｍ，在厚度方向上的延迟值（Ｒ）′为４０ｎｍ至３００ｎｍ，其中所述涂层在转移衬底上形成，然后被转移至起偏振膜的粘合剂层的表面上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松冈祥树，
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]