[发明专利]光学膜及其制造方法、偏振片用保护膜以及使用该偏振片用保护膜的偏振片和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于液晶显示装置(LCD)或有机EL(电致发光)显示器等各 种显示装置的光学膜、及其制造方法、特别是用于这些显示装置的偏振片用 保护膜以及使用该偏振片用保护膜的偏振片和液晶显示装置，更具体地讲， 本发明涉及具有提高亮度功能的偏振片用保护膜、至少一面具有下述膜的偏 振片以及使用该偏振片的液晶显示装置，所述膜兼有提高亮度功能和偏振片 保护功能。

背景技术

通常，来自自然光、人造光源的光为非偏振光(随机偏振光)，但通过使 用偏振片，可以得到偏振光(直线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光)分量。可 以说，现今广为普及的液晶显示装置是通过安装该偏振片，利用偏振光的性 质从而显示出图像的装置。

作为可用于偏振片的偏光膜，通常可以使用由聚乙烯醇类膜制成的光吸 收型偏光膜。通过拉伸聚乙烯醇类膜，并吸附碘或双色性染料来制造聚乙烯 醇类偏光膜。

偏光膜的透射轴(偏光轴)相当于与膜拉伸方向相垂直的方向。光吸收型 偏光膜只透过与偏光轴平行的偏光分量，吸收与偏光轴垂直方向的偏光分 量。因此，光的利用效率理论上为50％(实际上为更低的值)以下。

作为抑制因偏振片的光学吸收造成的损失的方法，已知提高透射型液晶 显示装置中利用偏振光散射各向异性的光源的光利用效率的方法，并广泛应 用于提高了亮度的膜中。具有偏振光散射各向异性的偏光膜利用了将高分子 和液晶的复合体进行拉伸而得到的膜为光学各向异性散射体的性质(记载于 Liquid Crystals，1993年，15卷，NO.3，395～407页)，与光吸收型偏光膜相 同，只透过与偏光轴平行的偏光分量。然而，具有偏振光散射各向异性的偏 光膜不吸收与偏光轴垂直方向的偏振光分量，而是向前方或后方散射，提高 了偏光膜对光的利用效率。

专利文献1：特开平9-274108号公报

专利文献2：特开平11-174231号公报

此处，在专利文献1和2中，公开了将固有双折射性为正的聚合物和固 有双折射性为负的聚合物混合，通过单向拉伸制造各向异性散射体的方法。

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1和2所述的拉伸制造方法中存在下述问题：为了得 到充分的亮度提高效果、并显示出高取向性，需要非常大的拉伸率，可使用 的聚合物种类受到限制，而且，由于拉伸过大，产生作为显示器零件不需要 的聚合物自身的双折射率。

另一方面，关于偏振片，通过在偏光膜的两面贴合保护膜，进行用于维 持形状、防止损伤的物理保护以及对由于光、热、氧、水分等环境变化的耐 久保护。

偏振片用保护膜通常使用由纤维素酯制成的膜，但该膜具有双折射性， 通常滞后值存在于膜面内或者膜厚方向。

例如，如特开2003-43261号公报(专利文献3)所述，在双色性偏光膜的 两面贴合上述在膜面内或膜厚方向具有滞后值的保护膜，形成偏振片，该偏 振片通常具有下述构成：在该偏振片的一面进一步贴合具有偏振光散射各向 异性的膜(亮度提高膜)。

具有偏振光散射各向异性的膜和双色性偏光膜如上所述进行配置时，如 果在具有偏振光散射各向异性的膜和双色性偏光膜间存在具有双折射性的 膜，那么该膜作为相位差膜发挥作用。

结果，两者之间存在具有双折射性的膜时，在显示器的光学特性方面， 使透射率、颜色发生改变，成为不需要的图像显示的重要原因。因此，希望 在具有偏振光散射各向异性的膜和双色性偏光膜之间不存在具有双折射性 的膜。

此外，专利文献3中公开了在透明支持体上通过涂布设置液晶性化合物 作为偏振光散射各向异性层的方法，在该方法中存在生产性低的问题。

另外，如特表平11-509014号公报(专利文献4)公开的，就具有偏振光 散射各向异性的膜(也称为亮度提高膜)而言，通过形成实质上使光学连续相 的折射率和具有光学各向异性的区域(ドメイン)的透射轴侧的折射率相等的 膜，选择性地透过特定的偏振光，选择性地散射其它偏振光，通过再利用散 射光可以提高亮度。

但是，为了得到充分的亮度提高效果，有必要将具有光学各向异性的区 域取向为相同的方向，但存在的问题是具备这些要素的材料很难制成。