[发明专利]纤维素酯膜、偏振片和液晶显示器

说明书

根据35U.S.C.§119，本申请基于2009年12月18日提交的日本专利申请No.2009-288260并要求其优先权，以引用的方式将其全部公开并入本申请中。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及纤维素酯膜、偏振片和液晶显示器(LCD)。

2.背景技术

由于纤维素酯膜的韧度和阻燃性，已将它们用作照相和光学材料。近年来，它们常用作LCD的光学膜。由于具有光学上高的透明度和光学上高的各向同性，纤维素酯膜作为用于涉及光偏振的装置(如LCD)的光学材料是优异的。例如，它们已用作偏振片的偏振器的保护膜或者光学补偿膜的基底，以改善从斜向观察的显示(视角补偿膜)。

偏振片是构成LCD的元件之一，其由偏振器和粘附在所述偏振器至少一侧上的保护膜构成。常用的偏振器是通过用碘或二色性染料染色拉伸过的聚乙烯醇(PVA)膜获得的。在许多情况下，使用在相同生产线上可以直接粘附到PVA膜上的纤维素酯膜，特别是乙酸纤维素酯膜作为偏振器保护膜。

为了用作观察者侧上的偏振器保护膜，纤维素酯膜必需具有足够的表面硬度以保证抗划伤性。为了形成足够的表面硬度，已提出加入高硬度添加剂(如WO 02/059192中教导的)和通过拉伸使膜改性。拉伸膜常常作为调节光学性能的方法，并且从降低材料成本的角度满足网幅铺展和薄化的要求。

然而，当采用上述技术时，产生偏振片的加工性变差的问题。例如，当切割到适当尺寸时，偏振片会破裂或在偏振器和保护膜之间在切割边缘分层。该问题已通过例如将偏振片的切割边缘抛光解决。然而，在许多情况下根据偏振片的所需用途不能进行边缘抛光处理，在这些情况下发生破裂或分层使得偏振片不能使用。此外，从降低成本的角度希望不要进行边缘抛光处理。

向纤维素酯膜中加入增塑剂通常降低弹性模量以改进膜的加工性。然而，拉伸使得取向度(degree of alignment)增大，因此膜拉伸不能充分改善加工性。

为了解决上面的问题可以增大增塑剂的添加量，但是不引起潜在渗出问题的情况下可以添加的增塑剂的量有一个极限。此外，常用于纤维素酯膜的磷酸增塑剂在苛刻的高温和湿度下遇到耐久性差的问题，并且在膜生产期间因沉积和挥发导致产率差的问题。

WO 05/061595提出使用末端有芳香基团的脂族主链的酯增塑剂替换磷酸增塑剂，以防拉伸过的纤维素酯膜在成膜期间破裂。

涉及膜表面硬度的特征是弹性模量。例如，JP 2001-055402A公开了一种纤维素酯膜，其含有多糖并具有340kgf/mm²(≈3.4GPa)或更大的拉伸弹性模量。

WO 05/061595没有提及偏振片的加工性。本发明人经过研究，结果证实，当将成膜期间不破裂的WO 05/061595的纤维素酯膜与偏振器结合时，存在所得偏振片的加工性差的问题。即，WO 05/061595的增塑剂难以同时获得偏振片的加工性和表面硬度。而且，在偏振片上涂覆含WO05/061595中提出的添加剂的纤维素酯膜在热湿条件下引起偏振性能降低，引起所得偏振片的耐久性的问题。

JP 2001-055402A讨论了拉伸弹性模量，但是没有说明与表面硬度的特定关系并且没有提及偏振片的加工性。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高表面硬度的纤维素酯膜，并且当将其用作偏振器保护膜时，提供了一种具有良好加工性和耐久性的偏振片。本发明的另一目的是提供一种具有所述纤维素酯膜或所述偏振片的LCD。

本发明人经过研究发现一种添加剂材料出人意料地罕见，其是非磷酸型的，还如磷酸型增塑剂一样有效地降低弹性模量以改善膜的加工性。本发明人发现已知的有效降低弹性模量的脂族添加剂导致偏振片的耐久性劣化并因此难以实际使用。

本发明人进一步研究发现一种含有非磷酸添加剂并具有特定取向度和特定弹性模量的纤维素酯膜，其使偏振片同时具有高表面硬度和良好加工性以及优异的耐久性。本发明人也确定了一种类型的非磷酸添加剂，其适于将纤维素酯膜的取向度和弹性模量控制在理想范围内。

这些目的可以通过下面方式实现。

[1]纤维素酯膜，其包含非磷酸添加剂，

其中所述纤维素酯膜通过宽角X-射线衍射法测定在该纤维素酯膜的厚度方向具有0.12或更高的取向度；并且平均弹性模量为3.7-4.5GPa。

[2]如[1]所述的纤维素酯膜，其中所述非磷酸添加剂是偏苯三酸酯。

[3]如[1]或者[2]所述的纤维素酯膜，其中所述非磷酸添加剂的分子量为350或更大。