CN103703394A - 光学补偿膜的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不是使用了现有液晶材料的倾斜取向型的光学补偿膜、而是对于TN模式液晶显示装置等视野角特性的改善有用的、使用了非液晶聚合物材料的新型倾斜取向型的光学补偿膜的制造方法。其为含有非液晶聚合物的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，包含下述工序：将非液晶聚合物熔融以制备熔融树脂的熔融工序；通过剪切力赋予手段对熔融后的非液晶聚合物施加剪切力、从而形成具有相对于厚度方向发生了倾斜的光轴的膜的膜形成工序；以及对所述膜进行拉伸的拉伸工序，其中，在所述熔融后的非液晶聚合物的温度T3、所述非液晶聚合物的玻璃化转变温度Tg和所述剪切力赋予手段的温度T2满足下述式（A）和（B）的关系的条件下实施所述膜形成工序。（A）T3>Tg+25℃；（B）（B）T3>T2。

Description

光学补偿膜的制造方法

技术领域

本发明涉及光学补偿膜的制造方法。

背景技术

一直以来，液晶显示装置（LCD）中由于有从斜方向观察时的对比度降低或色调的变化，因此视野角特性与CRT相比并不充分，强烈期待改良。LCD的视野角特性主要起因于液晶单元的双折射性的角度依赖性。例如，扭曲向列（TN）模式液晶显示装置由于响应速度和对比度优异，生产率也高，因此作为个人电脑或监视器等OA设备等各种装置的显示手段而广泛地普及。但是，在上述TN模式的液晶显示装置中，由于液晶分子相对于上下的电极基板倾斜取向，因此存在根据观察的角度不同而显示图像的对比度发生变化、因画面着色而导致发生视觉辨认性的降低等视野角依赖性增大的问题。因此，强烈期待通过使用光学补偿膜对该双折射性、即延迟的角度依赖性进行补偿来改善视野角特性。

为了对视野角特性进行改善，在上述TN模式的液晶显示装置中例如使用了倾斜型的光学补偿膜。例如，报告了在高分子基质中含有经倾斜取向的低分子液晶的光学补偿膜（例如参照专利文献1）、或在支撑体上形成取向膜、在其上倾斜取向盘状液晶并使所述液晶发生了聚合的光学补偿膜（例如参照专利文献2）。但是，虽然报道了很多使这种液晶材料发生了倾斜取向的TN模式用的光学补偿膜，但是由于需要进行例如液晶材料的选择（例如选择利用了空气界面的表面能量差异的易于倾斜取向的液晶材料）或者液晶材料的倾斜角的控制（例如利用表面活性剂控制倾斜角），而且取向基板是必须的等，制法是复杂的，控制因子也遍及多个方面，因此还存在使倾斜角或相位差发生变化也是困难的问题（例如参照专利文献3）。

另外，使用了液晶材料时，由于难以进行液晶分子一个个的精密控制，因此还存在在制成膜后观察时取向发生起伏、该起伏引起退偏、从而降低面板对比度的问题。

进而，与VA模式或IPS模式的液晶显示装置不同，TN模式液晶显示装置从其性质上说是按照起偏器的吸收轴相对于液晶面板的横向方向处于45°或135°的方位的方式设置偏振片。在高温或低温环境下、或者在高湿环境下，当偏振片发生尺寸变化时，有时应力会施加在光学补偿膜上而发生变形。存在该变形会使漏光发生、在液晶面板的水平方向和垂直方向上发生亮度不均的所谓外观均质性（均匀性）的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2565644号公报

专利文献2：日本专利第2802719号公报

专利文献3：日本特开2000-105315号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种不是使用了现有液晶材料的倾斜取向型的光学补偿膜、而是使用了非液晶聚合物材料的新型倾斜取向型的光学补偿膜的制造方法。具体地说，在于提供例如对TN模式的液晶显示装置等的视野角特性的改善有用的、使用了非液晶聚合物材料的倾斜取向型的光学补偿膜的制造方法。

用于解决技术问题的手段

为了达成上述目的，本发明的光学补偿膜的制造方法为含有非液晶聚合物的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，其包含下述工序：

将非液晶聚合物熔融以制备熔融树脂的熔融工序；

通过剪切力赋予手段对熔融后的非液晶聚合物施加剪切力、从而形成具有相对于厚度方向发生了倾斜的光轴的膜的膜形成工序；以及

对所述膜进行拉伸的拉伸工序，

其中，在所述熔融后的非液晶聚合物的温度T3、所述非液晶聚合物的玻璃化转变温度Tg和所述剪切力赋予手段的温度T2满足下述式（A）和（B）的关系的条件下实施所述膜形成工序。

（A）T3>Tg+25℃

（B）T3>T2

发明效果

根据本发明，可以提供不是使用了现有液晶材料的倾斜取向型的光学补偿膜、而是使用了非液晶聚合物材料的新型倾斜取向型光学补偿膜的制造方法。

附图说明

图1（a）和（b）是说明平均倾斜角度的概略图。

图2（a）～（d）是示例本发明的膜形成工序的图。

图3是表示通过本发明提供的光学补偿膜一体型偏振片的构成之一例的概略截面图。

图4是表示通过本发明提供的液晶面板的构成之一例的概略截面图。

图5（a）是表示实施例3的液晶显示装置的外观均质性（均匀性）的照片，图5（b）是表示实施例4的液晶显示装置的外观均质性（均匀性）的照片，图5（c）是表示比较例1的液晶显示装置的外观均质性（均匀性）的照片。

具体实施方式

本发明的制造方法中，优选在上述膜形成工序中，利用使熔融后的非液晶聚合物从旋转速度不同的2个轧辊之间通过来对其施加剪切力，所述T2是所述2个轧辊中温度较高的轧辊的温度。

本发明的制造方法中，所述2个轧辊中一个轧辊的旋转速度与另一个轧辊的旋转速度之比优选在0.1～50%的范围内。

本发明的制造方法中，所述T2优选为Tg-70℃<T2<Tg+15℃的关系。通过所述T2为上述关系，光学补偿膜的光轴的倾斜变得充分，不会发生面内相位差Re的增加、外观不良等问题。

本发明的制造方法中，所述拉伸工序中的拉伸温度T4优选为Tg≤T4<T3的关系。通过所述T4为上述关系，光学补偿膜的光轴的倾斜变得充分。

本发明的制造方法中，所述拉伸工序中的拉伸倍率优选在1.01～2.00倍的范围内。

本发明的制造方法中，优选所述光学补偿膜满足下述式（1）和（2）。

（1）3nm≤（nx-ny）×d≤200nm

（2）5°<β

（式（1）和（2）中，X、Y、Z上的3个折射率nx、ny、nz中，nx表示在膜面内折射率成为最大的方向的折射率，ny表示在所述膜面内与所述nx的方向垂直相交的方向的折射率，nz表示与所述nx和所述ny的各方向垂直相交的所述膜的厚度方向的折射率；d表示膜的厚度（nm）；β表示在将与所述nx的方向垂直相交的膜的YZ平面内的最大折射率设为nb时的所述nb的方向与所述ny的方向所成的角度。）

本发明中，所述“β”表示平均倾斜角度，统计学上是指所观察到的全部分子（例如非液晶聚合物分子）的倾斜取向角度的平均。具体地说，平均倾斜角度“β”是指存在于厚度方向上的所有分子（成块状态的分子）的平均倾斜取向角度，如图1（a）和（b）所示，是nb方向与ny方向所成的角度。

接着，对上述平均倾斜角度“β”的计算方法进行说明。如图1（b）所示，当对膜厚度方向的分子的倾斜取平均、认为是1个折射率椭圆体时，相对于以某个角度θ入射的光，所测定的相位差值δ用下述式（I）表示。因此，例如通过在与慢轴垂直方向的极角-60°～+60°（使法线方向为0°）间每5°地测得的相位差值和下述式（I）及（II），可以算出平均倾斜角度“β”。这里，式（I）和（II）中的na、nb和nc是构成膜的部件本身的折射率，即为β＝0时的膜的折射率nx、ny和nz，d为膜的厚度（nm）。

$\mathrm{\&delta;}=\frac{d}{\cos {\mathrm{\&theta;}}^{\&prime;}}(\frac{\mathrm{nbnc}}{\sqrt{{\mathrm{nb}}^2{\sin }^2({\mathrm{\&theta;}}^{\&prime;}-\mathrm{\&beta;})+{\mathrm{nc}}^2{\cos }^2\left({\mathrm{\&theta;}}^{\&prime;-\mathrm{\&beta;}}\right)}}-\mathrm{na})---\left(I\right)$

${\mathrm{\&theta;}}^{\&prime;}=\arcsin \left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{(\mathrm{na}+\mathrm{nb}+\mathrm{nc})/3}\right)---\left(\mathrm{II}\right)$

接着，以下对本发明的光学补偿膜的制造方法举例说明。如前所述，本发明的制造方法具有上述熔融工序、上述膜形成工序和上述拉伸工序的一系列工序。

（1）熔融工序

首先，将非液晶聚合物熔融以制备熔融树脂。

所述熔融树脂只要是由含有非液晶聚合物的热塑性树脂形成即可，还可以是非液晶聚合物与其他热塑性树脂的混合物。含有非液晶聚合物的热塑性树脂可以使用任意的适当的物质，但优选能够形成透光率为70%以上的透明性膜的熔融树脂。另外，熔融树脂优选：玻璃化转变温度（Tg）为80～170℃，熔融温度为180～300℃，剪切速度100（1/s）下的熔融粘度在250℃下为10000Pa·s以下。这种熔融树脂容易成形为膜。因此，如果使用这种熔融树脂，例如可以通过挤出成型等一般的成型方法获得透明性优异的光学补偿膜。另外，作为上述非液晶聚合物，通过选择具有1×10^-12～9×10^-11m²/N的光弹性系数的物质，可以获得具有优选光弹性系数（1×10^-12～9×10^-11m²/N）的光学补偿膜。使用了现有的液晶材料的倾斜取向型的光学补偿膜（例如富士胶片株式会社制的产品名“WV FILM”）中，支撑基材是必须的，由于支撑基材和液晶材料的光弹性系数大，因此外观均质性（均匀性）存在问题。与此相对，通过本发明获得的光学补偿膜即便在由于偏振片的尺寸变化等而施有应力时，也可防止漏光或亮度不均的发生。结果，通过使用由本发明获得的光学补偿膜，例如可获得外观均质性（均匀性）优异的TN模式的液晶面板或液晶显示装置。另外，通过本发明获得的光学补偿膜与使用了现有液晶材料的倾斜取向型的光学补偿膜相比，在与起偏器一体化时，退偏性小，可获得更高的偏光状态。结果，通过使用由本发明获得的光学补偿膜，例如可以获得正面对比度优异的TN模式的液晶面板或液晶显示装置。另外，通过本发明获得的光学补偿膜由于含有非液晶聚合物，因此例如可适合作为起偏器的保护膜来使用。

作为上述非液晶聚合物，例如可举出丙烯酸系聚合物、甲基丙烯酸系聚合物、苯乙烯系聚合物、烯烃系聚合物、环状烯烃系聚合物、聚丙烯酸酯系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚砜系聚合物、聚氨酯系聚合物、聚酰亚胺系聚合物、聚酯系聚合物、聚乙烯醇系聚合物和它们的共聚物等。另外，作为上述非液晶聚合物，还优选使用纤维素系聚合物、聚偏氯乙烯等聚氯乙烯系聚合物。上述非液晶聚合物可仅使用1种、也可并用2种以上。其中，优选丙烯酸系聚合物、甲基丙烯酸系聚合物、烯烃系聚合物、环状烯烃系聚合物、聚丙烯酸酯系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚氨酯系聚合物和聚酯系聚合物。这些非液晶聚合物的透明性和取向性优异。因此，如果使用这些非液晶聚合物，可获得具有优选的双折射率（面内取向性）Δn的光学补偿膜。上述双折射率Δn在波长590nm下优选为0.0001～0.02的范围。通常，液晶单元的双折射率Δn和光学补偿膜的双折射率Δn具有波长依赖性，但当光学补偿膜的双折射率Δn在前述范围内时，则可以使液晶单元的双折射率Δn的波长依赖性与光学补偿膜的双折射率Δn的波长依赖性同一步调。结果，例如在可见光的整个波长区域内，可以减小TN模式的液晶面板或液晶显示装置中因视角导致的双折射率Δn的变化和相位偏移，可以防止着色现象的发生。上述光学补偿膜的双折射率Δn更优选为0.0001～0.018。上述双折射率Δn可以通过式：Δn＝nx-nz算出。上述效果在波长550nm和450nm下的双折射率Δn之比（Δn450/Δn550）优选为0.80～1.2、更优选为0.90～1.15的情况下可以适当地发挥出来。结果，可在广视野角内实现优异的补偿，可获得良好的对比度等视野角补偿效果。而且，通常面内取向性与倾斜取向性处于权衡的关系，但通过选择具有前述那样性质的非液晶聚合物，可以在面内取向性高的状态下使其倾斜取向来使光学补偿膜成形。

作为上述丙烯酸系聚合物，例如可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯等使丙烯酸酯系单体聚合所得的聚合物等。作为上述甲基丙烯酸系聚合物，例如可举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯等使甲基丙烯酸酯系单体聚合所得的聚合物等。其中，优选聚甲基丙烯酸甲酯。

作为上述烯烃系聚合物，例如可举出聚乙烯、聚丙烯等。

上述环状烯烃系聚合物是将环状烯烃作为聚合单元进行聚合的树脂的总称，例如可举出日本特开平1-240517号公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报等中记载的树脂。上述环状烯烃系聚合物还可以是环状烯烃与其他单体的共聚物。作为上述环状烯烃系聚合物的具体例子，可举出环状烯烃的开环（共）聚合物、环状烯烃的加成聚合物、环状烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃的共聚物（代表性地为无规共聚物）以及利用不饱和羧酸或其衍生物将这些物质改性得到的接枝改性体及它们的氢化物。作为上述环状烯烃的具体例子，可举出降冰片烯系单体。

作为上述降冰片烯系单体，例如可举出降冰片烯及其烷基和/或次烷基取代体，例如可举出5-甲基-2-降冰片烯、5-二甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-次乙基-2-降冰片烯等、这些物质的卤素等极性基团取代体；二环戊二烯、2,3-二氢二环戊二烯等；二甲桥八氢萘、其烷基和/或次烷基取代体以及卤素等极性基团取代体、例如6-甲基-1,4：5,8-二甲桥-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-乙基-1,4：5,8-二甲桥-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-次乙基-1,4：5,8-二甲桥-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-氯-1,4：5,8-二甲桥-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-氰基-1,4：5,8-二甲桥-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-吡啶基-1,4：5,8-二甲桥-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-甲氧基羰基-1,4：5,8-二甲桥-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘等；环戊二烯的3～4聚物、例如4,9：5,8-二甲桥-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-八氢-1H-苯并茚、4,11：5,10：6,9-三甲桥-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-十二氢-1H-环戊二烯并蒽等。上述环状烯烃系聚合物还可以是上述降冰片烯系单体与其他单体的共聚物。

作为上述聚碳酸酯系聚合物，优选使用芳香族聚碳酸酯。上述芳香族聚碳酸酯代表性地可以通过碳酸酯前体物质与芳香族2元酚化合物的反应来获得。作为上述碳酸酯前体物质的具体例子，可举出光气、2元酚类的双氯甲酸酯、碳酸二苯酯、碳酸二对甲苯酯、碳酸苯酚对甲苯酚酯、碳酸二对氯苯酯、碳酸二萘酯等。其中，优选光气、碳酸二苯酯。作为上述芳香族2元酚化合物的具体例子，可举出2,2-双（4-羟基苯基）丙烷、2,2-双（4-羟基-3,5-二甲基苯基）丙烷、双（4-羟基苯基）甲烷、1,1-双（4-羟基苯基）乙烷、2,2-双（4-羟基苯基）丁烷、2,2-双（4-羟基-3,5-二甲基苯基）丁烷、2,2-双（4-羟基-3,5-二丙基苯基）丙烷、1,1-双（4-羟基苯基）环己烷、1,1-双（4-羟基苯基）-3,3,5-三甲基环己烷等。这些物质可单独使用、也可并用2种以上。优选使用2,2-双（4-羟基苯基）丙烷、1,1-双（4-羟基苯基）环己烷、1,1-双（4-羟基苯基）-3,3,5-三甲基环己烷。特别优选并用2,2-双（4-羟基苯基）丙烷和1,1-双（4-羟基苯基）-3,3,5-三甲基环己烷。

作为上述聚氨酯系聚合物，例如可举出聚酯系聚氨酯（改性聚酯氨基甲酸酯、水分散系聚酯氨基甲酸酯、溶剂系聚酯氨基甲酸酯）、聚醚系聚氨酯、聚碳酸酯系聚氨酯等。

作为上述聚酯系聚合物，可优选地举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。

本工序中，在上述非液晶聚合物为非晶性树脂时，优选在其玻璃化转变温度Tg+80℃以上的温度下将所述非液晶聚合物进行熔融挤出以制备熔融树脂，在上述非液晶聚合物为结晶性树脂时，优选在其熔点以上的温度下将所述非液晶聚合物进行熔融挤出以制备熔融树脂。所述熔融挤出例如可以使用T口模等以往公知的熔融挤出手段来实施。

（2）膜形成工序

接着，通过利用剪切力赋予手段对熔融后的非液晶聚合物施加剪切力，从而形成具有相对于厚度方向发生了倾斜的光轴的膜。图2示例了本工序。本工序中，例如如图2（a）所示，利用使所述熔融树脂从旋转速度和旋转方向不同的2个轧辊R1、R2之间通过，对所述熔融树脂施加剪切力来进行膜成形。所述2个轧辊中的一个轧辊的旋转速度与另一个轧辊的旋转速度之比如前所述。本工序中，也可以如图2（b）所示，使所述熔融树脂从旋转速度相同、旋转方向也相同（本例中均为右旋转）的2个轧辊R1、R2之间通过，从而对所述熔融树脂施加剪切力来进行膜成形。另外，上述2个轧辊R1、R2的直径还可以如图2（c）和（d）所示那样有所不同。

如前所述，本工序中的所述熔融树脂的温度T3与所述热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg满足T3>Tg+25℃的关系。另外，本工序中的剪切力赋予手段的温度（例如上述2个轧辊中温度较高的轧辊的轧辊温度）T2与所述T3满足T3>T2的关系。通过满足T3>Tg+25℃的关系且满足T3>T2的关系，可以防止液晶显示装置等中发生因光学补偿膜引起的条纹等外观不良。

如前所述，上述T2优选满足Tg-70℃<T2<Tg+15℃的关系，其理由也如前所述。

将所述熔融工序的熔融挤出时的熔融树脂温度设为T1时，上述T2满足T1>T2的关系。另外，上述T3优选满足T1>T3的关系。通过满足该关系，光学补偿膜的光轴的倾斜变得充分，面内相位差Re不会增大。更优选上述T3满足T1>T3×1.1的关系。

（3）拉伸工序

接着，对所述膜进行拉伸。拉伸方向可以是所述膜的宽度方向，也可以是长度方向。拉伸方法和拉伸条件（温度和倍率）可根据非液晶聚合物的种类、所希望的光学特性等来适当选择，但如前所述，本工序中的拉伸温度T4优选满足Tg≤T4<T3的关系，其理由也如前所述。另外，如前所述，本工序中的拉伸倍率优选为1.01～2.00倍的范围。

如前所述，本发明的制造方法中不要求复杂的倾斜取向处理。另外，通过在使其倾斜取向之后进行拉伸或收缩等处理，可以容易地控制光学特性以使得达到所希望的相位差。这种倾斜取向后的相位差控制在使用了现有液晶材料的倾斜取向型的光学补偿膜中是无法进行的，这是通过本发明获得的光学补偿膜的优势之一。另外，由于可通过一般的拉伸处理进行取向处理，因此膜厚度或膜宽的设定的自由度高，结果是可以廉价地设计具有所希望的光学特性的光学补偿膜。

通过本发明获得的光学补偿膜的厚度可以设定为任意的适当的厚度。所述厚度优选为10～300μm、更优选为20～200μm。

通过本发明获得的光学补偿膜优选满足nx>ny>nz或nx>ny＝nz的折射率关系。这里，“ny＝nz”不仅包括ny和nz严格地相等的情况，还包括ny和nz实质上相等、Nz系数超过0.9且小于1.1的情况。通过本发明获得的光学补偿膜满足nx>ny>nz的折射率关系时，该Nz系数优选为1.1～10的范围、更优选为1.1～8的范围。通过满足这种折射率的关系，由本发明获得的光学补偿膜例如在将各液晶分子的取向作为一体相位差观察时，可以在全方位地适当地对成为具有正二轴性的各向异性的倾斜型相位差板的液晶单元进行视野角补偿。作为这种液晶单元，特别可优选地举出TN模式的液晶单元。上述Nz系数可通过式：Nz系数＝Rth/Re算出。所述Re例如是23℃、波长590nm下的光学补偿膜的面内相位差，将光学补偿膜的厚度设为d（nm）时，通过式：Re＝（nx-ny）×d求得。所述Rth例如是23℃、波长590nm下的光学补偿膜的厚度方向的相位差，将光学补偿膜的厚度设为d（nm）时，通过式：Rth＝（nx-nz）×d求得。

通过本发明获得的光学补偿膜可以在与膜的XY平面、YZ平面和ZX平面的任一个均不平行的面（即包含nb方向和nx方向的面）内具有2个光轴。这种光学补偿膜相对于非液晶聚合物的倾斜方向（nb方向）垂直，作为取向轴可具有最大折射率nx（na）。上述光学补偿膜的取向轴方向例如通过使显示负的二轴性折射率各向异性的非液晶聚合物以一定角度倾斜取向，可以相对于倾斜方向处于垂直方向。另外，这种光学补偿膜可更适当进行TN模式等的液晶面板或液晶显示装置的视野角补偿。

（4）用途

接着，对通过本发明获得的光学补偿膜的用途举例说明。但是，以下的用途不过为示例，并不限定本发明。

（4-1）光学补偿膜一体型偏振片

通过本发明获得的光学补偿膜例如可以用于光学补偿膜一体型偏振片。所述光学补偿膜一体型偏振片包含通过本发明获得的光学补偿膜和起偏器。通过本发明获得的光学补偿膜由于退偏性小于使用了现有液晶材料的倾斜取向型的光学补偿膜，因此在层叠于起偏器上时，可获得更高的偏光状态。

图3表示所述光学补偿膜一体型偏振片的构成之一例。如图所示，该光学补偿膜一体型偏振片100包含起偏器10和通过本发明获得的光学补偿膜20。所述光学补偿膜一体型偏振片100中，根据需要还可在所述起偏器10与所述光学补偿膜20之间以及所述起偏器10的未配置所述光学补偿膜20的一侧的至少一者上设置任意的适当的保护膜（未图示）。构成所述光学补偿膜一体型偏振片100的各层分别介由任意的适当的粘合剂层或粘接剂层（未图示）进行配置。另外，在所述起偏器10与所述光学补偿膜20之间未设置保护膜时，所述光学补偿膜20可作为所述起偏器10的保护膜发挥功能。

将所述起偏器10与所述光学补偿膜20按照其吸收轴和慢轴规定任意的适当角度的方式层叠。所述光学补偿膜一体型偏振片100在用于TN模式的液晶面板或液晶显示装置时，优选所述起偏器10和所述光学补偿膜20按照其吸收轴和慢轴实质上垂直相交的方式层叠。这里，“实质上垂直相交”包含90°±3°的范围，优选为90°±1°。

作为上述起偏器，可根据目的采用任意的适当的起偏器。例如，可举出在聚乙烯醇系膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性聚合物膜上吸附碘或二色性染料等二色性物质并进行单轴拉伸所得的膜，聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯系取向膜等。其中，在聚乙烯醇系膜上吸附碘等二色性物质并进行单轴拉伸所得的起偏器的偏光二色比高，从而特别优选。上述起偏器的厚度并无特别限定，例如为1～80μm的范围。

在聚乙烯醇系膜上吸附碘并进行单轴拉伸所得的起偏器例如可如下制作：通过将聚乙烯醇浸渍于碘的水溶液中而进行染色，然后拉伸至原长的3～7倍，从而制作。还可根据需要浸渍于含有硼酸或硫酸锌、氯化锌等的水溶液中，也可以浸渍于碘化钾等水溶液中。进而，还可根据需要在染色前将聚乙烯醇系膜浸渍于水中进行水洗。

通过对聚乙烯醇系膜进行水洗，不仅可以将聚乙烯醇系膜表面的污垢或者抗粘附剂洗去，还具有可以通过使聚乙烯醇系膜溶胀而防止染色不均等不均匀的效果。拉伸可以在利用碘进行了染色之后进行，还可以一边染色一边进行拉伸，另外还可以在拉伸后利用碘进行染色。也可在硼酸或碘化钾等水溶液中或者水浴中进行拉伸。

（4-2）液晶显示装置

通过本发明获得的光学补偿膜例如可以在液晶显示装置中使用。所述液晶显示装置包含液晶单元、配置于所述液晶单元的至少一侧的通过本发明获得的光学补偿膜或由本发明提供的光学补偿膜一体型偏振片。图4表示通过本发明提供的液晶显示装置的液晶面板的构成之一例。如图所示，该液晶面板200具备液晶单元30、配置于所述液晶单元30两侧的光学补偿膜20、20’、以及分别配置于各光学补偿膜20、20’的与所述液晶单元30相反侧上的起偏器10、10’。所述光学补偿膜20、20’的至少一者是通过本发明获得的光学补偿膜。所述起偏器10、10’代表性地按照其吸收轴垂直相交的方式进行配置。根据所述液晶显示装置的使用目的和所述液晶单元的取向模式，可将所述光学补偿膜20、20’的一者省略。另外，作为所述光学补偿膜20（20’）和所述起偏器10（10’），优选使用由本发明提供的光学补偿膜一体型偏振片。

所述液晶单元30具有一对玻璃基板31、31’和配置于所述基板31、31’之间的作为显示介质的液晶层32。在其中一个基板（有源矩阵基板）31’上设置控制液晶的电光学特性的开关元件（代表性地为TFT）、和对该开关元件给出门信号的扫描线及给出源信号的信号线（均未图示）。在另一个基板上（滤色器基板）31上设有滤色器（未图示）。另外，滤色器也可以设置在有源矩阵基板31’上。基板31、31’的间隔（单元间隙）通过间隔物（未图示）控制。所述基板31、31’的与所述液晶层32相接的一侧例如设有由聚酰亚胺构成的取向膜（未图示）。

作为液晶单元的驱动模式，可采用任意的适当的驱动模式。优选驱动模式为TN模式、弯曲向列（OCB）模式或电控双折射（ECB）模式，其中特别优选TN模式。这是因为，通过与上述光学补偿膜或光学补偿膜一体型偏振片组合，可获得优异的视野角改善效果。

上述TN模式的液晶单元是在2张基材之间夹持有正的介电各向异性的向列型液晶的单元，通过玻璃基材的表面取向处理，使液晶分子取向扭曲90度。具体地可举出培风馆株式会社《液晶辞典》158页（1989年）中记载的液晶单元或者日本特开昭63-279229号公报中记载的液晶单元。

上述OCB（Optically Compensated Bend或Optically CompensatedBirefringence，光学补偿弯曲或光学补偿双折射）模式的液晶单元是指利用电控双折射（ECB：Electrically Controlled Birefringence）效应在透明电极间正的介电各向异性的向列型液晶在未施加电压时在中央部存在扭曲取向的弯曲取向的液晶单元。所述OCB模式的液晶单元也称作“π单元”。具体地可举出共立出版株式会社“次世代液晶ディスプレイ（新一代液晶显示器）”（2000年）11页～27页中记载的液晶单元或日本特开平7-084254号公报中记载的液晶单元。

上述ECB模式在未施加电压时，液晶单元内的液晶分子在规定方向上排列，在施加电压时，液晶分子自规定方向倾斜一定的角度，从而通过双折射效应改变偏光状态来进行显示。进而，ECB模式根据施加电压的大小、液晶分子的倾斜发生变化，根据该倾斜，透射光强度发生变化。因此，入射白光时，通过了检偏镜（视觉辨认侧的起偏器）的光通过干涉现象而着色，其色调根据液晶分子的倾斜（施加电压的强度）而变化。结果，ECB模式具有通过简单的构成（例如不设置滤色器）即可进行彩色显示的优点。本发明中，只要具有上述驱动机理（显示机理），则可采用任意的适当ECB模式。作为具体例子，可举出垂直取向（DAP：Deformation of VerticallyAligned Phases，垂直排列相位的变形）方式、水平方式、混合（HAN：HybridAligned Nematic，混合排列向列）方式。

作为上述液晶显示装置的用途并无特别限定，可以用于计算机监视器、笔记本电脑、复印机等OA设备，手机、手表、数码相机、便携信息终端（PDA）、便携式游戏机等便携式设备，录像机、液晶电视、微波炉等家用电器，倒车监视器、汽车导航系统用监视器、汽车音响等车载用机器，商用资讯监视器等展示机器、监视用监测器等警备机器、看护用监测器、医疗用监测器等看护和医疗机器等各种用途中。

实施例

下面，与比较例一起说明本发明的实施例。但本发明并不受下述的实施例和比较例的限制。另外，下述实施例和比较例中的各种特性通过下述方法进行评价或测定。

（1）双折射率Δn

双折射率Δn使用阿贝折射率计[ATAGO株式会社制产品名“DR-M4”]测定。

（2）相位差值（Re、Rth）

相位差值（Re、Rth）使用Axiometric公司制的产品名“Axoscan“在波长590nm、23℃下测定。

（3）平均倾斜角度（β）

将na、nb、nc和相位差值δ（在与慢轴垂直的方向上在极角-50°～+50°（使法线方向为0°）之间每5°地测得的相位差值）代入前述式（I）和（II）中，求得平均倾斜角度（β）。其中，相位差值使用利用Axiometric公司制的产品名“Axoscan”在波长590nm、23℃下测定的值。另外，各折射率使用利用阿贝折射率计[ATAGO株式会社制产品名“DR-M4”]测定的值。

（4）正面对比度

使用Topcon公司制的亮度计(BM-5)测定液晶显示装置中显示白图像和黑图像时的XYZ显示系的Y值。由白图像下的Y值（YW：白亮度）和黑图像下的Y值（YB：黑亮度）算出正面方向的对比度比“YW/YB”。

（5）厚度

厚度使用大塚电子公司制的产品名“MCPD-3000”测定。

[实施例1]

由280℃（T1）的T口模熔融挤出聚碳酸酯系聚合物（Tg＝148℃），使其从被加热至160℃（T2）且旋转速度之差为50%的2个轧辊R1、R2之间通过，从而使光轴向厚度方向倾斜，获得厚度为150μm的膜。使光轴向厚度方向倾斜之前的熔融树脂温度（T3）为245℃。之后，在155℃（T4）下进行横向单轴拉伸至1.5倍（宽度方向拉伸），获得厚度为100μm的光学补偿膜。测定该光学补偿膜的各种特性，结果Δn＝0.001、Re＝100nm、Rth＝130nm、β＝44°。将该光学补偿膜与起偏器层叠，安装在SAMSUNG公司制的20英寸TN模式液晶显示装置中，结果正面对比度（1400）、视野角特性优异，外观均质性（均匀性）也与后述的实施例3同等程度地优异。

[实施例2]

在280℃（T1）下熔融挤出聚碳酸酯（Tg＝134℃）的料粒，使其从被加热至130℃（T2）且旋转速度之差为10%的2个轧辊R1、R2之间通过，从而使光轴向厚度方向倾斜，获得厚度为100μm的膜。使光轴向厚度方向倾斜之前的熔融树脂温度（T3）为230℃。之后，在155℃（T4）下横向单轴拉伸至1.2倍，获得厚度为95μm的光学补偿膜。测定该光学补偿膜的各种特性，结果Δn＝0.0014、Re＝76nm、Rth＝134nm、β＝33°。将该光学补偿膜与起偏器层叠，安装在与实施例1中所用相同的液晶显示装置中，结果正面对比度（1555）、视野角特性优异，外观均质性（均匀性）也与后述的实施例3同等程度地优异。

[实施例3]

在265℃（T1）下熔融挤出环状烯烃系聚合物（Tg＝133℃）的料粒，使其从被加热至105℃（T2）且旋转速度之差为3%的2个轧辊R1、R2之间通过，从而使光轴向厚度方向倾斜，获得厚度为110μm的膜。使光轴向厚度方向倾斜之前的熔融树脂温度（T3）为220℃。之后，在140℃（T4）下横向单轴拉伸至1.2倍，获得厚度为100μm的光学补偿膜。测定该光学补偿膜的各种特性，结果Δn＝0.0012、Re＝83nm、Rth＝112nm、β＝40°。将该光学补偿膜与起偏器层叠，安装在与实施例1中所用相同的液晶显示装置中，结果正面对比度（1400）、视野角特性优异，如图5（a）所示，外观均质性（均匀性）也优异。

[实施例4]

除了使用被加热至40℃（T2）的2个轧辊R1、R2之外，在与实施例1相同的条件下制作光学补偿膜，获得厚度为100μm的光学补偿膜。测定该光学补偿膜的各种特性，结果Δn＝0.0014、Re＝80nm、Rth＝131nm、β＝30°。将该光学补偿膜安装在与实施例1中所用相同的液晶显示装置中，如图5（b）所示，虽然作为外观可见微细的条纹，但正面对比度（1386）和视野角特性优异，使用上没有问题。

[比较例1]

除了使光轴即将向厚度方向倾斜之前的熔融树脂温度（T3）为150℃之外，在与实施例1相同的条件下制作光学补偿膜，安装在与实施例1中所用相同的液晶显示装置中，结果如图5（c）所示，发生了外观不良（条纹）。

对于实施例和比较例中制作的各光学补偿膜，对各种特性进行了测定或评价。将其结果示于下述表1中。其中，表1中“A”表示获得了相对于厚度方向的倾斜良好（30%以上）、拉伸后的外观良好（未确认到条纹）的光学补偿膜。“B”表示获得了虽然在拉伸后可确认到微细的条纹、但使用上没有问题的光学补偿膜。“C”表示在拉伸后可确认到清晰的条纹、发生了外观不良。

表1

*Tg与T2的关系式：Tg-70℃<T2<Tg+15℃

如上述表1所示，实施例1～3中在安装时获得了正面对比度、视野角特性、外观均质性（均匀性）优异的光学补偿膜。另外，实施例4中获得了虽然比实施例1～3的外观稍差、但使用上没有问题的光学补偿膜。而在比较例1中仅获得了发生外观不良（条纹）的光学补偿膜。

产业上的可利用性

根据本发明的光学补偿膜的制造方法，可以制造使用了非液晶聚合物材料的新型倾斜取向型的光学补偿膜。通过本发明获得的光学补偿膜例如可适当地用于LCD等图象显示装置等，其用途并无限制，可以适用于广泛的领域。

符号说明

10、10’起偏器

20、20’光学补偿膜

30      液晶单元

100     光学补偿膜一体型偏振片

200     液晶面板

R1、R2  轧辊

Claims (7)

1.一种光学补偿膜的制造方法，其为含有非液晶聚合物的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，其包含下述工序：

将非液晶聚合物熔融以制备熔融树脂的熔融工序；

通过剪切力赋予手段对熔融后的非液晶聚合物施加剪切力、从而形成具有相对于厚度方向发生了倾斜的光轴的膜的膜形成工序；以及

对所述膜进行拉伸的拉伸工序，

其中，在所述熔融后的非液晶聚合物的温度T3、所述非液晶聚合物的玻璃化转变温度Tg和所述剪切力赋予手段的温度T2满足下述式（A）和（B）的关系的条件下实施所述膜形成工序，

（A）T3>Tg+25℃

（B）T3>T2。

2.根据权利要求1所述的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，在所述膜形成工序中，利用使熔融后的非液晶聚合物从旋转速度不同的2个轧辊之间通过来对其施加剪切力，所述T2是所述2个轧辊中温度较高的轧辊的温度。

3.根据权利要求2所述的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，所述2个轧辊中1个轧辊的旋转速度与另1个轧辊的旋转速度之比在0.1～50%的范围内。

4.根据权利要求1所述的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，所述T2为Tg-70℃<T2<Tg+15℃的关系。

5.根据权利要求1所述的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，所述拉伸工序中的拉伸温度T4为Tg≤T4<T3的关系。

6.根据权利要求1所述的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，所述拉伸工序中的拉伸倍率在1.01～2.00倍的范围内。

7.根据权利要求1所述的光学补偿膜的制造方法，其特征在于，所述光学补偿膜满足下述式（1）和（2），

（1）3nm≤（nx-ny）×d≤200nm

（2）5°<β

式（1）和（2）中，X、Y、Z上的3个折射率nx、ny、nz中，nx表示在膜面内折射率成为最大的方向的折射率，ny表示在所述膜面内与所述nx的方向垂直相交的方向的折射率，nz表示与所述nx和所述ny的各方向垂直相交的所述膜的厚度方向的折射率；d表示膜的厚度，单位为nm；β表示在将与所述nx的方向垂直相交的膜的YZ平面内的最大折射率设为nb时的所述nb的方向与所述ny的方向所成的角度。

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