CN101464587B - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置，该装置包括：背光；液晶单元；提供在所述液晶单元和所述背光之间的第一偏振片；相对于液晶单元，提供在所述第一偏振片的对侧的第二偏振片；提供在所述第一偏振片和所述液晶单元之间的第一延迟膜；和提供在所述第二偏振片和所述液晶单元之间的第二延迟膜；其中满足下式(1)的关系：1×10^-6/℃≤EC2max-EC1max≤50×10^-6/℃ (1)其中EC1max表示第一延迟膜的最大线性热膨胀系数，而EC2max表示第二延迟膜的最大线性热膨胀系数。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置。特别涉及一种视角特性优异并且即使长时间启亮也表现出很少漏光的液晶显示装置。

背景技术

作为节电和节省空间的图像显示装置，液晶显示装置的应用已逐年增长。认为液晶显示装置有一个大缺陷，即：图像的高视角依赖性。然而，近年来具有广视角的VA模式液晶显示装置变得在实践中可用，因而在例如要求高级图像的电视市场中对液晶显示装置的需求正快速增长。

通常，VA模式液晶显示装置在高对比度方面比其它液晶显示装置更为优越。然而同时，VA模式液晶显示装置也表现出随不同视角对比度和色调变化大的问题。

为克服该问题，通常的做法是采用拉伸聚合物膜作为光学补偿膜，因为能容易地且经济地获得具有均一质量的光学补偿膜，如JP-A-2003-170492(对应US2003/0020208A1)和JP-A-2006-241293(对应WO2006/093346A1)所公开的。

随着近年来朝向主要用于大屏幕TV的大屏幕显示装置的趋势，需要具有改进的显示保真度的液晶显示装置。也需要具有更高延迟的光学补偿膜。为增加上述的拉伸膜的延迟，通常的做法是提高拉伸比从而提高聚合物在拉伸方向上的取向度。但是，采用由这种方法制备的光学补偿膜的液晶显示装置具有在长时间启亮后频繁地出现漏光的问题，因而需要进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种可便利地且经济地制备并具有低视角依赖性且即使长时间启亮也很少漏光的液晶显示装置。

经过深入研究，本发明人已经证明了液晶显示装置长时间启亮后发生的漏光很大程度上是受液晶显示装置内温度的不均衡和热引起的延迟膜尺寸变化的影响。因此，他们发现可通过优化延迟膜的线性热膨胀系数之间的相互关系来解决这个问题。

上述问题可通过以下的[1]至[6]方面来解决。

[1]液晶显示装置，包括背光，液晶单元，提供在所述液晶单元和所述背光之间的第一偏振片，相对于所述液晶单元，提供在所述第一偏振片的对侧的第二偏振片，提供在所述第一偏振片和所述液晶单元之间的第一延迟膜和提供在所述第二偏振片和所述液晶单元之间的第二延迟膜，其中，所述第一延迟膜的最大线性热膨胀系数表示为EC1max而所述第二延迟膜的最大线性热膨胀系数表示为EC2max，EC1max和EC2max满足下式(1)的要求：

式(1)：1×10^-6/℃≤EC2max-EC1max≤50×10^-6/℃

[2]如[1]所述的液晶显示装置，其中第一偏振片的透射轴与第一延迟膜的慢轴基本平行而第二偏振片的透射轴与第二延迟膜的慢轴基本平行。

[3]如[1]或[2]所述的液晶显示装置，其中第一延迟膜和第二延迟膜中的至少一个还被用作偏振片的保护膜。

[4]如[1]-[3]之一所述的液晶显示装置，其中第一延迟膜和第二延迟膜中的至少一个是酰化纤维素膜。

[5]如[1]-[4]之一所述的液晶显示装置，其中第一延迟膜和第二延迟膜中的至少一个是在宽度方向上拉伸的酰化纤维素膜。

[6]如[1]-[5]之一所述的液晶显示装置，其中液晶单元是VA模式液晶单元。

根据本发明，可以提供一种可便利地且经济地制备并具有低视角依赖性且即使长时间启亮也很少漏光的液晶显示装置。

附图说明

图1是表示本发明液晶显示装置实例的示意图。

[附图标记说明]

1第二偏振片(更靠近观察者侧的偏振片)

2第二偏振片吸收轴的方向

5液晶单元的上部电极基板

6上部基板的取向校准(orientation-regulation)方向

7液晶层

8液晶单元的下部电极基板

9下部基板的取向校准方向

10液晶显示装置

12第一偏振片(更靠近背光的偏振片)

13第一偏振片的吸收轴的方向

具体实施方式

以下将更为具体地描述本发明的实施方式。在本发明中，术语“从(一个数值)至(一个数值)”用于表示包括分别以“至”之前和之后的数值作为下限值和上限值的范围。

在本发明中，术语“基本平行”用于表示两轴之间的角度为-10°或更大但不大于+10°。

《液晶显示装置》

本发明的液晶显示装置包括背光，液晶单元，提供在所述液晶单元和所述背光之间的第一偏振片，相对于所述液晶单元，提供在所述第一偏振片的对侧的第二偏振片，提供在所述第一偏振片和所述液晶单元之间的第一延迟膜和提供在所述第二偏振片和所述液晶单元之间的第二延迟膜，其中，当所述第一延迟膜的最大线性热膨胀系数表示为EC1max而所述第二延迟膜的最大线性热膨胀系数表示为EC2max，EC1max和EC2max满足下式(1)的要求：

式(1)：1×10^-6/℃≤EC2max-EC1max≤50×10^-6/℃

通常，当液晶显示装置长时间启亮后，背光产生的热导致液晶显示装置内温度的升高。在该步骤中将提供在液晶面板和背光之间的光学补偿膜(第一延迟膜)和提供在相对于液晶面板的背光的对侧的另一光学补偿膜(第二延迟膜)进行比较，通常可以观察到更靠近背光的光学补偿膜具有更高的温度。

通过控制使得第一延迟膜和第二延迟膜的线性热膨胀系数满足式(1)的要求，可以稳定由热引起的尺寸变化从而可防止漏热的发生。

优选式(1)是下式(1)’，更优选下式(1)”。

式(1)’：2×10^-6/℃≤EC2max-EC1max≤40×10^-6/℃

式(1)”：3×10^-6/℃≤EC2max-EC1max≤30×10^-6/℃

通过控制EC2max-EC1max在以上定义的范围内，可调控热漏。

<膜的热膨胀系数>

使用热机测量装置以恒定负荷提高温度的情况下，按每单位温度的尺寸变化来测量本发明的液晶显示装置所用的延迟膜的线性热膨胀系数。

通过改变材料和制备方法可控制膜的热膨胀系数。根据已知的热膨胀系数选择适宜的构成膜的聚合物材料。还可以根据具有较低玻璃化转变温度的聚合物材料倾向于表现出更高的热膨胀系数的发现来设计聚合物材料的结构。对于酰化纤维素膜，已知随酰化度的增加玻璃化转变温度趋于更低，若其中的酰基是脂肪族酰基，随酰基取代基的碳原子数的增加玻璃化转变温度趋于更低。因此，可通过选择适宜的取代基和取代度来设计具有理想热膨胀系数的酰化纤维素。

另一方面，也可通过拉伸膜来控制膜的热膨胀系数。通过在一定的方向上拉伸膜，在平行于拉伸方向上的热膨胀系数降低，而垂直于拉伸方向上的热膨胀系数增加。随拉伸比的提高这种趋势更为明显。

接下来，将更为具体地描述本发明中液晶显示装置所优选使用的第一延迟膜和第二延迟膜。

<延迟膜的延迟>

优选地本发明中的第一延迟膜和第二延迟膜的延迟满足下式(3)和(4)的要求。

式(3)：10nm≤Re(548)≤200nm

式(4)：20nm≤Rth(548)≤400nm

通过采用延迟满足上式(3)和(4)要求的延迟膜，可获得对比度和色调变化小的液晶显示装置。

优选地上式(3)是下式(3)’，更优选下式(3)”。

式(3)’：20nm≤Re(548)≤150nm

式(3)”：30nm≤Re(548)≤100nm

优选地上式(4)是下式(4)’，更优选下式(4)”。

式(4)’：30nm≤Rth(548)≤300nm

式(4)”：50nm≤Rth(548)≤200nm

在本说明书中，Re(λ)和Rth(λ)分别是在波长λ下的面内延迟和厚度方向上的延迟。采用KOBRA 21ADH或WR(Oji Scientific Instruments制造)在膜的法线方向上对膜施用波长为λnm的光以测量Re(λ)。

当以单轴或双轴折射率椭球来表示待测的膜时，按如下计算膜的Rth(λ)。

通过KOBRA 21ADH或WR根据6个Re(λ)值、假定平均折射率值、和输入的膜厚度值计算Rth(λ)，Re(λ)值是以面内慢轴(通过KOBRA 21ADH或WR确定)作为倾斜轴(旋转轴；如果膜在平面内没有慢轴则取任意的面内方向)，以入射波长为λnm的光，在相对于样品膜的法线方向从0°至50°以10°间隔旋转确定的六个方向上所测得的。

对于如上所述的以面内慢轴作为旋转轴，在相对于法线方向的，某一倾斜角度延迟值为零的膜，比该给出零延迟的倾斜角更大的倾斜角的延迟值变为负值，然后通过KOBRA 21ADH或WR进行计算。

以慢轴作为膜的倾斜角(旋转角)(在膜不具有慢轴的情况下，它的旋转轴可以是膜的任意面内方向)，在任意所需倾斜的两个方向上测量延迟值。然后，在以上所获数据和平均折射率估计值和输入的膜厚度的基础上根据下式(21)和(22)计算Rth。

式(21)

$\mathrm{Re}\left(\mathrm{\&theta;}\right)=[\mathrm{nx}-\frac{\mathrm{ny}\&times;\mathrm{nz}}{\sqrt{{\left\{\mathrm{ny}\sin \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin (-\mathrm{\&theta;})}{\mathrm{nx}}\right)\right)\right\}}^2+{\left\{\mathrm{nz}\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin (-\mathrm{\&theta;})}{\mathrm{nx}}\right)\right)\right\}}^2}}]\&times;\frac{d}{\cos \left\{{\sin }^{-1}\left(\frac{\sin (-\mathrm{\&theta;})}{\mathrm{nx}}\right)\right\}}$

在式(21)中，Re(θ)表示在从法线方向倾斜角度θ的方向上的延迟值。

在式(21)中，nx表示面内慢轴方向上的折射率。ny表示垂直于nx的面内方向上的折射率。nz表示垂直于nx和ny方向上的折射率。d是膜厚度(nm)。

式(22)：Rth＝((nx+ny)/2-nz)×d

如果不以单轴或双轴折射率椭球表示待测膜(即：膜不具有光学轴)，则按如下计算膜的Rth(λ)。

通过KOBRA 21ADH或WR根据11个Re(λ)值、假定平均折射率值、和输入的膜厚度值计算Rth(λ)，所述Re(λ)值是以面内慢轴(通过KOBRA21ADH或WR确定)作为倾斜轴(旋转轴)，以入射波长为λnm的光，在相对于样品膜的法线方向从-50°至+50°以10°间隔旋转确定的11个方向上所测得的。

在上述测量中，平均折射率的假定值可以从Polymer Handbook(JohnWiley & Sons，Inc.)或各种光学膜目录中所列的值得到。可采用阿贝(Abbe)折射仪测量具有未知平均折射率的膜的折射率。一些主要光学膜的平均折射率如下：酰化纤维素(1.48)，环烯烃聚合物(1.52)，聚碳酸酯(1.59)，聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)和聚苯乙烯(1.59)。通过输入平均折射率的假定值和膜厚度，KOBRA 21ADH或WR可计算nx，ny和nz。根据算得的nx，ny和nz，可进一步计算Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)。

平均折射率的假定值可以从Polymer Handbook(John Wiley & Sons，Inc.)或各种光学膜的目录所列的值得到。可采用阿贝折射仪测量具有未知平均折射率的膜的折射率。

一些主要光学膜的平均折射率举例如下：酰化纤维素(1.48)，环烯烃聚合物(1.52)，聚碳酸酯(1.59)，聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)和聚苯乙烯(1.59)。通过输入平均折射率的假定值和膜厚度，KOBRAWR计算nx(膜成型方向的折射率)，ny(宽度方向的折射率)和nz(厚度方向的折射率)。

<聚合物膜>

优选本发明的第一延迟膜和第二延迟膜是拉伸的聚合物膜。对于聚合物，除了聚碳酸酯和聚酰亚胺之外，可采用多种聚合物如降冰片烯类聚合物，酰化纤维素等。

从薄化液晶显示装置的角度，优选本发明的第一延迟膜也作为偏振片的保护膜。

在本发明中，优选第一延迟膜和第二延迟膜中的至少一个是酰化纤维素膜。

特别优选酰化纤维素膜是因为其特性(例如，用于偏振片的加工性能)适宜用作偏振片的保护膜且它们可由便宜原材料制备。

接下来，将更为具体地描述优选用于本发明中第一延迟膜和第二延迟膜的酰化纤维素膜。

[酰化纤维素膜]

首先，将描述可用于本发明第一延迟膜和第二延迟膜的酰化纤维素。

酰化纤维素的取代度是指纤维素的结构单元((β)1，4-糖苷键葡萄糖)中存在的三个羟基的酰化百分比。可通过测量纤维素中每个结构单元中结合脂肪酸的量来计算取代度(酰化度)。根据“ASTM D817-91”进行测量。

用于本发明第一延迟膜和第二延迟膜的酰化纤维素具有的乙酰化度优选2.00至2.99。更优选上述乙酰化度为2.2-2.96。进一步，优选在6位上的酰化度与总酰化度比值为0.25或更大，还优选0.3或更大。

优选用于本发明第一延迟膜和第二延迟膜的另一酰化纤维素是酰化度为2.0-2.9且在乙酰基上具有3-4个碳原子的酰基的混合脂肪酸酯。更优选上述混合脂肪酸酯的乙酰化度为2.20-2.85，最优选2.3-2.8。乙酰化度优选小于2.5，更优选小于1.9。

用于本发明第一延迟膜和第二延迟膜的酰化纤维素的质均聚合度优选250-800，更优选300-600。

用于本发明第一延迟膜的酰化纤维素的数均分子量优选40,000-200,000，更优选50,000-150,000，最优选60,000-100,000。

用于本发明第二延迟膜的酰化纤维素的数均分子量优选70,000-230,000，更优选75,000-230,000，最优选78,000-120,000。

[第一延迟膜和第二延迟膜的制备]

接下来，将具体描述制备本发明第一延迟膜和第二延迟膜的方法。

可通过溶剂流延法制备本发明的第一延迟膜和第二延迟膜。在溶剂流延法中，通过使用在有机溶剂中溶解酰化纤维素制备的溶液(浓液)制备膜。

上述的有机溶剂优选含有选自以下的溶剂：具有3-12个碳原子的醚，具有3-12个碳原子的酮、具有3-12个碳原子的酯、和具有1-6个碳原子的卤代烃。

上述醚、酮和酯各自具有环状结构。含有任意两个或多个上述醚、酮和酯的官能团(即：-O-，-CO-，和-COO-)的化合物也可用作有机溶剂。上述有机溶剂可含有其它官能团如醇式羟基。如果有机溶剂含有两种或多种官能团，优选其碳原子数在以上所述含有任意官能团的溶剂的碳原子数优选范围内。

上述的具有3-12个碳原子的醚的实例包括二异丙基醚，二甲氧基甲烷，二甲氧基乙烷，1，4-二氧己环，1，3-二氧戊环，四氢呋喃，苯甲醚，和苯乙醚。

上述的具有3-12个碳原子的酮的实例包括丙酮，甲基乙基酮，二乙基酮，二异丁基酮，环己酮，和甲基环己酮。

上述的具有3-12个碳原子的酯的实例包括甲酸乙酯，甲酸丙酯，甲酸戊酯，乙酸甲酯，乙酸乙酯，和乙酸戊酯。

含有两种或多种官能团的有机溶剂的实例包括2-乙氧基乙基乙酸酯，2-甲氧基乙醇，和2-丁氧基乙醇。

优选卤代烃的碳原子数为1或2，更优选1。卤代烃的卤素优选氯。卤代烃中被卤素原子取代的氢原子的比例优选25-75摩尔％，更优选30-70摩尔％，更进一步优选35-65摩尔％，最优选40-60摩尔％。二氯甲烷是代表性的卤代烃。

还可使用两种或多种有机溶剂的混合物。

酰化纤维素溶液(浓液)可通过常用的包括在0℃或更高(常温或高温)温度下处理的方法来制备。酰化纤维素溶液的制备可通过使用在溶剂流延法中常用的浓液制备方法和装置来进行。对于常用方法，优选使用卤代烃(尤其是，二氯甲烷)作为有机溶剂。

优选调整酰化纤维素的量以使其在制得的酰化纤维素溶液(浓液)中的量为10-40质量％。酰化纤维素的量更优选为10-30质量％。在有机溶剂(主要溶剂)中还可添加下文所述的任意添加剂。

通过在常温下(0-40℃)将酰化纤维素与有机溶剂一起搅拌制备酰化纤维素溶液。可以在加压和加热条件下搅拌高浓度的溶液。更具体而言，将酰化纤维素和有机溶剂装入耐压容器中，密封容器之后，在升高的压力以及在从常温下的溶剂沸点至溶剂不沸腾的温度范围内加热搅拌混合物。加热温度优选40℃或更高，更优选60-200℃，更优选80-110℃。

可先将各种成分初步混合在一起然后装入容器中。可选地，将其相继装入容器中。容器必须按使其符合搅拌要求的方式构建。可以通过注入惰性气体如氮气增大容器压力。此外，还可利用加热引起的溶剂蒸汽压的增加。可选地，密封容器之后，在增压下加入各种成分。

关于加热，优选从容器外面进行加热。例如，使用夹套式加热装置。此外，通过在容器外面提供片式加热器，输送并循环液体以加热整个容器。

优选在容器内部提供搅拌桨并用其实施搅拌。对于搅拌桨，优选其具有足够长度以达到容器壁附近。优选提供刮板以更新容器壁的液体薄膜。

容器可装配测量装置如压力计，温度计等。在容器内将各种成分溶解在溶剂中。冷却制得的浓液然后从容器中排出，或从容器中排出然后利用热交换器等冷却。

还可以通过冷溶法制备酰化纤维素溶液。按照冷溶法，可以在用一般溶解方法难以溶解酰化纤维素的溶剂中溶解酰化纤维素。而且，在采用用一般溶解方法可以溶解酰化纤维素的溶剂的情况下，冷溶法还可快速有效地获得均一溶液。

在冷溶法中，首先在室温搅拌下将酰化纤维素分份添加到有机溶剂中。优选控制酰化纤维素的量以使酰化纤维素在混合物中的含量达到10-40质量％。更优选酰化纤维素的含量是10-30质量％。而且，可在混合物中添加下文所述的任意添加剂。

接下来，将混合物冷却至-100℃至-10℃(优选-80℃至-10℃，更优选-50℃至-20℃，最优选-50℃至-30℃)。冷却可通过例如干冰甲醇浴(-75℃)或冷却的二乙二醇溶液(-30℃至-20℃)来完成。酰化纤维素和有机溶剂的混合物通过冷却而凝固。

冷却速率优选4℃/分钟或更高，更优选8℃/分钟或更高，最优选12℃/分钟或更高。尽管更高的冷却速率是更优选的，但10,000℃/秒是其理论上限值，1,000℃/秒是其技术上限值，而100℃/秒是其实践上限值。冷却速率是以开始冷却时的温度与最终冷却温度之间的差值除以从开始冷却至最终冷却温度的时间所获得的值。

此外，当冷却的混合物被加热到0-200℃时(优选0-150℃，更优选0-120℃，最优选0-50℃)，酰化纤维素溶解于有机溶剂中。仅通过将混合物置于室温下或在温浴中加热来提高温度。加热速率优选4℃/分钟或更高，更优选8℃/分钟或更高，最优选12℃/分钟或更高。尽管更高的加热速率是更优选的，但10,000℃/秒是其理论上限值，1,000℃/秒是其技术上限值，而100℃/秒是其实践上限值。加热速率是以开始加热时的温度与最终加热温度之间的差值除以从开始加热至最终加热温度的时间所获得的值。

从而，可获得均一的酰化纤维素溶液。在溶解不充分的情况下，可重复冷却或加热操作。可通过肉眼观察溶液外观简单判断溶解是否充分。

在冷溶法中，为避免在冷却期间由于冷凝露引起的水污染，希望使用密封容器。此外，在冷却或加热操作中，可通过在冷却时增压或在加热时减压来缩短溶解时间。在实施增压或减压时，希望使用密封容器。

根据差示扫描量热仪(DSC)的测量，通过冷溶法在乙酸甲酯中溶解酰化纤维素(乙酰化度60.9％，粘均聚合度：299)制备的20质量％的溶液在溶胶态和凝胶态之间的伪(pseudo)相位转变点在33℃左右。在不高于此点的温度，溶液是均一的凝胶态。因此，优选将该溶液储存在伪相位转变点或更高温度下，优选在凝胶相转变温度加上约10℃的温度下。但是，该伪相位转变点依据酰化纤维素的乙酰化度和粘均聚合度、溶液浓度和所用的有机溶剂而变化。

用溶剂流延法由如此制备的酰化纤维素溶液(浓液)制备第一延迟酰化纤维素膜。浓液被流延于滚筒或带上，然后蒸发溶剂以形成膜。优选在流延前调整浓液的浓度以使固体含量为18-35％。优选抛光滚筒或带为镜面状态。优选将浓液流延在表面温度不高于10℃的滚筒或带上。

溶剂流延法中可用的干燥方法如美国专利号2,336,310，2,367,603，2,492,078，2,492,977，2,492,978，2,607,704，2,739,069和2,739,070，英国专利号640,731和736,892，JP-B-45-4554，JP-B-49-5614，JP-A-60-176834，JP-A-60-203430，和JP-A-62-115035所述。可通过吹空气或惰性气体如氮气来实施带或滚筒的干燥。

将由此获得的膜从滚筒或带上剥离且在温度从100℃-160℃连续变化的高温空气中干燥，籍此蒸发残留的溶剂。JP-B-5-17844公开了这个方法。按这个方法，可缩短从流延至剥离的时间。为实施该方法，浓液必须在流延时滚筒或带的表面温度下凝胶。

通过采用由此制得的酰化纤维素溶液(浓液)，可流延两层或多层以形成薄膜。在这种情况下，优选通过溶剂流延法制备第一延迟酰化纤维素膜。浓液被流延于滚筒或带上，并蒸发溶剂以形成薄膜。优选在流延前调整浓液的浓度以使固体含量范围为10-40％。优选抛光滚筒或带为镜面状态。

如果是以两层或多层流延多种酰化纤维素溶液，可通过分别从能流延多种酰化纤维素溶液并以间隔提供在支撑体前进方向上的多个流延喷嘴中层合流延含有酰化纤维素的溶液制备膜。为此，可采用例如JP-A-61-158414，JP-A-1-122419和JP-A-11-198285公开的方法。而且，可以通过两个流延喷嘴流延酰化纤维素形成薄膜。为此，可采用例如JP-B-60-27562，JP-A-61-94724，JP-A-61-947245，JP-A-61-104813，JP-A-61-158413和JP-A-6-134933公开的方法。此外，可采用JP-A-56-162617公开的膜流延法，该方法包括在低粘度酰化纤维素溶液中包含高粘度酰化纤维素溶液流量并同时挤出高粘度和低粘度酰化纤维素溶液。

而且，膜可通过以下方法制备，该方法包括使用两个流延喷嘴，第一个流延喷嘴在支撑体上成膜，然后将其剥离并在与支撑体表面接触的一侧进行第二次流延。这种方法的实例如JP-B-44-20235所公开的。

对于待流延的酰化纤维素溶液，可使用相同溶液或不同的酰化纤维素溶液。为赋予多层酰化纤维素功能，可从相应的流延喷嘴分别挤出适合各功能的酰化纤维素溶液。此外，本发明的酰化纤维素溶液可与其它功能层(例如，粘合剂层，染料层，防静电层，抗光晕层，紫外吸收层，偏振层等)同时流延。

通过使用常规单层溶液，需要挤出高浓度的高粘度酰化纤维素溶液以达到所需的膜厚度。在这种情况下，经常出现由于酰化纤维素溶液的弱稳定性形成固体，从而造成喷溅(spitting)或平整度缺陷的问题。克服这个问题的方法，建议通过从流延喷嘴流延多种酰化纤维素溶液，高粘度溶液可被同时挤出在支撑体上而改善平整度以便制备更平整的膜。而且，通过采用浓缩的酰化纤维素溶液，可降低干燥负荷，并可在更高速率下制备膜。

从流延至后干燥的这些步骤可在空气气氛中或在惰性气体气氛(例如，氮气)中进行。对于用于制备本发明第一延迟酰化纤维素膜的卷收机，可使用常用的卷收机。可通过卷收法如恒定张力法，恒定扭矩法，锥形张力法，和具有固定内应力的程序张力控制法来实施卷收。

[添加剂]

本发明的第一延迟酰化纤维素膜和第二延迟酰化纤维素膜可含有添加剂。

(延迟产生剂)

本发明的第一延迟酰化纤维素膜和第二延迟酰化纤维素膜优选含有延迟产生剂。术语“延迟产生剂”表示能够表现出面内延迟和在膜厚度方向上双折射的化合物。

对于本发明的延迟产生剂，优选采用JP-A-2001-166144，JP-A-2002-363343，JP-A-2003-344655，JP-A-2000-275434等公开的化合物。

<紫外吸收剂>

在本发明的第一延迟酰化纤维素膜中，也可以对紫外(UV)吸收剂赋予延迟产生剂的功能。

对于优选用于本发明的紫外吸收剂，可列举出例如羟基二苯甲酮基化合物，苯并三唑基化合物，水杨酸酯基化合物，二苯甲酮基化合物，氰基丙烯酸酯基化合物，和镍复合盐基化合物。在这些化合物中，优选着色更少的苯并三唑基化合物。还优选使用JP-A-10-182621和JP-A-8-337574中公开的紫外吸收剂和JP-A-6-148430公开的高分子紫外吸收剂。在本发明酰化纤维素膜将用作偏振片的保护膜的情况下，从防止起偏器或液晶老化的角度对波长不大于370nm的紫外线具有优异的吸收能力和从液晶显示性能的角度对波长为400nm或更大的可见光具有较少吸收的那些将被优选作为紫外吸收剂。

用于本发明的苯并三唑基紫外吸收剂的具体实例包括2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑，2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑，2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)苯并三唑，2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑，2-(2’-羟基-3’-(3”，4”，5”，6”-四氢邻苯二甲酰亚氨甲基)-5’-甲基苯基)苯并三唑，2，2-亚甲基双(4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)，2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(直链或支链癸烷基)-4-甲基苯酚，和辛基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯酚]丙酸酯与2-乙基己基-3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯酚]丙酸酯的混合物。但是，不应认为本发明仅限于此。还优选使用可商购的产品如TINUVIN 109，TINUVIN 171和TINUVIN 326(均由Ciba Speciality Chemicals制造)。

(其它添加剂)

本发明的第一延迟酰化纤维素膜和第二延迟酰化纤维素膜可含有防降解剂(例如，抗氧化剂，过氧化物分解剂，自由基抑制剂，金属钝化剂，酸清除剂，和胺)。防降解剂如JP-A-3-199201，JP-A-5-197073，JP-A-5-194789，JP-A-5-271471，和JP-A-6-107854中所公开的。防降解剂的添加量优选为所制备溶液(浓液)的0.01-1质量％，更优选0.01-0.2质量％。当添加量是0.01质量％或更高时，优选地充分发挥防降解剂的效用。当添加量时1质量％或更低时，优选地几乎不发生防降解剂溢出(渗出)到膜表面。特别优选的防降解剂实例包括丁基羟基甲苯(BHT)和三苄胺(TBA)。

(消光剂微粒)

优选本发明的第二延迟膜含有作为消光剂的微粒。可用于本发明的微粒的实例包括二氧化硅(硅石)，二氧化钛，氧化铝，氧化锆，碳酸钙，云母，粘土，煅烧高岭土，煅烧硅酸钙，氢化硅酸钙，硅酸铝，硅酸镁和磷酸钙。在这些微粒中，优选含有硅的那些，因为其具有浊度，特别优选二氧化硅。二氧化硅微粒优选具有1nm-20nm的平均初级粒度和70g/升或更高的表观比重。由于能够降低雾度，更优选具有5-25nm的较小平均初级粒度的那些。表观比重优选90-200g/升，更优选100-200g/升。由于能够制备具有高浓度的分散体，并有利于改善雾度和聚集，更优选更高的表观比重。

这种微粒通常发生初级颗粒的聚集并在膜上形成平均粒径0.05-2.0μm的二级颗粒，因此在膜表面上形成0.05-2.0μm的峰和谷。平均二级粒度优选为0.05-1.0μm，更优选0.1-0.7μm，还更优选0.1-0.4μm。有关初级或二级粒度，可在扫描电镜下观察膜上的颗粒，围绕颗粒的圆形直径被定义为粒度。而且，可通过改变位置观察200个颗粒，其平均值被定义为平均粒度。

关于二氧化硅微粒，可使用商购的产品，例如AEROSIL R972，AEROSIL R972V，AEROSIL R974，AEROSIL R812，AEROSIL 200，AEROSIL 200V，AEROSIL 300，AEROSIL R202，AEROSIL OX50，和AEROSIL TT600(均由Nippon Aerosil Co.，Ltd.制造)。有关氧化锆，可使用商购的产品，例如AEROSIL R976和AEROSIL R811(均由Nippon AerosilCo.，Ltd.制造)。

在这些产品中，特别优选AEROSIL 200V和AEROSIL R972V，因为它们是平均初级粒度不大于20nm且表观比重为70g/升或更高并具有保持光学膜雾度在低水平的同时降低摩擦系数的效果的二氧化硅微粒。

尽管本发明并未特别限定消光剂的添加方法，但优选使用管路混合器(in-line mixer)混合消光剂分散体和添加剂溶液、酰化纤维素溶液等。在二氧化硅微粒和溶剂等的混合和混合物的分散中，二氧化硅浓度优选为5-30质量％，更优选10-25质量％，还更优选15-20质量％。更高的分散浓度是更优选的，因为相同添加量下浊度变得更小并因此改善雾度和聚集。在最终酰化纤维素浓液溶液中消光剂的添加量优选为0.001-1.0质量％，更优选0.005-0.5质量％，还更优选0.01-0.1质量％。

[拉伸处理]

特别优选本发明的第一延迟膜和第二延迟膜中至少一个是拉伸膜。通过拉伸可赋予膜所需的延迟。酰化纤维素膜的拉伸方向优选为宽度方向(横向拉伸)。通过宽度方向上的拉伸，可以通过辊对辊(roll-to-roll)方法制备起偏器的透射轴平行于延迟膜的慢轴的偏振片。将第一延迟膜和第二延迟膜粘合到液晶单元以使得吸收轴以直角相交，而且，可获得色调随视角变化很小的液晶显示装置。

在宽度方向上拉伸的方法如JP-A-62-115035，JP-A-4-152125，JP-A-4-284211，JP-A-4-298310，JP-A-11-48271等所公开的。

膜的拉伸在常温或加热下进行。可在干燥时拉伸膜，尤其在膜上保留溶剂的情况下可有效地拉伸膜。对于在宽度方向上拉伸膜的情况，可通过这样的方式拉伸膜：用拉幅机夹住膜的两端传送同时逐渐增加拉幅机宽度。干燥后，可通过拉伸设备拉伸膜(优选使用长度拉伸设备的单轴拉伸)。

膜的拉伸比(基于未拉伸膜的比值)优选1％-200％，更优选5％-150％。

本发明的第一延迟膜和第二延迟膜优选采用包括收缩步骤(shrinkingstep)的方法制备。

在包括宽度方向上拉伸膜和传输方向上收缩膜的步骤的方法中，可通过这样的方式收缩膜：以伸缩式或线性电动拉幅机夹住膜，在宽度方向上拉伸膜的同时在传送方向的夹子之间的距离逐渐减小。

对于在长度方向或宽度方向上拉伸膜并同时在其它方向上收缩膜以增加膜厚度的拉伸设备，可使用例如Ichikin，Ltd.制造的FITZ。该设备如JP-A-2001-38802所述。

可根据所需的面内延迟Re和厚度方向延迟Rth适宜地选择拉伸步骤中的拉伸比和收缩步骤中的收缩比。优选拉伸步骤中的拉伸比为10％或更大而收缩步骤中的收缩比为5％或更大。

本发明所用的术语“收缩比”表示收缩步骤之前和之后膜在收缩方向上的长度比。

收缩比优选为5-40％，特别优选10-30％。

[第一延迟膜和第二延迟膜的厚度]

本发明中第一延迟膜和第二延迟膜的厚度优选为10-200μm，更优选20-150μm，最优选30-100μm。

[皂化处理]

本发明中第一延迟膜和第二延迟膜可以进行碱皂化处理。由于碱皂化处理，可赋予对起偏器材料如聚乙烯醇的粘附性，这可使这些膜优选用作偏振片的保护膜。

本发明中对酰化纤维素膜的碱皂化处理优选以循环进行包括将膜表面浸入碱溶液中、以酸溶液中和、用水洗涤、然后干燥。对于上述的碱溶液，可使用氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，其氢氧根离子的浓度范围优选为0.1-5.0mol/L，更优选0.5-4.0mol/L。碱溶液的温度优选为室温至90℃的范围，更优选40-70℃的范围。

[偏振片]

偏振片包含起偏器和两片在其两侧提供的透明保护膜。本发明中第一延迟膜和第二延迟膜可作为保护膜之一。对于另一保护膜，可使用常用的醋酸纤维素膜。起偏器包括含碘起偏器，使用二色性染料的含染料起偏器，和多烯基起偏器。通常利用聚乙烯醇基膜制备含碘起偏器和含染料起偏器。对于使用本发明酰化纤维素膜作为偏振片的保护膜的情况，制作偏振片的方法无特别限制，可通过常用方法制作偏振片。有一种方法包括以碱处理制得的酰化纤维素膜并将膜粘合在起偏器两侧，其中起偏器是通过将聚乙烯醇膜浸入碘溶液中并拉伸而制成的，使用完全皂化的聚乙烯醇的水溶液。作为皂化处理的替代方案，可采用JP-A-6-94915和JP-A-6-118232所公开的简化粘合工艺。用于将处理后的保护膜表面粘合在起偏器上的粘合剂实例包括聚乙烯醇基粘合剂如聚乙烯醇或聚乙烯丁缩醛，和乙烯基乳胶如丁基丙烯酸酯。偏振片由起偏器和保护起偏器两侧表面的保护膜所构成，并可进一步由层压在偏振片一侧的保护膜和在其另一侧的分离膜所构成。保护膜和分离膜是用于例如，在偏振片的运输或产品检查时保护偏振片。在这种情况下，粘合保护膜是为了保护偏振器表面且其是用在偏振片与液晶板相接侧的相反侧。使用分离膜是为了覆盖用以粘合到液晶板的粘合剂层且其是用在偏振片与液晶板相接的表面的那侧。

优选将本发明的酰化纤维素粘合在起偏器上以使得起偏器的透射轴与本发明酰化纤维素膜的慢轴基本平行。

在本发明的液晶显示装置中，优选第一偏振片的透射轴与第一延迟膜的慢轴基本平行而第二偏振片的透射轴与第二延迟膜的慢轴基本平行。本文所用的术语“基本平行”表示本发明所用的第一延迟膜或第二延迟膜的主要折射率nx的方向与偏振片的透射轴之间的角度误差不大于5°，更优选不大于1°，还更优选不大于0.5°。不希望角度误差超过1°，因为在偏振片的正交尼科耳状态时偏振性能会下降从而发生漏光。

在本发明中，使用UV3100PC(Shimadzu Corporation制造)测量偏振片的单片透光率(TT)，平行透光率(PT)和交叉透光率(CT)。在380-780nm范围内进行测量，对单片透光率、平行透光率和交叉透光率的每个都采用10次测量的均值。以两种模式进行偏振片的耐性试验，即(1)仅用偏振片和(2)经压敏粘合剂将偏振片粘附于玻璃上。在仅用偏振片的测量中，通过在两者间插入光学补偿片将两个起偏器组合并制备具有相同交叉角的两个样品。对于玻璃粘附模式，偏振片被粘附在玻璃上以使得光学补偿膜位于玻璃侧，制备了两个样品(约5cm x 5cm)。将样品的膜侧朝向光源以测量单片透光率。测量了两个样品并以所得值的平均作为单片透光率。优选的偏振性能如下，按单片透光率TT，平行透光率PT和交叉透光率CT的顺序：40.0≤TT≤45.0，30.0≤PT≤40.0和CT≤2.0，更优选41.0≤TT≤44.5，34≤PT≤39.0和CT≤1.3(均为％)。在偏振片的耐性试验中，更优选变化较小的。

就本发明的偏振片，当将偏振片在60℃和95％RH下放置500小时，单片交叉透光率的变化ΔCT(％)和偏振度的变化ΔP优选满足下式(j)和(k)中的至少一个或多个：

式(j)：-6.0≤ΔCT≤6.0

式(k)：-10.0≤ΔP≤0.0

其中变化表示从试验后的测量值中减去试验前的测量值所获得的值。

满足上述要求，即可确保在使用或储存中偏振片的高稳定性。

<偏振片的功能化>

优选以功能化偏振片的状态使用本发明的偏振片，所述功能化偏振片是结合有改善显示可见度的防反射膜、亮度改善膜、或具有功能层(如硬涂层、前向散射层、防眩层等)的光学膜。

(防反射膜)

本发明偏振片可与防反射膜组合使用。关于防反射膜，可以使用反射率为约1.5％的膜(其中仅附加由低折射率原材料如氟基聚合物制成的单层)或反射率不大于1％的膜(利用薄膜的多层干涉)。在本发明中，优选使用的结构包含透明支撑体，层合于透明支撑体上的低折射率层和折射率高于所述低折射率层(即，高折射率和中间折射率层)的至少一层。也可优选使用Nitto Giho，Vol.38，No.1，2000年5月，26-28页和JP-A-2002-301783公开的防反射膜。

各层的折射率满足以下关系。

(高折射率层的折射率)＞(中间折射率层的折射率)＞(透明支撑体的折射率)＞(低折射率层的折射率)

对于在防反射膜中所用的透明支撑体，可优选使用上文公开的用作起偏器保护膜的透明聚合物膜。

低折射率层的折射率优选为1.20-1.55，更优选1.30-1.50。优选将低折射率层作为具有耐划伤性和防污特性的最外层。为改善耐划伤性，优选使用原材料如具有硅氧烷基团的硅氧烷化合物或含氟化合物赋予表面光滑性。

对于上述的含氟化合物，可优选使用例如JP-A-9-222503，[0018]-[0026]段；JP-A-11-38202，[0019]-[0030]段；JP-A-2001-40284，[0027]-[0028]段；和JP-A-2000-284102中公开的化合物。

上述的含硅氧烷化合物优选具有聚硅氧烷结构的化合物，其可用的实例包括反应性硅氧烷(例如：SILAPLANE(Chisso Corporation制造)和在两端含硅烷醇基团的聚硅氧烷(JP-A-11-258403)。有机金属化合物如硅烷偶联剂和含特定含氟烃基的硅烷偶联剂可在催化剂存在下(如，在JP-A-58-142958，JP-A-58-147483，JP-A-58-147484，JP-A-9-157582，JP-A-11-106704，JP-A-2000-117902，JP-A-2001-48590，和JP-A-2002-53804公开的化合物)通过缩合反应固化。

作为除了上述化合物之外的添加剂，低折射率层可以优选含有填充剂(例如，平均初级粒度为1-150nm的低折射率无机化合物如二氧化硅(硅石)和含氟颗粒(例如，氟化镁，氟化钾，和氟化钡)，和JP-A-11-3820，[0020]-[0038]段公开的有机微粒)、硅烷偶联剂、润滑剂、表面活性剂等。

尽管可以通过气相法形成低折射率层(例如，真空气相沉积法，溅射法，离子镀法或等离子体CVD法)，但从便宜的生产成本的角度，优选通过涂布法形成低折射率层。对于涂布方法，优选采用浸涂法，气刀涂布法，幕式涂布法，辊式涂布法，绕线棒涂布法，凹板涂布法，和微凹板涂布法。

低折射率层的膜厚度优选30-200nm，更优选50-150nm，最优选60-120nm。

优选地中间折射率层和高折射率层都是通过在基质材料中分散平均粒度不大于100nm的高折射率无机化合物的超微粒所构成。对于高折射率无机化合物的超微粒，优选使用折射率为1.65或更大的无机化合物，例如Ti，Zn，Sb，Sn，Zr，Ce，Ta，La，In等的氧化物和含这些金属原子的复合氧化物。

这些超微粒的使用模式可以是，例如以表面处理剂(例如，JP-A-11-295503，JP-A-11-153703，和JP-A-2000-9908公开的硅烷偶联剂等；和JP-A-2001-310432公开的阴离子化合物或有机金属偶联剂)处理颗粒表面，形成以高折射率颗粒作为芯的芯壳结构(如JP-A-2000-166104所公开的)，或联合使用特定分散剂(如JP-A-11-153703，USP No.6,210,858B1和JP-A-2002-2776069所公开的)。

对于以上公开的基质材料，可以使用常规公知的热塑树脂和固化树脂膜等。也可使用JP-A-2000-47004，JP-A-2001-315242，JP-A-2001-31871，JP-A-2001-296401等公开的多功能材料和由JP-A-2001-293818等描述的烷氧基金属组合物获得的固化膜。

高折射率层的折射率优选为1.70-2.20。高折射率层的厚度优选5nm-10μm，更优选10nm-1μm。

调整中间折射率层的折射率以使得其是低折射率层的折射率和高折射率层的折射率之间的中间值。中间折射率层的折射率优选为1.50-1.70。

防反射膜的雾度优选不大于5％，更优选不大于3％。此外，按照JISK5400的铅笔硬度试验，膜的强度优选H或更大，更优选2H或更大，最优选3H或更大。

(亮度改善膜)

本发明的偏振片可与亮度改善膜组合使用。具有分开圆偏振光或线偏振光功能的亮度改善膜提供在偏振片和背光之间，其向后反射或向后散射单侧圆偏振光或线偏振光。当从背光部件再次被反射的光部分改变偏振状态并再次到达亮度改善膜和偏振片时，其被部分透射。重复这个过程，从而提高光的使用率，且正面亮度提高约1.4倍。对于亮度改善膜，存在已知的各向异性反射体系和各向异性散射体系，这两者都可与本发明偏振片组合。

对于各向异性反射体系，已知的亮度改善膜，其中单轴拉伸膜和非拉伸膜被层压成多层以增大拉伸方向上折射率的差异从而建立反射率和透射率的各向异性。已知有利用介质镜原理的多层膜体系(如WO 95/17691，WO 95/17692和WO 95/17699公开的)和胆甾液晶体系(如欧洲专利号606,940A2和JP-A-8-271731公开的)。本发明中，优选使用DBEF-E，DBEF-D和DBEF-M(均由3M制造)作为利用介质镜原理的多层膜体系的亮度改善膜，使用NIPOCS(Nitto Denko Corporation制造)作为胆甾液晶体系的亮度改善膜。关于NIPOCS，可参考Nitto Giho，Vo1.38，No.1，2000年5月，19-21页等。

此外，优选将本发明偏振片与各向异性散射体系的亮度改善膜组合使用，所述亮度改善膜通过混合正的内禀双折射聚合物与负的内禀双折射聚合物并将混合物单轴拉伸而获得，如WO 97/32223，WO 97/32224，WO97/32225，WO 97/32226，JP-A-9-274108，和JP-A-11-174231所公开的。对于各向异性散射体系的亮度改善膜，优选DRPF-H(3M制造)。

(其它功能性光学膜)

也优选将本发明偏振片另外与提供有硬涂层，前向散射层，防眩层，阻气层，润滑层，防静电层，下涂层，保护层等功能性的光学膜组合使用。此外，也优选使用在同一层中与上述防反射膜的防反射层或光学各向异性层等相互复合的功能层。可在起偏器侧和起偏器对侧(更靠近空气侧的表面)中的一面或两面提供并使用这样的功能层。

[硬涂层]

为赋予动态强度如耐划伤性，优选将本发明偏振片与具有提供在透明支撑体表面上的硬涂层的功能性光学膜组合。当硬涂层被应用于上述防反射膜并使用时，特别优选在透明支撑体和高折射率层之间提供硬涂层。

优选通过可被光和/或热固化的化合物的交联反应或聚合反应形成上述的硬涂层。硬涂层的构成组合物的优选实例包括在JP-A-2002-144913，JP-A-2000-9908，和WO 00/46617公开的那些。

硬涂层的膜厚度优选为0.2-100μm。

根据JIS K5400的铅笔硬度试验，硬涂层的强度优选H或更大，更优选2H或更大，最优选3H或更大。此外，按照JIS K5400在Taber试验，优选试验之前和之后样品的磨损量尽可能的小。

关于形成硬涂层的材料，可使用含烯键式不饱和基团的化合物和含开环聚合基团的化合物。这些化合物可单独或组合使用。含烯键式不饱和基团的化合物的优选实例包括多元醇聚丙烯酸酯，例如乙二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯，和二季戊四醇六丙烯酸酯；环氧丙烯酸酯，例如双酚A二缩水甘油醚二丙烯酸酯和己二醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯；和由聚异氰酸酯与含羟基丙烯酸酯如羟基乙基丙烯酸酯反应获得的聚氨酯丙烯酸酯。另外，作为商购产品，可列举的有EB-600，EB-40，EB-140，EB-1150，EB-1290K，IRR214，EB-2220，TMPTA，和TMPTMA (均由Daicel-UCB Company，Ltd.制造)；UV-6300和UV-1700B(均由Nippon Synthetic Chemical Industry Co.，Ltd.制造)等。

此外，含开环聚合基团的化合物的优选实例包括缩水甘油醚，例如乙二醇二缩水甘油醚，双酚A二缩水甘油醚，三羟甲基基乙烷三缩水甘油醚，三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，丙三醇三缩水甘油醚，三缩水甘油醚三羟乙基氰尿酸酯，山梨醇四缩水甘油醚，季戊四醇四缩水甘油醚，甲酚酚醛清漆树脂聚缩水甘油醚，和苯酚酚醛清漆树脂聚缩水甘油醚；脂环族环氧树脂，例如，CELLOXIDE 2021P，CELLOXIDE 2081，EPOLEAD GT-301，EPOLEAD GT-401，和EHPE3150CE(均由Daicel Chemical Industries，Ltd.制造)，和苯酚酚醛清漆树脂聚环己基环氧甲醚；和氧杂环丁烷，例如OXT-121，OXT-221，OX-SQ，和PNOX-1009(均由Toagosei Co.，Ltd.制造)。此外，可在硬涂层中使用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的聚合物或(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和可共聚单体的共聚物。

为减少硬涂层的硬化和收缩，改善其与基料的粘附性，并减少本发明中硬涂布处理物的卷曲，优选在硬涂层中添加硅、钛、锆、铝等氧化物的微粒；例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷等的交联微粒；或SBR、NBR等的交联橡胶微粒。交联微粒的平均粒度优选为1nm-20,000nm。对这类交联微粒的形状无特别限定，其形状的实例包括球状、棒状、针状、和扁平状。微粒的添加量优选不大于硬化后硬涂层体积的60％，更优选不大于40％。

在添加上述无机微粒的情况下，因为无机微粒与粘合剂聚合物的兼容性通常较差，所以优选将无机微粒用表面处理剂进行表面处理，所述表面处理剂含有金属(如硅，铝，或钛)并具有官能团(如烷氧基，羧基，磺酸基或磷酸基)。

优选通过加热或活性能量射线来硬化硬涂层。其中，更优选使用活性能量射线如放射线，伽马射线，阿尔法射线，电子束或紫外线。考虑到稳定性和生产效率，特别优选使用电子束或紫外线。对于热硬化，考虑到塑料本身的耐热性，加热温度优选不高于140℃，更优选不高于100℃。

[前向散射层]

在液晶显示装置中应用本发明的偏振片的情况下，前向散射层被用于改善上和下以及右和左方向上的视角特性(色调和亮度分布)。在本发明中，优选采用具有不同折射率的微粒分散在粘合剂中的构造的前向散射膜。例如，可使用如下构造：JP-A-11-38208所公开的指定了前向散射系数的构造；JP-A-2000-199809所公开的透明树脂和微粒之间的相对折射系数落入特定范围的构造；并且可采用JP-A-2002-107512所公开的雾度值特定为40％或更高的构造。为控制雾度的视角特性，还优选将本发明偏振片与SumitomoChemical Co.，Ltd技术报告“Photo-functional Films”31-39页所公开的“LUMISTRY”组合使用。

[防眩层]

防眩层被用于散射反射光以防止由外部光的反射引起的反射图像的形成。通过在液晶显示装置的最外层表面(显示侧)形成峰和谷来实现防眩功能。具有防眩功能的光学膜的雾度优选为3-30％，更优选5-20％，最优选7-20％。

关于在膜表面形成峰和谷的方法，可优选使用添加微粒以在膜表面形成峰和谷的方法(参见，例如，JP-A-2000-271878)，添加少量(0.1-50质量％)的相对大颗粒(粒度0.05-2μm)以形成在表面有峰和谷的膜方法(参见，例如JP-A-2000-281410，JP-A-2000-95893，JP-A-2001-100004，和JP-A-2001-281407)；将峰和谷的形状机械转移至膜表面的方法(例如，JP-A-63-278839，JP-A-11-183710，和JP-A-2000-275401公开的压花方法)等。

<液晶显示装置的构造>

下面，将介绍优选用于本发明的液晶显示装置的构造。

图1是本发明液晶显示装置的实例示意图。在图1中，液晶显示装置10包括液晶层7，分别提供在液晶层7之上和之下的具有液晶单元5的上部电极基板和液晶单元8的下部电极基板的液晶单元，和提供在液晶单元两侧的第一偏振片12和第二偏振片1。可以在液晶单元和每个偏振片之间提供滤色器。在使用以上液晶显示装置10作为透射型液晶显示装置的情况下，可在背板上(第一偏振片12之下)提供采用冷或热阴极荧光管或采用发光二极管，场致发射元件或电致元件作为光源的背光。在图1中，标记号2和13分别表示第二偏振片和第一偏振片的吸收轴方向，而标记号6和9分别表示上部和下部基板的取向校准方向。

第一偏振片12和第二偏振片1各自具有两片保护膜层合以使起偏器被夹在中间的构造。层合在第一偏振片的液晶单元侧的保护膜是本发明的第一延迟膜，而层合在第二偏振片的液晶单元侧的保护膜是本发明的第二延迟膜。第一延迟膜的最大线性热膨胀系数表示为EC1max而第二延迟膜的最大线性热膨胀系数表示为EC2max，EC1max和EC2max满足上述式(1)的要求。

如上所述，优选地本发明液晶显示装置10包括透明保护膜、起偏器和本发明的酰化纤维素膜(延迟膜)，它们从装置的外侧(离液晶单元更远的一侧)按该顺序层合。液晶显示装置10包括任意的图像直观型(image directview type)、图像投影型和光调制(light modulation)型液晶显示装置。本发明中使用了3-或2-末端半导体装置如TFT和MIM的主动矩阵液晶显示装置是有效的。理所当然，以所谓时间分隔驱动(time-division driving)进行驱动的STN型为代表的被动矩阵液晶显示装置也是有效的。

(VA模式)

在本发明中，优选VA模式液晶单元。

在VA模式中，在上部和下部基板之间，插入具有负的介电各向异性、Δn＝0.0813且Δε＝约-4.6的液晶并通过磨擦为指向矢进行取向(表现为液晶分子的取向方向)，即，相对于基板面的所谓倾角约89°。图1中的液晶层7的厚度d为3.5μm。白色显示的亮度会依据厚度d和折射率各向异性Δn的乘积Δnd而变化。为获得最大亮度，将液晶层的厚度设定为0.2μm-0.5μm。

液晶单元的第二偏振片1的吸收轴2与第一偏振片12的吸收轴13之间接近于直角。在液晶单元中上部电极基板5和下部电极基板8的各自的取向膜的内侧，形成透明电极(未显示)。在没有在电极上施加驱动电压的未驱动状态时，液晶层7的液晶分子与基板面几乎垂直取向，因此，经液晶面板透射的光的偏振态几乎不被改变。即，在液晶显示装置的未驱动状态下可实现理想的黑色显示。另一方面，在驱动状态下，液晶分子的倾斜几乎平行于电极基板面，而通过该倾斜的液晶分子将经过液晶面板的光变成偏振态。换句话说，在液晶显示装置的驱动状态下获得了白色显示。

在这个实施方式中，因为在上部和下部基板间施加了电场，所以采用具有负的介电各向异性使得液晶分子响应垂直于电场方向的液晶材料。当在一个电极基板上提供电极且在平行于基板面的横向上施加电场的情况下，则采用具有正的介电各向异性的液晶材料。

在VA模式液晶显示装置中，几乎不加入常用于TN模式液晶显示装置中的手性材料，这是因为存在动态响应特性劣化的风险。但是，有时添加这种材料以降低取向缺陷。

VA模式的性质特征在于高响应和高对比度。但是，尽管在前面仍有高对比度，对比度在倾斜方向上劣化。黑色显示时的液晶分子取向垂直于基板面，当从前面观察时，由于在液晶分子中几乎没有双折射并反过来即低透射，获得高对比度。然而，当从倾斜方向上观察时，引起了液晶分子的双折射。此外，尽管在前面的上部和下部偏振片的吸收轴之间的交叉角度是90°直角，但从倾斜方向看该角度超过了90°。由于这两个因素，在倾斜方向上发生漏光从而对比度降低。为解决这个问题，提供了光学补偿片。

还有，尽管液晶分子是在白色显示时倾斜，从倾斜方向上观察时液晶分子的双折射在倾斜方向和反方向之间很不一致而造成了亮度或色调上的不同。为解决这个问题，液晶显示装置被构造成具有驱动单象素进入多个区域的所谓多域的结构。

[多域]

在VA模式中，例如，在施加电场时，液晶分子在分别包括大量不同域的象素中倾斜。从而，平均化视角特性变得可能。通过在电极上形成裂缝(split)或投影以改变电场方向或偏置电场密度从而实现在单个象素中取向的分区(division)。分区数量的增加可成功地形成视角的全方位均一性，其中四分区或八分区或更多即足以实现几乎均一的视角。尤其，优选八分区因为偏振片的吸收角可设定成任意角度。

在分区取向的域边界上液晶分子可能具有更低响应，这引起需要保持黑色显示的正常黑色显示的亮度降低问题。在液晶材料中添加手性试剂将有效地使域边界最小化。

实施例

接下来，将参考以下实施例更为具体地描述本发明。以下实施例所采用的材料、数量、比例、处理、步骤等都可在不偏离发明范围的情况下任选地变化。即，应当理解的是本发明的范围不受以下实施例的限制。

[参考实施例1]

<延迟膜A的制备>

将以下酰化纤维素溶液A组合物装入混合罐中，并通过搅拌溶解各种成分以制备酰化纤维素溶液A。

酰化纤维素溶液A组合物

丁酰化度为1.66和乙酰化度为1.00的酰化纤维素    100重量％

磷酸三苯酯(增塑剂)                            2重量％

二苯基磷酸二苯酯(增塑剂)                      1重量％

二氯甲烷(第一溶剂)                            300重量％

甲醇(第二溶剂)                                54重量％

1-丁醇                                        11重量％

延迟产生剂A(参见下文)                         4重量％

延迟产生剂A

(延迟膜A的制备)

利用带式流延机流延酰化纤维素溶液A。从带上剥离制得的料片并用拉幅机在120℃的温度下按拉伸比30％进行横向拉伸。其后，取下夹子将制得的膜在110℃下干燥40分钟以制备延迟膜A。由此获得的拉伸酰化纤维素膜的残留溶剂含量为0.2质量％，膜厚度为73μm，Re(548)为48nm且Rth(548)为122nm。

[参考实施例2]

<延迟膜B的制备>

将以下组合物装入混合罐中，并通过搅拌溶解各种成分以制备酰化纤维素溶液B。

酰化纤维素溶液B组合物

丙酰化度为0.8和乙酰化度为1.9的酰化纤维素    100.0质量份

磷酸三苯酯(增塑剂)                          9.0质量份

乙基邻苯二酰磷酸酯(增塑剂)                3.5质量份

紫外吸收剂(A)(参见下文)                   1.0质量份

紫外吸收剂(B)(参见下文)                   1.0质量份

二氯甲烷(第一溶剂)                        362.0质量份

乙醇(第二溶剂)                            100.0质量份

紫外吸收剂(A)：

紫外吸收剂(B)：

(延迟膜B的制备)

利用带式流延机流延上述酰化纤维素溶液B。当残留溶剂含量在31％时，将膜从带上剥离并用拉幅机在150℃的温度环境下按拉伸比50％进行横向拉伸。由此获得的膜的膜厚度为81μm，Re(548)为47nm 且Rth(548)为124nm。

[参考实施例3]

<延迟膜C的制备>

将以下组合物装入混合罐中，并通过搅拌溶解各种成分以制备酰化纤维素溶液C。

酰化纤维素溶液C组合物

丙酰化度为0.8和乙酰化度为1.6的酰化纤维素    100.0质量份

添加剂B(参见下文)                           5.0质量份

添加剂C(参见下文)                           2.9质量份

添加剂D(参见下文)            1.5质量份

紫外吸收剂(A)                1.0质量份

紫外吸收剂(B)                1.0质量份

二氯甲烷(第一溶剂)           362.0质量份

乙醇(第二溶剂)               100.0质量份

添加剂B：

添加剂C：

添加剂D：

(延迟膜C的制备)

利用带式流延机流延上述酰化纤维素溶液C。当残留溶剂含量在40％时，将膜从带上剥离并用拉幅机在150℃的温度环境下按拉伸比40％进行横向拉伸。由此获得的膜的膜厚度为43μm，Re(548)为43nm且Rth(548)为115nm。

[参考实施例4]

<延迟膜D的制备>

(酰化纤维素溶液21的制备)

将以下组合物装入混合罐中，并通过搅拌溶解各种成分以制备酰化纤维素溶液21。

酰化纤维素溶液21组合物

聚合度为390和乙酰化度为2.93的酰化纤维素    100.0质量份

磷酸三苯酯(增塑剂)            4.0质量份

磷酸二苯酯(增塑剂)            2.0质量份

二氯甲烷(第一溶剂)            402.0质量份

乙醇(第二溶剂)                60.0质量份

(消光剂溶液22的制备)

将以下组合物装入混合罐中，并通过搅拌溶解各种成分以制备消光剂溶液22。

平均粒度为20nm的二氧化硅颗粒(AEROSIL R972，

Nippon Aerosil Co.，Ltd.制造)    2.0质量份

二氯甲烷(第一溶剂)               76.3质量份

甲醇(第二溶剂)                   11.4质量份

酰化纤维素溶液21                 10.3质量份

(延迟产生剂溶液23的制备)

将以下组合物装入混合罐中，并在加热下通过搅拌溶解各种成分以制备延迟产生剂溶液23。

延迟产生剂溶液23组合物

延迟产生剂B(参见下文)            11.0质量份

延迟产生剂C(参见下文)            9.0质量份

二氯甲烷(第一溶剂)               61.7质量份

甲醇(第二溶剂)                   5.5质量份

酰化纤维素溶液21                 12.8质量份

延迟产生剂B

延迟产生剂C

(延迟膜D的制备)

将90.6质量份的上述酰化纤维素溶液21和8.1质量份的延迟产生剂溶液23分别过滤，然后采用管路混合器混合在一起。此外，加入1.3质量份的上述消光剂溶液22，并通过管路混合器混合。采用带式流延机流延制得的混合物。在120℃干燥直至残留溶剂含量保持在50％，剥离膜然后通过拉幅机在150℃的温度环境下按拉伸比15％进行横向拉伸。然后在150℃保持30秒。在开始拉伸时，残留溶剂含量为25％。然后，取下夹子将膜在130℃下干燥20分钟以获得延迟膜D。获得的膜的膜厚度为55μm，Re(548)为100nm和Rth(548)为122nm。

[参考实施例5]

<延迟膜E的制备>

(酰化纤维素原溶液(CAL-1)的制备)

将以下组合物装入混合罐中，并通过搅拌溶解各种成分以制备酰化纤维素原溶液(CAL-1)。

酰化纤维素原溶液(CAL-1)组合物

乙酰化度为2.83的酰化纤维素                100.0质量份

磷酸三苯酯(增塑剂)                        7.0质量份

磷酸二苯酯(增塑剂)                        3.5质量份

二氯甲烷(第一溶剂)                        425.0质量份

甲醇(第二溶剂)                            37.0质量份

(消光剂溶液(Ma-1)的制备)

将以下组合物装入混合罐中，并通过搅拌溶解各种成分以制备消光剂溶液(Ma-1)。

平均粒度为20nm的二氧化硅颗粒(AEROSIL R972，

Nippon Aerosil Co.，Ltd.制造)                2.0质量份

二氯甲烷(第一溶剂)                           80.6质量份

甲醇(第二溶剂)                               7.0质量份

酰化纤维素原料溶液(CAL-1)                    10.3质量份

(延迟产生剂溶液(Re-1)的制备)

将以下组合物装入混合罐中，并通过搅拌溶解各种成分以制备延迟产生剂溶液(Re-1)。

延迟产生剂溶液(Re-1)组合物

延迟产生剂D(参见下文)                        20.0质量份

二氯甲烷(第一溶剂)                           61.7质量份

甲醇(第二溶剂)                               5.4质量份

酰化纤维素原溶液(CAL-1)                      12.8质量份

延迟产生剂D：

(延迟膜E的制备)

将93.7质量份的上述酰化纤维素原溶液(CAL-1)和1.3质量份的消光剂溶液(Ma-1)和5.0质量份的延迟产生剂溶液(Re-1)分别过滤，然后混合在一起。采用带式流延机流延制得的混合物。当残留溶剂含量保持在75％时，将得到的膜从带上剥离然后通过拉幅机在130℃的温度环境下以35％/min的拉伸速率按拉伸比25％进行横向拉伸。由此，制备得到延迟膜E。在开始拉伸时，残留溶剂含量为60质量％。获得的膜的膜厚度为80μm，Re(548)为55nm和Rth(548)为197nm。

[参考实施例6]

<延迟膜F的制备>

按照参考实施例2的步骤，但将制备参考实施例2延迟膜B中的拉伸比改为46％。由此，制备得到延迟膜F。获得的膜的膜厚度为42μm，Re(548)为47nm和Rth(548)为117nm。

[参考实施例7]

<延迟膜G的制备>

在170℃下将Arton膜(JSR Corporation制备)在宽度方向上拉伸10％并在长度方向上拉伸10％以获得延迟膜G。获得的膜的膜厚度为85μm，Re(548)为115nm和Rth(548)为132nm。

(热膨胀比的测量)

采用TMA2940(TA Instrument制造)在0.04N的负荷下按3℃/min的速率将温度从30℃提高至80℃时，以每1℃的尺寸变化来测量膜的热膨胀系数。

结果如表1所示。

[参考实施例8]

<延迟膜A的皂化>

(膜的碱处理)

将以上制备的延迟膜A在2.3mol/L氢氧化钠水溶液中55℃浸没3分钟。然后室温下在水洗涤浴中洗涤膜并在30℃以0.05mol/L硫酸中和。在室温下在水洗涤浴中再次洗涤膜然后在100℃通过热风干燥。由此，延迟膜A的表面被皂化。

(延迟膜B-F的皂化)

将延迟膜B-F如延迟膜A进行表面皂化。

[参考实施例9]

(延迟膜G的表面处理)

采用KASUGA ELECTRIC WORKS Ltd.制造的电晕放电机经由12Wmin/m的电晕放电使延迟膜G表面亲水。

[参考实施例10]

<偏振片的组装>

(偏振片保护膜的皂化)

将商业可购的酰化纤维素膜(FUJITAC TD80，Fuji Photo Film Co.，Ltd.制造)在1.5mol/L氢氧化钠水溶液中55℃浸没1分钟。然后室温下在水洗涤浴中洗涤膜并在30℃以0.05mol/L硫酸中和。在室温下在水洗涤浴中再次洗涤膜然后在100℃通过热风干燥。

(起偏器的组装)

将碘吸收到拉伸聚乙烯醇膜上以制备起偏器。用聚乙烯醇基粘合剂将参考实施例6制备的延迟膜A和参考实施例7皂化的酰化纤维素膜粘合到起偏器的两侧以获得偏振片(A)。使偏振片的透射轴和延迟膜A的慢轴相互平行。

[参考实施例11]

(偏振片B-G的组装)

按照参考实施例7处理延迟膜B-G以分别获得偏振片B-G。

[实施例1-5和对照实施例1和2]

[液晶显示装置的组装]

对照实施例1的液晶显示装置按照如下进行组装：采用VA模式液晶单元，通过压敏粘合剂，分别在观察者侧和背光侧粘合偏振片A作为图1的第二偏振片使得作为第二延迟膜的延迟膜A位于液晶侧以及粘合偏振片D作为第一偏振片使得作为第一延迟膜的延迟膜D位于液晶侧。观察者侧的偏振片的透射轴垂直而背光侧的偏振片的透射轴水平以获得正交尼科耳构造。因此，组装成对照实施例1的液晶装置1。

此外，按表1所列改变第一偏振片和第二偏振片以组装本发明(实施例1-5)液晶显示装置2-6和对照实施例的液晶显示装置7。

(在持续启亮中不均匀的评估)

如上组装的液晶显示装置1-7被持续启亮1000小时。然后，以肉眼评估伴随漏光而在显示中出现的显示不均匀。根据以下标准进行评估。A：无可见的不均匀。B：不均匀面积与整个屏幕面积之比＜20％。C：不均匀面积与整个屏幕面积之比≥20％。结果总结于表1中。

表1

液晶显示装置

第一延迟膜

第二延迟膜

EC1max(×10-6/℃)

EC2max(×10-6/℃)

EC2max-EC1max

持续启亮后的不均匀

备注

LCD 1

D

A

49

104

55

C

对照

LCD 2

D

B

49

90

41

B

本发明

LCD 3

E

B

63

90

27

A

本发明

LCD 4

E

C

63

75

12

A

本发明

LCD 5

F

B

85

90

5

B

本发明

LCD 6

G

B

72

90

18

A

本发明

LCD 7

C

C

75

75

0

C

对照

A：无可见的不均匀。

B：不均匀面积与整个屏幕面积之比＜20％。

C：不均匀面积与整个屏幕面积之比≥20％。

表1所给的结果表明满足本发明要求的液晶显示装置2-6优于对照实施例的液晶显示装置1和液晶显示装置7，因为持续启亮后在显示中表现出很小的不均匀。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，包括：

背光；

液晶单元；

第一偏振片，提供在所述液晶单元和所述背光之间；

第二偏振片，相对于所述液晶单元，提供在所述第一偏振片的对侧；

第一延迟膜，提供在所述第一偏振片和所述液晶单元之间；和

第二延迟膜，提供在所述第二偏振片和所述液晶单元之间；

其中满足下式(1)的关系：

1×10^-6/℃≤EC2max-EC1max≤50×10^-6/℃(1)

其中，EC1max表示所述第一延迟膜的最大线性热膨胀系数，EC2max表示所述第二延迟膜的最大线性热膨胀系数。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中第一偏振片的透射轴与第一延迟膜的慢轴基本平行，而第二偏振片的透射轴与第二延迟膜的慢轴基本平行，术语“基本平行”用于表示两轴之间的角度为-10°或更大但不大于+10°。

3.如1或2所述的液晶显示装置，其中所述第一延迟膜和所述第二延迟膜中的至少一个被用作偏振片的保护膜。

4.如1或2所述的液晶显示装置，其中所述第一延迟膜和所述第二延迟膜中的至少一个是酰化纤维素膜。

5.如1或2所述的液晶显示装置，其中所述第一延迟膜和所述第二延迟膜中的至少一个是在宽度方向上拉伸的酰化纤维素膜。

6.如1或2所述的液晶显示装置，其中所述液晶单元是垂直取向模式的液晶单元。

7.如1或2所述的液晶显示装置，其中满足下式(1)’的关系：

2×10^-6/℃≤EC2max-EC1max≤40×10^-6/℃(1)’

其中EC1max表示第一延迟膜的最大线性热膨胀系数，而EC2max表示第二延迟膜的最大线性热膨胀系数。

8.如1或2所述的液晶显示装置，其中满足下式(1)”的关系：

3×10^-6/℃≤EC2max-EC1max≤30×10^-6/℃(1)”

其中EC1max表示第一延迟膜的最大线性热膨胀系数，而EC2max表示第二延迟膜的最大线性热膨胀系数。

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