CN101176031A - 液晶面板及使用了该液晶面板的液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的液晶面板从背光灯侧起依次具备:背光灯部,其发出具有在将面板长度方向设为横向时的横向长椭圆形亮度分布的光;第一偏振片;液晶单元;具有nx>ny>nz的折射率分布的光学补偿层;以及第二偏振片。依照本发明,可提供在斜向的对比度极其优越,黑显示时的漏光少,且色移小的液晶面板。
Description
技术领域
本发明涉及液晶面板及使用其的液晶显示装置。更详细而言,本发明涉及斜向的对比度极其优越,黑显示时的漏光少,且色移小的液晶面板及使用其的液晶显示装置。
背景技术
图12(a)为已知的代表性液晶显示装置的概略剖面图,图12(b)为使用于此液晶显示装置中的液晶单元的概略剖面图。此液晶显示装置900具备液晶单元910;配置于液晶单元910的外侧的相位差板920、920’;以及配置于相位差板920、920’的外侧的偏振板(偏光板)930、930’。典型上,偏振板930、930’是以其偏振光轴互相正交的方式被配置。液晶单元910具有一对基板911、911’,以及配置于该基板间的作为显示媒体的液晶层912。在一方的基板911设有控制液晶的电光学特性的开关元件(以TFT为代表)、和对此开关元件赋予栅信号的扫描线及供给源信号的信号线(均未图标)。在另一方的基板911’设有构成滤光片的色层913R、913G、913B,和遮光层(黑色矩阵层)914。基板911、911’的间隔(单元间隙)是利用间隔物(未图示)来控制。
上述相位差板是以液晶显示装置的光学补偿为目的而被使用。为了得到最佳的光学补偿(例如视场角特性的改善、色移的改善、对比的改善等),关于相位差板的光学特性的最适化及/或在液晶显示装置中的配置,已有各种尝试。向来,如图12(a)及图12(b)所示,相位差板是逐片地被配置于液晶单元910与偏振板930、930’之间(例如参照专利文献1)。为了在此种结构下得到最佳光学补偿,专利文献1所述的相位差板是使配置于液晶单元的两侧的相位差板分别具有140μm的厚度。然而,即使将以往的相位差板按照以往的配置而使用于液晶显示装置,造成斜向的对比降低的情况仍多。在另一方面,随着近年的液晶显示装置的高精细化及高功能化,被要求画面均匀性及显示质量的进一步改善。考虑到此种要求,上述斜向的对比的降低成为非常重要的问题。此外,随着液晶显示装置的小型化、可携带化,薄型化的要求也增加。但,若像以往一样,配置二块很厚的相位差板,则非常难以实现液晶显示装置的薄型化。
如上所述,极被渴望的是一种可满足更优越的显示质量及薄型化要求的液晶显示装置。
专利文献1:日本专利特开平11-95208号公报
发明内容
本发明是为了解决上述以往的课题而创造的,其目的在于提供一种斜向的对比度极其优越,黑显示时的漏光少,且色移(color shift)小的液晶面板及使用其的液晶显示装置。
本发明的液晶面板从背光灯侧起依次具备:背光灯部,其发出具有在将面板长度方向设为横向时的横向长椭圆形亮度分布的光;第一偏振片;液晶单元;具有nx>ny>nz的折射率分布的光学补偿层;以及第二偏振片。
在优选的实施方式中,上述光学补偿层具有2<Nz<20的Nz系数。在优选的实施方式中,上述光学补偿层的厚度为1~20μm。在优选的实施方式中,上述光学补偿层由从聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺以及聚酯酰亚胺中选择的至少一种非液晶聚合物材料形成。在优选的实施方式中,上述光学补偿层的超前轴与上述第二偏振片的吸收轴平行。
在优选的实施方式中,上述液晶单元的驱动模式为VA模式或OCB模式。
依照本发明的另一局面,可提供液晶显示装置。此液晶显示装置包含有上述液晶面板。
[发明效果]
如上所述,依照本发明,将具有特定的光学特性的光学补偿层配置于液晶单元的视觉辨认侧,且与发出具有在将面板长度方向设为横向时的横向长椭圆形亮度分布的光的背光灯部组合使用,由此可得到斜向的对比度极其优越,黑显示时的漏光少,且色移小的液晶面板。本发明的效果如下:将背光灯的亮度分布与光学补偿层的特性及配置的关系最佳化的液晶面板实际予以制造时初次得到的研究成果,是无法预知的优异效果。
附图说明
图1为依照本发明的优选实施方式的液晶面板的概略剖面图。
图2为使用于图1的液晶面板的有源矩阵基板的概略剖面图,与图3的沿II-II线的断面相对应。
图3为图2的有源矩阵基板的概略俯视图。
图4(a)、(b)为在本发明的液晶面板采用VA模式的液晶单元的情况下,说明液晶层的液晶分子的取向状态的概略剖面图。
图5(a)~(d)为在本发明的液晶面板采用OCB模式的液晶单元的情况下,说明液晶层的液晶分子的取向状态的概略剖面图。
图6为表示从本发明的优选实施方式的背光灯部发出的光的亮度分布的全方位等亮度等高线。
图7为显示从本发明另一优选实施方式的背光灯部发出的光的亮度分布的全方位等亮度等高线。
图8(a)为显示正下方式背光灯的结构的概略俯视图,(b)为显示侧面式背光灯的结构一例的概略俯视图,(c)为显示侧面式背光灯的结构另一例的概略俯视图。
图9(a)为显示本发明实施例的液晶面板的色移的色度图,(b)为显示比较例的液晶面板的色移的色度图。
图10为关于本发明实施例的液晶面板及比较例的液晶面板,显示漏光量的比较图。
图11(a)为显示本发明实施例的液晶面板的色移的色度图,(b)为显示比较例的液晶面板的色移的色度图。
图12(a)为显示以往的代表性液晶显示装置的概略剖面图,(b)为使用于该液晶显示装置的液晶单元的概略剖面图。
附图文字:
10 液晶单元
11、11’ 玻璃基板
12 液晶层
20 光学补偿层
30、30’ 偏振板
40 背光灯部
100 液晶显示装置
具体实施方式
A.液晶面板(液晶显示装置)
图1为依照本发明的优选实施方式的液晶面板的概略剖面图。图2为使用于该液晶面板中的有源矩阵基板的概略剖面图,图3为图2的有源矩阵基板的概略俯视图。图2是与图3的沿II-II线的断面相对应。
液晶面板100从背光灯侧起依次具备背光灯部40、第一偏振片(偏光子)30、液晶单元10、光学补偿层20以及第二偏振片30’。偏振片30、30’在典型上以其吸收轴互相正交的方式被配置。液晶单元10具有一对基板(以玻璃基板为代表)11、11’,以及配置于该基板间的作为显示媒体的液晶层12。在一方的基板(有源矩阵基板)11设有控制液晶的电光学特性的开关元件(以TFT为代表)、和对此开关元件供给栅信号的扫描线及供给源信号的信号线(均未图标)。在另一方的玻璃基板(滤光片基板)11’设有滤光片(未图示)。另外,将滤光片设置于有源矩阵基板11亦可。基板11、11’的间隔(单元间隙)利用间隔物13来控制。基板11、11’的与液晶层12接触的一侧设有例如由聚酰亚胺所制成的取向膜(未图示)。
在本发明的液晶面板中,光学补偿层20仅设置于液晶单元10的视觉辨认侧。再者,光学补偿层20以其超前轴与第二偏振片30’的吸收轴形成基本上平行的方式被配置。将可发出具有特定的亮度分布的光的背光灯部与具有特定的光学特性的光学补偿层予以组合使用,并且将光学补偿层仅设置于液晶单元10的视觉辨认侧,由此可得到斜向的对比度极其优越,黑显示时的漏光少,且色移小的液晶面板。此种效果在理论上尚不明,是针对背光灯部及光学补偿层的特性及配置的最适化,反复不断的尝试错误(trial and error)而初次得到的研究成果,为无法预期的优异效果。另外,关于背光灯部及光学补偿层的细节,在后面的B项及C项有说明。
在有源矩阵基板11,在液晶层12侧的表面全体设有层间绝缘膜61。层间绝缘膜61利用例如感旋光性丙烯酸系树脂的旋涂来形成。在层间绝缘膜61上,如图2所示,设有矩阵状的像素电极62,设有此像素电极62的区域成为施行显示的显示部。像素电极62由如ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)等透明导电材料所构成。像素电极62藉由例如溅镀法等方法形成薄膜后,利用光刻(photolithography)技术及蚀刻技术,施行该薄膜的图案化即可形成。在层间绝缘膜61的下方设有;以矩阵状配设的任意的适当的TFT63、对各TFT63输送栅(gate)信号的扫描线64以及用于输送源信号(显示信号)的信号线65。扫描线64与信号线65以互相正交的方式被设置。TFT63在典型上具有由非晶硅或多晶硅等所构成的半导体层,以及由铝、钼、铬、铜或钽等所构成的金属层。扫描线64及信号线65均由铝、钼或铜等所构成。此扫描线64的一部分构成TFT63的闸电极,而信号线65的一部分构成TFT63的源电极。TFT63的漏电极66电连接有连接片的一方的端部,此连接片的另一方的端部经由贯通层间绝缘膜61而设置的接触孔67电连接有像素电极62。此外,在接触孔67的下部拉伸有寄生电容布线68。藉由设计为此种结构,可对所需的像素电极60选择性施加电压。
在滤光片基板11’设有滤光片,其具有通过遮光层(黑色矩阵层)分隔的红(R)、绿(G)、蓝(B)用的色层。色层用丙烯酸系树脂或明胶等所形成,而被设在与上述显示部的像素电极62相对应的部位。黑色矩阵层可用金属来构成,亦可用树脂材料来构成亦可。在使用树脂材料的情况,典型上使用将颜料分散于丙烯酸系树脂中而成的树脂。
关于液晶单元10的驱动模式,只要可得到本发明的效果,可采用任选的适当驱动模式。作为驱动模式的具体例子,可举出STN(Super TwistedNematic,超扭转向列)模式、TN(Twisted Nematic,扭转向列)模式、IPS(InPlane Switching,面内转换)模式、VA(Vertical Aligned,垂直取向)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence,光学补偿双折射)模式、HAN(Hybrid Aligned Nematic,混合取向向列)模式、以及ASM(Axially Symmetric Aligned Microcell,轴对称取向微单元)模式。其中以VA模式及OCB模式优选。其原因为,在本发明使用的光学补偿层20与背光灯部40组合时,可显著改善色移、黑显示时的漏光以及斜向的对比。
图4为用以说明VA模式的液晶分子取向状态的概略剖面图。如图4(a)所示,在未施加电压时,液晶分子相对基板11、11’面垂直取向。此种垂直取向可通过在形成有垂直取向膜(未图示)的基板间配置具有负的介电系数各向异性的向列液晶而实现。在此种状态下,使光从一方的基板11的面入射时,通过偏振片30入射到液晶层12的直线偏振光的光则沿着垂直取向的液晶分子的长轴方向前进。由于液晶分子的长轴方向不会发生双折射,入射光在不改变偏振光方位之下前进,到了具有与偏振片30正交的偏振光轴的偏振片30’时被吸收。藉此,可在未施加电压时得到黑暗状态的显示(Normally-Black mode,正常黑模式)。如图4(b)所示,在电压施加于电极之间时,液晶分子相对基板面平行取向。对于此种状态的液晶层12入射的直线偏振光的光,液晶分子表现双折射性,入射光的偏振光状态根据液晶分子的倾度而变。在施加所指定的最大电压时通过液晶层的光成为例如偏振光方位旋转90°的直线偏振光,因此可得到穿透过偏振片30’而呈明亮状态的显示。再次设定未施加电压的状态时,可藉取向节制力恢复黑暗状态的显示。再者,使施加电压变化,控制液晶分子的倾度而使来自偏振片30’的穿透光强度发生变化,藉此可实现灰度显示。
图5为用以说明液晶分子在OCB模式时的取向状态的概略剖面图。OCB模式利用所谓的折弯取向的取向来构成液晶层12的显示模式。如图5(c)所示,折弯取向是指:使向列液晶分子的取向以在基板附近具有大致平行的角度(取向角),随着朝往液晶层的中心,取向角形成相对基板平面垂直的角度,而随着远离液晶层的中心,与相对基板的表面形成平行的方式逐渐连续变化,并且使液晶层整体不具有扭转构造的取向状态。此种折弯取向可如下述形成。如图5(a)所示,在未施加任何电场等的状态(初期状态)时,液晶分子基本上采取沿面排列(homogeneous alignment)。但,液晶分子具有预倾角,且基板附近的预倾角与相对基板的附近的预倾角不同。在此施加所指定的偏压(典型上为1.5V~1.9V)时(施加低电压时),可实现经过如图5(b)所示的斜取向(splay alignment)往如图5(c)所示的折弯取向的转移。从折弯取向状态进一步施加显示电压(典型上为5V~7V)时(施加高电压时),液晶分子则如图5(d)所示,对基板表面大致垂直立起。在正常白(Normally-White)的显示模式时,通过偏振片30,入射施加高电压时为图5(d)的状态的液晶层的光在不改变偏振光方位的下前进,在偏振片30’被吸收。从而,变成黑暗状态的显示。若降低显示电压,则由于摩擦处理的取向限制力的作用,可恢复明亮状态的显示。再者,使显示电压有变化,控制液晶分子的倾度,使来自偏振片的穿透光强度发生变化,藉此可实现灰度显示。另外,具备OCB模式的液晶单元的液晶显示装置由于可将从斜取向状态往折弯取向状态的相转移以非常高速予以切换,故与TN模式、IPS模式等的其它驱动模式的液晶显示装置相比,具有在动画显示特性上较优异的特征。
上述OCB模式的液晶单元的显示模式,可使用在施加高电压时成为黑暗状态(黑显示)的正常白模式或在施加高电压时成为明亮状态(白显示)的正常黑模式。
上述OCB模式的液晶单元的单元间隙系以2μm~10μm优选,以3μm~9μm进一步优选,而以4μm~8μm特别合适。若在上述的范围内,则可缩短响应时间,可得到良好的显示特性。
使用于上述OCB模式的液晶单元中的向列液晶,最好使用具有正介电系数各向异性的液晶。作为具有正的介电系数各向异性的向列液晶的具体例,可举出日本专利特开平9-176645号公报所载述的技术。再者,直接使用市面上出售的向列液晶亦可。作为市面上出售的向列液晶,例如可举出Merck公司所制造的商品名「ZLI-4535」及商品名「ZLI-1132 」等。上述向列液晶的寻常光折射率(no)与异常光折射率(ne)的差,即双折射率(ΔnLC),可依上述液晶的响应速度或穿透率等适当予以选择,不过以0.05~0.30优选,以0.10~0.30进一步优选,而以0.12~0.30更进一步优选。再者,此种向列液晶的预倾角系以1°~10°优选,以2°~8°进一步优选,而以3°~6°特别合适。若在上述范围内,则可缩短响应时间,可得到良好的显示特性。
如上述的液晶面板可合适使用于个人计算机、液晶电视、移动电话、便携式信息终端机(PDA)、投影机等的液晶显示装置。
B.背光灯部
上述背光灯部40一般具有光源和根据需要设置的漫射机构(例如漫射层、漫射板)、漫射机构(例如漫射板)、反射机构(例如乳白板的类的反射板)及/或偏振光机构。在本发明中,背光灯部40在将面板长度方向定为横向时,可发出具有横向长椭圆形亮度分布的光。只要具有此种亮度分布,从背光灯部发出的光为自然光或偏振光均可。在本案说明书中,「横向长椭圆形亮度分布」指全方位等亮度等高线中,表示指定值以上的亮度的横向(0°-180°方向)极角(極角)X大于表示该指定值以上的亮度的纵向(90°-270°方向)极角Y的亮度分布。作为此种亮度分布的例,可举出如图6或图7所示的亮度分布。只要属于此种亮度分布,即便使用可发出具有任一型式的亮度分布的光的背光灯部,藉由将特定的光学补偿层配置在液晶单元的视觉辨认侧,仍可得到在斜向的对比度极其优越,黑显示时的漏光少,且色移小的液晶面板。
作为上述背光灯部的光源,可采用任选的适当结构,只要可在将面板长度方向定为横向时发出具有横向长椭圆形的亮度分布的光即可。一般而言,光源由点状或线状的光源部与光漫射构件的组合所制成。作为光源的代表例,可举出穿透型液晶显示装置的正下方式背光灯及侧灯式(边缘照明式)背光灯。图8(a)为显示正下方式背光灯的结构的概略俯视图,(b)为显示边缘照明式背光灯的结构一例的概略俯视图,(c)为显示边缘照明式背光灯的结构另一例的概略俯视图。更具体而言,正下方式背光灯为使多条(典型上为5~12条)线状光源(典型上为荧光灯、冷阴极管)沿液晶面板的长度方向排列以从液晶面板的背面全体发光的方式。正下方式背光灯由线状光源、配置于该线状光源的后方的反射板、以及配置于该线状光源的前方的光漫射板(例如乳白板)所构成。多个线状光源可全部互相相同,一部分相同且一部分不相同亦可,全部互相不相同亦可。在正下方式背光灯中,适当设定线状光源的种类、组合及/或配置、反射板及/或光漫射板的结构,藉此可在将面板长度方向定为横向时发出具有横向长椭圆形的亮度分布的光。
边缘照明(edge light)式背光灯是比正下方式背光灯更容易薄型化且亮度均均性优异的面光源,此为人所知。在边缘照明式背光灯中,在导光体(例如透明压克力板)的端部(例如图8(b)的液晶面板长边的两端部,或图8(c)的液晶面板外周部)配置有线状光源(典型上为荧光灯、冷阴极管)。边缘照明式背光灯中,例如在导光体的一面形成漫射层,以使来自光源的光可从导光体的所希望面射出的方式所构成。在导光体中,除了作为正面(光射出面)的面以外,均被反射板覆盖。为了使亮度均匀化,依照离光源的距离(亮度分布),例如对利用漫射层的漫射效果施加梯度。为了得到充分的照光面亮度,利用诸如使漫射板重迭于在背面经过菲涅耳镜(Fresnel mirrors)加工的导光体上,使导光体与经过菲涅耳镜加工的棱镜重迭等方法,将指向性赋予至射出光。在边缘照明式(侧面(side)式)背光灯中,适当设定线状光源、导光体、漫射层及/或反射板,藉此可在将面板长度方向定为横向时发出具有横向长椭圆形的亮度分布的光。
作为上述偏振光机构,典型上可举出直线偏振光分离膜。作为直线偏振光分离膜,可采用任选的从自然光或偏振光分离直线偏振光的适当膜。作为此种直线偏振光分离膜的代表例,可举出栅型偏振片、由具有折射率差的二种以上的材料所制成的二层以上多层薄膜叠层体、使用于分束镜(beam splitter)等的不同折射率的蒸镀多层薄膜、使用具有折射率的二种以上的树脂的二层以上的树脂叠层体拉伸物、由具有折射率的二种以上材料制成的二层以上的双折射层多层薄膜叠层体、使直线偏振光以正交的轴向反射/穿透藉以分离的膜等。例如可使用:使通过拉伸而显现相位差的材料(例如聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯等)或丙烯酸系树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)与相位差显现量少的材料(例如JSR公司产品ARTON质量类的降冰片烯系树脂)交互叠层成的多层叠层体经单轴拉伸处理所得物。直线偏振光分离膜在市面上例如有3M公司制的商品名DBEF出售中。本发明可使用的直线偏振光分离膜的厚度在典型上为50~200μm左右。
B.光学补偿层
B-1.光学补偿层的光学特性及全体结构
光学补偿层20的膜面内相位差(正面相位差)Δnd可与液晶单元的显示模式相对应而最佳化。例如,Δnd的下限以5nm以上优选,以10nm以上进一步优选,而以15nm以上最优选。若Δnd未满5nm,斜向的对比降低的情况多。在另一方面,Δnd的上限系以400nm以下优选,以300nm以下进一步优选,以200nm以下更进一步优选,其中以150nm以下尤其优选,又以100nm以下特别优选,而以80nm以下最优选。若Δnd超过400nm,视场角变小的情况多。更具体而言,在VA模式被采用于液晶单元的情况,Δnd系以5~150nm优选,以10~100nm进一步优选,而以15~80nm最优选。在OCB模式被采用于液晶单元的情况,Δnd以5~400nm优选,以10~300nm进一步优选,而以15~200nm最优选。另外,Δnd依式:Δnd=(nx-ny)×d求出。在此,nx为光学补偿层滞相轴方向的折射率,ny为光学补偿层超前轴方向的折射率,d(nm)为光学补偿层的厚度。典型上,Δnd使用波长590nm的光来测定。滞相轴指膜面内的折射率最大的方向而言,超前轴指与滞相轴垂直的方向而言。
光学补偿层20的厚度方向相位差Rth亦可与液晶单元的显示模式对应而最佳化。例如,Rth的下限以10nm以上优选,以20nm以上进一步优选,而以50nm以上最优选。若Rth未满10nm,斜向的对比降低的情况多。在另一方面,Rth的上限以1000nm以下优选,以500nm以下进一步优选,以400nm以下更进一步优选,其中以300nm以下尤其优选,又以280nm以下特别优选,而以260nm以下最优选。若Rth超过1000nm,光学补偿则变得过大,有可能造成斜向的对比降低。更具体而言,在VA模式被采用于液晶单元的情况,Rth以10~300nm优选,以20~280nm进一步优选,而以50~260nm最优选。在OCB模式被采用于液晶单元的情况,Rth以10~1000nm优选,以20~500nm进一步优选,而以50~400nm最优选。另外,Rth根据式:Rth=(nx-nz)×d求出。在此,nz为膜(光学补偿层)厚度方向的折射率。典型上,Rth亦使用波长590nm的光来测定。
光学补偿层20的Nz系数(=Rth/Δnd)亦可与液晶单元的显示模式对应而最佳化。例如,Nz系数以2~20优选,以2~10进一步优选,尤其以2~8优选,而以2~6最优选。更具体而言,在VA模式被采用于液晶单元的情况,Nz系数以2~10优选,以2~8进一步优选,而以2~6最优选。在OCB模式被采用于液晶单元的情况,Nz系数以2~20优选,以2~10进一步优选,而以2~8最优选。又,光学补偿层20具有nx>ny>nz的折射率分布。将具有此种光学特性(即Δnd、Rth、折射率分布以及Nz系数)的光学补偿层配置于液晶单元的视觉辨认侧,并且以此与背光灯部(可发出具有在将面板长度方向定为横向时的横向长椭圆形亮度分布的光)组合使用,可藉此得到斜向的对比度极其优越,黑显示时的漏光少,且色移小的液晶面板。
光学补偿层20可为单层,亦可为二层以上的叠层体。在叠层体的情况,只要叠层体全体具有如上述的光学特性,可适当设定构成各层的材料及各层的厚度。
作为光学补偿层的厚度,可采用任选的适当厚度,只要可达成本发明的效果即可。典型上,光学补偿层的厚度为0.1~50μm,以0.5~30μm优选,而以1~20μm进一步优选。其原因为,如此可助成液晶面板的薄型化,同时可得到视场角补偿性能优异且相位差均匀的光学补偿层。依照本发明,使用具有比以往的相位差板更小的厚度的光学补偿层,并且将此种光学补偿层仅使用于视觉辨认侧,藉此可实现优异的视场角补偿。
B-2.构成光学补偿层的材料
作为构成光学补偿层的材料,可采用任选的适当材料,只要可得到如上述的光学特性即可。例如,作为此种材料,可举出非液晶性材枓。尤其优选者为非液晶性聚合物。与液晶性材料不同,此种非液晶性材料可与基板的取向性无关地,利用其本身的性质来形成显示nx>nz、ny>nz的光学单轴性的膜。因此,不仅可使用取向基板,亦可使用未取向基板。此外,即使在使用未取向基板的情况,亦可省略其表面上涂敷取向膜的步骤或取向膜叠层的步骤等。
作为上述非液晶性材枓,例如,由耐热性、耐药品性、透明性均优且富于刚性的观点,以聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等聚合物优选。将这些聚合物中的任一种类单独使用亦可,例如以聚芳醚酮与聚酰胺的混合物等具有不同官能团的二种以上的混合物予以使用亦可。在此等聚合物中,由高透明性、高取向性、高拉伸性的观点,以聚酰亚胺优选。
上述聚合物的分子量并未特别受到限制,不过,例如重量平均分子量(Mw)在1,000~1,000,000的范围内者优选,而在2,000~500,000的范围内者进一步优选。
作为上述聚酰亚胺,例如以面内取向性高且可溶于有机溶剂的聚酰亚胺优选。例如,可使用日本专利特表2000-511296号公报所揭示的含有由9,9-双(氨基芳基)芴与芳香族四羧酸二酐所形成的聚缩合产物,且含有一个以上下述式(1)所示重复单元的聚合物:
[化1]
在上述式(1)中,R3~R6分别独立表示选自氢、卤素、苯基、被1~4个卤素原子或C1~10烷基取代的苯基、以及C1~10烷基所构成的群组的至少一种取代基。优选的是,R3~R6分别独立表示选自卤素、苯基、被1~4个卤素原子或C1~10烷基取代的苯基、及C1~10烷基所构成的群组的至少一种取代基。
在上述式(1)中,Z为例如C6~20的4价芳香族基,最好为苯均四酸(pyromellitic)基、多环式芳香族基、多环式芳香族基的衍生物、或下述式(2)所示的基。
[化2]
在上述式(2)中,Z’例如为共价键、C(R7)2基、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(C2H5)2基、或NR8基,在多个的情况,分别互相相同或不同均可。再者,w表示1至10的整数。R7分别独立表示氢或C(R9)3。R8为氢、碳原子数1~约20的烷基、或C6~20芳基,在多个的情况,分别互相相同或不同均可。R9分别独立表示氢、氟、或氯。
作为上述多环式芳香族基,例如可举出由萘、芴、苯并芴或蒽衍生的4价基。再者,作为上述多环式芳香族基的取代衍生物,例如可举出以选自C1~10烷基、其氟化衍生物、以及F或Cl等卤素所构成群组的至少一个基取代的上述多环式芳香族基。
此外,亦可举出例如日本专利特表平8-511812号公报所载述的重复单元以下述通式(3)或(4)表示的均聚物,或重复单元以下述通式(5)表示的聚酰亚胺等。另外,下述通式(5)的聚酰亚胺为下述通式(3)的均聚物的优选形态。
[化3]
[化4]
[化5]
在上述通式(3)~(5)中,G及G’分别独立表示例如选自共价键、CH2基、C(CH3)2基、C(CF3)2基、C(CX3)2基(其中X为卤素)、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(CH2CH3)2基、以及N(CH3)基所构成群组的基,分别互相相同或不同均可。
在上述式(3)及(5)中,L为取代基,d及e表示其取代数。L为例如卤素、C1~3烷基、C1~3卤化烷基、苯基、或取代苯基,在多个的情况,分别互相相同或不同均可。作为上述取代苯基,例如可举出具有选自卤素、C1~3烷基、以及C1~3卤化烷基的至少一种取代基的取代苯基。再者,作为上述卤素,例如可举出氟、氯、溴或碘。d为0至2的整数,e为0至3的整数。
在上述式(3)~(5)中,Q为取代基,f为其取代数。Q例如为选自氢、卤素、烷基、取代烷基、硝基、氰基、硫烷基、烷氧基、芳基、取代芳基、烷酯基、以及取代烷酯基所构成的群组的原子或基,在Q为多个的情况,分别互相相同或不同均可。作为上述卤素,例如可举出氟、氯、溴以及碘。作为上述取代烷基,例如可举出卤化烷基。作为上述取代芳基,例如可举出卤化芳基。f为0至4的整数,g为0至3的整数,h为1至3的整数。再者,g及h系以大于1优选。
在上述式(4)中,R10及R11分别独立表示选自氢、卤素、苯基、取代苯基、烷基、以及取代烷基所构成的群组的基。尤其R10及R11分别独立表示卤化烷基优选。
在上述式(5)中,M1及M2分别独立表示卤素、C1~3烷基、C1~3卤化烷基、苯基或取代苯基。作为上述卤素,例如可举出氟、氯、溴以及碘。再者,作为上述取代苯基,例如可举出具有选自卤素、C1~3烷基以及C1~3卤化烷基所构成的群组的至少一种取代基的取代苯基。
作为上述式(3)所示聚酰亚胺的具体例,例如可举出下述式(6)所示者等。
[化6]
此外,作为上述聚酰亚胺,例如可举出使前述骨架(重复单元)以外的酸二酐或二胺适当共聚合所得的共聚物。
作为上述酸二酐,例如可举出芳香族四羧酸二酐。作为上述芳香族四羧酸二酐,例如可举出苯均四酸二酐、二苯基酮四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、杂环芳香族四羧酸二酐、2,2’-取代联苯四羧酸二酐等。
作为上述苯均四酸二酐,例如可举出苯均四酸二酐、3,6-二苯基苯均四酸二酐、3,6-双(三氟甲基)苯均四酸二酐、3,6-二溴苯均四酸二酐、3,6-二氯苯均四酸二酐等。作为上述二苯甲酮四羧酸二酐,例如可举出3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四羧酸二酐等。作为上述萘四羧酸二酐,例如可举出2,3,6,7-萘-四羧酸二酐、1,2,5,6-萘-四羧酸二酐、2,6-二氯-萘-1,4,5,8-四羧酸二酐等。作为上述杂环芳香族四羧酸二酐,例如可举出噻吩-2,3,4,5-四羧酸二酐、吡嗪-2,3,5,6-四羧酸二酐、吡啶-2,3,5,6-四羧酸二酐等。作为上述2,2’-取代联苯四羧酸二酐,例如可举出2,2’-二溴-4,4’,5,5’-联苯四羧酸二酐、2,2’-二氯-4,4’,5,5’-联苯四羧酸二酐、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’,5,5’-联苯四羧酸二酐等。
再者,作为上述芳香族四甲酸二酐的其它例,可举出3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、双(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、双(2,5,6-三氟-3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯基)-2,2-二苯基丙烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐、4,4’-氧基二酞酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)磺酸二酐、3,3’,4,4’-二苯砜四羧酸二酐、4,4’-[4,4’-异亚丙基-二(对-亚苯基氧基)]双(酞酸酐)、N,N-(3,4-二羧基苯基)-N-甲基胺二酐、双(3,4-二羧基苯基)-二乙基硅烷二酐等。
其中,上述芳香族四羧酸二酐以2,2’-取代联苯四羧酸二酐优选,以2,2’-双(三卤甲基)-4,4’,5,5’-联苯四羧酸二酐进一步优选,而以2,2’-双(三氟甲基)-4,4’,5,5’-联苯四羧酸二酐更进一步优选。
作为上述二胺,例如可举出芳香族二胺,作为其具体例子,可举出苯二胺、二胺二苯基酮、萘二胺、杂环芳香族二胺以及其它的芳香族二胺。
作为上述苯二胺,可举出例如选自o-、m-及p-苯二胺、2,4-二胺甲苯、1,4-二氨基-2-甲氧基苯、1,4-二氨基-2-苯基苯以及1,3-二氨基-4-氯化苯等的苯二胺所构成的群组的二胺等。作为上述二氨基二苯基酮的例子,可举出2,2’-二氨基二苯基酮及3,3’-二氨基二苯基酮等。作为上述萘二胺的例子,可举出1,8-二氨基萘及1,5-二氨基萘等。作为上述杂环芳香族二胺的例子,可举出2,6-二氨基吡啶、2,4-二氨基吡啶以及2,4-二氨基-S-三等。
再者,作为芳香族二胺,除了上述的外,可举出4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-(9-亚茀基)二苯胺、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2’-二氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’,5,5’-四氯联苯胺、2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、4,4’-双(3-氨基苯氧基)联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、4,4’-二氨基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯砜等。
作为上述聚醚酮,例如可举出日本专利特开2001-49110号公报所载述的下述通式(7)所示的聚芳基醚酮:
[化7]
在上述式(7)中,X表示取代基,q表示其取代数。X例如为卤素原子、低级烷基、卤化烷基、低级烷氧基或卤化烷氧基,在X为多个的情况,分别互相相同或不同均可。
作为上述卤素原子,例如可举出氟原子、溴原子、氯原子以及碘原子,其中以氟原子优选。作为上述低级烷基,例如以具有C1~6的直链或分支链的烷基优选,而以具有C1~4的直链或分支链的烷基进一步优选。具体而言,以甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基以及叔丁基优选,而以甲基及乙基特别合适。作为上述卤化烷基的例子,可举出例如三氟甲基等上述低级烷基的卤化物。作为上述低级烷氧基,例如以C1~6的直链或分支链的烷氧基优选,而以C1~4的直链或分支链的烷氧基进一步优选。具体而言,以甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、第二丁氧基以及第三丁氧基优选,而以甲氧基及乙氧基特别合适。作为上述卤化烷氧基的例子,可举出例如三氟甲氧基等上述低级烷氧基的卤化物。
在上述式(7)中,q为0至4的整数。在上述式(7)中,优选的是q=0且与苯环两端结合的羰基与醚的氧原子存在于互相形成对位的位置上。
再者,在上述式(7)中,R1为下述式(8)所示的基,m为0或1的整数。
[化8]
在上述式(8)中,X’表示取代基,例如与上述式(7)中的X相同。
在上述式(8)中,X’为多个的情况,其分别互相相同或不同均可。q’表示上述X’的取代数,为0至4的整数,而以q’=0优选。再者,p为0或1的整数。
在上述式(8)中,R2表示2价的芳香族基。作为此2价的芳香族基,例如可举出邻-、间-或对-亚苯基,或由萘;联苯;蒽,邻-、间-或对-联三苯;菲;二苯并呋喃;联苯醚;或联苯砜衍生的2价基等。在这些2价的芳香族基中,与芳香族直接结合的氢被卤素原子、低级烷基或低级烷氧基取代亦可。在此等的中,作为上述R2,以选自下述式(9)~(15)所构成的群组的芳香族基优选。
[化9]
在上述式(7)中,R1以下述式(16)所示的基优选,在下述式(16)中,R2及p的定义与上述式(8)相同。
[化10]
此外,在上述式(7)中,n表示聚合度,例如在2~5000的范围内,以5~500的范围内优选。再者,该聚合由相同构造的重复单元所构成亦可,或由不同构造的重复单元所构成亦可。在后者的情况,重复单元的聚合形态为嵌段聚合或无规聚合均可。
此外,上述式(7)所示聚芳基醚酮的末端在对-四氟亚苯甲酰基侧为氟,而在氧化亚烷基侧为氢原子优选,此种聚芳基醚酮例如可由下述通式(17)表示。另外,在下述式中,n表示与上述式(7)相同的聚合度。
[化11]
作为上述式(7)所示的聚芳基醚酮的具体例,可举出下述式(18)~(21)所示者等,而在下述各式中,n表示与上述式(7)相同的聚合度。
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
再者,在此等聚合物的外,作为上述聚酰胺或聚酯,例如可举出日本专利特表平10-508048号公报所载述的聚酰胺或聚酯,这些重复单元例如可由下述通式(22)表示。
[化16]
在上述式(22)中,Y为O或NH。再者,E为例如选自共价键、C2亚烷基、卤化C2亚烷基、CH2基、C(CX3)2基(其中X为卤素或氢)、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(R)2基、以及N(R)基所构成的群组的至少一种基,分别互相相同或不同均可。在上述E中,R为C1~3烷基及卤化C1~3烷基的至少一种,相对于羰官能基或Y基为间位或对位。
又,在上述式(22)中,A及A’为取代基,t表示A的取代数,而z表示A’的取代数。再者,p为0至3的整数,q为1至3的整数,r为0至3的整数。
上述A例如选自下述所构成的群组:氢;卤素;C1~3烷基;C1~3卤化烷基;OR(其中R的定义如前)所示的烷氧基;芳基;由卤化等而制成的取代芳基;C1~9烷氧基羰基;C1~9烷基羰基氧基;C1~12芳基氧基羰基;C1~12芳基羰基氧基及其取代衍生物;C1~12芳基氨基甲酰基;以及C1~12芳基羰基氨基及其取代衍生物,在复数的情况,分别互相相同或不同均可。上述A’例如选自卤素、C1~3烷基、C1~3卤化烷基、苯基以及取代苯基所构成的群组,在多个的情况,分别互相相同或不同均可。作为上述取代苯基的苯环上的取代基,例如可举出卤素、C1~3烷基、C1~3卤化烷基以及它们的组合。上述t为0至4的整数,上述z为0至3的整数。
在上述式(22)所示的聚酰胺或聚酯的重复单元中,以下述通式(23)所示者优选。
[化17]
在上述式(23)中,A、A’以及Y的定义与上述式(22)所定义相同,v为0至3的整数,以0至2的整数优选。x及y分别为0或1,但两者不同时为0。
B-3.光学补偿层的形成方法
其次,关于光学补偿层的形成方法加以说明。作为光学补偿层的形成方法,可采用任选的适当方法,只要可得到具有如上述的光学特性的光学补偿层即可。代表性的制造方法包含将上述非液晶性聚合物的溶液涂敷于基材膜上的步骤,以及除去该溶液中的溶媒而形成光学补偿层的步骤。以典型作法而言,使在基板上形成有光学补偿层的叠层体的未形成光学补偿层的一侧,经由任选的适当粘附剂层粘贴于偏振片上。结果,基材成为偏振片的保护膜。
作为上述基材膜,可采用任选的适当膜。作为代表性基材膜,可举出偏振片的保护膜用的塑料膜(至于塑料膜的细节,在后面的D项说明)。
作为上述涂敷溶液的溶媒,并未特别受到限制,例如可举出如下:氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、邻二氯苯等的卤烃类;酚、对氯酚等酚类;苯、甲苯、二甲苯、甲氧苯、1,2-二甲氧苯等芳香族烃类;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮系溶媒;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶媒;叔丁醇、丙三醇、乙二醇、三乙二醇、乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇、二丙二醇、2-甲基-2,4-戊二醇等的醇系溶媒;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺系溶媒;乙腈、丁腈等的腈系溶媒;二乙醚、二丁醚、四氢呋喃等醚系溶媒;或二硫化碳、乙基赛珞苏(セルソルブ)、丁基赛珞苏等。尤其以甲基异丁基酮优选。其原因在于,对非液晶材料显示高溶解性,且不会侵蚀基板。此等溶媒可单独或组合二种以上使用。
上述涂敷溶液中的上述非液晶性聚合物的浓度,若可得到如上述的光学补偿层且可涂敷,则可采用任选的适当浓度。例如,相对于溶媒100份重量,含有非液晶性聚合物5~50重量份优选,以10~40重量份进一步优选。此种浓度范围的溶液具有可容易涂敷的粘度。
上述涂敷溶液在必要时可进一步含有稳定剂、可塑剂、金属类等的各种添加剂。
上述涂敷溶液在必要时可进一步含有不同的其它树脂。作为此种其它树脂,例如可举出各种通用树脂、工程塑料、热塑性树脂、热固化性树脂等。将此种树脂一起使用,可藉此依照目的形成具有适当机械强度或耐久性的光学补偿层。
作为上述通用树脂,例如可举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、ABS树脂以及AS树脂等。作为上述工程塑料,例如可举出聚缩醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA:尼龙)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。作为上述热塑性树脂,例如可举出聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚酮(PK)、聚酰亚胺(PI)、聚环己烷二甲醇对酞酸酯(PCT)、聚芳酯(PAR)以及液晶聚合物(LCP)等。作为上述热固化性树脂,例如可举出环氧树脂、酚-酚醛清漆树脂等。
对上述涂敷溶液添加的上述不同树脂的种类及量可依照目的适当设定。例如,此种树脂相对于上述非液晶性聚合物可添加的量,优选的是0~50质量%,而进一步优选的是0~30质量%的比例。
作为上述溶液的涂敷方法,例如可举出旋涂法、辊涂法、流涂法、印刷法、浸渍涂法、流延成膜法、杆涂法、照相凹版印刷法等。再者,在涂敷之际,必要时亦可采用聚合物层的重迭方式。
在涂敷后,利用例如自然干燥、风干、加热干燥(例如60~250℃)等,将上述溶液中的溶媒蒸发除去,形成膜状的光学补偿层。
优选的是,在上述的制造方法中,可施行以光学双轴性(nx>ny>nz)的赋予为目的的处理。藉由施行此种处理,可将折射率差(nx>ny)确实赋予面内,而得到具有光学双轴性(nx>ny>nz)的光学补偿层。即,可得到具有如上述B-1项所载述的光学特性的光学补偿层。易言的,若未施行此种处理,则会得到光学上具有单轴特性(nx=ny>nz)的光学补偿层。作为对面内赋予折射率差的方法,例如可举出以下的方法。作为第一的方法,可举出在经施加拉伸处理的透明高分子膜上涂敷上述溶液而予以干燥的方法。依照该第一的方法,由于透明高分子膜的收缩,可达成光学双轴性。作为第二的方法,可举出在未拉伸的透明高分子膜上涂敷上述溶液,予以干燥,一边加热一边进行拉伸的方法。依照该第二的方法,藉由透明高分子膜的拉伸,可达成光学双轴性。作为此等方法中使用的高分子膜,可举出被使用于后述的透明保护层(在D项中说明)的塑料膜。
C.偏振片
作为上述第一及第二偏振片30及30’,可依照目的采用任选的适当偏振片。例如可举出使亲水性高分子膜(如聚乙烯醇系膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等)吸附碘或二色性染料等二色性物质之后经过单轴拉伸得到的膜,聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向膜等。其中,使聚乙烯醇系膜吸附碘等二色性物质之后经过单轴拉伸所得的偏振片,其偏振光二色比高,特别合适。此等偏振片的厚度并未特别受到限制,一般而言为5~80μm左右。第一及第二偏振片30与30’互相相同或不同均可。
使聚乙烯醇系膜吸附碘后经过单轴拉伸所得的偏振片可例如使聚乙烯醇浸渍于碘水溶液中以使染色,以原始长度的3~7倍予以拉伸即可制成。必要时,含有硼酸、硫酸锌、或氯化锌等亦可,或浸渍于碘化钾等的类的水溶液中亦可。此外,依照需要在染色的前使聚乙烯醇系膜浸渍于水中而施行水洗亦可。经由使聚乙烯醇系膜经过水洗,藉此不仅可洗涤聚乙烯醇系膜表面的污物或粘连防止剂,亦由于可引起聚乙烯醇系膜的膨润而对染色不均匀等的不均匀现象有防止效果。拉伸处理在以碘染色后施行亦可,一边染色一边拉伸亦可,再者,拉伸后通过碘染色亦可。在硼酸或碘化钾等的水溶液中或水浴中拉伸亦可。
D.透明保护层
实用上,在第一及第二偏振片30及30’的外侧设置透明保护层。此外,在必要时可在第一偏振片30的液晶单元侧及/或第二偏振片30’的光学补偿层侧设置另一透明保护层。
作为透明保护层,可依照目的采用任选的适当保护层。透明保护层例如由透明性、机械强度、热稳定性、水分遮断性、各向同性等优异的塑料膜所构成。作为构成塑料膜的树脂的具体例,可举出三乙酰纤维素(TAC)等乙酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸系树脂、聚降冰片烯树脂、纤维素树脂、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚丙烯酸系树脂、以及此等树脂的混合物。再者,亦可使用丙烯酸系、氨基甲酸乙酯系、丙烯酸氨基甲酸乙酯系、环氧系、聚硅氧系等的热固化性树脂或紫外线固化型树脂。基于偏振光特性及耐久性的观点,以表面经过碱等的皂化处理的TAC膜优选。
此外,例如由日本专利特开2001-343529号公报(WO 01/37007号)等所载述的树脂组成物所形成的聚合物膜亦可被使用于透明保护层。更详细而言,在侧链具有取代酰亚胺基或未取代酰亚胺基的热塑性树脂、与在侧链具有取代苯基或未取代苯基及氰基的热塑性树脂的混合物。作为具体例,可举出具有由异丁烯与N-亚甲基顺丁烯二酰亚胺所构成的交互共聚物以及丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组成物。例如,可使用此种树脂组成物的挤出成形物。
上述透明保护层,如其名称所示,呈透明状,而最好属于无色。具体而言,透明保护层的厚度方向的相位差Rth系以-90nm~+75nm优选,以-80nm~+60nm进一步优选,而以-70nm~+45nm最合适。若透明保护层的厚度方向的相位差Rth保持在此范围内,则可消除起因于保护层的偏振片的光学着色。
上述保护层的厚度可依照目的适当设定的。保护层的厚度在典型上为500μm以下,以5~300μm优选,而以5~150μm进一步优选。
以下,根据实施例具体说明本发明,但本发明并未受到这些实施例的限制。实施例中的各特性的测定方法如以下所述。
(1)相位差的测定
使用自动双折射测定装置(王子计测机器公司所制造,自动双折射计KOBRA21-ADH)来测定试料膜的折射率nx、ny以及nz,算出面内相位差Δnd及厚度方向相位差Rth。测定温度为23℃,测定波长为590nm。
(2)色移的测定
使用ELDIM公司所制的商品名「EZ Contrast160D」,使极角以0°~80°变化,测定液晶显示装置的色调,标绘于XY色度图上。方位角在实施例1及比较例1设定为0°、30°、45°、60°、90°,而在实施例2及比较例2设定为45°。
(3)漏光的测定
使所制成的液晶显示装置黑显示影像,使用ELDIM公司所制的商品名「EZ Contrast160D」,使极角以-70°~70°变化,以测定漏光。
(4)亮度的测定
使用ELDIM公司所制的商品名「EZ Contrast160D 」,以全方位、极角0°~90°的变化施行测定。
(参考例1:光学补偿层的形式)
使由2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6FDA)与2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(TFMB)所合成的下述式(6)所示的具有重量平均分子量(Mw)70,000的聚酰亚胺溶于甲基异丁基酮,制成15质量%的聚酰亚胺溶液。另外,聚酰亚胺的制备等是参照文献(F.Li et al.Polymer40(1999)4571-4583)的方法。在另一方面,将厚度80μm的三乙酰纤维素(TAC)以固定端横向拉伸方式在175℃温度下横拉伸1.3倍,制备厚度75μm的拉伸TAC膜而作为基材膜。然后,将上述聚酰亚胺溶液涂敷于此基材膜上,使之在100℃温度下干燥10分钟。结果,得到在基材膜上具有光学补偿层的光学膜A。光学补偿层的厚度为6μm,Δn(=nx-nz)为约0.04。光学补偿层的厚度方向的相位差为245nm,面内相位差为55nm。光学补偿层具有nx>ny>nz的光学特性。另外,基材膜(拉伸TAC膜)的Δn为约0.0006。
[化18]
(参考例2:光学补偿层与第二偏振片的叠层)
使聚乙烯醇膜在含碘的水溶液中染色后,在含有硼酸的水溶液中,在速度比不同的辊间单轴拉伸6倍,得到偏振片。使所得的偏振片叠层于上述光学膜A的基材膜的未形成光学补偿层的面上。此时,以光学补偿层的超前轴与偏振片的吸收轴互相基本上平行的方式施行叠层。然后,将市面上出售的TAC膜(厚度40μm)[富士照相胶卷(股)所制造,商品名「UZ-TAC」]叠层于偏振片未与光学膜A叠层的面上,作为保护层,于是得到叠层体(带有光学补偿层的偏振片)B。
(实施例1)
从SONY公司所制的26时液晶电视机(装载有SAMSUNG公司所制的Patterned-VA液晶面板)中取下液晶单元,将叠层体B透过丙烯酸系粘附剂(厚度20μm)贴在该液晶单元的视觉辨认侧上。此际,以TAC保护层成为外侧(视觉辨认侧)的方式予以粘贴。将具有TAC保护层/偏振片/TAC保护层的结构的偏振片(日东电工株式会社制造,商品名「HEG1425DU」)透过丙烯酸系粘附剂(厚度20μm)贴在液晶单元的背光灯侧上,制成液晶面板。作为背光灯,亦使用被装载于上述液晶面板的背光灯。此背光灯具有如图6所示的亮度分布。另外,图6的亮度分布系在图1的结构下由视觉辨认侧测定者。使用此液晶面板制成液晶显示装置,测定色移及漏光。色移的测定结果示于图9(a)中。漏光的测定结果系与后述的比较例1一并示于图10中。
(比较例1)
除了将叠层体B配置于背光灯侧,并将具有TAC保护层/偏振片/TAC保护层的结构的偏振片配置于视觉辨认侧之外,均以与实施例1相同的方法制成液晶显示装置。将所得的液晶显示装置供于与实施例1相同的评价。色移的测定结果示于图9(b)中,而漏光的测定结果示于图10中。
(实施例2)
除了使用BENQ公司所制的32时液晶电视机(装载有AUO公司所制的液晶面板)的外,均以与实施例1相同的方法制成液晶显示装置。本实施例所用的液晶面板的背光灯具有如图7所示的亮度分布。另外,图7的亮度分布是在图1的结构下由视觉辨认侧测定的。测定所得液晶显示装置的色移。测定结果示于图11(a)中。
(比较例2)
除了将叠层体B配置于背光灯侧,并将具有TAC保护层/偏振片/TAC保护层的结构的偏振片配置于视觉辨认侧的外,均以与实施例2相同的方法制备液晶显示装置。测定所得液晶显示装置的色移。测定结果示于图11(b)中。
由图9及图11显然得知,本发明的液晶面板在色移上显著小于比较例的液晶面板。再者,由图10显然得知,本发明的液晶面板在斜向的漏光上显著小于比较例的液晶面板。
此外,由参考例1显然得知,本发明使用的光学补偿层具有比以往的相位差板(例如厚度140μm)更小的厚度。并且,由实施例显然得知,仅使用此种光学补偿层一片,即可实现非常优异的视场角补偿。从而得知,其可大幅有助于液晶面板的薄型化。
[产业上的可利用性]
本发明的液晶面板可合适被应用于液晶电视、移动电话等。
Claims (7)
1.一种液晶面板,其特征为,从背光灯侧起依次具备:背光灯部,其发出具有在将面板长度方向设为横向时的横向长椭圆形亮度分布的光;第一偏振片;液晶单元;具有nx>ny>nz的折射率分布的光学补偿层;以及第二偏振片。
2.如权利要求1所述的液晶面板,其中,上述光学补偿层具有2<Nz<20的Nz系数。
3.如权利要求1或2所述的液晶面板,其中,上述光学补偿层由从聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺以及聚酯酰亚胺中选择的至少一种非液晶聚合物材料形成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的液晶面板,其中,上述光学补偿层的超前轴与上述第二偏振片的吸收轴平行。
5.如权利要求1~4中任一项所述的液晶面板,其中,上述光学补偿层的厚度为1~20μm。
6.如权利要求1~5中任一项所述的液晶面板,其中,上述液晶单元的驱动模式为VA模式或OCB模式。
7.一种液晶显示装置,其特征为,包含权利要求1至6中任一项所述的液晶面板。
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