CN100432784C - 液晶面板和液晶显示装置 - Google Patents

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CN100432784C CNB2005101318972A CN200510131897A CN100432784C CN 100432784 C CN100432784 C CN 100432784C CN B2005101318972 A CNB2005101318972 A CN B2005101318972A CN 200510131897 A CN200510131897 A CN 200510131897A CN 100432784 C CN100432784 C CN 100432784C
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Abstract

提供一种具有改进的斜向对比度和改进的斜向色移的液晶面板。此外,提供具有优异的显示均匀性的液晶面板。本发明的液晶面板包括:液晶单元;配置在液晶单元一侧上的第一偏光片;配置在液晶单元另一侧上的第二偏光片;配置在第一偏光片和液晶单元之间的第一光学元件和第二光学元件;以及配置在第二偏光片和液晶单元之间的第三光学元件,其中:第一光学元件基本上具有光学负单轴性能;第二光学元件满足下列表达式(1)和(2),并配置在第一光学元件和液晶单元之间;第三光学元件基本上具有光学各向同性。130nm≤Re[590]≤250nm …(1)0nm<Rth[590]<Re[590] …(2)。

Description

液晶面板和液晶显示装置
本申请基于U.S.C.35第119部分,要求2004年12月20日提交的日本专利申请第2004-367040号和2005年6月29日提交的日本专利申请第2005-190515号的优先权,在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种具有液晶单元、偏光片和光学元件的液晶面板。进一步,本发明涉及均使用该液晶面板的液晶电视和液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置由于其诸如薄、轻以及功耗低等性能而引起关注,并且广泛应用于:便携式设备,例如移动电话和手表;办公自动化(OA)设备,例如个人计算机监视器、膝上型个人计算机;以及家用电器,例如摄像机和液晶电视。由于技术的革新,已经克服了液晶显示装置的显示性能随着观看屏幕的角度的改变而变化以及液晶显示装置不能在高温和极低温度下工作的缺陷,使液晶显示装置得到广泛应用。然而,广泛的应用根据用途要求不同的性能。例如,传统的液晶显示装置仅具有在斜向的白色/黑色显示之间的对比度约为10的视角性能。这个定义来自黑色墨水印刷在报纸、杂志等的白纸上的对比度。然而,由于有多人同时观看显示屏,因此用于大型固定电视的液晶显示装置,要求从不同视角观看都能良好显示。即,例如白色/黑色显示之间的对比度必须为20或更大。一个人在不移动的情况下观看大型显示幕的四个角与一个人从不同的视角方向观看屏幕可比。因此,液晶面板在整个屏幕上均匀显示而没有显示不均匀性这点很重要。
配置有液晶单元的液晶显示装置(例如电视)通常使用面内切换模式(IPS)作为驱动模式。IPS模式的特点在于,在没有电场的情况下均匀配向的液晶分子受水平电场驱动以提供显示清晰的色彩。但是,传统的配置IPS模式液晶单元的液晶显示装置的问题在于显示性能的恶化,例如:降低的斜向对比度;以及取决于视角的图像色彩的改变(也称作斜向色移)。
为了解决这个问题,公开了涉及使用折射率分布为nx>nz>ny(其中,nx、ny和nz分别代表膜在慢轴方向、快轴方向和厚度方向的折射率)的λ/2板以改进斜向显示性能的技术(例如,JP 11-305217A)。然而,所公开的技术在斜向对比度和斜向色移方面提供的改进并不充分,因此需要进一步改进显示性能。
迄今为止,例如聚碳酸酯类树脂、多芳基化合物类树脂或聚酯类树脂的芳香族聚合物膜已用作显示折射率分布为nx>nz>ny的λ/2板(例如,JP 04-305602A或JP 05-157911A)。然而,芳香族聚合物膜的光弹性系数大,并且其相位差值可能容易因应力而改变。因此,芳香族聚合物膜的问题在于如下所述的显示均匀性下降。在附着在液晶单元和偏光片之间的芳香族聚合物膜暴露于高温的情况下,相位差值可能因偏光片的收缩应力而背离设计值。此外,由于背光的热所产生的不均匀应力可能导致相位差值的不均匀。
同时,含有例如环烯类树脂膜的脂肪族树脂膜作为主要组分的聚合物膜具有的光弹性系数小。然而,这种膜几乎不会引起相位差,期望的相位差值不能够通过如同在芳香族聚合物膜中那样以低拉伸比,或者甚至高拉伸比拉伸而获得。以高拉伸比拉伸引起膜破裂的问题。因此,虽然通过传统技术(JP 2001-215332 A)已经得到了光弹性系数小且nx≥ny≥nz的脂肪族树脂膜的相位差膜,但是迄今为止还没有获得具有nx>nz>ny关系的相位差膜。
发明内容
根据本发明的一个实施方式的液晶面板包括:液晶单元;配置在液晶单元一侧上的第一偏光片;配置在液晶单元另一侧上的第二偏光片;配置在第一偏光片和液晶单元之间的第一光学元件和第二光学元件;以及配置在第二偏光片和液晶单元之间的第三光学元件,其中:第一光学元件基本上具有光学负单轴性能;第二光学元件满足下列表达式(1)和(2),并且配置在第一光学元件和液晶单元之间;并且第三光学元件基本上具有光学各向同性:
130nm≤Re[590]≤250nm    …(1)
0nm<Rth[590]<Re[590]   …(2)
(在表达式(1)和(2)中,Re[590]和Rth[590]分别代表在23℃下,通过使用波长为590nm的光所测定的面内相位差值和厚度方向的相位差值)。
在本发明的一个实施方式中,液晶单元包括含有在不存在电场的情况下均匀配向的液晶分子的液晶层。
在本发明的另一个实施方式中,液晶层的折射率分布为nx>ny=nz。
在本发明的又一个实施方式中,液晶层包括IPS模式、FFS模式、或FLC模式。
在本发明的又一个实施方式中,液晶单元的初始配向方向基本上平行于第二偏光片的吸收轴方向。
在本发明的又一个实施方式中,液晶单元的初始配向方向基本上平行于配置在液晶单元背光侧的偏光片的吸收轴方向。或者,液晶单元的初始配向方向基本上垂直于配置在液晶单元背光侧的偏光片的吸收轴方向。
在本发明的又一个实施方式中,第一光学元件的厚度(d1)和第二光学元件的厚度(d2)之和(d1+d2),与第三光学元件的厚度(d3)之间的差(Δd=d1+d2-d3)的绝对值为120μm或更小。
在本发明的又一个实施方式中,第一光学元件的Rth[590]为10nm到100nm。
在本发明的又一个实施方式中,第一光学元件包括含有纤维素酯作为主要组分的聚合物膜。
在本发明的又一个实施方式中,第二光学元件的慢轴基本平行或垂直于第一偏光片的吸收轴。
在本发明的又一个实施方式中,第二光学元件的波长色散性为0.8至1.2。
在本发明的又一个实施方式中,第二光学元件的折射率分布为nx>nz>ny。
在本发明的又一个实施方式中,第二光学元件包括含有降冰片烯类树脂的聚合物膜的拉伸膜。
在本发明的又一个实施方式中,第二光学元件包括含有通过降冰片烯基单体的开环聚合物和/或开环共聚物氢化而得到的树脂的聚合物膜的拉伸膜。
在本发明的又一个实施方式中,第三光学元件包括含有至少一种选自纤维素酯、降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而获得的环烯类树脂、降冰片烯类单体和α-烯烃单体的加成共聚物以及马来酰亚胺类单体和烯烃单体的加成共聚物的树脂作为主要组分的聚合物膜。
根据本发明的另一个方面,提供一种液晶电视。该液晶电视包括上述液晶面板。
根据本发明的又一个方面,提供一种液晶显示装置。该液晶显示装置包括上述液晶面板。
在本发明的一个实施方式中,液晶显示装置在45°的方位角和0°至78°的极角的最大对比度为600或更大,以及最小对比度为60或更大。
在本发明的另一个实施方式中,液晶显示装置在45°的方位角和60°的极角的色移为0.1至1.0。
在本发明的液晶面板中,特定的元件(典型地,相位差膜)以特定的位置关系进行配置,从而能够改进液晶显示装置的显示性能。具体地说,将基本上具有光学负单轴性能的第一光学元件,以及满足下列表达式(1)和(2)的第二光学元件配置在一侧上的偏光片(在一个实施方式中,为观看者侧)和液晶单元(第二光学元件配置在第一光学元件和液晶单元之间)之间。此外,基本上具有光学各向同性的第三光学元件配置在另一侧上的偏光片(在一个实施方式中,背光侧)和液晶单元之间。这样,可以增加斜向对比度,并且能够减少斜向色移。
130nm≤Re[590]≤250nm  …(1)
0nm<Rth[590]<Re[590] …(2)
特别地,这种配置方式在配备有包括液晶层的液晶单元的液晶显示装置中效果显著,该液晶液晶层含有在不存在电场的情况下均匀配向的液晶分子。
此外,根据本发明的优选实施方式,将具有预定收缩比的收缩性薄膜附着到作为第二光学元件含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物和/或开环共聚物氢化而得到的树脂的聚合物膜的每侧,并整体进行拉伸,从而切实可行地提供光弹性系数小、具有nx>nz>ny的关系、并且满足表达式(1)和(2)的相位差膜(第二光学元件)。迄今为止,还没有得到光弹性系数小并且具有nx>nz>ny关系的相位差膜。本发明的第二光学元件包括含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物和/或开环共聚物氢化而获得的树脂的聚合物膜的拉伸膜,并且具有小的光弹性系数,从而防止由于偏光片的收缩应力或液晶面板的背光的热而导致的相位差值的不均匀。结果,能够得到具有在整个液晶面板上具有均匀显示性能的优异的显示均匀性的液晶显示装置。本发明的一个显著的成就在于切实可行地制作出了光弹性系数小并且具有nx>nz>ny关系的相位差膜。
此外,根据本发明的优选实施方式,将第一光学元件的厚度和第二光学元件的厚度的总和,与第三光学元件的厚度之间的差值的绝对值调整到120μm或更小,从而提供了具有较好的显示均匀性的液晶显示装置。迄今为止,已知使用具有小的光弹性系数的光学膜防止由于光学膜的扭曲而造成的不均匀,但是整个液晶面板的显示性能几乎没有改进。通过在液晶面板的特定位置配置具有特定光学性能的光学元件并且通过选择光学元件的材料和厚度发现能够显著提高液晶显示装置的显示均匀性,通过实际生产这种液晶显示装置首次得到,并且获得了意料不到的效果。
附图说明
图1是根据本发明的优选实施方式的液晶面板的截面示意图。
图2A是图1采用O-模式的液晶面板的透视示意图,图2B是采用E-模式的液晶面板的透视示意图。
图3是显示本发明中使用的偏光片的典型制作过程的原理示意图。
图4是显示用于第二光学元件的相位差膜的典型制作过程的原理示意图。
图5是根据本发明优选的实施方式的液晶显示装置的截面示意图。
图6是显示根据本发明实施例1的液晶面板的显示不均匀性的测量结果的照片。
图7是显示根据本发明实施例2的液晶面板的显示不均匀性的测量结果的照片。
图8是显示根据本发明对比实施例1的液晶面板的显示不均匀性的测量结果的照片。
图9是显示实施例4和对比实施例3的液晶面板之间的对比度的测量结果图。
图10是显示实施例4和对比实施例3的液晶面板之间的Δu′v′值的测量结果图。
图11是对比实施例3中使用的液晶面板的透视示意图。
具体实施方式
A.整个液晶面板的概述
图1是根据本发明的优选实施方式的液晶面板的截面示意图。图2A是采用O-模式的液晶面板的透视示意图,图2B是采用E-模式的液晶面板的透视示意图。注意,为清楚起见,图1、2A和2B中各构件的长、宽和厚的比例与实际构件不同。液晶面板100配有:包括液晶层的液晶单元10;配置在液晶单元10一侧(图2A的观看侧)上的第一偏光片21;配置在液晶单元10的另一侧(图2A中的背光侧)上的第二偏光片22;配置在第一偏光片21和液晶单元10之间的第一光学元件30和第二光学元件40;以及配置在第二偏光片22和液晶单元10之间的第三光学元件50。在实际应用中,可以在第一偏光片21和第二偏光片22的外侧上配置任何适合的保护层(未显示)。图2A显示第一偏光片21的吸收轴和第二光学元件40的慢轴彼此垂直的情况。然而,第一偏光片21的吸收轴和第二光学元件40的慢轴可以彼此平行。图2B显示了第一偏光片21的吸收轴和第二光学元件40的慢轴彼此平行的情况。然而,第一偏光片21的吸收轴和第二光学元件40的慢轴可以彼此垂直。第一光学元件30基本上具有光学负单轴性能。第二光学元件40满足下列表达式(1)和(2),并且配置在第一光学元件30和液晶单元10之间:
130nm≤Re[590]≤250nm  …(1)
0nm<Rth[590]<Re[590] …(2)
(在表达式(1)和(2)中,Re[590]和Rth[590]分别代表在23℃下使用波长为590nm的光测量的膜的面内相位差值和厚度方向的相位差值)。而且,第三光学元件50基本上具有光学各向同性。分别将这些特定的光学元件层积在液晶单元上,从而容许优异的光学补偿,并且得到了斜向对比度大而斜向色移小的液晶显示装置。
优选将第二偏光片22(即与第三光学元件50邻近的偏光片)配置为使其吸收轴基本上平行于液晶单元10的初始配向方向。优选将第一偏光片21配置为使其吸收轴基本上垂直于液晶单元10的初始配向方向。
本发明的液晶面板可以是所谓O-模式的或者是所谓E-模式的。术语“O-模式的液晶面板”指的是其中配置在液晶单元背光侧的偏光片的吸收轴与液晶单元的初始配向方向彼此平行的液晶面板。术语“E-模式的液晶面板”指的是其中配置在液晶单元背光侧的偏光片的吸收轴与液晶单元的初始配向方向彼此垂直的液晶面板。在如图2A所示的O-模式的液晶面板中,第一偏光片21、第一光学元件30和第二光学元件40优选配置在液晶单元10的观看侧,第三光学元件50和第二偏光片22优选配置在液晶单元10的背光侧。在如图2B所示的E-模式的液晶面板中,第一偏光片21、第一光学元件30和第二光学元件40优选配置在液晶面板10的背光侧,并且第三光学元件50和第二偏光片22优选配置在液晶单元10的观看侧。在本发明中,优选如图2A所示的O-模式的液晶面板,因为O-模式的配置能够实现更好的光学补偿。具体地说,在O-模式的配置中,将包括相位差膜的第一和第二光学元件配置在远离背光的一侧,并因此几乎不会受到由于背光的热所引起的负面影响,从而提供了具有很少显示不均匀的液晶显示装置。
第一光学元件30的厚度(d1)和第二光学元件40的厚度(d2)的厚度之和(d1+d2),与第三光学元件50的厚度(d3)之间的差(Δd=d1+d2-d3)的绝对值优选为120μm或更小,更优选80μm或更小,特别优选60μm或更小。差的绝对值在上述范围内能够防止由于液晶面板的背光的热导致的相位差值的不均匀,并且能够提供具有优异显示均匀性的液晶显示装置。
本发明的液晶面板不局限于上述实施方式,并且也可以在图1所示的构件之间配置其它构件(例如各向同性光学粘合剂和各向同性膜)。下面将对本发明的液晶面板的构件作详细描述。
B.液晶单元
参照图1,在本发明的液晶面板中使用的液晶单元10装备有:一对基板11和11′;和作为显示介质配置在基板11和11之间的液晶层12。一个基板(滤色片基板)11配有滤色片和黑色矩阵(均未显示)。另一个基板(有效矩阵基板)11′配有:用于控制液晶的电光性能的开关元件(典型为TFT,未显示);用于为开关元件提供门信号的扫描线(未显示)和用于为其提供源信号的信号线(未显示);以及像素电极和对电极(两者均未显示)。滤色片也可以配备在主动矩阵基板11′中。基板11和11′之间的距离(单元间隙)通过隔离物(未显示)来控制。例如将由聚酰亚胺形成的配向膜(未显示)提供在与液晶层12相接触的每个基板11和11′的一侧上。
优选液晶层12含有在不存在电场的情况下均匀配向的液晶。该液晶层(最终成为液晶单元)的折射率分布通常为nx>ny=nz(其中,nx、ny和nz分别代表膜的慢轴方向、快轴方向和厚度方向的折射率)。在本发明的说明书中,ny=nz不仅包括ny和nz完全相等的情况,也包括ny和nz基本上相等的情况。此外,短语“液晶单元的初始配向方向”指的是在不存在电场的情况下通过液晶层中的向列型液晶分子的配向提供液晶层的最大面内折射率的方向。使用显示出这样的折射率分布的液晶层的驱动模式的典型例子包括:面内切换(IPS)模式;边缘场切换(FFS)模式;以及铁电液晶(FLC)模式。用于那些驱动模式的液晶的具体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,近晶型液晶用于FLC模式。
在IPS模式中,在没有电场的情况下均匀配向的向列型液晶例如通过利用电控双折射(ECB)效应在各自由金属形成的对电极和像素电极之间产生的平行于基板的电场(也称为水平电场)中响应。具体地说,如“Monthly Display July”(第83至88页,Techno Times公司出版,1997)或者“Ekisho vol.2,No.4”(第303至316页,Japanese Liquid CrystalSociety出版,1998)所述,正常的黑色模式在不存在电场的情况下通过以下方式提供完全的黑色显示:在不施加电场的情况下,调节使液晶单元的配向方向与一个偏光片的吸收轴方向一致;并在液晶单元上下配置偏光板使彼此垂直。在施加电场的情况下,液晶分子旋转同时保持与基板平行,从而根据旋转角得到透射率。IPS模式包括采用V-形电极、Z形电极等的超面内切换(S-IPS)模式和高级超面内切换(AS-IPS)模式。市售的IPS模式的液晶显示装置的例子包括:20英寸宽的液晶电视“Wooo”(商品名,Hitachi,Ltd.制造)、19英寸液晶显示器“ProLiteE481S-1”(商品名,Iiyama Corporation制造)和17英寸TFT液晶显示器“FlexScan L565”(商品名,Eizo Nanao Corporation制造)。
在FFS模式中,在没有电场的情况下均匀配向的向列型液晶例如通过利用电控双折射(ECB)效应在各自由透明导体形成的对电极和像素电极之间产生的平行于基板的电场(也称为水平电场)中响应。FFS模式中的水平电场称为边缘电场,其可以通过将各自由透明导体形成的对电极和像素电极之间的距离设定为比单元间隙窄而产生。具体地说,如“Society for Information Display(SID)2001Digest”(第484至487页)或者JP 2002-031812 A所述,正常的黑色模式在不存在电场的情况下通过以下方式提供完全的黑色显示:在不施加电场的情况下调节使液晶单元的配向方向与一个偏光片的吸收轴同向;并且在液晶单元的上下配置偏光板使彼此垂直。在施加电场的情况下,液晶分子旋转同时保持与基板平行,从而根据旋转角得到透射率。FFS模式包括使用V形电极、Z形电极等的高级边缘场切换(A-FFS)模式或超边缘场切换(U-FFS)模式。市售的FFS模式的液晶显示装置的例子包括Tablet PC“M1400”(商品名,Motion Computing公司制造)。
FLC模式利用例如封闭在各自具有大约1到2μm厚度的电极基板之间的铁电手性近晶型液晶的性能,从而显示两种稳定的分子配向状态。具体地说,铁电手性近晶型液晶分子在平行于基板的面内旋转并且由于施加电压而响应。FLC模式能够基于IPS模式和FFS模式的相同原理而提供黑色和白色显示。FLC模式具有这样的特点即响应速度比其它驱动模式的高。在本发明的说明书中,FLC模式包括:表面稳定的铁电液晶(SS-FLC)模式;反铁电液晶(AFLC)模式;聚合物稳定的铁电液晶(PS-FLC)模式;和V-形开关铁电液晶(V-FLC)模式。
均匀配向的向列型液晶由于经受配向处理的基板和向列型液晶分子之间的相互作用而获得,其中向列型液晶分子的配向矢量平行于基板面并且均匀配向。在本发明的说明书中,均匀配向包括配向矢量稍微倾斜于基板面的情况,即,向列型液晶分子预倾的情况。在向列型液晶预倾的情况中,为了保持大的对比度并获得良好的显示性能,预倾角优选为20°或更小。
根据目的任意适合的向列型液晶可以用作向列型液晶。向列型液晶可以具有正介电各向异性或者负介电各向异性。具有正介电各向异性的向列型液晶的具体例子包括“ZLI-4535”(商品名,日本Merck公司制造)。具有负介电各向异性的向列型液晶的具体例子包括“ZLI-2806”(商品名,日本Merck公司制造)。寻常折射率(no)和非寻常折射率(ne)之间的差值,即,双折射率(ΔnLC)可以根据液晶的响应速度、透射率等适当地设定。然而,通常双折射率优选为0.05至0.30。
根据目的任意适合的近晶型液晶可以用作近晶型液晶。优选使用的近晶型液晶在分子结构部分中具有不对称的碳原子并且显示铁电性能(也称为铁电液晶)。显示铁电性能的近晶型液晶的具体例子包括:p-癸氧基亚苄基-p′-氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯;p-己氧基亚苄基p′-氨基-2-氯丙基肉桂酸酯;和-o-(2-甲基)丁基间羟基苯亚基4′-辛基苯胺。市售的铁电液晶的例子包括:ZLI-5014-000(商品名,电容为2.88nF,自发极化为-2.8C/cm2,Merck公司制造);ZLI-5014-100(商品名,电容为3.19nF,自发极化为-20.0C/cm2,Merck公司制造);以及FELIX-008(商品名,电容为2.26nF,自发极化为-9.6C/cm2,HoechstAktiengesellschaft公司制造)。
根据目的任意适合的单元间隙可以用作液晶单元的单元间隙(基板之间的距离)。然而,单元间隙优选为1.0至7.0μm。在上述范围内的单元间隙能够减少响应时间并提供良好的显示性能。
C.偏光片
在本发明的说明书中,偏光片是指能够将自然光或偏振光转化成适合的偏振光的光学膜。任意适合的偏光片可以用作用于本发明的偏光板的偏光片。优选使用能够将自然光或偏振光转化成线性偏振光的膜。
偏光片可以具有任何适合的厚度。偏光片的厚度典型为5μm至80μm,优选10至50μm,更优选20至40μm。偏光片的厚度在上述范围内能够提供优异的光学性能和机械强度。
C-1.偏光片的光学性能
偏光片的透光率(单轴透射率)通过在23℃下,使用波长为440nm的光测量,优选为41%或更大,更优选43%或更大。单轴透射率的理论上限为50%。偏振度优选为99.8至100%,更优选99.9至100%。透光率和偏振度在上述范围内能够进一步增加使用该偏光片的液晶显示装置在法线方向的对比度。
单轴透射率和偏振度可以通过使用分光光度计“DOT-3”(商品名,Murakami Color Research Laboratory制造)测定。偏振度可以通过以下方式测定:测量偏光片的平行透光率(H0)和垂直透光率(H90);并使用下列方程式。偏振度(%)={(H0-H90)/(H0+H90)}1/2×100。平行透光(H0)是指通过堆叠两个同样的偏光片使各自的吸收轴彼此平行而制造的平行层积偏光片的透射率。垂直透光(H90)是指通过堆叠两个同样的偏光片使各自的吸收轴彼此垂直而制造的垂直层积偏光片的透射率。透光率指根据JIS Z8701-1982,通过两度视场(C源)进行颜色校正而获得的Y值。
C-2.配置偏光片的方法
参照图1、2A和2B,根据目的任何适合的方法可以用作作为配置第一偏光片21和第二偏光片22的方法。优选第一偏光片21和第二偏光片22在相对于液晶单元的表面上各自备有粘合层或压敏粘合层(未显示)。而且,将第一偏光片21粘附到第一光学元件30的表面,而第二偏光片22粘附到第三光学元件50的表面,从而进一步增大使用该偏光片的液晶显示装置的对比度。
根据预期的用途、粘合强度等,可以适当地确定粘合层或压敏粘合层的厚度。粘合层的厚度通常为0.1μm至50μm,优选0.1μm至20μm,特别优选0.1μm至到10μm。压敏粘合层的厚度通常为1μm至100μm,优选5μm至80μm,特别优选10μm至50μm。
根据被粘物的种类任何适合的粘合剂或压敏粘合剂可以用于形成粘合层或压敏粘合层。特别地,在含有聚乙烯醇类树脂作为主组分的聚合物膜用于偏光片的情况中,水溶粘合剂优选用作粘合剂。更优选使用含有聚乙烯醇类树脂作为主组分的粘合剂。其具体例子包括含有具有乙酰乙酰基的改性聚乙烯醇作为主要组分的“GOHSEFIMERZ200”(商品名,Nippon Synthetic Chemical Industry提供)。考虑到优异的光学透明度,合适的例如湿润性、凝聚性和粘附性的压敏粘合性能以及优异的耐气候性和耐热性,优选使用含有丙烯酸系聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类压敏粘合剂。其具体例子包括含有丙烯酸类压敏粘合剂作为压敏粘合层的双面光带“SK-2057”(商品名,Soken Chemical&Engineering有限公司提供)。
第一偏光片21优选配置成使其吸收轴基本垂直于第二偏光片22的吸收轴。在本发明的说明书中,短语“基本垂直”包括两个光学轴(第一偏光片21的吸收轴和第二偏光片22的吸收轴)形成90°±2.0°,优选90°±1.0°,更优选90°±0.5°的角度的情况。角度大大偏离上述范围易于导致液晶显示装置的对比度降低。
C-3.用于偏光片的光学膜
上述偏光片各自是由例如含有包含二色性物质的聚乙烯醇类树脂作为主要组分的聚合物膜的拉伸膜形成。含有聚乙烯醇类树脂作为主要组分的聚合物膜是通过例如JP 2000-315144 A的[实施例1]中描述的方法生产。
要使用的聚乙烯醇类树脂可以通过以下方法制备:聚合乙烯基酯类单体得到乙烯基酯类聚合物;并皂化乙烯基酯类聚合物将乙烯基酯单元转化成乙烯醇单元。乙烯基酯类单体的例子包括甲酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯。其中,优选醋酸乙烯酯。
聚乙烯醇类树脂可以具有任意适合的平均聚合度。优选平均聚合度为1,200至3,600,更优选1,600至3,200,最优选1,800至3,000。聚乙烯醇类树脂的平均聚合度可以根据JIS K6726-1994的方法测定。
从偏光片的耐久性考虑,聚乙烯醇类树脂的皂化度优选为90.0mol%至99.9mol%,更优选95.0mol%至99.9mol%,最优选98.0mol%至99.9mol%。
皂化度指的是实际皂化成乙烯醇单元的单元与通过皂化可以转化成乙烯醇单元的单元的比例。聚乙烯醇类树脂的皂化度可以根据JISK6726-1994测定。
在本发明中使用的含有聚乙烯醇类树脂作为主要组分的聚合物膜可以优选含有多元醇作为增塑剂。多元醇的例子包括乙二醇、丙三醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四甘醇、三羟甲基丙烷。这样的多元醇可以单独或者联合使用。在本发明中,考虑到拉伸性、透明度、热稳定性等,优选使用乙二醇或丙三醇。
相对于聚乙烯醇类树脂中总固体含量为100,本发明中多元醇的用量优选为1至30(重量比),更优选3至25(重量比),最优选5至20(重量比)。多元醇的用量在上述范围内能够进一步增强着色性或拉伸性。
任何适合的二色性物质可以用作二色性物质。其具体实例包括碘和二色性染料。在本发明的说明书中,术语“二色性”指的是光吸收在光轴方向及其垂直的方向的两个方向不同的光学各向异性。
二色性染料的例子包括红BR、红LR、红R、粉红LB、品红BL、枣红GS、天蓝LG、柠檬黄、蓝BR、蓝2R、深蓝RY、绿LG、紫罗兰LB、紫罗兰色B、黑H、黑B、黑GSP、黄3G、黄R、橙3R、深红GL、深红KGL、刚果红、亮紫BK、Supra蓝G、Supra蓝GL、直接天蓝、直接固橙S和固黑。
将参照图3描述偏光片的生产方法的例子。图3是显示在本发明中使用的偏光片的典型生产过程的原理示意图。例如,将含有聚乙烯醇类树脂作为主要组分的聚合物膜201从送料辊200进料,浸入碘的水溶液浴210中,随后通过辊211和212以不同速度比在膜的纵向张力下进行膨胀和着色处理。接着,将膜浸入含有硼酸和碘化钾的水溶液的浴220中,并通过辊221和222以不同速度比在膜的纵向张力条件下进行交联处理。经过交联处理的膜通过辊231和232浸入到含有碘化钾的水溶液浴230中,并进行水洗处理。经过水洗处理的膜通过干燥设备240干燥以调节其含湿量,并在卷绕部件(take up)260中卷绕。含有聚乙烯醇类树脂作为主要组分的聚合物膜可以通过上述方法拉伸到原始长度的5至7倍,从而提供偏光片250。
偏光片可以具有任何适合的含湿量,但是优选含湿量为5%至40%,更优选10%至30%,最优选20%至30%。
除上述偏光片外,在本发明中使用的偏光片的进一步例子包括:通过拉伸加入二色性物质的聚合物膜而制备的偏光片;通过在特定方向配向含有二色性物质和液晶化合物的液晶组合物而制备的宾/主型O-型偏光片(US 5,523,863);以及通过在特定方向配向溶致液晶配向而制备的E-型偏光片(US 6,049,428)。
在本发明的液晶面板中,配置在液晶单元两侧上的偏光片可以彼此相同或不同。
D.第一光学元件
参考图1、2A和2B,第一光学元件30配置在第一偏光片21和第二光学元件40之间。在这种实施方式中,第一光学元件充当偏光片的单元侧上的保护层防止偏光片的恶化。结果,液晶显示装置的高显示性能能够长期维持。第一光学元件30基本上具有光学负单轴性能。具有光学负单轴性能的光学元件理想地在法线方向具有光轴。在本发明的说明书中,短语“具有光学负单轴性能的光学元件”(也称为阴极C板)指的是满足折射率分布为nx=ny>nz(其中,nx和ny代表主要的面内折射率,nz代表厚度方向的折射率)的光学元件。实际使用中,在对液晶显示装置的显示性能没有不良影响的情况下,折射率分布并不严格限于nx=ny,光学元件的面内折射率可以有小的差异(nx≈ny)。具体地说,通过在23℃下,使用590nm波长的光测量的第一光学元件的面内相位差值(Re[590])优选为0nm至10nm,更优选0nm至5nm,最优选0nm至3nm。
在本发明中,为了减少液晶面板的斜向漏光,第一光学元件与第二光学元件结合使用。通常,在具有两个偏光片配置在液晶单元两侧使各自的吸收轴彼此垂直的液晶面板中,光几乎不在法线方向内泄漏但是光在斜向泄漏。在偏光片的吸收轴分别以0°和90°配置的情况中,漏光量在45°的斜向达到最大。减少漏光量,从而增大斜向对比度并减少在斜向的色移。
D-1.第一光学元件的光学性能
第一光学元件的Re[590]如上所述。Re[590]能够通过方程式Re[590]=(nx-ny)×d(其中,nx和ny分别代表在590nm的波长下光学元件(或相位差膜)的慢轴方向和快轴方向的折射率,d(nm)代表光学元件(或相位差膜)的厚度)来确定。注意,慢轴指的是提供最大面内折射率的方向。
在本发明的说明书中,Rth[590]指的是通过在23℃下使用波长为590nm的光测定的厚度方向的相位差值。Rth[590]可以通过方程式Rth[590]=(nx-nz)×d(其中,nx和nz分别代表在590nm的波长下光学元件(或相位差膜)的慢轴方向和厚度方向内的折射率,d(nm)代表光学元件(或相位差膜)的厚度)来确定。
本发明使用的第一光学元件的Rth[590]优选为10至100nm,更优选20至80nm,最优选30至50。Rth[590]在上述范围内能够在第一光学元件和下述的第二以及第三光学元件联合使用的情况中提供液晶单元优异的光学补偿。
Re[590]和Rth[590]可以使用“KOBRA-21ADH”(商品名,OjiScientific Instruments制造)测定。折射率nx、ny和nz能够通过以下方式测定:使用在23℃下在590nm波长测定的光学元件的面内相位差值(Re)、通过将慢轴倾斜40°作为倾角测定的相位差值(R40)、光学元件(或相位差膜)的厚度(d)和光学元件(或相位差膜)的平均折射率(n0);并使用下列方程式(i)至(iii)用于进行计算数值计算。然后,从下列方程式(iv)能够计算出Rth。这里,Φ和ny′分别用下列方程式(v)和(vi)表示。
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)
D-2.配置第一光学元件的方法
参照图1、2A和2B,根据目的任何适合的方法可以用作在第一偏光片21和第二光学元件40之间配置第一光学元件30的方法。优选第一光学元件30在每侧上配备有粘合层或压敏粘合层,并粘附到第一偏光片21和第二光学元件40上。光学元件之间的间隙用粘合层或压敏粘合层填充,从而防止各个光学元件的光轴之间关系的移动,以及当光学元件装入液晶显示装置时,通过彼此磨损而造成光学元件的损伤。而且,可以减少光学元件的层之间的界面反射,并且可以增大使用光学元件的液晶显示装置在法线方向和斜向的对比度。
根据预期的用途、粘合强度等可以适当地确定粘合层或压敏粘合层的厚度。粘合层的厚度优选0.1μm至50μm,更优选0.1μm至20μm,特别优选0.1μm至10μm。压敏粘合层的厚度优选1μm至100μm,更优选5μm至80μm,特别优选10μm至50μm。
任何适合的粘合剂或压敏粘合剂可用于形成粘合层或压敏粘合层。粘合剂的例子包括热塑性粘合剂、热熔性粘合剂、橡胶类粘合剂、热固性粘合剂、单体反应型粘合剂、无机粘合剂和天然粘合剂。压敏粘合剂的例子包括溶剂型压敏粘合剂、非水乳剂型压敏粘合剂、含水压敏粘合剂、热熔压敏粘合剂、液体可固化压敏粘合剂、可固化压敏粘合剂以及在压延中使用的压敏粘合剂。为了优异的光学透明度,适合的压敏粘合性能例如湿润性、凝聚性和粘附性,以及优异的耐气候性和耐热性,优选使用的压敏粘合剂是含有丙烯酸系聚合物作为基础聚合物的溶剂型压敏粘合剂(也称为丙烯酸类压敏粘合剂)。其具体例子包括含有丙烯酸类压敏粘合剂作为压敏粘合剂层的双面光带“SK-2057”(商品名,Soken Chemical&Engineering有限公司提供)。
在第一光学元件30的nx和ny完全相等的情况中,第一光学元件30没有面内相位差从而不能检测到其慢轴。因此,配置第一光学元件30可以与第一偏光片21的吸收轴和第二光学元件40的慢轴无关。在第一光学元件30的nx和ny基本上相等,但是稍微不同的情况中,可以检测到其慢轴。在这种情况中,优选将第一光学元件30配置使其慢轴基本平行或垂直于第一偏光片21的吸收轴。第一光学元件30的配置使其慢轴大大偏离与第一偏光片21的吸收轴垂直或平行,易于降低采用第一光学元件30的液晶显示装置的对比度。
D-3.第一光学元件的结构
第一光学元件的结构(积层结构)没有特别限制,只要第一光学元件满足上述D-1部分所述的光学性能。具体地说,第一光学元件可以是单一相位差膜或两个或多个相位差膜的积层体。为了降低由于偏光片的收缩应力或背光的热所造成的相位差值的偏移或不均匀并且减少液晶面板的厚度,第一光学元件优选为单相位差膜。作为积层体的第一光学元件可以包括粘合层或压敏粘合层。在作为积层体的第一光学元件包括两个或多个相位差膜的情况下,相位差膜可以彼此相同或不同。相位差膜将在D-4部分详细说明。
用于第一光学元件的相位差膜的Rth[590]根据要使用的相位差膜的数目可以适当地选择。例如,在第一光学元件由单一相位差膜形成的情况下,相位差膜的Rth[590]优选等于第一光学元件的Rth[590]。因此,用于将第一光学元件层积在第一偏光片或第二光学元件上的压敏粘合层、粘合层等的相位差值优选尽可能地小。此外,例如在第一光学元件是包括两个或更多相位差膜的积层体的情况下,相位差膜的总Rth[590]优选设计为等于第一光学元件的Rth[590]。具体地说,在将两个相位差膜层积以形成Rth[590]为40nm的第一光学元件的情况中,优选使用各自的Rth[590]为20nm的相位差膜。或者,可以使用Rth[590]为10nm的相位差膜和Rth[590]为30nm的另一个相位差膜。这两个相位差膜优选层积使各自慢轴彼此垂直,从而降低Re[590]。为了简单起见,本说明书描述了各自采用两个或更少相位差膜的情况,但是本发明显然可用于包括三个或更多相位差膜的积层体。
第一光学元件的总厚度优选为10μm至200μm,更优选20μm至120μm,特别优选30μm至60μm。厚度在上述范围内的第一光学元件有助于降低液晶显示装置的厚度。
D-4.用于第一光学元件的相位差膜
用于第一光学元件的相位差膜没有特别限制,但是优选使用的相位差膜具有优异的透明度、机械强度、热稳定性、防水性能等,并且几乎不会由于扭曲而引起光学不均匀。
相位差膜根据目的可以具有任何适合的厚度。相位差膜的厚度优选为5μm至100μm,更优选10μm至90μm,特别优选15μm至60μm。相位差膜的厚度在上述范围内能够提供具有优异的机械强度和光学均匀性,并且满足上述D-1部分描述的光学性能的相位差膜。
相位差膜的光弹性系数的绝对值(C[590](m2/N))优选为1×10-12至200×10-12,更优选1×10-12至50×10-12,最优选1×10-12至30×10-12。光弹性系数的绝对值较小几乎不会引起由于偏光片的收缩应力或背光的热而导致的相位差值的偏移或不均匀,从而提供具有优异显示均匀性的液晶显示装置。
相位差膜的透光率通过在23℃下使用波长590nm的光测量,优选为80%或更大,更优选85%或更大,最优选90%或更大。第一光学元件优选具有类似的透光率。
相位差膜优选为含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜。热塑性树脂可以是非结晶聚合物或结晶聚合物。非结晶聚合物的优点在于具有优异的透明度,而结晶聚合物的优点在于具有优异的刚性、强度和耐化学性。含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜可以被拉伸或可以不被拉伸。
热塑性树脂的例子包括:通用塑料例如聚乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯、聚氯乙烯、纤维素酯、聚苯乙烯、ABS树脂、AS树脂、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、聚缩醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯;和超级工程塑料,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、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺和聚四氟乙烯。热塑性树脂可以单独使用或者结合使用。热塑性树脂可以在适当的聚合物改性后使用。聚合物改性的例子包括共聚、交联以及在分子末端和立构规整性的改性。用于第一光学元件的相位差膜特别优选为含有纤维素酯作为主要组分的聚合物膜。
任何适合的纤维素酯可以用作纤维素酯。其具体例子包括有机酸酯,例如醋酸纤维素、丙酸纤维素和丁酸纤维素。纤维素酯可以是混合的有机酸酯,其中纤维素的羟基例如部分被乙酰基以及部分被丙酰基取代。纤维素酯例如通过JP 2001-188128 A的[0040]和[0041]段中描述的方法制备。
纤维素酯的重均分子量(Mw)优选为20,000至300,000,更优选50,000至250,000,特别优选70,000至200,000。纤维素酯的重均分子量在上述范围内能够提供具有优异的热稳定性和机械强度的透明膜。
任何适合的成型方法可以用作获得含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的方法。成型方法的例子包括压塑、传递模塑、注塑、挤出、吹塑、粉末模塑、FRP模塑和铸塑。其中优选铸塑,因为能够得到Re[590]小且光学均匀性良好(例如均匀的面内和厚度方向的相位差值)的高度光滑的相位差膜。具体地说,铸塑包括:使通过将含有作为主要组分的热塑性树脂、增塑剂、添加剂等的树脂组合物溶解在溶剂中而制备的浓溶液(浓液)消泡;在环状的不锈钢带或转鼓的表面上均匀地将消泡溶液流延成薄膜;并将溶剂蒸发而制得膜。
含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的成型条件可以根据树脂的组成或种类、成型方法等而适当选择。在浇铸中,使用的溶剂的例子包括环戊酮、环己酮、甲基异丁基酮、甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿和四氢呋喃。这些溶剂中每种都能够提供具有高度光学均匀性的相位差膜。溶剂的干燥温度优选为50℃至250℃,更优选80℃至150℃。溶剂的干燥温度在上述范围内能够提供具有小的Re[590]和高度光学均匀性的相位差膜。根据干燥条件、成膜的厚度等可以适当地调节Rth[590]。
含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜可以进一步含有任何适合的添加剂。添加剂的具体例子包括增塑剂、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、抗氧剂、UV吸收剂、阻燃剂、着色剂、抗静电剂、相容剂、交联剂和增稠剂。使用的添加剂的种类和数量可以根据目的而适当设定。例如相对于聚合物膜中的总固体含量为100,添加剂的含量优选为10(重量比)或更少,更优选5(重量比)或更少,最优选3(重量比)或更少。
在本发明的一个实施方式中,用于第一光学元件的相位差膜为拉伸膜。例如,用于第一光学元件的相位差膜可以由含有纤维素酯作为主要组份的聚合物膜的拉伸膜形成。在本发明的说明书中,术语“拉伸膜”是指通过以下方法获得的在特定方向具有增强的分子排列的塑料薄膜:在适当的温度下对未拉伸薄膜施加张力;或者对预先拉伸过的薄膜施加张力。
任何适合的拉伸方法可以用作形成拉伸膜的方法。拉伸方法的具体例子包括:纵向单轴拉伸法;横向单轴拉伸法;纵向和横向同步双轴拉伸法和纵向横向顺序双轴拉伸法。任何适合的拉伸机例如辊式拉仲机、拉幅机或双轴拉伸机可用作拉伸工具。在进行热拉伸的情况中,拉伸温度可以连续变化或可以逐步变化。拉伸可以两步或更多步完成。
除了上述的聚合物膜,市售的光学膜可以直接用作含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜。市售的光学膜可以在使用前进行加工例如拉伸处理和/或松弛处理。市售的含有纤维素酯作为主要组分的聚合物膜的具体例子包括“FUJITAC series”(TD,UZ等,商品名,Fuji PhotoFilm Co.,Ltd.提供)。
E.第二光学元件
参考图1、2A和2B,第二光学元件40配置在第一光学元件30和液晶单元10之间。第二光学元件40满足下列表达式(1)和(2)。
130nm≤Re[590]≤250nm      …(1)
0nm<Rth[590]<Re[590]     …(2)
在本发明中,为了减少液晶面板的斜向漏光,第二光学元件与第一光学元件结合使用。通常,在具有两个偏光片配置在液晶单元的两侧上使各自的吸收轴彼此垂直的液晶面板中,光几乎不会在法线方向泄漏但是光在斜向泄漏。在偏光片的吸收轴分别在0°和90°配置的情况中,漏光量在45°斜向达到最大。减少这种漏光的量,从而增大斜向对比度并减少斜向色移。
E-1.第二光学元件的光学性能
本发明中使用的第二光学元件的Re[590]为130nm至250nm,优选150nm至220nm。可以根据第一光学元件的Rth[590]值在上述范围内选择任何适合的Re[590]值。具体地说,在第一光学元件的Rth[590]为40nm的情况下,第二光学元件的Re[590]优选为150nm至250nm,更优选170nm至220nm,最优选190nm至210nm。此外,在第一光学元件的Rth[590]为60nm的情况下,第二光学元件的Re[590]优选为130nm至230nm,更优选150nm至210nm,最优选170nm至190nm。
通常光学元件(或相位差膜)的相位差值可以根据波长变化。这种现象被称作光学元件(或相位差膜)的波长色散性。在本发明的说明书中,波长色散性能够通过在23℃下使用波长为480nm的光和波长为590nm的光测定的面内相位差值之比Re[480]/Re[590]而确定。
本发明中使用的第二光学元件的Re[480]/Re[590]优选为0.8至1.2,更优选0.8至1.1,特别优选0.8至1.05。在上述范围内较小的Re[480]/Re[590]在宽可见光区域提供均匀的相位差值。因此,在采用这种第二光学元件的液晶显示装置中,宽范围波长的光均匀泄漏并且可以进一步减少液晶显示装置在斜向的色移。
本发明中使用的第二光学元件的Rth[590]在满足表达式0<Rth[590]<Re[590]的范围内优选30nm至130nm,更优选40nm至120nm。考虑到下述的厚度方向的相位差值(Rth[590])和面内相位差值(Re[590])之比(也称为Nz系数),可以适当选择Rth。
在本发明的说明书中,Rth[590]/Re[590]是指通过在23℃下使用波长590nm的光测定的厚度方向的相位差值(Rth[590])和面内相位差值(Re[590])之比(也称为Nz系数)。
第二光学元件的Nz系数优选。大于0并小于1的Nz系数容许在相位差值的视角依赖性上进行适当的调节并且增大液晶显示装置的斜向对比度。因此,满足表达式0nm<Rth[590]<Re[590]的光学元件用作第二光学元件。虽然根据第一光学元件的Rth[590]值,第二光学元件可以具有任意适合的Nz系数,但是优选0.1至0.6,更优选0.2至0.5,最优选0.25至0.45。具体地说,在第一光学元件的Rth[590]为40nm的情况下,优选使用的第二光学元件的Nz系数基本上为0.4。而且,在第一光学元件的Rth[590]为60nm的情况下,优选使用的第二光学元件的Nz系数基本上为0.3。在本发明的说明书中,短语“基本上为0.4”包括Nz系数为0.4±0.05,优选0.4±0.03,最优选0.4±0.02的情况。而且,短语“基本上为0.3”包括Nz系数为0.3±0.05,优选0.3±0.03,最优选0.3±0.02的情况。
E-2.配置第二光学元件的方法
参照图1、2A和2B,根据目的任何适合的方法可以用作在第一光学元件30和液晶单元10之间配置第二光学元件40的方法。优选第二光学元件40在每一侧上具有粘合层或压敏粘合层,并粘附到第一光学元件30和液晶单元10上。光学元件之间的间隙用粘合层或压敏粘合层填充,从而防止各个光学元件的光轴之间关系的移动以及当光学元件装入液晶显示装置时,通过彼此磨损而造成光学元件的损伤。而且,可以减少光学元件的层之间的界面反射,并且可以增大采用光学元件的液晶显示装置在法线方向和斜向的对比度。
可以使用如上述D-2部分描述的那些相同厚度范围的粘合剂层或压敏粘合剂层以及相同种类的形成粘合层或压敏粘合层的粘合剂或压敏粘合剂。
第二光学元件40优选配置成使其慢轴基本平行或垂直于第一偏光片21的吸收轴。第二光学元件40最优选配置成使其慢轴基本上垂直于第一偏光片21的吸收轴。第二光学元件40的配置使其慢轴大大偏离与第一偏光片21的吸收轴垂直或平行,易于降低采用第二光学元件40的液晶显示装置的对比度。
E-3.第二光学元件的结构
第二光学元件的结构(积层结构)没有特别限制,只要第二光学元件满足上述E-1部分所述的光学性能。具体地说,第二光学元件可以是单一相位差膜或者两个或更多相位差膜的积层体。为了降低由于偏光片的收缩应力或背光的热所导致的相位差值的偏移或不均匀并且为了减少液晶面板的厚度,第二光学元件优选为单相位差膜。作为积层体的第二光学元件可以包括粘合层或压敏粘合层。在作为积层体的第二光学元件包括两个或更多相位差膜的情况下,相位差膜可以彼此相同或不同。相位差膜将在下面的E-4部分详细说明。
用于第二光学元件的相位差膜的Re[590]可以根据使用的相位差膜的数目而适当地选择。例如,在第二光学元件由单个相位差膜形成的情况下,相位差膜的Re[590]优选等于第二光学元件的Re[590]。因此,用于将第二光学元件层积在第一偏光片或液晶单元上的压敏粘合层、粘合层等的相位差值优选尽可能地小。此外,例如在第二光学元件是包括两个或更多相位差膜的积层体的情况下,相位差膜的总Re[590]优选设计为等于第二光学元件的Re[590]。具体地说,在层积两个相位差膜使各自的慢轴彼此平行以形成Nz系数为0.4并且Re[590]为200nm的第二光学元件的情况中,优选使用各自的Nz系数为0.4并且Re[590]为100nm的相位差膜。为了简便,本说明书描述了各自采用两个或更少相位差膜的情况,但是本发明显然可以用于包括三个或更多相位差膜的积层体。
第二光学元件的总厚度优选为20μm至400μm,更优选30μm至300μm,特别优选40μm至200μm。厚度在上述范围内的第二光学元件有助于降低液晶显示装置的厚度。
E-4.用于第二光学元件的相位差膜
用于第二光学元件的相位差膜没有特别限制,但是优选使用的相位差膜具有优异的透明度、机械强度、热稳定性、防水性能等,并且几乎不会由于扭曲而引起光学不均匀。
相位差膜根据目的可以具有任意适合的厚度。相位差膜的厚度优选为20μm至200μm,更优选30μm至180μm,特别优选40μm至150μm。相位差膜的厚度在上述范围内能够提供具有优异的机械强度和光学均匀性并且满足上述E-1部分描述的光学性能的相位差膜。
如上所述测定的相位差膜的光弹性系数的绝对值C[590](m2/N)优选为1×10-12至100×10-12,更优选1×10-12至60×10-12,特别优选1×10-12至30×10-12,最优选1×10-12至8×10-12。在上述范围内较小的光弹性系数的绝对值的几乎不会引起由于偏光片的收缩应力或背光的热导致的相位差值的偏移或不均匀,从而提供采用该相位差膜的液晶显示装置具有优异的显示均匀性。
通过在23℃下使用波长为590nm的光测量的相位差膜的透光率优选为80%或更多,更优选85%或更多,最优选90%或更多。第二光学元件优选具有类似的透光率。
相位差膜优选为含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的拉伸膜。可以从上述D-4部分选择任何适合的热塑性聚合物。
用于第二光学元件的相位差膜优选为含有降冰片烯类树脂的聚合物膜的拉伸膜。降冰片烯类树脂比含有其它脂肪族树脂的聚合物膜更易于通过拉伸引起相位差,并且比含有芳香族树脂作为主要组分的聚合物膜的光弹性系数更小。因此,能够得到具有良好的光学性能并且显示不均匀性很少的液晶显示装置。通过使用含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物的氢化而获得的环烯烃类树脂作为主要组分的聚合物膜而切实可行地生产具有nx>nz>ny关系并且满足上述表达式(1)和(2)的相位差膜是本发明的一个重大成就。
在本发明的说明书中,降冰片烯类树脂指的是通过使用具有降冰片烯环的降冰片烯类单体作为部分或整个起始材料(单体)而获得的(共)聚合物。降冰片烯类树脂通过使用具有降冰片烯环(在降冰片烯环上有双键)的降冰片烯类单体作为起始材料而得到。然而,(共)聚合物在重复单元中可能有或可能没有降冰片烯环。作为(共)聚合物的没有降冰片烯环的降冰片烯类树脂是从形成五元环的单体通过开环而获得的一种,单体的典型例子包括降冰片烯、双环戊二烯、5-苯基降冰片烯及其衍生物。在降冰片烯类树脂是共聚物的情况下,其重复单元的排列没有特别限制。降冰片烯类树脂可以是无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。
降冰片烯类树脂的例子包括:(A)通过降冰片烯类单体的开环(共)聚合物的氢化而得到的树脂;和(B)降冰片烯类单体的加成(共)聚合而得到的树脂。降冰片烯类单体的开环(共)聚合物包括通过一种或多种降冰片烯类单体和α-烯烃、环烯、和/或非共轭二烯的开环共聚物的氢化而得到的树脂。通过降冰片烯类单体的加成(共)聚合而获得的树脂包括通过一种或多种降冰片烯类单体和α-烯烃、环烯、和/或非共轭二烯的加成(共)聚合而得到的树脂。用于第二光学元件的相位差膜优选包括通过降冰片烯类单体的开环(共)聚合物氢化而得到的树脂,从而获得具有优异的可模塑性和大的相位差值的高度均匀的相位差膜。
更优选地,本发明中使用的相位差膜包括通过降冰片烯类单体的开环(共)聚合物氢化而得到的并且至少含有由下列通式(I)、(II)和/或(III)代表的重复单元的树脂。
Figure C20051013189700291
在通式(I)、(II)和(III)中,R1至R14每个独立地代表氢、卤、卤代烷基、有1至4个碳原子的烷基、有1至4个碳原子的亚烷基、有1至4个碳原子的烯基、有1至4个碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、羟烷基、氰基、有1至10个碳原子的环烷基、或酰氧基、或其取代衍生物,n代表2或更大的整数。
特别优选在通式(I)中,R1至R4每个独立地代表氢、卤、卤代烷基、有1至4个碳原子的烷基、有1至4个碳原子的亚烷基、有1至4个碳原子的烯基、有1至4个碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、有4至10个碳原子的环烷基、或酰氧基,n代表2或更大的整数。此外,在通式(II)中,R5和R6每个独立地代表氢、卤、卤代烷基、有1至4个碳原子的烷基、有1至4个碳原子的亚烷基、有1至4个碳原子的烯基、有1至4个碳原子的烷氧羰基,n代表2或更大的整数。此外,在通式(III)中,R9至R14每个独立地代表氢或有1至4个碳原子的烷基,n代表2或更大的整数。
最优选在通式(I)中,R1和R2每个独立地代表氢、三氟甲基、甲基、乙基、亚甲基、亚乙基、乙烯基、丙烯基、甲氧羰基、乙氧羰基、苯基、乙基苯基、苯甲酸基、环戊基、或环己基,R3和R4每个代表氢,n代表2或更大的整数。此外,在通式(II)中,R5和R6每个独立地代表氢、三氟甲基、甲基、乙基、亚甲基、亚乙基、乙烯基、丙烯基、甲氧羰基或乙氧羰基,R7和R8各自代表氢,n代表2或更大的整数。此外,在通式(III)中,R9至R12每个独立地代表氢或甲基,R13和R14各自代表氢,n代表2或更大的整数。
可以选择任何适合的单体作为降冰片烯类单体。例如,能够使用二环[2.2.1]-庚-2-烯(俗名:降冰片烯)及其衍生物。其具体例子包括5-甲基二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5,5-二甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-乙基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-丙基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-丁基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-亚甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-亚乙基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-乙烯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-丙烯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-甲氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-乙氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-甲基-5-甲氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-甲基-5-乙氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-苯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-环戊基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-环己基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-苯甲酸基-5-甲基二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-三氟甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5,6-双(三氟甲基)-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-苄基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-甲苯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-(乙基苯基)-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-(异丙基苯基)-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-氰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
二环[2.2.1]-庚-5-烯基-2-丙酸酯,
二环[2.2.1]-庚-5-烯基-2甲基辛酸酯,
二环[2.2.1]-庚-5-烯-5,6-二羧酸酐,以及
5-羟甲基-二环[2.2.1]-庚-5-烯,及其极性基团(例如卤)取代的产物。
也可以使用三环[4.3.12,5.01,6]-癸-3,7-二烯(俗名:二环戊二烯)及其衍生物。其具体例子包括
三环[4.3.12,5.01,6]-癸-3-烯,
2-甲基-三环[4.3.12,5.01,6]-癸-3-烯,和
5-甲基-三环[4.3.12,5.01,6]-癸-3-烯,及其极性基团(例如卤)取代的产物。
可以使用三环[4.4.12,5.01,6]-十一-3,7-二烯,
三环[4.4.12,5.01,6]-十一-3,8-二烯,和
三环[4.4.12,5.01,6]-十一-3-烯,及其衍生物(例如极性基团(例如卤)取代的产物)。
也可以使用四环[4.4.12,5,17,10.0]-十二-3-烯(俗名:四环十二碳烯)及其衍生物。其具体例子包括
8-甲基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-乙基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-亚甲基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-亚乙基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-乙烯基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-丙烯基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-甲氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-乙氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-正-丙氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-丁氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-苯氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-三氟甲基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-甲基-8-三氟甲基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二二-3-烯,
8-甲基-8-甲氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-甲基-8-乙氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-甲基-8-正-丙氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-甲基-8-丁氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,和
8-甲基-8-苯氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,及其极性基团(例如卤)取代的产物。降冰片烯类单体可以单独使用或结合使用。降冰片烯类单体可以在经过任何适当的改性后使用。
降冰片烯类单体优选为5-甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-甲氧基羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-甲基-5-甲氧基羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
5-苯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯,
三环[4.3.12,5.01,6]-癸-3,7-二烯,
三环[4.3.12,5.01,6]-癸-3-烯,
四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-甲基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,
8-甲氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,或
8-甲基-8-甲氧羰基-四环[4.4.12,5.17,10.0]-十二-3-烯,及其组合。
优选α-烯烃有2至20个碳原子,或更优选2至10个碳原子。α-烯烃的具体例子包括乙烯、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、1-十四碳烯、1-十六碳烯以及1-二十碳烯。其中,特别优选乙烯。这些α-烯烃可以单独使用或者组合使用。如果不损害本发明的效果,根据需要α-烯烃可以与其它乙烯类单体共聚合。
环烯的例子包括环丁烯、环戊烯、环己烯、3-甲基-环己烯、3,4-二甲基-环己烯,2-(2-甲基丁基)-1-环己烯、环庚烯、环辛烯、6-溴-3-氯-4-甲基环己烯、3a,5,6,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚以及5,6-二氢二环戊二烯。这些环烯可以单独或者结合使用。如果不损害本发明的效果,根据需要这些环烯可以与其它乙烯类单体共聚。
非共轭二烯的例子包括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。这些非共轭二烯可以单独或结合使用。如果不损害本发明的效果,根据需要这些非共轭二烯可以与其它乙烯类单体共聚。
通过降冰片烯类单体的开环(共)聚合物的氢化而获得的树脂能够通过以下方式而获得:使降冰片烯类单体等进行易位反应以得到开环(共)聚合物;并使开环(共)聚合物进行氢化。树脂的生产通过例如:“Development and applied techniques of optical polymer materials”,NTSInc.出版,第103页至111页(2003)中描述的方法;JP 11-116780 A第[0059]段和[0060]段描述的方法;JP 2001-350017 A第[0035]至[0037]段描述的方法;以及JP 2005-008698 A第[0053]段描述的方法。
在易位反应中使用的用于开环聚合的催化剂的例子包括:例如钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属卤化物;由硝酸盐或乙酰丙酮化合物以及还原剂组成的聚合催化剂;以及由例如钛、钒、锆、钨或钼的金属卤化物或乙酰丙酮化合物和有机铝化合物组成的聚合催化剂。根据降冰片烯类单体的类型、预期的分子量等可以适当选择反应条件例如聚合温度和聚合压力。在本发明的一个实施方式中,聚合温度优选为-50℃至100℃,聚合压力优选为0至50kgf/cm2
通过降冰片烯类单体的开环(共)聚合物氢化而获得的每种树脂可以在任何适合的氢化催化剂的存在下,通过吹入氢气进行氢化反应而得到。氢化催化剂的具体例子包括:由过渡金属化合物/烷基金属化合物组成的均相催化剂,例如醋酸钴/三乙基铝、乙酰丙酮化镍/三异丁基铝、二氯化二茂钛/正-丁基锂、二氯化二茂锆/仲-丁基锂、或四丁氧基钛酸酯(tetrabutoxy titanate)/二甲基镁;非均相金属催化剂例如镍、钯或铂;以及其中将金属催化剂负载在载体上的非均相固体负载催化剂,例如镍/二氧化硅、镍/硅藻土、镍/氧化铝、钯/碳、钯/二氧化硅、钯/硅藻土或钯/氧化铝。
通过降冰片烯类单体的加成(共)聚合而获得的树脂可以通过在JP61-292601 A的实施例1中描述的方法得到。
本发明使用的降冰片烯类树脂的重均分子量(Mw)通过使用甲苯溶剂,由凝胶渗透色谱(GPC)法测定,优选为20,000至400,000,更优选30,000至300,000,特别优选40,000至200,000,最优选40,000至80,000。重均分子量在上述范围内的降冰片烯类树脂具有优异的机械强度和良好的溶解性、模塑性和浇铸可加工性。
在降冰片烯类树脂是由降冰片烯类单体的开环(共)聚合物氢化而得到的情况中,氢化率优选为90%或更大,更优选95%或更大,最优选99%或更大。氢化率在上述范围内所得到的降冰片烯类树脂具有优异的耐热性和优异的耐光性。氢化率通过以下方式获得:将降冰片烯类树脂进行1H-NMR(500MHz)测量;并且从烷烃类氢原子与烯烃类氢原子的累积强度之比确定氢化率。
用于第二光学元件的相位差膜可以包括两种或更多类型的降冰片烯类树脂。相位差膜除了降冰片烯类树脂外还可以包括另外的热塑性树脂。相对于相位差膜的总固体含量为100,其它热塑性树脂的含量优选为大于0且不超过50,更优选大于0且不超过40。其它热塑性树脂的含量在上述范围内能够提供具有小的光弹性系数、良好的波长色散性以及优异的耐久性、机械强度和透明度的相位差膜。
根据目的选择任意适合的一种作为热塑性树脂。其具体例子包括:通用塑料例如聚烯烃树脂、聚氯乙烯类树脂、纤维素类树脂、苯乙烯类树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯类树脂、丙烯腈/苯乙烯类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚偏二氯乙烯类树脂;通用工程塑料,例如聚酰胺类树脂、聚缩醛类树脂、聚碳酸酯类树脂、改性聚苯醚类树脂、聚对苯二甲酸丁二酯类树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂;以及超级工程塑料,例如聚苯硫醚类树脂、聚砜类树脂、聚醚砜类树脂、聚醚醚酮类树脂、多芳基化合物类树脂、液晶树脂、聚酰胺-酰亚胺类树脂、聚酰亚胺类树脂和聚四氟乙烯类树脂。这些热塑性树脂可以单独或者结合使用。这些热塑性树脂可以在进行任何适当的聚合物改性后使用。聚合物改性的例子包括共聚、交联、分子末端改性和立构规整性改性。
在用于第二光学元件的相位差膜是含有降冰片烯类树脂和另一种热塑性树脂的拉伸聚合物膜的情况中,另一种热塑性树脂优选为苯乙烯类树脂。苯乙烯类树脂用于调节相位差膜的波长色散性或光弹性系数。在本发明的说明书中,术语“苯乙烯类树脂”指的是通过聚合苯乙烯类单体而获得的聚合物。苯乙烯类单体的例子包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻-甲基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、对-氯苯乙烯、对-硝基苯乙烯、对-氨基苯乙烯、对-羧基苯乙烯、对-苯基苯乙烯和2,5-二氯苯乙烯。
苯乙烯类树脂可以是通过苯乙烯类单体与另外的单体反应而得到的共聚物。共聚物的具体例子包括苯乙烯/马来酰亚胺共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。在苯乙烯类树脂是通过苯乙烯类单体和另外单体反应而获得的共聚物的情况中,苯乙烯类单体的含量优选为50mo1%或更大并小于100mol%,更优选60mol%或更大并小于100mol%,最优选70mol%或更大并小于100mol%。苯乙烯类单体的含量在上述范围内能够提供具有小的光弹性系数和优异的波长色散性的相位差膜。
通过使用四氢呋喃溶剂由凝胶渗透色谱(GPC)法测量的苯乙烯类树脂的重均分子量(Mw)优选为1,000至400,000,更优选2,000至300,000。重均分子量在上述范围内的苯乙烯类树脂具有良好的溶解性或模塑性。
与上述D-4部分中描述的成型方法相同的方法可用作得到含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的方法。其中,因为能够获得具有小的Re[590]和Rth[590]和良好的光学均匀性的高度光滑的相位差膜,优选挤出法。具体地说,挤出法包括:在加热条件下熔融含有作为主要组分的热塑性树脂、增塑剂、添加剂等的树脂组合物;通过使用T-模等在流延辊的表面上将熔融树脂组合物挤出成薄的膜;并将整体冷却以产生膜。
成形含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的条件可以根据树脂的组成或种类、成型方法等来适当地选择。在挤出法中,T-模优选在240℃至300℃的树脂温度和100℃至150℃的卷绕辊(冷却鼓)温度下使用。而且,优选慢冷却的条件。
除了上述的聚合物膜,市售的光学膜可以直接用作含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜。市售的光学膜可以在使用前进行加工例如拉伸处理和/或松弛。含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而得到的环烯类树脂作为主要组分的市售聚合物膜的具体例子包括:“ZEONEX series”(480,480R等,商品名,Zeon Corporation提供);“ZEONOR series”(ZF14,ZF16等,商品名,Zeon Corporation提供);和“ARTON series”(ARTON G,ARTON F等,商品名,JSR Corporation提供)。
用于第二光学元件的相位差膜可以通过以下方式获得,例如:将收缩性膜附着到含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的两侧上;并使用辊式拉伸机通过垂直单轴拉伸法热拉伸所得的产物。收缩性膜用于在热拉伸过程中在垂直于拉伸方向的方向提供收缩力,并且用于增大在厚度方向的折射率(nz)。将收缩性膜附着到聚合物膜的两侧的方法没有特别限制。然而,为了优异的可加工性和经济效率,其优选的方法包括通过在之间提供含有丙烯酸系聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类压敏粘合层而粘合聚合物膜和收缩性膜。
将参考图4描述用于第二光学元件的相位差膜的生产方法的例子。图4是显示用于第二光学元件的相位差膜的典型生产过程的原理的示意图。例如,含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物的氢化而获得的环烯类树脂作为主要组分的聚合物膜302从第一传送部件301进行传送。通过层积辊307和308,把配有压敏粘合层并从第二传送部件303传送的收缩性膜304和配有压敏粘合层并从第三传送部件305传送的收缩性膜306附着到聚合物膜302的两侧。通过辊310、311、312和313,以不同的速度比在膜纵向的张力下(同时在收缩性膜厚度方向的张力下),对有收缩性膜附着在两侧的聚合物膜进行拉伸处理,同时通过干燥设备309保持恒温。在第一卷绕部件314和第二卷绕部件316,将收缩性膜304和306与压敏粘合层一起从拉伸膜318剥离,并且将拉伸膜318卷绕在第三卷绕部件319上。
在本发明的一个实施方式中,在140℃下,收缩性膜在膜纵向的收缩率S140(MD)优选为2.7至9.4%,在膜宽度方向的收缩率S140(TD)为4.6至20%。更优选S140(MD)为6.0至8.0%而S140(TD)为10至15.8%。在本发明的另一个实施方式中,在160℃下,收缩性膜在膜纵向的收缩率S160(MD)为17至21%,在膜宽度方向的收缩率S160(TD)为40至52%。收缩率在上述范围内能够提供期望的相位差值和具有优异均匀性的相位差膜。
在本发明的一个实施方式中,在140℃下,膜宽度方向的收缩率S140(TD)和膜纵向的收缩率S140(MD)之间的差ΔS140=S140(TD)-S140(MD)优选在3.2%≤ΔS140≤10%的范围内,更优选6%≤ΔS140≤9.6%。在本发明的另一个实施方式中,在160℃下,膜宽度方向的收缩率S160(TD)和膜纵向的收缩率S160(MD)之间的差ΔS160=S160(TD)-S160(MD)在25%≤ΔS160≤35%的范围内。MD方向的大收缩率可引起除拉伸应力之外由于在拉伸机上相位差膜的收缩力导致的均匀拉伸的困难。差值在上述范围内允许进行均匀拉伸而无需对例如拉伸机的设备施加过量的负荷。
在140℃下收缩性膜在宽度方向每2mm的收缩应力TA 140(TD)为0.15至0.9N/2mm。在140℃下收缩性膜在宽度方向每单位面积的收缩应力TB 140(TD)优选为8.3至15.0N/mm2。收缩应力在上述范围内能够提供期望的相位差值并且允许均匀拉伸。
在150℃下收缩性膜在宽度方向每2mm的收缩应力TA 150(TD)为0.6至1.0N/2mm。在150℃下收缩性膜在宽度方向每单位面积的收缩应力TB 150(TD)优选为10至16.7N/mm2。收缩应力在上述范围内能够提供期望的相位差值并且允许均匀拉伸。
收缩率S(MD)和S(TD)可以根据JIS Z1712-1997的热收缩率A方法(除了将加热温度从120℃变为如上所述的140℃或160℃;并且对样品加3g的载荷)来测定。具体地说,分别在纵向(加工方向MD)和宽度方向(横向TD)上选取宽度为20mm并且长度为150mm的五个样品。在各样品中心处相距大约100mm作标记。将带有3g载荷的各样品垂直悬挂在保持140℃±3℃或160℃±3℃的空气循环式恒温炉中。将样品加热15分钟,从恒温炉中取出,然后在标准条件下(室温)静置30分钟。随后,根据JIS B7507使用卡尺测量标记之间的距离,从而获得五个测量值的平均值。收缩率可以从公式S(%)=[(加热前标记间的距离(mm)-加热后标记间的距离(mm))/加热前标记间的距离(mm)]×100计算。
收缩性膜优选为拉伸膜,例如双轴拉伸膜或单轴拉伸膜。收缩性可以通过以下方法得到:通过挤出法成型未拉伸膜;然后使用同步双轴拉伸机等以预定拉伸比在加工方向和/或横向拉伸未拉伸的膜。成型条件和拉伸条件可以根据目的、所用树脂的组成或种类等适当地选择。
用于收缩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。考虑到优异的收缩均匀性和耐热性,优选使用双轴拉伸聚丙烯膜。
只要能够满足本发明的目的,可以适当地选择和使用市售的用于例如一般包装、食品包装、托盘包装、收缩性标签、盖密封和电绝缘用途的收缩性膜作为上述收缩性膜。市售的收缩性膜可以直接使用,或者可以在对收缩性膜进行加工例如拉伸处理或收缩处理后使用。市售的收缩性膜的具体例子包括“ALPHAN”(商品名,Oji paper Co.,Ltd.提供);“FANCYTOP series”(商品名,Gunze,Ltd.提供);“TORAYFANseries”(商品名,Toray Industries,Inc.提供);“SUN.TOX-OP series”(商品名,SUN.TOX Co.,Ltd.提供)和“TOHCELLO OP series”(商品名,TOHCELLOCo.,Ltd.提供)。
在对含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的积层体进行热拉伸期间,拉伸炉内的温度(也称为拉伸温度)和收缩性膜可以根据期望的相位差值、使用的聚合物膜的种类或厚度等进行适当地选择。拉伸优选在Tg+1℃至Tg+30℃下进行(其中,Tg代表聚合物膜的玻璃化转化温度),因为在上述温度范围内,相位差值易于均匀,并且膜几乎不结晶(变得有云花纹)。更具体地,拉伸温度优选为110℃至185℃,更优选120℃至170℃,最优选130℃至160℃。
玻璃化转化温度(Tg)可以根据JIS K7121-1987的方法,通过差示扫描量热(DSC)法测定。
在含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的积层体的拉伸期间的拉伸比和收缩性膜可以根据期望的相位差值、使用的聚合物膜的种类或厚度等来适当选择。具体地说,拉伸比优选为1.05倍至1.7倍,更优选1.05倍至1.50倍。拉伸过程中的传送速度没有特别限制,但是考虑到拉伸机的机械精度、稳定性等,优选为0.5m/min至30m/min,更优选1m/min至20m/min。上述拉伸条件可以提供的相位差膜不仅满足上述E-1部分所描述的光学性能而且具有优异的光学均匀性。
F.第三光学元件
参考图1、2A和2B,第三光学元件50配置在液晶单元10和第二偏光片22之间。在如图2A所示的O-模式的液晶面板中,第三光学元件50可以配置在液晶单元10和配置在液晶单元的背光侧上的第二偏光片22之间。在如图2B所示的E-模式的液晶面板中,第三光学元件50可以配置在液晶单元10和配置在液晶单元的观看侧的第二偏光片22之间。这样,第三光学元件充当偏光片的单元侧的保护层,并且防止偏光片的劣化,从而长时间地保持液晶显示装置的高显示性能。第三光学元件50基本上具有光学各向同性。在本发明的说明书中,短语“基本上具有光学各向同性”指的是“具有满足表达式nx=ny=nz的折射率分布”(其中,nx和ny代表主面内折射率,nz代表厚度方向的折射率)。本发明的说明书不仅包括nx、ny和nz完全相同的情况,也包括nx、ny和nz基本上相同(nx≈ny≈nz)的情况。此处使用的短语“nx、ny和nz基本上相同”包括例如面内相位差值(Re[590])为10nm或更小,以及厚度方向的相位差值(Rth[590])的绝对值为10nm或更小的情况。
在本发明中,第三光学元件用于消除对液晶显示装置的显示性能的不良影响。通常,含有均匀配向的液晶分子的液晶层(最终为液晶单元)具有的相位差相当于液晶层的单元间隙和双折射的乘积。液晶层的相位差可以与第三光学元件的相位差协同作用而负面地影响液晶显示装置的显示性能。具体地说,在第三光学元件的厚度方向的相位差值的绝对值超过10nm的情况中,光从液晶显示装置中泄漏,这易于降低斜向的对比度并增大斜向的色移。降低第三光学元件的面内和厚度方向的相位差值,从而消除液晶层的相位差对液晶显示装置的显示性能的负面影响。结果,能够得到由于第一光学元件和第二光学元件的组合而具有充足的光学补偿并且具有良好显示性能的液晶显示装置。
F-1.第三光学元件的光学性能
本发明中使用的第三光学元件的Re[590]优选尽可能小。Re[590]优选为5nm或更小,更优选3nm或更小。Re[590]在上述范围内能够增大液晶显示装置的斜向对比度并减少其斜向的色移。
第三光学元件的Rth[590]优选尽可能小。Rth[590]的绝对值优选为7nm或更小,更优选5nm或更小。Rth[590]在上述范围内能够消除Rth对液晶显示装置的显示性能的负面效果,增大液晶显示装置的斜向对比度,并减少其斜向的色移。
F-2.配置第三光学元件的方法
参照图1、2A和2B,根据目的任何适合的方法可以用作在液晶单元10和第二偏光片22之间配置第三光学元件50的方法。优选地,第三光学元件50的两侧备有粘合层或压敏粘合层(未显示),并粘附到液晶单元10和第二偏光片22上。光学元件间的间隙用粘合层或压敏粘合层填充,从而防止各个光学元件的光轴之间关系的移动以及当将光学元件装入液晶显示装置时,通过彼此磨损而造成光学元件的损伤。而且,可以减少光学元件的层之间的界面反射,并且可以增加使用该光学元件的液晶显示装置在法线方向和斜向的对比度。
可以使用如上述D-2部分描述的那些相同厚度范围的粘合层或压敏粘合层以及形成粘合层或压敏粘合层的相同种类的粘合剂或压敏粘合剂。
在第三光学元件50的nx和ny完全相等的情况中,第三光学元件50没有面内相位差,不能检测到其慢轴。因此,第三光学元件50的配置可以与第二偏光片22的吸收轴无关。在第三光学元件50的nx和ny基本上相等但是有稍微不同的情况下,可以检测到其慢轴。在这种情况下,第三光学元件50优选配置成使其慢轴基本平行或垂直于第二偏光片22的吸收轴。第三光学元件50的配置使其慢轴大大偏离与第二偏光片22的吸收轴垂直或平行,易于降低采用第三光学元件50的液晶显示装置的对比度。
F-3.第三光学元件的结构
第三光学元件的结构(积层结构)没有特别限制,只要第三光学元件满足上述F-1部分所述的光学性能。第三光学元件可以是单一的光学膜,或者两个或更多光学膜的积层体。作为积层体的第三光学元件可以包括粘合层或压敏粘合层以粘附光学膜。光学膜可以是各向同性膜或相位差膜,只要第三光学元件基本上具有光学各向同性。在作为积层体的第三光学元件包括两个相位差膜的情况下,相位差膜优选使各自的慢轴彼此垂直而层积,从而降低面内相位差值。而且,优选层积具有反号的厚度方向的相位差值的相位差膜,从而降低厚度方向的相位差值。
第三光学元件的总厚度优选为20μm至500μm,更优选20μm至400μm,特别优选20μm至200μm。第三光学元件的厚度在上述范围内有助于降低液晶显示装置的厚度。
F-4.用于第三光学元件的光学膜
用于第三光学元件的光学膜优选为各向同性膜。在本发明的说明书中,术语“各向同性膜”指的是光学性能在三维方向差异小,并且基本上没有各向异性的光学性能例如双折射的膜。注意短语“基本上没有各向异性的光学性能”表示各向同性包括在实际使用中不会对液晶显示装置的显示性能造成负面效应的轻微的双折射的情况。用于第三光学元件的各向同性膜没有特别限制,但是优选具有优异的透明度、机械强度、热稳定性、防水性能等并且几乎不引起光学不均匀的各向同性膜。
根据目的或者第三光学元件的积层结构可以选择任何适合的各向同性膜的厚度。各向同性膜的厚度优选为20μm至200μm,更优选20μm至180μm,特别优选20μm至150μm。各向同性膜的厚度在上述范围内能够提供具有优异机械强度和光学均匀性并且满足上述F-1部分所描述的光学性能的光学膜。
各向同性膜的光弹性系数的绝对值(C[590](m2/N))优选为1×10-12至100×10-12,更优选1×10-12至50×10-12,特别优选1.0×10-12至30×10-12,最优选1.0×10-12至8×10-12。在上述范围内较小的光弹性系数的绝对值几乎不引起由于偏光片的收缩应力或背光的热造成的相位差值的移动或不均匀,从而提供具有优异的光学均匀性的液晶显示装置。
在23℃下,使用波长为590nm的光测量的各向同性膜的透光率优选为80%或更大,更优选85%或更大,特别优选90%或更大。第三光学元件优选具有相似的透光率。
各向同性膜优选为含有热塑性树脂作为主要组分的聚合物膜的拉伸膜。可以从上述D-4部分描述的那些选择任何适合的热塑性树脂。然而,用于第三光学元件的各向同性膜优选为含有至少一种选自纤维素酯、通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而得到的环烯类树脂、降冰片烯类单体和α-烯烃单体的加成共聚物以及马来酰亚胺类单体和烯烃单体的加成共聚物中的树脂作为主要组分的聚合物膜。
任何适合的纤维素酯可以用作纤维素酯,其具体例子包括有机酸酯,例如乙酸纤维素、丙酸纤维素和丁酸纤维素。纤维素酯可以是混合的有机酸酯,其中纤维素的羟基例如部分被乙酰基取代以及部分被丙酰基取代。含有纤维素酯作为主要组分并且Re[590]和Rth[590]小的聚合物膜优选通过浇铸成型。Re[590]和Rth[590]可以根据成型条件、膜的厚度等进行适当地调整。该膜可通过例如JP 07-112446 A的实施例1中所描述的方法获得。市售的膜可通过酮类溶剂例如环戊酮溶胀,然后进行干燥处理,从而得到Rth[590]小的聚合物膜。
可以从上述E-4部分中所描述的选择任何适合的通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而获得的环烯类树脂。含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而得到的环烯类树脂作为主要组分并且Re[590]和Rth[590]小的聚合物膜优选通过挤出成型。Re[590]和Rth[590]可以根据成型条件、膜的厚度等适当地调整。具体地说,该膜可通过例如JP 04-301415 A的实施例1中所描述的方法获得。
降冰片烯类单体和α-烯烃单体的加成共聚物可通过例如JP61-292601 A的实施例1中所描述的方法获得。降冰片烯类单体的例子包括上述E-4部分中所描述的那些。α-烯烃单体优选具有2至20个碳原子,更优选2至10个碳原子。其例子包括乙烯、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、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯以及1-二十碳烯。其中,特别优选乙烯。这些α-烯烃可以单独或者结合使用。不损害本发明的效果,乙烯类单体根据需要可以共聚合。含有降冰片烯类单体和α-烯烃单体的加成共聚物作为主要成分并且Re[590]和Rth[590]小的聚合物膜优选通过挤出成型。Re[590]和Rth[590]可以根据成型条件、膜的厚度等作适当的调整。
用于各向同性膜的马来酰亚胺类单体和烯烃单体的加成共聚物可以通过例如JP 05-59193 A的实施例1中所描述的方法获得。马来酰亚胺类单体的例子包括N-烷基取代的马来酰亚胺例如N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-正-丙基马来酰亚胺、N-异-丙基马来酰亚胺、N-正-丁基马来酰亚胺、N-异-丁基马来酰亚胺、N-仲-丁基马来酰亚胺、N-叔-丁基马来酰亚胺、N-正-戊基马来酰亚胺、N-正-己基马来酰亚胺、N-正-庚基马来酰亚胺、N-正-辛基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-硬脂基马来酰亚胺、N-环丙基马来酰亚胺、N-环丁基马来酰亚胺以及N-环己基马来酰亚胺。其中,优选N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-异-丙基马来酰亚胺或N-环己基马来酰亚胺。马来酰亚胺类单体可以单独或者结合使用。烯烃单体的例子包括异丁烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-1-己烯、1-甲基-1-庚烯、1-异辛烯、2-甲基-1-辛烯、2-乙基-1-戊烯、2-甲基-2-丁烯、2-甲基-2-戊烯以及2-甲基-2-己烯。其中,优选异丁烯。烯烃单体可以单独或者结合使用。不损害本发明的效果,乙烯基类单体可以根据需要共聚合。含有马来酰亚胺类单体和烯烃单体的加成共聚物作为主要组分并且Re[590]和Rth[590]小的聚合物膜优选通过挤出成型。Re[590]和Rth[590]可以根据成型条件、膜的厚度等作适当的调整。该膜可通过例如JP 2004-45893A的实施例1中所描述的方法获得。
各向同性膜的例子除了上述材料外还包括:JP2001-253960A中描述的在侧链上有9,9-双(4-羟苯基)芴的聚碳酸酯类树脂;在“Development and applied techniques of optical polymer materials”(第194页至207页,NTS Inc.出版,2003)中所描述的由所形成的聚合物显示正双折射的单体和所形成的聚合物显示负双折射的单体的无规共聚物;和掺有各向异性低分子量分子或双折射液晶的聚合物。
G.液晶显示装置
本发明的液晶面板可用于:液晶显示装置如个人计算机、液晶电视、便携式电话或个人数字助理(PDA);或者图像显示装置如有机电致发光显示器(有机EL)、投影仪、投影电视或等离子电视。特别是,优选本发明的液晶面板优选用于液晶显示装置,特别优选用于液晶电视。
图5是根据本发明优选实施方式的液晶显示装置的截面示意图。注意,为清楚起见,图5中各构件的长度、宽度和厚度之间的比例与实际构件的不同。液晶显示装置400配有:液晶面板100;配置在液晶面板100两侧上的保护层60和60′;配置在保护层60和60’外侧的表面处理层70和70′;配置在表面处理层70′的外侧(背光侧)上的亮度增强膜80;棱镜片110;光导板120和背光130。使用经过硬膜处理、抗反射处理、防粘处理、扩散处理(也称作防眩处理)等的膜作为表面处理层70和70′。具有偏光选择层“D-BEFseries”(商品名,由Sumitomo3MLimited制造)或类似物的偏光分离膜用作亮度增强膜80。使用上述光学构件,从而得到具有较好显示性能的显示装置。只要得到本发明的效果,根据驱动模式或者液晶单元的用途,图5中显示的光学构件可以至少部分省略或者由其它构件代替。
配有本发明的液晶面板的液晶显示装置在45°方位角和60°极角的对比度(YW/YB)优选为30至200,更优选40至200,特别优选50至200。
配有本发明的液晶面板的液晶显示装置在45°方位角和0°至78°极角的最大对比度优选为600或更大,更优选700或更大,最优选800或更大。配有本发明的液晶面板的液晶显示装置在45°方位角和0°至78°极角的最小对比度优选为60或更大,更优选70或更大,最优选90或更大。配有本发明的液晶面板的液晶显示装置在45°方位角和0°至78°极角的平均对比度优选为280或更大,更优选350或更大,最优选400或更大。
配有本发明的液晶面板的液晶显示装置在45°方位角和60°极角的色移(Δab值)优选为0.1至1.0,更优选0.1至0.8,特别优选0.1至0.5。
在配有本发明的液晶面板的液晶显示装置在23℃暗室中显示黑色图像的情况中,作为显示均匀性的评价,整个面板的最大亮度和最小亮度之间的差优选为1.28或更小,更优选1.12或更小,特别优选0.96或更小。
配有本发明的液晶面板的液晶显示装置在60°极角的所有方位方向(0°到360°)的最大Δu′v′值优选为0.130或更小,更优选0.120或更小,特别优选0.110或更小,最优选0.100或更小,在60°极角的所有方位方向(0°到360°)的平均Δu′v′值优选为0.080或更小,更优选0.070或更小,最优选0.060或更小。
H.本发明的液晶面板和液晶显示装置的应用
本发明的液晶面板和液晶显示装置的应用并没有特别的限制,但是本发明的液晶面板和液晶显示装置可用于各种用途,例如:办公自动化(OA)设备,如个人计算机监视器、膝上型个人计算机和复印机;便携式设备,例如便携式电话、手表、数码相机、个人数字助理(PDA)和便携式游戏机;家用电器,例如摄像机、液晶电视和微波炉;车载装置,例如倒车监视器、汽车导航系统监视器和车载音响;显示装置,例如商业信息监视器;安全装置,例如监视器;护理和医疗设备,例如护理监视器和医疗监视器。
特别地,本发明的液晶面板和液晶显示装置优选用于大的液晶电视。采用本发明的液晶面板和液晶显示装置的液晶电视的屏幕尺寸优选为17英寸宽(373mm×224mm)或更大,更优选23英寸宽(499mm×300mm)或更大,特别优选26英寸宽(566mm×339mm)或更大,最优选32英寸宽(687mm×412mm)或更大。
本发明将用下面的实施例和对比实施例来更详细地描述。但本发明不限于实施例。实施例中所使用的分析方法描述如下。
(1)测定单轴透射率和偏振度的方法:
单轴透射率和偏振度是在23℃下,用分光光度计“DOT-3”(商品名,Murakami Color Research Laboratory制造)测量。
(2)测量分子量的方法:分子量是用聚苯乙烯作为标准样品,通过凝胶渗透色谱(GPC)法进行计算。具体地说,分子量是在下列测量条件下通过使用下列装置和仪器进行测量。
·测量样品:将样品树脂溶解在四氢呋喃中制成0.1wt%的溶液,并静置过夜。然后,将溶液通过0.45μm的膜滤器过滤,得到用于检测的滤液。
·分析仪:“HLC-8120GPC”,Tosoh公司制造
·柱:TSKgel Super HM-H/H4000/H3000/H2000
·柱的尺寸:6.0mm I.D.×150mm
·洗脱液:四氢呋喃
·流率:0.6ml/min
·检测器:RI
·柱温:40℃
·注射量:20μl
(3)测量厚度的方法:
不足10μm的厚度用薄膜厚度分光光度计“多通道光电探测器(MCPD-2000)”(商品名,Otsuka电子有限公司制造)测量。10μm或更大的厚度则用数字千分尺“KC-351C-型”(商品名,AnritsuCorporation制造)测量。
(4)测定相位差值(Re,Rth)的方法:
相位差值是在23℃下通过使用波长为590nm的光,基于平行的Nicol旋转法,用自动双折射分析仪“KOBRA-21ADH”(商品名,Oji科学仪器株式会社制造)测量。波长为480nm的光也用于波长色散的测量。
(5)测量膜平均折射率的方法:
膜的平均折射率是通过在23℃下,使用波长为589nm的光,用Abbe折射计“DR-M4”(商品名,Atago有限公司制造)测量折射率而测定。
(6)测量透光率的方法:
透光率是在23℃下,使用波长为589nm的光,用UV-vis分光光度计“V-560”(商品名,JASCOCorporation制造)进行测量。
(7)测量光弹性系数的方法:
尺寸为2cm×10cm的样品中心处的相位差值(23℃/590nm波长)通过使用椭圆偏光光谱仪“M-220”(商品名,JASCO Corporation制造)在应力(5到15N)下,,同时固定样品的两端进行测量,光弹性系数由应力和相位差值的函数的斜率计算。
(8)测定液晶显示装置的对比度的方法:
测量是在23℃下在暗室中,将背光打开预定的一段时间后,通过使用下列方法、液晶单元和测量设备进行测量。液晶显示装置上显示白色图像和黑色图像,通过使用“EZContrast 160D”(商品名,ELDIMSA制造)测量在显示屏的45°方位角和60°极角的XYZ显示系统的Y值。从白色图像的Y值(YW)和黑色图像的Y值(YB)计算斜向对比度“YW/YB”。注意,方位角45°是指相对于面板较长边在0°逆时针方向旋转45°的方向。极角60°是指相对于显示屏的法线方向在0°倾斜60°的方向。
·液晶单元:安装在“KLV-17HR2”(商品名,Sony公司制造)中的液晶单元或安装在23英寸宽液晶电视“FLATRON CRL-23WA”(商品名,LGElectronics Inc.制造)中的液晶单元。
·面板尺寸:375mm×230mm
(9-1)测定液晶显示装置色移的方法:
该测量是在23℃下在暗室中,在将背光打开预定的一段时间后,通过使用下列方法、液晶单元和测量设备进行。具体地说,液晶显示装置上显示黑色图像,通过使用“EZ Contrast 160D”(商品名,ELDIMSA制造)在60°极角的所有方位方向(0°到360°)测量色调(a值和b值)。在60°极角在所有方位方向(0°到360°)的a值和b值的平均值分别用aave.值和bave.值表示,在45°方位角和60°极角的a值和b值分别用a45°值和b45°值表示。斜向色移(Δab值)从下列表达式:{(a45°-aave.)2+(b45°-bave.)2}1/2来计算。注意,45°方位角是指相对于面板较长边在0°逆时针方向旋转45°的方向。60°极角是指相对于面板法线方向在0°从60°观察的方向。
·液晶单元:安装在“KLV-17HR2”(商品名,SonyCorporation制造)中的液晶单元
·面板尺寸:375mm×230mm
(9-2)液晶显示装置的斜向色移(Δu’v’值)的测定方法:
色移通过使用下列液晶单元和测量设备计算。具体地说,液晶显示装置显示黑色图像,测量在60°极角处所有方位方向(0°到360°)的色调(u′值和v′值)。斜向色移(Δu′v′值)从下列表达式:{(0.25-u′)2+(0.45-v′)2}1/2计算。
·液晶单元:安装在23英寸宽液晶电视“FLATRON CRL-23WA”(商品名,LGElectronics Inc.制造)中的液晶单元。
·面板尺寸:687mm×412mm
·测量装置:“EZ Contrast 160D”(商品名,ELDIM SA制造)
·测量环境:暗室(23℃)
(10)评价液晶显示装置显示不均匀性的方法:用下列液晶单元和测量设备对显示屏照相。在表6中,符号“○”指的是整个面板上亮度差为0.96或更小的液晶单元,符号“△”指的是提供的亮度差为0.97或更大并且1.12或更小的液晶单元,符号“×”指的是提供的亮度差大于1.28的液晶单元。
·液晶单元:安装在Sony Corporation制造的“KLV-17HR2”中的液晶单元
·面板尺寸:375mm×230mm
·测量设备:二维色彩分布测量设备“CA-1500”,由Konica MinoltaHoldings,Inc.制造)
·测量环境:暗室(23℃)
偏光片的制作
[参考实施例1]
将含有聚乙烯醇作为主要组分的聚合物膜“9P75R”(商品名,厚度为75μm,平均聚合度为2,400,皂化度为99.9mol%,Kuraray Co.,Ltd.制造)用辊式拉伸机单轴拉伸2.5倍,同时聚合物膜在保持在30℃±3℃下并含有碘和碘化钾的着色浴中着色。接着,将聚合物膜在保持在60℃±3℃并含有硼酸和碘化钾的水溶液的浴中单轴拉伸到聚乙烯醇膜的原始长度的6倍,同时进行交联反应。所得的膜在50℃±1℃下的空气循环恒温加热炉中干燥30分钟,从而得到各自的含湿量为26%,厚度为28μm,偏振度为99.9%以及单轴透射率为43.5%的偏光片P1和P2。
第一光学元件的制作
[参考实施例2]
含有三乙酰纤维素作为主要组分的聚合物膜“UZ-TAC”(商品名,厚度为40μm,平均折射率为1.48,Fuji Photo Film Co.,Ltd.提供)直接用作相位差膜1-A。表1集中显示了相位差膜1-A和下述参考实施例3的膜的性能。
表1
  参考实施例2   参考实施例3
  相位差膜   1-A   1-B
  厚度(μm)   40   80
  透光率(%)   91   91
  Re[590](nm)   0.3   0.8
  Rth[590](nm)   40.1   60.5
  C[590]×10<sup>-12</sup>(m<sup>2</sup>/N)   17.8   17.5
[参考实施例3]
含有三乙酰纤维素作为主要组分的聚合物膜“UZ-TAC”(商品名,厚度为80μm,平均折射率为1.48,Fuji Photo Film Co.,Ltd.提供)直接用作相位差膜1-B。表1显示了相位差膜1-B的性能。
第二光学元件的制作
[参考实施例4]
将双轴拉伸聚丙烯薄膜“TORAYFAN E60,高收缩型BO2847”(商品名,厚度为60μm,Toray Industries,Inc.提供)通过丙烯酸类压敏粘合层(厚度为15μm)附着到含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而获得的环烯类树脂作为主要组分的聚合物膜“ZEONOR ZF14-100”(商品名,厚度为100μm,平均折射率为1.51,Re[590]为2.0nm,Rth[590]为8.0nm,Zeon Corporation提供)的每一侧。然后,所得产物用辊式拉伸机在149℃±1℃(距离膜的背面3cm处测量的温度)空气循环恒温加热炉中拉伸1.35倍,同时固定膜的纵向,从而制成相位差膜2-A。表2集中显示了得到的相位差膜2-A的性能和参考实施例5至8的相位差膜的性能。
表2
  参考实施例4   参考实施例5   参考实施例6   参考实施例7   参考实施例8
  相位差膜   2-A   2-B   2-C   2-D   2-E
  厚度(μm)   115   125   116   111   60
  透光率(%)   90   90   90   90   90
  Re[590](nm)   200.8   142.0   181.3   245.1   130.2
  Rth[590](nm)   74.3   38.3   59.1   107.8   39.1
  Re[480]/Re[590]   1.0   1.0   1.0   1.0   1.1
  Nz系数   0.37   0.27   0.33   0.44   0.30
  C[590]×10<sup>-12</sup>(m<sup>2</sup>/N)   3.1   3.1   3.1   3.1   50.0
表3显示了参考实施例4中使用的双轴拉伸聚丙烯薄膜(收缩性膜A)的性能。参考实施例4中使用的丙烯酸类压敏粘合剂通过以下方法制备:通过溶液聚合合成的丙烯酸异壬酯(重均分子量550,000)用作基础聚合物;相对于100重量份基础聚合物,混合3重量份的聚异氰酸酯化合物的交联剂“CORONATE L”(商品名,Nippon PolyurethaneTndustry Co.,Ltd提供)和10重量份的催化剂“OL-1”(商品名,TokyoFine ChemicalCo.,Ltd.提供)。
表3
  收缩性膜   A   B
  140℃下的收缩率(纵向)(%)   6.4   5.7
  140℃下的收缩率(宽度方向)(%)   12.8   7.6
  140℃下的收缩差值(宽度方向-纵向)(%)   6.4   1.9
  160℃下的收缩率(纵向)(%)   19.6   18.0
  160℃下的收缩率(宽度方向)(%)   45.5   35.7
  160℃下的收缩差值(宽度方向-纵向)(%)   25.9   17.7
  140℃下每2mm宽度的收缩应力(N/2mm)   0.65   0.45
  140℃下每单位面积的收缩应力(N/mm<sup>2</sup>)   10.8   7.5
  150℃下每2mm宽度的收缩应力(N/2mm)   0.75   0.56
  150℃下每单位面积的收缩应力(N/mm<sup>2</sup>)   12.5   9.3
[参考实施例5]
相位差膜2-B按照与参考实施例4相同的方法制作,除了拉伸温度从149℃变为155℃,拉伸比从1.35倍变为1.30倍。表2显示了所得的相位差膜2-B的性能。
[参考实施例6]
相位差膜2-C按照与参考实施例4相同的方法制作,除了拉伸温度从149℃变为150℃,拉伸比从1.35倍变为1.30倍。表2显示了所得的相位差膜2-C的性能。
[参考实施例7]
相位差膜2-D按照与参考实施例4相同的方法制作,除了拉伸温度从149℃变为148℃,拉伸比从1.35倍变为1.40倍。表2显示了所得的相位差膜2-D的性能。
[参考实施例8]
将双轴拉伸聚丙烯薄膜“TORAYFAN E60,低收缩型”(商品名,厚度为60μm,Toray Industries,Inc.)通过丙烯酸类压敏粘合层(厚度为15μm)附着在含有聚碳酸酯类树脂(重均分子量为60,000)和苯乙烯类树脂(重均分子量为1,300)的聚合物膜“ELMECH PF film”(商品名,厚度为55μm,平均折射率为1.55,Re[590]为5.0nm,Rth[590]为12.0nm,KanekaCorporation提供)的每一面。表3显示了在参考实施例8中使用的双轴拉伸聚丙烯薄膜(收缩性膜B)的性能。然后,所得产物通过使用辊式拉伸机在146℃±1℃(从膜的背面3cm距离处测量的温度)空气循环恒温加热炉中拉伸1.09倍,同时固定膜的纵向,从而制成相位差膜2-E。表2显示了所得的相位差膜2-E的性能。
第三光学元件的制作
[参考实施例9]
含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而得到的环烯类树脂作为主要组分的聚合物膜“ZEONOR ZF14-100”(商品名,厚度为100μm,平均折射率为1.51,Zeon Corporation提供)直接用作光学膜3-A。表4集中显示了所得的光学膜3-A和下述参考实施例10和11的光学膜的性能。
表4
  参考实施例9   参考实施例10   参考实施例11
  聚合物膜   3-A   3-B   3-C
  厚度(μm)   100   40   85
  透光率(%)   90   91   90
  Re[590](nm)   5.0   0.1   0.2
  Rth[590](nm)   10.0   1.0   3.0
  C[590]×10<sup>-12</sup>(m<sup>2</sup>/N)   3.1   4.8   18.0
[参考实施例10]
使用挤出机将65重量份的异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的共聚物(N-甲基马来酰亚胺的含量为50mol%,玻璃化转化温度为157℃)、35重量份的丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS树脂)(丙烯腈含量为27mol%)和1重量份的2-(4,6-联苯基-1,3,5-三嗪2-基)-5-[(己基)氧]-苯酚(紫外吸收剂)成形为球粒。然后,将球粒在100℃下干燥5小时,并在270℃下使用40nmΦ的单螺杆挤出机和400mm宽的T-模挤出,并将片状的熔融树脂通过使用冷却鼓内冷却,从而制成宽约600mm并且厚为40μm的聚合物膜(平均折射率为1.51)作为光学膜3-B。表4显示了所得的光学膜3-B的性能。
[参考实施例11]
将20重量份的通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而获得的环烯类树脂“ARTON”(商品名,JSR Corporation提供)以球粒形式加入到80重量份的环戊酮中,从而制成溶液。将该溶液涂覆到含有三乙酰纤维素作为主要组分的聚合物膜“UZ-TAC”(商品名,厚度为80μm,平均折射率为1.48,Re[590]为0.8nm,Rth[590]为60.5nm,Fuji PhotoFilm Co.,Ltd.提供)上,厚度为150μm,并将所得的聚合物膜溶胀,并随后在140℃下干燥3分钟。干燥后,将在聚合物膜表面上形成的环烯类树脂膜剥离,从而得到含有三乙酰纤维素作为主要组分的透明聚合物膜,作为光学膜3-C。表4显示了所得的光学膜3-C的性能。
IPS模式液晶单元的制作
[参考实施例12]
将液晶面板从市售的包括IPS模式液晶单元的液晶显示装置“KLV-17HR2”(SonyCorporation制造)取出。去掉配置在液晶单元上方和下方的偏光板,并清洗液晶单元的玻璃表面(前后表面)。
液晶面板和液晶显示装置的制作
[实施例1]
将参考实施例4所得到的相位差膜2-A作为第二光学元件通过丙烯酸压敏粘合层(厚度为20μm)层积到在参考实施例12中所得到的液晶单元的观看侧,使液晶单元的短边与相位差膜2-A的慢轴彼此平行。然后,将参考实施例2所得到的相位差膜1-A作为第一光学元件通过丙烯酸压敏粘合层(厚度为20μm)层积到相位差膜2-A的表面上,使得相位差膜2-A的慢轴与相位差膜1-A的慢轴彼此垂直。接着,将参考实施例1所得到的偏光片P1通过含有带有乙酰乙酰基的改性聚乙烯醇作为主要组分的粘合层“GOHSEFIMER Z200”(商品名,厚度为1μm,Nippon Synthetic Chemical IndustryCo.,Ltd.提供)层积到相位差膜1-A的表面上,使得液晶单元的长边与偏光片P1的吸收轴彼此平行(此时,相位差膜2-A的慢轴与偏光片P1的吸收轴彼此垂直(90°±0.5°))。
然后,将参考实施例9所得到的光学膜3-A作为第三光学元件通过丙烯酸压敏粘合层(厚度为20μm)层积到液晶单元的背光侧,使得液晶单元的短边与光学膜3-A的慢轴彼此平行。然后,将参考实施例1所得到的偏光片P2通过丙烯酸压敏粘合层(厚度为20μm)层积到光学膜3-A的表面上,使得液晶单元的长边与偏光片P2的吸收轴彼此平行(此时,偏光片P1的吸收轴与偏光片P2的吸收轴彼此垂直(90°±0.5°))。注意,市售的含有纤维素酯作为主要组分的聚合物膜“UZ-TAC”(商品名,厚度为80μm,Fuji Photo Film Co.,Ltd.提供)通过含有具有乙酰乙酰基的改性聚乙烯醇作为主要组分的粘合层“GOHSEFIMER Z200”(商品名,厚度为1μm,Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.提供)层积到偏光片P1和P2的外侧(离液晶单元的远侧)。
将由此所得的液晶面板A连接到背光单元,从而制成液晶显示装置A。当背光一打开后,液晶面板在整个表面就表现出良好的显示均匀性。然后,打开背光10分钟,测量在斜向的对比度和在斜向的色移。表5显示了所得的性能。表6显示了各个光学元件的厚度、与厚度的关系(即Δd)以及液晶显示装置的显示均匀性。
将背光继续开2小时,液晶显示装置的显示屏在暗室中用二维色彩分布测量设备“CA-1500”(Konica Minolta Holdings,Inc.制造)照相。如图6所示,没有观察到由于背光的热所导致的显示不均匀。
[实施例2]
按照与实施例1相同的方法制作液晶面板B和液晶显示装置B,除了参考实施例11所得到的光学膜3-C用作第三光学元件。当背光一打开后,液晶面板在整个表面就表现出良好的显示均匀性。然后,背光打开10分钟,从而测量在斜向的对比度和在斜向的色移。表5和6显示了所得的性能。将背光继续开2小时,液晶显示装置的显示屏在暗室中用二维色彩分布测量设备“CA-1500”(Konica Minolta Holdings,Inc.制造)照相。如图7所示,观察到了由于背光的热导致的轻微的显示不均匀。
[实施例3]
按照与实施例1相同的方法制作液晶面板C和液晶显示装置C,除了参考实施例3所得到的相位差膜1-B用作第一光学元件,参考实施例6所得到的相位差膜2-C用作第二光学元件以及参考实施例11所得到的光学膜3-C用作第三光学元件。当背光一打开后,液晶面板在整个表面即表现出良好的显示均匀性。然后,将背光打开10分钟,从而测量在斜向的对比度和在斜向的色移。表5和6显示了所得的性能。将背光持续开2小时,液晶显示装置的显示屏在暗室中用二维色彩分布测量设备“CA-1500”,Konica Minolta Holdings,Inc.制造)照相。结果,观察到了由于背光的热导致的轻微的显示不均匀。
[对比实施例1]
按照与实施例1相同的方法制作液晶面板X和液晶显示装置X,除了参考实施例3所得到的相位差膜1-B用作第一光学元件,参考实施例8所得到的相位差膜2-E用作第二光学元件以及参考实施例3所得到的相位差膜1-B用作第三光学元件。当背光一打开后,液晶面板在整个表面即表现出良好的显示均匀性。然后,背光打开10分钟,从而测量在斜向的对比度和在斜向的色移。表5和6显示了所得的性能。将背光持续打开2小时,液晶显示装置的显示屏在暗室中用二维色彩分布测量设备“CA-1500”(Konica Minolta Holdings,Inc.)照相。如图8所示,观察到了由于背光产生的热导致的大的显示不均匀。
[对比实施例2]
将参考实施例1所得到的偏光片通过丙烯酸压敏粘合层层积到液晶单元的两面,使各自的吸收轴彼此垂直,从而不使用第一、第二和第三光学元件而制成液晶面板Y和液晶显示装置Y。当背光一打开后,液晶面板在整个表面即表现出良好的显示均匀性。然后,背光打开10分钟,从而测量在斜向的对比度和在斜向的色移。表5和6显示了所得的性能。
[实施例4]
将收缩性膜A“TORAYFAN BO2873”(商品名,Toray Industries,Inc.提供)通过丙烯酸压敏粘合层(厚度15μm)附着到含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而得到的树脂的聚合物膜“ARTON FLZU130D0”(商品名,厚度130μm,JSR Corporation提供)的每一面。然后,所得产物用辊式拉伸机在146℃空气循环恒温加热炉中拉伸1.26倍,同时固定膜的纵向,并将收缩性膜A剥离,从而制成厚度为147μm的相位差膜2-F。相位差膜2-F的光学性能包括:Re[590]为199.0nm;Rth[590]为82.0nm;Nz为0.41;Re[480]/Re[590]为1.0;光弹性系数的绝对值为5.10×10-12。表3显示了使用的收缩性膜A的性能。所用的丙烯酸压敏粘合层与参考实施例4的相同。
接着,将液晶面板从包括IPS模式液晶单元的液晶显示装置“FLATRON CRL-23WA”(商品名,23-英寸宽的液晶电视,LGElectronics Inc.制造)取出。去掉配置在液晶单元上下的偏光板,并清洗液晶单元的玻璃表面(前后表面)。
将相位差膜2-F作为第二光学元件层积到液晶单元的观看侧的表面上,使得液晶单元的初始配向方向与相位差膜2-F的慢轴彼此平行。然后,将相位差膜1-A作为第一光学元件层积到相位差膜2-F的表面,使得液晶单元的初始配向方向与相位差膜1-A的慢轴彼此垂直。注意,在第一光学元件满足nx=ny的情况下,慢轴在面内检测不到,但是由于实施例4中nx≈ny,可以检测出慢轴(Re=0.3nm)。然后,将作为第一偏光片的偏光片P1层积到相位差膜1-A的表面,使得液晶单元的初始配向方向与偏光片P1的吸收轴彼此垂直。此时,相位差膜2-F的慢轴与偏光片P1的吸收轴彼此垂直(90°±0.5°)。将市售的三乙酰基纤维素膜“UZ-TAC”(商品名,厚度40μm,Fuji Photo Film Co.,Ltd.提供)层积到偏光片P1的表面,而不层积相位差膜1-A。
接着,将光学膜3-B作为第三光学元件层积到液晶单元的背光侧的表面上,使得液晶单元的初始配向方向与光学膜3-B的慢轴彼此垂直。注意,第三光学元件基本上具有光学各向同性,但是由于实施例4中nx≈ny,可以检测出慢轴(Re=0.1nm)。然后,将偏光片P2作为第二偏光片配置到光学膜3-B与液晶单元相对的表面上,使得液晶单元的初始配向方向与偏光片P2的吸收轴彼此平行,从而制成具有如图2A所示结构的O-模式的液晶面板D。将市售的三乙酰基纤维素膜“UZ-TAC”(商品名,厚度40μm,Fuji Photo Film Co.,Ltd.提供)层积到偏光片P2的表面,而不层积光学膜3-B。
将液晶面板D装入原来的液晶显示装置,并将背光打开10分钟,从而测量0°(面板的法线方向)至78°极角在所有方位方向(方位角0°到360°)的对比度。图9显示了实施例4(液晶面板D)和下述的对比实施例3(液晶面板Z)在45°方位角和0°(面板的法线方向)至78°极角每个的对比度。较大的对比度表明较好的显示性能。液晶面板D(实施例4)在45°方位角和0°(面板的法线方向)至78°极角具有的最大对比度为816,最小对比度为99.9,平均对比度为451。此外,测量了Δu′v′值。图10显示了实施例4和下述的对比实施例3在60°极角处在所有方位方向(方位角0°到360°)的Δu′v′值。Δu′v′值是从方程式Δu′v′={(0.25-u′)2+(0.45-v′)2}1/2计算的值,并且代表相对于纯黑色的着色量。Δu′v′值是显示液晶显示装置的色移的指数,并且较小的Δu′v′值代表较好的显示性能。实施例4的液晶面板D在60°极角在所有方位方向(方位角0°到360°)具有的最大Δu′v′值为0.095,最小Δu′v′值为0.040,平均Δu′v′值为0.064。
[对比实施例3]
将相位差膜2-E作为第二光学元件层积到以与实施例4相同的方法得到的液晶单元的观看侧的表面上,使液晶单元的初始配向方向与相位差膜2-E的慢轴彼此平行。然后,将相位差膜1-B作为第一光学元件层积到相位差膜2-E的表面,使得液晶单元的初始配向方向与相位差膜1-B的慢轴彼此平行。然后,将偏光片P1作为第一偏光片层积到相位差膜1-B的表面上,使得液晶单元的初始配向方向与偏光片P1的吸收轴彼此垂直。此时,相位差膜2-E的慢轴与偏光片P1的吸收轴彼此垂直(90°±0.5°)。将市售的三乙酰基纤维素膜“UZ-TAC”(商品名,厚度40μm,Fuji Photo Film Co.,Ltd.提供)层积到偏光片P1的表面,而不层积相位差膜1-B。
接着,将相位差膜1-B(图11的参考数字51)层积到液晶单元的背光侧的表面上,使得液晶单元的初始配向方向与相位差膜1-B的慢轴彼此垂直。注意,在相位差膜1-B满足nx=ny的情况下,慢轴在面内检测不到,但是由于对比实施例3中的nx≈ny,可以检测到慢轴(Re=0.8nm)。然后,将作为第二偏光片的偏光片P2配置到相位差膜1-B与液晶单元相对的表面上,使得液晶单元的初始配向方向与偏光片P2的吸收轴彼此平行,从而制成具有如图11所示结构的O-模式的液晶面板Z。将市售的三乙酰基纤维素膜“UZ-TAC”(商品名,厚度40μm,Fuji Photo Film Co.,Ltd.制造)层积到偏光片P2的表面上,而不层积相位差膜1-B。
将液晶面板Z装入原来的液晶显示装置,并将背光打开10分钟,从而测量在0°(面板的法线方向)至78°极角在所有方位方向(方位角0°到360°)的对比度和Δu′v′值。如图9所示,液晶面板Z在45°方位角和0°至78°极角具有的最大对比度为520,最小对比度为51.3,平均对比度为266。如图10所示,液晶面板Z在60°极角在所有方位方向(方位角0°至360°)具有的最大Δu′v′值为0.131,最小Δu′v′值为0.038,平均Δu′v′值为0.082。
[评价]
如实施例1至3所示,具有改进的斜向对比度和降低的斜向色移的液晶显示装置通过制作液晶面板而获得,其中:将基本上具有光学负单轴性能的第一光学元件和具有130nm至250nm的Re[590]并且折射率分布为nx>nz>ny的第二光学元件配置在液晶单元的观看侧(使第二光学元件配置在第一光学元件和液晶单元之间);以及将基本上具有光学各向同性的第三光学元件配置到液晶单元的背光侧。在配有实施例1的液晶面板的液晶显示装置中,甚至当背光打开较长时间,也没有观察到由于背光的热导致的显示不均匀。在实施例2和3各个的液晶显示装置中观察到了轻微的显示不均匀。相反,对比实施例1和2各自的液晶显示装置在斜向的对比度小并且在斜向的色移大。对比实施例1的液晶面板的光学性能差并且由于背光的热导致大的显示不均匀。
图9和10显示实施例4的液晶显示装置具有在所有方位方向对比度大、最大色移小以及平均色移小的优异的显示性能。相反,对比实施例3中所得的液晶显示装置具有在所有方位方向对比度小、最大色移大以及平均色移大的显示性能。
如上所述,本发明的液晶面板具有增大的斜向对比度和降低的斜向色移,因此对改善液晶显示装置的显示性能非常有用。所以,本发明的液晶面板可适用于液晶显示装置或液晶电视。
在不偏离本发明的范围和精神的情况下,许多其它的改变对本领域的技术人员来说是显而易见的并且是容易实施的。因此应当理解,所附权利要求的范围不应当受说明书的细节所限制,而是广泛的解释。

Claims (20)

1.一种液晶面板,其包括:
液晶单元;
配置在所述液晶单元一侧上的第一偏光片;
配置在所述液晶单元另一侧上的第二偏光片;
配置在第一偏光片和液晶单元之间的第一光学元件和第二光学元件;以及
配置在第二偏光片和液晶单元之间的第三光学元件,其中:
所述第一光学元件基本上具有光学负单轴性能;
所述第二光学元件满足下列表达式(1)和(2),并配置在第一光学元件和液晶单元之间;
第三光学元件基本上具有光学各向同性:
130nm≤Re[590]≤250nm    …(1)
0nm<Rth[590]<Re[590]   …(2)
在所述表达式(1)和(2)中,Re[590]和Rth[590]分别代表在23℃下,使用波长为590nm的光测定的面内相位差值和厚度方向的相位差值。
2.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述液晶单元包括含有在没有电场存在下均匀配向的液晶分子的液晶层。
3.根据权利要求2所述的液晶面板,其中所述液晶层的折射率分布为nx>ny=nz。
4.根据权利要求3所述的液晶面板,其中所述液晶层包括面内切换模式、边缘场切换模式或铁电液晶模式。
5.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述液晶单元的初始配向方向基本上平行于第二偏光片的吸收轴方向。
6.根据权利要求5所述的液晶面板,其中所述的液晶面板是O-模式的,所述液晶单元的初始配向方向基本上平行于配置在所述液晶单元背光侧上的偏光片的吸收轴方向,并且所述配置在所述液晶单元背光侧上的偏光片是第二偏光片。
7.根据权利要求5所述的液晶面板,其中所述的液晶面板是E-模式的,所述液晶单元的初始配向方向基本上垂直于配置在所述液晶单元背光侧上的偏光片的吸收轴方向,并且所述配置在所述液晶单元背光侧上的偏光片是第一偏光片。
8.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述第一光学元件的厚度(d1)和所述第二光学元件的厚度(d2)之和(d1+d2)与所述第三光学元件的厚度(d3)之差(Δd=d1+d2-d3)的绝对值为120μm或更小。
9.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述第一光学元件的Rth[590]为10nm至100nm。
10.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述第一光学元件包括含有纤维素酯作为主要组分的聚合物膜。
11.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述第二光学元件的慢轴基本平行或垂直于所述第一偏光片的吸收轴。
12.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述第二光学元件的波长色散性为0.8至1.2。
13.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述第二光学元件的折射率分布为nx>nz>ny。
14.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述第二光学元件包括含有降冰片烯类树脂的聚合物膜的拉伸膜。
15.根据权利要求14所述的液晶面板,其中所述第二光学元件包括含有通过降冰片烯类单体的开环聚合物和/或开环共聚物氢化而得到的树脂的聚合物膜的拉伸膜。
16.根据权利要求1所述的液晶面板,其中所述第三光学元件包括含有至少一种选自纤维素酯、通过降冰片烯类单体的开环聚合物氢化而得到的环烯类树脂、降冰片烯类单体和α-烯烃单体的加成共聚物以及马来酰亚胺类单体和烯烃单体的加成共聚物的树脂作为主要组分的聚合物膜。
17.一种包括根据权利要求1所述的液晶面板的液晶电视。
18.一种包括根据权利要求1所述的液晶面板的液晶显示装置。
19.根据权利要求18所述的液晶显示装置,其在45°方位角和0°至78°极角的最大对比度为600或更大,最小对比度为60或更大。
20.根据权利要求18所述的液晶显示装置,其在45°方位角和60°极角的色移为0.1至1.0。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008134587A (ja) * 2006-10-30 2008-06-12 Nitto Denko Corp マルチギャップ構造を有する液晶セルを備える液晶パネル、及び液晶表示装置
JP2010282042A (ja) * 2009-06-05 2010-12-16 Seiko Epson Corp 電気光学表示装置及びプロジェクター
EP2778726A4 (en) * 2011-11-10 2015-04-01 Jx Nippon Oil & Energy Corp PHASE DIFFERENCE FILM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE THEREWITH
JP2019200413A (ja) * 2018-05-11 2019-11-21 住友化学株式会社 偏光板および表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002048913A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板、円偏光板および反射型液晶表示装置
CN1348547A (zh) * 1999-04-21 2002-05-08 富士胶片株式会社 包含一含有芳族化合物的纤维素酯膜的相位延迟板
CN1516816A (zh) * 2001-03-14 2004-07-28 ��ʿ��Ƭ��ʽ���� 包括含有棒状分子结构化合物的聚合物薄膜的相位差板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1348547A (zh) * 1999-04-21 2002-05-08 富士胶片株式会社 包含一含有芳族化合物的纤维素酯膜的相位延迟板
JP2002048913A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板、円偏光板および反射型液晶表示装置
CN1516816A (zh) * 2001-03-14 2004-07-28 ��ʿ��Ƭ��ʽ���� 包括含有棒状分子结构化合物的聚合物薄膜的相位差板

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