CN101299117B - 液晶面板和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供液晶面板和液晶显示装置。根据本发明的实施方案的液晶面板以从观察者侧开始的规定顺序包含:第一偏振器;第一光学补偿层;液晶单元;第二光学补偿层;和第二偏振器,其中:第一光学补偿层具有等于或小于40×10-12(m2/N)的光弹性系数的绝对值,具有90nm至200nm的面内延迟Δnd,具有表达式(1)Δnd(380)=Δnd(550)=Δnd(780)和(2)nx>ny≥nz的关系,并且在第一偏振器的液晶单元侧上起着保护层的作用;并且第二光学补偿层具有表达式(3)Rth(380)>Rth(550)>Rth(780)和(4)nx=ny>nz的关系。

Description

液晶面板和液晶显示装置
依据35U.S.C.第119节,本申请要求2007年5月1日提交的日本专利申请2007-120633、2007年6月4日提交的日本专利申请2007-148256和2007年11月16日提交的日本专利申请2007-298072的优先权,所述日本专利申请通过引用结合在此。
技术领域
本发明涉及一种液晶面板和一种液晶显示装置。具体而言,本发明涉及一种适用于液晶显示装置并且能够提供在所有方位角方向上均没有色移的中性(neutral)显示的液晶面板,并且涉及一种使用该液晶面板的液晶显示装置。
背景技术
图5A是常规的典型液晶显示装置的示意性截面图,而图5B是用于液晶显示装置的液晶单元的示意性截面图。液晶显示装置900包含:液晶单元910;安置在液晶单元910的外侧上的延迟片920、920′;以及安置在延迟片920、920′的外侧上的偏振片930、930′。典型地,安置偏振片930、930′使其吸收轴彼此垂直。液晶单元910包含:一对基板911、911′;以及作为安置在所述基板之间的显示介质的液晶层912。一个基板911配置有:用于控制液晶电光性能的开关元件(典型地为TFT);以及用于向这种开关元件提供栅极信号的扫描线和用于向开关元件提供源极信号的信号线(未显示)。另一个基板911′配置有:组成滤色器的着色层913R、913G、913B;以及光屏蔽层(黑底层)914。在基板911、911′之间的距离(单元间隙)用隔体(未显示)来控制。
将延迟片用于液晶显示装置的光学补偿目的。为了得到最佳的光学补偿(例如,视角性能的改善、色移的改善和对比度的改善),已经对延迟片的光学性能的最佳化和/或在液晶显示装置中的安置进行了各种尝试。常规上,如图5A所示,将一个延迟片安置在液晶单元910和偏振片930之间以及液晶层910和偏振片930’之间(例如,参见JP 11-95208A)。
随着近来液晶显示装置的清晰度和功能的增加,进一步需要提高屏幕的均匀性和显示质量。然而,在常规的液晶显示装置中,难以显示在所有方位角方向上均没有色移的中性显示。此外,随着液晶显示装置的小型化和可携带性的增加,对厚度的降低的需求也在增加。
发明内容
本发明是为了解决上述的常规问题而完成的,因此,本发明的一个目的是提供一种适用于液晶显示装置并且能够提供在所有方位角方向上均没有色移的中性显示的液晶面板,并且提供一种使用该液晶面板的液晶显示装置。
根据本发明的一个实施方案的液晶面板以从观察者侧开始的规定顺序包含:
第一偏振器;
第一光学补偿层;
液晶单元;
第二光学补偿层;和
第二偏振器,其中:
第一光学补偿层具有等于或小于40×10-12(m2/N)的光弹性系数的绝对值,具有90nm至200nm的面内延迟Δnd,具有下列表达式(1)和(2)的关系,并且在第一偏振器的液晶单元侧上起着保护层的作用;并且
第二光学补偿层具有下列表达式(3)和(4)的关系,
Δnd(380)=Δnd(550)=Δnd(780)  …(1)
nx>ny≥nz    …(2)
Rth(380)>Rth(550)>Rth(780)  …(3)
nx=ny>nz    …(4)。
在本发明中的一个优选实施方案中,第一光学补偿层在380nm至780nm的波长的Δnd的最大值和最小值之差等于或小于10nm。
在本发明中的一个优选实施方案中,第一光学补偿层具有在1.1至3.0的范围内的Nz系数。
在本发明中的一个优选实施方案中,第一光学补偿层具有大于0.9并且小于1.1的Nz系数。
在本发明中的一个优选实施方案中,第一光学补偿层是含有环烯烃基树脂的膜。
在本发明中的一个优选实施方案中,所述含有环烯烃基树脂的膜是通过固定端单轴拉伸而制备的。
在本发明中的一个优选实施方案中,第二光学补偿层含有至少一种非液晶材料,所述非液晶材料选自聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺。
在本发明中的一个优选实施方案中,使用含有聚乙烯醇基树脂的水溶性胶粘剂将第一光学补偿层和第一偏振器相互附着。
在本发明中的一个优选实施方案中,所述水溶性胶粘剂含有金属化合物胶体。
在本发明中的一个优选实施方案中,所述液晶单元具有VA模式和OCB模式之一的驱动模式。
根据本发明的另一个方面,提供一种液晶显示装置。本发明的液晶显示装置包含如上所述的液晶面板。
根据本发明,提供了一种适用于液晶显示装置并且能够提供在所有方位角方向上均没有色移的中性显示的液晶面板,并且提供一种使用该液晶面板的液晶显示装置。这些效果是通过将第一光学补偿层和第二光学补偿层组合而显著体现的,所述第一光学补偿层具有所谓的平坦的波长分散特性(flat wavelength dispersion properties)、很小的光弹性系数和nx>ny≥nz的折射率分布,所述第二光学补偿层具有nx=ny>nz的折射率分布和其中厚度方向延迟随着波长增加而降低的波长分散特性。此外,根据本发明,第一光学补偿层在一个偏振器的液晶单元侧可以起着保护层的作用,从而可以有助于降低液晶显示装置的厚度。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施方案的液晶面板的示意性截面图。
图2A和2B为说明在本发明的液晶显示装置使用VA模式的液晶单元的情况下,在液晶层中的液晶分子的取向(alignment)状态的示意性截面图。
图3A至3D为说明在本发明的液晶显示装置使用OCB模式液晶单元的情况下,在液晶层中的液晶分子的取向状态的示意性截面图。
图4是说明方位角和极角的示意图。
图5A是常规的典型液晶显示装置的示意性截面图,而图5B是用于液晶显示装置的液晶单元的示意性截面图。
图6是说明在实施例1中测量的色移的xy色度图。
图7是说明在实施例1中测量的黑显示中的亮度的图。
图8是说明在比较例1中测量的色移的xy色度图。
图9是说明在比较例1中测量的黑显示中的亮度的图。
图10是说明实施例4的第一光学补偿层和比较例4的聚碳酸酯膜的波长分散特性的图。
图11是说明实施例4的第二光学补偿层和比较例3的TAC层压膜的波长分散特性的图。
图12是说明在实施例4中测量的视角特性的对比度等高线图。
图13是说明在实施例5中测量的视角特性的对比度等高线图。
图14是说明在比较例3中测量的视角特性的对比度等高线图。
图15是显示在比较例4中测量的视角特性的对比度等高线图。
图16是说明在实施例1和比较例4中测量的亮度不均匀性的照片。
具体实施方式
(术语和符号的定义)
如下是本说明书中使用的术语和符号的定义。
(1)″nx″指在面内折射率是最大值的方向(即,慢轴方向)上的折射率,″ny″指在同一平面内垂直于慢轴的方向上的折射率,并且″nz″指厚度方向上的折射率。此外,例如表述″nx=ny″,不仅指nx和ny完全相等的情况,而且包括nx和ny基本上相等的情况。在本发明的说明书中,措词″基本上相等″包括在实际使用中,nx和ny在对液晶面板(最终,液晶显示装置)的总显示性能不产生影响的范围内不同的情况。
(2)术语″面内延迟Δnd(λ)″是指通过使用波长为λnm的光在23℃测量的膜(层)的面内延迟值。Δnd(λ)可由等式Δnd(λ)=(nx-ny)×d确定,其中nx和ny分别表示在慢轴方向和快轴方向上的λnm波长处的膜(层)的折射率,并且d(nm)表示膜(层)的厚度。应指出,在只将面内延迟描述为Δnd的情况下,Δnd指使用波长为590nm的光测量的面内延迟值。
(3)厚度方向延迟Rth(λ)是指使用波长为λnm的光在23℃测量的厚度方向上的延迟值。Rth可由等式Rth=(nx-nz)×d确定,其中在λnm的波长,nx是在膜(层)的慢轴方向上的折射率,nz是其厚度方向上的折射率,并且d(nm)是膜(层)的厚度。应指出在只将厚度方向延迟描述为Rth的情况下,Rth指使用波长为590nm的光测量的厚度方向延迟。
(4)Nz系数指的是面内延迟Δnd与厚度方向延迟Rth的比率,并且由等式Nz=(nx-nz)/(nx-ny)确定。
A.液晶面板以及包含该液晶面板的液晶显示装置的构造:
图1是说明本发明的液晶面板的一个优选实例的示意性截面图。液晶面板100包含:第一偏振器30、第一光学补偿层60、液晶单元40、第二光学补偿层70和第二偏振器50。可以将第一光学补偿层60和第二光学补偿层70两个均安置在液晶单元的一侧(即观察者一侧或背光侧),或者可以将它们中的一个安置在背光侧,而可以将另一个安置在观察者一侧。优选地,如图1中所示,将第一光学补偿层60安置在观察者一侧,并且将第二光学补偿层70安置在背光侧。第一偏振器和第二偏振器各自可以具有的至少在一侧的保护层(未显示)。在本发明的液晶面板中,第一光学补偿层60在一个偏振器(在说明的实例中为第一偏振器30)的液晶单元侧上起着保护层的作用,所以可以省略在该位置的保护层。通过任何合适的压敏胶粘剂层或胶粘剂层将光学补偿层、偏振器和液晶单元彼此附着。
第一光学补偿层60具有等于或小于40×10-12(m2/N)的光弹性系数的绝对值、90nm至200nm的面内延迟Δnd以及下列表达式(1)和(2)的关系,并且如上所述,在一个偏振器的液晶单元侧上起着保护层的作用。第二光学补偿层70具有下列表达式(3)和(4)的关系。
Δnd(380)=Δnd(550)=Δnd(780)  …(1)
nx>ny≥nz                       …(2)
Rth(380)>Rth(550)>Rth(780)     …(3)
nx=ny>nz                       …(4)
优选安置第一光学补偿层60,使得其慢轴基本上垂直于相邻的偏振器(在说明的实例中为第一偏振器)的吸收轴。稍后将描述第一光学补偿层60和第二光学补偿层70的详情。
第一偏振器30的吸收轴和第二偏振器50的吸收轴优选基本上彼此垂直。
液晶单元40包括:一对玻璃基板41、42;以及安置在所述基板之间的作为显示介质的液晶层43。一个基板(有源矩阵基板)41上安置:用于控制液晶的光电性能的开关元件(典型地为TFT);用于向开关元件提供栅极信号的扫描线;向其提供源极信号的信号线(全部均未显示)。在另一个基板(滤色器基板)42上安置滤色器(未显示)。可以将滤色器安置在有源矩阵基板41上。用隔体44控制基板41和42之间的间隙(单元间隙)。单元间隙优选为2μm至10μm,更优选为3μm至9μm,并且最优选为4μm至8μm。如果单元间隙在上述范围内,可以缩短响应时间,由此可以获得令人满意的显示特性。在基板41和42与液晶层43接触的一侧的每一侧上安置由例如聚酰亚胺制成的取向膜(未显示)。
液晶单元40的驱动模式可以采用任何合适的驱动模式,只要可以提供本发明的效果即可。驱动模式的具体实例包括超扭曲向列(STN)模式,扭曲向列(TN)模式,面内开关(IPS)模式,垂直取向(VA)模式,光学补偿双折射(OCB)模式,混杂取向向列(HAN)模式和轴向对称取向微单元(ASM)模式。在这些之中,优选VA模式和OCB模式,原因是色移得到显著改善。
图2A和2B各自是说明VA模式中液晶分子的取向状态的示意性截面图。如图2A所示,在没有施加电压的情况下,液晶分子垂直于基板41和42取向。这种垂直取向通过将具有负介电各向异性的向列液晶安置在基板之间而实现,每个基板具有形成于其上的垂直取向膜(未显示)。当光从一个基板41的表面进入处于这样的状态的液晶层43时,已经穿过第二偏振器50并且进入液晶层43的线偏振光沿着垂直取向的液晶分子的纵向前进。在液晶分子的纵向上不产生双折射,因此入射光在不改变偏振方向的情况下前进并且被具有垂直于第二偏振器50的吸收轴的第一偏振器30吸收。以这种方式,在不施加电压的情况下显示暗状态(通常为黑模式)。如图2B所示,在电极之间施加电压时,液晶分子的纵轴平行于基板表面取向。液晶分子对进入处于这种状态的液晶层43的线性偏振光表现出双折射,并且入射光的偏振状态根据液晶分子的倾斜角变化。在施加预定的最大电压过程中通过液晶层的光被转变为偏振方向旋转例如90°的线偏振光。因此,所述光通过第一偏振器30,并且显示亮状态。在终止施加电压时,通过取向约束力使显示返回到暗显示。改变施加的电压控制液晶分子的倾斜角,以改变来自第一偏振器30的光透射的强度。作为结果,可以实现灰度显示。
图3A至3D各自为说明OCB模式中液晶分子的取向状态的示意性截面图。OCB模式是其中通过所谓弯曲取向构成液晶层43的显示模式。如图3C所示,弯曲取向指这样的取向状态,其中:向列液晶分子在基板附近以基本上平行的角度(取向角)取向;向着液晶层中心,液晶分子的取向角变成垂直于基板平面;并且随着远离液晶层中心,取向角逐渐并且连续地改变至与相对基板表面平行。此外,弯曲取向指在整个液晶层中没有扭曲结构的取向状态。这种弯曲取向是如下形成的。如图3A所示,液晶分子在没有施加电场的状态(初始状态)等的情况下具有基本上均一的取向。然而,液晶分子各自具有预倾角,并且基板附近的预倾角与相对基板附近的预倾角不同。将预定的偏压(通常为1.5V至1.9V)施加(低电压施加)到液晶分子上,从而实现如图3B所示的喷射取向(spray alignment),然后变为如图3C所示的弯曲取向。然后,施加(高电压施加)显示电压(通常为5V至7V)至弯曲取向状态,因此如图3D所示,液晶分子基本上垂直于基板表面取向/站起。在正常的白显示模式中,通过第二偏振器50进入在高电压施加中处于如图3D所示的状态的液晶层的光在不改变偏振方向的情况下前进,并且被第一偏振器30吸收,从而显示暗状态。在降低显示电压时,通过摩擦处理的取向约束力使取向返回到弯曲取向以显示亮状态。改变显示电压以控制液晶分子的倾斜角,从而改变来自偏振器的光透射的强度。作为结果,可以实现灰度显示。配置有OCB模式的液晶单元的液晶显示装置允许非常高的速度的从喷射取向状态相变到弯曲取向状态的切换,并且具有比配置有另一种驱动模式如TN模式或IPS模式的液晶单元的液晶显示装置优异的动态图像显示特性。
作为处于OCB模式的液晶单元的显示模式,可以使用下列模式中的任一种:在高电压施加下获得暗状态(黑显示)的正常白模式;和在高电压施加下获得亮状态(白显示)的正常黑模式。
作为在处于OCB模式的液晶单元中使用的向列液晶,优选使用具有正介电各向异性的向列液晶。具有正介电各向异性的向列液晶的具体实例包括在JP 09-176645A中描述的那些。可以将可商购的向列液晶照原样使用。可商购的向列液晶的实例包括由Merck Ltd.生产的″ZLI-4535″(商品名)、″ZLI-1132″(商品名)等。向列液晶的普通光折射率(no)与反常光折射率(ne)之间的差,即双折射率(ΔnLC)根据液晶的响应速度、透射率等来适当选择,并且优选为0.05至0.30,更优选0.10至0.30,并且还更优选0.12至0.30。此外,这些向列液晶的预倾角优选为1°至10°、更优选为2°至8°、并且尤其优选为3°至6°。如果预倾角在上述范围内,则可以缩短响应时间,由此可以获得令人满意的显示特性。
B.偏振器
根据目的,任何合适的偏振器都可以用作第一偏振器和第二偏振器。偏振器的实例包括:通过在亲水聚合物膜如聚乙烯醇基膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇基膜、或乙烯/乙酸乙烯酯共聚物基部分皂化膜上吸附二色性物质如碘或二色性染料,并且单轴拉伸所述膜而得到的膜;和多烯基取向膜如聚乙烯醇基膜的脱水产物或聚氯乙烯基膜的脱氯化氢产物。在这些之中,考虑到高的偏振二色性,特别优选通过在聚乙烯醇基膜上吸附二色性物质如碘并且单轴拉伸该膜制备的偏振器。这种偏振器的厚度不受具体限制,但是通常是约5至80μm。
通过在聚乙烯醇基膜上吸附碘并且单轴拉伸该膜制备的偏振器可以通过例如以下方法制备:将聚乙烯醇基膜浸渍在用于着色的碘水溶液中;并且将该膜拉伸至初始长度的3至7倍长度。在需要时,水溶液可以包含硼酸、硫酸锌、氯化锌等,或者可以将聚乙烯醇基膜浸渍在碘化钾等的水溶液中。此外,根据需要,可以在着色前将聚乙烯醇基膜浸渍在水中并且洗涤。用水洗涤聚乙烯醇基膜不仅可以除去膜表面上的污染物或洗去防粘剂,而且通过聚乙烯醇基膜的溶胀防止不均匀性如不均匀着色等。膜的拉伸可以在用碘将膜着色之后进行、在膜的着色过程中进行、或者在用碘将膜着色之前进行。拉伸可以在硼酸、碘化钾等的水溶液,或者水浴中进行。
C.保护层
保护层由可以用作偏振片用保护膜的任何合适的膜形成。用作该膜的主要组分的材料的具体实例包括:透明树脂,如纤维素基树脂,比如三乙酰基纤维素(TAC)、聚酯基树脂、聚乙烯醇基树脂、聚碳酸酯基树脂、聚酰胺基树脂、聚酰亚胺基树脂、聚醚砜基树脂、聚砜基树脂、聚苯乙烯基树脂、聚降冰片基烯树脂、聚烯烃基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂和乙酸酯基树脂。其另外的实例包括:热固性树脂或UV-固化性树脂,比如(甲基)丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯基树脂、(甲基)丙烯酸类氨基甲酸酯基树脂、环氧基树脂或硅氧烷基树脂。其另外的实例包括玻璃状聚合物,比如硅氧烷基聚合物。此外,还可以使用在JP 2001-343529A(WO 01/37007)中描述的聚合物膜。具体而言,该膜可以由树脂组合物形成,所述树脂组合物包含侧链上具有取代或未取代的酰亚胺基的热塑性树脂以及侧链上具有取代或未取代苯基和腈基的热塑性树脂。其具体实例包括包含异丁烯/N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物以及丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。例如,所述聚合物膜可以是树脂组合物的挤出产品。每一个保护层可以相同或不同。
(甲基)丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选等于或高于115℃,更优选等于或高于120℃,还更优选等于或高于125℃,并且特别优选等于或高于130℃。这是因为玻璃化转变温度(Tg)等于或高于115℃的(甲基)丙烯酸类树脂在耐久性方面可以是优异的。(甲基)丙烯酸类树脂的Tg的上限值不受具体限制,但出于可成形性等的观点,优选等于或低于170℃。
作为(甲基)丙烯酸类树脂,可以采用任意适当的(甲基)丙烯酸类树脂,只要不损害本发明的效果即可。(甲基)丙烯酸类树脂的实例包括聚(甲基)丙烯酸酯类,如聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)和具有脂环族烃基的聚合物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物)。优选的实例包括C1-6烷基聚(甲基)丙烯酸,如聚(甲基)丙烯酸甲酯。更优选的实例包括含有甲基丙烯酸甲酯作为主要组分(50至100重量%,优选70至100重量%)的甲基丙烯酸甲酯基树脂。
(甲基)丙烯酸类树脂的具体实例包括由Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.生产的ACRYPET VH和ACRYPET VRL20A,在JP 2004-70296A中描述的在分子内具有环结构的(甲基)丙烯酸类树脂和通过分子内交联或分子内环化反应得到的具有高Tg的(甲基)丙烯酸类树脂。
作为上述(甲基)丙烯酸类树脂,由于高耐热性、高透明度和高机械强度,特别优选具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂。
具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂的实例包括在JP 2000-230016A、JP 2001-151814A、JP 2002-120326A、JP 2002-254544A和JP2005-146084A中描述的具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂。
具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂的质量平均分子量(也可以称为重均分子量)优选为1000至2000000,更优选为5000至1000000,还更优选为10000至500000,并且特别优选为50000至500000。
具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选等于或高于115℃,更优选等于或高于125℃,还更优选等于或高于130℃,并且最优选等于或高于140℃。这是因为具有内酯环结构并且Tg等于或高于115℃的(甲基)丙烯酸类树脂在耐久性方面可以是优异的。具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂的Tg的上限值不受具体限制,但出于可成形性等的观点,优选等于或低于170℃。
在本说明书中,术语“(甲基)丙烯酸类”指丙烯酸类和/或甲基丙烯酸类。
上述保护层优选是透明并且无色的。保护层的厚度方向延迟Rth优选为-90nm至+90nm,更优选为-80nm至+80nm,并且还更优选为-70nm至+70nm。
作为上述保护层的厚度,可以采用任意合适的厚度,只要能够获得上述优选的厚度方向延迟Rth即可。保护层的厚度典型地等于或小于5mm,更优选等于或小于1mm,更优选1至500μm,并且还更优选5至150μm。
在需要时,可以将保护层(被安置在偏振器的外面)的与偏振器相反的一侧(即,液晶面板的最外面)进行硬涂层处理、抗反射处理、防粘处理、防眩处理等。
优选地,被安置在第一偏振器和第一光学补偿层之间以及第二偏振器和第二光学补偿层之间的保护层(以下,还可以将这些保护层称为内部保护层)的厚度方向延迟Rth小于如上所述的优选值。如上所述,在通常用作偏振器的保护膜的纤维素基膜,例如三乙酰基纤维素膜的情况下,在80μm的厚度,厚度方向延迟Rth是约60nm。可以将具有大的Rth的纤维素基膜进行适合的处理以将Rth降低至获得更小的厚度方向延迟Rth,从而获得优选的内部保护层。
作为降低上述厚度方向延迟Rth的处理,可以采用任何适合的处理方法。其具体实例包括使用涂覆其上的溶剂如环戊酮或甲基乙基酮将由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或不锈钢制成的基底附着到普通纤维素基膜上,通过加热(例如,在约80至150℃加热约3至10分钟)干燥层压体,之后剥离基底的方法;和将其中降冰片烯基树脂、丙烯酸类树脂等溶解在溶剂如环戊酮或甲基乙基酮中的溶液涂覆在普通纤维素基膜上,通过加热(例如,在80至150℃加热约3至10分钟)干燥层压体,之后剥离涂覆的膜的方法。
用于形成上述纤维素基膜的材料的实例优选包括脂肪酸取代的纤维素基聚合物如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素。尽管通常使用的三乙酰纤维素中的乙酸取代度为约2.8,但是优选通过将乙酸取代度控制为1.8至2.7,并且更优选通过将丙酸取代度控制为0.1至1,可以控制厚度方向延迟Rth,使Rth小。
通过将增塑剂如邻苯二甲酸二丁酯、对-甲苯磺酰苯胺或柠檬酸乙酰基三乙酯加入到上述脂族酸取代的纤维素基聚合物中,可以将厚度方向延迟Rth控制得小。相对于100重量份的脂族酸取代的纤维素基聚合物,增塑剂的添加量优选等于或小于40重量份,更优选为1至20重量份,并且还更优选为1至15重量份。
降低上述厚度方向延迟Rth的处理方法可以以适合的组合形式使用。通过处理获得的内部保护层的厚度方向延迟Rth(550)优选为-20nm至+20nm,更优选为-10nm至+10nm,还更优选为-6nm至+6nm,并且特别优选为-3nm至+3nm。内部保护层的面内延迟Re(550)优选等于或大于0nm且等于或小于10nm,更优选等于或大于0nm且等于或小于6nm,并且还更优选等于或大于0nm且等于或小于3nm。
作为内部保护层的厚度,可以采用任何适合的厚度,只要能够获得上述优选的厚度方向延迟Rth即可。上述内部保护层的厚度优选为20至200μm,更优选为30至100μm,并且还更优选为35至95μm。
D.第一光学补偿层
第一光学补偿层具有等于或小于40×10-12(m2/N)、优选0.2×10-12至35×10-12(m2/N),并且更优选为0.2×10-12至30×10-12(m2/N)的光弹性系数的绝对值。当光弹性系数的绝对值在上述范围内时,可以有效地抑制显示不均匀性和亮度不均匀性。
第一光学补偿层具有90nm至200nm,优选90至160nm,更优选为95至150nm,并且还更优选为95至145nm的面内延迟Δnd。
第一光学补偿层具有下列表达式(1)的关系。
Δnd(380)=Δnd(550)=Δnd(780)  …(1)
在此,例如,Δnd(380)=Δnd(550)不但包括Δnd(380)完全等于Δnd(550)的情况,而且包括它们基本上彼此相等的情况。在本发明的说明书中,″基本上相等″包括例如Δnd(380)和Δnd(550)在对本发明的液晶面板的显示性能没有实际影响的范围内不同的情况。更具体而言,在第一光学补偿层的380nm至780nm的波长中的Δnd的最大值和最小值之间的差优选等于或小于10nm,更优选等于或小于8nm,并且特别优选等于或小于6nm。因此,当第一光学补偿层具有所谓平坦的波长分散特性时,将第一光学补偿层与具有其中厚度方向延迟随着波长增加而降低的所谓正分散性的第二光学补偿层组合,由此可以获得具有在所有方位角方向上没有色移的中性显示的液晶面板。
此外,第一光学补偿层具有下列表达式(2)的关系。
nx>ny≥nz        …(2)
更具体而言,第一光学补偿层在一个实施方案中具有nx>ny=nz的折射率分布,而在另一个实施方案中具有nx>ny>nz的折射率分布。在其中折射率分布为nx>ny=nz的实施方案中,″ny=nz″不但包括ny和nz完全相等的情况,而且包括它们基本上彼此相等的情况。更具体而言,在该实施方案中的第一光学补偿层的Nz系数为大于0.9至小于1.1。在其中折射率分布为nx>ny>nz的实施方案中,第一光学补偿层的Nz系数优选为1.1至3.0,更优选为1.1至2.0,特别优选为1.1至1.7,特别优选为1.1至1.5,并且最优选为1.1至1.4。将具有上述折射率分布(Nz系数)的第一光学补偿层与稍后描述的特殊的第二光学补偿层组合以用于液晶面板,由此可以提供一种液晶面板,所述液晶面板提供在所有方位角方向上均没有色移的中性显示。
可以设定第一光学补偿层的厚度以获得需要的面内延迟。具体而言,第一光学补偿层的厚度优选为20至110μm,更优选为25至105μm,并且最优选为30至100μm。
作为能够形成第一光学补偿层的树脂的材料,可以采用任何适合的材料,只要获得上述性能即可。这种材料的典型实例包括热塑性树脂。热塑性树脂的典型实例包括环烯烃基树脂。更具体而言,第一光学补偿层优选为环烯烃基膜。
环烯烃基树脂是通过作为单体的环烯烃的聚合制备的树脂的通用术语,并且其实例包括在JP 1-240517A、JP 3-14882A、JP 3-122137A等中描述的树脂。其具体实例包括环烯烃的开环(共)聚合物、环烯烃的加成聚合物、环烯烃与α-烯烃比如乙烯或丙烯的共聚物(典型为无规共聚物)、它们各自用不饱和羧酸或其衍生物改性的接枝改性产物;以及它们的氢化物。环烯烃的具体实例包括降冰片烯基单体。
降冰片烯基单体的实例包括:降冰片烯及其烷基取代物和/或亚烷基取代物,比如5-甲基-2-降冰片烯、5-二甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯,以及它们各自被极性基团比如卤素取代的产物;二环戊二烯和2,3-二氢二环戊二烯;二亚甲基八氢化萘、其烷基取代物和/或亚烷基取代物、以及它们各自被极性基团比如卤素取代的产物,比如6-甲基-1,4:5,8-二亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢化萘、6-乙基-1,4:5,8-二亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢化萘、6-亚乙基-1,4:5,8-二亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢化萘、6-氯-1,4:5,8-二亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢化萘、6-氰基-1,4:5,8-二亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢化萘、6-吡啶基-1,4:5,8-二亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢化萘和6-甲氧羰基-1,4:5,8-二亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢化萘;以及环戊二烯的三聚体和四聚体,比如4,9:5,8-二亚甲基-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-八氢-1H-苯并茚或4,11:5,10:6,9-三亚甲基-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-十二氢-1H-环戊蒽。
在本发明中,可以在不损害本发明的效果的情况下组合其它可开环聚合的环烯烃。这样的环烯烃的具体实例包括具有一个反应性双键的化合物,比如环戊烯、环辛烯和5,6-二氢二环戊二烯。
通过使用甲苯溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)法测定,环烯烃基树脂具有优选25,000至200,000,更优选30,000至100,000,并且最优选40,000至80,000的数均分子量(Mn)。在上述范围内的数均分子量可以提供具有优异的机械强度以及有利的溶解性、成形性能和流延操作性的树脂。
在环烯烃基树脂通过降冰片烯基单体的开环聚合物的氢化制备的情况下,氢化率优选等于或大于90%,更优选等于或大于95%,并且最优选等于或大于99%。在上述范围内的氢化率可以提供优异的耐热降解性、耐光降解性等。
对于环烯烃基树脂,各种产品是可商购的。该树脂的具体实例包括:每一种均由ZEON公司生产的商品名″ZEONEX″和″ZEONOR″;由JSR公司生产的商品名″Arton″;由TICONA公司生产的商品名″TOPAS″;以及由Mitsui Chemicals,Inc.生产的商品名″APEL″。
优选通过拉伸由环烯烃基树脂形成的膜得到第一光学补偿层。可以使用任意合适的形成方法作为由环烯烃基树脂形成膜的方法。其具体实例包括压缩模塑法、传递模塑法、注射模塑法、挤出模塑法、吹塑法、粉末成型法、FRP成型法以及流延法。优选挤出模塑法和流延法,原因是所得到的膜可以具有改善的平滑度以及有利的光学均匀性。成形条件可以根据所使用树脂的组成或种类、第一光学补偿层所需的性能等适当地设定。环烯烃基树脂的许多膜产品是可商购的,且可以将可商购膜进行拉伸处理。
作为拉伸方法,可以根据需要的光学性能(例如,折射率分布,Nz系数)采用任何适合的方法。拉伸方法的具体实例包括横向单轴拉伸、自由端单轴拉伸、固定端双轴拉伸、固定端单轴拉伸和按序双轴拉伸。固定端双轴拉伸的具体实例包括在允许膜在纵向上移动的同时,将膜在短方向(横向)上拉伸的方法。这种方法显然可以是横向单轴拉伸。这些拉伸方法可以单独或以组合的形式使用。例如,有在进行自由端单轴拉伸之后进行固定端单轴拉伸的方法。优选固定端单轴拉伸。可以获得在约1.1至1.6的Nz系数具有nx>ny>nz的折射率分布的膜。此外,可以通过进行固定端单轴拉伸在膜的短方向(宽度方向)上提供慢轴。因此,在膜的慢轴被安置成与偏振器的吸收轴垂直的情况下,可以通过辊到辊连续将膜和偏振器附着,从而提高了生产效率。
例如,在需要具有nx>ny>nz的折射率分布的膜的情况下,拉伸温度优选为130至165℃,更优选为135至165℃,并且最优选为137至165℃。通过在这种温度拉伸,可以获得能够适当表现出本发明的效果的第一光学补偿层。在拉伸温度低于130℃的情况下,不能进行均匀的拉伸。在拉伸温度高于165℃的情况下,不能表现出第一光学补偿层所需的面内延迟。拉伸比优选为1.2至4.0倍,更优选1.2至3.8倍,并且最优选1.25至3.6倍。通过以这样的比率拉伸,可以获得适当表现出本发明的效果的第一光学补偿层。在拉伸比小于1.2倍的情况下,可能表现不出第一光学补偿层所需的面内延迟。在拉伸比大于4.0倍的情况下,膜在拉伸过程中可能被切断或可能变脆。
例如,在需要具有nx>ny=nz的折射率分布的膜的情况下,拉伸温度优选为110至170℃,并且更优选为130至150℃。拉伸比优选为1.3至1.7倍,并且更优选1.4至1.6倍。
第一光学补偿层可以是由例如如上所述的环烯烃基树脂形成的膜的单层,或者可以是具有预定的光学性能的多个膜的层压体。例如,可以通过层压具有Δnd(380)>Δnd(550)>Δnd(780)的关系(所谓正波长分散特性)的光学膜和具有Δnd(380)<Δnd(550)<Δnd(780)的关系(所谓反波长分散特性)的光学膜形成具有平坦的波长分散特性的第一光学补偿层。在这种情况下,可以通过调节所使用的光学膜的材料、厚度、生产条件等将其它光学性能(面内延迟、厚度方向延迟、Nz系数、光弹性系数等)控制为上述需要的值。
E.第一光学补偿层与相邻偏振器的附着
如上所述,第一光学补偿层可以在一个偏振器(在说明的实例中为第一偏振器)的液晶单元侧上起保护层的作用。在这种情况下,优选通过压敏胶粘剂或胶粘剂将第一光学补偿层和第一偏振器相互附着。优选将附着到第一偏振器上的第一光学补偿层的表面进行粘附增强处理。作为粘附增强处理,优选涂覆树脂材料。作为树脂材料,优选使用例如硅基树脂、氨基甲酸酯基树脂和丙烯酸类树脂。由于粘附增强处理,形成粘附增强层。粘附增强层的厚度优选为5至100nm,并且更优选10至80nm。
压敏胶粘剂形成压敏胶粘剂层,并且胶粘剂形成胶粘剂层。可以将压敏胶粘剂或胶粘剂涂覆到第一偏振器、第一光学补偿层或第一偏振器和第一光学补偿层两个上。
压敏胶粘剂层的厚度可以根据预期的用途或胶粘剂强度适当地来设定。具体而言,压敏胶粘剂层具有优选1μm至100μm,更优选3μm至50μm,还更优选5μm至30μm,并且最优选10μm至25μm的厚度。
任何合适的压敏胶粘剂都可以用作形成压敏胶粘剂层的压敏胶粘剂。其具体实例包括溶剂型压敏胶粘剂、非水性乳液型压敏胶粘剂、水性压敏胶粘剂和热熔融压敏胶粘剂。优选使用含作为基础聚合物的丙烯酸类聚合物的溶剂型压敏胶粘剂,以表现出相对于第一偏振器和第一光学补偿层的合适压敏胶粘剂性能(润湿性、内聚性和粘附性),并且提供优异的光学透明度、耐候性和耐热性。
例如,通过将含有预定量的胶粘剂的涂覆液涂覆到第一光学补偿层的表面和/或第一偏振器的表面上并干燥涂覆的液体,形成胶粘剂层。可以采用任何合适的方法作为制备该涂覆液的方法。例如,可以使用可商购的溶液或分散体,或者可以将溶剂加入到可商购的溶液或分散体中并使用。备选地,可以将固体内容物溶解或分散在各种溶剂中,然后使用。
可以根据目的使用具有合适性能、形态和粘附机理的任何胶粘剂作为胶粘剂。其具体实例包括水溶性胶粘剂、溶剂型胶粘剂、乳液型胶粘剂、胶乳型胶粘剂、胶状胶粘剂、多层胶粘剂、糊状胶粘剂、发泡胶粘剂和支撑膜胶粘剂;热塑性胶粘剂、热熔融胶粘剂、热凝固胶粘剂、热熔胶粘剂、热活化胶粘剂、用于热密封的胶粘剂、热固性胶粘剂、接触型胶粘剂、压敏胶粘剂、聚合胶粘剂、溶剂型胶粘剂和溶剂活化胶粘剂。在这些中,在本发明中,优选使用具有优异的透明度、粘附性、可加工性和产品质量并且在经济效益方面优异的水溶性胶粘剂。
水溶性胶粘剂包括作为一种或多种主要组分的水溶性天然聚合物和/或合成聚合物。天然聚合物的具体实例包括蛋白质和淀粉。合成聚合物的具体实例包括可溶性酚醛树脂、尿素树脂、蜜胺树脂、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和聚乙烯醇基树脂。
在这些水溶性胶粘剂之中,由于与偏振器的非常优异粘附性以及与第一光学补偿层的优异粘附性,含有聚乙烯醇基树脂作为主要组分的胶粘剂优选用于本发明,并且更优选使用包含具有乙酰乙酰基的改性聚乙烯醇(具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇基树脂)作为主要组分的胶粘剂。具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇基树脂的具体实例包括:由Nippon合成化学工业有限公司生产的“GOHSENOL Z系列”(商品名);由Nippon合成化学工业有限公司生产的″GOHSENOL NH系列″(商品名);以及由Nippon合成化学工业有限公司生产的″GOHSEFIMER Z系列″(商品名)。
上述聚乙烯醇基树脂的实例包括:将聚乙酸乙烯酯皂化得到的皂化产物及其衍生物,和通过使乙酸乙烯酯和具有与乙酸乙烯酯的可共聚性的单体共聚合得到的共聚物的皂化产物;以及通过将聚乙烯醇改性为缩醛、氨基甲酸酯、醚、接枝物、磷酸酯等得到的改性聚乙烯醇。所述单体的实例包括:不饱和羧酸,比如马来酸酐或马来酸、富马酸、巴豆酸、衣康酸和(甲基)丙烯酸及其酯;α-烯烃,比如乙烯和丙烯;(甲基)烯丙基磺酸(钠)盐;(单烷基苹果酸)磺酸钠;烷基苹果酸二磺酸钠;N-羟甲基丙烯酰胺;丙烯酰胺烷基磺酸碱金属盐;N-乙烯基吡咯烷酮;以及N-乙烯基吡咯烷酮的衍生物。这些树脂可以单独使用或者以组合的形式使用。
出于粘附性的观点,聚乙烯醇基树脂具有优选约100至5,000,并且更优选1,000至4,000的平均聚合度,以及优选约85至100mol%,并且更优选90至100mol%的平均皂化度。
例如,通过适当的方法使聚乙烯醇基树脂和双烯酮反应,可以得到具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇基树脂。其具体实例包括:向包含分散于溶剂比如乙酸中的聚乙烯醇基树脂的分散体中加入双烯酮的方法;向包含溶解于溶剂比如二甲基甲酰胺或二噁烷中的聚乙烯醇基树脂的溶液中加入双烯酮的方法;以及将双烯酮气体或液体双烯酮与聚乙烯醇基树脂进行直接接触的方法。
具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇基树脂的乙酰乙酰基改性度典型等于或大于0.1mol%,优选约0.1至40mol%,更优选1至20mol%,并且尤其优选2至7mol%。小于0.1mol%的乙酰乙酰基改性度有耐水性不充足的风险。大于40mol%的乙酰乙酰基改性度提供小的改善耐水性的效果。应当指出,乙酰乙酰基改性度是由NMR测定的值。
包含作为主要组分的聚乙烯醇基树脂的水溶性胶粘剂可以优选进一步包含交联剂,以进一步改善耐水性。所述交联剂可以使用任意合适的交联剂。可以使用各自具有与聚乙烯醇基树脂的反应性的至少两个官能团的化合物作为交联剂。该化合物的实例包括:具有亚烷基和两个氨基的亚烷基二胺,比如乙二胺、三乙二胺和1,6-己二胺;异氰酸酯,比如甲苯二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷甲苯二异氰酸酯加合物、三苯基甲烷三异氰酸酯、亚甲基二(4-苯基甲烷)三异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、及其酮肟封闭的化合物和酚封闭的化合物;环氧化物,比如乙二醇二环氧甘油醚、聚乙二醇二环氧甘油醚、甘油二-或三缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,二缩水甘油苯胺和二缩水甘油胺;单醛,比如甲醛、乙醛、3-戊酮醛和丁醛;二醛,比如乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、马来醛和邻苯二甲醛;氨基/甲醛树脂,比如甲醛与羟甲基脲、羟甲基蜜胺、烷基化的羟甲基脲、烷基化的羟甲基蜜胺、乙酰胍胺或苯并胍胺的缩合物;以及二价金属或三价金属比如钠、钾、镁、钙、铝、铁和镍的盐和它们的氧化物。在这些中,优选氨基/甲醛树脂和二醛。优选具有羟甲基的化合物作为氨基/甲醛树脂,并且优选乙二醛作为二醛。在这些中,优选具有羟甲基的化合物,并且特别优选羟甲基蜜胺。醛化合物的具体实例包括:由Nippon合成化学工业有限公司生产的″Glyoxal″(商品名);和由OMNOVA Solutions Inc.生产的″Sequarez 755″(商品名)。胺化合物的具体实例为由Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.生产的″m-Xylenediamine″(商品名)。羟甲基化合物的具体实例为由Dainippon Inkand Chemicals,Incorporated生产的″WATERSOL系列″(商品名)。
相对于100重量份的聚乙烯醇(优选具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇基树脂),交联剂的混合量优选为1至60重量份。该混合量的上限更优选50重量份,还更优选30重量份,并且还更优选15重量份,特别优选10重量份,并且最优选7重量份。该混合量的下限更优选5重量份,还更优选10重量份,并且特别优选20重量份。在上述范围内调节混合量,从而形成具有优异透明度、粘合性和耐水性的胶粘剂层。应指出,在交联剂的混合量大的情况下,交联剂的反应在短时期内进行,并且胶粘剂趋向于经历凝胶化。作为结果,胶粘剂的储存期显著降低,并且工业应用可能变得困难。然而,在如下所述以组合形式使用金属化合物胶体的情况下,可以以大的混合量稳定地使用交联剂。
含作为主要组分的聚乙烯醇基树脂的水溶性胶粘剂还可以优选包含金属化合物胶体。金属化合物胶体可以包含分散于分散介质中的金属化合物细粒,并且可以基于细粒的相同电荷的相互排斥实现静电稳定,并且可以具有持久的稳定性。形成金属化合物胶体的细粒的平均颗粒尺寸可以为任何合适的值,只要不负面影响光学性能比如偏振性能即可。其平均颗粒尺寸优选为1至100nm,更优选1至50nm,以将细粒均匀地分散在胶粘剂层中,从而保证粘附性并抑制裂点。应指出,术语“裂点”指的是在偏振器和保护层之间的界面处形成的局部不均匀缺陷。
金属化合物可以使用任何合适的化合物。其实例包括:金属氧化物,比如氧化铝、二氧化硅、氧化锆或二氧化钛;金属盐,比如硅酸铝、碳酸钙、硅酸镁、碳酸锌、碳酸钡或磷酸钙;以及矿石,比如硅藻土、滑石、粘土或高岭土。优选氧化铝。
典型地将金属化合物胶体分散在分散介质中,并且以胶体溶液的状态存在。分散介质的实例包括水和醇。在胶体溶液中的固体含量典型为约1至50重量%。胶体溶液可以包含作为稳定剂的酸,比如硝酸、盐酸或乙酸。
相对于100重量份的聚乙烯醇基树脂,金属化合物胶体的混合量(固含量)优选等于或小于200重量份,更优选10至200重量份,还更优选20至175重量份,并且最优选30至150重量份,以确保粘附性和抑制裂点的产生。
制备胶粘剂的方法可以使用任何合适的方法。例如,在胶粘剂包含金属化合物胶体的情况下,该方法的一个实例包括将金属化合物胶体与预先混合的聚乙烯醇基树脂和交联剂的混合物复合至合适的浓度的方法。备选地,考虑到使用时机等,可以将聚乙烯醇基树脂和金属化合物胶体混合,然后,将交联剂混入其中。应指出,树脂溶液的浓度可以在该树脂溶液制备之后进行调节。
出于适用性、储存稳定性等,胶粘剂的树脂浓度优选为0.1至15重量%,更优选0.5至10重量%。
胶粘剂的pH值优选为2至6,更优选2.5至5,还更优选3至5,并且最优选3.5至4.5。通常,金属化合物胶体的表面电荷可以通过调节pH值加以控制。表面电荷优选是正电荷。例如,金属化合物胶体具有正电荷,因而可以抑制裂点的形成。
胶粘剂的总固含量可以根据胶粘剂的溶解性、应用粘度、润湿性、预期的厚度等而变化。相对于100的溶剂,总固含量优选为2至100(重量比),更优选10至50(重量比),最优选20至40(重量比)。在上述范围内的胶粘剂的总固含量可以提供具有高度均匀性的表面的胶粘剂层。
胶粘剂的粘度不受具体限制,但是在23℃及1,000(1/s)的剪切速率下测量的粘度优选1至50(mPa·s),更优选2至30(mPa·s),最优选4至20(mPa·s)。在上述范围内的胶粘剂的粘度可以形成具有优异表面均匀性的胶粘剂层。
任何合适的方法都可以用作涂覆胶粘剂的方法,并且其实例是使用涂布机的涂覆方法。所使用的涂布机可以从上述涂布机中适合地选择。
胶粘剂的玻璃化转变温度(Tg)不受具体限制,但是优选20至120℃,更优选40至100℃,最优选50至90℃。根据JIS K7121-1987,通过差示扫描量热法(DSC)测量,可以确定玻璃化转变温度。
胶粘剂层的厚度不受具体限制,但优选0.01至0.15μm,更优选0.02至0.12μm,并且最优选0.03至0.09μm。在上述范围内的胶粘剂层的厚度可以提供具有优异耐久性的液晶面板,从而即使在将本发明的液晶面板暴露在高温及高湿度的环境中时,也不导致偏振器的剥离或移动。
胶粘剂可以包含偶联剂,比如硅烷偶联剂或钛偶联剂;各种增粘剂;UV吸收剂;抗氧化剂;稳定剂,比如耐热稳定剂或耐水解稳定剂。
F.第二光学补偿层
第二光学补偿层具有下列表达式(3)和(4)的关系。
Rth(380)>Rth(550)>Rth(780)   …(3)
nx=ny>nz                     …(4)
第二双折射层可以是单层或是多层的层压体。在层压体的情况下,可以适当地设定用于形成各个层的材料以及各个层的厚度,只要层压体整体上具有上述的光学性能即可。
如由表达式(3)所示,在第二光学补偿层中,厚度方向延迟具有所谓正波长分散特性。通过将具有这种波长分散特性的第二光学补偿层与具有所谓平坦波长分散特性的第一光学补偿层以组合的形式使用,可以令人满意地补偿液晶单元的波长分散特性,作为结果,可以提供一种液晶面板,该液晶面板提供在全部方位角方向均没有色移的显示。更具体而言,第二光学补偿层的Rth(380)/Rth(550)优选为1.12至1.25,并且更优选为1.15至1.20。第二光学补偿层的Rth(550)/Rth(780)优选为1.03至1.10,并且更优选为1.04至1.07。
如由表达式(4)所示,第二光学补偿层具有nx=ny>nz的关系,并且起着所谓负C片的作用。可以将具有这种折射率分布的第二光学补偿层与第一光学补偿层以组合的形式使用,因此可以有效地获得本发明的效果。如上所述,在本发明的说明书中,″nx=ny″不但指nx和ny彼此完全等于的情况,而且包括nx和ny基本上彼此相等的情况。因此,第二光学补偿层可以具有面内延迟并且可以具有慢轴。作为用于实际应用的负C片的第二光学补偿层的可接受的面内延迟Δnd优选为0至20nm,更优选为0至10nm,并且还更优选为0至5nm。
第二光学补偿层的厚度方向延迟Rth优选为30至350nm,更优选为60至300nm,还更优选为80至260nm,并且最优选为100至240nm。
具有这种厚度方向延迟的第二光学补偿层的厚度可以根据所使用的材料等变化。例如,第二光学补偿层的厚度优选为1至50μm,更优选为1至20μm,还更优选为1至15μm,还更优选为1至10μm,特别优选为1至8μm,并且最优选为1至5μm。这样的厚度比通过双轴拉伸得到的负C片的厚度(例如,60μm或更大)更小,并且可以显著地有助于降低液晶显示装置的厚度。此外,可以将第二光学补偿层形成得非常薄,从而显著防止热不均匀性。在本发明中,第一光学补偿层起着偏振器的保护层的作用,并且具有很小的光弹性系数。因此,表现出与第二光学补偿层很薄的效果结合的协同效应,从而可以显著地大大有助于降低液晶显示装置的厚度,并且防止显示不均匀性及其热不均匀性。
用于形成第二光学补偿层的材料可以使用任何合适的材料,只要可以得到上述的光学性能即可。优选地,第二光学补偿层是非液晶材料的涂层,原因是其厚度相比于拉伸膜的厚度可以得到显著降低,并且可以有助于液晶面板厚度的降低。优选地,非液晶材料是非-液晶聚合物。在这样的非液晶材料用于涂层的情况下,非液晶材料不同于液晶材料,并且由于其与基板取向性能无关的性能,可以形成具有nx=ny>nz的光学单轴性能的膜。作为结果,不仅可以使用取向基板,而且可以使用非取向基板。此外,即使在使用非取向基板的情况下,可以省略将取向膜涂覆到其表面上、使取向膜层压其上等的步骤。
非液晶材料的实例包括在JP 2004-46065A的第(0018)至(0072)段中描述的聚合物,比如聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺以及聚酯酰亚胺(polyestermide),原因是这些聚合物具有优异的耐热性、耐化学性和透明度以及高的刚性。可以单独使用一种聚合物,或者所述聚合物可以以具有不同官能团的两种或更多种聚合物的混合物比如聚芳基醚酮与聚酰胺的混合物的形式使用。在所述聚合物中,特别优选聚酰亚胺,因为它具有高透明度、高取向性和高拉伸性。在一个实施方案中,聚酰亚胺具有由下式(I)表示的结构。如果使用具有这样的结构的聚酰亚胺作为非液晶材料,则可以使第二光学补偿层非常薄。在式(I)中的X和Y之和为100的情况下,X为30至70,并且Y为70至30。
Figure S2008100928147D00231
聚合物的分子量不受具体限制,并且例如,重均分子量(Mw)优选在1,000至1,000,000的范围内,并且更优选在2,000至500,000的范围内。
接着,将给出通过使用如上所述的非液晶聚合物涂覆形成第二光学补偿层的方法的描述。形成第二光学补偿层的方法可以使用任何合适的方法,只要能够得到具有如上所述光学性能的第二光学补偿层。典型的生产方法包括将非液晶聚合物的溶液涂覆到基底材料膜上的步骤以及通过除去溶液中的溶剂而形成非液晶聚合物层的步骤。非液晶聚合物层可以通过直接涂覆到偏振器(典型地,偏振器的保护层)(即,偏振器的保护层还可以用作基底材料膜)上而形成,或者可以将非液晶聚合物层形成在任何合适的基底材料上,然后将其转移到偏振器(典型地,偏振器的保护层)上。涉及转移的方法可以进一步包括基底材料的剥离。
基底材料膜可以使用任何合适的膜。基底材料膜的典型实例是用于如上所述的偏振器的保护层的塑料膜。偏振器的保护层本身也可以用作基底材料膜。
涂覆溶液的溶剂的实例包括但不限于:卤代烃如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯和邻-二氯苯;酚类如苯酚和对氯苯酚;芳族烃如苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯和1,2-二甲氧基苯;酮-基溶剂如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮、2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮;酯-基溶剂如乙酸乙酯和乙酸丁酯;醇-基溶剂如叔丁醇、甘油、乙二醇、三甘醇、乙二醇单甲醚、二甘醇二甲醚、丙二醇、一缩二丙二醇和2-甲基-2,4-戊二醇;酰胺-基溶剂如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺;腈-基溶剂如乙腈和丁腈;醚-基溶剂如二乙醚、二丁醚和四氢呋喃;二硫化碳;乙基溶纤剂;和丁基溶纤剂。在这些中,优选甲基异丁基酮,因为非液晶材料在该溶剂中表现出高溶解度并且溶剂不腐蚀基底材料膜。它们可以单独,或者以组合形式使用。
作为涂覆溶液中的非液晶聚合物浓度,可以使用任何合适的浓度,只要能够获得第二光学补偿层并且可以进行涂覆即可。例如,所述溶液含有其量相对于100重量份溶剂优选5至50重量份,并且更优选10至40重量份的非液晶聚合物。具有这样浓度范围的溶液具有更容易进行涂覆的粘度。
根据需要,涂覆溶液还可以包含各种添加剂如稳定剂、增塑剂和金属。
根据需要,涂覆溶液还可以包含其它不同的树脂。其它树脂的实例包括各种通用树脂、工程塑料、热塑性树脂和热固性树脂。将这样的树脂一起使用,可以形成根据用途具有适宜的机械强度和耐久性的第二光学补偿层。可以将这种树脂以优选0至50质量%,并且更优选0至30质量%的量加入非液晶聚合物中。
溶液的涂覆方法的实例包括:旋涂;辊涂;流涂;印刷;浸涂;流延;棒涂;和凹版印刷。此外,在涂覆中,还可以根据需要使用将聚合物层重叠的方法。在涂覆后,例如,通过干燥如自然干燥、空气干燥和加热干燥(例如在60至250℃)使溶液中的溶剂蒸发而除去,由此形成膜状的光学补偿层。
G.第二光学补偿层与相邻偏振器的附着
如上所述,本发明的第二光学补偿层优选作为涂层形成在基底材料上。在基底材料还用作偏振器的保护层的情况下(例如,在基底材料由纤维素基膜比如三乙酰纤维素膜形成的情况下),优选将基底材料的与涂层相反的一侧通过压敏胶粘剂或胶粘剂附着到一个偏振器(在说明的实例中,第二偏振器)上。在基底材料不用作偏振器的保护层的情况下,优选将第二光学补偿层转移到第二偏振器(典型地,第二偏振器的保护层)上,然后将基底材料剥离。压敏胶粘剂或胶粘剂的详情如上所述。
下文中,将通过实施例具体描述本发明。然而,本发明不限于这些实施例。如下描述在实施例中测量特性的方法。
(延迟的测量)
样品膜的折射率nx、ny和nz是用自动双折射分析仪(KOBRA-WPR自动双折射分析仪,由Oji Scientific Instruments制造)测量的,并且计算面内延迟Δnd和厚度方向延迟Rth。测量温度为23℃,并且测量波长为590nm。波长分散特性是在380、550和780nm测量的。
(对比度的测量)
在60°的极角下,方位角从0°改变到360°,并且通过使用″EZ Contrast160D″(商品名,由ELDIM SA制造)测量在方位角为45°、135°、225°和315°下的对比度。确定对比度的平均值。应指出,方位角和极角如图4所示。
(色移的测量)
使用″EZ Contrast 160D″(商品名,由ELDIM SA制造),在从0°到360°的方位角及60°的极角下,测量液晶显示装置的色调,并且在xy色度图上作图。
(黑显示中的亮度的测量)
使用″EZ Contrast 160D″(商品名,由ELDIM SA制造),在极角为60°并且方位角从-180°变化到180°下,作出方位角和黑显示中的亮度之间的关系。
(裂点评价)
在23℃的暗室中照亮背光后经过30分钟之后,在视觉上观察在进行黑显示的情况下的显示表面,并且基于发光点的存在/不存在确定裂点的存在/不存在。
A:没有观察到裂点。
B:观察到裂点,但是没有产生实用问题。
C:观察到裂点,并且产生实用问题。
(参考实施例1):偏振器(可以称作第一偏振器和/或第二偏振器)的制造
将聚乙烯醇膜在含碘的水溶液中着色,并且在含硼酸的水溶液中,将所得物在具有不同速度比率的辊之间单轴拉伸六倍,从而制备偏振器。
(参考实施例2):聚乙烯醇基胶粘剂的制备
相对于100重量份的具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇基树脂(商品名:″GOSEFIMER Z200″,由Nippon合成化学工业有限公司生产,平均聚合度:1,200,皂化度:98.5mol%;乙酰乙酰化度:5mol%),将50重量份的羟甲基蜜胺溶解在温度为30℃的纯水中,由此获得固含量被调节为3.7%的水溶液。向100重量份水溶液中,加入18重量份的氧化铝胶体水溶液(平均粒度:15nm,固体含量:10%,正电荷),由此制备胶粘剂水溶液。胶粘剂水溶液的粘度为9.6mPa·s。胶粘剂水溶液的pH为4至4.5。
(参考实施例3):聚乙烯醇基胶粘剂的制备
相对于100重量份的具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇基树脂(商品名:″GOSEFIMER Z200″,由Nippon合成化学工业有限公司生产,平均聚合度:1,200,皂化度:98.5mol%;乙酰乙酰化度:5mol%),将50重量份的羟甲基蜜胺溶解在温度为30℃的纯水中,由此获得固含量被调节为3.7%的水溶液。胶粘剂水溶液的粘度为9.6mPa·s。胶粘剂水溶液的pH为4至4.5。
实施例1
(与偏振片(1A)形成整体的延迟膜的生产)
在150℃,将降冰片烯基树脂膜(ZEONOR ZF 14-100(商品名),由Nippon Zeon Co.,Ltd.生产,厚度:100μm)在TD方向以2.6倍进行固定端单轴拉伸,由此制备第一光学补偿层。第一光学补偿层具有33μm的厚度和1.41的Nz(Rth=170nm,Δnd=120nm)。此外,第一光学补偿层具有124nm的Δnd(380)、120nm的Δnd(550)和118nm的Δnd(780)。在380nm至780nm中的Δnd的最大值和最小值之差为6nm。另外,第一光学补偿层的光弹性系数为6×10-12(m2/N)。
将在参考实施例1中获得的第一偏振器和第一光学补偿层相互附着,使得第一偏振器的吸收轴和第一光学补偿层的慢轴垂直。此外,将三乙酰基纤维素(TAC)膜(厚度:80μm)附着到与第一光学补偿层相反的第一偏振器的一侧上。各个层都通过在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂(厚度:0.1μm)附着。因此,制备了与偏振片(1A)形成整体的延迟膜。
(与偏振片(1B)形成整体的延迟膜的生产)
将其中由2,2′-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷和2,2′-双(三氟甲基)-4,4′-二氨基联苯合成的聚酰亚胺溶解在甲基异丁基酮(MIBK)中的溶液(浓度:10重量%)涂覆到TAC基底材料(厚度:80μm)上直至30μm的厚度。之后,将得到的TAC基底材料在120℃下干燥10分钟,由此得到基底材料/第二光学补偿层的层压膜,其中聚酰亚胺层(第二光学补偿层)的厚度是约3μm。所得第二光学补偿层的折射率分布为nx=ny>nz。此外,得到的第二光学补偿层具有213nm的Rth(380)、180nm的Rth(550)和170nm的Rth(780)。
使用在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂(厚度:0.1μm),将在参考实施例1中获得的第二偏振器附着到层压膜的基底材料侧上。此外,使用在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂(厚度:0.1μm),将三乙酰基纤维素(TAC)膜(厚度:80μm)附着到与第二光学补偿层相反的第二偏振器一侧上。因此,制备了与偏振片(1B)形成整体的延迟膜。
(液晶面板(1C)的制造)
将液晶单元(VA模式)从液晶面板(BRAVIA,由Sony Corporation生产,32-英寸面板)中取出,并且通过使用丙烯酸类压敏胶粘剂(厚度:20μm),将与偏振片(1A)形成整体的延迟膜以及与偏振片(1B)形成整体的延迟膜附着到液晶单元的上面和下面,以将液晶单元夹在中间,使得包含在与偏振片(1A)形成整体的延迟膜以及与偏振片(1B)形成整体的延迟膜内的偏振器的吸收轴彼此垂直。进行附着,使得与偏振片(1B)形成整体的延迟膜被安置在背光侧,而与偏振片(1A)形成整体的延迟膜被安置在观察者侧。
(评价)
在获得的液晶面板(1C)中,按照评价方法,获得对比度,并且进行裂点评价。表1显示了结果。图6显示色移的测量结果(xy色度图),而图7显示黑显示中的亮度的测量结果。此外,使用由Konica Minolta Co.,Ltd.生产的CA1500测量在显示处于黑显示的整个屏幕的情况下的亮度不均匀性。图16显示了结果。
实施例2
(与偏振片(2B)形成整体的延迟膜的生产)
将其中具有由下式(II)表示的结构的聚酰亚胺溶解在甲基异丁基酮(MIBK)中的溶液(浓度:10重量%)涂覆到TAC基底(厚度:80μm)直至25μm的厚度。之后,将得到的TAC基底在120℃下干燥10分钟,由此得到基底材料/第二光学补偿层的层压膜,其中聚酰亚胺层(第二光学补偿层)的厚度是约2.5μm。所得第二光学补偿层的折射率分布为nx=ny>nz。此外,得到的第二光学补偿层具有213nm的Rth(380)、180nm的Rth(550)和的170nm Rth(780)。使用在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂(厚度:0.1μm),将在参考实施例1中获得的第二偏振器附着到层压膜的基底材料侧上。此外,使用在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂(厚度:0.1μm),将三乙酰基纤维素(TAC)膜(厚度:80μm)附着到与第二光学补偿层相反的第二偏振器一侧上。因此,制备了与偏振片(2B)形成整体的延迟膜。
(液晶面板(2C)的制造)
以与实施例1中相同的方法制造液晶面板(2C),不同之处在于使用与偏振片(2B)形成整体的延迟膜代替与偏振片(1B)形成整体的延迟膜。
(评价)
在获得的液晶面板(2C)中,按照评价方法,获得对比度,并且进行裂点评价。表1显示了结果。
实施例3
以与实施例1中相同的方法制造液晶面板(3C),不同之处在于使用在参考实施例3中获得的聚乙烯醇基胶粘剂代替在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂作为用于将上述第一偏振器附着到第一光学补偿层上的胶粘剂。
(评价)
在获得的液晶面板(3C)中,按照评价方法,获得对比度,并且进行裂点评价。表1显示了结果。
比较例1
(与偏振片偏振片(C1A)形成整体的延迟膜的生产)
将其中由2,2′-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷和2,2′-双(三氟甲基)-4,4′-二氨基联苯合成的聚酰亚胺溶解在甲基异丁基酮(MIBK)中的溶液(浓度:10重量%)涂覆到TAC基底材料上(厚度:80μm)直至30μm的厚度。之后,将得到的基底材料在120℃下干燥10分钟,由此得到基底材料/光学补偿层的层压膜,其中聚酰亚胺层的厚度是约3μm。将得到的层压膜在150℃下横向拉伸1.2倍。在拉伸的层压膜中的光学补偿层具有nx>ny>nz的折射率分布和4.9的Nz。此外,光学补偿层具有Δnd(380)>Δnd(550)>Δnd(780)的关系。此外,光学补偿层的光弹性系数为20×10-12(m2/N)。使用在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂(厚度:0.1μm),将在参考实施例1中获得的偏振器附着到层压膜的基底材料侧上,使得偏振器的吸收轴与光学补偿层的慢轴垂直。此外,使用在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂(厚度:0.1μm),将三乙酰基纤维素(TAC)膜(厚度:80μm)附着到与光学补偿层相反的偏振器的一侧上。因此,制备了与偏振片(C1A)形成整体的延迟膜。
(液晶面板(C1C)的制造)
将液晶单元(VA模式)从液晶面板(由索尼公司生产,BRAVIA,32-英寸面板)中取出,并且通过使用丙烯酸类压敏胶粘剂(厚度:20μm),将与偏振片(C1A)形成整体的延迟膜和由日东电工株式会社生产的偏振片(商品名:SEG1224)附着到液晶单元的上面和下面,以将液晶单元夹在中间,使得包含在与偏振片(C1A)形成整体的延迟膜和SEG1224内的偏振器的吸收轴彼此垂直。进行附着,使得与偏振片(C1A)形成整体的延迟膜被安置在背光侧,而SEG1224被安置在观察者侧。
(评价)
按照上述评价方法,确定获得的液晶面板(C1C)的对比度。下表1显示了结果。图8显示色移的测量结果(xy色度图),而图9显示黑显示中的亮度的测量结果。
比较例2
(液晶面板(C2C)的制造)
以与实施例1中相同的方法制造液晶面板(C2C),不同之处在于将与偏振片(1B)形成整体的延迟膜和与偏振片(1A)形成整体的延迟膜附着,使得与偏振片(1B)形成整体的延迟膜被安置在观察者侧,而与偏振片(1A)形成整体的延迟膜被安置在背光侧。
(评价)
在获得的液晶面板(C2C)中,按照评价方法,获得对比度,并且进行裂点评价。表1显示了结果。
表1
  倾斜对比度   正面对比度   裂点
  实施例1   87   2025   A
  实施例2   87   2025   A
  实施例3   87   2025   B
  比较例1   63   1820   -
  比较例2   81   1848   A
  实施例4   87   2025   A
  实施例5   80   2011   A
  比较例3   59   1830   -
  比较例4   66   1851   -
实施例4
(与偏振片(2A)形成整体的延迟膜的生产)
在150℃,将降冰片烯基树脂膜(Arton(商品名),由JSR生产,厚度:130μm)在TD方向以3倍进行固定端单轴拉伸,由此制备第一光学补偿层。第一光学补偿层具有43μm的厚度和1.34的Nz(Rth=161nm,Δnd=120nm)。此外,第一光学补偿层具有124nm的Δnd(380)、120nm的Δnd(550)和119nm的Δnd(780),并且在380nm至780nm的Δnd的最大值和最小值之差为5nm。图10显示了获得的第一光学补偿层的面内延迟的波长分散特性。在图10中的波长分散(Y轴)为Δnd(λ)/Δnd(550)。另外,第一光学补偿层的光弹性系数为6×10-12(m2/N)。
使用在参考实施例2中获得的聚乙烯醇基胶粘剂(厚度:0.1μm),将偏振片(SIG1432(商品名),由日东电工株式会社生产)和第一光学补偿层相互附着,使得偏振片的吸收轴垂直于第一光学补偿层的慢轴,由此制备了与偏振片(2A)形成整体的延迟膜。
(与偏振片(3B)形成整体的延迟膜的生产)
将其中由2,2′-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷和2,2′-双(三氟甲基)-4,4′-二氨基联苯合成的聚酰亚胺溶解在环己酮中的溶液(浓度:15重量%)涂覆到PET膜(厚度:50μm)上直至30μm的厚度。之后,将得到的PET膜在100℃下干燥10分钟,由此在PET膜上获得厚度约为4.5μm的聚酰亚胺层(第二光学补偿层)。所得聚酰亚胺层(第二光学补偿层)的折射率分布为nx=ny>nz。此外,通过压敏胶粘剂将得到的聚酰亚胺层(第二光学补偿层)转移到玻璃板上,并且测量聚酰亚胺层(第二光学补偿层)的延迟而获得Δnd=0.3nm和Rth=182nm。此外,得到的聚酰亚胺层(第二光学补偿层)具有213nm的Rth(380)、187nm的Rth(550)和170nm的Rth(780)。图11显示了在光以40°入射到获得的聚酰亚胺层(第二光学补偿层)上时的厚度方向延迟的波长分散特性。在图11中的波长分散(Y轴)为Rth(λ)/Rth(550)。
使用丙烯酸类压敏胶粘剂(厚度:20μm),将在PET膜上的聚酰亚胺层(第二光学补偿层)转移到偏振片(SIG1432(商品名),由日东电工株式会社生产)上,由此制备了与偏振片(3B)形成整体的延迟膜。
(液晶面板(4C)的制造)
以与实施例1中相同的方法制造液晶面板(4C),不同之处在于使用与偏振片(2A)形成整体的延迟膜代替与偏振片(1A)形成整体的延迟膜,并且使用与偏振片(3B)形成整体的延迟膜代替与偏振片(1B)形成整体的延迟膜。
(评价)
在获得的液晶面板(4C)中,使用由ELDIM制造的EZ Contrast测量视角特性。图12显示了结果。此外,按照评价方法获得对比度,并且进行裂点评价。表1显示了结果。
实施例5
(与偏振片(3A)形成整体的延迟膜的生产)
以与实施例4中相同的方法制备与降冰片烯基树脂膜偏振片(3A)形成整体的延迟膜,不同之处在于将降冰片烯基树脂膜的拉伸比率设定为1.8倍。获得的第一光学补偿层具有65μm的厚度和1.61的Nz(Rth=163nm,Δnd=101nm)。此外,第一光学补偿层具有104nm的Δnd(380)、101nm的Δnd(550)和100nm的Δnd(780),并且在380nm至780nm的Δnd的最大值和最小值之差为4nm。另外,第一光学补偿层的光弹性系数为6×10-12(m2/N)。这样获得的第一光学补偿层的面内延迟的波长分散特性等于在实施例4中获得的第一光学补偿层的面内延迟的波长分散特性。
(与偏振片(4B)形成整体的延迟膜的生产)
以与实施例4中相同的方法制备与偏振片(4B)形成整体的延迟膜。此时,聚酰亚胺层(第二光学补偿层)的厚度是约4μm。此外,获得的聚酰亚胺层(第二光学补偿层)的折射率分布为nx=ny>nz。此外,通过压敏胶粘剂将得到的聚酰亚胺层转移到玻璃板上,并且测量聚酰亚胺层的延迟而获得Δnd=0.2nm和Rth=169nm。另外,得到的聚酰亚胺层(第二光学补偿层)具有215nm的Rth(380)、174nm的Rth(550)和158nm的Rth(780)。这样获得的第二光学补偿层的面内延迟的波长分散特性等于在实施例4中获得的第二光学补偿层的面内延迟的波长分散特性。
(液晶面板(5C)的制造)
以与实施例1中相同的方法制造液晶面板(5C),不同之处在于使用与偏振片(3A)形成整体的延迟膜代替与偏振片(1A)形成整体的延迟膜,并且使用与偏振片(4B)形成整体的延迟膜代替与偏振片(1B)形成整体的延迟膜。
(评价)
在获得的液晶面板(5C)中,使用由ELDIM制造的EZ Contrast测量视角特性。图13显示了结果。此外,按照评价方法获得对比度,并且进行裂点评价。表1显示了结果。
比较例3
(与偏振片(C1B)形成整体的延迟膜的生产)
使用丙烯酸类压敏胶粘剂(厚度:20μm),将三个三乙酰基纤维素(TAC)膜(TF-TAC(商品名),由富士胶片有限公司生产)相互附着,由此制备了层压膜。所得到的层压膜具有280nm的厚度、2nm的Δnd和182nm的Rth。此外,层压膜表现出相反的波长分散特性。图11显示了在光以40°入射到获得的层压膜上时的厚度方向延迟的波长分散特性。
使用丙烯酸类压敏胶粘剂(厚度:20μm),将偏振片(SIG1432(商品名),由日东电工株式会社生产)和层压膜附着,由此制备了与偏振片(C1B)形成整体的延迟膜。
(液晶面板(C3C)的制造)
以与实施例1中相同的方法制造液晶面板(C3C),不同之处在于使用与偏振片(C1B)形成整体的延迟膜代替与偏振片(1B)形成整体的延迟膜。
(评价)
在获得的液晶面板(C3C)中,使用由ELDIM制造的EZ Contrast测量视角特性。图14显示了结果。此外,按照评价方法获得对比度。表1显示了结果。
比较例4
(与偏振片(C2A)形成整体的延迟膜的生产)
在160℃,将聚碳酸酯膜(NRF(商品名),由日东电工株式会社生产,厚度:60μm)在TD方向以1.5倍进行自由端单轴拉伸,由此制备延迟膜。所得到的延迟膜具有142nm的Δnd、151nm的Rth和72×10-12(m2/N)的光弹性系数。此外,所得到的延迟膜表现出正的波长分散特性。图10显示了延迟膜的面内延迟的波长分散特性。
使用丙烯酸类压敏胶粘剂(厚度:20μm),将偏振片(SIG1432(商品名),由日东电工株式会社生产)和延迟膜相互附着,使得偏振片的吸收轴垂直于延迟膜的慢轴,由此制备了与偏振片(C2A)形成整体的延迟膜。
(液晶面板(C4C)的制造)
以与实施例1中相同的方法制造液晶面板(C4C),不同之处在于使用与偏振片(C2A)形成整体的延迟膜代替与偏振片(1A)形成整体的延迟膜。
(评价)
在获得的液晶面板(C4C)中,使用由ELDIM制造的EZ Contrast测量视角特性。图15显示了结果。此外,使用由Konica Minolta Opt Product生产的CA1500测量在显示处于黑显示的整个屏幕的情况下的亮度不均匀性。图16显示了结果。此外,按照评价方法获得对比度。表1显示了结果。
表2概括了实施例1至5和比较例1至4的面板的整个构造。应指出,表2的上栏表示观察者侧,而其下栏表示背光侧。还显示了在假定在背光侧上的偏振器的吸收轴为0°的情况下的角度。
表2
Figure S2008100928147D00361
Figure S2008100928147D00362
Figure S2008100928147D00363
如表1中所示,在本发明的液晶面板中,获得了在所有方位角方向上均没有色移,并且具有高倾斜对比度和高正面对比度的中性显示。另一方面,在倾斜对比度和正面对比度方面,在比较例1至4中观察到大的降低。此外,如在图6至9中所示,在实施例1中,与在比较例1中相比,在xy色度图中的x和y的变化更小,并且在黑显示中的亮度降低。这表明在实施例1中,与在比较例1中相比,液晶面板的对比度更高,并且色移更小。
如在图12至15中所示,在实施例4和5中,与比较例3和4中相比,对比度等高线图的白色部分更大。这表明在实施例4和5中,与比较例3和4中相比,在所有方位角上的对比度更高,并且可视性是更令人满意的。
如图16中所示,与比较例1相比,实施例1没有光泄漏和在黑显示中的亮度不均匀性。
根据本发明的液晶面板和包含该液晶面板的液晶显示装置可以优选用于个人电脑、液晶电视、移动电话、个人数字助手(PDA)、投影仪等。
在不偏离本发明范围和精神的情况下,许多其它修改对于本领域技术人员而言将是显而易见和容易实施的。因此,应当理解后附权利要求书的范围不意在受说明书的细节限制,而应当是更宽泛地解释的。

Claims (9)

1.一种液晶面板,所述液晶面板以从观察者侧开始的规定顺序包含:
第一偏振器;
第一光学补偿层;
液晶单元;
第二光学补偿层;和
第二偏振器,其中:
第一光学补偿层具有等于或小于40×10-12m2/N的光弹性系数绝对值,具有90nm至200nm的面内延迟Δnd,具有下列表达式(1)和(2)的关系,具有在1.1至3.0的范围内的Nz系数,并且在第一偏振器的液晶单元侧上起着保护层的作用;并且
第二光学补偿层具有下列表达式(3)和(4)的关系,
Δnd(380)=Δnd(550)=Δnd(780)  ...(1)
nx>ny>nz                       ...(2)
Rth(380)>Rth(550)>Rth(780)     ...(3)
nx=ny>nz                       ...(4),
其中nx指在面内折射率是最大值的方向,即,慢轴方向上的折射率,ny指在同一平面内垂直于慢轴的方向上的折射率,并且nz指厚度方向上的折射率;面内延迟Δnd(λ)是指通过使用波长为λnm的光在23℃测量的膜(层)的面内延迟值;Δnd(λ)可由等式Δnd(λ)=(nx-ny)×d确定,其中nx和ny分别表示在慢轴方向和快轴方向上的λnm波长处的膜的折射率,并且d,单位为nm,表示膜的厚度;在只将面内延迟描述为Δnd的情况下,Δnd指使用波长为590nm的光测量的面内延迟值;厚度方向延迟Rth(λ)是指使用波长为λnm的光在23℃测量的厚度方向上的延迟值;Nz系数指的是面内延迟Δnd与厚度方向延迟Rth的比率,并且由等式Nz=(nx-nz)/(nx-ny)确定。
2.根据权利要求1的液晶面板,其中第一光学补偿层在380nm至780nm的波长的Δnd的最大值和最小值之间的差值等于或小于10nm。
3.根据权利要求1的液晶面板,其中第一光学补偿层是含有环烯烃基树脂的膜。
4.根据权利要求3的液晶面板,其中所述含有环烯烃基树脂的膜是通过固定端单轴拉伸而制备的。
5.根据权利要求1的液晶面板,其中第二光学补偿层含有至少一种非液晶材料,所述非液晶材料选自聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺。
6.根据权利要求1的液晶面板,其中使用含有聚乙烯醇基树脂的水溶性胶粘剂将第一光学补偿层和第一偏振器相互附着。
7.根据权利要求6的液晶面板,其中所述水溶性胶粘剂含有金属化合物胶体。
8.根据权利要求1的液晶面板,其中所述液晶单元具有VA模式和OCB模式中的一种的驱动模式。
9.一种液晶显示装置,所述液晶显示装置包含根据权利要求1所述的液晶面板。
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