专利名称：层合光学膜和包括该层合光学膜的偏振片及液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及层合光学膜，其用作水平取向模式如面内切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式的液晶显示器的光学膜。本发明还涉及包括所述层合光学膜的偏振片和液晶显示器。
背景技术：
已知包括负双轴膜和正C-板的层合体有效地改进水平取向模式如IPS模式的液晶显示器的视角特性(例如，参见美国专利7283189)。可惜的是，负双轴膜和正C-板具有不同的光学特性；因此，实际上难以将负双轴膜与正C-板整合入层合膜中而不损及它们的光学特性。为此，稳定制备此类层合膜的技术仍然处于开发过程中。正C-板的实例包括美国专利7283189中公开的垂直取向的液晶层。虽然液晶层通常通过涂布形成，但是难以使液晶分子垂直且均匀地取向。鉴于这样的情形，已尝试各种技术途径来控制分子取向(例如，参见JP-A-2002-333524)。但是，在液晶显示器中使用包括垂直取向的液晶层的层合膜在一些情况中造成显示器上对比度低和亮度不均匀，故此需要解决该问题的方案。
虽然可由负双折射聚合物材料制备正C-板(例如，参见JP-A-2009-168900)，但是使用由负双折射聚合物材料制备的正C-板在一些情况中还造成对比度低和亮度不均匀，故此相似地需要解决此类问题的方案。
发明内容
如上所述，在传统的正C-板实际用于水平取向模式的液晶显示器的光学膜的有用形式的情况中，换言之，在具有负双轴膜的层合体形式中，装置存在要解决的问题，即，低正面对比度和不均匀的亮度。此外，通常正C-板和负双轴膜主要由不同的材料组成以提供不同的光学特性，并且其之间的粘附性可能降低，导致耐久性低。本发明为上述缺陷提供解决方案。具体地，本发明的目的是提供层合光学膜和偏振片，其具有高正面对比度和均匀的亮度，改进水平取向模式的液晶显示器的视角特性，并且具有高耐久性。本发明的另一目的是提供水平取向模式的液晶显示器，其呈现高正面对比度、均匀的亮度和令人满意的视角特性。本发明人已进行广泛研究来解决上述问题，并且发现正C-板和负双轴膜的主要组分的溶解度参数(SP)之差(ASP)的绝对值减小有助于解决上述问题，对此发现进一步研究完成了本发明。A SP值是组分之间亲和性的指示，ASP值越小，表明亲和性越高。在本发明中，认为A SP值小的材料组合用作所述两层的主要组分增大它们在这两层之间的界面相容性，由此可使该界面保持良好状态，从而解决上述问题。具体地，本发明人已发现，1.5或更低的△ SP值可使所述两层之间的界面保持良好状态，增大这些层之间的粘附性，并且改进层合膜本身的耐久性，而后完成本发明。
[I]、层合光学膜，其包含B 层；和C层，其中所述B层满足以下三个式子(Ib)至(IIIb)(Ib) 1. 0 ^ Nz ^ 3. 0 ；(IIb) 70nm ^ Re (550) -M(IIIb) 0nm ( Rth(550) ( 200nm,所述C层满足以下两个式子(Ic)和(IIc)(Ic) Re (550) ^ IOnm ;和(lie) -200nm ( Rth (550) ( -50nm，并且所述B层和C层的主要组分之间的SP之差的绝对值I ASP值I不大于1.5，所述SP值按照Hoy法测定。 [2]、[I]项的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2. 0-2. 8的乙酸
纤维素。[3]、[I]和[2]中任一项的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为
2.2-2.5的乙酸纤维素。[4]、[I]至[3]中任一项的层合光学膜，其中所述B层的光弹性系数不大于40Xl(T12m2/N。[5]、[I]至[4]中任一项的层合光学膜，其中所述C层包含有机聚合物作为主要组分。[6]、[1]至[4]中任一项的层合光学膜，其中所述C层的主要组分是棒状液晶，并且所述棒状液晶的分子被垂直取向固定。[7]、[I]至[6]中任一项的层合光学膜，其中所述B层和C层彼此相邻。[8]、[I]至[7]中任一项的层合光学膜，其中通过涂布形成所述B层和C层中的
至少其一。[9]、[I]至[8]中任一项的层合光学膜，其中所述层合光学膜的总厚度为SOym或更小。[10]、偏振片，其包含起偏振器；和[I]至[9]中任一项的层合光学膜。[11]、水平取向模式的液晶显示器，该液晶显示器包含[I]至[9]中任一项的层合光学膜。本发明的一个方面提供层合光学膜和偏振片，其表现出高正面对比度和均匀的亮度，改进水平取向模式的液晶显示器的视角特性，并且具有高耐久性。本发明的另一方面提供水平取向模式的液晶显示器，其表现出高正面对比度、均匀的亮度和令人满意的视角特性。附图简述
图1是显示本发明的一个实施方案的偏振片的横截面示意图。图2是显示本发明的另一个实施方案的偏振片的横截面示意图。
图3是显示本发明的一个实施方案的液晶显示器的横截面示意图。图4是显示本发明的另一个实施方案的液晶显示器的横截面示意图。
具体实施例方式以下详述本发明。在本说明书中，以“某数-另一数”表示的数值范围是指在分别由之前与之后的数值表示的下限和上限之间的范围。首先描述本文中所用的术语。在本文中，Re(A)和Rth(入)分别是在波长\下的面内延迟(nm)和沿着厚度方向上的延迟(nm)。利用 KOBRA-2IADH 或 WR(Oji Scientific Instruments),通过在膜的法线方向上向膜施加波长为、nm的光，测定Re U )。可根据波长选择性滤光器的手动转换或者通过程序转换测定值来选择测定波长。当以单轴或双轴折射率椭圆体表述要分析的膜时，如下计算该膜的Rth(入)。
·
根据对波长\ nm的入射光在由相对于样品膜的法线方向以由K0BRA21ADH决定的面内慢轴为倾斜轴(旋转轴；若该膜没有面内慢轴则确定为任意面内方向)以10°为间隔从O。旋转至50°确定的6个方向上测得的6个Re(A)值、假定平均折射率值和输入的膜厚度值，通过K0BRA21ADH或WR计算Rth (入)。在上文中，当要分析的膜具有在从作为旋转轴的法线方向起围绕面内慢轴的特定倾角延迟值为零的方向时，则在大于得出零延迟的该倾角的倾角的延迟值变为负数据，然后通过KOBRA 2IADH或WR计算膜的Rth (入)。围绕视为膜的倾角(旋转角)的慢轴(当膜没有慢轴时，则它的旋转轴可以在膜的任意面内方向)，在任何期望的两个倾斜方向上测定延迟值，并且根据该数据，以及平均折射率的估计值和输入的膜厚度值，可按照式子(I)和(2)计算Rth (I)
权利要求
1.层合光学膜，其包含 B层；和 C层，其中 所述B层满足以下三个式子(Ib)至(IIIb) (Ib) 1. O ^ Nz ^ 3. O ；(IIb) 70nm く Re (550);和(IIIb) 0nm く Rth(550) く 200nm, 所述C层满足以下两个式子(Ic)和(IIc)(Ic) Re(550) く IOnm ;和(lie) -200nm く Rth (550) く _50nm，并且 所述B层和C层的主要组分之间的SP之差的绝对值I A SP值I不大于1. 5，所述SP值按照Hoy法測定。
2.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.0-2. 8的こ酸纤维素。
3.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.2-2. 5的こ酸纤维素。
4.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的光弾性系数不大于40X10_12m2/N。
5.权利要求1的层合光学膜，其中所述C层包含有机聚合物作为主要组分。
6.权利要求1的层合光学膜，其中所述C层的主要组分是棒状液晶，并且所述棒状液晶的分子被垂直取向固定。
7.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层和C层彼此相邻。
8.权利要求1的层合光学膜，其中通过涂布形成所述B层和C层中的至少其一。
9.权利要求1的层合光学膜，其中所述层合光学膜的总厚度为SOym或更小。
10.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.2-2. 5的こ酸纤维素，并且所述B层的光弾性系数不大于40X 10_13m2/N。
11.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.0-2. 8的こ酸纤维素，并且所述C层包含有机聚合物作为主要组分。
12.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.0-2. 8的こ酸纤维素，所述C层的主要组分是棒状液晶，并且所述棒状液晶的分子被垂直取向固定。
13.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的光弾性系数不大于40X10_13m2/N，并且所述C层包含有机聚合物作为主要组分。
14.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的光弾性系数不大于40X10_13m2/N，所述C层的主要组分是棒状液晶，并且所述棒状液晶的分子被垂直取向固定。
15.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.2-2. 5的こ酸纤维素，并且所述C层包含有机聚合物作为主要组分。
16.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.2-2. 5的こ酸纤维素，所述C层的主要组分是棒状液晶，并且所述棒状液晶的分子被垂直取向固定。
17.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.2-2. 5的こ酸纤维素，所述B层的光弾性系数不大于40 X 10_13m2/N，所述C层包含有机聚合物作为主要组分，并且其中所述B层和C层彼此相邻。
18.权利要求1的层合光学膜，其中所述B层的主要组分是取代度为2.2-2. 5的こ酸纤维素，所述B层的光弾性系数不大于40X 10_13m2/N，所述C层的主要组分是棒状液晶，并且所述棒状液晶的分子被垂直取向固定，并且所述B层和C层彼此相邻。
19.偏振片，其包含 起偏振器；和 权利要求1-18中任一项的层合光学膜。
20.水平取向模式的液晶显示器，该液晶显示器包含 权利要求1-18中任一项的层合光学膜。
全文摘要
层合光学膜，其显示高正面对比度和均匀的亮度，改进水平取向模式的液晶显示器的视角特性，并且具有高耐久性。层合光学膜，其包含B层；和C层，其中所述B层满足以下三个式子(Ib)至(IIIb)，所述C层满足以下两个式子(Ic)和(IIc)，所述B层和C层的主要组分之间的SP之差的绝对值|ΔSP值|不大于1.5，所述SP值按照Hoy法测定(Ib)1.0≤Nz≤3.0；(IIb)70nm≤Re(550)；和(IIIb)0nm≤Rth(550)≤200nm，(Ic)Re(550)≤10nm；和(IIc)-200nm≤Rth(550)≤-50nm。
文档编号G02F1/13363GK103033869SQ20121036972
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月30日
发明者武田淳, 中尾真人 申请人:富士胶片株式会社