CN102955286B - 液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了不会出现热不均衡且适宜用于例如笔记本电脑的液晶显示器。

Description

液晶显示器

技术领域

本发明涉及液晶显示器显示特性的改善，特别是适用于用于个人使用的设备例如笔记本电脑的液晶显示器。

背景技术

近年来，液晶显示器越来越多地应用于电视机中，这导致了对于更大更薄液晶显示屏的高需求。这也导致了具有更大更薄液晶显示屏的设备或用于其的组件的许多提议。

例如，JP-A2010-217844公开了一种液晶显示器，其包括按顺序排列的以下组件：第一偏振片，其包括由聚乙烯醇树脂构成的第一偏振膜和丙烯酸树脂膜；液晶板；和第二偏振片，其包括由聚乙烯醇树脂构成的第二偏振膜和拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。JP-A2005-49698也公开了偏振片，其包括由厚度为8-18μm并经硼酸固化的含碘聚乙烯醇膜构成的偏振器，所述偏振片在正交尼科尔棱镜下对410nm的波长显示出0.001-0.1%的透光率。JP-A2003-25473还公开了光学组件，其包括厚度为150μm或更小的光学膜和厚度为40μm或更大的粘性保护膜。

液晶显示器也用于笔记本电脑(下文称为笔记本电脑)。与电视机不同，笔记本电脑不会被多个观察者观看，不需要增大笔记本电脑的尺寸。此外，与电视机相比，液晶显示器和使用者之间的距离更短。

尽管大屏幕电视机的显示所要求的特征不同于以上所述笔记本电脑显示器所要求的那些，但以前没有进行区别，仍连续进行了多项研究以减小厚度。

发明内容

因为个人使用的设备如笔记本电脑中所用的显示器不会被多个观察者观看，这种显示器的必要需求是减小厚度和节约电力，而不是增大尺寸。使用背光有利于显示器尺寸的减小，所述背光包括设置在所述液晶单元背面的边缘或角落的光源。但是，设置在所述液晶单元背面的边缘或角落的光源所散发的热量形成了面内温度梯度；背光侧偏振片在光源附近具有高温部分，而低温部分远离光源。这导致了包含在背光侧偏振片内的保护膜、偏振膜和延迟膜的部分收缩、膨胀和热不均衡。

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供不会出现热不均衡并适合用于个人使用设备如笔记本电脑的液晶显示器。

上述问题已通过以下所述方案成功地解决。

(1)液晶显示器，其包括：

液晶单元；

背光，其包括设置在所述液晶单元背面的边缘和角落任一处的光源；和

层合偏振片，其包括从所述背光侧按顺序排列的保护膜、偏振膜和延迟膜，其中

由所述偏振片的长边和短边任一边与所述偏振膜的吸收轴所限定的角度是45°，

所述延迟膜具有与所述偏振膜的吸收轴平行或正交的面内慢轴，

所述保护膜的厚度为10-60μm，拉伸模量为3.0-8.0GPa，

所述偏振膜的厚度是所述保护膜的厚度的10-50%，

所述延迟膜包含环烯烃树脂且其厚度是所述保护膜的厚度的30-100%，且

所述偏振片在所述偏振膜的吸收轴方向上的尺寸变化率δMD和所述偏振片在与所述偏振膜的吸收轴正交的方向上的尺寸变化率δTD满足下式：

M=|δTD/δMD|≥2.0,

其中M表示整个偏振片上尺寸变化率的比值，δMD(％)表示在60℃下干燥100小时之后的偏振片长度相对于偏振片在25℃和60%RH下的吸收轴方向上的起始长度的变化百分比，而δTD(%)表示在60℃下干燥100小时之后的偏振片长度相对于在25℃和60%RH下在与吸收轴正交的方向上偏振片的起始长度的变化百分比。

(2)如(1)所述的液晶显示器，其中

所述延迟膜是光学双轴延迟膜。

(3)如(1)或(2)所述的液晶显示器，其中所述保护膜的厚度(单位：μm)和拉伸模量(单位：GPa)的乘积不小于140。

(4)如(1)-(3)任一项所述的液晶显示器，其还包括：

设置在所述液晶单元的观察侧的观察侧偏振膜，其中所述延迟膜设置在所述液晶单元和所述观察侧偏振膜之间；所述保护膜设置在所述观察侧偏振膜的观察侧表面上。

(5)如(1)-(4)任一项所述的液晶显示器，其还包括：

设置在所述保护膜的背光侧的亮度增强膜和棱镜片的任一种。

(6)如(1)-(5)任一项所述的液晶显示器，其中所述液晶单元是TN模式液晶单元。

(7)如(1)-(6)任一项所述的液晶显示器，其中所述液晶单元的尺寸在3-24英寸的范围内。

(8)如(1)-(7)任一项所述的液晶显示器，其中所述液晶显示器是笔记本电脑的显示器。

本发明的一方面提供了不会出现热不均衡并适合用于个人使用设备如笔记本电脑的液晶显示器。

附图说明

图1是显示本发明的实施方案的液晶显示器的横截面示意图。

图2是垂直取向(VA)模式的保护膜、偏振膜和延迟膜的收缩和膨胀的示意图。

图3是扭曲向列(TN)模式的保护膜、偏振膜和延迟膜的收缩和膨胀的示意图。

具体实施方案

下文将详细描述本发明。应注意的是，在本发明的说明书中，任何数值表达形式“…至…”是用于表示分别包括“至”之前和之后所给出的数值下限和上限的范围。

在说明书中，Re(λ)和Rth(λ)分别是在波长λ下的面内延迟(nm)和沿厚度方向的延迟(nm)。采用KOBRA21ADH或WR(OjiScientificInstruments制造)在膜的法线方向上对膜施加波长为λnm的光以测量Re(λ)。可按照程序根据波长选择性过滤器的手动交换或根据测量值的交换来进行测量波长的选择。

当以单轴或双轴折射率椭球来表示待测膜时，按如下计算膜的Rth(λ)。

通过KOBRA21ADH或WR根据6个Re(λ)值、假定的平均折射率值，以及输入的膜厚度值计算Rth(λ)，其中Re(λ)值是以面内慢轴(通过KOBRA21ADH确定)作为倾斜轴(旋转轴；若膜在面内没有慢轴则取任意的面内方向)，以波长为λnm的入射光，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。

如上所述，当待分析的模具有以法线方向上的面内慢轴作为旋转轴，在某一倾斜角度延迟值为零的方向，则在比获得零延迟的倾斜角更大的倾斜角的延迟值会变为负值，然后通过KOBRA21ADH或WR计算膜的Rth(λ)。

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，基于以上所获数据、平均折射率估计值和输入的膜厚度值根据下式(A)和(B)计算Rth。

(A)

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

Re(θ)表示在从法线方向倾斜角度θ的方向上的延迟值；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。而“d”是膜厚度。

(B)：Rth={(nx+ny)/2-nz}×d

在该式中，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的方向上的折射率。而“d”是膜厚度。

如果不是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)。

膜的Re(λ)是以慢轴(通过KOBRA21ADH或WR确定)作为面内倾斜轴(旋转轴)，在相对于样品膜的法线方向从-50°至+50°以10°为间隔旋转，以波长为λnm的光施加于倾斜方向上，在所有11个点上所测得的；通过KOBRA21ADH或WR根据所测得的延迟值、假定平均折射率值和输入的膜厚度值计算Rth(λ)。

在上述测量中，平均折射率的假定值可以从PolymerHandbook(JohnWiley&Sons，Inc.)或各种光学膜目录中所列的值得到。可采用阿贝(Abbe)折射仪测量平均折射率未知的膜的折射率。一些主要光学膜的平均折射率如下：

纤维素酰化物(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)。通过输入这些平均折射率的假定值和膜厚度，KOBRA21ADH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)。

在本说明书中，术语“平行”或“正交”表示指定角度落入偏离精确角度小于±10°的范围内。该范围优选偏离精确角度小于±5°，更优选小于±2°。此外，“慢轴”表示折射率最大的方向。

在本说明书中，术语“机器方向”(MD方向)代表拉伸偏振膜的方向，称为吸收轴方向，而横向(TD方向)代表与MD方向正交的方向。

本发明涉及液晶显示器，其包括液晶单元；背光，其包括设置在所述液晶单元背面的边缘或角落的光源；和层合偏振片，其包括从所述背光侧顺序排列的保护膜、偏振膜和延迟膜，

其中由所述偏振片的长边和短边任一边与所述偏振膜的吸收轴所限定的角度是45°，所述延迟膜具有与所述偏振膜的吸收轴平行或正交的面内慢轴，

所述保护膜的厚度为10-60μm，拉伸模量为3.0-8.0GPa，

所述偏振膜的厚度是所述保护膜的厚度的10-50%，

所述延迟膜主要由环烯烃树脂构成且其厚度是所述保护膜厚度的30-100%，且

所述偏振片在所述偏振膜的吸收轴方向上的尺寸变化率δMD和所述偏振片在与所述偏振膜的吸收轴正交的方向上的尺寸变化率δTD满足下式：

M=|δTD/δMD|≥2.0,

其中M表示整个偏振片上尺寸变化率的比值，δMD(％)表示在60℃下干燥100小时之后的偏振片长度相对于偏振片在25℃和60%RH下的吸收轴方向上的起始长度的变化百分比，而δTD(%)表示在60℃下干燥100小时之后的偏振片长度相对于在25℃和60%RH下在与吸收轴正交的方向上偏振片的起始长度的变化百分比。

在本发明中，所述背光包括设置在所述液晶单元背面的边缘或角落的光源，这具有减小液晶显示器尺寸的优势。液晶显示器适合用于个人使用的设备，特别适合用于笔记本电脑。尽管包括设置在所述液晶单元背面的边缘或角落的光源的背光具有减小液晶显示器尺寸的优势，但是使用这种背光会由于设置在液晶显示器侧边的光源所散发的热量而形成面内温度梯度；背光侧偏振片在光源附近具有高温部分，而低温部分远离光源。施加于偏振片的热量导致偏振片的偏振膜的各向异性收缩(通常，拉伸聚乙烯醇膜用碘染色)，偏振膜的收缩力在延迟膜上产生了面内应力。特别地，由环烯烃树脂构成的延迟膜受热膨胀，并因此具有与偏振膜热收缩相反的行为，造成了延迟膜的扭曲和应力的增加。

然而，根据在小偏振片上对比VA模式液晶和TN模式液晶，热不均衡几乎不会出现在VA模式液晶中而是出现在TN模式液晶中。这是由以下原因造成的。

在图2所示的液晶单元中，在图中在下边缘设置光源，由于湿气释放，偏振膜在与吸收轴正交的方向上显示出最大的收缩。延迟膜和保护膜在光源方向上膨胀或收缩，受其在面内温度分布的影响膨胀和收缩是不均匀的。

在这种情况中，偏振膜的收缩方向大体上与延迟膜和保护膜的膨胀或收缩方向正交，延迟膜的面内慢轴的角度不受应力的影响，所述应力作用于在其靠近光源的部分并入偏振片的延迟膜上，并与面内慢轴正交或平行，因此热不均衡不太可能出现。

而且，小偏振片(液晶板)显示出小的尺寸变化(差异的绝对值)；因此，延迟膜受到来自粘合剂的小应力，这是热不均衡不太可能出现的原因之一。

参照图3，在TN模式液晶单元中，图中光源设置在下边缘，由于湿气释放，偏振膜在与吸收轴正交的方向上显示出最大收缩，延迟膜和保护膜在光源方向上膨胀或收缩，受它们面内温度分布的影响膨胀或收缩是不均匀的。

在这种情况中，偏振膜收缩的方向与延迟膜和保护膜膨胀或收缩的方向交叉成约45°，延迟膜面内慢轴的角度受到应力的影响，所述应力作用于在其靠近光源的部分并入偏振片的延迟膜上，并且不与面内慢轴正交或平行，导致容易出现热不均衡。

为克服TN模式液晶单元形成的应力问题的可能措施之一是消除偏振膜的热收缩；但是，该措施在技术上存在困难。

本发明人进行了广泛研究，注意到偏振膜的热收缩具有各向异性并发现偏振片收缩的减轻仅在偏振片最初显示出小的热收缩(偏振膜的拉伸方向，即吸收轴方向)的方向上，这使得应力大体上与延迟膜的面内慢轴正交或平行，作用于在其靠近光源的部分并入偏振片的延迟膜上，使得热不均衡不太可能出现，因为延迟膜的面内慢轴的角度大体上不受应力作用的影响。

本发明中，偏振片的吸收轴方向不同于与吸收轴方向正交的方向，仅在与暴露于高温环境的偏振片的各向异性热收缩的吸收轴方向平行的方向上的收缩减轻了，这使得应力作用于在大体与吸收轴正交的方向上并入偏振片的延迟膜上，并使得热不均衡被有效地减少，因为延迟膜的面内慢轴的角度大体上不受应力作用的影响。

在本发明中，由环烯烃树脂构成的延迟膜设置在偏振膜和液晶单元之间从而形成背光侧偏振片，厚度和拉伸模量在预定范围内的膜用作设置在偏振膜背光侧上的保护膜，依据为偏振膜提供的保护膜的厚度将延迟膜和背光侧偏振膜的厚度调整至预定范围内，将偏振片在机器方向(MD)和横向(TD)上的尺寸变化率调整至满足预定关系，由此减轻延迟膜、背光侧偏振膜和保护膜的收缩和膨胀，所述收缩和膨胀是由于来自设置在液晶显示器的边缘或角落的光源的热量所造成的。因此可减轻由于使用包括设置在液晶显示器边缘或角落的背光的光源所造成的热不均衡，并因此而减轻显示不均衡(特别地，在黑色显示部分的显示不均衡)。在本发明中，使用包括设置在液晶显示器边缘或角落的背光的光源可减轻液晶显示器的重量和厚度，廉价的聚合膜，例如双轴拉伸膜可用作延迟膜。因此，本发明的液晶显示器适合用于需要低价销售的个人使用设备例如笔记本电脑。

图1是本发明实施方案的液晶显示器的横截面示意图。图中，各层的相对厚度不一定反映实际液晶显示器的各层的相对厚度。

图1所示的液晶显示器，其包括背光BL，背光BL包括设置在液晶显示器边缘的光源；和按顺序排列在背光侧的保护膜24、偏振膜18、延迟膜20和液晶单元LC的层合体。液晶显示器，其包括设置在液晶单元LC观察侧(前侧)的观察侧偏振膜16，观察侧偏振膜16可与另一延迟膜20和保护膜22整合至偏振片PL1中。延迟膜20、偏振膜18、和保护膜24定义成背光侧偏振片PL2。

液晶单元LC包括一对基板12和14和设置在两者之间的由向列型液晶材料构成的液晶层10。摩擦取向膜(未示出)设置在基板12和14之间，以便摩擦取向膜将摩擦方向上的向列型液晶排列成扭曲取向。基板12和14具有设有电极层(未示出)的内表面，施加电压使得待释放的向列型液晶的扭曲取向变成垂直于基板表面的取向。液晶单元LC可进一步包括任何其他组件例如彩色滤光器。在本发明中，液晶单元LC优选TN模式液晶单元。

因为本发明的液晶显示器适合用于个人使用设备，其液晶单元具有优选在3-24英寸范围内的尺寸，更优选5-20英寸，进一步优选7-17英寸。本文中表示液晶单元尺寸的术语“英寸”是指液晶单元的对角线尺寸。液晶单元屏幕的高度和宽度依据圆点的数量而变化。

在TN模式液晶单元LC的情况下，偏振膜16和18设置成具有相互正交的透射轴，透射轴相对于显示器表面的水平方向(也称为0°方向)分别倾斜45°和135°。在一个实施方案中，偏振膜16的透射轴与基板12的摩擦轴平行，而偏振膜18的透射轴与基板14的摩擦轴平行。

偏振膜18的厚度优选是保护膜24厚度的10-50%，更优选20-50%，进一步优选25-50%。

在某些情况中，厚度小于保护膜24厚度10%的偏振膜18不能防止延迟膜的慢轴的角度变化，而厚度大于保护膜24厚度50%的偏振膜18不能减轻偏振膜的收缩。

延迟膜20设置在偏振膜18和液晶单元LC之间，其主要由环烯烃树脂构成，为液晶单元LC进行光学补偿以减小屏幕侧向上的黑光亮度，从而改善侧向上的视角特性。为此功能，延迟膜20的面内慢轴优选平行或正交于对基板12和14的内表面进行摩擦的方向，更优选平行于对基板12和14的内表面进行摩擦的方向。

延迟膜20的厚度优选是保护膜24厚度的30-100%，更优选50-100%，进一步优选50-80%。

在某些情况中，厚度小于保护膜24厚度30%的延迟膜20不能将延迟膜的光学特性调整至预定范围内，而厚度大于保护膜厚度100%的延迟膜20不能减轻延迟膜的慢轴的角度变化。

延迟膜20的相位差优选是Re(550)=1-80nm和Rth(550)=100-180nm，更优选Re(550)=5-60nm和Rth(550)=110-160nm。

延迟膜20优选由环烯烃树脂作为主要组分而构成，因为该树脂由环境湿气造成的物理特性变化很小。更优选主要由环烯烃树脂构成的光学双轴膜，由于其对TN模式液晶单元视角的优异补偿。进一步优选在厚度方向上的折射率小于面内折射率的负双轴膜。

本文的术语“光学双轴”表示双折射晶体n在某一方向上具有两条光学轴，在该方向上光学各向异性双折射晶体的折射率恒定，非偏振光进入光学各向异性双折射晶体不会造成双折射，非普通光线与普通光线一致(或显示出在两者间的偏差最小)。

特别地，双折射晶体显示出光学双轴特性，除了下述情况：面内相位差Re(之后所述)不是0或在厚度方向上面内相位差Re和相位差Rth符合Re=2Rth的关系。

延迟膜20也优选设置在偏振膜16和液晶单元LC之间。延迟膜20的细节如下所述。

保护膜24设置在偏振膜18的后表面(背光侧)上，保护膜22设置在偏振膜16的观察侧表面上。

多种聚合物膜可用作保护膜24而没有限制。保护膜24可以是作为延迟膜20的主要由环烯烃树脂构成的膜或广泛用作偏振片的保护膜的纤维素酰化物膜或丙烯酸聚合物膜。

保护膜24的厚度是10-60μm，优选20-45μm，更优选25-40μm。

在某些情况下，厚度小于10μm不能减轻偏振膜的收缩，而厚度大于60μm不能减小延迟膜的慢轴的角度变化。

保护膜24的拉伸模量是3.0-8.0GPa，优选4.0-8.0GPa，更优选5.0-7.0GPa。

某些情况中拉伸模量小于3.0GPa不能减轻偏振膜的收缩，而拉伸模量大于8.0Gpa不能形成实际的聚合物膜。

特别地，当保护膜的厚度(单位：μm)和拉伸模量(单位：GPa)处于上述优选范围内的情况时，这些值的乘积优选不小于140，更优选不小于170，最优选不小于200。

保护膜22可以是保护膜24中的聚合物膜或是至少包括硬涂层和其上形成的低折射率层的多层膜。保护膜22可以由与用作保护膜24的聚合物膜相同或不同的聚合物膜组成。保护膜22和24的细节如下所述。

在本发明中，假定偏振片在偏振膜18的吸收轴方向上的尺寸变化率是δMD，在与吸收轴正交的方向上的尺寸变化率是δTD，满足式M=|δTD/δMD|≥2.0。M优选2.5或更高，更优选3.5或更高。

M小于2.0，延迟膜上形成的应力不能指向与吸收轴正交的方向上，慢轴的角度变化。由此，在某些情况下不能有效减轻热不均衡。

在式中，M表示整个偏振片的尺寸变化率，换句话说，尺寸变化率的各向异性；δMD(%)表示在60℃干燥100小时之后偏振片长度相对于在25℃和60%RH下吸收轴方向上偏振片的起始长度的百分比变化；而δTD(%)表示在60℃下干燥100小时之后的偏振片长度相对于在25℃和60%RH下在与吸收轴正交的方向上偏振片的起始长度的变化百分比。偏振片的尺寸变化率在下文有详细描述。

背光BL具有设置在液晶显示器的边缘的光源，至少包括光源30和导光板31，导光板31将光源30发射的光转成平面光束以进入液晶单元CL，用于调整光线的方向性，光源30设置在导光板31的边缘(外边缘)。

在本发明中，光源可以是线性设置在液晶显示器边缘的冷阴极荧光灯(CCFL)或由设置在其边缘的几个发光二级管(LED)所组成。仅设置在边缘之间的四个角落的LED可提供相同的有益效果。

对背光BL中使用的光源和其他组件没有特别限制。除了导光板31，背光BL可以包括可调整光的方向性的组件，例如棱镜片和扩散膜，这些组件设置面对保护膜24的背光侧，换句话说，设置在保护膜24和导光板31之间。

本发明中使用的组件如下所述。

1.延迟膜

在本发明中，主要由环烯烃树脂构成的延迟膜设置在背光侧偏振膜和液晶单元之间或观察侧偏振膜和液晶单元之间。

本文的术语“主要由……构成”是指在使用单种环烯烃作为膜材料的情况下那种环烯烃组分，或在使用两种或多种环烯烃的情况下最高含量的环烯烃。

环烯烃树脂优选具有环烯烃结构的饱和降冰片烯树脂。尽管饱和降冰片烯树脂可应用于溶剂流延法和熔融流延法，饱和降冰片烯树脂-A优选用于熔融流延法，而饱和降冰片烯树脂-B优选用于溶剂流延法。

饱和降冰片烯树脂-A

可用于本发明的具有环烯烃结构的饱和降冰片烯树脂的实例包括(1)通过氢化降冰片烯单体的氢化开环聚合物(包括共聚物)合成的树脂，任选进行聚合物改性，例如加成马来酸或加成环戊二烯，(2)由降冰片烯单体的加成聚合合成的树脂，和(3)降冰片烯单体和烯烃单体例如乙烯或α-烯烃的加成共聚合成的树脂。聚合和氢化可通过传统方法实施。

降冰片烯单体的实例包括降冰片烯及其烷基和/或亚烷基取代物，例如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-降冰片烯等，和它们的极性取代物如卤素取代物；二环戊二烯、2,3-二氢二环戊二烯等；二甲桥八氢萘(dimethanooctahydronaphthalene)、其烷基和/或亚烷基取代物，及其极性取代物如卤素取代物，例如，6-甲基-1,4-:5,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-乙基-1,4-:5,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-亚乙基-1,4-:5,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-氯-1,4-:5,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-氰-1,4-:5,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-吡啶-1,4-:5,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘、6-甲氧基羰基-1,4-:5,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘等；环戊二烯和四氢茚的加合物等；二至四聚-环戊二烯等、4,9:5,8-二桥亚甲基-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-八氢-1H-苯并茚、4,11:5,10:6,9-三桥亚甲基-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-十二氢-1H-环戊二烯并蒽等。

(饱和降冰片烯树脂-B)

对于饱和降冰片烯树脂，可以使用下式(1)-(4)表示的树脂。其中，式(1)所表示的树脂是最优选的。

式(1)式(2)

式(3)式(4)

在式(1)-(4)，A、B、C和D代表氢原子或单价有机基团，其中至少之一是极性基团。

饱和降冰片烯树脂的重均分子量优选是5,000-1,000,000，更优选8,000-200,000。此外，该树脂的数均分子量优选是2,000-500,000，更优选4,000-100,000。

本发明的饱和降冰片烯的实例可以是JP-ANo.S60-168708、S62-252406、S62-252407、H2-133413、S63-145324、S63-264626、H1-240517和S57-8815中所述的树脂。

在这些树脂中，特别优选可通过向降冰片烯单体的开环聚合物加氢所获得的氢化聚合物。

这些饱和降冰片烯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选120℃或更高，更优选140℃或更高。此外，饱和降冰片烯树脂的饱和水吸收优选是1重量%或更小，更优选0.8重量%。上式(1)-(4)所代表的饱和降冰片烯树脂的玻璃化转变温度(Tg)和饱和水吸收可通过选择取代基A、B、C和D的种类来控制。

对于可用于本发明的饱和降冰片烯树脂，可使用单独由下式(5)所代表的至少一种四环十二烯衍生物，或经四环十二烯衍生物和可与所述衍生物共聚的不饱和环状化合物的易位聚合获得的氢化聚合物。

式(5)

在该式中，A、B、C和D代表氢原子或单价有机基团，其中至少之一是极性基团。

当A、B、C和D中的至少一个取代基是上式(5)所代表的四环十二烯衍生物中的极性基团时，可获得与其他材料具有优异的粘合性、耐热性等的偏振膜。而且，所述极性基团优选-(CH₂)_nCOOR代表的基团(其中R是具有1-20个碳原子的烃基，n是0-10的整数)，因为其可获得具有高玻璃化转变温度的最终氢化聚合物(偏振膜的基板)。特别地，从降低水吸收角度而言，每一分子的式(5)的四环十二烯衍生物优选包含一个-(CH₂)_nCOOR代表的极性取代基。在所述极性取代基中，从降低所获得的氢化聚合物的吸湿特性角度而言，优选烃基中R所代表的碳原子的数量更大，但是烃基优选是具有1-4个碳原子的链状烷基或具有5个或更多碳原子的(聚)环烷基，特别优选甲基、乙基或环己基，考虑所获得的氢化聚合物的玻璃化转变温度的平衡点。

此外，优选式(5)的四环十二烯衍生物，其中具有1-10个碳原子的烃基作为取代基键联至由-(CH₂)_nCOOR代表的基团所键联的碳原子上，因为获得的氢化聚合物变成具有低吸湿特性的聚合物。特别地，从易于合成的角度，优选式(5)的四环十二烯衍生物，其中取代基是甲基或乙基。具体而言，优选8-甲基-8-甲氧基羰基四环[4,4,0,12.5,17.10]-十二-3-烯。这些四环十二烯衍生物和可与所述衍生物共聚的不饱和环状化合物的混合物进行易位聚合和氢化，按照JP-ANo.H4-77520,第4页右上栏第12行至第6页右下栏第6行所公开的方法。

对于这些降冰片烯树脂，在30℃氯仿中测量的固有粘度(ηinh)优选为0.1-1.5dl/g，更优选0.4-1.2dl/g。对于氢化聚合物的氢化率，60MHz测量的值¹H-NMR是50%或更大，优选90%或更大，更优选98%或更大。随着氢化率的提高，所获得的饱和降冰片烯膜趋于具有优异的热和光稳定性。氢化聚合物中所包含的凝胶含量优选5重量%或更少，更优选1重量%或更少。

本发明的饱和降冰片烯树脂可通过在其中加入已知的抗氧化剂例如2,6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚、2,2’-二氧-3,3’-二-叔-丁基-5,5’-二甲基苯基甲烷、四[亚甲基-3-(3,5-二-叔-丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔-丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲基)苯、硬脂酰-β-(3,5-二-叔-丁基-4-羟苯基)丙酸酯、2,2’-二氧-3,3’-二-叔-丁基-5,5’-二乙基苯基甲烷、3,9-二[1,1-二甲基-2-[β-(3-叔-丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]、2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、三(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯、环新戊烷四基双(2,4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯、环新戊烷四基双(2,6-二-叔-丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、和2,2-亚甲基双(4,6-二-叔-丁基苯基)辛基亚磷酸酯；和UV吸收剂例如2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等而变得稳定。此外，为了改善可加工性，可加入添加剂如润滑剂等。

相对于100重量份的饱和降冰片烯树脂，抗氧化剂的添加量是例如0.1-3重量份，优选0.2-2重量份。

如果需要，可在饱和降冰片烯树脂中加入多种添加剂例如酚类或含磷抗氧化剂、抗静电剂、UV吸收剂、润滑剂。特别地，因为液晶通常被UV劣化，在不使用保护手段例如在液晶上层合UV保护滤光器的树脂的情况中优选加入UV吸收剂。对于UV吸收剂，可使用二苯甲酮基的UV吸收剂、苯并三唑基的UV吸收剂、丙烯腈基的UV吸收剂等。在这些之中，优选二苯甲酮基的UV吸收剂，其添加量是例如10-100,000ppm，优选100-10,000ppm。在通过溶液流延法制备片状物的情况中，优选添加标记剂(labelingagent)以降低片状物的表面粗糙度。对于标记剂，可使用例如颜料标记剂例如氟基非离子表面活性剂，尤其是丙烯酸树脂基标记剂、硅酮基标记剂等。这些之中，优选与溶剂具有优异的相容性的试剂，添加量是例如5-50,000ppm,优选10-20,000ppm。

在本发明中，能进行开环聚合的其他环烯烃可组合使用而不会偏离本发明范围。这些环烯烃的优选实例包括具有一个反应性双键的化合物，例如环戊烯、环辛烯和5,6-二氢二环戊二烯。

通过溶剂流延法或熔融流延法，这些饱和降冰片烯树脂可形成膜。

可依据各自用途，在环烯烃树脂中加入多种添加剂(例如延迟减小剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、释放剂、增塑剂和红外吸收剂)，这些添加剂可以是固体或油形式。

延迟膜显示出有利于液晶单元视角补偿的光学特性。在包括设置在液晶单元背光侧和观察侧上的延迟膜的优选TN模式液晶显示器的实施方案中，相位差优选Re(550)=1-80nm和Rth(550)=100-180nm，更优选Re(550)=5-60nm和Rth(550)=110-160nm。在本实施方案中，尽管观察侧延迟膜的主要组分可以是环烯烃树脂或作为背光侧延迟膜的任意其他材料(例如纤维素酰化物)，具有相同光学特性的延迟膜优选设置在液晶单元的背光侧和观察侧上。

延迟膜优选是进行双轴拉伸以将延迟调整至预定范围内的双轴拉伸膜。

双轴拉伸包括同时双轴拉伸和连续双轴拉伸，鉴于连续生产优选连续双轴拉伸。连续拉伸涉及将浓液流延在膜上，将膜与带或鼓分离，先在TD上后在MD上拉伸膜，或先在上MD上后在TD上拉伸膜。

为了减小拉伸后的残余应变，以减小尺寸变化或降低TD上面内慢轴的变化，优选在横向拉伸处理之后进行松弛处理。松弛处理之后，膜的宽度优选调整至松弛前膜宽度的100%-70%(松弛率为0%-30%)。松弛处理的温度优选处于膜的表观玻璃化转变温度(Tg)减50℃至Tg加50℃的范围。在正常拉伸中，拉伸至拉幅区最大宽度的膜通过松弛区所需的时间短于1分钟。

在拉伸处理中膜的表观Tg是用差示扫描量热计(DSC)从通过将含有残余溶剂的膜封装至铝盘中并以20℃/分钟的速率从25℃升温至200℃所确定的吸热曲线获得的。

在膜形成期间进行拉伸的情况中，干燥膜的同时进行传送。干燥温度优选100℃-200℃，更优选100℃-150℃，进一步优选110℃-140℃，还进一步优选130℃-140℃。尽管对干燥时间没有特别限制，但优选10-40分钟。

拉伸后选择最优干燥温度可减小所得膜上的残余应力，这可减小在高温和高湿环境下的尺寸变化、光学特性变化和慢轴方向的变化。

在对膜形成后已卷幅的未拉伸膜进行拉伸的情况中，可任选地对拉伸膜进行热处理。热处理可以优选减小所得延迟膜上的残余应力，这可减小在高温和高湿环境下的尺寸变化、光学特性变化和慢轴方向变化。对加热温度没有特别限制，优选为100℃-200℃。

2.保护膜

在本发明中，保护膜设置在背光侧偏振膜的背光侧表面上，厚度是10-60μm，拉伸模量是3.0-8.0GPa。

尽管对附着在偏振膜的其他表面(加入液晶显示器中的偏振膜的外表面)上的保护膜没有特别限制，所述膜优选具有高的弹性模量，并因此减小偏振膜的收缩。用于保护膜的材料的实例包括多种聚合物例如纤维素酰化物；聚碳酸酯聚合物；聚酯聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；丙烯酸聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯；和苯乙烯聚合物如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)。用于制备作为保护膜的聚合物膜的主要组分可以是选自以下的至少一种聚合物：聚烯烃聚合物，如聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯，环聚烯烃如降冰片烯，和乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯聚合物；酰胺聚合物如尼龙和芳香聚酰胺；酰亚胺聚合物；砜聚合物；聚醚砜聚合物；聚醚醚酮聚合物；聚苯硫醚聚合物；偏氯乙烯聚合物；乙烯醇聚合物；乙烯缩丁醛聚合物；丙烯酸酯聚合物；聚甲醛(polyoxymethylene)聚合物；环氧聚合物；和含有这些聚合物的混合物的聚合物。在这些聚合物膜之中，优选纤维素酰化物膜，更优选三醋酸纤维素膜。

从减小保护膜在偏振膜显示出小收缩的吸收轴方向上的收缩的角度而言，用于本发明的保护膜在平行于吸收轴方向上的拉伸模量优选为3.0-8.0GPa，优选4.0-7.0GPa，更优选5.0-7.0GPa。特别地，在平行于保护膜吸收轴的方向上的拉伸模量优选5.0GPa或更高，这可进一步减小尺寸变化率δMD并有效减轻热不均衡。

在偏振膜的吸收轴平行于保护膜的普通传送方向的情况下，拉伸模量是在保护膜的传送方向(MD)上测量的值。

为了将保护膜在MD上的拉伸模量调整至优选范围内，可将保护膜在MD上单轴拉伸。在某些情况下，也可通过选择适宜的纤维素酰化物作为主要组分或适当选择添加剂的类型或用量，将由溶剂流延法制备的未拉伸膜的拉伸模量调整至优选范围。

在本发明中，可在观察侧偏振膜的观察侧表面上设置其他保护膜。这种保护膜的实例包括上述的聚合物膜和至少包括硬涂层和其上形成的低折射率层的多层膜。这种多层保护膜优选包括在观察侧上作为最上层形成的的低折射率层。所述硬涂层和低折射率层可以各自是两个或多个子层(sublayers)的层合体。

JP-A2007-041495和JP-A2007-254699分别在其[0015]-[0113]段和[0182]-[0220]段公开了层合的硬涂层和低折射率层的细节，也公开了其优选特征和材料。

除了硬涂层和低折射率层之外，也可设置其他层，例如高折射率层和中折射率层(折射率高于低折射率层的折射率并低于高折射率层的折射率)。

例如，从下侧(液晶单元侧)依次在硬涂层上形成中折射率层、高折射率层和低折射率层，如JP-A8-122504、JP-A8-110401、JP-A10-300902、JP-A2002-243906和JP-A2000-111706所公开的。JP-A2008-262187公开了相对于膜厚度变化显示出良好稳固性的三层抗反射膜。设置在图像显示装置的表面上的三层抗反射膜可得到0.5%或更低的平均折射率，并可大幅减小背景折射，这可以产生高度立体图像。而且，每层可赋予不同功能，这些层的实例包括防浊的低折射率层、抗静电的高折射率层、遮光的硬涂膜层(如JP-A10-206603、JP-A2002-243906、和JP-A2007-264113公开)。

偏振膜

本发明使用的偏振膜可由任何材料构成，而没有限制。例如可用材料是通过在碘溶液中拉伸聚乙烯醇膜所形成的。用于整合延迟膜和偏振膜的粘合剂的实例包括聚乙烯醇或聚乙烯醇缩醛的水溶液(例如聚乙烯醇缩丁醛)和乙烯聚合物的胶乳(如聚丙烯酸丁酯)。特别优选的粘合剂是完全皂化的聚乙烯醇的水溶液。

偏振膜的厚度优选是保护膜的厚度的10-50%，更优选20-45%，进一步优选25-40%，这可减轻偏振片的收缩。特别，优选厚度范围是1.0-30μm,更优选2-27μm，进一步优选2.5-24μm。

3.偏振片

延迟膜和保护膜与偏振膜被整合成层合偏振片，然后可将偏振片附着在液晶单元上。偏振膜的透射轴和延迟膜的面内慢轴之间的关系没有特别限制。可以使用偏振膜的透射轴与延迟膜的面内慢轴平行的偏振片，也可以使用偏振膜的透射轴与延迟膜的面内慢轴正交的偏振片，

制备偏振片的方法

制备偏振片的实例方法涉及将长偏振膜、延迟膜和保护膜在其纵向方向上层合形成层合体，并将所述层合体切成四边与纵向方向偏离45°的长方形。因为长偏振膜通常在其纵向上具有吸收轴，在偏离纵向45°角斜切层合体易于制备长边或短边与偏振膜的吸收轴偏离45°的偏振片。因为长膜通常在与其纵向平行或正交的方向上具有面内慢轴，延迟膜也在与偏振片的长边或短边成45°方向上具有面内慢轴。

偏振片的尺寸变化率

本发明中，为了仅在偏振膜显示出小收缩的吸收轴方向上减小偏振片的尺寸变化，在偏振膜的吸收轴上偏振片的尺寸变化率δMD和在与于偏振膜的吸收轴正交的方向上的偏振片的尺寸变化率δTD满足下式：

M=|δTD/δMD|≥2.0。

M优选2.5或更高，更优选4.0或更高。

在式中，M表示整个偏振片上尺寸变化率的比值，δMD(%)表示在60℃下干燥100小时之后的偏振片长度相对于偏振片在25℃和60%RH下的吸收轴方向上的起始长度的变化百分比，而δTD(%)表示在60℃下干燥100小时之后的偏振片长度相对于在25℃和60%RH下在与吸收轴正交的方向上偏振片的起始长度的变化百分比。

具体地，由在25℃和60%RH下在吸收轴方向上起始偏振片的长度L1_pol和偏振片经过在60℃下干燥100小时之后在25℃和60%RH下的吸收轴方向上的长度L2_pol，利用下式可确定δMD值：

δMD={(L2_pol-L1_pol)/L1_pol}×100

此外，由在25℃和60%RH下在与吸收轴正交的方向上起始偏振片的长度L3_pol和偏振片经过在60℃下干燥100小时之后在与25℃和60%RH下的吸收轴正交的方向上的长度L4_pol，利用下式可确定δTD值：

δTD={(L4_pol-L3_pol)/L3_pol}×100

如确定δMD值一样，可确定在偏振膜显示出大收缩的折射方向(与吸收轴正交的方向)上偏振片的尺寸变化，区别在于在尺寸测量中改变方向。

在尺寸变化率的测量中，δMD可以是负值，其绝对值优选0.2%或更低，这可增大偏振片的各向异性尺寸变化，并减轻热不均衡。更优选的δMD值是0.1%或更低。

δTD的绝对值优选0.4%或更高，更优选0.4-1.0%，这可增大偏振片的各向异性尺寸变化，并减轻热不均衡。

本文的术语“偏振片在吸收轴方向上的尺寸”是指整个层合体在吸收轴方向上的长度，层合体包括偏振膜、在偏振膜一侧上形成的保护膜和在偏振膜另一侧上形成的延迟膜。

4.背光

本发明所用的背光包括设置在液晶显示器边缘或角落的光源。

任何光源都可用在背光中，这些光源可以是灯泡、发光二级管、电致发光板(ELP)，或一种或多种冷阴极荧光灯(CCFL)或热阴极荧光灯(HCFL)。此外，可在背光中使用增强光利用效率的组件，例如反射器和亮度增强膜(亮度改善膜)。除这些组件外，例如还可设置一层或多层棱镜片、透镜阵列片和光扩散板以形成液晶显示器。

5.液晶显示器

本发明的液晶显示器优选TN模式。对TN模式液晶单元没有特别限制，可以使用任何TN模式液晶单元。本发明的液晶显示器适合用于显示器尺寸为3-17英寸的个人使用设备，例如笔记本电脑、平板电脑和智能手机。主流的笔记本电脑是薄型产品，薄TN模式液晶单元的Δnd值通常在350-450nm的范围内。

实施例

下面参考制备实施例和以下给出的实施例更具体地描述本发明的特点。在以下实施例中，所用的材料及其用量和比例，处理细节和处理步骤都可做适宜改良或改变，而不超出本发明范围。因此，本发明不限于以下所述实施例。

实施例I

1.延迟膜的制备

延迟膜A的制备

(1)饱和降冰片烯树脂-A的合成

将三乙基铝的15%环己烷溶液(10重量份)、三乙胺(5重量份)、和四氯化钛的20%环己烷溶液(10重量份)作为聚合催化剂添加至6-甲基-1,4,5,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢萘，以在环己烷中进行开环聚合，制得的开环聚合物用镍催化剂进行氢化以产生聚合物溶液。将聚合物溶液在异丙醇中凝固，然后干燥以产生粉末树脂。该树脂的数均分子量为40000，氢化比例为99.8%或更高，而Tg为139℃。

(2)熔融流延

将饱和降冰片烯树脂-A形成直径3mm和长度5mm的柱状丸。将这些丸在真空干燥机中在110℃进行干燥以便将所述丸中水含量降至0.1%或更低，然后将制得的产物放置在保持129℃的贮箱内。

在可获得熔融粘度5000Pa·s的熔融温度下，将所述丸在单轴捏合机中熔融5分钟，在比所述熔融温度高10℃的温度下将熔体从T模中流延在134℃的流延鼓上，以形成固体膜。在该步骤中，通过使用静电电荷方法将熔体流延形成固体膜(10kV的电线位于距离熔体在流延鼓上落下的点10cm处)。将固化膜从流延鼓上分离然后卷幅。在卷幅之前即刻对分离产物的两端(每端占总宽度的3%)进行修剪，以便在两端形成宽度为10mm高度为50μm的滚花。以30m/分钟的速率将宽度为1.5m的固化膜卷幅成长度3000m。

(3)拉伸

在以下条件下，在MD上对通过熔融流延法制备的饱和降冰片烯膜纵向拉伸至2.4倍。通过改变设置在拉伸区之外的轧辊的传送速率对膜进行纵向拉伸，其中用于拉伸的轧辊之间的距离(L：两对轧辊的核心之间的距离)除以未拉伸饱和降冰片烯膜的宽度(W)得到的值(L/W)设定为4.0。

用拉幅机在TD上将膜进一步拉伸1.8倍。拉伸在149℃下进行。设置在拉伸区之外的轧辊的温度是60℃，而拉伸区的温度是149℃。延迟膜A也按这种方式制备。延迟膜A的厚度为25μm。

延迟膜B的制备

延迟膜B的制备和延迟膜A的制备相同，区别在于用拉幅机将膜在MD上拉伸1.6倍，然后在TD上拉伸1.2倍。延迟膜B的厚度为40μm。

2.保护膜的制备

保护膜A的制备

将以下成分放入混合罐中，在加热的同时搅拌以溶解各组分来制备浓液。

浓液成分

将制备的浓液从流延模均匀流延到带状流延设备的不锈钢循环带(流延支持体)上。

浓液中的残余溶剂达到40质量%之后，将聚合物膜形式的浓液与流延支持体分离，将膜在干燥区110℃进行干燥，切除膜的边缘形成宽度2000mm的膜。残余溶剂小于0.1质量%。膜的MD弹性模量为4.4GPa。

保护膜B的制备

在真空干燥机中在90℃下干燥聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂(DELPET80N由AsahiKaseiCorp.生产)，以将树脂的水含量降至0.03%或更低，然后在干燥树脂中加入稳定剂(IRGANOX1010，由BASFJapanLtd.,制造，0.3重量%)。然后在氮气中230℃下将混合物从双轴挤气式挤压机挤入水中以形成条状物，然后将所述条状物切成直径3mm和长度5mm的丸。

在真空干燥机中90℃下将所述丸干燥以将所述丸中水含量降至0.03%或更低，使用单轴挤压机，在投料部分210℃，挤压部分230℃和称重部分230℃的条件下，将干燥的丸进行捏制，然后喷出熔体。在该过程中，将300目网筛过滤器，齿轮泵，和过滤精确度为7μm的叶盘式过滤器(leafdiskfilter)按顺序设置在挤压机和模具之间，相互以熔体管连接。在模具前的熔体管内部还设置了静态混合器。

然后将熔体(熔融树脂)挤出在三组流延辊上。在该过程中，使最上游流延辊与接触辊相接。所用的接触辊如JP-A11-235747的实施例1所公开的(称为双夹持辊的部件，但薄的金属外滚筒厚度改成2mm)。

在卷幅之前即刻对产品的端部进行修剪(每个宽度为5cm)，在产品两端形成宽度为100mm高度为20μm的滚花。然后以30m/分钟的速率将膜卷幅至长度3000m。

拉伸

将制得的丙烯酸膜在MD和TD上进行双轴拉伸，MD拉伸比为1.5，MD拉伸温度为Tg，MD拉伸速率为10%/秒，TD拉伸比为2.0，TD拉伸温度为Tg，TD拉伸速率为10%/秒，L/W比值为5，夹紧温度为Tg减5℃。拉伸的丙烯酸膜用作保护膜B。17页90段

保护膜C的制备

在MD上185℃下将保护膜A拉伸45%，以制备MD弹性模量为5.3GPa的膜。该膜用作保护膜C。

保护膜D的制备

厚度80μm的三醋酸纤维素膜(FUJITACTD80,FUJIFILMCorporation生产)用作保护膜D。

3.偏振膜的制备

偏振膜A的制备

将聚乙烯醇(PVA)粉末(平均聚合度：2400，皂化度：99.9%或更高)溶解于纯净水中至浓度10质量%以制备水溶液，将该水溶液施用于聚酯膜上，然后在40℃下干燥3小时。将该产物在110℃下进一步干燥60分钟以制备厚度为50μm的PVA膜。将所述PVA膜在30℃热水中溶胀1分钟，然后浸入30℃的含有碘化钾、碘，C.I.DirectYellow44(λmax=420nm)，和盐饼(重量比为10:1:0.2:2)的水溶液中，然后在纵向上单轴拉伸1.5倍。碘化钾和碘的水溶液(重量比为10:1)中碘浓度为0.38重量%。在50℃的水性4.25%硼酸溶液中在纵向上将该膜进一步单轴拉伸至总拉伸比为7，在30℃水浴中用水清洗膜，然后在50℃下干燥4分钟以产生厚度为12.5μm的偏振膜A。偏振膜A本身的透射率是43.5%或更高，而偏振膜A的偏振度为99.6%或更高。

偏振膜B的制备

将PVA粉末(平均聚合度：2400，皂化度：99.9%或更高)溶解于纯净水中至浓度10质量%以制备水溶液，将该水溶液施用于聚酯膜上，然后在40℃下干燥3小时。将该产物在110℃下进一步干燥60分钟以制备厚度为80μm的PVA膜。将所述PVA膜在30℃热水中溶胀1分钟，然后浸入30℃的含有碘化钾、碘、C.I.DirectYellow44(λmax=420nm)，和盐饼(重量比为10:1:0.2:2)的水溶液中，接着在纵向上单轴拉伸1.5倍。碘化钾和碘的水溶液(重量比为10:1)中碘浓度为0.38重量%。在50℃的水性4.25%硼酸溶液中在纵向上将该膜进一步单轴拉伸至总拉伸比为6，在30℃水浴中用水清洗膜，然后在50℃下干燥4分钟以产生厚度为24μm的偏振膜B。偏振膜B本身的透射率是43.5%或更高，而偏振膜B的偏振度为99.6%或更高。

4.偏振片的制备

偏振片1的制备

使用市售的PVA粘合剂将用氢氧化钠水溶液皂化的保护膜A和延迟膜A分别附着在偏振膜A的两侧，以将它们的纵向对齐，由此获得成卷的偏振片1。

偏振片2的制备

使用市售的PVA粘合剂将用氢氧化钠水溶液皂化的保护膜B和延迟膜A分别附着在偏振膜A的两侧，以将它们的纵向对齐，由此获得成卷的偏振片2。

偏振片3的制备

使用市售的PVA粘合剂将用氢氧化钠水溶液皂化的保护膜A和延迟膜A分别附着在偏振膜B的两侧，以将它们的纵向对齐，由此获得成卷的偏振片3。

偏振片4的制备

使用市售的PVA粘合剂将用氢氧化钠水溶液皂化的保护膜C和延迟膜A分别附着在偏振膜A的两侧，以将它们的纵向对齐，由此获得成卷的偏振片4。

偏振片5的制备

使用市售的PVA粘合剂将用氢氧化钠水溶液皂化的保护膜A和延迟膜B分别附着在偏振膜A的两侧，以将它们的纵向对齐，由此获得成卷的偏振片5。

偏振片6的制备

使用市售的PVA粘合剂将用氢氧化钠水溶液皂化的保护膜D和延迟膜A分别附着在偏振膜A的两侧，以将它们的纵向对齐，由此获得成卷的偏振片6。

实施例1：TN模式液晶显示器的制备

在市售的包括TN模式液晶单元的笔记本电脑中，从15英寸液晶显示器中移除一对偏振片(上偏振片和下偏振片)。作为替代，将偏振片1附着在液晶单元观察侧，在其间插入粘合剂，从而延迟膜面向液晶单元，将另一偏振片1附着在液晶单元背光侧，在其间插入粘合剂，从而延迟膜面向液晶单元，由此制备液晶显示器1。设置偏振片以便观察侧偏振片(前侧的偏振片)的透射轴与背光侧偏振片的透射轴正交。背光包括作为设置在液晶显示器的背面的下长边侧的边缘的光源的白色LED、导光板、和设置在导光板和背光侧偏振片之间的用于液晶的亮度增强膜(BEFII由Sumitomo3MLimited生产)。101段

实施例2：TN模式液晶显示器的制备

TN模式液晶显示器2的制备和实施例1相同，区别在于以偏振片2替代偏振片1。

实施例3：TN模式液晶显示器的制备

TN模式液晶显示器3的制备和实施例1相同，区别在于以偏振片4替代偏振片1。

实施例4：TN模式液晶显示器的制备

TN模式液晶显示器4的制备和实施例1相同，区别在于以偏振片5替代偏振片1。

比较例1：TN模式液晶显示器的制备

TN模式液晶显示器5的制备和实施例1相同，区别在于以偏振片3替代偏振片1。

比较例2：TN模式液晶显示器的制备

TN模式液晶显示器6的制备和实施例1相同，区别在于以偏振片6替代偏振片1。

5.评价

(1)尺寸变化的测量

因为偏振片的吸收轴与MD平行，可确定整个偏振片在MD上的尺寸变化率δMD。具体而言，按如下确定尺寸变化率δMD：

在MD上切取30mm乘120mm的长方形样品，将其在25℃和60%RH下放置2周，在样品两端以100mm的间隔形成直径6mm的孔，用自动针规套装(automaticpingaugeset)(ShintoScientificCo.,Ltd.生产)以最小量度1/1000mm测量所述间隔的原始长度(L1)。然后将样品在60℃下干燥100小时，在25℃和60%RH下测量所述孔之间的间隔的长度(L2)。由表达式{(L2-L1)/L1}×100确定尺寸变化率。

整个偏振片在与吸收轴的TD正交的方向上的尺寸变化率δTD按相同方式确定。

(2)拉伸模量的测量

因为偏振片的吸收轴与MD平行，在MD上对保护膜进行以下测量，以确定保护膜的拉伸模量。在25℃和60%RH下使用CompactTable-TopUniversalTesterEZTest/CE(SHIMADZUCORPORATION生产)对10mm乘138mm的长方形样品进行拉伸测量。

(3)热不均衡

在40℃和80%RH下将实施例1的TN模式液晶显示器保持“关”状态18小时，然后在25℃和50%RH下保持“开”状态6小时。该过程是对应一天的循环，并重复三天。在第四个循环中将TN模式液晶显示器在“开”状态保持6小时之后，测量液晶显示器在黑色显示模式下发亮(lightning)的亮度，并根据以下标准进行评价。TN模式液晶显示器2-6也可按相似方式评价。

优异：整体均匀亮度且看不到亮度不均衡；

良好：显示器外壳的周边处亮度略有增加但可忽略；

可接受：显示器外壳的周边处亮度增加但可接受；和

不合格：在屏幕的基本一半有高亮度，产生不可接受的亮度不均衡。

表1证实了包括满足预定要求的延迟膜、背光侧偏振膜、和保护膜的实施例1-4在热不均衡上显示出令人满意的结果。因而，实施例1-4的液晶显示器适合作为各设有背光的薄液晶显示器，所述背光包括设置在液晶显示器的边缘或角落的光源，特别适合笔记本电脑。

相反地，与实施例1-4相比，比较例1和2在热不均衡上显示出不令人满意的结果。表中所示结果显示，包括厚度不在本发明的范围内的偏振膜的比较例1显示代表尺寸变化的各向异性的M值不满足本发明的要求，无论是否使用实施例1所用的延迟膜和保护膜；而包括厚度不在本发明的范围内的保护膜的比较例2也显示出各向异性，无论是否使用实施例1-3所用的延迟膜和保护膜，与实施例相比，导致热不均衡的减少不足。

实施例II

保护膜E的制备

使用与制备保护膜A所用相同的浓液，将浓液进行带流延，唯一的改变在于膜厚度，之后进行干燥。

保护膜F的制备

使用与制备保护膜A所用相同的浓液，将浓液进行带流延，唯一的改变在于膜厚度。在残余溶剂含量为10-20重量%和温度为130℃-140℃的条件下将制得的膜在MD上拉伸35%，然后进行干燥。

保护膜G的制备

使用与制备保护膜A所用相同的浓液，将浓液进行带流延，唯一的改变在于膜厚度。在残余溶剂含量为10-20重量%和温度为130℃-140℃的条件下将膜在MD上拉伸25%，然后进行干燥。

偏振片的制备与实施例1相同，区别在于使用不同的保护膜，保护膜的拉伸模量、偏振片的尺寸变化和热不均衡的评价与实施例1相同。结果如表2所示。

表2

Claims (11)

1.液晶显示器，其包括：

液晶单元；

背光，其包括设置在所述液晶单元背面的边缘和角落任一处的光源；和

偏振片，其通过将保护膜、偏振膜和延迟膜从所述背光侧按顺序层合而成，其中

由所述偏振片的长边和短边任一边与所述偏振膜的吸收轴所限定的角度是45°，

所述延迟膜具有与所述偏振膜的吸收轴平行或正交的面内慢轴，

所述保护膜的厚度为10-60μm，在平行于所述偏振膜的吸收轴的方向上的拉伸模量为3.0-8.0GPa，

所述偏振膜的厚度是所述保护膜的厚度的10-50％，

所述延迟膜包含环烯烃树脂且其厚度是所述保护膜的厚度的30-100％，且

所述偏振片在所述偏振膜的吸收轴方向上的尺寸变化率δMD和所述偏振片在与所述偏振膜的吸收轴正交的方向上的尺寸变化率δTD满足下式：

M＝|δTD/δMD|≥2.0,

其中M表示整个偏振片上尺寸变化率的比值，δMD表示在60℃下干燥100小时之后的在25℃和60％RH下的偏振片在吸收轴方向上的长度相对于偏振片在25℃和60％RH下的吸收轴方向上的起始长度的变化百分比，而δTD表示在60℃下干燥100小时之后的在25℃和60％RH下的偏振片在与吸收轴正交的方向上的长度相对于在25℃和60％RH下在与吸收轴正交的方向上偏振片的起始长度的变化百分比，δMD和δTD的单位为％。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中

所述延迟膜是光学双轴延迟膜。

3.如权利要求1所述的液晶显示器，

其中所述保护膜的厚度和拉伸模量的乘积不小于140，所述厚度的单位为μm，所述拉伸模量的单位为GPa。

4.如权利要求1所述的液晶显示器，其还包括：

设置在所述液晶单元的观察侧的观察侧偏振膜、观察侧延迟膜及观察侧保护膜，

其中所述观察侧延迟膜设置在所述液晶单元和所述观察侧偏振膜之间；所述观察侧保护膜设置在所述观察侧偏振膜的观察侧表面上。

5.权利要求1所述的液晶显示器，

其中所述延迟膜是光学双轴延迟膜，且所述保护膜的厚度和拉伸模量的乘积不小于140，所述厚度的单位为μm，所述拉伸模量的单位为GPa。

6.如权利要求1所述的液晶显示器，

其还包括设置在所述液晶单元的观察侧的观察侧偏振膜、观察侧延迟膜及观察侧保护膜；且

其中所述观察侧延迟膜是光学双轴延迟膜，所述观察侧延迟膜设置在所述液晶单元和所述观察侧偏振膜之间；所述观察侧保护膜设置在所述观察侧偏振膜的观察侧表面上。

7.如权利要求1所述的液晶显示器，

其还包括设置在所述液晶单元的观察侧的观察侧偏振膜、观察侧延迟膜及观察侧保护膜；且

其中所述观察侧延迟膜是光学双轴延迟膜，且所述观察侧保护膜的厚度和拉伸模量的乘积不小于140，所述厚度的单位为μm，所述拉伸模量的单位为GPa，所述观察侧延迟膜设置在所述液晶单元和所述观察侧偏振膜之间；所述观察侧保护膜设置在所述观察侧偏振膜的观察侧表面上。

8.如权利要求1-7任一项所述的液晶显示器，其还包括

设置在所述保护膜的背光侧的亮度增强膜和棱镜片的任一种。

9.如权利要求1-7任一项所述的液晶显示器，其中所述液晶单元是TN模式液晶单元。

10.如权利要求1-7任一项所述的液晶显示器，其中所述液晶单元的尺寸在3-24英寸的范围内。

11.如权利要求1-7任一项所述的液晶显示器，其中所述液晶显示器是笔记本电脑的显示器。