[发明专利]椭圆偏振片、其制造方法及采用它的液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有垂直排列定向结构被固定的液晶层的椭圆偏振片及其制造方法。本发明还涉及配置了上述椭圆偏振片的液晶显示装置。

背景技术

位相差膜用于提高液晶显示装置的图像质量等，在工业上起到重要的作用。作为位相差膜，可大致区分为塑料膜通过拉伸的位相差膜与使液晶定向的位相差膜。后者由于具有可以实现多种折射率结构的电势，更加引人注目。

例如，在膜厚方向具有更大折射率的膜，人们认为对液晶显示装置的视野角改善是有效的，人们认为这种膜是利用液晶的垂直排列定向(垂直定向)的捷径。液晶分子的垂直排列定向，液晶的长轴分子方向对基板实质上在垂直方向排列。人们熟知，垂直排列定向，如液晶显示装置那样，在2块玻璃基板中放入液晶，施加电场而得到，但该定向状态成膜非常困难，在原来报告的方法中已作为课题。例如，使主链型液晶性高分子发生垂直排列定向后，通过玻璃固定化而得到膜(专利文献1～3)。然而，人们推测在垂直排列定向中，液晶性高分子在排列成膜厚方向的面内方向，存在易引入裂纹的问题，但在这些报告中，未涉及通过交联使材料强化等的对策。专利文献4认为，侧链型液晶性高分子的垂直排列定向，通过玻璃化而被固定，但上述主链型液晶性高分子存在以上强度的问题。

另一方面，往侧链型液晶性高分子添加聚合性的低分子液晶(专利文献5及6)，低分子液晶由于是单独聚合，所以对侧链型液晶性高分子的强度补强是有限的。在专利文献7中，采用向侧链型液晶性高分子导入自由基聚合性的基团或、乙烯基醚基、环氧基等阳离子聚合性的基团的材料。然而，自由基聚合一般受氧阻碍，聚合有达到不充分之虑，当设备除氧时，装置变成大规模。乙烯基醚基及环氧基，从不受氧阻碍的影响这点考虑是有利的，乙烯基醚基的醚键由于不稳定而存在易开裂的问题，环氧基导入液晶化合物中手续烦杂，实施交联处理时难以得到高的聚合度。另外，为了得到垂直排列定向，向液晶化合物中导入大量的非液晶性结构单位，对稳定的液晶性的呈现有疑问。因此，为了制造原来的垂直排列定向性膜，还有问题。

另外，位相差膜，作为与偏振片粘贴的椭圆偏振片，可在液晶显示装置中使用，位相差膜与偏振片通过粘接·胶粘层粘接时，仅粘接·胶粘层部分的厚度增加，在椭圆偏振片的制造工序卷绕在辊筒上时，发生每个辊的卷绕量变少，生产性恶化的问题，或最终制品的液晶面板的厚度增大的问题。另外，由于由不同种的多层构成，故各层对热或湿度的伸缩性不同，各层的界面发生剥离等不良情况。

(1)专利文献1：特许第2853064号公报

(2)专利文献2：特许第3018120号公报

(3)专利文献3：特许第3078948号公报

(4)专利文献4：特开2002-174725号公报

(5)专利文献5：特开2002-333524号公报

(6)专利文献6：特开2002-333642号公报

(7)专利文献7：特开2003-2927号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种，通过简化椭圆偏振片的层结构，抑制厚度，即使在高温、高湿条件下也不发生剥离等不良情况，进而由垂直排列定向结构被固定的液晶层构成的光学各向异性元件与偏光元件，以长尺膜形态连续粘贴的椭圆偏振片，其制造方法及采用它的液晶显示装置。

即，本发明的第1点涉及一种椭圆偏振片，其是由透光性保护膜、偏光元件及光学各向异性元件依次层压而成的椭圆偏振片，其特征在于，其中该光学各向异性元件含有：至少显示正一轴性的液晶性组合物，在液晶状态下使垂直排列定向后，该定向被固定的垂直排列定向液晶层。

本发明的第2点涉及本发明的第1点中所述的椭圆偏振片，其特征在于，透光性保护膜、偏光元件及光学各向异性元件为长尺膜形态。

本发明的第3点涉及本发明的第1点中所述的椭圆偏振片，其特征在于，垂直排列定向液晶层，是含有具有氧杂环丁烷基的侧链型液晶性高分子的液晶性组合物，在液晶状态下使垂直排列定向后，使上述氧杂环丁烷基反应，垂直排列定向被固定的垂直排列定向液晶层。

本发明的第4点涉及本发明的第1点中所述的椭圆偏振片，其特征在于，垂直排列定向液晶层满足下式[1]～[2]：

[1]0≤Re≤50

[2]-500≤Rth≤-30