[发明专利]光学各向异性膜、增亮膜、层合光学膜和使用它们的图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及厚度方向上具有负延迟(Rth)的光学各向异性膜，其可以单独使用或者与另一光学膜组合使用作为光学膜例如延迟膜、视角补偿膜、光学补偿膜、椭圆偏振膜、增亮膜、或者抗反射膜，用来改善光学拾像装置、透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、自发光型液晶显示装置等的光学性质和显示质量，并且涉及使用所述光学各向异性膜的图像显示装置。

背景技术

厚度方向上具有负延迟的光学各向异性膜具有增加液晶显示装置的视角并且改善增亮膜的光使用效率的功能，因此已经对其进行了广泛的研究。从制备容易性和统一性的角度，已经积极地研究了使得液晶分子垂直取向并且固定所得到的取向状态的特定方法。

例如，如在JP-A-05-53104、JP-A-05-27235、JP-A-04-16916和JP-A-09-101515中所报道，通过使用包括在其玻璃化转变温度(Tg)或更高温度加热高分子液晶，使得液晶相中的液晶分子垂直取向，并且快速冷却分子以形成延迟膜的步骤的方法，可以改善TN和STN液晶显示装置的视角。

作为固定液晶的垂直取向状态的方法，还建议了包括使得低分子量、具有可聚合的基团如丙烯酰基的可聚合液晶取向，和用紫外线或电子束照射液晶来聚合且固定液晶的步骤的方法(JP-A-05-142531和JP-A-08-21915)。

另外，还建议了包括使得性质介于上述液晶材料之间的可聚合的液晶低聚体取向且固定的方法(JP-A-07-230086和JP-A-07-294903)。

此外，报道了将这些光学各向异性膜与拉伸的光学各向异性膜组合使用来改善STN液晶显示装置的视角的研究(JP-A-07-230086、JP-A-07-294903、JP-A-02-256023、JP-A-05-241019和JP-A-08-21999)。

同时报道了用于增加使用胆甾醇型液晶的增亮膜的光使用效率的光学各向异性膜(JP-T-2000-514202、JP-T-2001-500276和JP-A-2003-177242，此处使用的术语“JP-T”指公告的PCT专利申请的日文译本)和用于降低偏振片的视角依赖性来改善平面内转换模式液晶显示装置的视角的光学各向异性膜(JP-A-10-307291和JP-A-11-133408)的效果。

尽管使用上述光学各向异性膜的液晶显示器具有提高对比度的效果，但是它们在显示图像时不希望的着色和在更倾斜角度下对比度降低方面是不利的。

作为对上述缺点研究的结果，本发明人已经发现问题的主要原因在于在更短的可见光波长下增加了传统光学各向异性膜的相差。当光学各向异性膜在某单色光波长下的延迟在所需范围内时，它们在可见光区的其它波长下具有不同的延迟。

因此，在包含具有不同波长光的白光的情况中，膜的相角偏振取决于波长，并且白光被转化成有颜色的偏振光。

引起这个问题的原因是，形成延迟片的材料具有延迟的波长色散。

作为所述问题的解决方法，在JP-A-2002-267838等中建议了以下方法：将棒状液晶和用于与该棒状分子的长轴垂直取向的分子混合，且使所得到的液晶组合物具有波数色散。

然而，与棒状分子混合的分子没有液晶性质，并且当增加该分子含量时组合物丧失其液晶性质，因此该方法难以控制波长色散。

发明内容

本发明的一个目的是为了解决该问题，从而提供一种具有简单结构并且厚度方向上延迟(Rth)为-10nm或以下的光学各向异性膜，它能够表现出增强的增亮性质并且能够改善图像显示装置如液晶显示装置的视角，并且还提供了一种包含所述光学各向异性膜的高质量图像显示装置。

因此，在本发明中，通过下面(1)-(8)的光学各向异性膜、增亮膜、光学膜和图像显示装置实现了所述目的。

(1)一种光学各向异性膜(A)，其包括形成向列相或近晶A相的液晶化合物，液晶相满足下面的不等式(I)：

不等式(I)

Δn(450nm)/Δn(550nm)＜1.0，

式中每个Δn(λ)表示λ波长下的内禀双折射，其中所述光学各向异性膜(A)具有40nm或以下的绝对平面内的延迟值(Re)及-10nm或以下的厚度方向上的延迟值(Rth)。

(2)(1)中的光学各向异性膜(A)，其中所述光学各向异性膜(A)是通过固定大致垂直取向的液晶相形成的。

(3)(1)或(2)中的光学各向异性膜(A)，其中所述液晶化合物由下面的式(II)表示：

式(II)