光學薄膜和圖像顯示裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種光學薄膜，是以使偏振片（１）的吸收軸和多個相位差薄膜（２）的各滯相軸垂直或平行并且使多個相位差薄膜（２）的各滯相軸平行的方式，在將透明保護薄膜（１ｂ）層疊在偏振鏡（１ａ）的兩面而成的偏振片（１）的一個面上，層疊多個相位差薄膜（２）而成的光學薄膜，其特征在于，對于所述相位差薄膜（２），當將該薄膜面內的面內折射率達到最大的方向定義為Ｘ軸，將垂直于Ｘ軸的方向定義為Ｙ軸，將薄膜的厚度方向定義為Ｚ軸，各自的軸向的折射率分別定義為ｎｘ↓［１］、ｎｙ↓［１］、ｎｚ↓［１］，設薄膜的厚度為ｄ↓［１］（ｎｍ）時，用Ｎｚ＝（ｎｘ↓［１］－ｎｚ↓［１］）／（ｎｘ↓［１］－ｎｙ↓［１］）表示的Ｎｚ值滿足０．１５～０．８５，而且，面內相位差Ｒｅ↓［１］＝（ｎｘ↓［１］－ｎｙ↓［１］）×ｄ↓［１］，為２００～３５０ｎｍ。至少一個面的透明保護薄膜（１ｂ）含有熱塑性飽和降冰片烯系樹脂而成。這種光學薄膜在寬范圍內具有高對比率且可以實現易于觀察的顯示，即使在高溫度下或高濕度下也能夠確保穩定的相位差值。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】?光學薄膜和圖像顯示裝置
本專利技術涉及一種層疊了偏振片和多個相位差薄膜的光學薄膜。另外，本專利技術還涉及使用了上述光學薄膜的液晶顯示裝置、PDP、CRT等圖像顯示裝置。特別是，本專利技術的光學薄膜適用于以所謂的IPS模式工作的液晶顯示裝置中。
技術介紹
以往，作為液晶顯示裝置，主要使用在彼此對置的基板之間使具有正的介電常數各向異性的液晶進行扭轉水平取向的所謂TN模式的液晶顯示裝置。但是，在TN模式中，在其驅動特性方面，即使想要進行黑顯示，也會因基板附近的液晶分子引起雙折射，結果也會產生光漏泄，難以進行完全的黑顯示。對此，IPS模式的液晶顯示裝置由于在非驅動狀態下液晶分子具有相對基板面大致平行的均勻取向，所以光在幾乎不改變其偏振光面的情況下通過液晶層，其結果是通過在基板的上下配置偏振片而在非驅動狀態下幾乎完全地黑色顯示是可能的。但是，盡管在IPS模式中可以在面板法線方向上進行幾乎完全的黑色顯示，但在從偏離法線方向的方向觀察面板的情況下，在偏離配置于液晶單元上下的偏振片的光軸方向的方向上，發生在偏振片的特性上無法避免的光漏泄，結果是視角變窄。為了解決該問題，使用通過相位差薄膜來補償在斜向觀察時產生的偏振片的幾何學軸偏離的偏振片。公開有獲得這種效果的偏振片(例如參照專利文獻1、專利文獻2)。但是，用以往已知的相位差薄膜難以充分實現寬視角。上述專利文獻1記載的偏振片使用相位差薄膜作為偏振鏡的保護薄膜。但是，該偏振片盡管可以在通常的使用環境下獲得良好的視角特性，-->但在高溫下或高濕度下，因偏振鏡的寸法變化也會導致直接層疊的保護薄膜變形。為此，用于保護薄膜的相位差薄膜的相位差值偏離需要的值，不能穩定地保持其效果。另一方面，在專利文獻2中，在應用作為保護薄膜而一般使用的三乙酰纖維素薄膜(TAC薄膜)的偏振片上層疊有相位差薄膜。在該情況下，由于沒有直接向相位差薄膜施加應力，所以相位差薄膜的相位差值穩定。但是，由于在TAC薄膜上存在不可忽略的相位差值，所以難以設計補償軸偏離的相位差薄膜。另外，與上述一樣，因為高溫度下或高濕度下的偏振鏡的尺寸變化，TAC薄膜的相位差值發生變化，無法達到需要的目的。專利文獻1：特開平4-305602號公報專利文獻2：特開平4-371903號公報
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種層疊了偏振片和相位差薄膜的光學薄膜，其特征在于，在應用于圖像顯示裝置時，在寬范圍內具有高對比率且可以實現易于觀察的顯示，即使在高溫度下和高濕度下也能確保穩定的相位差值。另外，本專利技術的目的還在于，提供使用了上述光學薄膜的在寬范圍具有高對比率且可以實現易于觀察的顯示的圖像顯示裝置，特別是提供以IPS模式工作的液晶顯示裝置。本專利技術人等為了解決上述課題而進行了潛心研究，其結果發現了下述所示的光學薄膜，以至完成本專利技術。即，本專利技術涉及一種光學薄膜，是在將透明保護薄膜層疊在偏振鏡的兩面而成的偏振片的一個面上，將多個相位差薄膜按照使該偏振片的吸收軸和多個相位差薄膜的各滯相軸垂直或平行并且使多個相位差薄膜的各滯相軸平行的方式，進行疊層而成的光學薄膜，其特征在于，對于上述相位差薄膜，當將該薄膜面內的面內折射率達到最大的方向定義為X軸，將垂直于X軸的方向定義為Y軸，將薄膜的厚度方向定義為Z軸，各自的軸向的折射率分別定義為nx1、ny1、nz1，設薄膜的厚度為d1(nm)時，-->用Nz＝(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz值滿足0.15～0.85，而且，面內相位差Re1＝(nx1-ny1)×d1，為200～350nm，至少一個面的透明保護薄膜含有熱塑性飽和降冰片烯系樹脂而成。對于上述本專利技術的光學薄膜，當在交叉尼科耳棱鏡狀態下配置偏振片時，能夠通過上述特定的相位差薄膜消除在偏離光學軸方向上的漏光，特別是在IPS模式的液晶顯示裝置中，具有對液晶層斜向方向上的對比率降低進行補償的功能。另外，因為層疊有多個相位差薄膜，所以具有高對比率，而且可以較小抑制色移。對于多個相位差薄膜，上述Nz值均為0.15～0.85，而且面內相位差為200～350nm。從增強相對于對比率的補償功能的觀點出發，適合使用Nz值在上述范圍的薄膜。為了較小抑制色移，作為多個相位差薄膜，當使用2片相位差薄膜時，優選以下的實施方式。例如，從偏振片側將相位差薄膜(a)和相位差薄膜(b)按該順序層疊2片，而且偏振片的吸收軸和上述2片相位差薄膜的各滯相軸平行，此時，優選相位差薄膜(a)滿足Nz值為0.65～0.85，且相位差薄膜(b)滿足Nz值為0.15～0.35。另外，從偏振片側將相位差薄膜(b)和相位差薄膜(a)按該順序層疊2片，而且偏振片的吸收軸和上述2片相位差薄膜的各滯相軸正交，此時，優選相位差薄膜(a)滿足Nz值為0.65～0.85，且相位差薄膜(b)滿足Nz值為0.15～0.35。在上述實施方式中，相位差薄膜(a)的Nz值更優選為0.7～0.8，進一步優選為0.72～0.78。相位差薄膜(b)的Nz值更優選為0.2～0.3，進一步優選為0.22～0.28。另外，為了較小抑制色移，優選使相位差薄膜(a)的Nz值和相位差薄膜(b)的Nz值的差的絕對值為0.4～0.6。上述Nz值的差的絕對值更優選為0.45～0.55，進一步優選為0.48～0.52。從增強相對于對比率的補償功能的觀點出發，面內相位差Re1優選為230nm以上，進一步優選為250nm以上。另一方面，面內相位差Re1優選為300nm以下，進一步優選為280nm以下。對多個相位差薄膜的各厚度d1沒有特別限制，但通常為40～100μm左右，優選為50～70μm。另外，偏振片的至少一個面的透明保護薄膜含有熱塑性飽和降冰片烯-->系樹脂。熱塑性飽和降冰片烯系樹脂在耐熱性、耐濕性、耐氣候性方面出色，就含有上述樹脂作為主成分的透明性薄膜而言，在高溫度下和高濕度下偏振鏡發生尺寸變化，即使在受到其應力的情況下也能確保穩定的相位差值。即，可以得到即使在高溫度、高濕度的環境下也難以出現相位差且特性變化少的光學薄膜。在上述光學薄膜中，就至少一個面的透明保護薄膜而言，當將該薄膜面內的面內折射率達到最大的方向定義為X軸，將垂直于X軸的方向定義為Y軸，將薄膜的厚度方向定義為Z軸，各自的軸向的折射率分別定義為nx2、ny2、nz2，設薄膜的厚度為d2(nm)時，優選面內相位差Re2＝(nx2-ny2)×d2，為20nm以下，而且，厚度方向相位差Rth＝{(nx2+ny2)/2-nz2}×d2，為30nm以下。透明保護薄膜的面內相位差為20nm以下，更優選為10nm以下，而且厚度方向相位差為30nm以下，更優選為20nm以下。如此，通過減小偏振鏡的透明保護薄膜的殘留相位差，使層疊的相位差薄膜的涉及變得容易，同時可以得到由相位差薄膜引起的補償效果高的光學薄膜。對透明保護薄膜的厚度d2沒有特別限制，但通常為500μm以下，優選為1～300μm，特別優選為5～200μm。進而，本專利技術涉及一種圖像顯示裝置，其特征在于，使用了上述光學薄膜。另外，本專利技術還涉及一種液晶顯示裝置，是圖像顯示裝置為IPS模式的液晶顯示裝置，其特征在于，在辨識側的單元基板上配置上述光學薄膜，在與辨識側相反一側的單元基板上配置將透明保護薄膜層疊于偏振鏡的兩面而成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光學薄膜，是在將透明保護薄膜層疊在偏振鏡的兩面而成的偏振片的一個面上，將多個相位差薄膜按照使該偏振片的吸收軸和多個相位差薄膜的各滯相軸垂直或平行并且使多個相位差薄膜的各滯相軸平行的方式，進行疊層而成的光學薄膜，其特征在于，對于所 述相位差薄膜，當將該薄膜面內的面內折射率達到最大的方向定義為Ｘ軸，將垂直于Ｘ軸的方向定義為Ｙ軸，將薄膜的厚度方向定義為Ｚ軸，各自的軸向的折射率分別定義為ｎｘ↓［１］、ｎｙ↓［１］、ｎｚ↓［１］，設薄膜的厚度為ｄ↓［１］（ｎｍ）時，用 Ｎｚ＝（ｎｘ↓［１］－ｎｚ↓［１］）／（ｎｘ↓［１］－ｎｙ↓［１］）表示的Ｎｚ值滿足０．１５～０．８５，而且，面內相位差Ｒｅ↓［１］＝（ｎｘ↓［１］－ｎｙ↓［１］）×ｄ↓［１］，滿足２００～３５０ｎｍ，至少一個面的透明保護薄 膜含有熱塑性飽和降冰片烯系樹脂而成。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】JP 2003-9-25 333601/20031.一種光學薄膜，是在將透明保護薄膜層疊在偏振鏡的兩面而成的偏振片的一個面上，將多個相位差薄膜按照使該偏振片的吸收軸和多個相位差薄膜的各滯相軸垂直或平行并且使多個相位差薄膜的各滯相軸平行的方式，進行疊層而成的光學薄膜，其特征在于，對于所述相位差薄膜，當將該薄膜面內的面內折射率達到最大的方向定義為X軸，將垂直于X軸的方向定義為Y軸，將薄膜的厚度方向定義為Z軸，各自的軸向的折射率分別定義為nx1、ny1、nz1，設薄膜的厚度為d1(nm)時，用Nz＝(nx1-nz1)/(nx1-ny1)表示的Nz值滿足0.15～0.85，而且，面內相位差Re1＝(nx1-ny1)×d1，滿足200～350nm，至少一個面的透明保護薄膜含有熱塑性飽和降冰片烯系樹脂而成。2.如權利要求1所述的光學薄膜，其特征在于，從偏振片側將相位差薄膜(a)和相位差薄膜(b)按該順序層疊2片，而且偏振片的吸收軸和所述2片相位差薄膜的各滯相...

【專利技術屬性】
技術研發人員：矢野周治，木下亮兒，河合雅之，
申請(專利權)人：日東電工株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]