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)明涉及均采用該液晶面板的液晶電視和液晶顯示裝置。
背景技術(shù):
配置有面內(nèi)切換(IPS)模式液晶單元的液晶顯示裝置包括通過對(duì)在不施加電場(chǎng)的情況下基本上水平配向的液晶分子施加水平電場(chǎng)以使液晶分子旋轉(zhuǎn)大約45°而對(duì)透光率(白色顯示)和光屏蔽(黑色顯示)加以控制。傳統(tǒng)的配置有IPS模式液晶單元的液晶顯示裝置的問題在于,當(dāng)從與偏光板的吸收軸成45°角的斜向(方位角45°、135°、225°或315°)觀看屏幕時(shí),對(duì)比度會(huì)降低;并且顯示色彩變化現(xiàn)象(也稱為色移)隨觀看屏幕的角度而增大。因此,公開了一種通過在液晶單元的一側(cè)上配置多個(gè)相位差膜來改進(jìn)色移的方法(例如,參見JP11-133408)。然而,這種技術(shù)改進(jìn)了色移,卻沒有充分改進(jìn)斜向?qū)Ρ榷取?br>
發(fā)明內(nèi)容
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;配置在液晶單元一側(cè)上的第一偏光片;配置在液晶單元另一側(cè)上的第二偏光片;配置在液晶單元和第一偏光片之間的陽(yáng)極A板和陽(yáng)極C板;以及配置在液晶單元和第二偏光片之間的各向同性光學(xué)元件。這里,陽(yáng)極A板配置在第一偏光片和陽(yáng)極C板之間。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,液晶單元包括含有在不存在電場(chǎng)的情況下均勻配向的液晶分子的液晶層。
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)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,液晶單元包括IPS模式、FFS模式和FLC模式中的一種。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,液晶單元的初始配向方向基本上平行于第二偏光片的吸收軸方向。
在本發(fā)明的又一個(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?;蛘撸壕卧某跏寂湎蚍较蚧旧洗怪庇谂渲迷谝壕卧彻鈧?cè)的偏光片的吸收軸方向。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,陽(yáng)極A板的慢軸基本上垂直于第一偏光片的吸收軸。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,陽(yáng)極A板的面內(nèi)相位差值(Re[590])在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量為70至200nm。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,陽(yáng)極A板的Re[590]和Rth[590]之間的差的絕對(duì)值,即|Rth[590]-Re[590]|為0至5nm。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,陽(yáng)極A板的Re[480]/Re[590]為0.8至1.2。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,陽(yáng)極A板包括含有聚降冰片烯和聚碳酸酯之一作為主要組分的聚合物膜的拉伸膜。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,聚合物膜的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值C[590](m2/N)為2.0×10-13至1.0×10-10。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,陽(yáng)極C板的厚度方向的相位差值(Rth[590])在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量為-200至-30nm。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,陽(yáng)極C板的Re[590]為0至5nm。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,陽(yáng)極C板包括垂直配向的液晶組合物的硬化層和固化層中的一種。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,各向同性光學(xué)元件包括含有至少一種選自聚降冰片烯、纖維素酯、異丁烯/N-甲基馬來酰亞胺共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂作為主要組分的聚合物膜。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式中,聚合物膜的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值C[590](m2/N)為2.0×10-13至1.0×10-10。
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。
在本發(fā)明的液晶面板中,陽(yáng)極A板和陽(yáng)極C板配置在液晶單元和配置在液晶單元一側(cè)上的第一偏光片之間。此外,陽(yáng)極A板配置在第一偏光片和陽(yáng)極C板之間,并且各向同性光學(xué)元件配置在液晶單元和配置在液晶單元另一側(cè)上的第二偏光片之間,從而增大液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷炔⑶覝p少液晶顯示裝置的斜向色移。
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是采用O-模式的本發(fā)明的液晶面板的透視示意圖,圖2B是采用E-模式的本發(fā)明的液晶面板的透視示意圖;圖3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。
具體實(shí)施例方式
A.整個(gè)液晶面板概述圖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是采用O-模式的液晶面板的透視示意圖,圖2B是采用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(zhǎng)、寬和厚的比例與實(shí)際構(gòu)件不同。在液晶面板采用O-模式的情況下(圖2A),例如,液晶面板100配置有液晶單元10;配置在液晶單元10一側(cè)(圖2A中的觀看側(cè))上的第一偏光片20;配置在液晶單元10的另一側(cè)(圖2A中的背光側(cè))上的第二偏光片20′;配置在第一偏光片20和液晶單元10之間的陽(yáng)極A板30和陽(yáng)極C板40;以及配置在第二偏光片20′和液晶單元10之間的各向同性光學(xué)元件50。陽(yáng)極A板30配置在第一偏光片20和陽(yáng)極C板40之間,使得陽(yáng)極A板30的慢軸和第一偏光片20的吸收軸彼此垂直。陽(yáng)極C板40配置在陽(yáng)極A板30和液晶單元10之間。偏光片20和20′配置為使得各自的吸收軸彼此垂直。在實(shí)際應(yīng)用中,可以在偏光片20和20′的外側(cè)配置任何適合的保護(hù)膜(未顯示)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中,在圖1所示的構(gòu)件之間可以配置其它元件(優(yōu)選各向同性光學(xué)元件)。
優(yōu)選將第二偏光片20′(即,在配置有各向同性光學(xué)元件50的一側(cè)上的偏光片)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。將第一偏光片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(yǔ)“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(yǔ)“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。在如圖2A所示的O-模式的液晶面板中,第一偏光片20、陽(yáng)極A板30和陽(yáng)極C板40優(yōu)選配置在液晶單元10的觀看側(cè),而各向同性光學(xué)元件50和第二偏光片20′優(yōu)選配置在液晶單元10的背光側(cè)。在如圖2B所示的E-模式的液晶面板中,第一偏光片20、陽(yáng)極A板30和陽(yáng)極C板40優(yōu)選配置在液晶單元10的背光側(cè),而各向同性光學(xué)元件50和第二偏光片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,陽(yáng)極A板和陽(yáng)極C板配置在遠(yuǎn)離背光的一側(cè),因此幾乎不會(huì)受到由于背光的熱所導(dǎo)致的負(fù)面影響,從而減少了相位差值的偏移或者不均勻。
B.液晶單元參考圖1,本發(fā)明的液晶面板中所使用的液晶單元10配置有一對(duì)基板11和11′;以及配置在基板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配置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′配置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(hào)的掃描線(未顯示)和用于為其提供源信號(hào)的信號(hào)線(未顯示);以及像素電極和輔助電極(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)通過隔離片(未顯示)來控制。由例如聚酰亞胺所形成的配向膜(未顯示)配置在各基板11和11′與液晶層12相接觸的一側(cè)上。
優(yōu)選液晶層12含有在不存在電場(chǎng)的情況下均勻配向的液晶分子。該液晶層(最終成為液晶單元)的折射率分布通常為nx>ny=nz(這里,nx、ny和nz分別代表液晶層慢軸方向、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基本相等的情況。此外,短語(yǔ)“液晶單元的初始配向方向”指的是通過在不存在電場(chǎng)的情況下液晶層中的液晶分子的配向提供液晶層的最大面內(nèi)折射率的方向。使用具有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;邊緣場(chǎng)切換(FFS)模式和鐵電液晶(FLC)模式。用于那些驅(qū)動(dòng)模式的液晶的具體例子包括向列型液晶和近晶型液晶。例如,向列型液晶用于IPS模式和FFS模式,而近晶型液晶用于FLC模式。
在IPS模式中,在沒有電場(chǎng)的情況下均勻配向的液晶分子,例如通過利用電控雙折射(ECB)效應(yīng)在各自由金屬形成的輔助電極和像素電極之間產(chǎn)生的平行于基板的電場(chǎng)(也稱為水平電場(chǎng))中作出響應(yīng)。具體地說,如“Monthly Display July”(第83到88頁(yè),Techno Times公司出版,1997)或者“Ekisho vol.2,No.4”(第303到316頁(yè),JapaneseLiquid Crystal Society出版,1998)所述,正常的黑色模式通過以下方式在沒有電場(chǎng)的情況下提供完全的黑色顯示在不施加電場(chǎng)的情況下在一個(gè)偏光片的吸收軸方向上調(diào)節(jié)液晶單元的配向方向;并且在液晶單元的上下配置偏光板使彼此垂直。在施加電場(chǎng)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)角得到透光率。IPS模式包括均使用V-形電極、Z形電極等的超面內(nèi)切換(S-IPS)模式和高級(jí)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英寸寬液晶電視“Wooo”(商品名,Hitachi株式會(huì)社制造)、19英寸液晶顯示器“ProLite E481S-1”(商品名,Iiyama株式會(huì)社制造)和17英寸TFT液晶顯示器“FlexScan L565”(商品名,Eizo Nanao株式會(huì)社制造)。
在FFS模式中,在不存在電場(chǎng)的情況下均勻配向的液晶分子,例如通過利用電控雙折射(ECB)效應(yīng)在各自由透明導(dǎo)體形成的輔助電極和像素電極之間產(chǎn)生的平行于基板的電場(chǎng)(也稱為水平電場(chǎng))中作出響應(yīng)。這種FFS模式中的水平電場(chǎng)也稱為邊緣電場(chǎng),其可以通過將各自由透明導(dǎo)體形成的輔助電極和像素電極之間的距離設(shè)定為比單元間隙窄來產(chǎn)生。具體地說,如“Society for Information Display(SID)2001Digest”(第484到487頁(yè))或者JP 2002-031812A所述,正常的黑色模式通過以下方式在不存在電場(chǎng)的情況下提供完全的黑色顯示在不施加電場(chǎng)的情況下,在一個(gè)偏光片的吸收軸方向上調(diào)節(jié)液晶單元的配向方向;并且在液晶單元的上下配置偏光板使彼此垂直。在施加電場(chǎng)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)角得到透光率。FFS模式包括使用V形電極、Z形電極等的高級(jí)邊緣場(chǎng)切換(A-FFS)模式或超邊緣場(chǎng)切換(U-FFS)模式。市售的FFS模式的液晶顯示裝置的例子包括Tablet PC“M1400”(商品名,MotionComputing公司制造)。
FLC模式利用了封閉在厚度均為大約1至2μm的電極基板之間的鐵電手性近晶型液晶的性質(zhì),以顯示出兩種穩(wěn)定的分子排列的狀態(tài),例如。具體地說,鐵電手性近晶型液晶分子在平行于基板的面內(nèi)旋轉(zhuǎn),并且由于施加電壓而響應(yīng)。FLC模式基于與IPS模式和FFS模式相同的原理能夠提供黑色和白色顯示。FLC模式具有這樣一種特征與其它驅(qū)動(dòng)模式相比其響應(yīng)速度高。在本發(fā)明的說明書中,F(xiàn)LC模式包括表面穩(wěn)定的鐵電液晶(SS-FLC)模式;反鐵電液晶(AFLC)模式;聚合物穩(wěn)定的鐵電液晶(PS-FLC)模式和V型切換鐵電性液晶(V-FLC)模式。
由于經(jīng)受了配向處理的基板和液晶分子之間的相互作用而獲得均勻配向的液晶分子,其中液晶分子的配向矢量平行于基板面并且均勻地配向。在本發(fā)明的說明書中,均勻配向包括配向矢量相對(duì)于基板面稍微傾斜的情況,也就是說,液晶分子預(yù)傾斜的情況。在液晶分子預(yù)傾斜的情況下,為了保持大的對(duì)比度并且獲得良好的顯示性能,優(yōu)選預(yù)傾斜角小于或等于20°。
根據(jù)目的可以使用任意適合的向列型液晶作為向列型液晶。例如,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公司提供)。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公司提供)。可以根據(jù)液晶的響應(yīng)速率、透光率等適當(dāng)?shù)剡x擇尋常光折射率(no)和非尋常光折射率(ne)之間的差值,即,雙折射率(ΔnLC)。然而,通常優(yōu)選雙折射率為0.05至0.30。
根據(jù)目的可以使用任何適合的近晶型液晶作為近晶型液晶。優(yōu)選所使用的近晶型液晶在分子結(jié)構(gòu)的一部分中具有不對(duì)稱碳原子,并且顯示鐵電性質(zhì)(也稱作鐵電液晶)。表現(xiàn)出鐵電性質(zhì)的近晶型液晶的具體例子包括對(duì)癸氧基亞芐基-對(duì)氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯;對(duì)己氧基亞芐基-對(duì)-氨基-2-氯丙基肉桂酸酯和4-鄰-(2-甲基)丁基間羥苯亞基-4′-辛基苯胺。市售的鐵電液晶的例子包括ZLI-5014-000(商品名,電容為2.88nF,自發(fā)極化為-2.8C/cm2,日本Merk公司提供);ZLI-5014-100(商品名,電容為3.19nF,自發(fā)極化為-20.0C/cm2,日本Merk公司提供)和FELIX-008(商品名,電容為2.26nF,自發(fā)極化為-9.6C/cm2,Hoechst Aktiengesellschaft提供)。
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)。然而,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.偏光片在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“偏光片”是指能將自然光或偏振光轉(zhuǎn)變成適合的偏振光的膜。任何適合的偏光片均可用作本發(fā)明所使用的偏光片。優(yōu)選使用能夠?qū)⒆匀还饣蚱窆廪D(zhuǎn)變成線性偏振光的偏光片。
偏光片可以具有任何適合的厚度。偏光片的厚度通常為5至80μm,優(yōu)選10μm至50μm,更優(yōu)選20μm至40μm。偏光片的厚度在以上范圍內(nèi)能夠提供優(yōu)異的光學(xué)性能和機(jī)械強(qiáng)度。
優(yōu)選偏光片的透光率(也稱為單軸透光率)在23℃下用波長(zhǎng)為440nm的光測(cè)量為大于或等于41%,更優(yōu)選大于或等于43%。單軸透光率的理論上限是50%。優(yōu)選偏振度為99.8至100%,更優(yōu)選99.9至100%。單軸透光率和偏振度在以上范圍內(nèi)能夠進(jìn)一步增大采用該偏光片的液晶顯示裝置的正向?qū)Ρ榷取?br>
單軸透光率和偏振度可以通過使用分光光度計(jì)“DOT-3”(商品名,Murakami Color Research Laboratory制造)來測(cè)定。偏振度的測(cè)定如下進(jìn)行測(cè)量偏光片的平行透光率(H0)和垂直透光率(H90);并且使用下面的方程式。偏振度(%)={(H0-H90)/(H0+H90)}1/2×100。平行透光率(H0)是指通過將兩個(gè)同樣的偏光片堆疊為使得其各自的吸收軸彼此平行而制造的平行層積偏光片的透光率。垂直透光率(H90)是指通過將兩個(gè)同樣的偏光片堆疊為使得其各自的吸收軸彼此垂直而制造的垂直層積偏光片的透光率。透光率是指根據(jù)JISZ8701-1982通過兩度視場(chǎng)(C源)進(jìn)行色彩校正而得到的Y值。
根據(jù)目的任何適合的偏光片可用作本發(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之類的親水聚合物膜上吸附例如碘或二色性染料之類的二色性物質(zhì),并且對(duì)該膜進(jìn)行單軸拉伸而制備的膜;以及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)物之類的多烯類取向膜。其中,因?yàn)槠涓咂穸裕貏e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(duì)該膜進(jìn)行單軸拉伸而制備的膜。
通過在聚乙烯醇類膜上吸附碘并且對(duì)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,然后將膜拉伸到原始長(zhǎng)度的3到7倍長(zhǎng)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聚乙烯醇類膜浸入水中并在水中清洗。
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,還提供防止例如通過聚乙烯醇類膜的膨脹而造成的不均勻著色的不均勻的效果??梢栽谟玫鈱?duì)膜進(jìn)行著色之后、之中或者之前對(duì)膜進(jìn)行拉伸。拉伸可以在硼酸或碘化鉀的水溶液或在水浴中進(jìn)行。
除了上述偏光片,本發(fā)明所使用的偏光片的進(jìn)一步的例子包括通過對(duì)含有例如碘或二色性染料的二色性物質(zhì)的聚合物膜進(jìn)行拉伸而制備的偏光片;通過使含有二色性物質(zhì)和液晶化合物的液晶組合物在特定方向上配向而制備的客/主型O-型偏光片(US 5,523,863);以及通過使溶致液晶在特定方向上配向而制備的E-型偏光片(US6,049,428)。
在本發(fā)明的液晶面板中,配置在液晶單元兩側(cè)上的偏光片可以彼此相同或不同。
參考圖2A和2B,根據(jù)目的可以使用任何合適的方法作為配置第一偏光片20和第二偏光片20′的方法。優(yōu)選第一偏光片20和第二偏光片20′均在與液晶單元相對(duì)的表面上具有粘合層或者壓敏粘合層(未顯示)。然后,將第一偏光片20粘合到陽(yáng)極A板30的表面,并且將第二偏光片20′粘合到各向同性光學(xué)元件50的表面。這樣,可以增大采用該偏光片的液晶顯示裝置的對(duì)比度。
粘合層或壓敏粘合層的厚度可以根據(jù)預(yù)期的用途、粘合強(qiáng)度等適當(dāng)?shù)卮_定。粘合層的厚度通常為0.1至50μm,優(yōu)選0.1至20μm,特別優(yōu)選0.1至10μm。壓敏粘合層的厚度通常為1至100μm,優(yōu)選5至80μm,特別優(yōu)選10至50μm。
根據(jù)被粘物的種類,任何適當(dāng)?shù)恼澈蟿┗蛘邏好粽澈蟿┛梢杂糜谛纬烧澈蠈踊蛘邏好粽澈蠈?。特別是,在使用聚乙烯醇類膜作為偏光片的情況下,優(yōu)選使用水性粘合劑作為粘合劑。更優(yōu)選使用含有聚乙烯醇類樹脂作為主要組分的粘合劑。其具體例子包括含有具有乙酰乙酰基的改性聚乙烯醇作為主要組分的粘合劑“GOHSEFIMER Z200”(商品名,日本合成化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社提供)。從優(yōu)異的光學(xué)透明度、適合的壓敏粘合性質(zhì)(例如濕潤(rùn)性、凝聚性和粘附性)和優(yōu)異的耐氣候性和耐熱性的角度來看,優(yōu)選使用含有丙烯酸類聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的丙烯酸類壓敏粘合劑作為壓敏粘合劑。其具體例子包括含有丙烯酸類壓敏粘合劑作為壓敏粘合層的雙面光帶“SK-2057”(商品名,Soken化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社提供)。
優(yōu)選將第一偏光片20配置為使其吸收軸基本垂直于對(duì)面的第二偏光片20′的吸收軸。在本發(fā)明的說明書中,短語(yǔ)“基本垂直”包括第一偏光片20的吸收軸和第二偏光片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°。角度大大偏離上述范圍易于導(dǎo)致采用第一偏光片20和第二偏光片20′的液晶顯示裝置的對(duì)比度降低。
D.陽(yáng)極A板在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“陽(yáng)極A板”是指滿足折射率分布為nx>ny=nz(這里,nx和ny分別代表慢軸方向和快軸方向的主面內(nèi)折射率,并且nz代表厚度方向的折射率)的正單軸光學(xué)元件。注意,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基本相等的情況。本文所用的短語(yǔ)“ny和nz基本相等的情況”包括面內(nèi)相位差值(Re[590])和厚度方向的相位差值(Rth[590])之間的差的絕對(duì)值(也就是說,|Rth[590]-Re[590]|)小于或等于10nm的情況。Re[590]和Rth[590]將在下面描述。
參考圖1、2A和2B,陽(yáng)極A板30配置在第一偏光片20和陽(yáng)極C板之間。
D-1.陽(yáng)極A板的光學(xué)性能在本發(fā)明的說明書中,Re[590]是指在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量的面內(nèi)相位差值。Re[590]可以從方程式Re[590]=(nx-ny)×d來確定(這里,nx和ny分別代表光學(xué)元件(或相位差膜)在590nm的波長(zhǎng)下的慢軸方向和快軸方向的折射率,并且d(nm)代表光學(xué)元件(或相位差膜)的厚度)。注意,慢軸是指提供最大面內(nèi)折射率的方向。
優(yōu)選本發(fā)明所使用的陽(yáng)極A板的Re[590]為70至200nm,更優(yōu)選100至180nm,特別優(yōu)選120至170nm,最優(yōu)選130至150nm。Re[590]在以上范圍內(nèi)可增大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]是指在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量的厚度方向的相位差值。Rth[590]可以從方程式Rth[590]=(nx-nz)×d來確定(這里,nx和nz分別代表光學(xué)元件(或相位差膜)在590nm的波長(zhǎng)下的慢軸方向和厚度方向的折射率,并且d(nm)代表光學(xué)元件(或相位差膜)的厚度)。注意,慢軸指的是提供最大面內(nèi)折射率的方向。
本發(fā)明所使用的陽(yáng)極A板的Re[590]和Rth[590]之差的絕對(duì)值,即|Rth[590]-Re[590]|優(yōu)選為0至5nm,更優(yōu)選0至2nm。|Rth[590]-Re[590]|在以上范圍內(nèi)可增大液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷取?br>
Re[590]和Rth[590]可以使用“KOBRA-21ADH”(商品名,Oji科學(xué)儀器株式會(huì)社制造)來測(cè)定。折射率nx、ny和nz可以通過以下方法測(cè)定使用在23℃下在590nm的波長(zhǎng)下測(cè)定的面內(nèi)相位差值(Re)、通過將慢軸傾斜40°作為傾角所測(cè)定的相位差值(R40)、相位差膜的厚度(d)和相位差膜的平均折射率(n0);并且使用以下方程式(i)至(iii)來進(jìn)行計(jì)算數(shù)值計(jì)算。然后,可由以下方程式(iv)來計(jì)算Rth。這里,Ф和ny′分別用方程式(v)和(vi)表示。
Re=(nx-ny)×d …(i)R40=(nx-ny′)×d/cos(Ф)…(ii)(nx+ny+nz)/3=n0 …(iii)Rth=(nx-nz)×d …(iv)Ф=sin-1[sin(40°)/n0] …(v)ny′=ny×nz[ny2×sin2(Ф)+nz2×cos2(Ф)]1/2…(vi)通常,相位差膜的相位差值可以根據(jù)波長(zhǎng)變化。這種現(xiàn)象稱為相位差膜的波長(zhǎng)色散性。在本發(fā)明的說明書中,波長(zhǎng)色散性可以通過在23℃下使用波長(zhǎng)為480nm和590nm的光測(cè)量的面內(nèi)相位差值的比率Re[480]/Re[590]來確定。
優(yōu)選陽(yáng)極A板的Re[480]/Re[590]為0.8至1.2,更優(yōu)選0.8至1.1,特別優(yōu)選0.8至1.0。在上述范圍內(nèi)較小的Re[480]/Re[590]在寬的可見光區(qū)域提供均勻的相位差值。因此,在采用該陽(yáng)極A板的液晶顯示裝置中,特定波長(zhǎng)的光幾乎不會(huì)泄漏,并且甚至可以在液晶顯示裝置的黑色顯示中進(jìn)一步減少斜向色移。
D-2.配置陽(yáng)極A板的方法參考圖1、2A和2B,陽(yáng)極A板30配置在第一偏光片20和陽(yáng)極C板40之間。根據(jù)目的可以使用任意適合的方法作為將陽(yáng)極A板30配置在第一偏光片20和陽(yáng)極C板40之間的方法。優(yōu)選通過在陽(yáng)極A板30的每一側(cè)上提供粘合層或壓敏粘合層(未顯示)來將陽(yáng)極A板30粘合到第一偏光片20和陽(yáng)極C板40上。這樣可以使采用陽(yáng)極A板30的液晶顯示裝置的對(duì)比度增大。
粘合層或壓敏粘合層的厚度可以根據(jù)預(yù)期的用途、粘合強(qiáng)度等適當(dāng)?shù)卮_定。粘合層的合適厚度通常為0.1至50μm,優(yōu)選0.1至20μm,特別優(yōu)選0.1至10μm。壓敏粘合層的合適厚度通常為1至100μm,優(yōu)選5至80μm,特別優(yōu)選10至50μm。
可以使用任意適合的粘合劑或壓敏粘合劑作為用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類聚合物、硅氧烷類聚合物、聚酯、聚氨酯、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)之類的聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的那些粘合劑或壓敏粘合劑,其可以適當(dāng)?shù)剡x擇和使用。特別是,在一個(gè)被粘物是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(duì)該膜進(jìn)行單軸拉伸而制備的偏光片的情況下,優(yōu)選使用水性粘合劑作為粘合劑。特別優(yōu)選使用含有聚乙烯醇類樹脂作為主要組分的粘合劑。其具體例子包括含有具有乙酰乙?;母男跃垡蚁┐甲鳛橹饕M分的粘合劑“GOHSEFIMER Z200”(商品名,日本合成化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社提供)。從優(yōu)異的光學(xué)透明性、適合的壓敏粘合性質(zhì)(例如濕潤(rùn)性、凝聚性和粘附性)和優(yōu)異的耐氣候性和耐熱性的角度來看,優(yōu)選使用含有丙烯酸類聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的丙烯酸類壓敏粘合劑作為壓敏粘合劑。其具體例子包括含有丙烯酸類壓敏粘合劑作為壓敏粘合層的雙面光帶“SK-2057”(商品名,Soken化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社提供)。
優(yōu)選將陽(yáng)極A板30配置為使其慢軸基本垂直于鄰接的第一偏光片20的吸收軸。在本發(fā)明的說明書中,短語(yǔ)“基本垂直”包括陽(yáng)極A板30的慢軸和第一偏光片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°。角度大大偏離上述范圍易于導(dǎo)致采用陽(yáng)極A板30的液晶顯示裝置的對(duì)比度降低。
D-3.陽(yáng)極A板的結(jié)構(gòu)陽(yáng)極A板的結(jié)構(gòu)(層積結(jié)構(gòu))沒有特別限制,只要滿足如上面D-1部分所述的光學(xué)性能。具體地說,陽(yáng)極A板可以是單層相位差膜,或者可以是兩個(gè)或多個(gè)相位差膜的層積體。為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者不均勻并且減少液晶面板的厚度,優(yōu)選陽(yáng)極A板是單層相位差膜。作為層積體的陽(yáng)極A板可以包括粘合層、壓敏粘合層等,用于粘合兩個(gè)或多個(gè)相位差膜。在作為層積體的陽(yáng)極A板包括兩個(gè)或多個(gè)相位差膜的情況下,這些相位差膜可以彼此相同或不同。相位差膜將在下面詳細(xì)描述。
可以根據(jù)所使用的相位差膜的數(shù)目適當(dāng)?shù)剡x擇用作陽(yáng)極A板的相位差膜的Re[590]。例如,在陽(yáng)極A板由單層相位差膜形成的情況下,優(yōu)選相位差膜的Re[590]等于陽(yáng)極A板的Re[590]。因此,優(yōu)選用于將陽(yáng)極A板層積在偏光片或陽(yáng)極C板上的壓敏粘合層、粘合層等的相位差盡可能地小。此外,在陽(yáng)極A板是包括兩個(gè)或多個(gè)相位差膜的層積體的情況下,例如,優(yōu)選將層積體設(shè)計(jì)為使得多個(gè)相位差膜的總Re[590]等于陽(yáng)極A板的Re[590]。具體地說,Re[590]為140nm的陽(yáng)極A板可以通過將Re[590]各自為70nm的兩個(gè)相位差膜層積在一起使其各自的慢軸彼此垂直而得到。為簡(jiǎn)單起見,本說明書描述了各自使用了少于或等于兩個(gè)相位差膜的情況,但是顯而易見地本發(fā)明可以應(yīng)用于包括三個(gè)或更多個(gè)相位差膜的層積體。
優(yōu)選陽(yáng)極A板的總厚度為10到500μm,更優(yōu)選20到400μm,最優(yōu)選30到300μm。陽(yáng)極A板的厚度在上述范圍內(nèi)可提供具有優(yōu)異光學(xué)均勻性的液晶顯示裝置。
D-4.用于陽(yáng)極A板的相位差膜優(yōu)選用于陽(yáng)極A板的相位差膜是具有優(yōu)異的透明度、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、防水性等,并且?guī)缀醪粫?huì)由于畸變(distortion)而導(dǎo)致光學(xué)不均勻的相位差膜。優(yōu)選使用含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的拉伸膜作為相位差膜。在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“拉伸膜”是指通過以下方式獲得的在特定方向上具有增強(qiáng)的分子配向的塑料膜在適當(dāng)?shù)臏囟认聦?duì)未拉伸膜施加張力;或者對(duì)預(yù)先拉伸過的膜施加額外的張力。
優(yōu)選相位差膜的透光率在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量為大于或等于80%,更優(yōu)選大于或等于85%,特別優(yōu)選大于或等于90%。透光率的理論上限是100%,其可行的上限可以是94%。優(yōu)選陽(yáng)極A板在總體上具有相似的透光率。
優(yōu)選相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值C[590](m2/N)為2.0×10-13至1.0×10-10,更優(yōu)選1.0×10-12至1.0×10-10,特別優(yōu)選1.0×10-12至3.0×10-11。光彈性系數(shù)的絕對(duì)值在以上范圍內(nèi)可以提供具有優(yōu)異的顯示均勻性的液晶顯示裝置。
根據(jù)目的或陽(yáng)極A板的層積體結(jié)構(gòu),相位差膜可以具有任何適合的厚度。在陽(yáng)極A板由單層相位差膜形成的情況下,相位差膜的厚度等于陽(yáng)極A板的總厚度。此外,在陽(yáng)極A板具有層積結(jié)構(gòu)的情況下,各相位差膜的厚度可以被設(shè)定為使得相位差膜的總厚度等于陽(yáng)極A板的優(yōu)選總厚度。相位差膜可能各自具有相同或者不同的厚度。具體地說,優(yōu)選相位差膜的厚度為10到250μm,更優(yōu)選20到200μm,特別優(yōu)選30到150μm。相位差膜的厚度在上述范圍內(nèi)可以提供具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和顯示均勻性的相位差膜。
可以使用任何適當(dāng)?shù)男纬煞椒ㄗ鳛榈玫胶袩崴苄詷渲鳛橹饕M分的聚合物膜的方法。任何適當(dāng)?shù)姆椒梢赃x自壓鑄法、傳遞模塑法、注塑法、擠出法、吹塑法、粉料模塑法、FRP模塑法、溶劑澆鑄法等。其中,優(yōu)選擠出法和溶劑澆鑄法,因?yàn)槟軌虻玫骄哂辛己玫墓鈱W(xué)均勻性的高度光滑的相位差膜。具體地說,擠出法包括在加熱下將含有作為主要成分的熱塑性樹脂、增塑劑、添加劑等的樹脂組合物熔融;使用T-模具等在流延輥(casting roller)的表面上將熔融的樹脂組合物擠出成為薄膜;并且使其整體冷卻而制備膜。此外,溶劑澆鑄法包括使通過將含有作為主要組分的熱塑性樹脂、增塑劑、添加劑等的樹脂組合物溶解在溶劑中制備的濃溶液(濃液)消泡;將消泡的溶液在不銹鋼帶或不銹鋼轉(zhuǎn)鼓的表面上澆鑄成為薄膜;并且使溶劑蒸發(fā)以制備膜。成型條件可以根據(jù)所使用的樹脂的組成或者種類、成型方法等適當(dāng)?shù)剡x擇。
上述聚合物膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)不特別限制,但是優(yōu)選110至185℃,更優(yōu)選120至180℃,特別優(yōu)選125至175℃。高于或等于110℃的Tg易于形成具有良好的熱穩(wěn)定性的膜,而低于或等于185℃的Tg易于通過拉伸來控制膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以根據(jù)JIS K7121通過差示掃描量熱法(DSC)來測(cè)定。
形成熱塑性樹脂的材料的例子包括通用塑料,例如聚乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯、聚氯乙烯、纖維素酯、聚苯乙烯、ABS樹脂、AS樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚偏二氯乙烯;通用工程塑料,例如聚酰胺、聚縮醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯;和特級(jí)工程塑料,例如聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、多芳基化合物、液晶聚合物、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺和聚四氟乙烯。熱塑性樹脂可以在適當(dāng)?shù)木酆衔锔男院笫褂?。聚合物改性的例子包括共聚、接枝、交?lián)和在分子末端和立構(gòu)規(guī)整性方面的改性。兩種或多種熱塑性樹脂可以混合和使用。
含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜可以根據(jù)需要進(jìn)一步含有任何適合的添加劑。添加劑的具體例子包括增塑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、紫外吸收劑、阻燃劑、著色劑、抗靜電劑、相容劑、交聯(lián)劑和增稠劑。所使用的添加劑的種類和數(shù)量可以根據(jù)目的適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。將聚合物膜中的總固含量作為100,添加劑的用量通常為0.1至10或更少(重量比)。
因?yàn)槠鋬?yōu)異的透明度、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和防水性能、相位差值的可展性、相位差值的易控性、對(duì)偏光片的粘附性等,用于本發(fā)明的陽(yáng)極A板的相位差膜優(yōu)選含有聚降冰片烯或聚碳酸酯作為主要組分的聚合物膜的拉伸膜。
聚降冰片烯是指通過使用具有降冰片烯環(huán)的降冰片烯類單體作為部分或全部起始物質(zhì)(單體)而得到的(共)聚合物。聚降冰片烯是通過使用具有降冰片烯環(huán)(在降冰片烷環(huán)上具有雙鍵)的降冰片烯類單體作為起始物質(zhì)而獲得的。然而,(共)聚合物在重復(fù)單元中可能具有或者可能不具有降冰片烷環(huán)。作為不具有降冰片烷環(huán)的(共)聚合物的聚降冰片烯是通過開環(huán)從形成五員環(huán)的單體來形成的,并且該單體的典型例子包括降冰片烯、二環(huán)戊二烯、5-苯基降冰片烯和其衍生物。在聚降冰片烯是共聚物的情況下,其重復(fù)單元的排列不特別限制。聚降冰片烯可以是無規(guī)共聚物、嵌段共聚物或者接枝共聚物。
聚降冰片烯的例子包括(A)通過對(duì)降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行氫化而得到的樹脂;和(B)通過降冰片烯類單體的加成(共)聚合而得到的樹脂。降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物包括通過對(duì)一個(gè)或多個(gè)降冰片烯類單體和α-烯烴、環(huán)烯和/或非共軛二烯的開環(huán)共聚物進(jìn)行氫化而得到的樹脂。通過降冰片烯類單體的加成(共)聚合而得到的樹脂包括通過對(duì)一個(gè)或多個(gè)降冰片烯類單體和α-烯烴、環(huán)烯和/或非共軛二烯的加成(共)聚而得到的樹脂。優(yōu)選用于陽(yáng)極A板的相位差膜包括通過對(duì)降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行氫化而得到的樹脂,從而得到具有優(yōu)異的可模塑性和大的相位差值的高度均勻的相位差膜。
更優(yōu)選地說,本發(fā)明所使用的相位差膜包括通過對(duì)降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行氫化而得到的樹脂,并且至少含有由以下通式(1)、(2)和/或(3)所代表的重復(fù)單元。
在通式(1)、(2)和(3)中,R1至R14各自獨(dú)立地代表氫、鹵、具有1至5個(gè)碳原子的鹵代烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的亞烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烯基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、羥烷基、氰基、具有4至10個(gè)碳原子的環(huán)烷基、或者酰氧基、或其取代衍生物;并且n代表1或更大的整數(shù)。
特別優(yōu)選,在通式(1)中,R1至R4各自獨(dú)立地代表氫、鹵、具有1至5個(gè)碳原子的鹵代烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的亞烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烯基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、具有4至10個(gè)碳原子的環(huán)烷基、或酰氧基;并且n代表1或更大的整數(shù)。此外,在通式(2)中,R5和R6各自獨(dú)立地代表氫、鹵、具有1至5個(gè)碳原子的鹵代烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的亞烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烯基或具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基羰基,并且n代表1或更大的整數(shù)。此外,在通式(3)中,R9至R14各自獨(dú)立地代表氫或具有1至5個(gè)碳原子的烷基,并且n代表1或更大的整數(shù)。
最優(yōu)選,在通式(1)中,R1和R2各自獨(dú)立地代表氫、三氟甲基、甲基、乙基、亞甲基、亞乙基、乙烯基、丙烯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯基、乙苯基、苯甲酸基、環(huán)戊基或者環(huán)己基;R3和R4各自代表氫;并且n代表1或更大的整數(shù)。此外,在通式(2)中,R5和R6各自獨(dú)立地代表氫、三氟甲基、甲基、乙基、亞甲基、亞乙基、乙烯基、丙烯基、甲氧基羰基或乙氧基羰基;R7和R8各自代表氫;并且n代表1或更大的整數(shù)。此外,在通式(3)中,R9至R12各自獨(dú)立地代表氫或甲基;R13和R14各自代表氫;并且n代表1或更大的整數(shù)。
可以選擇任何適當(dāng)?shù)膯误w作為降冰片烯類單體。例如,可以使用二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯(常用名降冰片烯)及其衍生物。其具體例子包括5-甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5,5-二甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-丙基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-丁基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-亞甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-亞乙基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙烯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-丙烯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯,5-甲氧基羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙氧基羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧基羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-乙氧基羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-環(huán)戊基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-環(huán)己基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯甲酸基-5-甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-三氟甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5,6-雙(三氟甲基)-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-芐基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲苯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-(乙苯基)-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-(異丙苯基)-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-氰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、二環(huán)[2.2.1]-庚-5-烯基-2-丙酸酯、二環(huán)[2.2.1]-庚-5-烯基-2-甲基辛酸酯、二環(huán)[2.2.1]-庚-5-烯-5,6-二羧酸酐、和5-羥甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-5-烯,及其被極性基團(tuán)(比如鹵素)所取代的產(chǎn)物。
也可以使用三環(huán)[4.3.12,5.01,6]-癸-3,7-二烯(常用名二環(huán)戊二烯)和其衍生物。其具體的例子包括2,3-二氫-三環(huán)[4.3.12,5.01,6]-癸-3,7-二烯、三環(huán)[4.3.12,5.01,6]-癸-3-烯、2-甲基-三環(huán)[4.3.12,5.01,6]-癸-3-烯和5-甲基-三環(huán)[4.3.12,5.01,6]-癸-3-烯、及其被極性基團(tuán)(比如鹵素)所取代的產(chǎn)物。
可以使用三環(huán)[4.4.12,5.01,6]-十一-3,7-二烯、三環(huán)[4.4.12,5.01,6]-十一-3,8-二烯和三環(huán)[4.4.12,5.01,6]-十一-3-烯及其衍生物(比如被極性基團(tuán)(比如鹵素)所取代的產(chǎn)物)。
也可以使用四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯(常用名四環(huán)十二碳烯)及其衍生物。其具體例子包括8-甲基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-乙基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-亞甲基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-亞乙基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-乙烯基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-丙烯基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-乙氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-正丙氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-丁氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-苯氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-三氟甲基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-三氟甲基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-甲氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-乙氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-正丙氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-丁氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯和8-甲基-8-苯氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,及其被極性基團(tuán)(比如鹵素)所取代的產(chǎn)物。降冰片烯類單體可以單獨(dú)使用或者組合使用。降冰片烯類單體可以在經(jīng)受過任何適當(dāng)?shù)母男灾笫褂谩?br>
也可以使用八氫化萘及其衍生物。其具體例子包括1,4:5,8-二亞甲基-1,4,4a,5,6,7,8a-八氫化萘和6-甲基-1,4:5,8-二亞甲基-1,4,4a,5,6,7,8a-八氫化萘。
優(yōu)選降冰片烯類單體為5-甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5,5-二甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-亞乙基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲氧基羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧基羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯、三環(huán)[4.3.12,5.01,6]-十一-3,7-二烯、2,3-二氫-三環(huán)[4.3.12,5.01,6]-癸-3,7-二烯、三環(huán)[4.3.12,501,6]-十一-3-烯、四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-甲氧基羰基-四環(huán)[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯、1,4:5,8-二亞甲基-1,4,4a,5,6,7,8a-八氫化萘或6-甲基-1,4:5,8-二亞甲基-1,4,4a,5,6,7,8a-八氫化萘或其組合。
優(yōu)選α-烯烴具有2至20個(gè)碳原子,或者更優(yōu)選2至10個(gè)碳原子。α-烯烴的具體例子包括乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯和1-二十烯。其中,特別優(yōu)選乙烯。這些α-烯烴可以單獨(dú)使用或者組合使用。α-烯烴可以根據(jù)需要與其它乙烯類單體共聚,除非會(huì)削弱本發(fā)明的效果。
環(huán)烯的例子包括環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、3-甲基-環(huán)己烯、3,4-二甲基-環(huán)己烯、2-(2-甲基丁基)-1-環(huán)己烯、環(huán)庚烯、環(huán)辛烯、6-溴-3-氯-4-甲基環(huán)己烯、3a,5,6,7a-四氫-4,7-亞甲基-1H-茚和5,6-二氫二環(huán)戊二烯。這些環(huán)烯烴可以單獨(dú)使用或組合使用。這些環(huán)烯烴可以根據(jù)需要與其它乙烯類單體共聚,除非會(huì)削弱本發(fā)明的效果。
非共軛二烯的例子包括1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯和1,7-辛二烯。這些非共軛二烯可以單獨(dú)使用或組合使用。這些非共軛二烯可以根據(jù)需要與其它乙烯類單體共聚,除非會(huì)削弱本發(fā)明的效果。
通過對(duì)降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行氫化而得到的樹脂可以通過以下方式獲得使降冰片烯類單體或類似物經(jīng)過易位(metathesis)反應(yīng)以得到開環(huán)(共)聚合物;并且對(duì)該開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行氫化。該樹脂通過以下方法生產(chǎn),例如“Development andapplied techniques of optical polymer materials(光學(xué)聚合物質(zhì)的發(fā)展和應(yīng)用技術(shù))”,NTS公司出版,第103頁(yè)至第111頁(yè)(2003)所述的方法;JP 11-116780A中 和 段所述的方法;JP 2001-350017A中 至 段所述的方法;以及JP 2005-008698A中 段所述的方法,這些并入本文作為參考。
易位反應(yīng)中所使用的開環(huán)聚合的催化劑的例子包括金屬鹵化物,例如釕、銠、鈀、鋨、銥或鉑的鹵化物;由硝酸鹽或者乙酰丙酮化合物和還原劑組成的聚合催化劑;以及由金屬鹵化物(例如鈦、釩、鋯、鎢或者鉬的鹵化物)或者乙酰丙酮化合物和有機(jī)鋁化合物組成的聚合催化劑。反應(yīng)條件(比如聚合溫度和聚合壓力)可以根據(jù)降冰片烯類單體的類型、預(yù)期分子量等適當(dāng)?shù)剡x擇。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,聚合溫度優(yōu)選為-50℃至100℃,并且聚合壓力優(yōu)選為0至50kgf/cm2。
通過對(duì)降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行氫化而得到的樹脂中的每一種均可以通過在任何適合的氫化催化劑的存在下吹入氫氣來進(jìn)行的氫化反應(yīng)而得到。氫化催化劑的具體例子包括由過渡金屬化合物/烷基金屬化合物組成的均相催化劑,比如醋酸鈷/三乙基鋁、乙?;徭?三異丁基鋁、二氯化二茂鈦/正丁基鋰、二氯化二茂鋯/仲丁基鋰、或者四丁氧基鈦酸鹽/二甲基鎂;非均相金屬催化劑,比如鎳、鈀或鉑;以及非均相固體負(fù)載(solid-carrying)催化劑,其中金屬催化劑被裝載(carry)在載體上,比如鎳/二氧化硅、鎳/硅藻土、鎳/氧化鋁、鈀/碳、鈀/二氧化硅、鈀/硅藻土或者鈀/氧化鋁。
通過降冰片烯類單體的加成(共)聚合而得到的樹脂可以通過JP61-292601A中的實(shí)施例1所述的方法而得到,其被并入本文作為參考。
優(yōu)選本發(fā)明所使用的聚降冰片烯的重均分子量(Mw)使用甲苯溶劑通過凝膠滲透色譜(GPC)法測(cè)量為20,000至400,000,更優(yōu)選30,000至300,000,特別優(yōu)選40,000至200,000,最優(yōu)選40,000至80,000。重均分子量在上述范圍內(nèi)的聚降冰片烯具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度,并且在鑄塑中具有良好的溶解性、模塑性能和可操作性。
在聚降冰片烯是通過對(duì)降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物進(jìn)行氫化而得到的情況下,優(yōu)選氫化率大于或等于90%,更優(yōu)選大于或等于95%,最優(yōu)選大于或等于99%。以上述范圍內(nèi)的氫化率得到的聚降冰片烯具有優(yōu)異的耐熱性和優(yōu)異的耐光性。氫化率可以通過以下方法獲得使聚降冰片烯經(jīng)受1H-NMR(500MHz)測(cè)量;并且從烷烴基氫原子與烯烴基氫原子的累積強(qiáng)度比來測(cè)定氫化率。
用于陽(yáng)極A板的相位差膜可以包括兩種或多種類型的聚降冰片烯。相位差膜除聚降冰片烯外可以包括另一種熱塑性樹脂。將相位差膜的總固含量作為100,優(yōu)選另一種熱塑性樹脂的含量(重量比)大于0并且小于或等于50,更優(yōu)選大于0并且小于或等于40。另一種熱塑性樹脂的含量在上述范圍內(nèi)可以提供具有小的光彈性系數(shù)、良好的波長(zhǎng)色散性和優(yōu)異的耐久性、機(jī)械強(qiáng)度和透明度的相位差膜。
根據(jù)目的可以選擇任何適當(dāng)?shù)臒崴苄詷渲鳛闊崴苄詷渲?。其具體例子包括通用塑料,比如聚烯烴樹脂、聚氯乙烯類樹脂、纖維素類樹脂、苯乙烯類樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯類樹脂、丙烯腈/苯乙烯類樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚偏二氯乙烯類樹脂;通用工程塑料,比如聚酰胺類樹脂、聚縮醛類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、改性聚苯醚類樹脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯類樹脂和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯類樹脂;以及特級(jí)工程塑料,比如聚苯硫醚類樹脂、聚砜類樹脂、聚醚砜類樹脂、聚醚醚酮類樹脂、多芳基化合物類樹脂、液晶樹脂、聚酰胺-酰亞胺類樹脂、聚酰亞胺類樹脂和聚四氟乙烯類樹脂。這些熱塑性樹脂可以單獨(dú)使用或組合使用。這些熱塑性樹脂可以在經(jīng)過任何適當(dāng)?shù)木酆衔锔男院笫褂?。聚合物改性的例子包括共聚、交?lián)、分子末端改性和立構(gòu)規(guī)整性改性。
在用于陽(yáng)極A板的相位差膜是含有聚降冰片烯和另一種熱塑性樹脂的拉伸聚合物膜的情況下,優(yōu)選另一種熱塑性樹脂是苯乙烯類樹脂。苯乙烯類樹脂用于調(diào)節(jié)相位差膜的波長(zhǎng)色散性或者光彈性系數(shù)。在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“苯乙烯類樹脂”是指通過使苯乙烯類單體聚合而得到的聚合物。苯乙烯類單體的例子包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、對(duì)氯苯乙烯、對(duì)硝基苯乙烯、對(duì)氨基苯乙烯、對(duì)羧基苯乙烯、對(duì)苯基苯乙烯和2,5-二氯苯乙烯。
苯乙烯類樹脂可以是通過苯乙烯類單體和另一種單體的反應(yīng)而得到的共聚物。該共聚物的具體例子包括苯乙烯/馬來酰亞胺共聚物、苯乙烯/馬來酸酐共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。在苯乙烯類樹脂是通過苯乙烯類單體和另一種單體的反應(yīng)而得到的共聚物的情況下,優(yōu)選苯乙烯類單體的含量大于或等于50mol%并且小于100mol%,更優(yōu)選大于或等于60mol%并且小于100mol%,最優(yōu)選大于或等于70mol%并且小于100mol%。苯乙烯類單體的含量在以上范圍內(nèi)可以提供具有小的光彈性系數(shù)和優(yōu)異的波長(zhǎng)色散性的相位差膜。
優(yōu)選苯乙烯類樹脂的重均分子量(Mw)使用四氫呋喃溶劑通過凝膠滲透色譜(GPC)法測(cè)量為1,000至400,000,更優(yōu)選2,000至300,000。苯乙烯類樹脂的重均分子量在上述范圍內(nèi)具有良好的溶解性或模塑性能。
優(yōu)選使用由芳香族二元酚組分和碳酸酯組分組成的芳香族聚碳酸酯作為本發(fā)明所使用的聚碳酸酯類樹脂。芳香族聚碳酸酯通??梢酝ㄟ^芳香族二元酚化合物和碳酸酯前體之間的反應(yīng)獲得。也就是說,芳香族聚碳酸酯可以通過以下方法獲得光氣法,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酯進(jìn)行酯交換。
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;9,9-雙(4-羥苯基)芴;4,4′-雙苯酚;4,4′-二羥基二苯基醚;2,2-雙(3-甲基-4-羥苯基)丙烷;2,2-雙(3-溴-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)使用或組合使用。
碳酸酯前體的具體例子包括光氣、上述二元酚的二氯甲酸酯、碳酸二苯酯、碳酸二對(duì)甲苯酯;碳酸苯基對(duì)甲苯基酯;碳酸二對(duì)氯苯基酯和碳酸二萘酯。其中,優(yōu)選光氣和碳酸二苯酯。
優(yōu)選聚碳酸酯類樹脂的重均分子量(Mw)使用四氫呋喃溶劑通過凝膠滲透色譜(GPC)法測(cè)量為25,000至250,000,更優(yōu)選30,000至200,000,特別優(yōu)選40,000至100,000。聚碳酸酯類樹脂的重均分子量在上述范圍內(nèi)能夠提供具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、溶解性、成型性和流延可操作性的聚合物膜。
其中,從優(yōu)異的波長(zhǎng)色散性和易展開(developing)的相位差值的角度來看,優(yōu)選含有由以下通式(4)代表的重復(fù)單元(C)和由以下通式(5)代表的重復(fù)單元(D)、并且具有芴結(jié)構(gòu)的聚碳酸酯用于陽(yáng)極A板。
在通式中,R1和R2各自獨(dú)立地代表氫、鹵、具有1至5個(gè)碳原子的鹵代烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基羰基、具有1至5個(gè)碳原子的烷基羰氧基及其取代衍生物。在通式中,n和m各自代表1或更大的整數(shù),并且更優(yōu)選R1和R2各自代表具有1至5個(gè)碳原子的烷基,特別優(yōu)選代表甲基。
在含有由通式(4)代表的重復(fù)單元(C)和由通式(5)代表的重復(fù)單元(D)的聚碳酸酯中,優(yōu)選重復(fù)單元(C)與重復(fù)單元(D)之間的比率(C∶D)為2∶8至4∶6。比率(C∶D)在以上范圍內(nèi)的聚碳酸酯形成在寬的可見光區(qū)域內(nèi)具有均勻的相位差值的相位差膜。因此,可以降低液晶顯示器的黑色顯示中的斜向色移。注意,該比率可以通過所使用的單體(例如芳香族二元酚組分)的比率來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
除上述聚合物膜之外,實(shí)際上可以使用市售光學(xué)膜作為用于陽(yáng)極A板的相位差膜。市售光學(xué)膜可以在使用前經(jīng)受例如拉伸處理和/或松弛處理的加工。市售聚降冰片烯膜的具體例子包括“ZEONEX系列”(480、480R等,商品名,Zeon株式會(huì)社提供);“ZEONOR系列”(ZF14、ZF16等,商品名,Zeon株式會(huì)社提供)和“ARTON系列”(ARTON G、ARTON F等,商品名,JSR株式會(huì)社提供)。市售聚碳酸酯膜的具體例子包括“Pureace系列”(商品名,Teijin公司提供);“Elmech系列”(R140、R435等,商品名,Kaneka株式會(huì)社提供);“Illuminex系列”(商品名,GE塑料日本公司提供)。
可以使用任何適合的拉伸方法作為形成含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的拉伸膜的方法。拉伸方法的具體例子包括縱向單軸拉伸法;橫向單軸拉伸法;縱向和橫向同步雙軸拉伸法;以及縱向和橫向順序雙軸拉伸法。任何適當(dāng)?shù)睦鞕C(jī)可以用作拉伸工具,比如輥式拉伸機(jī)、擴(kuò)幅拉伸機(jī)或雙軸拉伸機(jī)。在進(jìn)行熱拉伸的情況下,拉伸溫度可以連續(xù)變化或可以逐步變化。拉伸可以兩步或多步完成。優(yōu)選使用縱向單軸拉伸法或橫向單軸拉伸法,因?yàn)榭梢缘玫皆谀さ膶挾确较蛏下S變化小的相位差膜。為了增強(qiáng)分子的單軸性能(分子的配向方向容易在特定方向上配向),特別優(yōu)選使用縱向單軸拉伸法,并且該方法的特征在于即使使用幾乎不會(huì)引起相位差值的材料也能得到大的相位差值。橫向單軸拉伸法使得可以輥式生產(chǎn)(roller production)具有相位差膜和附著的偏光片(其中相位差膜的慢軸和偏光片的吸收軸彼此垂直)的層積體,并且該方法的特征在于產(chǎn)率可以大大提高。
優(yōu)選聚合物膜的拉伸過程中拉伸爐內(nèi)的溫度(也稱為拉伸溫度)等于或高于聚合物膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),因?yàn)橄辔徊钪等菀自趯挾确较蛏暇鶆?,并且膜幾乎不?huì)結(jié)晶(變得有云花紋)。優(yōu)選拉伸溫度為Tg+1℃至Tg+30℃。更具體地說,拉伸溫度通常為110至200℃,更優(yōu)選120至180℃。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可以根據(jù)JIS K7121-1987通過差示掃描量熱法(DSC)來測(cè)定。
控制拉伸爐內(nèi)溫度的具體方法沒有特別限制,并且可以適當(dāng)?shù)剡x自使用以下設(shè)備的加熱方法或溫度控制方法熱空氣或冷空氣在其中循環(huán)的空氣循環(huán)式恒溫爐;使用微波、遠(yuǎn)紅外線等的加熱器;用于溫度調(diào)節(jié)的加熱輥;熱導(dǎo)管輥和加熱的金屬帶。
聚合物膜的拉伸過程中的拉伸比沒有特別限制,并且可以根據(jù)聚合物膜的組成、揮發(fā)組分或類似物的種類、揮發(fā)組分或類似物的殘留量、設(shè)計(jì)的相位差值等適當(dāng)?shù)卮_定。具體地說,優(yōu)選拉伸比為1.05倍至2.00倍。拉伸過程中的輸送速度沒有特別限制,但是考慮拉伸機(jī)的機(jī)械精度、穩(wěn)定性等,優(yōu)選0.5至20米/分鐘。
E.陽(yáng)極C板在本發(fā)明的說明書中,陽(yáng)極C板是指滿足折射率分布為nz>nx≈ny(這里,nx和ny分別代表慢軸方向和快軸方向的主面內(nèi)折射率,并且nz代表厚度方向的折射率)的正單軸相位差光學(xué)元件。正單軸相位差光學(xué)元件理想地在膜的法線方向上具有光軸。在本發(fā)明的說明書中,nx=ny不僅包括nx和ny完全相等的情況,也包括nx和ny基本相等的情況。本文所使用的短語(yǔ)“nx和ny基本相等”包括面內(nèi)相位差值(Re[590])小于或等于10nm的情況。
E-1.陽(yáng)極C板的光學(xué)性能優(yōu)選本發(fā)明所使用的陽(yáng)極C板的Re[590]為0至5nm,更優(yōu)選0至2nm。Re[590]在以上范圍內(nèi)可增大液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷取?br>
優(yōu)選本發(fā)明所使用的陽(yáng)極C板的Rth[590]為-200至-30nm,更優(yōu)選-180nm至-40nm,特別優(yōu)選-160nm至-50nm,最優(yōu)選-130nm至-70nm。Rth[590]在以上范圍內(nèi)可增大液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷取?br>
E-2.配置陽(yáng)極C板的方法參考圖1、2A和2B,陽(yáng)極C板40配置在陽(yáng)極A板和液晶單元10之間。根據(jù)目的,可以使用任何適合的方法作為將陽(yáng)極C板配置在陽(yáng)極A板30和液晶單元10之間的方法。優(yōu)選通過在陽(yáng)極C板40的兩側(cè)上提供粘合層或壓敏粘合層(未顯示)而將陽(yáng)極C板40粘合到陽(yáng)極A板30和液晶單元10上。這樣可以增大采用陽(yáng)極C板40的液晶顯示裝置的對(duì)比度。
粘合層或壓敏粘合層的厚度可以根據(jù)預(yù)期的用途、粘合強(qiáng)度等適當(dāng)?shù)卮_定。粘合層的厚度通常為0.1至50μm,優(yōu)選0.1至20μm,特別優(yōu)選0.1至10μm。壓敏粘合層的厚度通常為1至100μm,優(yōu)選5至80μm,特別優(yōu)選10至50μm。
任何適合的粘合劑或壓敏粘合劑可以用于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類聚合物、硅氧烷類聚合物、聚酯、聚氨酯、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)之類的聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的那些粘合劑或壓敏粘合劑,以上所列出的這些粘合劑或壓敏粘合劑可以適當(dāng)?shù)剡x擇和使用。特別是,在一個(gè)被粘物是用于液晶單元的基板(通常是,玻璃基板)的情況下,優(yōu)選使用壓敏粘合劑,因?yàn)楫?dāng)在偏光片的粘合過程中發(fā)生軸偏移時(shí),可以將偏光片剝離(也稱為重新加工)以重新利用該液晶單元。從優(yōu)異的光學(xué)透明性、適合的壓敏粘合性質(zhì)(例如濕潤(rùn)性、凝聚性和粘附性)和優(yōu)異的耐氣候性和耐熱性的角度來看,優(yōu)選使用含有丙烯酸類聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的丙烯酸類壓敏粘合劑作為用于將陽(yáng)極C板粘附到液晶單元10的表面的壓敏粘合劑。其具體例子包括含有丙烯酸類壓敏粘合劑作為壓敏粘合層的雙面光帶“SK-2057”(商品名,Soken化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社提供)。
在陽(yáng)極C板40的nx和ny完全相等的情況下,陽(yáng)極C板40顯示出不存在面內(nèi)雙折射,并且其慢軸無法被檢測(cè)到。因此,陽(yáng)極C板40可以與第一偏光片20的吸收軸、陽(yáng)極A板30的慢軸和液晶單元10中的液晶分子的配向方向無關(guān)而獨(dú)立地進(jìn)行配置。在陽(yáng)極C板40的nx和ny基本相等但是稍微不同的情況下,其慢軸可以被檢測(cè)到。在這種情況下,優(yōu)選將陽(yáng)極C板40配置為使其慢軸基本平行或垂直于第一偏光片20的吸收軸。在本發(fā)明的說明書中,短語(yǔ)“基本平行”包括陽(yáng)極C板40的慢軸和第一偏光片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°。短語(yǔ)“基本垂直”包括陽(yáng)極C板40的慢軸和第一偏光片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°。角度大大偏離上述范圍易于導(dǎo)致采用陽(yáng)極C板40的液晶顯示裝置的對(duì)比度降低。
E-3.陽(yáng)極C板的結(jié)構(gòu)陽(yáng)極C板的結(jié)構(gòu)(層積結(jié)構(gòu))沒有特別限制,只要滿足如以上E-1部分所述的光學(xué)性能。具體地說,陽(yáng)極C板可以是單層相位差膜,或者可以是兩個(gè)或多個(gè)相位差膜的層積體。為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,并且減少液晶面板的厚度,優(yōu)選陽(yáng)極C板是單層相位差膜。作為層積體的陽(yáng)極C板可以包括用于粘合兩個(gè)或多個(gè)相位差膜的粘合層、壓敏粘合層等。在作為層積體的陽(yáng)極C板包括兩個(gè)或多個(gè)相位差膜的情況下,這些相位差膜可以彼此相同或不同。下面將詳細(xì)描述相位差膜。
用作陽(yáng)極C板的相位差膜的Rth[590]可以根據(jù)所使用的相位差膜的數(shù)目適當(dāng)?shù)剡x擇。例如,在陽(yáng)極C板由單層相位差膜形成的情況下,優(yōu)選相位差膜的Rth[590]等于陽(yáng)極C板的Rth[590]。因此,優(yōu)選用于將陽(yáng)極C板層積在陽(yáng)極A板或液晶單元上的壓敏粘合層、粘合層等的相位差盡可能地小。此外,在陽(yáng)極C板是包括兩個(gè)或多個(gè)相位差膜的層積體的情況下,例如,優(yōu)選將該層積體設(shè)計(jì)為相位差膜的總Rth[590]等于陽(yáng)極C板的Rth[590]。具體地說,Rth[590]為-100nm的陽(yáng)極C板可以通過將Rth[590]各自為-50nm的兩個(gè)相位差膜層積在一起,或者通過將Rth[590]為+50nm的相位差膜和Rth[590]為-150nm的相位差膜層積在一起而得到。在這樣的情況下,將兩個(gè)相位差膜層積為使得其各自的慢軸彼此垂直,這樣能夠降低陽(yáng)極C板的面內(nèi)相位差值。為簡(jiǎn)單起見,本說明書描述了各采用少于或等于兩個(gè)相位差膜的情況,但是顯而易見地本發(fā)明可以適用于包括三個(gè)或更多個(gè)相位差膜的層積體。
在陽(yáng)極C板由單層相位差膜形成的情況下,優(yōu)選陽(yáng)極C板的總厚度為0.1至3μm,更優(yōu)選0.3至2μm,特別優(yōu)選0.5至2μm。在陽(yáng)極C板由兩個(gè)或多個(gè)相位差膜形成的情況下,優(yōu)選陽(yáng)極C板的總厚度為10至200μm,更優(yōu)選20至150μm,特別優(yōu)選30至120μm。
E-4.用于陽(yáng)極C板的相位差膜優(yōu)選用于陽(yáng)極C板的相位差膜是具有優(yōu)異的透明度、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、防水性等,并且?guī)缀醪粫?huì)由于畸變而引起光學(xué)不均勻的相位差膜。優(yōu)選該相位差膜是垂直配向的液晶組合物的硬化層或固化層。
在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“垂直配向”指的是液晶組合物中的液晶化合物平行于膜的法線方向均勻配向的狀態(tài)。術(shù)語(yǔ)“硬化層”是指通過使軟化的、熔融的或溶液態(tài)的液晶組合物冷卻并且硬化而得到的層。術(shù)語(yǔ)“固化層”是指通過熱、催化劑、光和/或輻照而將液晶組合物交聯(lián)成不溶并且不熔的、或者幾乎不溶和幾乎不熔的穩(wěn)定狀態(tài)而得到的層。注意,“固化層”包括從液晶組合物的硬化層得到的固化層。
在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“液晶組合物”是指具有液晶相并且顯示出液晶性的組合物。液晶相的具體例子包括向列型液晶相、近晶型液晶相和膽甾醇型液晶相。優(yōu)選本發(fā)明所使用的液晶組合物具有向列型液晶相,從而得到高度透明的相位差膜。液晶相從分子結(jié)構(gòu)中具有含有環(huán)狀單元等的液晶性基團(tuán)的液晶化合物發(fā)展而來。
將總固含量作為100,優(yōu)選液晶組合物中液晶化合物的含量為40至100(重量比),更優(yōu)選50至99(重量比),特別優(yōu)選70至98(重量比)。在不抑制本發(fā)明的效果的情況下,液晶組合物可以含有各種添加劑,例如均化劑、聚合引發(fā)劑、配向劑(aligner)、熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑和抗靜電劑。
液晶化合物的含有環(huán)狀單元等的液晶性基團(tuán)的例子包括聯(lián)苯基、苯甲酸苯酯基、苯基環(huán)己烷基、氧化偶氮苯基、偶氮甲堿(azomethine)基、偶氮苯基、苯基嘧啶基、聯(lián)苯乙炔基、苯甲酸聯(lián)苯酯基、雙環(huán)己烷基、環(huán)己基苯基和三聯(lián)苯基。環(huán)狀單元的末端可以帶有取代基,例如氰基、烷基、烷氧基或鹵基。其中,優(yōu)選所使用的含有環(huán)狀單元等的液晶性基團(tuán)具有聯(lián)苯基或苯甲酸苯酯。
優(yōu)選所使用的液晶化合物在分子的一部分中具有至少一個(gè)可聚合官能團(tuán)??删酆瞎倌軋F(tuán)的例子包括丙烯?;?、異丁烯酰基、環(huán)氧基和乙烯醚基。其中,優(yōu)選使用丙烯?;虍惗∠;4送?,優(yōu)選該液晶化合物在分子的一部分中具有兩個(gè)或多個(gè)可聚合官能團(tuán),從而通過由聚合反應(yīng)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)改進(jìn)耐久性。在分子的一部分中具有兩個(gè)可聚合官能團(tuán)的液晶化合物的具體例子包括“Paliocolor LC242”(商品名,BASF Aktiengesellschaft提供)。
更優(yōu)選用于陽(yáng)極C板的相位差膜包括含有JP 2002-174725A中所述的液晶化合物的液晶組合物,并且是通過使液晶組合物垂直配向而得到的硬化層或固化層。特別優(yōu)選用于陽(yáng)極C板的相位差膜包括含有由以下通式(6)所代表的液晶聚合物的液晶組合物,并且是通過使該液晶組合物垂直配向而得到的硬化層或固化層。最優(yōu)選用于陽(yáng)極C板的相位差膜包括含有由以下通式(6)所代表的液晶聚合物和在分子的一部分中具有至少一個(gè)可聚合官能團(tuán)的液晶化合物的液晶組合物,并且是通過使該液晶組合物垂直配向而得到的硬化層或固化層。這樣的液晶組合物能夠提供具有優(yōu)異的光學(xué)均勻性的高度透明的相位差膜。
在通式(6)中,h代表14至20的整數(shù)。當(dāng)m和n的和是100時(shí),m是50至70并且n是30至50。
獲得垂直配向的液晶組合物的方法的例子是包括將液晶組合物的熔融產(chǎn)品或溶液涂覆在經(jīng)受了配向處理的基板上的方法。其優(yōu)選例子包括,涉及將通過使液晶組合物溶解在溶劑中而制備的溶液(也稱為涂覆溶液)涂覆在經(jīng)受了配向處理的基板上的方法。這種方法能提供幾乎沒有液晶組合物的配向缺陷(也稱為向錯(cuò)(disclination))的相位差膜。
涂覆溶液可以通過使用市售的液晶組合物溶液來制備,或者可以通過向市售的含有液晶組合物的溶液中加入溶劑而制備?;蛘撸扛踩芤嚎梢酝ㄟ^以下方法制備將液晶組合物的固體內(nèi)容物溶解在各種溶劑中;或者根據(jù)需要向液晶化合物中加入各種添加劑并且加入溶劑以溶解添加劑。
涂覆溶液的總固含量隨溶解度、涂覆粘度、相對(duì)于基板的濕潤(rùn)性、涂覆后的厚度等而變化。然而,將溶劑作為100,固含量通常為2至100(重量比),更優(yōu)選10至50(重量比),特別優(yōu)選20至40(重量比)。其固含量在上述范圍內(nèi)能夠提供具有高度表面均勻性的相位差膜。
可以使用能夠均勻溶解液晶組合物以制備溶液的液體物質(zhì)作為溶劑。溶劑的例子包括非極性溶劑,例如苯或己烷;極性溶劑,例如水或醇。溶劑的進(jìn)一步的例子包括無機(jī)溶劑,例如水;和有機(jī)溶劑,例如醇、酮、醚、酯、脂肪烴和芳香烴、鹵代烴、酰胺和溶纖劑。優(yōu)選溶劑是至少一種選自環(huán)戊酮、環(huán)己酮、甲基異丁基酮、甲基乙基酮、甲苯、醋酸乙酯和四氫呋喃中的溶劑。這樣的溶劑在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)對(duì)基板產(chǎn)生例如腐蝕之類的負(fù)面影響,并且能夠充分溶解液晶組合物。
基板沒有特別限制,其可以使用的例子包括玻璃基板,例如玻璃片或石英基板;聚合物基板,例如塑料膜或塑料基板;金屬基板,例如鋁基板或鐵基板;無機(jī)基板,例如陶瓷基板;和半導(dǎo)體基板,例如硅晶片。特別優(yōu)選聚合物基板,因?yàn)槠渚哂袃?yōu)異的基板平滑性和與液晶組合物的濕潤(rùn)性,并且允許使用輥進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn),從而顯著地改進(jìn)了產(chǎn)率。
形成聚合物基板的材料的例子包括熱固性樹脂、紫外固化樹脂、熱塑性樹脂、熱塑性彈性體和生物降解塑料。其中,優(yōu)選使用熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可以是非晶聚合物或結(jié)晶聚合物。非晶聚合物具有優(yōu)異的透明度,因此其優(yōu)點(diǎn)在于相位差膜(陽(yáng)極C板)實(shí)際上可以無需從基板上剝離而用于液晶面板或類似物。相反,結(jié)晶聚合物具有優(yōu)異的剛性、強(qiáng)度和耐化學(xué)性,因此其優(yōu)點(diǎn)在于能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)相位差膜(陽(yáng)極C板)。最優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二酯用于聚合物基板,因?yàn)槠鋬?yōu)異的表面均勻性、強(qiáng)度、耐化學(xué)性和生產(chǎn)穩(wěn)定性。聚對(duì)苯二甲酸乙二酯基板通常在使垂直配向的液晶組合物硬化或固化后剝離。
根據(jù)液晶化合物的種類、用于基板的材料等,可以選擇任何適合的配向處理。其具體例子包括基板表面直接配向處理(A);基板表面間接配向處理(B);以及基板表面變形(deformation)配向處理(C)。在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“基板表面直接配向處理(A)”是指包括以下步驟的方法在基板表面上通過例如溶液涂覆(濕處理)或等離子聚合或?yàn)R射(干處理)之類的方法形成配向劑的薄層;并且利用配向劑和液晶化合物之間的相互作用在特定方向上調(diào)節(jié)液晶化合物的配向方向。術(shù)語(yǔ)“基板表面間接配向處理(B)”是指包括以下步驟的方法在基板表面涂覆預(yù)先溶解有配向劑的液晶組合物;并且利用配向劑從液晶組合物滲透并且在基板表面上吸附的現(xiàn)象以及利用配向劑和液晶化合物之間的相互作用在特定方向上調(diào)節(jié)液晶化合物的配向方向。術(shù)語(yǔ)“基板表面變形配向處理(C)”是指包括以下步驟的方法使基板表面變形以形成粗糙表面;并且利用粗糙表面和液晶化合物之間的相互作用在特定方向上調(diào)節(jié)液晶化合物的配向方向。其中,在本發(fā)明中優(yōu)選使用基板表面直接配向處理(A),因?yàn)檫@種處理具有優(yōu)異的液晶化合物的配向能力,從而提供具有優(yōu)異的光學(xué)均勻性的高度透明的相位差膜。
在基板表面上經(jīng)受溶液涂覆的配向劑的具體例子包括卵磷脂、硬脂酸、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基胺鹽酸化物、一元鉻羧化物配合物(例如肉豆蔻酸鉻配合物或全氟壬酸鉻配合物)和有機(jī)硅烷(例如硅烷偶聯(lián)劑或硅氧烷)。在基板表面上經(jīng)受等離子聚合的配向劑的具體例子包括全氟二甲基環(huán)己烷和四氟乙烯。在基板表面上經(jīng)受濺射的配向劑的具體例子是聚四氟乙烯。其中,特別優(yōu)選有機(jī)硅烷作為配向劑,因?yàn)槠鋬?yōu)異的可操作性、產(chǎn)品質(zhì)量和液晶化合物的配向能力。作為配向劑的有機(jī)硅烷的具體例子是含有四乙氧基甲硅烷作為主要組分的“Ethyl silicate(硅酸乙酯)”(商品名,COLCOAT公司提供)。
除上述方法之外,配向劑可以通過以下方法制備采用市售的配向劑,或者市售的含有配向劑的溶液或分散體;向市售的配向劑、或者市售的含有配向劑的溶液或分散體中加入溶劑;將配向劑的固體內(nèi)容物溶解或分散在各種溶劑中。
將涂覆溶液涂覆在基板表面上的方法沒有特別限制。例如,可以采用使用任何適合的涂料器的涂覆方法。涂料器的具體例子包括反轉(zhuǎn)輥式涂膠機(jī)、正旋轉(zhuǎn)輥式涂膠機(jī)、凹槽輥涂膠機(jī)、刮刀式涂膠機(jī)、棒式涂膠機(jī)、縫隙孔涂膠機(jī)、幕涂機(jī)、噴式涂膠機(jī)、氣刀涂膠機(jī)、吻涂機(jī)、浸涂機(jī)、液滴涂膠機(jī)、刮板式涂膠機(jī)、涂鑄機(jī)、噴涂機(jī)、旋轉(zhuǎn)涂膠機(jī)、擠涂機(jī)和熱熔涂膠機(jī)。其中,本發(fā)明所使用的涂料器的優(yōu)選例子包括反轉(zhuǎn)輥式涂膠機(jī)、正旋轉(zhuǎn)輥式涂膠機(jī)、凹槽輥涂膠機(jī)、棒式涂膠機(jī)、縫隙孔涂膠機(jī)、幕涂機(jī)、噴式涂膠機(jī)和旋轉(zhuǎn)涂膠機(jī)。采用上述涂膠機(jī)的涂覆方法可以提供具有優(yōu)異的表面均勻性和光學(xué)均勻性的非常薄的相位差膜。
根據(jù)所使用的液晶化合物的種類,可以采用使液晶組合物硬化和/或固化的方法作為使垂直配向的液晶組合物固定的方法。例如,在液晶組合物含有液晶聚合物作為液晶化合物的情況下,使含有液晶聚合物的熔融產(chǎn)物或溶液硬化,從而提供足以進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的機(jī)械強(qiáng)度。同時(shí),在液晶組合物含有液晶單體作為液晶化合物的情況下,液晶單體溶液的硬化不能提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度。在這種情況下,使用在分子的一部分中具有至少一個(gè)可聚合官能團(tuán)的可聚合液晶單體,用紫外光輻照,并且使其固化,從而提供足以進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的機(jī)械強(qiáng)度。
用于紫外光輻照的光源包括超高壓汞燈、閃光紫外燈、高壓汞燈、低壓汞燈、深紫外燈、氙氣燈、氙氣閃光燈和金屬鹵化物燈。從光源發(fā)出的紫外光可以是非偏振光或偏振光。
用于紫外輻照的光源的波長(zhǎng)可以根據(jù)本發(fā)明所使用的液晶化合物的可聚合官能團(tuán)的光吸收波長(zhǎng)范圍來確定,但是通常為210至380nm,優(yōu)選250至380nm。為了抑制液晶化合物的光分解反應(yīng),優(yōu)選將該光源的100至200nm的真空紫外區(qū)域通過濾光器等切掉。波長(zhǎng)在上述范圍內(nèi)使得液晶組合物得以通過交聯(lián)反應(yīng)而充分固化,并且固定液晶組合物的配向。
優(yōu)選紫外輻照量為100至1,500mJ/cm2,更優(yōu)選100至800mJ/cm2。紫外輻照量在上述范圍內(nèi)使得液晶組合物得以通過交聯(lián)反應(yīng)而充分固化,并且在基板上固定液晶組合物的配向。
在上述紫外輻照量下輻照設(shè)備內(nèi)的溫度(也稱為輻照溫度)沒有特別限制,但是優(yōu)選在使溫度保持在等于或低于本發(fā)明所使用的液晶組合物的液晶相-均質(zhì)相轉(zhuǎn)變溫度(Ti)下進(jìn)行輻照。優(yōu)選輻照溫度低于或等于Ti-5℃,更優(yōu)選低于或等于Ti-10℃。具體地說,優(yōu)選輻照溫度為15至90℃,更優(yōu)選15至60℃。輻照溫度在以上范圍內(nèi)可形成高度均勻的相位差膜。
液晶相-均質(zhì)相轉(zhuǎn)變溫度(Ti)可通過以下方式測(cè)定將本發(fā)明所使用的液晶組合物固定在兩個(gè)載玻片之間;將其整體放置在溫度控制器“LK-600PM”(商品名,日本Hightech株式會(huì)社制造);在加熱下用偏光顯微鏡對(duì)其整體進(jìn)行觀察,在該偏光顯微鏡中兩個(gè)偏光片被放置為正交Nicol排列;并且測(cè)量暗場(chǎng)代替光場(chǎng)出現(xiàn)時(shí)的溫度。
保持輻照溫度恒定的具體方法沒有特別限制,可以適當(dāng)?shù)剡x自使用以下設(shè)備的加熱方法或者溫度控制方法熱空氣或冷空氣在其中循環(huán)的空氣循環(huán)恒溫爐;使用微波、遠(yuǎn)紅外線等的加熱器;用于溫度調(diào)節(jié)的加熱輥;熱導(dǎo)管輥和加熱的金屬帶。
在本發(fā)明中,其上涂覆有涂覆溶液的基板可以在紫外輻照之前和/或之后經(jīng)受干燥處理。干燥處理過程中的溫度(干燥溫度)沒有特別限制,但是優(yōu)選在液晶組合物具有液晶相的溫度范圍內(nèi)。此外,優(yōu)選干燥溫度等于或低于基板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。優(yōu)選干燥溫度為50至130℃,更優(yōu)選80至100℃。溫度在上述范圍內(nèi)可以形成高度均勻的相位差膜。
干燥處理的時(shí)間(干燥時(shí)間)沒有特別限制,但是為獲得具有良好的光學(xué)均勻性的相位差膜,優(yōu)選10至20分鐘,更優(yōu)選1至15分鐘,最優(yōu)選2至10分鐘。
優(yōu)選用于陽(yáng)極C板的相位差膜的透光率在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量為大于或等于80%,更優(yōu)選大于或等于85%,特別優(yōu)選大于或等于90%。優(yōu)選陽(yáng)極C板具有相似的透光率。
優(yōu)選用于陽(yáng)極C板的相位差膜的厚度方向的雙折射(nx-nz)在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量為-0.20至-0.03,更優(yōu)選-0.15至-0.05,特別優(yōu)選-0.12至-0.05。厚度方向的雙折射在上述范圍內(nèi)可以提供幾乎沒有面內(nèi)相位差值的不均勻的薄的相位差膜。
根據(jù)目的或陽(yáng)極C板的層積結(jié)構(gòu),用于陽(yáng)極C板的相位差膜可以具有任何適合的厚度。在陽(yáng)極C板由單層相位差膜形成的情況下,相位差膜的厚度等于陽(yáng)極C板的總厚度。此外,在陽(yáng)極C板具有層積結(jié)構(gòu)的情況下,可以將各相位差膜的厚度設(shè)定為使得相位差膜的總厚度等于陽(yáng)極C板的優(yōu)選總厚度。相位差膜可以各自具有相同或不同的厚度。具體地說,優(yōu)選相位差膜的厚度為0.1到100μm,更優(yōu)選0.1到80μm,特別優(yōu)選0.1到50μm。相位差膜的厚度在上述范圍內(nèi)可提供具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和顯示均勻性的相位差膜。
F.各向同性光學(xué)元件參考圖1、2A和2B,各向同性光學(xué)元件50配置在液晶單元10和第二偏光片20′之間。這樣,各向同性光學(xué)元件充當(dāng)偏光片的液晶單元側(cè)上的保護(hù)層,并且防止偏光片損壞,從而長(zhǎng)期保持液晶面板的高顯示性能。
在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“各向同性光學(xué)元件”是指滿足折射率分布為nx=ny=nz(這里,nx和ny代表主面內(nèi)折射率,并且nz代表厚度方向的折射率)的光學(xué)元件。本發(fā)明的說明書不僅包括包括nx、ny和nz完全相等的情況,也包括nx、ny和nz基本相等的情況。這里所使用的短語(yǔ)“nx、ny和nz基本相等的情況”包括面內(nèi)相位差值(Re[590])小于或等于10nm并且厚度方向的相位差值(Rth[590])小于或等于10nm的情況。
F-1.各向同性光學(xué)元件的光學(xué)性能為增大液晶顯示裝置的正向?qū)Ρ榷群托毕驅(qū)Ρ榷?,?yōu)選本發(fā)明所使用的各向同性光學(xué)元件的Re[590]盡可能地小。優(yōu)選Re[590]小于或等于5nm,最優(yōu)選小于或等于3nm。
為增大液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷?,?yōu)選各向同性光學(xué)元件的Rth[590]盡可能小。優(yōu)選Rth[590]小于或等于7nm,最優(yōu)選小于或等于5nm。Rth[590]在上述范圍內(nèi)能夠消除Rth對(duì)液晶顯示裝置的顯示性能的負(fù)面影響。
F-2.配置各向同性光學(xué)元件的方法參考圖2A和2B,根據(jù)目的可以采用任何適合的方法作為將各向同性光學(xué)元件50配置在液晶單元10和第二偏光片20′之間的方法。優(yōu)選通過在各向同性光學(xué)元件50的兩側(cè)上提供粘合層或壓敏粘合層(未顯示)將各向同性光學(xué)元件50粘合到液晶單元10和第二偏光片20′上。這樣,可以增大采用各向同性光學(xué)元件50的液晶顯示裝置的對(duì)比度。
粘合層或壓敏粘合層的厚度可以根據(jù)預(yù)期的用途、粘合強(qiáng)度等適當(dāng)?shù)卮_定,通常為1至500μm,優(yōu)選5至200μm,特別優(yōu)選10至100μm 。
任何適合的粘合劑或壓敏粘合劑可用于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類聚合物、聚硅氧烷類聚合物、聚酯、聚氨酯、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)聚合物的那些粘合劑和壓敏粘合劑,以上所列出的可以適當(dāng)?shù)剡x擇和使用。特別是,在一個(gè)被粘物是用于液晶單元的基板(通常為玻璃基板)的情況下,優(yōu)選使用壓敏粘合劑,因?yàn)楫?dāng)在偏光片的粘合過程中發(fā)生軸偏移時(shí),可以將偏光片剝離(也稱為重新加工)以重新利用液晶單元。從優(yōu)異的光學(xué)透明性、適合的壓敏粘合性質(zhì)(例如濕潤(rùn)性、凝聚性和粘附性)以及優(yōu)異的耐氣候性和耐熱性的角度來看,優(yōu)選使用含有丙烯酸類聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的丙烯酸類壓敏粘合劑作為用于將各向同性光學(xué)元件50粘附到液晶單元10的表面的壓敏粘合劑。其具體例子包括含有丙烯酸類壓敏粘合劑作為壓敏粘合層的雙面光帶“SK-2057”(商品名,Soken化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社提供)。
在各向同性光學(xué)元件50的nx和ny完全相等的情況下,各向同性光學(xué)元件50顯示出不存在面內(nèi)雙折射,并且其慢軸未被檢測(cè)到。因此,各向同性光學(xué)元件50的配置可以與第二偏光片20′的吸收軸無關(guān)。在各向同性光學(xué)元件50的nx和ny基本相等但是稍微不同的情況下,其慢軸可以被檢測(cè)到。在這種情況下,優(yōu)選將各向同性光學(xué)元件50配置為使其慢軸基本平行或垂直于第二偏光片20′的吸收軸。在本發(fā)明的說明書中,短語(yǔ)“基本平行”包括各向同性光學(xué)元件50的慢軸和第二偏光片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°。短語(yǔ)“基本垂直”包括各向同性光學(xué)元件50的慢軸和第二偏光片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°。角度大大偏離上述范圍易于導(dǎo)致采用各向同性光學(xué)元件50的液晶顯示裝置的對(duì)比度降低。
F-3.各向同性光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)各向同性光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)(層積結(jié)構(gòu))沒有特別限制,只要滿足如上面F-1部分所述的光學(xué)性能。具體地說,各向同性光學(xué)元件可以是單層光學(xué)膜或兩個(gè)或多個(gè)光學(xué)膜的層積體。作為層積體的各向同性光學(xué)元件可以包括粘合層、壓敏粘合層等以粘附光學(xué)膜。光學(xué)膜可以是各向同性膜或相位差膜,只要該各向同性光學(xué)元件基本具有光學(xué)各向同性。在作為層積體的各向同性光學(xué)元件包括兩個(gè)相位差膜的情況下,優(yōu)選將相位差膜配置為使各自的慢軸彼此垂直,從而降低面內(nèi)相位差值。此外,優(yōu)選將厚度方向的相位差值的符號(hào)相反的相位差膜層積在一起,從而降低厚度方向的相位差值。
優(yōu)選各向同性光學(xué)元件的總厚度為10到200μm,更優(yōu)選15到150μm,特別優(yōu)選20到100μm。厚度在上述范圍內(nèi)可提供具有優(yōu)異光學(xué)均勻性的各向同性光學(xué)元件。
F-4.用于各向同性光學(xué)元件的相位差膜優(yōu)選用于各向同性光學(xué)元件的相位差膜是各向同性膜。在本發(fā)明的說明書中,術(shù)語(yǔ)“各向同性膜”是指光學(xué)性能在三維方向上的差異小并且基本不具有各向異性光學(xué)性能(例如雙折射)的膜。注意,短語(yǔ)“基本不具有各向異性光學(xué)性能”表明,各向同性包括在實(shí)際使用中輕微的雙折射不會(huì)對(duì)液晶顯示裝置的顯示性能造成負(fù)面影響的情況。
可以使用任何適合的方法作為獲得各向同性膜的方法。其具體例子包括擠出法、溶劑澆鑄法和吹脹法。優(yōu)選使用擠出法以形成各向同性膜。
形成各向同性膜的材料的例子包括通用塑料,例如聚乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯、聚氯乙烯、纖維素酯、聚苯乙烯、ABS樹脂、AS樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚偏二氯乙烯;通用工程塑料,例如聚酰胺、聚縮醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯;以及特級(jí)工程塑料,例如聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、多芳基化合物、液晶聚合物、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺和聚四氟乙烯。各向同性膜可以在適當(dāng)?shù)木酆衔锔男灾笫褂?。聚合物改性的例子包括共聚、接枝、交?lián)和在分子末端的改型以及立構(gòu)規(guī)整性改性。兩種或多種各向同性膜可以組合使用。
從優(yōu)異的透明度、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和防水性能、小的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值和與偏光片的優(yōu)異粘附性的角度來看,優(yōu)選所使用的形成各向同性膜的材料是含有至少一種選自聚降冰片烯、纖維素酯、異丁烯/N-甲基馬來酰亞胺共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂作為主要組分的聚合物膜。
由特別小的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值和幾乎不會(huì)發(fā)展的相位差值的角度來看,特別優(yōu)選使用通過乙烯和降冰片烯類單體的加成共聚而得到的聚降冰片烯。特別優(yōu)選使用D-4部分所述的聚降冰片烯,最優(yōu)選使用含有由以下通式(7)所代表的重復(fù)單元的聚降冰片烯。
在通式(7)中,R1至R4各自獨(dú)立地代表選自氫、鹵、具有1至5個(gè)碳原子的鹵代烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基、具有1至5個(gè)碳原子的烷氧基羰基、具有1至5個(gè)碳原子的烷基羰氧基及其取代衍生物的基團(tuán);并且n代表1或更大的整數(shù)。更優(yōu)選,R1至R4各自代表氫原子。
優(yōu)選用于各向同性光學(xué)元件的各向同性膜的透光率在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量為大于或等于80%,更優(yōu)選大于或等于85%,特別優(yōu)選大于或等于90%。優(yōu)選各向同性光學(xué)元件具有相似的透光率。
優(yōu)選各向同性膜的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值C[590](m2/N)為2.0×10-13至1.0×10-10,更優(yōu)選1.0×10-12至1.0×10-10,特別優(yōu)選1.0×10-12至2.0×10-11。光彈性系數(shù)的絕對(duì)值在以上范圍內(nèi)能夠提供具有優(yōu)異的顯示均勻性的液晶顯示裝置。
根據(jù)目的或各向同性光學(xué)元件的層積結(jié)構(gòu),各向同性膜可以具有任何適合的厚度。在各向同性光學(xué)元件由單層各向同性膜形成的情況下,各向同性膜的厚度等于各向同性光學(xué)元件的總厚度。此外,在各向同性光學(xué)元件具有層積結(jié)構(gòu)的情況下,可以將各個(gè)各向同性膜的厚度設(shè)定為使各向同性膜的總厚度等于各向同性光學(xué)元件的優(yōu)選總厚度。各向同性膜可能各自具有相同或不同的厚度。具體地說,優(yōu)選各向同性膜的厚度為10到100μm,更優(yōu)選10到80μm,特別優(yōu)選10到50μm。厚度在上述范圍內(nèi)可提供具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和顯示均勻性的各向同性膜。
G.液晶顯示裝置本發(fā)明的液晶面板可用于液晶顯示裝置,例如個(gè)人計(jì)算機(jī)、液晶電視、移動(dòng)電話或個(gè)人數(shù)字助理(PDA);或者圖像顯示裝置,例如有機(jī)電致發(fā)光顯示(有機(jī)EL)、投影儀、投影電視或等離子電視。特別是,本發(fā)明的液晶面板優(yōu)選用于液晶顯示裝置,特別優(yōu)選用于液晶電視。
圖3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。液晶顯示裝置200配置有液晶面板100;配置在液晶面板兩側(cè)的保護(hù)層60和60′;配置在保護(hù)層60和60′外側(cè)上的表面處理層70和70′;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、防反射處理、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′。使用具有偏光選擇層的偏光分離膜“D-BEF系列”(商品名,Sumitomo 3M公司提供)等作為亮度增強(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。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式,圖3所示的光學(xué)元件可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)模式或者液晶單元的應(yīng)用而部分省略或者由其它元件代替,只要得到了本發(fā)明的效果。
優(yōu)選配置有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置的對(duì)比度(YW/YB)在45°方位角和60°極角處為10至200,更優(yōu)選15至200,特別優(yōu)選40至200。
優(yōu)選配置有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置的色移(Δab值)在45°方位角和60°極角處為0.05至1.3,更優(yōu)選0.05至0.9,特別優(yōu)選0.05至0.6。
H.本發(fā)明的液晶面板的用途本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置的用途沒有特別限制,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,例如辦公自動(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)/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,本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置優(yōu)選用于大的液晶電視。使用本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置的液晶電視的屏幕尺寸優(yōu)選為寬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?!畬⑹褂孟旅娴膶?shí)施例和比較實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而,本發(fā)明不限于實(shí)施例。下面說明在實(shí)施例中使用的分析方法。
(1)測(cè)定單軸透光率和偏振度的方法單軸透光率和偏振度使用分光光度計(jì)“DOT-3”(商品名,MurakamiColor Research Laboratory制造)在23℃下測(cè)定。
(2)測(cè)量分子量的方法分子量使用聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)樣品通過凝膠滲透色譜法(GPC)進(jìn)行計(jì)算。具體地說,分子量使用以下設(shè)備和儀器在以下測(cè)量條件下進(jìn)行測(cè)定。
·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(cè)器RI·柱溫40℃·注射量20μl(3)測(cè)量厚度的方法小于10μm的厚度通過使用薄膜厚度分光光度計(jì)“Multichannelphotodetector MCPD-2000”(商品名,Otsuka電子株式會(huì)社制造)測(cè)量。大于或等于10μm的厚度使用數(shù)字千分尺“KC-351C型”(商品名,Anritsu株式會(huì)社制造)測(cè)量。
(4)測(cè)定相位差值的方法(Re,Rth)相位差值在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光,基于平行Nicol旋轉(zhuǎn)法,使用自動(dòng)雙折射分析儀“KOBRA-21ADH”(商品名,Oji科學(xué)儀器株式會(huì)社制造)進(jìn)行測(cè)量。還使用波長(zhǎng)為480nm的光進(jìn)行波長(zhǎng)色散性的測(cè)量。
(5)測(cè)量膜折射率的方法膜的折射率在23℃下使用波長(zhǎng)為589nm的光,使用阿貝折射儀“DR-M4”(商品名,Atago公司制造)測(cè)量折射率而測(cè)定。
(6)測(cè)量透光率的方法透光率在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光,使用紫外-可見光分光光度計(jì)“V-560”(商品名,JASCO株式會(huì)社制造)進(jìn)行測(cè)量。
(7)測(cè)量光彈性系數(shù)的方法使用橢圓偏光光譜儀“M-220”(商品名,JASCO株式會(huì)社制造)在應(yīng)力下測(cè)量尺寸為2cm×10cm的樣品中心處的相位差值(23℃/590nm波長(zhǎng)),同時(shí)固定樣品的兩端,并且由應(yīng)力和相位差值的函數(shù)的斜率計(jì)算光彈性系數(shù)。
(8)測(cè)定液晶顯示裝置的對(duì)比度的方法在23℃下使用以下方法、液晶單元和測(cè)量設(shè)備在暗室中進(jìn)行測(cè)量。在液晶顯示裝置上顯示白色圖像和黑色圖像,使用“EZ Contrast 160D”(商品名,ELDIM SA公司制造)在顯示屏的45°方位角和60°極角處測(cè)量XYZ顯示系統(tǒng)的Y值。從白色圖像的Y值(YW)和黑色圖像的Y值(YB)計(jì)算斜向?qū)Ρ榷取癥W/YB”。注意,45°的方位角指的是相對(duì)于面板較長(zhǎng)側(cè)在0°逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45°的方向。60°極角是指相對(duì)于液晶顯示屏的法線方向在0°傾斜60°的方向。
·液晶單元安裝在“KLV-17HR2”中的液晶單元(商品名,由Sony株式會(huì)社制造)·面板尺寸375mm×230mm(9)測(cè)定液晶顯示裝置色移的方法在液晶顯示裝置上顯示黑色圖像,使用“EZ Contrast 160D”(商品名,ELDIM SA公司制造)在所有方位方向(0°至360°)和60°極角處測(cè)量色調(diào)(a值和b值)。所有方位方向(0°至360°)和60°極角處的a值和b值的平均值分別由aave值和bave值表示,45°方位角和60°極角處的a值和b值分別由a45°值和b45°值表示。從以下表達(dá)式{(a45°-aave)2+(b45°-bave)2}1/2計(jì)算。注意,方位角45°指的是相對(duì)于面板的較長(zhǎng)側(cè)在0°逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45°的方向。60°極角是指相對(duì)于液晶顯示屏的法線方向在0°傾斜60°的方向。
陽(yáng)極A板的制備[參考實(shí)施例1]使用輥式拉伸機(jī)將市售的含有聚降冰片烯作為主要組分的聚合物膜“ARTON G”(商品名,厚度為100μm,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為171℃,重均分子量為130,000,JSR株式會(huì)社提供)在空氣循環(huán)恒溫爐中在175℃(距離膜的背面3cm處測(cè)量的溫度,溫度波動(dòng)為±1℃)下縱向單軸拉伸1.30倍,同時(shí)固定膜的縱向,從而制成相位差膜A。表1顯示了獲得的相位差膜A的性能。聚合物膜(拉伸前)的Re[590]為3nm,Rth[590]為7nm。
將含有聚碳酸酯作為主要組分并且在分子結(jié)構(gòu)中具有芴結(jié)構(gòu)的市售聚合物膜“Pureace WR”(商品名,厚度為78μm,Teijin公司提供)用作相位差膜B。表1顯示了相位差膜B的性能。
以與參考實(shí)施例1相同的方式制備相位差膜C,除了拉伸比從1.30倍改為1.38倍。表1顯示了所得到的相位差膜C的性能。
陽(yáng)極C板的制備[參考實(shí)施例4]使用凹槽輥涂膠機(jī),將硅酸乙酯溶液(乙酸乙酯和異丙醇的2wt%的混合溶液,COLCOAT公司提供)涂覆在市售的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯膜“S-27E”(商品名,厚度為75μm,Toray工業(yè)株式會(huì)社提供)上,并且將其整體在空氣循環(huán)恒溫爐中在130℃下(溫度波動(dòng)為±1℃)干燥1分鐘,從而制成具有玻璃聚合物膜的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯膜(厚度為0.1μm)。
將5重量份的由下式(8)所代表的液晶聚合物(重均分子量為5,000)、20重量份的具有苯甲酸苯酯基作為液晶性基團(tuán)并且在分子結(jié)構(gòu)中具有兩個(gè)可聚合官能團(tuán)的市售液晶化合物“Paliocolor LC242”(商品名,BASF Aktiengesellschaft提供)和1.25重量份的光聚合引發(fā)劑“IRGACURE 907”(商品名,Ciba特種化學(xué)品公司提供)混合,從而制得液晶組合物。將液晶組合物溶解在75重量份的環(huán)己酮中,從而制成涂覆溶液。使用棒式涂膠機(jī)將涂覆溶液涂覆在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯膜的玻璃聚合物膜上,并且在空氣循環(huán)恒溫爐中在80℃下(溫度波動(dòng)為±1℃)整體干燥2分鐘,然后冷卻到室溫(23℃),從而在基板上形成垂直配向的液晶組合物的硬化層。在空氣氣氛中用400mJ/cm2的紫外光(使用帶有金屬鹵化物燈作為光源的輻照設(shè)備,在365nm的波長(zhǎng)處測(cè)量)從其上涂覆有涂覆溶液的一側(cè)對(duì)由此形成的層進(jìn)行輻照,從而在基板上形成垂直配向的液晶組合物的固化層。將基板剝離,從而制成相位差膜D。表1顯示了相位差膜D的性能。
以與參考實(shí)施例4相同的方式制備相位差膜E,除了改變涂覆溶液的涂覆厚度。表1顯示了相位差膜E的性能。
以與參考實(shí)施例4相同的方式制備相位差膜F,除了改變涂覆溶液的涂覆厚度。表1顯示了相位差膜F的性能。
表1
各向同性光學(xué)元件的制備[參考實(shí)施例7]將通過乙烯和降冰片烯的加成共聚而得到的聚降冰片烯“TOPAS”(商品名,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為140℃,重均分子量為90,000,Ticona公司提供)球粒在100℃下干燥5小時(shí)。然后,采用40nmФ的單螺桿擠出機(jī)和400mm寬的T-模具在270℃下將所得到的物質(zhì)擠出,使用冷卻鼓將片狀的熔融樹脂冷卻,從而產(chǎn)生寬為大約600mm并且厚度為40μm的聚合物膜A。表2顯示了聚合物膜A的性能。
將20重量份的聚降冰片烯(商品名,JSR株式會(huì)社提供)溶解在80重量份的環(huán)戊酮(溶劑)中,從而制備溶液。將溶液涂覆到市售的纖維素酯膜“UZ-TAC”(商品名,厚度為40μm,F(xiàn)uji膠片株式會(huì)社提供)上,涂覆厚度為150μm,以便使纖維素酯膜膨脹。將所得到的產(chǎn)物在空氣循環(huán)恒溫爐中在140℃下(溫度波動(dòng)為±1℃)干燥3分鐘以蒸發(fā)溶劑,從而在纖維素酯膜上形成聚降冰片烯層。剝離聚降冰片烯層,而得到透明纖維素酯膜,作為聚合物膜B。表2顯示了聚合物膜B的性能。纖維素酯膜在膨脹前的Re[590]為2.2nm,Rth[590]為39.8nm。
使用擠出機(jī)將65重量份的異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物(N-甲基馬來酰亞胺的含量為50mol%,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為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(紫外吸收劑)成形為球粒。然后,將所得到的物質(zhì)在100℃下干燥5小時(shí),并且使用40nmФ的單螺桿擠出機(jī)和400mm寬的T-模具在270℃下將其擠出,使用冷卻鼓將片狀的熔融樹脂冷卻,從而產(chǎn)生寬度為大約600mm并且厚度為40μm的聚合物膜C。表2顯示了聚合物膜C的性能。
將市售的纖維素酯膜“UZ-TAC”(商品名,厚度為80μm,F(xiàn)uji膠片株式會(huì)社提供)直接用作聚合物膜D。表2顯示了聚合物膜D的性能。
表2
偏光片的制備[參考實(shí)施例11]使用輥式拉伸機(jī)將含有聚乙烯醇作為主要組分的聚合物膜“9P75R”(商品名,厚度為75μm,平均聚合度為2,400,皂化度為99.9mol%,Kuraray公司提供)單軸拉伸2.5倍,同時(shí)將該聚合物膜在保持在30℃±3℃并且含有碘和碘化鉀的著色浴中著色。接著,在保持在60℃±3℃并且含有硼酸和碘化鉀的水溶液中將該聚合物膜單軸拉伸到聚乙烯醇膜原長(zhǎng)度的6倍長(zhǎng)度,同時(shí)進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。將所得到的膜在空氣循環(huán)恒溫爐中在50℃±1℃下干燥30分鐘,從而得到各自的濕含量為26%、厚度為28μm、偏振度為99.9%并且單軸透光率為43.5%的偏光片P1和P2。
將液晶面板從配置有IPS模式液晶單元的市售液晶顯示裝置“KLV-17HR2”(Sony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,并且清洗液晶單元的玻璃表面(前后表面)。然后,使用丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為20μm),將參考實(shí)施例5中所制備的相位差膜E作為陽(yáng)極C板粘附在液晶單元的觀看側(cè)上的表面,使得相位差膜E的慢軸平行于(0°±0.2°)液晶單元的較長(zhǎng)側(cè)。接著,使用丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為10μm),將參考實(shí)施例2中所制備的相位差膜B作為陽(yáng)極A板粘附到相位差膜E的表面,使得相位差膜B的慢軸垂直于(90°±0.2°)液晶單元的較長(zhǎng)側(cè)。此外,使用丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為10μm),將參考實(shí)施例11中制備的偏光片P1作為第一偏光片粘附到相位差膜B的表面,使得偏光片P1的吸收軸平行于(0°±0.2°)液晶單元的較長(zhǎng)側(cè)。在這種情況下,相位差膜B的慢軸和偏光片P1的吸收軸彼此垂直(90°±0.4°)。
接著,使用丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為10μm),將參考實(shí)施例7中制得的聚合物膜作為各向同性光學(xué)元件粘附到液晶單元的背光側(cè)的表面,使的聚合物膜A的慢軸平行于(0°±0.2°)液晶單元的較短側(cè)。然后,使用丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為10μm),將參考實(shí)施例11中所制備的偏光片P2粘附到聚合物膜A的表面,使的偏光片2的吸收軸平行于(0°±0.2°)液晶單元的較短側(cè)。在這種情況下,偏光片P1的吸收軸和偏光片P2的吸收軸彼此垂直(90°±0.4°)。
由此制備的液晶面板是結(jié)構(gòu)與圖2A相似的O-模式的液晶面板。將液晶面板并入原來的液晶顯示裝置,并且將背光打開10分鐘,從而測(cè)定斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所得到的性能。
(實(shí)施例2)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板,除了用相位差膜A代替相位差膜B作為陽(yáng)極A板,從而測(cè)定斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所獲得的性能。
(實(shí)施例3)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板,除了用相位差膜C代替相位差膜B作為陽(yáng)極A板,從而測(cè)定斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所獲得的性能。
(實(shí)施例4)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板,除了用相位差膜D代替相位差膜E作為陽(yáng)極C板,從而測(cè)定斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所獲得的性能。
(實(shí)施例5)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板,除了用相位差膜F代替相位差膜E作為陽(yáng)極C板,從而測(cè)定斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所獲得的性能。
(實(shí)施例6)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板,除了用聚合物膜C代替聚合物膜A作為各向同性光學(xué)元件,從而測(cè)定斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所獲得的性能。
(對(duì)比實(shí)施例1)按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板,除了用參考實(shí)施例10中制備的聚合物膜D代替聚合物膜A作為各向同性光學(xué)元件,從而測(cè)定斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所獲得的性能。
(對(duì)比實(shí)施例2)按照與實(shí)施例1相同的方式,將液晶面板從配置有IPS模式液晶單元的市售液晶顯示裝置“KLV-17HR2”(Sony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,并且清洗液晶單元的玻璃表面(前后表面)。然后,使用丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為20μm),將參考實(shí)施例11中制得的偏光片P1作為第一偏光片粘附在液晶單元的觀看側(cè)上的表面,使偏光片P1的吸收軸平行于(0°±0.2°)液晶單元的較長(zhǎng)側(cè)。換句話說,沒有使用陽(yáng)極A板或者陽(yáng)極C板。
接著,使用丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為10μm),將參考實(shí)施例7中制備的聚合物膜A作為各向同性光學(xué)元件粘附到液晶單元的背光側(cè)的表面,使聚合物膜A的慢軸平行于(0°±0.2°)液晶單元的較短側(cè)。然后,使用丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為10μm),將參考實(shí)施例11中制備的偏光片P2作為第二偏光片粘附到聚合物膜A的表面,使偏光片P2的吸收軸平行于(0°±0.2°)液晶單元的較短側(cè)。在這種情況下,偏光片P1的吸收軸和偏光片P2的吸收軸彼此垂直(90°±0.4°)。
按照與實(shí)施例1相同的方式測(cè)定配置有由此制備的液晶面板的液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所得的性能。
按照與實(shí)施例1相同的方法制備液晶面板,除了將相位差膜E和相位差膜B粘附到液晶單元的觀看側(cè)的表面的順序顛倒(也就是說,將相位差膜B配置在液晶單元和相位差膜E之間),從而測(cè)定斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏?。?顯示了所得的性能。
表3
如實(shí)施例1到6的每一個(gè)所示,如圖2A和2B所示配置有陽(yáng)極A板、陽(yáng)極C板和各向同性光學(xué)元件的液晶面板提供了一種具有大的斜向?qū)Ρ榷群托〉男毕蛏频囊壕э@示裝置。實(shí)施例1至3的結(jié)果表明,最優(yōu)選陽(yáng)極A板的Re[590]為大約140nm。此外,實(shí)施例1、4和5的結(jié)果表明,最優(yōu)選陽(yáng)極C板的Rth[590]為大約-100nm。同時(shí),對(duì)比實(shí)施例1提供了一種采用聚合物膜D代替聚合物膜A作為各向同性光學(xué)元件的液晶面板,迄今為止聚合物膜D被用作偏光片的保護(hù)層。這種液晶面板僅僅提供了具有小的斜向?qū)Ρ榷群痛蟮男毕蛏频囊壕э@示裝置。類似地,不采用陽(yáng)極A板和陽(yáng)極C板的對(duì)比實(shí)施例2的液晶面板僅僅提供具有小的斜向?qū)Ρ榷群痛蟮男毕蛏频囊壕э@示裝置。對(duì)比實(shí)施例3的液晶面板具有配置順序與實(shí)施例1的液晶面板相反的陽(yáng)極A板和陽(yáng)極C板,其僅提供具有小的斜向?qū)Ρ榷群痛蟮男毕蛏频囊壕э@示裝置。
如上所述,本發(fā)明的液晶面板能增大斜向?qū)Ρ榷炔⑶覝p少斜向色移,因此對(duì)于改進(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(duì)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它的變化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一側(cè)上的第一偏光片;配置在所述液晶單元另一側(cè)上的第二偏光片;配置在所述液晶單元和所述第一偏光片之間的陽(yáng)極A板和陽(yáng)極C板;和配置在所述液晶單元和所述第二偏光片之間的各向同性光學(xué)元件,其中所述陽(yáng)極A板配置在所述第一偏光片和所述陽(yáng)極C板之間。
2.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沒有電場(chǎng)存在下均勻配向的液晶分子的液晶層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶面板,其中所述液晶層的折射率分布為nx>ny=nz。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶面板,其中所述液晶單元包括IPS模式、FFS模式和FLC模式中的一種。
5.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平行于所述第二偏光片的吸收軸方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶面板,其中所述液晶單元的初始配向方向基本平行于配置在所述液晶單元的背光側(cè)上的偏光片的吸收軸方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶面板,其中所述液晶單元的初始配向方向基本垂直于配置在所述液晶單元的背光側(cè)上的偏光片的吸收軸方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板,其中所述陽(yáng)極A板的慢軸基本垂直于所述第一偏光片的吸收軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板,其中所述陽(yáng)極A板的面內(nèi)相位差值(Re[590])在23℃下使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量為70至200nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶面板,其中所述陽(yáng)極A板的Re[590]和Rth[590]之間的差的絕對(duì)值,即|Rth[590]-Re[590]|為0至5nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板,其中所述陽(yáng)極A板的Re[480]/Re[590]為0.8至1.2。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板,其中所述陽(yáng)極A板包括含有聚降冰片烯和聚碳酸之一作為主要組分的聚合物膜的拉伸膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶面板,其中所述聚合物膜的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值C[590](m2/N)為2.0×10-13至1.0×10-10。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板,其中所述陽(yáng)極C板的厚度方向的相位差值(Rth[590])在23℃下通過使用波長(zhǎng)為590nm的光測(cè)量為-200至-30nm。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶面板,其中所述陽(yáng)極C板的Re[590]為0至5nm。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板,其中所述陽(yáng)極C板包括垂直配向的液晶組合物的硬化層和固化層之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板,其中所述各向同性光學(xué)元件包括含有至少一種選自聚降冰片烯、纖維素酯、異丁烯/N-甲基馬來酰亞胺共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂作為主要組分的聚合物膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的液晶面板,其中所述聚合物膜的光彈性系數(shù)的絕對(duì)值C[590](m2/N)為2.0×10-13至1.0×10-10。
19.一種包含根據(jù)權(quán)利要求1所述液晶面板的液晶電視。
20.一種包含根據(jù)權(quán)利要求1所述液晶面板的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶面板,包括液晶單元、配置在液晶單元一側(cè)上的第一偏光片、配置在液晶單元另一側(cè)上的第二偏光片、配置在液晶單元和第一偏光片之間的陽(yáng)極A板和陽(yáng)極C板以及配置在液晶單元和第二偏光片之間的各向同性光學(xué)元件,其中陽(yáng)極A板配置在第一偏光片和陽(yáng)極C板之間。
文檔編號(hào)G09F9/00GK1797116SQ200510134558
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者中田美惠, 矢野周治, 小石直樹, 小林顯太郎 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社