CN101248385A - 液晶面板及使用其的液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示装置,其可进行优良的视角补偿,斜方向的对比度极其优良,且可进行薄型化。本发明的液晶面板依次具有第1偏振片、第1光学补偿层、液晶单元、第2光学补偿层与第2偏振片。该第1光学补偿层及第2光学补偿层分别含有从聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺所构成的组中选择的至少一种聚合物,且具有nx>ny>nz的折射率分布。
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。更详言地,本发明涉及色差(color shift)非常小的液晶面板及使用其的液晶显示装置。
背景技术
例如在VA模式的液晶单元中,液晶分子因在垂直方向取向,所以自从法线方向偏离的方向观察液晶面板时,液晶分子将呈朝所见的斜上方向取向的状态。结果,将存在受到液晶分子所具有的双折射影响而发生漏光,且视角变狭窄的问题。
另外,由液晶面板的法线方向观察使吸收轴直交并配置在液晶单元两侧的偏振板时,不发生漏光。然而,若在偏离吸收轴方向上使观察角度由法线方法改变,则此偏振板的吸收轴在外观将呈非直交状态,而发生漏光。
为了解决此种问题,已提案使用具有nx>ny>nz的折射率分布的双轴光学补偿板,以补偿液晶分子双折射与偏振板的轴偏离所造成的对漏光的影响的技术(例如,参照专利文献1~3)。然而,这些技术均无法充分减低色差。
(专利文献1):日本专利特开2003-926号公报
(专利文献2):日本专利特开2003-27488号公报
(专利文献3):日本专利特开2003-38734号公报
发明内容
本发明是为了解决上述以往课题而进行的,其目的在于提供色差非常小的液晶面板及使用其的液晶显示装置。
本发明的液晶面板依次具有第1偏振片、第1光学补偿层、液晶单元、第2光学补偿层与第2偏振片,该第1光学补偿层及该第2光学补偿层是分别含有从由聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺所构成的组中选择的至少一个聚合物,且具有nx>ny>nz的折射率分布;在此,nx为光学补偿层的滞后相轴方向折射率,ny为光学补偿层的超前相轴方向折射率,nz为光学补偿层的厚度方向折射率。
在优选实施形态中,上述第1光学补偿层及上述第2光学补偿层是分别具有0.5~10μm的厚度。
在优选实施形态中,上述第1光学补偿层及上述第2光学补偿层是分别具有2≤Nz≤20的Nz系数。
在优选实施形态中,上述液晶面板是在上述第1光学补偿层与上述第1偏振片之间进一步具有第1保护层,在上述第2光学补偿层与上述第2偏振片之间进一步具有第2保护层。在进一步优选的实施形态中,上述第1保护层及上述第2保护层分别含有纤维素系聚合物,且该第1保护层及该第2保护层的至少一者的厚度方向相位差Rth为30nm以下;在此,厚度方向相位差Rth是以式:Rth=(nx-nz)×d表示;nx为光学补偿层的滞后相轴方向折射率,nz为光学补偿层的厚度方向折射率,d为光学补偿层的厚度。
在优选实施形态中,上述液晶单元为VA模式或OCB模式。
根据本发明的另一方面,提供一种液晶显示装置,该液晶显示装置含有上述液晶面板。
如上所述,根据本发明,通过将特定的光学补偿层配置在液晶单元两侧,则与配置在单侧的情况相比,可显著地减低色差。在优选实施形态中,配置在液晶单元两侧的光学补偿层具有相同特性(例如构成材料、光学特性、厚度)。通过进行此种对称配置,可进一步减低色差。在优选实施形态中,通过在上述光学补偿层与偏振片之间配置厚度方向相位差较小的保护层,可进一步减低色差。将上述特定光学补偿层配置在液晶单元两侧所造成的效果在理论上虽仍未明确,但可推测如下。本发明的液晶单元主要是有关VA模式或OCB模式,但具有随着波长变大而相位差变小的正的波长分散特性,且此倾向大。本发明的聚酰亚胺等非液晶材料是同样地具有正的波长分散特性,其倾向也大,通过配置在液晶单元两侧,与液晶单元的波长分散特性将更加适合,而使光学特性提升。
附图说明
图1是本发明的优选实施形态的液晶面板的概略剖面图。
图2是本发明的液晶显示装置采用VA模式的液晶单元时,说明液晶层的液晶分子的取向状态的概略剖面图。
图3是本发明的液晶显示装置采用OCB模式的液晶单元时,说明液晶层的液晶分子的取向状态的概略剖面图。
图4是表示实施例1的液晶面板的x值及y值与方位角的关系的图表。
图5是实施例1的液晶面板的xy色度图。
图6是表示实施例2的液晶面板的x值及y值与方位角的关系的图表。
图7是表示比较例1的液晶面板的x值及y值与方位角的关系的图表。
图8是比较例1的液晶面板的xy色度图。
图9是表示比较例2的液晶面板的x值及y值与方位角的关系的图表。
图10是表示比较例3的液晶面板的x值及y值与方位角的关系的图表。
图中,10-第1偏振片,20-第1光学补偿层,30-液晶单元,40-第2光学补偿层,50-第2偏振片,100-液晶显示装置
具体实施方式
A.液晶面板的整体构造
图1是本发明的优选实施形态的液晶面板的概略剖面图。在图示例中,液晶面板100朝向视认侧,依序具有第1偏振片10、第1光学补偿层20、液晶单元30、第2光学补偿层40、与第2偏振片50。第1偏振片10及第2偏振片50代表性地是配置成其吸收轴相互直交。液晶单元30具有一对玻璃基板31、32,与配置在该基板间的作为显示介质的液晶层33。在一方的基板(有源矩阵基板)32上,设置有控制液晶的电光学特性的开关元件(代表性的有TFT),与赋予该开关元件门信号的扫描线及赋予源信号的信号线(均未图标)。在另一方的玻璃基板(滤色片基板)31上,设置有滤色片(未图示)。还有,滤色片也可设置在有源矩阵基板32上。基板31、32的间隔(单元间隙)是通过间隔件34(未图示)所控制。基板31、32的与液晶层33相接的一侧,设置有例如含有聚酰亚胺的取向膜(未图示)。
优选在第1光学补偿层20与第1偏振片10之间设置第1保护层(未图标),在第2光学补偿层40与第2偏振片50之间设置第2保护层(未图示),再者,实用上是在第1偏振片10的与第1光学补偿层20相反侧(第1偏振片10的外侧,在图示例中为视认侧)设置其它保护层(未图示),在第2偏振片50的与第2补偿层40相反侧(第2偏振片50的外侧,在图示例中为背光灯侧)设置其它保护层(未图示)。
作为液晶单元30的驱动模式,在可获得本发明效果的范围内可采用任意适合的驱动模式。作为驱动模式的具体例,可列举:超扭曲向列(STN,Super Twisted Nematic)模式、扭曲向列(TN,Twisted Nematic)模式、共面转换(IPS,In-Plane Switching)模式、垂直取向(VA,Vertical Aligned)模式、分支编码本(OCB,Optically Aligned Birefringence)模式、混成分子排列向列(HAN,Hybrid Aligned Nematic)模式及轴对称排列微单元(ASM,AxiallySymmetric Aligned Microcell)模式。优选为VA模式及OCB模式。其原因在于,若配合第1光学补偿层20及第2光学补偿层40,将显著改善色差。
图2(a)及(b)是说明VA模式中的液晶分子的取向状态的概略剖面图。如图2(a)所示,在未施加电压时,液晶分子垂直在基板31、32面进行取向。这种垂直取向可通过在形成有垂直取向膜(未图示)的基板间配合具有负介电系数各异向性的向列型液晶而实现。在此种状态下,若将通过偏振片50的直线偏振光的光自一方的基板32的面射入液晶层33,则该入射光沿着垂直取向的液晶分子的长轴方向前进。由于在液晶分子的长轴方向上不产生双折射,故入射光不改变偏振光方向而前进,被具有与偏振片50直交的吸收轴的偏振片10吸收。由此可在未施加电压时获得暗状态的显示(正常显黑模式)。如图2(b)所示,若在电极间施加电压,液晶分子的长轴将平行在基板面而取向。对在入射至该状态的液晶层33的直线偏振光,液晶分子显示双折射性,入射光的偏振光状态相对于液晶分子的倾斜度而变化。在施加特定的最大电压时,通过液晶层的光,例如成为其偏振光方向旋转90°的直线偏振光,故透过偏振片10获得亮状态的显示。若再次设为未施加电压的状态,则通过取向控制力可回复至暗状态的显示。又,变化施加电压控制液晶分子的倾斜度而使来自偏振片10的透过光强度改变,由此可进行灰度显示。
图3(a)~(d)是说明OCB模式中的液晶分子取向状态的概略剖面图。OCB模式是将液晶层33通过所谓弯曲取向的取向而构成的显示模式。所谓弯曲取向是如图3(c)所示般,向列型液晶分子的取向在基板附近具有几乎平行的角度(取向角),取向角以随着朝着液晶层中心而相对于基板平面呈垂直角度、随着远离液晶层中心而与相对向的基板表面成为取向的方式逐渐连续性地变化,且包括液晶层整体不具有扭曲构造的取向状态。此种弯曲取向是如下述般形成。如图3(a)所示,在未施加任何电场等的状态(初始状态)下,液晶分子实质上呈均匀取向。然而,液晶分子具有预倾(pretilt)角,且基板附近的预倾角及与其相对向的基板附近的预倾角不同。若在此施加特定的偏压(代表性为1.5V~1.9V)(施加低电压时),经由如图3(b)所示的散布(spray)取向,可实现对图3(c)所示的弯曲取向的转移。若由弯曲取向状态进一步施加显示电压(代表性为5V~7V)(施加高电压时),液晶分子将如图3(d)所示般,相对于基板表面几乎垂直地立起。正常显白显示模示中,通过偏振片50,入射至在施加高电压时属于在图3(d)状态的液晶层33的光(直线偏振光),将不改变偏振光方位而前进,被偏振片10所吸收。从而,成为暗状态。若下降显示电压,通过摩擦处理的取向规制力,将回复至弯曲取向,可回复为亮状态的显示。又,通过使显示电压变化而控制液晶分子的倾斜并使来自偏振板的透过光强度变化,则使灰度显示变得可能。还有,具备有OCB模式的液晶单元的液晶显示装置,因为可非常高速地切换从散布取向状态至弯曲取向状态的相转移,故与在TN模式和IPS模式等其它驱动模式的液晶显示装置相比,具有动画显示特性优良的特征。
B.光学补偿层
B-1.光学补偿层的特性
第1光学补偿层20的面内相位差(正面相位差)Δnd1可相对于液晶单元的驱动模式而进行最佳化。第2光学补偿层40的面内相位差Δnd2也可对于液晶单元的驱动模式而进行最佳化。Δnd1及Δnd2可为相同,也可相异。优选是各个光学补偿层的面内相位差为相同。这是因为改善色差的效果显著。例如,Δnd1及Δnd2的下限分别优选为5nm以上、更优选为10nm以上、最优选为15nm以上。在Δnd1或Δnd2小于5nm的情况下,斜方向对比度降低的情况较多。另一方面,Δnd1及Δnd2的上限分别优选为400nm以下、更优选300nm以下、进一步优选200nm以下、特优选150nm以下、尤其优选100nm以下、最优选80nm以下。若Δnd1或Δnd2超过400nm,则视角变小的情况较多。更具体而言,在液晶单元采用VA模式时,Δnd1及Δnd2分别优选为5~100nm、更优选10~70nm、最优选30~50nm。在液晶单元采用OCB模式时,Δnd1及Δnd2分别优选为5~400nm、更优选10~300nm、最优选15~200nm。又,面内相位差Δnd是以式:Δnd=(nx-ny)×d所求得。在此,nx为光学补偿层的滞后相轴方向折射率,ny为光学补偿层的超前相轴方向折射率,d(nm)为光学补偿层的厚度。代表性是使用波长590nm的光测定Δnd。滞后相轴是指薄膜面内折射率成为最大的方向,超前相轴是指在面内垂直于滞后相轴的方向。
第1光学补偿层20的厚度方向相位差Rth1也可相对于液晶单元的驱动模式而进行最佳化。又,第2光学补偿层40的厚度方向相位差Rth2也可相对于液晶单元的驱动模式而进行最佳化。只要可得到本发明效果,Rth1及Rth2可相同,也可相异。优选各个光学补偿层的厚度方向相位差相同。这是因改善色差的效果显著。例如,Rth1及Rth2的下限分别优选为10nm以上、更优选20nm以上、最优选50nm以上。在Rth1或Rth2小于10nm的情况下,斜方向对比度降低的情况较多。另一方面,Rth1及Rth2的上限分别优选为1000nm以下、更优选500nm以下、进一步优选400nm以下、特别优选300nm以下、尤其优选280nm以下、最优选260nm以下。若Rth1或Rth2超过1000nm,则有光学补偿变得过大结果斜方向对比度降低的可能性。更具体而言,在液晶单元采用VA模式时,Rth1及Rth2分别优选为10~300nm、更优选20~250nm、最优选50~200nm。在液晶单元采用OCB模式时,Rth1及Rth2分别优选为10~1000nm、更优选20~500nm、最优选50~400nm。又,厚度方向相位差Rth是以式:Rth=(nx-nz)×d所求得。在此,nz为薄膜(光学补偿层)的厚度方向折射率。代表性是使用波长590nm的光测定Rth。
第1光学补偿层20的Nz系数(=Rth/Δnd)也可相对于液晶单元的驱动模式而进行最佳化。又,第2光学补偿层40的Nz系数也可相对于液晶单元的驱动模式而进行最佳化。只要可得到本发明效果,第1光学补偿层20及第2光学补偿层40的Nz系数可相同,也可相异。优选各个光学补偿层的Nz系数相同。这是因改善色差的效果显著。例如,第1光学补偿层20及第2光学补偿层40的Nz系数分别优选为2~20、更优选2~10、特别优选2~8、最优选2~6。更具体而言,在液晶单元采用VA模式时,第1光学补偿层20及第2光学补偿层40的Nz系数分别优选为2~10、更优选2~8、最优选2~6。在液晶单元采用OCB模式时,第1光学补偿层20及第2光学补偿层40的Nz系数分别优选为2~20、更优选2~10、最优选2~8。另外,第1光学补偿层20及第2光学补偿层40分别具有nx>ny>nz的折射率分布。通过将具有此种光学特性(即Δnd、Rth、折射率分布及Nz系数)的光学补偿层配置在液晶单元两侧(更优选为通过将同一光学补偿层进行对称配置),则可得到色差非常小的液晶面板。
只要发挥本发明效果,则第1光学补偿层20及第2光学补偿层40分别可具有任意适当的厚度。具体而言,第1光学补偿层20及第2光学补偿层40的厚度分别优选为0.1~50μm、更优选0.5~30μm、特别优选0.5~10μm、尤其优选1~10μm、最优选1.5~5μm。这是因为有助于液晶显示装置的薄型化,同时可得到视角补偿性能优越、且相位差均匀的光学补偿层。第1光学补偿层20及第2光学补偿层40的厚度可为相同或相异。优选各个光学补偿层的厚度相同。这是因改善色差的效果显著。
第1光学补偿层20及第2光学补偿层40分别可为单层或2层以上的层叠体。在层叠体的情况下,只要在层叠体整体具有上述光学特性,则构成各层的材料及各层厚度可适当设定。
B-2.光学补偿层的构成材料
作为构成第1光学补偿层20及第2光学补偿层40的材料,只要可得到上述光学特性可采用任意适当材料。只要得到本发明效果,则第1光学补偿层20及第2光学补偿层40可以以相同材料构成,也可以以不同材料构成。例如,作为光学补偿层的构成材料,可举例如非液晶性材料。特别优选为非液晶性聚合物。这种非液晶性材料是与液晶性材料不同,与基板的取向性无关,可通过其本身性质形成显示nx>nz、ny>nz的光学单轴性的膜。结果不仅是取向基板,也可使用未取向基板。再者,即使在使用未取向基板的情况下,可省略在其表面涂布取向膜的工序或层叠取向膜的工序等。
作为上述非液晶性材料,从例如耐热性、耐药性、透明性优良、也富刚性的角度出发,优选聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等的聚合物。这些聚合物可单独使用一种,也可使用例如聚芳醚酮与聚酰胺的混合物般的具有不同官能基的2种以上的混合物。这种聚合物中,由高透明性、高取向性、高拉伸性方面出发,特别优选聚酰亚胺。由于聚酰亚胺具有随着波长变大而相位差变小的正的波长分散特性,且此倾向最佳地与VA模式或OCB模式的液晶单元波长分散特性配合,故优选。
上述聚合物的分子量并无特别限制,例如重均分子量(Mw)优选在1,000~1,000,000的范围,更优选在2,000~500,000的范围。
作为上述聚酰亚胺,优选例如面内取向性高、并可溶在有机溶剂的聚酰亚胺。具体而言,可使用例如日本专利特表2000-511296号公报所揭示的聚合物,其含有9,9-双(胺基芳基)芴与芳香族四羧酸二酐的缩聚产物,并含有一个以上的下式(1)所示的重复单元。
[化1]
上式(1)中,R3~R6分别独立地表示从氢、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烷基所构成的组中选择的至少一种取代基。优选R3~R6分别独立地表示从卤素、苯基、被1~4个卤素原子或C1~10烷基取代的苯基、及C1~10烷基所构成的组中选择的至少一种取代基。
上式(1)中,Z例如为C6~20的4价芳香族基团,优选为均苯四酸基、多环式芳香族基团、多环式芳香族基团的衍生物、或以下式(2)所示的基团。
[化2]
上式(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,在为多个的情况下可分别相同或不同。又,w表示1至10的整数。R7分别独立地表示氢或C(R9)3。R8为氢、碳原子数1~约20的烷基或C6~20芳基,在为多个的情况下可分别相同或不同。R9分别独立地表示氢、氟或氯。
作为上述多环式芳香族基团,可举出,例如从萘、芴、苯并芴或蒽衍生的4价基团。又,作为上述多环式芳香族基团的取代衍生物,可举出,例如被C1~10的烷基、其氟化衍生物、及从F和Cl等卤素所构成的组中选择的至少一个基团取代的上述多环式芳香族基团。
其它可举例如日本专利特表平8-511812号公报所记载的重复单元为下述通式(3)或(4)所示的均聚物,或重复单元为下述通式(5)所示的聚酰亚胺等。又,下式(5)的聚酰亚胺是下式(3)的均聚物的优选形态。
[化3]
[化4]
[化5]
上述通式(3)~(5)中,G及G’分别独立地表示例如从共价键、CH2基、C(CH3)2基、C(CF3)2基、C(CX3)2基(此处,X为卤素)、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(CH2CH3)2基及N(CH3)基所构成的组中选择的基团,可分别相同或不同。
上式(3)及式(5)中,L为取代基,d及e表示其取代数。L例如为卤素、C1~3烷基、C1~3卤化烷基、苯基或取代苯基,在为多个的情况下可分别相同或不同。作为上述取代苯基,可举出例如具有从卤素、C1~3烷基及C1~3卤化烷基所构成的组中选择的至少一种取代基的取代苯基。又,作为上述卤素,可举出例如氟、氯、溴或碘。d为0至2的整数,e为0至3的整数。
上式(3)~(5)中,Q为取代基,f表示其取代数。作为Q,为例如从氢、卤素、烷基、取代烷基、硝基、氰基、硫烷基、烷氧基、芳基、取代芳基、烷酯基及取代烷基酯基所构成的组中选择的原子或基团,在Q为多个的情况下,可分别相同或不同。作为上述卤素,可举例如氟、氯、溴或碘。作为上述取代烷基可举例如卤化烷基。又,作为上述取代芳基,可举例如卤化芳基。f为0至4的整数,g为0至3的整数,h为1至3的整数。另外,g及h优选为大于1。
上式(4)中,R10及R11分别独立地表示从氢、卤素、苯基、取代苯基、烷基及取代烷基所构成的组中选择的基团。其中,R10及R11优选分别独立地表示卤化烷基。
上式(5)中,M1及M2分别独立地表示例如卤素、C1~3烷基、C1~3卤化烷基、苯基或取代苯基。作为上述卤素,可举例如氟、氯、溴或碘。又,作为上述取代苯基,可举例如具有从卤素、C1~3烷基、C1~3卤化烷基所构成的组中选择的至少一种取代基的取代苯基。
作为上式(3)所示的聚酰亚胺的具体例,可举例如下式(6)所示者等。
[化6]
再者,作为上述聚酰亚胺,可举例如将上述的骨架(重复单元)以外的酸二酐或二胺适当地进行共聚合的共聚物。
作为上述酸二酐,可举例如芳香族四羧酸二酐。作为上述芳香族四羧酸二酐,可举例如均苯四酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、杂环式芳香族四羧酸二酐、2,2’-取代联苯四羧酸二酐等。
作为上述均苯四酸二酐,可举例如均苯四酸二酐、3,6-二苯基均苯四酸二酐、3,6-双(三氟甲基)均苯四酸二酐、3,6-二溴均苯四酸二酐、3,6-二氯均苯四酸二酐等。作为上述二苯甲酮四羧酸二酐,可举例如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,可举例如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。作为上述杂环式芳香族四羧酸二酐,可举例如噻吩-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,可举例如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。
另外,上述芳香族四羧酸二酐的其它例可举例如3,3’4,4’-联苯基四羧酸二酐、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’-氧化二邻苯二甲酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)磺酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酐、4,4’-[4,4’-异亚丙基-二(对亚苯基氧)]双(邻苯二甲酸酐)、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,作为上述芳香族四羧酸二酐,优选2,2’-取代联苯基四羧酸二酐,更优选2,2’-双(三卤代甲基)-4,4’,5,5’-联苯基四羧酸二酐,进一步优选2,2’-双(三氟甲基)-4,4’,5,5’-联苯基四羧酸二酐。
作为上述二胺,可举例如芳香族二胺,具体可举例如苯二胺、二胺基二苯甲酮、萘二胺、杂环式芳香族二胺、及其它芳香族二胺。
作为上述苯二胺,可举例如从邻及间及对苯二胺、2,4-二胺基甲苯、1,4-二胺基-2-甲氧基苯、1,4-二胺基-2-苯基苯及1,3-二胺基-4-氯苯般的苯二胺所构成的组中选择的二胺等。作为上述二胺基二苯甲酮可举例如2,2’-二胺基二苯甲酮及3,3’-二胺基二苯甲酮等。作为上述萘二胺可举例如1,8-二胺基萘及1,5-二胺基萘等。作为上述杂环式芳香族二胺可举例如2,6-二胺基吡啶、2,4-二胺基吡啶及2,4-二胺基-S-三嗪等。
另外,作为芳香族二胺,除了上述的以外,可举例如4,4’-二胺基联苯、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-(9-亚芴基)-二苯胺、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二胺基联苯、3,3’-二氯-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2’-二氯-4,4’-二胺基联苯、2,2’,5,5’-四氯联苯胺、2,2’-双(4-胺基苯氧基苯基)丙烷、2,2’-双(4-胺基苯基)丙烷、2,2’-双(4-胺基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、4,4’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、1,3-双(3-胺基苯氧基)苯、1,3-双(4-胺基苯氧基)苯、1,4-双(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-双(4-胺基苯氧基)联苯、4,4’-双(3-胺基苯氧基)联苯、2,2’-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、4,4’-二胺基二苯基硫醚、4,4’-二胺基二苯基砜等。
作为上述聚醚酮,可举例如日本专利特开2001-49110号公报所记载的以下式(7)所示的聚芳醚酮。
[化7]
上式(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,X为多个的情况下,可分别相同或不同。
作为上述卤素原子,可举例如氟原子、溴原子、氯原子及碘原子,其中,优选氟原子。作为上述低级烷基,优选例如具有C1~6的直链或支链烷基,更优选C1~4的直链或支链烷基。具体而言,优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基及叔丁基,特别优选甲基及乙基。作为上述卤化烷基,可举例如三氟甲基等的上述低级烷基的卤化物。作为上述低级烷氧基优选例如C1~6的直链或支链烷氧基,更优选C1~4的直链或支链烷氧基。具体而言,优选甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基及叔丁氧基,特别优选甲氧基及乙氧基。作为上述卤化烷氧基可举例如三氟甲氧基等的上述低级烷氧基的卤化物。
上式(7)中,q为0至4的整数。上式(7)中,优选q=0且结合在苯环两端的碳酰基与醚的氧原子互相以对位存在。
另外,上式(7)中,R1为下式(8)所示的基团,m为0或1的整数。
[化8]
上式(8)中,X’表示取代基,例如与上式(7)中的X相同。上式(8)中,X’为多个的情况下,可分别相同或不同。q’表示上述X’的取代数,为0至4的整数,优选q’=0。又,p为0或1的整数。
上式(8)中,R2表示2价芳香族基团。作为该2价芳香族基团,可举例如邻、间、或对亚苯基,或萘、联苯、蒽、邻或间或对联三苯、菲、二苯呋喃、联苯醚,或由联苯基砜衍生的2价基团等。这些2价芳香族基团中,直接与芳香族结合的氢也可被卤素原子、低级烷基或低级烷氧基所取代。其中,作为上述R2优选从下式(9)~(15)所构成的组中选择的芳香族基团。
[化9]
上式(7)中,作为R1,优选下式(16)所示的基团,下式(16)中,R2及p与上式(8)同义。
[化10]
再者,上式(7)中,n表示聚合度,例如为2~5000的范围,优选为5~500的范围。又,其聚合可由相同构造的重复单元构成,也可由不同构造的重复单元构成。为后者时,重复单元的聚合形态可为嵌段聚合,也可为无规聚合。
另外,上式(7)所示的聚芳醚酮的末端中,优选对四氟亚苯甲酰基侧为氟,氧化亚烷基侧为氢原子,这种聚芳醚酮例如可由下式(17)表示。又,下式中,n表示与上式(7)相同的聚合度。
[化11]
上式(7)所示的聚芳醚酮的具体例,可举例如下式(18)~(21)所示者等,下述各式中,n表示与上式(7)相同的聚合度。
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
另外,除此之外,作为上述聚酰胺或聚酯,可举例如日本专利特表平10-508048号公报所记载的聚酰胺或聚酯,它们的重复单元例如可由以下述通式(22)表示。
[化16]
上式(22)中,Y为O或NH。又,E例如为从共价键、C2亚烷基、卤化C2亚烷基、CH2基、C(CX3)2基(在此,X为卤素或氢)、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(R)2基、及N(R)基所构成的组中选择的至少一种基团,可分别相同或不同。上式E中,R为C1-3烷基及C1-3卤化烷基的至少一种,相对于碳酰官能基或Y基,位于间位或对位。
另外,上式(22)中,A及A’为取代基,t及z表示各自的取代数。又,p为0至3的整数,q为1至3的整数,r为1至3的整数。
上述A是例如从氢、卤素、C1-3烷基、C1-3卤化烷基、OR(在此,R为如上述所定义)所示的烷氧基、芳基、卤化等导致的取代芳基、C1-9烷氧基碳酰基、C1-9烷基碳酰氧基、C1-12芳氧基碳酰基、C1-12芳基碳酰氧基及其的取代衍生物、C1-12芳基氨基甲酰基及C1-12芳基碳酰胺基及其取代衍生物所构成的组中选出,在为多个的情况下,可分别相同或不同。上述A’是例如从卤素、C1-3烷基、C1-3卤化烷基、苯基及取代苯基所构成的组中选出,在为多个的情况下,可分别相同或不同。作为上述取代苯基的苯环上的取代基,可举例如卤素、C1-3烷基、C1-3卤化烷基及它们的组合。上述t为0至4的整数,上述z为0至3的整数。
上式(22)所示的聚酰胺或聚酯的重复单元中,优选下述通式(23)所示者。
[化17]
上式(23)中,A、A’及Y是如上式(22)所定义,v为0至3的整数,优选为0至2的整数。x及y分别为0或1,但不同时为0。
B-3.光学补偿层的形成方法
其次,针对光学补偿层的形成方法进行说明。作为光学补偿层的形成方法,只要可获得具有上述光学特性的光学补偿层,可采用任意适合的方法。代表性的形成方法是包括:在基板薄膜上涂布上述非液晶性聚合物的溶液的工序;以及去除该溶液中的溶剂而形成非晶性聚合物层的工序。代表性地,该基材薄膜最后成为上述第1或第2保护层。从而,构成第1及第2保护层的薄膜(代表性的为纤维素系薄膜)是作为基材薄膜使用。关于纤维素系薄膜的详细情况,将在后述D项说明。
上述涂布溶液(非液晶性聚合物溶液)的溶剂并无特别限制,可举例如氯仿、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、邻二氯苯等卤化烃类;苯酚、对氯酚等酚类;苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯、1,2-二甲氧基苯等芳香族烃类;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-吡咯烷酮等酮系溶剂;醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯系溶剂;叔丁醇、甘油、乙二醇、三乙二醇、乙二醇单甲基醚、二乙二醇二甲基醚、丙二醇、二丙二醇、2-甲基-2,4-戊二醇等醇系溶剂;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂;乙腈、丁腈等腈系溶剂;二乙基醚、二丁基醚、四氢呋喃等醚系溶剂;或二硫化碳、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等。其中,优选甲基异丁基酮。这是因其对非液晶材料显示高溶解性,且不侵蚀基材薄膜。这些溶剂可单独或组合2种以上使用。
上述涂布溶液中的上述非液晶性聚合物的浓度,若为可得到上述光学补偿层,且可进行涂布的话,则可采用任意适当浓度。例如,该溶液相对于溶剂100重量份,优选含有5~50重量份的非液晶性聚合物、更优选含有10~40重量份。这种浓度范围的溶液具有容易涂布的黏度。
上述涂布溶液,视需要也可再含有稳定剂、增塑剂、金属类等各种添加剂。
上述涂布溶液,视需要也可再含有不同的其它树脂。作为这种其它树脂,可举例如各种常用树脂、工程塑料、热塑性树脂、热固性树脂等。通过并用这些树脂,可根据目的形成具有适当机械强度和耐久性的光学补偿层。
作为上述常用树脂,可举例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、ABS树脂及AS树脂等。作为上述工程塑料,可举例如聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA:尼龙)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。作为上述热塑性树脂,可举例如聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚酮(PK)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(PCT)、聚芳酯(PAR)及液晶聚合物(LCP)等。上述热固性树脂可举例如环氧树脂、线型酚醛树脂等。
添加到上述涂布溶液的上述不同的树脂的种类及量,可视目的而适当设定。例如,这种树脂相对于上述非液晶性聚合物,优选以0~50质量%的比例进行添加,更优选0~30质量%。
作为上述溶液的涂布方法,可举例如旋涂法、辊涂法、淋涂法、印刷法、浸涂法、流延成膜法、棒涂法、凹版印刷法等。又,在涂布时,视需要也可采用聚合物层的重叠方式。
涂布后,例如通过自然干燥、风干、加热干燥(例如60~250℃),使上述溶液中的溶剂蒸发去除,在基材薄膜(最后成为第1或第2保护层)上形成光学补偿层。
优选在上述光学补偿层的形成方法中,可进行用于赋予光学双轴性(nx>ny>nz)的处理。通过进行这样的处理,可确实地对面内赋予折射率的差(nx>ny),而得到具有光学双轴性(nx>ny>nz)的光学补偿层。作为对面内赋予折射率的差的方法,代表性地,可举例如使上述基材薄膜与形成在该基材薄膜上的上述光学补偿层一体地进行拉伸或收缩的方法。在优选实施形态中,加热至规定温度而进行拉伸或收缩。加热温度(拉伸温度)例如为120~180℃,拉伸倍率例如为1.1~1.5倍,优选1.1~1.3倍。这样,形成光学补偿层(换言之,得到光学补偿层与保护层的层叠体)。又,作为基材薄膜,也可使用不构成保护层的任意适合的薄膜。这种情况下,所形成的光学补偿层可从薄膜转印至保护层或偏振片。
C.偏振片
作为上述第1偏振片10及第2偏振片50,可根据目的采用任意适合的偏振片。可举例如在聚乙烯醇系薄膜、部分甲缩醛化的聚乙烯醇系薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等的亲水性高分子薄膜上,使碘或二色性染料等二色性物质吸附后经单轴拉伸者;聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱氯化氢处理物等多烯系取向薄膜等。其中,在聚乙烯醇系薄膜上使碘等二色性物质吸附后经单轴拉伸的偏振片,其偏振光二色比较高,故特别优选。这些偏振片的厚度并无特别限制,一般为5~80μm左右。第1偏振片10及第2偏振片50可相同或不同。
使碘吸附在聚乙烯醇系薄膜上并单轴拉伸的偏振片,例如可通过将聚乙烯醇浸渍在碘的水溶液中而染色,并使其拉伸为原长度的3~7倍而制作。根据需要,也可含有硼酸或硫酸锌、氯化锌等,也可浸渍在碘化钾等的水溶液中。进而根据需要,也可在染色前,将聚乙烯醇系薄膜浸渍在水中进行水洗。通过对聚乙烯醇系薄膜进行水洗,不仅可清洗聚乙烯醇系薄膜表面的污垢或防粘连剂,也具有防止因聚乙烯醇系薄膜膨润而导致的染色不均等的不均匀的效果。拉伸可在用碘染色后进行,也可一边染色一边进行,又,也可在拉伸后用碘染色。也可在硼酸或碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉伸。
D.第1及第2保护层
如上述般,本发明的液晶面板是在第1光学补偿层20与第1偏振片10之间进一步具有第1保护层(未图示),及/或在上述第2光学补偿层40与上述第2偏振片50之间进一步具有第2保护层。更优选本发明的液晶面板在第1光学补偿层20与第1偏振片10之间进一步具有第1保护层,且在上述第2光学补偿层40与上述第2偏振片50之间进一步具有第2保护层。通过在光学补偿层与偏振片之间设置保护层,可防止偏振片劣化,且可改善偏振片与光学补偿层的粘接性(结果是耐久性)。代表性地,第1光学补偿层20与第1保护层、及第2光学补偿层40与第2保护层直接层叠。例如,如上述B-3项所记载般,通过在构成保护层的薄膜上涂布、干燥形成光学补偿层的材料,则可使保护层与光学补偿层直接层叠。又,代表性地,第1偏振片10与第1保护层、及第2偏振片50与第2保护层经由任意适合的粘接剂层予以层叠。第1保护层及第2保护层可具有相同特性(例如光学特性、机械特性、热特性),也可具有相异特性。优选第1保护层及第2保护层相同。这是因改善色差的效果显著。
第1及第2保护层(偏振片的液晶单元侧的保护层)最好将其光学特性进行最佳化。具体而言,第1及第2保护层的面内相位差Δndp1及Δndp2分别优选为15nm以下、更优选10nm以下、特别优选6nm以下、尤其优选4nm以下、最优选2nm以下。另一方面,Δndp1及Δndp2分别优选为0nm以上、更优选大于0nm。根据本发明,通过组合具有上述范围的面内相位差Δnd的保护层(偏振片内侧的保护层)与上述特定的光学补偿层并组装至液晶面板中,可使色差变为非常小。Δndp1及Δndp2可相同或不同。优选Δndp1及Δndp2相同。这是因改善色差的效果显著。
第1及第2保护层的厚度方向的相位差Rthp1及Rthp2分别优选为70nm以下、更优选60nm以下、特别优选30nm以下、尤其优选20nm以下、最优选10nm以下。另一方面,Rthp1及Rthp2分别优选为0nm以上,更优选大于0nm。在一实施形态中,第1及第2保护层的厚度方向相位差Rthp1及Rthp2中的至少一者为30nm以下。根据本发明,通过组合具有上述范围的厚度方向相位差Rth的保护层(偏振片内侧的保护层)与上述特定的光学补偿层并组装至液晶面板中,可使色差变为非常小。Rthp1及Rthp2可相同或不同。优选Rthp1及Rthp2相同。这是因改善色差的效果显著。
作为第1及第2保护层的材料,可采用任意适合的材料。可举例如纤维素系材料、降冰片烯系材料。优选的具体例的一是第1及第2保护层为由从纤维素系材料所得的薄膜(纤维素系薄膜)所构成。作为纤维素系薄膜,只要得到本发明效果,可使用任意适合的纤维素系薄膜。第1及第2保护层可以由相同的纤维素系薄膜构成,也可以由不同的纤维素系薄膜构成。第1及第2保护层优选由相同的纤维素系薄膜构成。这是因改善色差的效果显著。作为构成该薄膜的纤维素系材料的具体例,可举例如二乙酰纤维素或三乙酰纤维素等的脂肪酸取代纤维素系聚合物。
在进行上述光学特性的最佳化的前提下,本发明的第1及第2保护层可直接使用通常作为透明保护薄膜所使用的纤维素系薄膜(例如,富士胶片公司制的商品名TF80UL),也可使用已施行适当处理(例如,用于使厚度方向相位差(Rth)变小的处理)的纤维素系薄膜。另外,也可使用将厚度方向相位差(Rth)控制为较小的市售纤维素系薄膜(例如,富士胶片公司制的商品名ZRF80S)。
作为用于使厚度方向相位差(Rth)变小的处理,可采用任意适合的处理方法。可举例如:将涂布有环戊醇、甲基乙基酮等溶剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、不锈钢等的基材,贴合在通常的纤维素系薄膜上,并进行加热干燥(例如80~150℃左右下3~10分钟)后,使基材薄膜剥离的方法;将在环戊酮、甲基乙基酮等溶剂中溶解降冰片烯系树脂、丙烯酸烯树脂等的溶液,涂布在通常的纤维素系薄膜上,并进行加热干燥(例如80~150℃左右下3~10分钟)后,使涂布薄膜剥离的方法等。
作为上述脂肪酸取代纤维素系聚合物,优选为经控制脂肪酸取代度的脂肪酸取代纤维素系聚合物。例如,通常所使用的三乙酰纤维素中,醋酸取代度为2.8左右,但优选将醋酸取代度控制为1.8~2.7、更优选将丙酸取代度控制为0.1~1,由此可将厚度方向相位差(Rth)控制为较小。
在一实施形态中,通过在上述脂肪酸取代纤维素系聚合物中添加邻苯二甲酸二丁酯、对甲苯磺酰替苯胺、柠檬酸乙酰基三乙酯等增塑剂,可将厚度方向相位差(Rth)控制为较小。增塑剂的添加量是相对于脂肪酸取代纤维素系聚合物100重量份,优选为40重量份以下、更优选1~20重量份、最优选1~15重量份。
上述用于将厚度方向相位差(Rth)控制为较小的技术,也可予以适当组合使用。
作为第1及第2保护层的其它优选具体例,也可举例如丙烯酸树脂薄膜。第1及第2保护层可两者均为丙烯酸树脂薄膜,也可仅一者为丙烯酸树脂薄膜。在第1及第2保护层两者为丙烯酸树脂薄膜时,可为相同的丙烯酸树脂薄膜,也可为不同的丙烯酸树脂薄膜。作为丙烯酸树脂薄膜,优选为日本专利特开2005-314534号公报所记载的,含有具有下述构造式(24)所示的戊二酸酐单元的丙烯酸树脂(A)作为主成分的丙烯酸树脂薄膜。通过含有下述构造式(24)所示的戊二酸酐单元,可使耐热性提升。下述构造式(24)中,R1、R2表示相同或相异的氢原子或碳数1~5的烷基,优选为氢原子或甲基,更优选甲基。
[化18]
上述丙烯酸树脂(A)中,上述构造式(24)所示的戊二酸酐单元的含有比例,优选为20~40重量%,更优选25~35重量%。
上述丙烯酸树脂(A)中,除了上述构造式(24)所示的戊二酸酐单元之外,也可含有1种或2种以上的任意适合的单体单元。作为这样的单体单元,优选举出乙烯基羧酸烷基酯单元。上述丙烯酸树脂(A)中,乙烯基羧酸烷基酯单元的含有比例优选为60~80重量%,更优选65~75重量%。
作为上述乙烯基羧酸烷基酯单元,可举例如下述通式(25)所示的单元。下述通式(25)中,R3表示氢原子或碳数1~5的脂肪族或脂环式烃,R4表示碳数1~5的脂肪族烃。
[化19]
上述丙烯酸树脂(A)的重均分子量优选为80000~150000。
上述丙烯酸树脂薄膜中的上述丙烯酸树脂(A)的含有比例,优选为60~90重量%。
上述丙烯酸树脂薄膜中,除了上述丙烯酸树脂(A)之外,也可含有1种或2种以上的任意适合成分。作为这样的成分,在不损害本发明目的的范围内可采用任意适合的成分。可举例如上述丙烯酸树脂(A)以外的树脂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、防着色剂、阻燃剂、成核剂、防静电剂、颜料、着色剂等。
第1及第2保护层的厚度,在得到所期望的厚度方向相位差(Rth),且维持作为保护层(保薄薄膜)的机械强度之下,可采用任意适合的厚度。具体而言,第1及第2保护层的厚度分别优选为1~500μm、更优选5~200μm、特别优选20~200μm、尤其优选30~100μm、最优选35~95μm。第1及第2保护层的厚度可为相同或相异。优选第1及第2保护层的厚度相同。这是因改善色差的效果显著。
E.其它保护层(外侧的保护层)
实用上,在第1偏振片10的外侧(图示例中为视认侧)上设置其它保护层(未图示),在第2偏振片50的外侧(图示例中为背光灯侧)上设置另一其它保护层(未图示)。由于这些外侧的保护层不影响光学补偿,故无需将光学特性进行最佳化。从而,作为这些外侧的保护层,可视目的采用任意适合的保护层。外侧的保护层是例如由透明性、机械强度、热稳定性、水分阻断性、各向同性等均优良的塑料薄膜所构成。作为构成塑料薄膜的树脂的具体例,可举例如三乙酰纤维素(TAC)等乙酸树脂、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、聚丙烯酸树脂、及它们的混合物。另外,也可使用丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、硅酮系等热固性树脂或紫外线固化型树脂。由偏振光特性及耐久性的观点出发,优选将表面用碱等进行皂化处理的TAC薄膜。
再者,在外侧的保护层也可使用例如由日本专利特开2001-343529号公报(WO 01/37007号)所记载的树脂组成物所形成的聚合物薄膜。更详言的,在侧链上具有经取代的酰亚胺基或未经取代的酰亚胺基的热塑性树脂、和在侧链上具有经取代的苯基或未经取代的苯基与氰基的热塑性树脂的混合物。具体而言,可举出具有由异丁烯与N-亚甲基马来酸酐缩亚胺所形成的交替共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。例如可使用这些树脂组成物的挤出成形物。
上述外侧保护层最好为透明无色。具体而言,外侧保护层的厚度方向相位差值Rth优选为-90nm~+75nm,更优选-80nm~+60nm,最优选-70nm~+45nm。若外侧保护层的厚度方向相位差值Rth在此范围内,则可消除外侧保护层所引起的偏振片的光学性着色。
上述外侧保护层的厚度,可视目的而适当设定。外侧保护层的厚度代表性为500μm以下、优选5~300μm、更优选5~150μm。
在上述外侧保护层的未粘接偏振片的面,可实施任意适合的表面处理。表面处理的具体例有如硬涂层处理、防反射处理、防粘连处理、或者扩散处理(也称作防眩处理)。上述硬涂层处理是为了防止对偏振板表面的损害等而施行的,可将例如丙烯酸系、硅酮系等的合适的紫外线固化型树脂的硬度或滑动特性等优异的固化被膜,形成在上述保护层表面上。上述防反射处理是为了在偏振板表面防止外部光反射而施行的。又,上述防粘连处理是为了防止偏振板与相邻层的粘合而施行的。上述防眩处理是为了防止在偏振板表面上外部光反射而干扰偏振板通过光的视觉识别从而予以施行的。例如,可以通过采用喷砂方式或模压加工方式等粗面化方式或配合透明微粒的方式等适当的方式,向保护层的表面赋予微细凹凸结构来形成。又,由上述防眩形成的上述防眩层也可兼作为用于扩散偏振板透过光而扩大视角等的扩散层(视角扩大功能等)。
F.液晶显示装置
本发明优选实施形态的液晶显示装置是含有上述本发明的液晶面板而构成的。关于液晶面板以外的构成构件,采用任意适合的构成构件。例如,本发明的液晶显示装置具备:本发明的液晶面板;配置在该液晶面板两侧的表面处理层;配置在背光灯侧的表面处理层外侧(背光灯侧)的亮度改善薄膜;棱镜片;导光板;及背光灯。作为表面处理层,可使用经施行上述硬涂层处理、防反射处理、防粘连处理、扩散处理(也称作防眩处理)等的处理层。表面处理层也可通过在上述外侧保护层实施表面处理而形成。
以下,用实施例更具体地说明本发明,但本发明并不限定于此实施例。
实施例中的各特性的测定方法如下所述。
(1)相位差的测定
使用自动双折射测定装置(王子计测机器株式会社制,自动双折射计KOBRA21-ADH)计测样品薄膜的折射率nx、ny以及nz,算出面内相位差Δnd以及厚度方向相位差Rth。测定温度为23℃,测定波长为590nm。
(2)色差的测定
使用ELDIM公司制的商品名「EZ Contrastl60D」,在方位角30°、45°及60°方向上,使极角变化为0°~80°而测定液晶显示装置的色调,在XY色度图上进行绘图。再者,在极角60°方向上,使方位角变化为0°~60°而测定x值及y值,将方位角与x值及y值的关系进行绘图。
实施例1
将由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’-二胺基联苯(TFMB)所合成的下式(6)所示的重均分子量(Mw)70,000的聚酰亚胺,溶解在甲基异丁基酮中,调制成10重量%的聚酰亚胺溶液。又,聚酰亚胺的调制等参照文献(F.Li et al.Polymer40(1999)4571-4583)的方法。将该聚酰亚胺溶液以厚度22μm涂布在相位差较小的三乙酰纤维素(TAC)薄膜(富士胶片公司制,商品名ZRF80S,厚度80μm)上,在120℃下干燥5分钟,得到具有基材(TAC薄膜;最终成为保护层)与光学补偿层(厚度2.2μm)的层叠体。将该层叠体在150℃下横向拉伸为1.2倍。拉伸所得的层叠体的面内相位差为43nm,厚度方向相位差为192nm。另一方面,仅将基材(TAC薄膜)同样地进行拉伸并测定相位差,结果面内相位差为4nm,厚度方向相位差为20nm。由层叠体的相位差与基材的相位差的差算出光学补偿层(聚酰亚胺层)的相位差。光学补偿层(聚酰亚胺层)的面内相位差为39nm,厚度方向相位差为172nm。再者,光学补偿层的Nz系数为4.4。
[化20]
另一方面,将聚乙烯醇薄膜在含碘水溶液中进行染色后,在含硼酸的水溶液中以速度比相异的辊间进行单轴拉伸为6倍而制成偏振片。将该偏振片与上述层叠体经由粘接剂贴合。此时,贴合为基材(保护层)与偏振片邻接。又,以使偏振片的吸收轴(拉伸轴)与光学补偿层的滞后相轴(拉伸轴)直交的方式贴合。再者,在未贴合有层叠体的偏振片的面经由粘接剂,贴合通常所用的TAC薄膜(富士胶片公司制,商品名TF80UL,厚度80μm)。这样,得到具有外侧保护层(通常的TAC薄膜)/偏振片/内侧保护层(相位差较小的TAC薄膜)/光学补偿层(聚酰亚胺层)的构造的偏振板一体型层叠体。制作2片该偏振片一体型层叠体。
由液晶面板(AUO公司制,商品名BenQ DV3250,32英寸,VA模式)取出液晶单元。在该液晶单元的两侧上经由粘接剂贴合上述2片偏振板一体型层叠体,分别使其外侧保护层成为最外层。此时,以各个偏振片的吸收轴呈直交的方式予以贴合。这样,得到液晶面板。针对该液晶面板测定色差。x值及y值与方位角的关系示于图4,xy色度图示于图5。再者,将该液晶面板的(X,Y)值、(Xi,Yi)值、ΔXY值、(u’,v’)值、(u’i,v’i)值、Δu’v’值示于表1。ΔXY值由下式(A)表示,显示自液晶单元法线方向观察时的色度(X,Y)、与在色度图上从(X,Y)偏离最远的点(Xi,Yi)的距离,该值越大则表示色差越大。Δu’v’值由下式(B)表示,显示自液晶单元法线方向观察时的色度(u’,v’)、与在色度图上从(u’,v’)偏离最远的点(u’i,v’i)的距离,该值越大则表示色差越大。
ΔXY={(X-Xi)2+(Y-Yi)2}1/2......(A)
Δu’v’={(u’-u’i)2+(v’-v’i)2}1/2......(B)
[表1]
实施例1 | 实施例2 | 比较例1 | 比较例3 | |
(X,Y) | (0.24864,0.23771) | (0.30039,0.30074) | (0.24698,0.24117) | (0.29844,0.28973) |
(Xi,Yi) | (0.32034,0.31977) | (0.29028,0.30421) | (0.33435,0.33613) | (0.38831,0.34513) |
ΔXY | 0.109 | 0.04 | 0.129 | 0.106 |
(u’,v’) | (0.18572,0.39949) | (0.19999,0.45050) | (0.18496,0.38878) | (0.20303,0.44347) |
(u’i,v’i) | (0.20679,0.46444) | (0.20812.0.47374) | (0.20487,0.46485) | (0.24680,0.48642) |
Δu’v’ | 0.068 | 0.025 | 0.079 | 0.061 |
实施例2
将与实施例1相同的聚酰亚胺溶液,以厚度32μm涂布在通常所用的TAC薄膜(富士胶片公司制,商品名TF80UL,厚度80μm),在120℃下干燥5分钟,得到具有基材(TAC薄膜;最终成为保护层)与光学补偿层(厚度3.2μm)的层叠体。将该层叠体在165℃下横向拉伸为1.27倍。拉伸所得的层叠体的面内相位差为38nm,厚度方向相位差为144nm。另一方面,仅将基材(TAC薄膜)同样地进行拉伸并测定相位差,结果面内相位差为10nm,厚度方向相位差为60nm。由层叠体的相位差与基材的相位差的差算出光学补偿层(聚酰亚胺层)的相位差。光学补偿层(聚酰亚胺层)的面内相位差为28nm,厚度方向相位差为84nm。再者,光学补偿层的Nz系数为3。
另一方面,与实施例1同样地制成偏振片。将该偏振片与上述层叠体经由粘接剂贴合。此时,贴合为基材(保护层)与偏振片邻接。又,以使偏振片的吸收轴(拉伸轴)与光学补偿层的滞后相轴(拉伸轴)直交的方式贴合。再者,在未贴合有层叠体的偏振片的面经由粘接剂,贴合通常所用的TAC薄膜(富士胶片公司制,商品名TF80UL,厚度80μm)。这样,得到具有外侧保护层(通常的TAC薄膜)/偏振片/内侧保护层(通常的TAC薄膜)/光学补偿层(聚酰亚胺层)的构造的偏振板一体型层叠体。制作2片该偏振片一体型层叠体。
由液晶面板(SHARP公司制,商品名AQOUS,32英寸,VA模式)取出液晶单元。在此液晶单元的两侧上经由粘接剂贴合上述2片偏振板一体型层叠体。此时,以各个偏振片的吸收轴呈直交的方式予以贴合。这样,得到液晶面板。针对该液晶面板测定色差。x值及y值与方位角的关系示于图6。再者,将该液晶面板的(X,Y)值、(Xi,Yi)值、ΔXY值、(u’,v’)值、(u’i,v’i)值、Δu’v’值示于表1。
(比较例1)
将与实施例1相同的聚酰亚胺溶液,以厚度31μm涂布在通常所用的TAC薄膜(富士胶片公司制,商品名TF80UL,厚度80μm),在120℃下干燥5分钟,得到具有基材(TAC薄膜;最终成为保护层)与光学补偿层(厚度3.1μm)的层叠体。将该层叠体在160℃下横向拉伸为1.168倍。拉伸所得的层叠体的面内相位差为55nm,厚度方向相位差为260nm。另一方面,仅将基材(TAC薄膜)同样地进行拉伸并测定相位差,结果面内相位差为10nm,厚度方向相位差为60nm。由层叠体的相位差与基材的相位差的差算出光学补偿层(聚酰亚胺层)的相位差。光学补偿层(聚酰亚胺层)的面内相位差为45nm,厚度方向相位差为200nm。再者,光学补偿层的Nz系数为4.4。
其后的步骤与实施例1相同,得到具有外侧保护层(通常的TAC薄膜)/偏振片/内侧保护层(通常的TAC薄膜)/光学补偿层(聚酰亚胺层)的构造的偏振板一体型层叠体。
由液晶面板(AUO公司制,商品名BenQ DV3250,32英寸,VA模式)取出液晶单元。在该液晶单元的一侧经由粘接剂贴合上述偏振板一体型层叠体,并在另一侧经由粘接剂贴合具有TAC/偏振片/TAC的构造的市售偏振板(日东电工制,商品名SEG1224)。此时,以各个偏振片的吸收轴呈直交的方式予以贴合。这样,得到液晶面板。针对该液晶面板测定色差。x值及y值与方位角的关系示于图7,xy色度图示于图8。再者,将该液晶面板的(X,Y)值、(Xi,Yi)值、ΔXY值、(u’,v’)值、(u’i,v’i)值、Δu’v’值示于表1。
(比较例2)
将与实施例1相同的聚酰亚胺溶液,以厚度42μm涂布在相位差较小的TAC薄膜(富士胶片公司制,商品名ZRF80S,厚度80μm),在120℃下干燥5分钟,得到具有基材(TAC薄膜;最终成为保护层)与光学补偿层(厚度4.2μm)的层叠体。将该层叠体在155℃下横向拉伸为1.2倍。拉伸所得的层叠体的面内相位差为55nm,厚度方向相位差为245nm。另一方面,仅将基材(TAC薄膜)同样地进行拉伸并测定相位差,结果面内相位差为4nm,厚度方向相位差为20nm。由层叠体的相位差与基材的相位差的差算出光学补偿层(聚酰亚胺层)的相位差。光学补偿层(聚酰亚胺层)的面内相位差为51nm,厚度方向相位差为225nm。再者,光学补偿层的Nz系数为4.4。
其后的步骤与实施例1相同,得到具有外侧保护层(通常的TAC薄膜)/偏振片/内侧保护层(相位差较小的TAC薄膜)/光学补偿层(聚酰亚胺层)的构造的偏振板一体型层叠体。
由液晶面板(AUO公司制,商品名BenQ DV3250,32英寸,VA模式)取出液晶单元。在该液晶单元的一侧经由粘接剂贴合上述偏振板一体型层叠体,并在另一侧经由粘接剂贴合具有TAC/偏振片/TAC的构造的市售偏振板(日东电工制,商品名SEG1224)。此时,以各个偏振片的吸收轴呈直交的方式予以贴合。这样,得到液晶面板。针对该液晶面板测定色差。x值及y值与方位角的关是示于图9。
(比较例3)
将与实施例1相同的聚酰亚胺溶液,以厚度31μm涂布在通常所用的TAC薄膜(富士胶片公司制,商品名TF80UL,厚度80μm),在120℃下干燥5分钟,得到具有基材(TAC薄膜;最终成为保护层)与光学补偿层(厚度3.1μm)的层叠体。将该层叠体在160℃下横向拉伸为1.168倍。拉伸所得的层叠体的面内相位差为50nm,厚度方向相位差为270nm。另一方面,仅将基材(TAC薄膜)同样地进行拉伸并测定相位差,结果面内相位差为10nm,厚度方向相位差为60nm。由层叠体的相位差与基材的相位差的差算出光学补偿层(聚酰亚胺层)的相位差。光学补偿层(聚酰亚胺层)的面内相位差为40nm,厚度方向相位差为210nm。再者,光学补偿层的Nz系数为5.3。
其后的步骤与实施例1相同,得到具有外侧保护层(通常的TAC薄膜)/偏振片/内侧保护层(通常的TAC薄膜)/光学补偿层(聚酰亚胺层)的构造的偏振板一体型层叠体。
由液晶面板(SHARP公司制,商品名AQOUS,32英寸,VA模式)取出液晶单元。在该液晶单元的一侧经由粘接剂贴合上述偏振板一体型层叠体,并在另一侧经由粘接剂贴合具有TAC/偏振片/TAC的构造的市售偏振板(日东电工制,商品名SEG1224)。此时,以各个偏振片的吸收轴呈直交的方式予以贴合。这样,得到液晶面板。针对该液晶面板测定色差。x值及y值与方位角的关系示于图10。再者,将该液晶面板的(X,Y)值、(Xi,Yi)值、ΔXY值、(u’,v’)值、(u’i,v’i)值、Δu’v’值示于上述表1。
(评价)
经比较图5与图8则可明了,实施例1的液晶面板是对于极角的色变化的倾向为与方位角无关地呈几乎一定,相对于此,比较例1的液晶面板是对于极角的色变化的倾向为随方位角而大幅变化。由此可知,实施例1的液晶面板与比较例1的液晶面板相比,依赖于观察方向的色调变化显著地小。再者,由图4、图6、图7、图9及图10可知,本发明实施例的液晶面板与比较例的液晶面板相比,对于方位角的x值的曲度与y值的曲度所交叉的程度明显较小。这也表示,实施例的液晶面板与比较例的液晶面板相比,依赖于观察方向的色调变化显著地小。此外,由表1可知,实施例1的液晶面板的ΔXY值及Δu’v’值与比较例1的液晶面板的ΔXY值及Δu’v’值相比,分别在实用上有意义地较小。又,实施例2的液晶面板的ΔXY值及Δu’v’值与比较例3的液晶面板的ΔXY值及Δu’v’值相比,分别在实用上有意义地较小。由这些结果可知,通过将特定光学补偿层配置在液晶单元两侧,与配置在单侧的情况相比,色差将显著地变小。
(产业上的可利用性)
本发明的液晶面板和液晶显示装置,可适合使用在例如:个人计算机监控、笔记本型计算机、复印机等的OA设备;行动电话、手表、数码相机、携带式信息终端(PDA)、携带式游戏机等的携带式设备;摄影机、液晶电视和微波炉等的家用电器;后监视器、汽车导航系统用监视器和汽车音响等的车内用设备;商店用信息监视器等展示设备;监视用监视器等警备设备;看护用监视器、医疗用监视器等看护医疗设备。
Claims (7)
1.一种液晶面板,其中,
所述液晶面板依次具有第1偏振片、第1光学补偿层、液晶单元、第2光学补偿层和第2偏振片,
该第1光学补偿层及该第2光学补偿层分别含有从聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺所构成的组中选择的至少一种聚合物,且具有nx>ny>nz的折射率分布,
在此,nx为光学补偿层的滞后相轴方向的折射率,ny为光学补偿层的超前相轴方向的折射率,nz为光学补偿层的厚度方向的折射率。
2.根据权利要求1所述的液晶面板,其中,
所述第1光学补偿层及所述第2光学补偿层分别具有0.5~10μm的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的液晶面板,其中,
所述第1光学补偿层及所述第2光学补偿层分别具有2≤Nz≤20的Nz系数。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的液晶面板,其中,
在所述第1光学补偿层与所述第1偏振片之间进一步具有第1保护层,在所述第2光学补偿层与所述第2偏振片之间进一步具有第2保护层。
5.根据权利要求4所述的液晶面板,其中,
所述第1保护层及所述第2保护层分别含有纤维素系聚合物,且该第1保护层及该第2保护层的至少一方的厚度方向相位差Rth为30nm以下,
在此,厚度方向相位差Rth由式:Rth=(nx-nz)×d表示;nx为光学补偿层的滞后相轴方向的折射率,nz为光学补偿层的厚度方向的折射率,d为光学补偿层的厚度。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的液晶面板,其中,
所述液晶单元为VA模式或OCB模式。
7.一种液晶显示装置,该液晶显示装置包含权利要求1~6中任意一项所述的液晶面板。
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Cited By (2)
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CN107312329A (zh) * | 2016-04-27 | 2017-11-03 | 新日铁住金化学株式会社 | 聚酰亚胺膜及覆铜层叠板 |
-
2006
- 2006-08-09 CN CNA200680030748XA patent/CN101248385A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102213787A (zh) * | 2010-04-09 | 2011-10-12 | 日东电工株式会社 | 光学补偿膜 |
CN102213787B (zh) * | 2010-04-09 | 2014-03-26 | 日东电工株式会社 | 光学补偿膜 |
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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