專利名稱：液晶面板和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有液晶單元、偏光片和光學(xué)元件的液晶面板。此外，本發(fā)明涉及均使用該液晶面板的液晶電視和液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
配有面內(nèi)切換(IPS)模式液晶單元的液晶顯示裝置包括通過對在不施加電場的情況下基本上水平配向的液晶分子施加水平電場以使液晶分子旋轉(zhuǎn)大約45°，從而對透光率(白色顯示)和光屏蔽(黑色顯示)加以控制。傳統(tǒng)的配有IPS模式液晶單元的液晶顯示裝置的問題在于從與偏光片的吸收軸成45°角的斜向(方位角45°、135°、225°或315°)觀看的屏幕的對比度會(huì)變差。
為了解決這個(gè)問題，公開了一種包括使用折射率分布為nx＞ny＞nz(其中，nx、ny和nz分別代表膜的慢軸方向、快軸方向和厚度方向的折射率)的λ/2板以改進(jìn)斜向顯示性能的技術(shù)(例如，JP 11-305217A)。但是，所公開的技術(shù)沒有為斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏铺峁┏浞值母倪M(jìn)，因此需要進(jìn)一步改進(jìn)顯示性能。
迄今為止，已經(jīng)使用了例如聚碳酸酯類樹脂、多芳基化物類樹脂或聚酯類樹脂的芳香族聚合物膜作為折射率分布為nx＞ny＞nz的λ/2板(例如，JP 04-305602 A或JP 05-157911 A)。但是，芳香族聚合物膜的光彈性系數(shù)大，并且其相位差值可能容易因應(yīng)力而發(fā)生改變。因此，芳香族聚合物膜的問題在于如下所述的顯示均勻性下降。在附著在液晶單元和偏光片之間的芳香族聚合物膜暴露在高溫中的情況下，相位差值可能因收縮應(yīng)力而背離設(shè)計(jì)值。此外，由于背光的熱所產(chǎn)生的不均勻應(yīng)力可能導(dǎo)致相位差值的不均勻。
同時(shí)，例如降冰片烯類樹脂膜的脂肪族樹脂膜具有小的光彈性系數(shù)。然而，脂肪族樹脂膜幾乎不會(huì)引起相位差，期望的相位差值不能夠如在芳香族聚合物膜中那樣在低拉伸比下，乃至在高拉伸比下，通過拉伸而得到。在高拉伸比下進(jìn)行拉伸會(huì)產(chǎn)生膜斷裂的問題。近年來，隨著屏幕尺寸的增大和背光亮度的提高，需要對液晶面板的顯示均勻性作出進(jìn)一步改進(jìn)。然而，如上所述的傳統(tǒng)技術(shù)不能夠提供充分滿足這些需求的液晶面板。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題而作出，而本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有改進(jìn)的斜向?qū)Ρ榷鹊囊壕卧囊壕姘濉１景l(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種液晶面板和一種液晶顯示裝置，其均具有顯示均勻性良好并且不會(huì)因偏光片的收縮應(yīng)力或背光的熱而導(dǎo)致相位差值偏移或不均勻的液晶單元。
為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)可以通過下述液晶面板和液晶顯示裝置達(dá)到上述目的，從而完成了本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的液晶面板包括液晶單元、配置在液晶單元兩側(cè)的偏光片、配置在一個(gè)偏光片和液晶單元之間的第一光學(xué)元件以及配置在另一個(gè)偏光片和液晶單元之間的第二光學(xué)元件，其中第一光學(xué)元件包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂并且滿足以下表達(dá)式(1)和(2)的相位差膜，而第二光學(xué)元件基本上具有光學(xué)各向同性240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80…(2)在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，第一光學(xué)元件的慢軸與一個(gè)偏光片的吸收軸基本上平行并且與另一個(gè)偏光片的吸收軸基本上垂直。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，液晶單元包括含有在不存在電場的情況下均勻配向的向列型液晶的液晶層。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，液晶層的折射率分布為nx＞ny＝nz。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，液晶單元包括IPS模式和FFS模式中的一種。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，液晶單元的初始配向方向基本上平行于配置第二光學(xué)元件一側(cè)的偏光片的吸收軸方向。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，液晶單元的初始配向方向基本上平行于配置在液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸方向。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，液晶單元的初始配向方向基本上垂直于配置在液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸方向。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，第一光學(xué)元件的波長色散性為0.81到1.10。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，第一光學(xué)元件包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的單層相位差膜。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，第一光學(xué)元件包括包含含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜的層積體。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，將總固體含量作為100重量份時(shí)，相位差膜中苯乙烯類樹脂的含量為10到40重量份。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，相位差膜中的聚碳酸酯類樹脂含有由式(5)和(6)所代表的重復(fù)單元。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對值在23℃下使用波長為590nm的光測量為2.0×10-11到8.0×10-11m2/N。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，第二光學(xué)元件滿足以下表達(dá)式(3)和(4)0nm≤Re[590]≤10nm …(3)0nm≤Rth[590]≤20nm…(4)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，第二光學(xué)元件包括至少一種選自纖維素類樹脂、降冰片烯類樹脂以及含有異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的聚合物膜。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，第二光學(xué)元件包括通過對滿足以下表達(dá)式(7)和(8)的陰極C板和滿足以下表達(dá)式(9)和(10)的陽極C板進(jìn)行層積而制備的層積膜0nm≤Re[590]≤10nm…(7)20nm≤Rth[590]≤400nm …(8)0nm≤Re[590]≤10nm…(9)-400nm≤Rth[590]≤-20nm …(10)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，液晶面板在各偏光片的外側(cè)進(jìn)一步包括保護(hù)膜。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種液晶電視。該液晶電視包括上述液晶面板。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置包括上述液晶面板。
本發(fā)明所提供的液晶面板配有滿足下述表達(dá)式(1)和(2)并且配置在一個(gè)偏光片和液晶單元之間的第一光學(xué)元件和基本上具有光學(xué)各向同性并且配置在另一個(gè)偏光片和液晶單元之間的第二光學(xué)元件，從而增大了液晶顯示裝置斜向的對比度。包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜的本發(fā)明的第一光學(xué)元件的光彈性系數(shù)小，從而防止了由于液晶面板的偏光片收縮應(yīng)力或背光的熱所導(dǎo)致的相位差值的不均勻。迄今為止還沒有獲得光彈性系數(shù)小并且具有nx＞nz＞ny關(guān)系的相位差膜。但是，在本發(fā)明中，將具有預(yù)定收縮比的收縮性膜附著在含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的聚合物膜的一側(cè)或兩側(cè)，然后對所得產(chǎn)物進(jìn)行熱拉伸，從而提供滿足下述表達(dá)式(1)和(2)的光彈性系數(shù)小并且具有nx＞nz＞ny的關(guān)系的相位差膜。因此可以長時(shí)間保持液晶顯示裝置的良好顯示性能。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)(在表達(dá)式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值。)
在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的液晶面板的截面示意圖；圖2A是圖1所示液晶面板的透視示意圖，而圖2B是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的液晶面板的透視示意圖；圖3A到3H各自是說明了本發(fā)明所使用的第一光學(xué)元件的典型優(yōu)選實(shí)施方式的透視示意圖，包括其與偏光片吸收軸的關(guān)系；圖4是顯示了本發(fā)明所使用的相位差膜的典型制備方法的概念的示意圖；圖5A和5B各自是說明了本發(fā)明所使用的第二光學(xué)元件的典型優(yōu)選實(shí)施方式的透視示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的液晶顯示裝置的截面示意圖；圖7是顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的液晶單元的顯示不均勻性測量結(jié)果的照片；而圖8是顯示了根據(jù)對比實(shí)施例5的液晶單元的顯示不均勻性測量結(jié)果的照片。
具體實(shí)施例方式
A.整個(gè)液晶面板的輪廓圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的液晶面板的截面示意圖。圖2A是O-模式液晶面板的透視示意圖，而圖2B是E-模式的液晶面板的透視示意圖。注意，為清楚起見，圖1、2A和2B中各構(gòu)件的長、寬和高的比例與實(shí)際構(gòu)件不同。液晶面板100配有液晶單元10、配置在液晶單元10兩側(cè)的偏光片20和20′、配置在一個(gè)偏光片(圖1、2A和2B中為偏光片20)和液晶單元10之間的第一光學(xué)元件30以及配置在另一個(gè)偏光片(圖1、2A和2B中為偏光片20′)和液晶單元10之間的第二光學(xué)元件40。在實(shí)際應(yīng)用中，可以在偏光片20和20′的外側(cè)配置任意適合的保護(hù)膜(未顯示)。圖1、2A和2B都顯示了第一光學(xué)元件30的慢軸和偏光片20的吸收軸彼此平行并且第二光學(xué)元件40的慢軸(檢測時(shí))與偏光片20′的吸收軸彼此平行的情況。但是，第一光學(xué)元件30的慢軸與偏光片20的吸收軸可以互相垂直，并且第二光學(xué)元件40(檢測時(shí))的慢軸與偏光片20′的吸收軸可以互相垂直。第一光學(xué)元件包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂并且滿足以下表達(dá)式(1)和(2)的相位差膜，而第二光學(xué)元件基本上具有光學(xué)各向同性。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)(在表達(dá)式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值。
優(yōu)選將偏光片20′配置為使其吸收軸基本上平行于液晶單元10的初始配向方向。優(yōu)選將偏光片20配置為使其吸收軸基本上垂直于液晶單元10的初始配向方向。
本發(fā)明的液晶面板可以是所謂O-模式的或者是所謂E-模式的。術(shù)語“O-模式的液晶面板”指的是其中配置在液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸與液晶單元的初始配向方向彼此平行的液晶面板。術(shù)語“E-模式的液晶面板”指的是其中配置在液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸與液晶單元的初始配向方向彼此垂直的液晶面板。如圖2A所示，在O-模式的液晶面板中，偏光片20和第一光學(xué)元件30優(yōu)選配置在液晶單元10的觀看側(cè)，而第二光學(xué)元件40和偏光片20′優(yōu)選配置在液晶單元10的背光側(cè)。如圖2B所示，在E-模式的液晶面板中，偏光片20和第一光學(xué)元件30優(yōu)選配置在液晶面板10的背光側(cè)，而第二光學(xué)元件40和偏光片20′優(yōu)選配置在液晶單元10的觀看側(cè)。在本發(fā)明中，優(yōu)選如圖2A所示的O-模式的液晶面板，因?yàn)镺-模式的配置能夠?qū)崿F(xiàn)更好的光學(xué)補(bǔ)償。具體地說，在O-模式的配置中，包括相位差膜的第一光學(xué)元件被配置在遠(yuǎn)離背光的一側(cè)，因此幾乎不會(huì)受到由于背光的熱所引起的負(fù)面影響，從而提供了幾乎不存在顯示不均勻的液晶顯示裝置。在下文中，將給出根據(jù)本發(fā)明的液晶面板的組件的具體說明。
B.液晶單元參考圖1，本發(fā)明的液晶面板所使用的液晶單元10配有一對基板11和11和配置在基板11和11′之間作為顯示介質(zhì)的液晶層12。一個(gè)基板(彩色濾光片基板)11配有彩色濾光片和黑色矩陣(均未顯示)。另一個(gè)基板(主動(dòng)矩陣基板)11′配有用于控制液晶電光性能的開關(guān)元件(通常為TFT，未顯示)、用于為開關(guān)元件提供門信號的掃描線(未顯示)和用于為其提供源信號的信號線(未顯示)以及像素電極和對電極(counter electrode)(均未顯示)。彩色濾光片也可以配置在主動(dòng)矩陣基板11′中?；?1和11′之間的距離(單元間隙)通過隔離件(spacer)(未顯示)加以控制。由例如聚酰亞胺所形成的配向膜(未顯示)配置在與液晶層12相接觸的各基板11和11′的一側(cè)。
優(yōu)選液晶層12含有在不存在電場的情況下均勻配向的向列型液晶。該液晶層(最終成為液晶單元)的折射率分布通常為nx＞ny＝nz(其中，nx、ny和nz分別代表膜在慢軸方向、快軸方向和厚度方向的折射率)。在本發(fā)明的說明書中，ny＝nz不僅包括ny和nz完全相等的情況，也包括ny和nz基本上相等的情況。此外，短語“液晶單元的初始配向方向”指的是在不存在電場的情況下液晶層中的向列型液晶的配向提供了液晶層的最大面內(nèi)折射率的方向。使用顯示出這樣的折射率分布的液晶層的驅(qū)動(dòng)模式的典型例子包括面內(nèi)切換(IPS)模式和邊緣場切換(FFS)模式。
在IPS模式中，在沒有電場的情況下均勻配向的向列型液晶例如通過使用電控雙折射(ECB)效應(yīng)在各自由金屬形成的對電極和像素電極之間產(chǎn)生的平行于基板的電場(也稱為水平電場)中作出響應(yīng)。具體地說，如“Monthly Display July(顯示器月刊七月號)”(第83到88頁，Techno Times公司出版，1997)或者“Ekisho(液晶)vol.2，No.4”(第303到316頁，Japanese Liquid Crystal Society(日本液晶學(xué)會(huì))出版，1998)所述，正常的黑色模式通過以下方式在沒有電場的情況下提供完全的黑色顯示在不施加電場的情況下使液晶單元的配向方向和一個(gè)偏光片的吸收軸同向并且使偏光板在液晶單元上下彼此垂直配置。在施加電場的情況下，液晶分子旋轉(zhuǎn)同時(shí)保持與基板平行，從而根據(jù)旋轉(zhuǎn)角得到透射率。IPS模式包括使用V-形電極、Z形電極等的超面內(nèi)切換(S-IPS)模式和高級超面內(nèi)切換(AS-IPS)模式。市售的IPS模式液晶顯示裝置的例子包括20英寸寬的液晶電視“Wooo”(商品名，Hitachi，Ltd.(日立株式會(huì)社)制造)、19英寸液晶顯示器“ProLite E481S-1”(商品名，Iiyama Corporation(飯山株式會(huì)社)制造)和17英寸TFT液晶顯示器“FlexScan L565”(商品名，Eizo NanaoCorporation(藝卓株式會(huì)社)制造)。
在FFS模式中，在不存在電場的情況下均勻配向的向列型液晶例如通過使用電控雙折射(ECB)效應(yīng)在各自由透明導(dǎo)體形成的對電極和像素電極之間產(chǎn)生的平行于對電極基板的電場(也稱為水平電場)中作出響應(yīng)。這種FFS模式中的水平電場也稱為邊緣電場，其可以通過將各自由透明導(dǎo)體形成的對電極和像素電極之間的距離設(shè)定為比單元間隙窄而產(chǎn)生。具體地說，如“Society for Information Display(SID)(國際信息顯示學(xué)會(huì))2001 Digest”(第484到487頁)或者JP2002-031812 A所述，正常的黑色模式通過以下方式在不存在電場的情況下提供完全的黑色顯示在不施加電場的情況下使液晶單元的配向方向和一個(gè)偏光片的吸收軸同向并且使偏光板在液晶單元上下彼此垂直配置。在施加電場的情況下，液晶分子旋轉(zhuǎn)同時(shí)保持與基板平行，從而根據(jù)旋轉(zhuǎn)角得到透射率。FFS模式包括使用V形電極、Z形電極等的高級邊緣場切換(A-FFS)模式或超邊緣場切換(U-FFS)模式。市售的FFS模式液晶顯示裝置的例子包括Tablet PC“M1400”(商品名，Motion Computing公司制造)。
通過進(jìn)行了配向處理的基板和向列型液晶分子之間的相互作用得到均勻配向的向列型液晶分子，其中向列型液晶分子的配向矢量平行于基板平面并且均勻配向。在本發(fā)明的說明書中，均勻配向包括配向矢量相對于基板面輕微傾斜的情況，即，向列型液晶分子預(yù)傾斜的情況。在向列型液晶預(yù)傾斜的情況中，優(yōu)選預(yù)傾斜角為20°或更小以維持大的對比度并且獲得良好的顯示性能。
可以根據(jù)目的使用任意適合的向列型液晶作為向列型液晶。向列型液晶可以具有正介電各向異性或者負(fù)介電各向異性。具有正介電各向異性的向列型液晶的具體例子包括“ZLI-4535”(商品名，日本Merck(默克)公司制造)。具有負(fù)介電各向異性的向列型液晶的具體例子包括“ZLI-2806”(商品名，日本Merck(默克)公司制造)。可以根據(jù)液晶的響應(yīng)速率、透射率等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定尋常光折射率(no)和非尋常光折射率(ne)之間的差值，即，雙折射率(ΔnLC)。但是通常優(yōu)選雙折射率為0.05到0.30。
根據(jù)目的可以使用任意適合的單元間隙作為液晶單元的單元間隙(基板之間的距離)。但是，優(yōu)選單元間隙為1.0到7.0μm。單元間隙在以上范圍內(nèi)能夠減少響應(yīng)時(shí)間并且提供良好的顯示性能。
C.偏光片可以根據(jù)目的使用任意適合的偏光片作為本發(fā)明所使用的偏光片。其例子包括通過在例如聚乙烯醇類膜、部分縮甲醛化的聚乙烯醇類膜或部分皂化的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物類膜的親水聚合物膜上吸附例如碘或二色性染料的二色性物質(zhì)并且對該膜進(jìn)行單軸拉伸而制備的膜和例如聚乙烯醇類膜的脫水產(chǎn)物或聚氯乙烯類膜的脫氯產(chǎn)物的多烯類取向膜。其中，因?yàn)槠涓咂穸?，特別優(yōu)選通過在聚乙烯醇類膜上吸附例如碘的二色性物質(zhì)并且對該膜進(jìn)行單軸拉伸而制備的膜。偏光片的厚度沒有特別限制，但是通常為5到80μm。配置在液晶單元兩側(cè)的偏光片可以彼此相同或不同。
通過在聚乙烯醇類膜上吸附碘并且對該膜進(jìn)行單軸拉伸而制備的偏光片可以通過例如以下方法進(jìn)行制備將聚乙烯醇類膜浸入到碘的水溶液中以進(jìn)行染色，然后將該膜拉伸到初始長度的3到7倍的長度。根據(jù)需要該水溶液可以含有硼酸、硫酸鋅、氯化鋅等，或者可以將該聚乙烯醇類膜浸入到碘化鉀等的水溶液中。此外，根據(jù)需要可以在染色前將該聚乙烯醇類膜浸入水中進(jìn)行清洗。
用水清洗該聚乙烯醇類膜不僅可以除去膜表面的污染物或者洗去防粘劑，而且提供了防止不均勻(例如由該聚乙烯醇類膜的膨脹引起的不均勻染色)的效果，例如通過聚乙烯醇類膜膨脹而造成的不均勻的染色。對該膜的拉伸可以在用碘對膜進(jìn)行染色之前、之后或同時(shí)進(jìn)行。拉伸可以在硼酸或碘化鉀的水溶液中進(jìn)行、或者在水浴中進(jìn)行。
D.第一光學(xué)元件參考圖1、2A和2B，第一光學(xué)元件30配置在液晶單元10和偏光片20之間。第一光學(xué)元件30包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂并且滿足以下表達(dá)式(1)和(2)的相位差膜。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)D-1.第一光學(xué)元件的光學(xué)性能在本發(fā)明的說明書中，Re[590]指的是在23℃下通過波長為590nm的光測量的面內(nèi)相位差值。Re[590]能夠從方程式Re[590]＝(nx-ny)×d來確定(其中，nx和ny分別代表在590nm的波長下膜慢軸方向和快軸方向的折射率，而d(nm)代表膜的厚度)。注意，慢軸指的是提供最大面內(nèi)折射率的方向。
第一光學(xué)元件的Re[590]為240到350nm，優(yōu)選240到300nm，更優(yōu)選260到280nm，特別優(yōu)選265到275nm。將Re[590]調(diào)節(jié)到測量波長的1/2左右，從而增大了液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷取?br>
在本發(fā)明的說明書中，Rth[590]指的是在23℃下通過波長為590nm的光測量的厚度方向相位差值。Rth[590]能夠從方程式Rth[590]＝(nx-nz)×d來確定(其中，nx和nz分別代表在590nm的波長下膜慢軸方向和厚度方向的折射率，而d(nm)代表膜的厚度)。注意，慢軸指的是提供最大面內(nèi)折射率的方向。
優(yōu)選第一光學(xué)元件的Rth[590]為35到190nm，更優(yōu)選90到190nm，特別優(yōu)選100到165nm，最優(yōu)選120到155nm。
Re[590]和Rth[590]可以使用“KOBRA-21ADH”(商品名，OjiScientific Instruments(王子科學(xué)儀器株式會(huì)社)制造)測定。折射率nx、ny和nz能夠通過以下方式測定使用在23℃下使用波長為590nm的光所測量的膜的面內(nèi)相位差值(Re)、通過將慢軸傾斜40°作為傾斜角所測量的相位差值(R40)、相位差膜的厚度(d)和相位差膜的平均折射率(n0)，然后使用以下方程式(i)到(vi)以進(jìn)行計(jì)算數(shù)值計(jì)算。
然后，可以由以下方程式(iv)計(jì)算Rth。這里，Φ和ny′分別用以下方程式(v)和(vi)代表。
Re＝(nx-ny)×d…(i)R40＝(nx-ny′)×d/cos(Φ) …(ii)(nx+ny+nz)/3＝n0 …(iii)Rth＝(nx-nz)×d …(iv)Φ＝sin-1[sin(40°)/n0] …(v)ny′＝ny×nz[ny2×sin2(Φ)+nz2×cos2(Φ)]1/2…(vi)在本發(fā)明的說明書中，Rth[590]/Re[590]指的是在23℃下使用波長為590nm的光測量的厚度方向的相位差值和面內(nèi)相位差值的比。
優(yōu)選第一光學(xué)元件的Rth[590]/Re[590]為為0.2到0.8，更優(yōu)選0.2到0.7，進(jìn)一步優(yōu)選0.2到0.6，特別優(yōu)選0.4到0.6，最優(yōu)選0.45到0.55。相位差膜的Rth[590]/Re[590]為0.5能夠提供與角度無關(guān)的基本上恒定的相位差值，并且能夠增大液晶顯示裝置斜向的對比度。
優(yōu)選第一光學(xué)元件的波長色散性為0.81到1.10，特別優(yōu)選0.95到1.05。上述范圍內(nèi)較小的波長色散性提供了在可見光的寬區(qū)域內(nèi)的恒定相位差值。因此能夠增大液晶顯示裝置斜向的對比度，并且能夠減少斜向的色移。注意，相位差膜的波長色散性通常指的是相位差值的波長依賴性。波長色散性可以通過在23℃下使用波長為480nm和590nm的光測量的面內(nèi)相位差值Re的比Re[480]/Re[590]來代表。注意，Re[480]和Re[590]分別代表在23℃下使用波長為480nm和590nm的光測量的面內(nèi)相位差值。
D-2.配置第一光學(xué)元件的方式根據(jù)目的可以使用任意適合的方法作為將第一光學(xué)元件30配置在液晶單元10和偏光片20之間的方法。優(yōu)選通過在第一光學(xué)元件30的兩側(cè)提供粘合層或壓敏粘合層(未顯示)將第一光學(xué)元件30附著在偏光片20和液晶單元10上。由此可以增大采用第一光學(xué)元件30的液晶顯示裝置的對比度。
可以根據(jù)預(yù)期的用途、粘合強(qiáng)度等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定粘合或壓敏粘合層的厚度。然而，其厚度通常為1到500μm，優(yōu)選5到200μm，特別優(yōu)選10到100μm。
可以使用任意適合的粘合劑或壓敏粘合劑來形成粘合層或壓敏粘合層。其例子包括各自含有例如丙烯酸聚合物、聚硅氧烷類聚合物、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚乙烯醚、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環(huán)氧類聚合物、氟類聚合物或橡膠類聚合物(例如天然橡膠類聚合物或合成橡膠類聚合物)的聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的那些，以上所列出的聚合物可以適當(dāng)?shù)剡x擇和使用。特別地，從優(yōu)異的光學(xué)透明度、包括適度的濕潤性、粘結(jié)性(cohesiveness)和粘合性(adhesiveness)的粘合性質(zhì)以及優(yōu)異的耐氣候性和耐熱性的角度出發(fā)，優(yōu)選使用丙烯酸壓敏粘合劑。
優(yōu)選第一光學(xué)元件30這樣配置使其慢軸基本上平行或垂直于鄰接的偏光片20的吸收軸。更優(yōu)選第一光學(xué)元件30這樣配置使其慢軸基本上平行于鄰接的偏光片20的吸收軸，從而允許膜的輥式制備并且促進(jìn)膜的粘附。由此可以顯著改進(jìn)制備效率。在本發(fā)明的說明書中，短語“基本上平行”包括第一光學(xué)元件30的慢軸和偏光片20的吸收軸成0°±2.0°的角度的情況，優(yōu)選0°±1.0°，更優(yōu)選0°±0.5°。在本發(fā)明的說明書中，短語“基本上垂直”包括第一光學(xué)元件30的慢軸和偏光片20的吸收軸成90°±2.0°的角度的情況，優(yōu)選90°±1.0°，更優(yōu)選90°±0.5°。角度極大地偏離上述范圍可能導(dǎo)致偏光板的偏振度下降和當(dāng)?shù)谝还鈱W(xué)元件用于液晶顯示裝置時(shí)對比度的下降。
D-3.第一光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)第一光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)(層積結(jié)構(gòu))沒有特別限制，只要第一光學(xué)元件包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜，并且第一光學(xué)元件滿足上述D-1部分所述的光學(xué)性能。具體地說，第一光學(xué)元件可以是含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的單層相位差膜、兩個(gè)或更多相位差膜的層積體或者相位差膜和其它膜(優(yōu)選各向同性膜)的層積體。優(yōu)選第一光學(xué)元件為單層相位差膜以便降低由于偏光片的收縮應(yīng)力或背光的熱所造成的相位差值的偏移或不均勻并且減少液晶面板的厚度。作為層積體的第一光學(xué)元件可以包括粘合層、壓敏粘合層等。在作為層積體的第一光學(xué)元件包括兩個(gè)或更多相位差膜和/或兩個(gè)或更多其它膜的情況下，各相位差膜和/或其它膜可以彼此相同或不同。以下將詳細(xì)說明聚碳酸酯類樹脂、苯乙烯類樹脂以及其它膜。
可以根據(jù)要使用的相位差膜的數(shù)目適當(dāng)?shù)剡x擇用作第一光學(xué)元件的相位差膜的Re[590]。例如，在第一光學(xué)元件由單層相位差膜形成的情況下，優(yōu)選相位差膜的Re[590]等于第一光學(xué)元件的Re[590]。因此，優(yōu)選用于將第一光學(xué)元件層積在偏光片或液晶單元上的壓敏粘合層、粘合層或類似物的相位差盡可能地小。此外，在第一光學(xué)元件是包括兩個(gè)或更多相位差膜的層積體的情況下，優(yōu)選相位差膜的總Re[590]設(shè)計(jì)為等于第一光學(xué)元件的Re[590]。具體地說，在使用兩個(gè)相位差膜的情況下，優(yōu)選使用Re[590]各自為100到175nm的相位差膜。此外，優(yōu)選兩個(gè)相位差膜的慢軸彼此平行進(jìn)行層積。
不論所使用的相位差膜的數(shù)量，優(yōu)選相位差膜的Rth[590]/Re[590]等于第一光學(xué)元件的Rth[590]/Re[590]。例如，可以通過對Rth[590]/Re[590]各自為0.5而Re[590]為140nm的兩個(gè)相位差膜以各自的慢軸彼此平行的方式進(jìn)行層積從而得到Rth[590]/Re[590]為0.5而Re[590]為280nm的光學(xué)元件。
優(yōu)選第一光學(xué)元件的總厚度為10到200μm，更優(yōu)選15到150μm，特別優(yōu)選40到100μm，最優(yōu)選50到80μm。第一光學(xué)元件具有上述范圍內(nèi)的厚度，從而提供了具有優(yōu)異光學(xué)均勻性的液晶顯示裝置。
圖3A到3H各自為說明本發(fā)明所使用的第一光學(xué)元件的典型優(yōu)選實(shí)施方式的透視示意圖，包括其與偏光片吸收軸的關(guān)系。圖3A到和3B各自顯示了第一光學(xué)元件30為單層相位差膜的情況。圖3A顯示了相位差膜(第一光學(xué)元件)30的慢軸平行于偏光片20的吸收軸的情況，而圖3B顯示了相位差膜(第一光學(xué)元件)30的慢軸垂直于偏光片20的吸收軸的情況。在該實(shí)施方式中，相位差膜也充當(dāng)液晶單元一側(cè)上的偏光片的保護(hù)膜，從而有助于減少液晶單元的厚度。此外，從使由于偏光片的收縮應(yīng)力或背光的熱所導(dǎo)致的相位差值的偏移或不均勻減小的效果的角度考慮，優(yōu)選這些實(shí)施方式。圖3C和3D各自顯示了第一光學(xué)元件30是一個(gè)相位差膜31和其它膜(優(yōu)選各向同性膜)36的層積體的情況。圖3C顯示了相位差膜31的慢軸平行于偏光片20的吸收軸的情況，而圖3D顯示了相位差膜31的慢軸垂直于偏光片20的吸收軸的情況。優(yōu)選將另一個(gè)膜36配置在偏光片20的一側(cè)。在該實(shí)施方式中，該其它膜充當(dāng)液晶單元一側(cè)上的偏光片的保護(hù)膜?？梢允褂酶飨蛲阅ぷ鳛槠渌?，從而消除傳統(tǒng)的保護(hù)膜的Rth對偏光板所造成的不良影響。圖3E和3F各自顯示了第一光學(xué)元件30是兩個(gè)相位差膜31和32的層積體的情況，而圖3G和3H各自顯示了第一光學(xué)元件30是兩個(gè)相位差膜31和32和另一個(gè)膜36的層積體的情況。如上所述，相位差膜31和32的Re[590]各自設(shè)計(jì)為使得總Re[590]等于第一光學(xué)元件的Re[590]，而其Rth[590]/Re[590]各自設(shè)計(jì)為等于第一光學(xué)元件的Rth[590]/Re[590]。為簡便起見，說明了第一光學(xué)元件30包括最多兩個(gè)相位差膜和最多一個(gè)其它膜的情況。但是，本發(fā)明顯然能夠應(yīng)用于各自具有三個(gè)或更多相位差膜和/或兩個(gè)或更多其它膜的層積體。
D-4.含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜如上所述，本發(fā)明所使用的第一光學(xué)元件包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂(后文中可能稱作苯乙烯/聚碳酸酯摻和物)的相位差膜。該相位差膜是含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的拉伸聚合物膜。優(yōu)選所使用的含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的聚合物膜具有小的光彈性系數(shù)并且容易引起相位差。在該相位差膜中，苯乙烯類樹脂用于減小光彈性系數(shù)。
相位差膜的光彈性系數(shù)通常指當(dāng)在光學(xué)膜上施加外部壓力以引起內(nèi)應(yīng)力時(shí)引起雙折射的容易性。優(yōu)選相位差膜光彈性系數(shù)的絕對值小，從而提供優(yōu)異的光學(xué)均勻性并抑制由于扭曲等所造成的相位差的不均勻。可以通過以下方式測定光彈性系數(shù)使用橢圓偏振光譜儀“M-220”(商品名，JASCO Corporation(日本分光株式會(huì)社)制造)，在23℃下使用波長為590nm的光在應(yīng)力下測量2cm×10cm的樣品的面內(nèi)相位差值，然后從相位差值和應(yīng)力的函數(shù)的斜率計(jì)算光彈性系數(shù)。
優(yōu)選在23℃下使用波長為590nm的光測量的相位差膜的光彈性系數(shù)C[590](m2/N)的絕對值為2.0×10-11到8.0×10-11，更優(yōu)選2.0×10-11到6.0×10-11，特別優(yōu)選3.0×10-11到6.0×10-11，最優(yōu)選4.0×10-11到6.0×10-11。光彈性系數(shù)在上述范圍內(nèi)能夠提供幾乎不會(huì)導(dǎo)致由于偏光片的收縮應(yīng)力或背光的熱所引起的相位差值的偏移或不均勻并且具有nx＞nz＞ny關(guān)系的相位差膜。在使用單層相位差膜的情況下，以該相位差膜的光彈性系數(shù)絕對值作為第一光學(xué)元件的光彈性系數(shù)絕對值。使用這樣的相位差膜，從而顯著改進(jìn)液晶顯示裝置斜向的顯示不均勻性。
相位差膜的厚度可以隨所層積的相位差膜的數(shù)量和其它膜的存在與否而發(fā)生變化。優(yōu)選所獲得的第一光學(xué)元件的總厚度可以設(shè)定為10到200μm，更優(yōu)選15到150μm，特別優(yōu)選40到100μm，最優(yōu)選50到80μm。例如，在第一光學(xué)元件是由單層相位差膜形成的情況下，優(yōu)選相位差膜的厚度為10到200μm(即，等于第一光學(xué)元件的總厚度)。
此外，例如，在第一光學(xué)元件是兩個(gè)相位差膜的層積體的情況下，各相位差膜可以具有任意適合的厚度，只要相位差膜的總厚度等于優(yōu)選的第一光學(xué)元件總厚度。因此，相位差膜的厚度可以彼此相同或不同。在對兩個(gè)相位差膜進(jìn)行層積的實(shí)施方式中，優(yōu)選一個(gè)相位差膜的厚度為5到100μm，并且優(yōu)選另一個(gè)相位差膜的厚度為50到100μm。
將總固體含量作為100重量份時(shí)，優(yōu)選苯乙烯/聚碳酸酯摻和物中苯乙烯類樹脂的含量為10到40重量份，更優(yōu)選20到40重量份，特別優(yōu)選22到38重量份，最優(yōu)選25到35重量份。苯乙烯類樹脂的含量在上述范圍內(nèi)能夠充分減小相位差膜的光彈性系數(shù)，并且能夠確保合乎耐久性、自支撐性能、拉伸性能等的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(也稱作Tg)或剛性。因此，能夠獲得甚至當(dāng)其用于液晶顯示裝置也幾乎不會(huì)導(dǎo)致由于應(yīng)力造成的相位差值的偏移或不均勻并且具有nx＞nz＞ny關(guān)系的相位差膜。
可以通過對含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜進(jìn)行GPC測量而測定苯乙烯類樹脂的含量。具體地說，將相位差膜溶解在四氫呋喃中，從而制備0.1 wt％的溶液，將其靜置8小時(shí)。隨后，用0.45μm的膜濾器對該溶液進(jìn)行過濾，然后用凝膠滲透色譜儀(GPC)法對濾液進(jìn)行測量。所得的微分分子量分布曲線可以在峰間的波谷處分為低分子量組分和高分子量組分?？梢杂杀磉_(dá)式[低分子量組分的總峰面積/(低分子量組分的總峰面積+高分子量組分的總峰面積)]×100來測定苯乙烯類樹脂的含量。
苯乙烯類樹脂指的是通過任意適合的方法使苯乙烯類單體聚合而得到的苯乙烯類聚合物。苯乙烯類單體的具體例子包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯和2，4-二甲基苯乙烯。另外，可以使用市售的苯乙烯類樹脂等。其具體例子包括苯乙烯樹脂、丙烯腈/苯乙烯樹脂，丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯樹脂、苯乙烯/馬來酰亞胺共聚物和苯乙烯/馬來酐共聚物。這樣的單體或樹脂可以單獨(dú)使用或者聯(lián)合使用。此外，苯乙烯類樹脂和苯乙烯類單體可以聯(lián)合使用。
優(yōu)選使用四氫呋喃作為展開溶劑通過GPC方法測量的苯乙烯類樹脂的重均分子量(Mw)換算成聚苯乙烯為小于20,000，更優(yōu)選1,000到10,000，特別優(yōu)選1,000到6,000，最優(yōu)選1,000到3,000。重均分子量在上述范圍內(nèi)的苯乙烯類樹脂可以和聚碳酸酯類樹脂均勻混合，從而提供高度透明的膜。
優(yōu)選使用由芳香族二元酚組分和碳酸組分組成的芳香族聚碳酸酯作為用于含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜的聚碳酸酯類樹脂。通?？梢酝ㄟ^芳香族二元酚化合物和碳酸前體之間的反應(yīng)獲得芳香族聚碳酸酯。也就是說，可以通過以下方法獲得芳香族聚碳酸酯光氣法，其中在苛性堿和溶劑的存在下將光氣吹入芳香族二元酚化合物中；或者酯交換法，其中在催化劑的存在下，使芳香族二元酚化合物和碳酸二芳基酯進(jìn)行酯交換。碳酸前體的具體例子包括光氣、二元酚的二氯甲酸酯、碳酸二苯酯、碳酸二對甲苯鹽、碳酸苯基甲苯基酯(phenyl-p-tolyl carbonate)、碳酸二對氯苯酯和碳酸二萘酯。其中，優(yōu)選光氣和碳酸二苯酯。
與碳酸前體反應(yīng)的芳香族二元酚化合物的具體例子包括2，2-雙(4-羥苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二甲苯基)丙烷、雙(4-羥苯基)甲烷、1，1-雙(4-羥苯基)乙烷、2，2-雙(4-羥苯基)丁烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二甲苯基)丁烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二丙苯基)丙烷、1，1-雙(4-羥苯基)環(huán)己烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷。芳香族二元酚化合物可以單獨(dú)使用或聯(lián)合使用。其優(yōu)選的例子包括2，2-雙(4-羥苯基)丙烷、1，1-雙(4-羥苯基)環(huán)己烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷。特別優(yōu)選2，2-雙(4-羥苯基)丙烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷聯(lián)合使用，從而提供具有足夠小的光彈性系數(shù)和適當(dāng)?shù)腡g和剛性的相位差膜。
聯(lián)合使用2，2-雙(4-羥苯基)丙烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷作為芳香族二元酚化合物的聚碳酸酯類樹脂含有由以下式(5)和(6)代表的重復(fù)單元。
在式(5)和(6)中，n代表2或更大的整數(shù)。
在聯(lián)合使用2，2-雙(4-羥苯基)丙烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷作為芳香族二元酚的情況下，可以通過改變所使用的2，2-雙(4-羥苯基)丙烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷的比例對相位差膜的Tg或光彈性系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，聚碳酸酯類樹脂中1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷胺的含量高能夠使Tg升高并且使光彈性系數(shù)減小。優(yōu)選聚碳酸酯類樹脂中2，2-雙(4-羥苯基)丙烷與1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷的重量比為2∶8到8∶2，更優(yōu)選3∶7到6∶4，特別優(yōu)選3∶7到5∶5，最優(yōu)選4∶6。聯(lián)合使用具有以上重量比的2，2-雙(4-羥苯基)丙烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷能夠提供具有可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐久性、自支撐性能和拉伸性能的Tg和剛性的相位差膜。
在使用兩種或多種的芳香族二元酚化合物的情況下，可以通過對含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜進(jìn)行1H-NMR測量測定芳香族二元酚化合物組分的重量比。
優(yōu)選使用四氫呋喃作為展開溶劑通過GPC方法測量的用于含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜的聚碳酸酯類樹脂的重均分子量(Mw)換算成聚苯乙烯為25,000到200,000，更優(yōu)選30,000到150,000，特別優(yōu)選40,000到100,000，最優(yōu)選50,000到80,000。重均分子量在上述范圍內(nèi)的聚碳酸酯類樹脂能夠提供具有優(yōu)異機(jī)械強(qiáng)度的相位差膜。
優(yōu)選聚碳酸酯類樹脂和苯乙烯類樹脂的重均分子量(Mw)之間的差值(聚碳酸酯類樹脂的Mw-苯乙烯類樹脂的Mw)為24,000到92,000，更優(yōu)選29,000到87,000，特別優(yōu)選39,000到77,000，最優(yōu)選49,000到67,000。差值在以上范圍內(nèi)能夠提供具有優(yōu)異機(jī)械強(qiáng)度的高度透明的相位差膜。
本發(fā)明所使用的相位差膜能夠通過以下方式獲得將收縮性膜附著到含有聚碳酸酯類樹脂和苯乙烯類樹脂的聚合物膜的一側(cè)或兩側(cè)，然后使用輥式拉伸機(jī)通過垂直單軸拉伸法對所得產(chǎn)物進(jìn)行拉伸。該收縮性膜用于在熱拉伸過程中在與拉伸方向垂直的方向上提供收縮力，并且用于提高相位差膜厚度方向的折射率。將收縮性膜附著到聚合物膜的一側(cè)或兩側(cè)的方法沒有特別限制。但是，其優(yōu)選的方法包括通過在聚合物膜和收縮性膜之間提供含有丙烯酸聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的丙烯酸壓敏粘合層而使聚合物膜和收縮性膜粘結(jié)，因?yàn)樵摲椒ㄔ谥苽渎屎涂刹僮餍陨媳憩F(xiàn)優(yōu)異。
將參考圖4說明制備本發(fā)明相位差膜的方法的例子。圖4是顯示了本發(fā)明相位差膜的典型制備過程的概念的示意圖。例如，含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的聚合物膜402由第一傳送部件401進(jìn)行傳送。通過層積輥407和408將由第二傳送部件403傳送的配有壓敏粘合層的收縮性膜404和由第三傳送部件405傳送的配有壓敏粘合層的收縮性膜406附著到聚合物膜402的兩側(cè)。通過輥410、411、412和413以不同的速度比在膜縱向的張力下(同時(shí)在收縮性膜厚度方向的張力下)對帶有附著到聚合物膜兩側(cè)的收縮性膜的層積體進(jìn)行拉伸處理，同時(shí)通過加熱設(shè)備409使該層積體保持恒溫。在第一卷繞(take-up)部件414和第二卷繞部件416處將收縮性膜404和406與壓敏粘合層一起從進(jìn)行了拉伸處理的層積體上剝離，從而獲得相位差膜(拉伸膜418)。將所獲相位差膜418卷繞在第三卷繞部件419上。
含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的聚合物膜可以通過鑄塑法從常用溶液中獲得或者可以通過熔體擠出法獲得。對樹脂進(jìn)行混合的方法沒有特別限制。例如，在通過鑄塑法制備膜的情況下，將預(yù)定比的聚碳酸酯類樹脂和苯乙烯類樹脂與溶劑混合并進(jìn)行攪拌，從而制備均勻溶液。同樣，在通過熔體擠出法制備膜的情況下，將預(yù)定比的聚碳酸酯類樹脂和苯乙烯類樹脂熔融并混合。優(yōu)選通過鑄塑法由溶液制備聚合物膜，從而提供具有良好的光滑性和良好的光學(xué)均勻性的相位差膜。
如上所述，收縮性膜用于在熱拉伸過程中在與拉伸方向垂直的方向提供收縮力，并且用于增大所獲相位差膜厚度方向的折射率。用作收縮性膜的材料的例子包括聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯。從優(yōu)異的收縮均勻性和耐熱性的角度來看，優(yōu)選使用聚丙烯膜。
優(yōu)選收縮性膜為拉伸膜，例如雙軸拉伸膜或單軸拉伸膜。拉伸膜可以通過以下方法獲得通過擠出法形成未拉伸膜，然后使用同步雙軸拉伸機(jī)等以預(yù)定拉伸比在縱向和/或橫向?qū)ξ蠢炷みM(jìn)行拉伸。可以根據(jù)目的、所用樹脂的組成或種類等適當(dāng)?shù)剡x擇形成條件和拉伸條件。從優(yōu)異的收縮均勻性和耐熱性地角度來看，特別優(yōu)選使用雙軸拉伸聚丙烯膜。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在140℃下，收縮性膜縱向的收縮率S140(MD)為2.7到9.4％，而膜寬度方向的收縮率S140(TD)為4.6到15.8％。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，在160℃下，收縮性膜縱向的收縮率S160(MD)為13到23％，而膜寬度方向的收縮率S160(TD)為30到48％。收縮率在上述范圍內(nèi)能夠提供預(yù)期的相位差值和具有優(yōu)異均勻性的相位差膜。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在140℃下，膜寬度方向的收縮率S140(TD)和膜縱向的收縮率S140(MD)之間的差值ΔS140＝S140(MD)-S140(TD)落在0.1％≤ΔS140≤3.9％的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，在160℃下，膜寬度方向的收縮率S160(TD)和膜縱向的收縮率S160(MD)之間的差值ΔS160＝S160(MD)-S160(TD)落在8％≤ΔS160≤30％的范圍內(nèi)。MD方向的大收縮率可能由于相位差膜在拉伸方向上除拉伸張力之外的收縮力而導(dǎo)致均勻拉伸的困難。差值在上述范圍內(nèi)允許進(jìn)行均勻拉伸而無需對例如拉伸機(jī)的設(shè)備施加過量的負(fù)荷。
優(yōu)選在140℃下收縮性膜寬度方向上每2mm的收縮應(yīng)力TA140(TD)為0.15到0.75N/2mm。優(yōu)選在140℃下收縮性膜寬度方向上每單位面積的收縮應(yīng)力TB140(TD)為2.5到12.5N/mm2。收縮應(yīng)力在上述范圍內(nèi)能夠提供預(yù)期的相位差值并且允許進(jìn)行均勻拉伸。
優(yōu)選在150℃下收縮性膜寬度方向上每2mm的收縮應(yīng)力TA150(TID)為0.20到0.85N/2mm。優(yōu)選在150℃下收縮性膜寬度方向上每單位面積的收縮應(yīng)力TB150(TD)為3.3到14.2N/mm2。收縮應(yīng)力在上述范圍內(nèi)能夠提供預(yù)期的相位差值并且允許均勻拉伸。
可以根據(jù)JIS Z1712的熱收縮率A方法(除了如上所述將加熱溫度從120℃變?yōu)?40℃或160℃并且對樣品施加3g 負(fù)荷)來測定收縮率S(MD)和S(TD)。具體地說，分別在縱向(縱向MD)和寬度方向(橫向TD)上選取寬度為20mm并且長度為150mm的五個(gè)樣品。在相隔大約100mm各樣品中心處作標(biāo)記。將帶有3g負(fù)荷的各樣品垂直懸掛在保持140℃±3℃或160℃±3℃的空氣循環(huán)式恒溫爐中。將樣品加熱15分鐘，從恒溫爐中取出，然后在標(biāo)準(zhǔn)條件下(室溫)靜置30分鐘。隨后，根據(jù)JIS B7507使用卡尺測量標(biāo)記之間的距離，從而獲得五個(gè)測量值的平均值。收縮率可以通過方程S(％)＝[(加熱前標(biāo)記間的距離(mm)-加熱后標(biāo)記間的距離(mm)/加熱前標(biāo)記間的距離(mm))×100來進(jìn)行計(jì)算。
只要能夠滿足本發(fā)明的目的，可以適當(dāng)?shù)剡x擇和使用市售的用于例如一般包裝、食品包裝、托盤包裝、收縮性標(biāo)簽、帽形密封和電絕緣用途的收縮性膜作為上述收縮性膜。市售的收縮性膜可以直接使用，或者可以在對該收縮性膜進(jìn)行例如拉伸處理或收縮處理的加工后使用。市售的收縮性膜的具體例子包括“ALPHAN”(商品名，Oji paperCo.，Ltd.(王子制紙株式會(huì)社)生產(chǎn))、“FANCYTOP series”(商品名，Gunze，Ltd.(郡是株式會(huì)社)生產(chǎn))；“TORAYFAN series”(商品名，Toray Industries，Inc.(東麗工業(yè)株式會(huì)社)生產(chǎn))、“SUN·TOX-OP series”(商品名，SUN·TOX株式會(huì)社生產(chǎn))和“TOHCELLO OP series”(商品名，TOHCELLO株式會(huì)社生產(chǎn))。在對含有聚碳酸酯類樹脂和苯乙烯類樹脂的聚合物膜進(jìn)行熱拉伸的過程中，優(yōu)選拉伸爐內(nèi)的溫度(也稱為拉伸溫度)為聚合物膜的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)或更高，因?yàn)樗孟辔徊钅さ南辔徊钪狄子诰鶆?，并且該膜幾乎不結(jié)晶(變的有云花紋)。優(yōu)選拉伸溫度為(聚合物膜的Tg+1℃)到(Tg+30℃)。
聚合物膜的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度沒有特別限制。但是，優(yōu)選玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)為110到185℃，更優(yōu)選120到170℃，特別優(yōu)選125到150℃。110℃或更高的Tg使得易于制備具有良好熱穩(wěn)定性的膜。185℃或更低的Tg使得易于通過拉伸控制膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值。玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)可以根據(jù)JIS K7121通過DSC法測定。
聚合物膜的熱拉伸過程中的拉伸比沒有特別限制，其可以根據(jù)聚合物膜的組成、揮發(fā)性組分等的種類、揮發(fā)性組分等的殘余量、設(shè)計(jì)的相位差值等等來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。例如，優(yōu)選拉伸比為1.05到2.00倍。拉伸過程中層積體(包括聚合物膜和收縮性膜)的傳送速度沒有特別限制。但是，考慮到拉伸機(jī)的加工精確性、穩(wěn)定性等，優(yōu)選傳送速度為0.5m/min或更大，更優(yōu)選1m/min或更大。
D-5.用于第一光學(xué)元件的其它膜在第一光學(xué)元件30中，可以層積在含有聚碳酸酯類樹脂和苯乙烯類樹脂的相位差膜上的其它膜優(yōu)選具有小的光彈性系數(shù)絕對值。
優(yōu)選該膜的光彈性系數(shù)絕對值C[590](m2/N)為2.0×10-13到8.0×10-11，更優(yōu)選5.0×10-13到2.0×10-11，特別優(yōu)選2.0×10-12到6.0×10-12，最優(yōu)選2.0×10-12到5.0×10-12。
優(yōu)選用于成膜的材料具有優(yōu)異的透明度、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、防水性能等。其具體例子包括聚酯類樹脂，例如聚對苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯；纖維素類樹脂，例如二乙酰纖維素和三乙酰纖維素；丙烯酸類樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯類樹脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯樹脂、丙烯腈/苯乙烯樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯樹脂、苯乙烯/馬來酰亞胺共聚物和苯乙烯/馬來酐共聚物；以及聚碳酸酯類樹脂。其進(jìn)一步的例子包括環(huán)烯類樹脂；降冰片烯類樹脂；聚烯烴類樹脂，例如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯類樹脂；酰胺類樹脂，例如尼龍和芳香族聚酰胺；酰亞胺類樹脂，例如芳香族聚酰亞胺和聚酰亞胺酰胺；砜類樹脂；聚醚砜類樹脂；聚醚醚酮類樹脂；聚苯硫醚類樹脂；乙烯醇類樹脂；偏二氯乙烯類樹脂；乙烯丁縮醛類樹脂；芳基化物類樹脂；聚甲醛類樹脂和環(huán)氧類樹脂。其更進(jìn)一步的例子包括由上述樹脂的摻和產(chǎn)物組成的聚合物膜。
優(yōu)選其它膜為各向同性膜。在本發(fā)明的說明書中，各向同性膜指的是相位差值小并且在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)對光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響的膜。這種具有小的雙折射或光彈性系數(shù)的各向同性膜可以被層積在含有聚碳酸酯類膜和苯乙烯類膜的相位差膜上。因此，可以減少傳遞到相位差膜上的偏光片收縮應(yīng)力或背光的熱，從而進(jìn)一步減少相位差值的偏移或不均勻。這種含有聚碳酸酯類樹脂和苯乙烯類樹枝的相位差膜最初幾乎不會(huì)引起由于偏光片的收縮應(yīng)力或背光的熱所造成的相位差值的偏移或不均勻。因此，該各向同性膜可以與相位差膜聯(lián)合使用，從而提供具有優(yōu)異顯示性能同時(shí)相位差值的偏移或不均勻非常小的液晶面板。
優(yōu)選各向同性膜的Re[590]大于0nm并且小于或等于5nm，更優(yōu)選大于0nm并且小于或等于3nm，特別優(yōu)選大于0nm并且小于或等于2nm，最優(yōu)選大于0nm并且小于或等于1nm。
優(yōu)選各向同性膜的Rth[590]為大于0nm并且小于或等于10nm，更優(yōu)選大于0nm并且小于或等于6nm，特別優(yōu)選大于0nm并且小于或等于4nm，最優(yōu)選大于0nm并且小于或等于2nm。
各向同性膜的厚度可以隨各向同性膜和/或所層積的相位差膜的數(shù)量而發(fā)生變化。實(shí)際應(yīng)用中，該各向同性膜的厚度可以維持適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度而不會(huì)對所獲第一光學(xué)元件的光學(xué)性質(zhì)造成影響。例如，在對兩個(gè)相位差膜和一個(gè)各向同性膜進(jìn)行層積的實(shí)施方式中，優(yōu)選各向同性膜的厚度為20到120μm。
滿足相位差值和光彈性系數(shù)的各向同性膜的材料的具體例子包括JP 06-51117 A中所述的通過根據(jù)需要對降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行聚合物改性(例如馬來酸加成或環(huán)戊二烯加成)并且對改性產(chǎn)物進(jìn)行氫化而制備的降冰片烯類樹脂、通過降冰片烯類單體的加成聚合而制備的降冰片烯類樹脂以及通過降冰片烯類單體和烯烴類單體(例如乙烯或α-烯烴)的加成共聚合而制備的降冰片烯類樹脂。其另外的例子包括JP 2002-348324 A中所述的通過使多環(huán)環(huán)烯烴單體(例如降冰片烯)、單環(huán)環(huán)烯烴單體和無環(huán)1-烯烴單體中的一種在茂金屬催化劑的存在下以溶液、懸浮液或熔融單體的形式、或者在氣相中進(jìn)行聚合而制備的環(huán)烯烴類樹脂。
其進(jìn)一步的例子包括JP 2001-253960 A中所述的側(cè)鏈上帶有9，9-雙(4-羥苯基)芴的聚碳酸酯樹脂以及JP 07-112446 A中所述的纖維素類樹脂。其另一個(gè)例子包括JP 2001-343529 A中所述的聚合物膜，即，由含有側(cè)鏈上帶有取代和/或非取代的酰亞胺基的熱塑樹脂(A)和側(cè)鏈上帶有取代和/或非取代的苯基和腈基的熱塑樹脂(B)的樹脂組合物獲得的膜。其具體例子是由含有異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂組合物獲得的聚合物膜。其進(jìn)一步的例子包括“Development and applied technology of optical polymermaterial(光學(xué)聚合物質(zhì)的發(fā)展和應(yīng)用技術(shù))”(第194到207頁，NTS公司出版，2003)中所述的，形成顯示正雙折射的聚合物的單體和形成顯示負(fù)雙折射的聚合物單體的無規(guī)共聚物以及摻入各向異性低分子量分子或雙折射晶體的聚合物。但是，本發(fā)明不限于此。
E.第二光學(xué)元件參考圖1、2A和2B，第二光學(xué)元件40配置在液晶單元10和偏光片20′之間。第二光學(xué)元件40基本上具有光學(xué)各向同性。在本發(fā)明的說明書中，短語“基本上具有光學(xué)各向同性”指的是具有小相位差值的光學(xué)元件基本上不會(huì)對整個(gè)液晶面板的光學(xué)性質(zhì)造成影響的小相位差值并且允許液晶單元的雙折射光學(xué)補(bǔ)償。例如，基本上具有光學(xué)各向同性的光學(xué)元件包括滿足以下表達(dá)式(3)和(4)的光學(xué)元件。
0nm≤Re[590]≤10nm…(3)0nm≤Rth[590]≤20nm …(4)(在表達(dá)式(3)和(4)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值。)為增大液晶顯示裝置斜向的對比度，第二光學(xué)元件具有盡可能小的Re[590]。在實(shí)際使用中，如表達(dá)式(3)所述，第二光學(xué)元件的Re[590]為0到10nm，優(yōu)選0到5nm，特別優(yōu)選0到2nm，最優(yōu)選0到1nm。
為增大液晶顯示裝置斜向的對比度，第二光學(xué)元件也優(yōu)選具有盡可能小的Rth[590]。在實(shí)際使用中，如表達(dá)式(4)所述，第二光學(xué)元件的Rth[590]為0到20nm，優(yōu)選0到5nm，特別優(yōu)選0到3nm，最優(yōu)選0到2nm。
將第二光學(xué)元件配置到液晶單元10和偏光片20′之間的方法沒有特別限制。優(yōu)選通過在第二光學(xué)元件兩側(cè)上配置粘合層或壓敏粘合層(未顯示)，然后將第二光學(xué)元件的一側(cè)附著到偏光片20′的一側(cè)并將第二光學(xué)元件的另一側(cè)附著到液晶單元10的一側(cè)而使第二光學(xué)元件40附著到液晶單元10和偏光片20′上。這樣可以使使用第二光學(xué)元件40的液晶顯示裝置的對比度增大?？梢愿鶕?jù)預(yù)期用途、粘合強(qiáng)度等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定粘合層或壓敏粘合層的厚度。但是，其厚度通常為1到500μm，優(yōu)選5到200μm，特別優(yōu)選10到100μm。
用于形成粘合層或壓敏粘合層的粘合劑或壓敏粘合劑沒有特別限制。其例子包括各自含有例如丙烯酸聚合物、聚硅氧烷類聚合物、聚酯、聚氨基甲酸乙酯、聚酰胺、聚乙烯醚、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環(huán)氧類聚合物、氟類聚合物或橡膠類聚合物(例如天然橡膠類聚合物或合成橡膠類聚合物)作為基礎(chǔ)聚合物的那些，其可以適當(dāng)?shù)剡x擇和使用。特別地，從優(yōu)異的光學(xué)透明度、粘合性(包括適度的濕潤性、粘結(jié)性和粘合性)以及優(yōu)異的耐氣候性和耐熱性的角度來看，優(yōu)選使用丙烯酸壓敏粘合劑。
第二光學(xué)元件40基本上具有光學(xué)各向同性，但是在實(shí)際使用中慢軸可以被檢測出來。在這種情況下，優(yōu)選將第二光學(xué)元件40配置為使得其慢軸基本上平行或垂直于鄰接的偏光片20′的吸收軸。更優(yōu)選，將第二光學(xué)元件40配置為使得其慢軸基本上平行于鄰接的偏光片20′的吸收軸，從而允許膜的輥式生產(chǎn)并且促進(jìn)膜的附著。因此，生產(chǎn)效率可以明顯改進(jìn)。在本發(fā)明的說明書中，短語“基本上平行”包括第二光學(xué)元件40的慢軸和偏光片20′的吸收軸形成0°±2.0°的角度的情況，優(yōu)選0°±1.0°，更優(yōu)選0°±0.5°。在本發(fā)明的說明書中，短語“基本上垂直”包括第二光學(xué)元件40的慢軸和偏光片20′的吸收軸形成90°±2.0°的角度的情況，優(yōu)選90°±1.0°，更優(yōu)選90°±0.5°。當(dāng)?shù)诙鈱W(xué)元件用于液晶顯示裝置時(shí)，角度大大偏離上述范圍可能引起偏光板偏振程度的降低和對比度的降低。
優(yōu)選第二光學(xué)元件在提供膜的自支撐性能和機(jī)械強(qiáng)度的范圍內(nèi)具有盡可能小的厚度，以減少由于偏光片的收縮應(yīng)力或背光的熱所造成的相位差值的偏移或不均勻。第二光學(xué)元件的厚度通常為20到500μm，更優(yōu)選30到300μm，特別優(yōu)選40到100μm，最優(yōu)選50到80μm。第二光學(xué)元件具有在上述范圍內(nèi)的厚度，從而提供具有優(yōu)異顯示均勻性的液晶面板。
第二光學(xué)元件可以是單層光學(xué)膜或者兩個(gè)或更多光學(xué)膜的層積體。為對光學(xué)膜進(jìn)行層積，作為層積體的第二光學(xué)元件可以含有粘合層或壓敏粘合層等。光學(xué)膜可以是各向同性膜或相位差膜，只要整個(gè)第二光學(xué)元件基本上具有光學(xué)各向同性。例如，在兩個(gè)相位差膜被層積的情況下，優(yōu)選將相位差膜配置為使得各自的慢軸彼此垂直，從而減少面內(nèi)相位差值。
只要能夠滿足本發(fā)明，光學(xué)膜沒有特別限制，但是優(yōu)選光學(xué)膜具有優(yōu)異的透明度、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、水屏蔽性等。形成光學(xué)膜的材料的具體例子包括聚酯類樹脂，例如聚對苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯；纖維素類樹脂，例如二乙酰纖維素和三乙酰纖維素；丙烯酸類樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯類樹脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯樹脂、丙烯腈/苯乙烯樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯樹脂、苯乙烯/馬來酰亞胺共聚物和苯乙烯/馬來酐共聚物；以及聚碳酸酯類樹脂。其進(jìn)一步的例子包括環(huán)烯類樹脂；降冰片烯類樹脂；聚烯烴類樹脂，例如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯類樹脂；酰胺類樹脂，例如尼龍和芳香族聚酰胺；酰亞胺類樹脂，例如芳香族聚酰亞胺和聚酰亞胺酰胺；砜類樹脂；聚醚砜類樹脂；聚醚醚酮類樹脂；聚苯硫醚類樹脂；乙烯醇類樹脂；偏二氯乙烯類樹脂；乙烯丁縮醛類樹脂；芳基化物類樹脂；聚甲醛類樹脂和環(huán)氧類樹脂。其更進(jìn)一步的例子包括由上述樹脂的摻和產(chǎn)物組成的聚合物膜。
光學(xué)膜的例子包括與用于第一光學(xué)元件的各向同性膜相似的那些。其中，從優(yōu)異的透明度、優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的水屏蔽性能、小的光彈性系數(shù)和對偏光片的優(yōu)異附著性的角度來看，特別優(yōu)選使用纖維素類樹脂、降冰片烯類樹脂和含有異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂中的至少一種聚合物膜。
在第二光學(xué)元件是通過對多個(gè)相位差膜進(jìn)行層積所形成的情況下，第二光學(xué)元件通常通過對相位差膜進(jìn)行層積而形成，以便對滿足折射率分布為nx≈ny＞nz的陰極單軸相位差膜(也稱作陰極C板)和滿足折射率分布為nz＞nx≈ny的陽極單軸相位差膜(也稱作陽極C板)進(jìn)行層積從而消除彼此的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值(其中，nx和ny代表主面內(nèi)折射率，nz代表厚度折射率)。在本發(fā)明的說明書中，表達(dá)式“nx≈ny”不嚴(yán)格限于表現(xiàn)出nx＝ny關(guān)系的情況，而單軸相位差膜包括Re[590]為10nm或更小的相位差膜。
對陰極C板和陽極C板進(jìn)行層積的方法不特別限制，但是優(yōu)選通過在陰極C板和陽極C板之間提供粘合層或者壓敏粘合層而使其附著。
此外，優(yōu)選將陰極C板和陽極C板配置為使各自的面內(nèi)慢軸彼此垂直以消除面內(nèi)相位差值。優(yōu)選第二光學(xué)元件使用通過對滿足以下表達(dá)式(7)和(8)的陰極C板和滿足以下表達(dá)式(9)和(10)的陽極C板進(jìn)行層積而制備的層積膜。
0nm≤Re[590]≤10nm …(7)20nm≤Rth[590]≤400nm…(8)0nm≤Re[590]≤10nm …(9)-400nm≤Rth[590]≤-20nm …(10)(在表達(dá)式(7)、(8)、(9)和(10)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內(nèi)相位差和厚度方向的相位差值)。
優(yōu)選陰極C板的Re[590]大于0nm并且小于或等于10nm，更優(yōu)選大于0nm并且小于或等于3nm，特別優(yōu)選大于0nm并且小于或等于2nm，最優(yōu)選大于0nm并且小于或等于1nm。
優(yōu)選陰極C板的Rth[590]大于20nm并且小于或等于400nm，更優(yōu)選大于20nm并且小于或等于200nm，最優(yōu)選大于20nm并且小于或等于100nm。
優(yōu)選陰極C板的厚度為20至500μm，更優(yōu)選30至300μm，特別優(yōu)選40至100μm，最優(yōu)選50至80μm。
用于形成陰極C板的材料的例子包括任何合適的聚合物膜、通過對顯示膽甾醇型液晶相的液晶材料進(jìn)行固化而制備的膜、通過對近晶型液晶化合物進(jìn)行固化而制備的膜以及無機(jī)層狀化合物。形成陰極C板的聚合物膜的具體例子包括纖維素類樹脂，例如二乙酰纖維素和三乙酰纖維素；丙烯酸樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；以及聚碳酸酯類樹脂。其進(jìn)一步的例子包括環(huán)烯烴類樹脂；降冰片烯類樹脂；聚烯烴類樹脂，比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯類樹脂；酰胺類樹脂，例如尼龍和芳香族聚酰胺；酰亞胺類樹脂，例如芳香族聚酰亞胺和聚酰亞胺酰胺；砜類樹脂；聚醚砜類樹脂；聚醚醚酮類樹脂；聚苯硫醚類樹脂；乙烯醇類樹脂；偏二氯乙烯類樹脂；乙烯基丁縮醛類樹脂；芳基化物類樹脂；聚甲醛類樹脂；以及環(huán)氧類樹脂。其更進(jìn)一步的例子包括由以上述樹脂的摻和物組成的聚合物膜。
用作陰極C板的聚合物膜可以經(jīng)過鑄塑法通過膜的形成而得到，或者可以經(jīng)過任何適當(dāng)?shù)睦旆椒ㄍㄟ^拉伸而得到。拉伸方法的具體例子包括垂直單軸拉伸法、橫向單軸拉伸法、垂直橫向同步雙軸拉伸法和垂直橫向順序雙軸拉伸法。拉伸方法可以通過使用任何適當(dāng)?shù)睦鞕C(jī)來進(jìn)行，比如輥式拉伸機(jī)、拉幅機(jī)或雙軸拉伸機(jī)。拉伸可以通過兩步或多步完成。聚合物膜可以在縱向(加工方向MD)或者膜的寬度方向(橫向TD)進(jìn)行拉伸。
用于形成陰極C板的材料的例子包括JP 2003-287750 A的 段中所述的聚酰亞胺膜；JP 2003-287623 A的 段中所述的通過對含有向列型液晶單體和可聚合手性劑并且顯示膽甾醇型液晶相的液晶材料進(jìn)行固化而制備的膜；JP 07-281028 A的 段中所述的圓盤狀(discotic)液晶非配向?qū)?；和JP 09-80233 A的 段中所述的，通過在基板上涂覆水脹無機(jī)層狀化合物并對所得到的產(chǎn)物進(jìn)行干燥而制備的膜。優(yōu)選陽極C板的Re[590]大于0nm并且小于或等于10nm，更優(yōu)選大于0nm并且小于或等于3nm，特別優(yōu)選大于0nm并且小于或等于2nm，最優(yōu)選大于0nm并且小于或等于1nm。優(yōu)選陽極C板的Rth[590]大于或等于-400nm并且小于-20nm，更優(yōu)選大于或等于-200nm并且小于-20nm，最優(yōu)選大于或等于-100nm并且小于-20nm。
優(yōu)選陽極C板的厚度為0.1至50μm，更優(yōu)選0.1至30μm，特別優(yōu)選0.1至10μm，最優(yōu)選0.1至5μm。用于形成陽極C板的材料的例子包括JP 2002-174725 A的實(shí)施例1中所述的通過在基板上涂覆含有具有液晶性(mesogenic)側(cè)鏈、能夠形成垂直配向、并且由下示結(jié)構(gòu)式(11)所表達(dá)的液晶聚合物的液晶組合物而制備的膜。其另一個(gè)例子包括JP 2003-149441 A的實(shí)施例1中所述的通過用溶劑在基板上涂覆含有由下示結(jié)構(gòu)式(11)所表達(dá)的液晶聚合物和市售的可聚合液晶單體的組合物以及聚合引發(fā)劑、形成可聚合液晶單體的均勻垂直配向(也稱作垂直配向)、然后對所得到的產(chǎn)物進(jìn)行固化而制得的膜。
圖5A和5B均是說明在本發(fā)明中所使用的第二光學(xué)元件的典型優(yōu)選實(shí)施方式的透視示意圖。圖5A顯示了第二光學(xué)元件40是單層各向同性膜的情況。圖5B顯示了第二光學(xué)元件40是陰極C板41和陽極C板42的層積體的情況。將陰極C板和陽極C板42配置為使各自的慢軸彼此垂直。第二光學(xué)元件不限于具有圖5A和5B的結(jié)構(gòu)，而可以具有任何適合的基本上光學(xué)各向同性的結(jié)構(gòu)。
F.偏光片保護(hù)膜作為偏光片保護(hù)膜的透明膜可以被配置在本發(fā)明液晶面板偏光片沒有附著第一光學(xué)元件或者第二光學(xué)元件的一側(cè)上(也就是說，圖1、2A和2B的偏光片20和20′的外側(cè))。
優(yōu)選透明膜具有優(yōu)異的透明度、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、水屏蔽性等。用于形成透明膜的材料的例子包括聚酯類樹脂，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纖維素類樹脂，例如二乙酰纖維素和三乙酰纖維素；丙烯酸樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯類樹脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯樹脂、丙烯腈/苯乙烯樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯樹脂、苯乙烯/馬來酰亞胺共聚物和苯乙烯/馬來酸酐共聚物；以及聚碳酸酯類樹脂。其進(jìn)一步的例子包括環(huán)烯類樹脂；降冰片烯類樹脂；聚烯烴類樹脂，例如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯類樹脂；酰胺類樹脂，例如尼龍和芳香族聚酰胺；酰亞胺類樹脂，例如芳香族聚酰亞胺和聚酰亞胺酰胺；砜類樹脂；聚醚砜類樹脂；聚醚醚酮類樹脂；聚苯硫醚類樹脂；乙烯醇類樹脂；偏二氯乙烯類樹脂；乙烯基丁縮醛類樹脂；芳基化物類樹脂；聚甲醛類樹脂；以及環(huán)氧類樹脂。其更進(jìn)一步的例子包括由上述樹脂的摻和物組成的聚合物膜。沒有偏光片附著其上的透明膜表面可以經(jīng)受硬膜處理、抗反射處理、防粘處理或者擴(kuò)散處理(也稱作防眩處理)。硬膜處理是為了防止對偏光板表面的損害，具有優(yōu)異硬度、滑爽性等的可固化涂層膜可以使用任何合適的UV固化樹脂(比如丙烯酸類樹脂或者聚硅氧烷樹脂)在透明保護(hù)膜的表面上形成?？狗瓷涮幚硎菫榱嗽谄馄砻娴目雇獠抗夥瓷?。防粘處理是為了防止偏光板與相鄰層的粘合。防眩處理是為了防止偏光板表面的外部光反射干擾通過偏光板的光透過的視覺識別，這種處理可以通過例如通過任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)(比如通過噴砂或者浮雕的表面粗糙處理系統(tǒng)或者對透明細(xì)粒進(jìn)行混合的系統(tǒng))，在透明保護(hù)膜的表面上提供不均勻的精細(xì)結(jié)構(gòu)而完成。通過防眩處理形成的防眩層也可以充當(dāng)用于散射光透過偏光板并擴(kuò)展視角等的擴(kuò)散層(例如視角擴(kuò)展作用)。
G.其它光學(xué)元件接下來，將給出與本發(fā)明的液晶面板結(jié)合使用的其它光學(xué)元件的說明。能夠用于液晶面板的任何適合的光學(xué)元件可以用作其它光學(xué)元件。其例子包括經(jīng)過硬膜處理、抗反射處理、防粘處理或者擴(kuò)散處理(也稱作防眩處理)的光學(xué)膜。此外，本發(fā)明的液晶面板可以與市售的亮度增強(qiáng)膜(例如具有偏振選擇層的偏振分離膜，D-BEF，Sumitomo(住友)3M株式會(huì)社制造)結(jié)合使用，從而得到具有較好顯示性能的顯示裝置。
H.液晶顯示裝置圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的液晶顯示裝置的截面示意圖。注意，為清楚起見，圖6中各元件的長度、寬度和厚度之間的比與實(shí)際元件的不同。液晶顯示裝置200配有液晶面板100；配置在液晶面板兩側(cè)的保護(hù)層60和60′；配置在表面處理層70′外側(cè)(背光側(cè))的亮度增強(qiáng)膜80；棱鏡片110；光導(dǎo)板120和背光130。使用經(jīng)過硬膜處理、抗反射處理、防粘處理、擴(kuò)散處理(也稱作防眩處理)等的膜作為表面處理層70和70′。使用例如具有偏光選擇層“D-BEFseries”(商品名，由Sumitomo(住友)3M株式會(huì)社制造)或類似物的偏光分離膜作為亮度增強(qiáng)膜80。使用上述光學(xué)元件，從而得到具有較好顯示性能的顯示裝置。只要得到本發(fā)明的效果，根據(jù)驅(qū)動(dòng)模式或者液晶單元的用途，圖6中顯示的光學(xué)元件可以至少部分省略或者由其它元件代替。
在45°方位角和60°的極角處的對比度(YW/YB)為20或更大，更優(yōu)選30或更大，特別優(yōu)選50或更大，最優(yōu)選80或更大。
I.本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置的應(yīng)用本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置的用途不特別限制，但是本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置可以用于各種用途，比如辦公自動(dòng)化(OA)設(shè)備，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)顯示裝置、膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)和復(fù)印機(jī)；便攜式設(shè)備，例如移動(dòng)電話、手表、數(shù)字式照相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和便攜式游戲機(jī)；家用電器，例如攝像機(jī)、液晶電視和微波爐；車內(nèi)設(shè)備，例如后監(jiān)視器、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)監(jiān)視器和汽車音響；顯示設(shè)備，比如商業(yè)信息監(jiān)視器；安全裝置，例如監(jiān)視器；以及看護(hù)和醫(yī)用設(shè)備，例如看護(hù)監(jiān)視器和醫(yī)用監(jiān)視器。
尤其是，優(yōu)選本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置用于大的液晶電視。優(yōu)選使用本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置的液晶電視屏幕尺寸為寬17英寸(373mm×224mm)或更大，更優(yōu)選寬23英寸(499mm×300mm)或更大，特別優(yōu)選寬26英寸(566mm×339mm)或更大，最優(yōu)選寬32英寸(687mm×412mm)或更大。將使用下面的實(shí)施例和比較實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。下面說明在實(shí)施例中使用的分析方法。
(1)聚碳酸酯類樹脂的鑒定在以下條件下使用以下設(shè)備進(jìn)行1H-NMR測量，從所得到的光譜峰的積分比測定聚碳酸酯類樹脂。分析儀“JNM-EX400”，JEOL(日本電子)制造·射頻器核1H·頻率400MHz·脈沖寬度45°·脈沖重復(fù)時(shí)間10秒·測量溫度室溫(2)測量苯乙烯類樹脂的分子量和含量的方法苯乙烯類樹脂的分子量和含量以聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)品，通過凝膠滲透色譜法進(jìn)行計(jì)算。具體的說，苯乙烯類樹脂的分子量和含量使用以下裝置和工具，在以下測量條件下進(jìn)行測量。
·測量樣品將樣品樹脂溶解在四氫呋喃中制備0.1 wt.％的溶液，放置過夜。然后，用0.45μm的膜濾器過濾該溶液，得到用于測量的濾液。
分析儀“HLC-8120GPC”，Tosoh株式會(huì)社制造·柱TSKgel SuperHM-H/H4000/H3000/H2000·柱的尺寸6.0mm I.D.×150mm·洗脫液四氫呋喃·流速0.6ml/min·檢測器RI·柱溫40℃·注射量20μl(3)測量玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的方法玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)JISK7121使用以下設(shè)備在以下測量條件下進(jìn)行測量。
·分析儀差示掃描量熱計(jì)“DSC500”，Seiko(精工)儀器電子株式會(huì)社制造·測量氣體20ml/min的氮?dú)饬鳌ど郎厮俾?0℃/min
(4)測量相位差值、波長色散性、慢軸角度和透光率的方法相位差值、波長色散性、慢軸角度和透光率在23℃下使用波長為590nm的光，根據(jù)平行Nicol旋轉(zhuǎn)法，使用自動(dòng)雙折射分析儀(“KOBRA-21ADH”，商品名，Oji(王子)科學(xué)儀器株式會(huì)社制造)進(jìn)行測量。
(5)測量光彈性系數(shù)的方法樣品的相位差值使用橢圓偏光光譜儀“M-220”(商品名，JASCO(日本分光)株式會(huì)社制造)在應(yīng)力下進(jìn)行測量，光彈性系數(shù)由應(yīng)力和相位差值的函數(shù)的斜率計(jì)算。具體地說，在23℃下使用波長為590nm的光，在5N至15N的應(yīng)力下，測量2cm×10cm的樣品的面內(nèi)相位差值。
(6)測量厚度的方法厚度使用Anritsu(安立)株式會(huì)社制造的數(shù)字千分尺“K-351C型”進(jìn)行測量。
(7)測量收縮性膜的收縮率的方法收縮率S(MD)和S(TD)根據(jù)JIS Z1712的熱收縮率A方法進(jìn)行測定(除了加熱溫度從120℃改為140℃或160℃；將3g的載荷加到樣品上)。具體地說，分別由縱向(加工方向(MD))和寬度方向(橫向(TD))選取五個(gè)寬度為20mm而長度為150mm的樣品。在相隔大約100mm的各樣品中心處做標(biāo)記。
將帶有3g載荷的各樣品垂直懸掛在保持在140℃±3℃或者160±3℃的空氣循環(huán)恒溫爐中。將樣品加熱15分鐘，從恒溫爐中取出，并在標(biāo)準(zhǔn)條件(室溫)下保持30分鐘。然后根據(jù)JIS B7507，使用卡尺測量標(biāo)記之間的距離，從而得到五個(gè)測量值的平均。收縮率可以從方程S(％)＝[(加熱前標(biāo)記之間的距離(mm)-加熱后標(biāo)記之間的距離(mm))/加熱前標(biāo)記之間的距離(mm)]×100來計(jì)算。
(8)測量收縮性膜在寬度方向(TD)的收縮應(yīng)力的方法在寬度方向的收縮應(yīng)力使用以下設(shè)備通過TMA方法在140℃和150℃下進(jìn)行測量。
·設(shè)備“TMA/SS 6100”，Seiko(精工)儀器株式會(huì)社制造·數(shù)據(jù)處理“EXSTAR6000”，Seiko(精工)儀器株式會(huì)社制造
·測量模式恒定升溫(10℃/min)測量·測量氣體大氣空氣(室溫)·負(fù)荷20mN·樣品尺寸15mm×2mm(長側(cè)與寬度方向(TD))·膜厚度60μm(9)液晶顯示裝置的對比度對比度通過以下液晶單元和測量設(shè)備進(jìn)行計(jì)算。在液晶顯示裝置上顯示白色圖像和黑色圖像，使用“EZContrast 160D”(商品名，ELDIM SA制造)在顯示屏的方位角45°和極角60°處測量XYZ顯示系統(tǒng)的Y值。斜向的對比度“YW/YB”從白色圖像的Y值(YW)和黑色圖像的Y值(YB)計(jì)算。45°的方位角指的是從0°的面板長邊起在逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45°的方向。
·液晶單元安裝在“KLV-17HR2”中的液晶單元，由Sony(索尼)株式會(huì)社制造·面板尺寸375mm×230mm(10)液晶顯示裝置的顯示不均勻性的評價(jià)方法使用以下液晶單元和測量設(shè)備對顯示屏進(jìn)行照相。在表4中，“好”指的是整個(gè)面板上的亮度差為1.5680或更小的液晶單元，“不好”指的是亮度差為大于1.7920的液晶單元。
·液晶單元安裝在“KLV-17HR2”中的液晶單元，由Sony(索尼)株式會(huì)社制造·面板尺寸375mm×230mm·測量設(shè)備二維色彩分布測量設(shè)備“CA-1500”，由Konica Minolta(柯尼卡美能達(dá))控股公司制造·測量環(huán)境暗室(23℃)。
(制備實(shí)施例1)使用光氣作為碳酸酯前體，而(A)2，2-雙-(4-羥苯基)丙烷和(B)1，1-雙(4-羥丙基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷作為芳香族二元酚組分通過常規(guī)方法得到重均分子量(Mw)為60,000并且含有下式(5)和(6)所代表的重復(fù)單元的聚碳酸酯類樹脂(數(shù)均分子量(Mn)為33,000，Mw/Mn為1.78，重量比例(A)∶(B)為4∶6)。將70重量份的聚碳酸酯類樹脂和30重量份的重均分子量(Mw)為1,300(數(shù)均分子量(Mn)為716，Mw/Mn為1.78)的苯乙烯類樹脂(HIMER SB75，SanyoChemical Industries，Ltd.(三洋化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社)生產(chǎn))加入到300重量份的二氯甲烷中。在室溫下整體攪拌混合4小時(shí)，從而制備清澈的溶液。將該溶液在玻璃板上澆鑄然后在室溫下靜置15分鐘。接著，將該溶液從玻璃板上剝離，并且在烘箱中在80℃下干燥10分鐘，然后在120℃下干燥20分鐘，從而獲得厚度為55μm并且玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)為140℃的聚合物膜。所得聚合物膜的透光率在590nm的波長下為93％。該聚合物膜的面內(nèi)相位差值Re[590]為5.0nm，厚度方向的相位差值Rth[590]為12.0nm，平均折射率為1.576。
將性質(zhì)如表1所示的雙軸拉伸聚丙烯膜“TORAYFAN”(商品名，厚度為60μm，Toray Industries，Inc.(東麗工業(yè)株式會(huì)社)生產(chǎn))通過丙烯酸壓敏粘合層(厚度為15μm)附著在聚合物膜的兩側(cè)(厚度為55μm)。隨后，將所得產(chǎn)物在空氣循環(huán)恒溫爐中，在147℃下(距離膜背面3cm處的溫度，溫度變動(dòng)為±1℃)使用輥式拉伸機(jī)拉伸1.27倍，同時(shí)固定膜的縱向，從而制備相位差膜A。表2顯示了所獲相位差膜A的拉伸條件和性質(zhì)。
表1
表2
制備實(shí)施例1中所使用的丙烯酸壓敏粘合劑是通過如下方法制備的使用通過溶液聚合法合成的丙烯酸異壬酯作為基礎(chǔ)聚合物(重均分子量為550,000)，將基礎(chǔ)聚合物作為100重量份，將3重量份的交聯(lián)劑聚異氰酸酯化合物“CORONATEL”(商品名，Nippon PolyurethaneIndustry Co.，Ltd.(日本聚氨酯工業(yè)株式會(huì)社)生產(chǎn))和10重量份的催化劑“OL-1”(商品名，Tokyo Fine Chemical Co.，Ltd.(東京精細(xì)化工公司)生產(chǎn))相混合。
將制備實(shí)施例1中所獲得的相位差膜A溶解在四氫呋喃中，從而制備0.1wt％的溶液，將其靜置8小時(shí)。隨后，用0.45μm的膜濾器過濾該溶液，并對濾液進(jìn)行GPC測量。將總固體含量作為100重量份時(shí)，通過GPC測量所測定的苯乙烯類樹脂的含量為27重量份。
通過對制備實(shí)施例1中所獲得的相位差膜A進(jìn)行1H-NMR測量來測定芳香二元酚化合物組分的重量比。具體的說，將聚合物膜溶解在氯仿中，然后將氯仿溶液滴加到100倍重量的甲醇中，從而在23℃下沉淀(再沉淀)出白色固體。將該溶液過濾并分離為甲醇可溶部分和甲醇不溶部分。將甲醇不溶部分溶解在氯仿-D中以進(jìn)行1H-NMR測量。結(jié)果，通過1H-NMR光譜中1.68ppm(6H)處來自2，2-雙(4-羥苯基)丙烷的甲基的峰和2.69ppm(6H)處來自在1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷的環(huán)己基環(huán)上的3位上取代的甲基的峰的積分比確定了這些組分的重量比為4∶6。
(制備實(shí)施例2)按照與制備實(shí)施例1的相同方法制備相位差膜B，除了拉伸比從1.27倍變成1.30倍。表2顯示了所獲得的相位差膜B的拉伸條件和性質(zhì)。
(制備實(shí)施例3)按照與制備實(shí)施例1的相同方法制備相位差膜C，除了拉伸溫度從147℃變到146℃以及拉伸比從1.27倍變成1.25倍。表2顯示了所獲得的相位差膜C的拉伸條件和性質(zhì)。
(制備實(shí)施例4)按照與制備實(shí)施例1的相同方法制備相位差膜D，除了拉伸溫度從147℃變到145℃以及拉伸比從1.27倍變成1.20倍。表2顯示了所獲得的相位差膜D的拉伸條件和性質(zhì)。
(制備實(shí)施例5)按照與制備實(shí)施例1的相同方法制備相位差膜E，除了拉伸溫度從147℃變到140℃以及拉伸比從1.27倍變成1.10倍。表2顯示了所獲得的相位差膜E的拉伸條件和性質(zhì)。
(制備實(shí)施例6)使用光氣作為碳酸酯前體而雙酚A作為芳香族二元酚組分通過常規(guī)方法獲得聚碳酸酯類樹脂。接著，通過丙烯酸壓敏粘合層將雙軸拉伸聚丙烯膜附著到到由聚碳酸酯類樹脂組成的聚合物膜(厚度為60μm)的兩側(cè)。隨后，在空氣循環(huán)恒溫爐中，在147℃下(距離膜背面3cm處的溫度，溫度變動(dòng)為±1℃)使用輥式拉伸機(jī)將該膜拉伸1.10倍，同時(shí)固定膜的縱向，從而獲得相位差膜F。表2顯示了所獲得的相位差膜F的性質(zhì)。制備實(shí)施例6中所使用的雙軸拉伸聚丙烯膜和丙烯酸壓敏粘合劑與制備實(shí)施例1中所使用的那些相同。注意，由聚碳酸酯類樹脂組成的聚合物膜的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)為150℃，拉伸前面內(nèi)相位差值為7nm，而拉伸前厚度方向的相位差值為15nm。
(制備實(shí)施例7)使用擠出機(jī)使65重量份的由異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺組成的交替共聚物(N-甲基馬來酰亞胺的含量為50mol％，玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度為157℃)、35重量份的丙烯腈/苯乙烯共聚物(丙烯腈含量為27mol％)和1重量份的2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2基)-5-己氧基-酚(紫外線吸收劑)成形為小球。隨后，將小球在100℃下干燥5小時(shí)，然后在270℃下使用40nmΦ的單螺桿擠出機(jī)和寬度為400nmT-模具擠出。使片狀熔融樹脂在冷卻鼓中冷卻，從而制備寬度為大約600mm寬度而厚度為大約40μm的聚合物膜G。表3顯示了聚合物膜G的性質(zhì)。
表3
(制備實(shí)施例8)使用市售的降冰片烯類樹脂膜“ZEONOR ZF14-040”(商品名，厚度為40μm，Zeon Corporation(曾榮株式會(huì)社))作為聚合物膜H。表3顯示了聚合物H的性質(zhì)。
(制備實(shí)施例9)將20重量份的降冰片烯類樹脂“ARTON”(JSR株式會(huì)社生產(chǎn))加入到80重量份的環(huán)戊酮中，從而制備溶液。將該溶液在三乙酰纖維素膜“UZ-TAC”(商品名，Re[590]為2.2nm，Rth[590]為39.8nm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.(富士膠片株式會(huì)社)生產(chǎn))上涂覆到厚度為150μm，然后將所得產(chǎn)物在140℃下干燥3分鐘。干燥后，將該TAC膜表面上形成的降冰片烯類膜剝離下來，從而獲得透明的纖維素類樹脂膜，將其作為聚合物膜I。表3顯示了聚合物膜I的性質(zhì)。
(制備實(shí)施例10)使用凹版式涂布器將硅酸乙酯溶液(醋酸乙酯和異丙醇的2wt％混合溶液，COLCOAT株式會(huì)社生產(chǎn))涂覆到聚對苯二甲酸乙酯膜“S-27E”(厚度為75μm，Toray Industries，Inc.(東麗工業(yè)株式會(huì)社)生產(chǎn))上。將所得產(chǎn)物在130℃下干燥30秒，從而形成厚度為0.1μm的玻璃聚合物膜。
將5重量份具有液晶性(mesogenic)側(cè)鏈、能夠形成垂直配向并且由以下分子式(11)代表的液晶聚合物(重均分子量(Mw)為5,000)、20重量份市售的可聚合液晶單體“Paliocolor LC242”(商品名，自BASFAktiengesellschaft(巴斯弗集團(tuán))生產(chǎn))和1.25重量份光聚合引發(fā)劑“IRGACURE 907”(商品名，Ciba Specialty Chemicals(汽巴特種化學(xué)品公司)生產(chǎn))溶解在75重量份的環(huán)己酮中，從而制備混合溶液。使用涂料棒將該混合溶液涂覆到作為基板的玻璃聚合物膜層積體(聚對苯二甲酸乙酯膜/玻璃聚合物膜)上。將所得產(chǎn)物在空氣循環(huán)恒溫爐中在80℃±1℃下干燥2分鐘，然后冷卻到室溫，從而形成固定在基板上具有垂直配向的可聚合液晶單體的液晶層。接下來，用400mJ/cm2的紫外光從涂覆了混合溶液的一側(cè)對該液晶層進(jìn)行照射(使用具有金屬鹵化物燈作為光源的照射設(shè)備)?？删酆弦壕误w被固化，從而在基板上產(chǎn)生陽極C板。所獲得的陽極C板的厚度為0.55μm，Re[590]為0.1nm，Rth[590]為-55.2nm。
將陽極CC板從基板上剝離，并將其層積在厚度為80μm市售的三乙酰纖維素膜“UZ-TAC”(商品名，Re[590]為2.5nm，Rth[590]為60.2nm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.(富士膠片株式會(huì)社)生產(chǎn))上，使各自的慢軸彼此垂直，從而制備聚合物膜J。表3顯示了聚合物膜J的性質(zhì)。
(制備實(shí)施例11)使用市售的降冰片烯類樹脂膜“ZEONOR ZF14-100“(商品名，厚度為100μm，Zeon Corporation(曾榮株式會(huì)社)生產(chǎn))作為聚合物膜K。表3顯示了聚合物膜K的性質(zhì)。
(制備實(shí)施例12)使用市售的三乙酰纖維素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度為40μm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.(富士膠片株式會(huì)社))作為聚合物膜L。表3顯示了聚合物膜L的性質(zhì)。
(制備實(shí)施例13)使用市售的三乙酰纖維素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度為80μm，購買自Fuji Photo Film Co.，Ltd.(富士膠片株式會(huì)社))作為聚合物膜M。表3顯示了聚合物膜M的性質(zhì)。
(實(shí)施例1)將聚乙烯醇膜在含碘的水溶液中著色，隨后在含硼酸的水溶液中，在不同速度比的輥之間將其單軸拉伸6倍，從而獲得兩個(gè)偏光片P1和P2。所獲偏光片P1和P2各自的水含量為23％，厚度為28μm，聚合度為99.9％，單軸透光率為43.5％。接下來，將液晶面板從包括IPS模式液晶單元的液晶顯示裝置“KLV-17HR2”(Sony Corporation(索尼株式會(huì)社)制造)中取出。除去配置在液晶單元上下的偏光板，并清洗玻璃表面(前后表面)。
接下來，將相位差膜A作為第一光學(xué)元件從觀看側(cè)層積在液晶單元的表面上，使液晶單元的長側(cè)和相位差膜A的慢軸彼此平行。隨后，將偏光片P1層積在相位差膜A的表面上，使相位差膜A的慢軸和偏光片P1的吸收軸彼此平行(0°±0.5°)。隨后，將市售的三乙酰纖維素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度為40μm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.(富士膠片株式會(huì)社)生產(chǎn))層積在沒有相位差膜A層積在其上的偏光片P1的表面上。
接下來，將聚合物膜G作為第二光學(xué)元件從背光側(cè)上層積在液晶單元的表面上，使液晶單元的短側(cè)和聚合物膜G的慢軸彼此平行。隨后，將偏光片P2層積在聚合物膜G的表面，使聚合物膜G的慢軸和偏光片P2的吸收軸彼此平行(0°±0.5°)。隨后，將市售的三乙酰纖維素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度為40μm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.
(富士膠片株式會(huì)社)生產(chǎn))層積在沒有聚合物膜G層積在其上的偏光片P2的表面上，從而制備結(jié)構(gòu)與圖2A所示相同的O-模式液晶面板I。由此制備的液晶面板中偏光片P1和P2的吸收軸彼此垂直(90°±1.0°)。
將該液晶面板結(jié)合入原來的液晶顯示裝置中，然后將背光打開10分鐘，從而測量得到斜向?qū)Ρ榷取１?顯示了所獲得的性質(zhì)。
表4
隨后，再將背光打開8小時(shí)，然后在暗室中使用二維色彩分布測量裝置“CA-1500”(Konica Minolta Holdings，Inc.(柯尼卡美能達(dá)控股公司)制造)對該液晶顯示裝置的顯示屏照相。如圖7所示，幾乎沒有由于背光的熱所導(dǎo)致的顯示不均勻。
(實(shí)施例2)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第一光學(xué)元件從相位差膜A變成相位差膜B。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷取１?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(實(shí)施例3)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第一光學(xué)元件從相位差膜A變成相位差膜C。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷?。?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(實(shí)施例4)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第一光學(xué)元件從相位差膜A變成兩個(gè)相位差膜E。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷?。?顯示了所獲得的性質(zhì)。兩個(gè)相位差膜E層積在一起，使各自的慢軸彼此平行。
(實(shí)施例5)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第二光學(xué)元件從聚合物膜G變成聚合物膜H。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷?。?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(實(shí)施例6)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第二光學(xué)元件從聚合物膜G變成聚合物膜J。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷?。?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(實(shí)施例7)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第二光學(xué)元件從聚合物膜G變成聚合物膜K。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷取１?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(實(shí)施例8)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第二光學(xué)元件從聚合物膜G變成兩個(gè)聚合物膜K，而兩個(gè)聚合物膜K層積在一起，使各自的慢軸彼此垂直。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷?。?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(比較實(shí)施例1)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第一光學(xué)元件從相位差膜A變成相位差膜D。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷?。?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(對比實(shí)施例2)按照與實(shí)施例1中相同的方法制備液晶面板，除了將第一光學(xué)元件從相位差膜A變成相位差膜E。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷?。?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(對比實(shí)施例3)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第二光學(xué)元件從聚合物膜G變成聚合物膜L。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷取１?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(對比實(shí)施例4)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第二光學(xué)元件從聚合物膜G變成聚合物膜M。隨后，測量結(jié)合了該液晶面板的液晶裝置的斜向?qū)Ρ榷取１?顯示了所獲得的性質(zhì)。
(對比實(shí)施例5)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板，除了將第一光學(xué)元件從相位差膜A變成相位差膜F。將該液晶面板結(jié)合入原來的液晶顯示裝置中，并且將背光打開8小時(shí)。隨后，在暗室中使用二維色彩分布測量裝置“CA-1500”(Konica Minolta Holdings，Inc.(柯尼卡美能達(dá)公司)制造)對該液晶顯示裝置的顯示屏照相。如圖8所示，存在很大程度上由于背光所導(dǎo)致的大的顯示不均勻。
(評價(jià))如實(shí)施例1到4所示，得到了斜向?qū)Ρ榷雀叩囊壕э@示裝置，該液晶顯示裝置包括相位差值小的第二光學(xué)元件和Re[590]值在240到350nm范圍內(nèi)的第一光學(xué)元件。此外，如實(shí)施例5到8所示，得到了斜向?qū)Ρ榷雀叩囊壕э@示裝置，該液晶顯示裝置包括Rth[590]值在0到20nm范圍內(nèi)的第二光學(xué)元件。包括實(shí)施例1的液晶面板的液晶顯示裝置甚至當(dāng)背光長時(shí)間打開時(shí)幾乎不存在由于背光的熱所導(dǎo)致小的顯示不均勻。與實(shí)施例相似，實(shí)施例2到8的各個(gè)液晶顯示裝置幾乎不存在顯示不均勻。但是，對比實(shí)施例1到4各自提供了斜向?qū)Ρ榷鹊偷囊壕э@示裝置，因?yàn)樵撘壕э@示裝置包括了各自的相位差值超出了上述范圍的第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件。如對比實(shí)施例5所示，液晶顯示裝置包括了使用通過傳統(tǒng)技術(shù)獲得的具有大光彈性系數(shù)的相位差膜的液晶面板，因而具有很大程度上由于背光的熱所導(dǎo)致的顯示不均勻。
如上所述，本發(fā)明的液晶面板具有增大的斜向?qū)Ρ榷龋蚨鴮τ诟倪M(jìn)液晶顯示裝置的顯示性能非常有用。因此，本發(fā)明的液晶面板可以適用于液晶顯示裝置或液晶電視。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下作出許多其他的改變是顯而易見和容易實(shí)施的。因此，應(yīng)當(dāng)理解所附權(quán)利要求的范圍不意味著被說明書的具體內(nèi)容所限制，而寧可說是廣泛地解釋。
權(quán)利要求
1.一種液晶面板，包括液晶單元；配置在所述液晶單元兩側(cè)的偏光片；配置在一個(gè)偏光片和所述液晶單元之間的第一光學(xué)元件；以及配置在另一個(gè)偏光片和所述液晶單元之間的第二光學(xué)元件，其中所述第一光學(xué)元件包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂并且滿足以下表達(dá)式(1)和(2)的相位差膜；并且所述第二光學(xué)元件基本上具有光學(xué)各向同性，240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80…(2)在所述表達(dá)式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下，使用波長為590nm的光所測量的所述膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學(xué)元件的慢軸與一個(gè)偏光片的吸收軸基本上平行而與另一個(gè)偏光片的吸收軸基本上垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述液晶單元包括含有在不存在電場的情況下均勻配向的向列型液晶的液晶層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶面板，其中所述液晶層的折射率分布為nx＞ny＝nz。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶面板，其中所述液晶單元包括IPS模式和FFS模式中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向基本上平行于配置所述第二光學(xué)元件一側(cè)的偏光片吸收軸方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向基本上平行于配置在所述液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向基本上垂直于配置在所述液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學(xué)元件的波長色散性為0.81到1.10。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學(xué)元件包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的單層單層相位差膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學(xué)元件包括包含所述含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的相位差膜的層積體。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中將總固體含量作為100重量份時(shí)，所述相位差膜中苯乙烯類樹脂的含量為10到40重量份。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述相位差膜中的聚碳酸酯類樹脂含有由式(5)和(6)所代表的重復(fù)單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對值23℃下使用波長為590nm的光測量為2.0×10-11到8.0×10-11m2/N。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學(xué)元件滿足以下表達(dá)式(3)和(4)，0nm≤Re[590]≤10nm …(3)0nm≤Rth[590]≤20nm…(4)在表達(dá)式(3)和(4)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下使用波長為590nm的光測量的所述膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學(xué)元件包括至少一種選自纖維素類樹脂、降冰片烯類樹脂以及含有異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的聚合物膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學(xué)元件包括通過對滿足以下表達(dá)式(7)和(8)的陰極C板和滿足以下表達(dá)式(9)和(10)的陽極C板進(jìn)行層積所制備的層積膜，0nm≤Re[590]≤10nm …(7)20nm≤Rth[590]≤400nm …(8)0nm≤Re[590]≤10nm …(9)-400nm≤Rth[590]≤-20nm…(10)在表達(dá)式(7)，(8)，(9)和(10)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下使用波長為590nm的光測量的所述膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其在每個(gè)偏光片的外側(cè)進(jìn)一步包括保護(hù)膜。
19.一種含有權(quán)利要求1所述的液晶面板的液晶電視。
20.一種含有權(quán)利要求1所述的液晶面板的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有改進(jìn)的斜向?qū)Ρ榷群土己玫娘@示均勻性并且不會(huì)由于偏光片的收縮應(yīng)力或背光的熱而導(dǎo)致相位差值偏移或不均勻的液晶面板。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶面板包括液晶單元、配置在液晶單元兩側(cè)的偏光片、配置在一個(gè)偏光片和液晶單元之間的第一光學(xué)元件以及配置在另一個(gè)偏光片和液晶單元之間的第二光學(xué)元件，其中第一光學(xué)元件包括含有苯乙烯類樹脂和聚碳酸酯類樹脂并且滿足以下表達(dá)式(1)和(2)的相位差膜，而第二光學(xué)元件基本上具有光學(xué)各向同性240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)。
文檔編號G02F1/1335GK1763608SQ20051011426
公開日2006年4月26日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者小石直樹, 矢野周治, 與田健治, 林政毅 申請人:日東電工株式會(huì)社