CN103033965A - 液晶显示器及驱动液晶显示器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液晶显示器以及驱动液晶显示器的方法。液晶单元具有像素组，各组包括R、G、B和W像素，液晶显示器还包括驱动装置，其根据在灰度中的灰度级L(其中L满足0≤L≤1)在限定G像素的电极之间和在限定W像素的电极之间分别施加满足式(ia)和(iia)的电压V_RGB和V_W，其中在限定各R、G和B像素的电极之间施加基本上相同的电压V_RGB：(ia)0<L≤0.03,TG=0且TW＝2×L，(iia)0.03<L≤0.3,0.05<T_W/(T_G-0.03)<0.86；T_G和T_W各表示通过对各G和W像素的透光率归一化而得的归一化的透光率，假定在液晶显示器的显示器表面的法线方向上白色亮度是1。

Description

液晶显示器及驱动液晶显示器的方法

技术领域

本发明涉及表现出减小的向下灰度反转（downward grayscale inversion）的高亮度液晶显示器，以及驱动所述液晶显示器的方法。

背景技术

RGBW液晶显示器已被提议作为高亮度液晶显示器，例如在JP-A-05-241551中所述。RGBW液晶显示器包括用于色彩显示的RGBW四色的像素。具体地，RGBW液晶显示器除了RGB像素之外还具有白色(W)像素，与典型的RGB液晶显示器相比，表现出在显示器表面的法线方向(以下称为正面方向)上亮度增大。若将RGBW液晶显示器应用于具有高透光率的TN液晶显示器，预期进一步增强这样的优点。

但是，TN液晶显示器具有向下灰度反转的缺点。光学补偿膜典型地用来补偿在黑显示时的残余延迟，从而稍微减小灰度反转。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述问题。

详细地，本发明的目的是在不损及RGBW液晶显示器的高透光率的情况下消除向下灰度反转。

[1]、液晶显示器，其包括：

一对起偏器；

液晶单元，它包括一对基底，在所述基底的相对表面中的至少其一上具有限定像素的电极，以及置于所述一对基底之间的液晶层，所述液晶层以90°或更小的扭曲角被扭曲取向；和

各自被置于所述一对起偏器中每个起偏器与所述液晶单元之间的延迟膜，

具有像素组的液晶单元，各组包括红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素和白色(W)像素，

所述液晶显示器还包括驱动装置，其根据在灰度中的灰度级（grayscalelevel）L(其中L满足0≤L≤1)，在限定G像素的电极之间以及在限定W像素的电极之间分别施加各满足式(ia)和(iia)或(ib)和(iib)的电压V_RGB和电压V_W，其中在限定各R、G和B像素的电极之间施加基本上相同的电压V_RGB：

(ia)对于0<L≤0.03,T_G=0并且T_W=2×L，

(iia)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_W/(T_G-0.03)<0.86；

(ib)对于0<L≤0.03,T_W=0并且T_G=2×L，

(iib)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_G/(T_W-0.03)<0.86，

其中T_G和T_W各自表示通过对各G和W像素的透光率归一化（normalization）而得的归一化的透光率(normalized transmittance)，假定在所述液晶显示器的显示器表面的法线方向上白色亮度是1。

[2]、[1]项的液晶显示器，其中所述延迟膜是层压膜，其包括支撑体以及包含以混合取向状态被固定的盘状液晶的光学各向异性层。

[3]、[1]或[2]项的液晶显示器，其中所述液晶层的扭曲角是90°。

[4]、[1]至[3]中的任一项的液晶显示器，其中所述液晶显示器包括背光单元，该背光单元包括表面光源和聚光片（condenser sheet），并且在测定从所述背光单元发射出的光量时，在50°-85°的输出角的平均光量是在所述液晶显示器的屏幕的法线方向上的光量的12%或更小，所述输出角相对于从观察者观察的所述液晶显示器的屏幕的法线向所述液晶显示器的屏幕上的垂直或水平方向倾斜。

[5]、[1]至[4]项的液晶显示器，其中所述延迟膜包括单一聚合物膜，并且在面内最大方向上的折射率nx、在垂直于nx的方向上的折射率ny，以及在厚度方向上的折射率nz满足nx>ny>nz。

[6]、[4]或[5]项的液晶显示器，其中所述聚光片是具有面向所述液晶单元的凸出部分的棱镜片（prism sheet）。

[7]、驱动液晶显示器的方法，其包括一对起偏器；液晶单元，所述液晶单元包括一对基底，在所述基底的相对表面中的至少其一上具有限定像素的电极，以及置于所述一对基底之间的液晶层，所述液晶层以90°或更小的扭曲角被扭曲取向；以及各自被置于所述一对起偏器中每个起偏器与所述液晶单元之间的延迟膜；所述液晶单元具有像素组，各组包括红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素和白色(W)像素，

其中根据灰度中的灰度级L(其中L满足0≤L≤1)在限定G像素的电极之间以及限定W像素的电极之间分别施加各满足式(ia)和(iia)或(ib)和(iib)的电压V_RGB和电压V_W，其中在限定各R、G和B像素的电极之间施加基本上相同的电压V_RGB：

(ia)对于0<L≤0.03,TG=0并且T_W=2×L，

(iia)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_W/(TG-0.03)<0.86；

(ib)对于0<L≤0.03,T_W=0并且T_G=2×L，

(iib)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_G/(T_W-0.03)<0.86，

其中T_G和T_W各自表示通过对各G和W像素的透光率归一化而得的归一化的透光率，假定在所述液晶显示器的显示器表面的法线方向上白色亮度是1。

根据本发明，可在不损及所述RGBW液晶显示器的高透光率的情况下消除向下灰度反转。

附图说明

图1-1显示用于描述本发明的驱动方法的示例性三维图，该图显示示例性RGBW TN-模式液晶显示器的G像素的灰度级L_G和W像素的灰度级L_W各自的贡献率与透光率之间的关系。

图1-2显示用于描述本发明的驱动方法的示例性三维图，该图显示另一示例性RGBW TN-模式液晶显示器的G像素的灰度级L_G和W像素的灰度级L_W各自的贡献率与透光率之间的关系。

图1-3显示用于描述本发明的驱动方法的示例性三维图，该图显示另一种示例性RGBW TN-模式液晶显示器的G像素的灰度级L_G和W像素的灰度级L_W各自的贡献率与透光率之间的关系。

图2是用于描述本发明的驱动方法的示例图，该图显示灰度级与归一化的透光率之间的关系。

图3是本发明的示例性液晶显示器的示意剖视图。

图4是可用于本发明中的示例性RGBW滤色器的示意顶视图。

图5是显示驱动电压与实施例的液晶显示器的灰度级之间的关系的图。

图6是显示光学片中的示例性光路的剖视图。

图7是显示棱镜片的示例性制备装置的示意图。

图8A是在支撑体2的第二表面4上具有正（positive）感光层8的棱镜片A的示意剖视图。

图8B是显示在支撑体2的第二表面4上具有正感光层8的棱镜片A的曝光状态的示意剖视图。

图8C是在图8B的曝光步骤之后从棱镜片A洗去曝光部分的示意剖视图。

图8D是具有置于支撑体2上的白色反射片10的棱镜片A的示意剖视图。

图8E是处于其中白色反射片从支撑体2分离的状态的棱镜片A的示意剖视图。

图9是显示发光强度与输出角之间的关系的图，发光强度是相对于在正面(0°)对各棱镜片测得的发光强度(cd)归一化。

具体实施方式

以下详述本发明。在本说明书中，以“某数–另一数”方式表述的数值范围是指在表示该范围下限的在前数值与表示该范围上限的在后数值之间的范围。首先描述本说明书中使用的术语。

在整个说明书中，极角定义为从法线方向至显示器表面的倾斜角，屏幕的向右、向上、向左及向下的方向分别定义为0°、90°、180°和270°的方位角。因此，“向下方向”是指方位角为270°的方向。例如，“向下30°”是指方位角为270°并且极角为30°的方向。

本发明的液晶显示器是RGBW TN-模式液晶显示器，其中液晶单元的像素组由红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素和白色(W)像素组成，液晶显示器包括驱动电压装置，该驱动电压装置根据在灰度中的灰度级L(其中L满足0≤L≤1)确定要向限定各像素的电极之间施加的电压，其中向限定各R、G和B像素的电极之间施加基本上相同的电压V_RGB，并且向各像素施加确定的电压。灰度是非彩色灰度。换言之，在限定各R、G和B像素的电极之间施加基本上相同的电压V_RGB。虽然以下参照在限定各G和W像素的电极之间施加的电压描述本发明的驱动装置和驱动方法，但是对替代G像素的R或B像素而言以下关系也有效。

基本上相同的电压是指其间的电压差为±1V或更小。

本发明的特征在于以三维图表述G像素的灰度级L_G和W像素的灰度级L_W各自对灰度级L的贡献率与透光率之间的关系，从而预测沿着其发生灰度反转的灰度变化轨迹，并且根据灰度级L确定要在限定各G和W像素的电极之间施加的电压，使得避免该轨迹。

图1-1至1-3显示上述示例性三维图。图1-1显示G像素的灰度级L_G和W像素的灰度级L_W各自对灰度级L的贡献率与在向下30°的透光率之间的关系的三维图，对于RGBW TN-模式液晶显示器，其中将可从FUJIFILM Corporation获得的“WV-EA膜”各置于扭曲角为90°并且Δnd为410nm的TN-模式液晶单元的顶部和底部上。透光率被归一化，假定在白色亮度的透光率为1。

对各R、G、B和W像素获得归一化的透光率。下面描述正面归一化的透光率。正面归一化的透光率是指，根据电压与在正面的透光率之间的关系，假定白色的透光率(典型地使用近似最大的透光率)为1，归一化的透光率。归一化的透光率值在0–1范围内。基本上为0的归一化的透光率(典型地使用近似最小值)对应于灰度级L0(黑色)，归一化的透光率1对应于灰度级L1(白色)，在0–1之间的归一化的透光率值对应于中间的灰度级。根据电压与在正面的透光率之间的关系(例如图5中所示的关系)，施加对应于各灰度级L0-L1的电压。例如，对应于灰度级L0(黑色)的电压是V0，对应于灰度级L1(白色)的电压是V1，对应于中间灰度级的电压具有V0-V1之间的值。

下面描述在向下30°的归一化的透光率。在由电压与在正面的透光率之间的关系确定的施加电压V0-V1下，测定电压与在向下30°的透光率之间的关系。假定在V1(对于白色的电压)下在向下30°的透光率为1，然后对透光率进行归一化。用归一化的透光率将所述关系再表达成电压与归一化的在向下30°的透光率之间的关系。此关系用来确定在各灰度级下归一化的在向下30°的透光率。

以此方式，在各灰度级下，对各R、G、B和W像素，测定归一化的在正面的透光率和归一化的在向下30°的透光率。

虽然图1-1至1-3中所示的三维图以黑和白阴影显示透光率的水平，但是实际上以颜色变化显示透光率的水平。例如，若在限定各G像素和W像素的电极之间施加最大驱动电压，L_G和L_W的各灰度级为0(黑)。当向各G像素和W像素施加电压使L_W与L_G的贡献率相等时，灰度级L从0(黑)至1(白)变化。故此，透光率沿着直线b从0至1变化。若沿着直线b透光率的变化在灰度级L从0至1变化过程中包括谷-至-峰-至-谷的变化，这样的透光率变化被称为灰度反转。

图1-1中所示的图表明透光率沿着直线b变化，于是透光率在0-0.03的灰度级L时增大，但是在灰度级L高于0.03时减小，表明存在谷-至-峰-至-谷的变化。这以灰度级L与在向下30°的透光率之间的关系的形式显示。图2中所示的图表中的曲线b表现此关系，表明在0.03的灰度级L时发生灰度反转。

再参考图1-1，在本发明中，施加电压以驱动各G像素和W像素，使得灰度级L沿着在由直线a1、a2和a3包围的范围内的轨迹从0至1变化。这使得灰度级L的轨迹避免在0.03的灰度级L时的透光率峰和后续的透光率谷而造成灰度反转，得出灰度反转问题的解决方案。若灰度级L在由直线a1、a2和a3包围的范围内变化，灰度级与在向下30°的透光率之间的示例性关系以图2中所示的图表中的曲线a表现，表明可消除灰度反转。证实在向下20°-40°的范围内的透光率也具有与曲线a相似的特征。

具体地，在本发明中，根据灰度中的灰度级L(其中L满足0≤L≤1)，分别向限定G像素的电极之间以及限定W像素的电极之间施加满足以下式(ia)和(iia)或(ib)和(iib)的电压V_RGB和电压V_W，其中在限定各R、G和B像素之间的电极之间施加基本上相同的电压V_RGB：

(ia)对于0<L≤0.03,T_G=0并且T_W=2×L，

(iia)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_W/(T_G-0.03)<0.86；

(ib)对于0<L≤0.03,T_W=0并且T_G=2×L，

(iib)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_G/(T_W-0.03)<0.86，

其中T_G和T_W各表示通过对各G和W像素的透光率归一化而得的归一化的透光率，假定在液晶显示器的显示器表面的法线方向上白色亮度是1。

具体地，在大于0至0.03的灰度级L下，施加电压以驱动G和W像素之一，使得一种像素的透光率相当于在正面黑状态的透光率，并且另一种像素的透光率相当于在正面的总透光率。换言之，施加满足T_G=0并且T_W=2×L或者满足T_W=0并且T_G=2×L的电压来驱动像素。在大于0至0.03的灰度级L下，向各G和W像素施加电压以使L沿着图1-1中的直线a1变化。

在大于0.03至0.3的灰度级L下，在满足以下关系的条件下向各G和W像素施加电压：

0.05<T_W/(T_G-0.03)<0.86，或者

0.05<T_G/(T_W-0.03)<0.86。

换言之，向各G和W像素施加电压以使灰度级L在满足T_W>0.05T_G-1.5×10^-3并且T_W<0.86T_G-2.55×10^-3的范围内或者在满足T_G>0.05T_W-1.5×10^-3并且T_G<0.86T_W-2.55×10^-3的范围内变化，即在由图1-1中的直线a2和a3包围的范围内变化。

优选地，在满足以下关系的条件下向各G和W像素施加电压：

0.05<T_W/(T_G-0.03)<0.5，或者

0.05<T_G/(T_W-0.03)<0.5。

更优选地，在满足以下关系的条件下向各G和W像素施加电压：

0.06<T_W/(T_G-0.03)<0.2，或者

0.06<T_G/(T_W-0.03)<0.2。

若电压满足上述关系表达式，可向各G和W像素施加电压而不限制在大于0.03至0.3的灰度级L显示。优选地，向各G和W像素施加电压，使得在大于0.03至0.3的灰度级L下T_W/(T_G-0.03)等于T_G/(T_W-0.03)。例如，优选地向各G和W像素施加电压以使T_W/(T_G-0.03)或T_G/(T_W-0.03)满足上述关系表达式，并且T_W/(T_G-0.03)和T_G/(T_W-0.03)在0.05、0.1、0.2和0.3的灰度级L下具有相同的值。

透光率在超过0.3的灰度级L下不反转；因此，就消除灰度反转而言，在大于0.03至1.0的灰度级L下，施加电压并且没有限制。就简化数据处理而言，典型地施加允许T_G=T_W的电压来驱动各G和W像素。

图3显示本发明的示例性液晶显示器的示意剖视图。图3中所示的液晶显示器包括：吸收轴互相垂直的一对起偏器16、置于起偏器16之间的TN-模式液晶单元10，以及各配置于一对起偏器16各自和液晶单元10之间的光学补偿膜15。光学补偿膜15包括支撑体14以及包含液晶组合物的光学各向异性层12。将未绘制的保护膜例如纤维素酰化物膜置于各起偏器16的外表面上。

液晶单元10是TN-模式液晶单元，其以90°的扭曲角被扭曲取向。液晶单元10包括，至少一对在它们的相对表面中的至少其一上具有限定像素的电极的未绘制的基底，以及置于所述一对基底之间并且以90°的扭曲角被扭曲取向的未绘制的液晶层。为了达到高正面对比度，优选90°的扭曲角。

液晶单元10的各像素组包括红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和白色(W)像素。例如，如图4中所示，液晶单元10包括被置于基底的相对表面之一上的RGBW滤色器来限定RGBW像素。但是，可使用具有任何一般建议的构造的RGBW滤色器而没有限制，只要不损及本发明的效果。

在没有施加驱动电压时，向列液晶层被扭曲取向，使得液晶单元10处于白色状态。当施加驱动电压时，扭曲取向消失，并且向列液晶相对于基底垂直取向，于是液晶单元10转变成黑状态。例如，液晶单元10是通常-白-模式液晶单元，其具有图5中所示的驱动电压-对-归一化的透光率特征。

光学补偿膜15补偿在液晶单元10的黑显示时的残余延迟。例如，光学各向异性层12包含以混合取向状态固定的的盘状液晶。在此情况中，光学各向异性层12可补偿因棒状液晶分子（其存在于液晶单元10的基底附近）相对于在黑显示时的基底倾斜取向而产生的残余延迟。支撑体14对光学补偿可以有或者没有贡献。在其中支撑体14对光学补偿有贡献的实施方案中，支撑体14优选的光学特征包括0-30nm的面内延迟Re(550)，以及0-200nm的沿着厚度方向的延迟Rth(550)。

在包含以混合取向状态固定的盘状液晶的光学各向异性层用于TN-模式液晶显示器的光学补偿的情况中，光学各向异性层的面内慢轴典型地相对于相邻起偏器的透射轴设置于0°。在本发明中，光学各向异性层的面内慢轴还可相对于相邻起偏器的透射轴设置于0°。

例如，可从FUJIFILM Corporation获得的“WV-EA膜”可用作光学补偿膜15。“WV-EA膜”是层压膜，其包括光学各向异性层和支撑体，所述光学各向异性层包含以混合取向状态固定的盘状液晶。

所述液晶显示器包括未绘制的驱动控制装置，其控制所述液晶显示器，使得向RGB像素施加基本上相同的电压V_RGB，并且响应于用以显示灰度级L的外部信号向W像素施加电压V_W。所述驱动控制装置包括：从外部信号检测关于灰度级L的信息的检测器；操作元件，其根据检测到的0-0.3的灰度级L确定在满足上述表达式(ia)和(iia)或表达式(ib)和(iib)的条件下向各G和W像素施加的电压；以及向各G和W像素施加确定的电压的驱动元件。

在本发明的液晶显示器中，置于一对起偏器中每个起偏器和液晶单元之间的光学补偿膜15优选为上述层压膜，其包括在所述支撑体上的包含以混合取向状态固定的盘状液晶的光学各向异性层。此外，液晶显示器优选地包含延迟膜，该延迟膜包含具有特定光学特征的单一聚合物膜但是不包含光学各向异性层。

(包含单一聚合物膜的延迟膜)

(光学特征)

定义包含单一聚合物膜的延迟膜的三个方向的折射率，使得在面内最大方向上折射率是nx，在垂直于nx的方向上的折射率是ny，在厚度方向上的折射率是nz。在此情况中，就在从观察者观察时在液晶显示器的水平方向上视角对比度的扩大而言，优选满足nx>ny>nz的延迟膜。

延迟膜的面内延迟Re(=(nx-ny)×d；其中d表示厚度)在波长590nm下优选为1nm-200nm，更优选5nm-100nm，最优选15nm-80nm。具体地，优选30nm-60nm的Re。延迟膜沿着厚度方向的延迟Rth(={(nx+ny)/2-nz}×d；其中d表示厚度)在波长590nm下优选为80nm-400nm，更优选75nm-200nm，最优选80nm-150nm。特别地，优选90nm-140nm的Rth。

(用于膜的聚合物材料)

用于形成延迟膜的聚合物材料的实例包括但不限于：纤维素酯；聚碳酸酯聚合物；聚酯聚合物例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；丙烯酸类聚合物例如聚甲基丙烯酸甲酯；以及苯乙烯类聚合物例如聚苯乙烯和丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS树脂)。此外，一种或多种聚合物可选自包括以下的聚合物：聚烯烃例如聚乙烯和聚丙烯；环聚烯烃例如降冰片烯；基于聚烯烃的聚合物例如乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯聚合物；酰胺聚合物例如尼龙和芳香族聚酰胺；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；偏二氯乙烯聚合物；乙烯醇聚合物；乙烯缩丁醛聚合物；芳基化物聚合物；聚甲醛聚合物；环氧聚合物；及其混合物，并且所选的聚合物可用作用于制备要使用的聚合物膜的主要组分。或者，还可使用可商购的通用的聚合物膜。

在它们中，优选使用纤维素酯。特别地，就偏振片的适合加工性、光学表现性、透明性、力学性质、耐久性、成本及任何其它性质而言，优选使用含有酰基例如乙酰基的纤维素酰化物。

(纤维素酰化物)

在纤维素酰化物用作延迟膜的材料的情况中，延迟膜包含作为主要组分的一种或两种纤维素酰化物。短语“包含作为主要组分的纤维素酰化物”是指单独使用一种纤维素酰化物作为膜的材料，也是指在组合使用的多种纤维素酰化物中以最高百分比所含的一种纤维素酰化物。

纤维素在每个β-(1,4)-连接的葡萄糖单元的2-、3-和6-位上具有游离的羟基。纤维素酰化物的实例优选地包括但不限于纤维素乙酸酯，以及含有乙酰基及其它酰基的纤维素酰化物。

平均3个羟基中的2.00-2.80个羟基的氢原子被酰基替代。在第一个优选的实施方案中，所有的酰基是乙酰基。

在第二个优选的实施方案中，纤维素酰化物包含纤维素乙酸酯/丙酸酯、纤维素乙酸酯/丁酸酯，或者纤维素乙酸酯/丙酸酯/丁酸酯，其中平均3个羟基中的2.00-2.80个羟基的氢原子被酰基替代，并且其中0.50-1.50个羟基的氢原子被丙酰基和/或丁酰基替代。

在该第二个优选的实施方案中，特别优选使用纤维素乙酸酯/丙酸酯。

小于2.00的总酰基取代度使得未被取代的羟基增多，导致膜对湿度的依赖性增大。因此，膜不适合于要求耐湿性的应用，例如，液晶显示器的光学元件。反之，超过2.80的总酰基取代度使得Re和Rth各自的表现性下降。就这两点而言，在第一和第二个优选的实施方案中，总酰基取代度更优选为2.20-2.70，最优选2.40-2.60。

若所述膜通过三层共流延法制得，核心层的纤维素酰化物的总酰基取代度优选在上述范围内。在核心层之外的层(以下称为皮层)中纤维素酰化物的总酰基取代度优选为2.70-3.00，更优选2.75-2.90。

在第二个优选的实施方案中，纤维素酰化物的丙酰基和/或丁酰基取代度对膜的Re和Rth的表现性和湿度依赖性及其弹性模量有影响。丙酰基和/或丁酰基取代度被控制为0.5-1.5，在上述性质之间产生优选的相容性。丙酰基和/或丁酰基取代度优选为0.60-1.10，更优选0.80-1.00。

在本申请中，可通过测定每个纤维素构成单位质量中连接的脂肪酸的量计算纤维素酰化物的总酰基取代度。按照“ASTM D817-91”进行测定。

纤维素酰化物的质均聚合度优选为350-800，更优选370-600。用于本发明的纤维素酰化物的数均分子量优选为60000-230000，更优选70000-230000，最优选78000-120000。

(增塑剂)

延迟膜可包含增塑剂。与延迟膜的主要组分(例如纤维素酰化物)高度相容的增塑剂因其低的渗出倾向和低的雾度形成性、低的湿气含量和低的膜透水蒸汽性而具有适合于高质量高耐久性膜的令人满意的特性。

可用于所述延迟膜的增塑剂的实例包括但不限于磷酸酯增塑剂、酞酸酯增塑剂、多元醇酯增塑剂、多元羧酸酯增塑剂、羟乙酸酯增塑剂、柠檬酸酯增塑剂、脂肪酸酯增塑剂、羧酸酯增塑剂、聚酯低聚物增塑剂、糖酯增塑剂，以及不饱和乙烯单体的共聚物增塑剂。

在它们中，优选使用磷酸酯增塑剂、酞酸酯化合物、多元醇酯增塑剂；聚酯低聚物增塑剂、糖酯增塑剂，以及不饱和乙烯单体的共聚物增塑剂。更优选使用多元醇酯增塑剂、聚酯低聚物增塑剂、糖酯增塑剂，以及不饱和乙烯单体的共聚物增塑剂。最优选使用糖酯增塑剂。

特别地，优选使用多元醇酯增塑剂、聚酯低聚物增塑剂、糖酯增塑剂以及不饱和乙烯单体的共聚物增塑剂，因为它们与纤维素酰化物高度相容，并且有效降低膜的渗出、雾度以及透水蒸汽性，此外，它们几乎不分解，而且也几乎不因温度和/或湿度变化或者时间流逝而造成膜的劣化和/或变形。

在使用双轴延迟膜的一个实施方案中，特别优选使用糖酯增塑剂、聚酯低聚物增塑剂和多元醇酯增塑剂，因为它们的光学表现性高。特别地，最优选使用糖酯增塑剂，因为它们具有与纤维素酰化物相似的结构，故此可制得雾度极低的膜。

本发明的延迟膜可包含一种增塑剂，或者两种或更多种混合的增塑剂。使用两种或更多种增塑剂的混合物与使用一种增塑剂相比使得相容性改善，导致渗出和雾度降低。其原因估计如下：两种增塑剂之一用作相容剂来改进另一种增塑剂与纤维素酰化物膜的相容性。

在使用两种或更多种增塑剂的混合物的情况中，它们中的至少一种优选为糖酯增塑剂或聚酯低聚物增塑剂。更优选地，所述增塑剂是糖酯增塑剂。

所述增塑剂在延迟膜中的含量优选占主要组分聚合物(例如纤维素酰化物)的0.1质量%-50质量%，更优选1质量%-30质量%，最优选5质量%-20质量%，特别优选7质量%-15质量%。

(多元醇酯增塑剂)

多元醇酯增塑剂由二价或更高价的脂肪族多元醇与一元羧酸的酯组成，并且优选地在其分子中包含芳香环或环烷基环。多元醇酯增塑剂优选为二价至二十价的脂肪族多元醇酯增塑剂。

优选用于本发明中的多元醇的实例包括但不限于以下多元醇。

多元醇的实例包括核糖醇、阿拉伯糖醇、乙二醇；二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、二丁二醇、1,2,4-丁三醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、己三醇、半乳糖醇、甘露糖醇、3-甲基-1,3,5-戊三醇、频哪醇、山梨糖醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷和木糖醇。

特别地，优选使用三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、山梨糖醇、三羟甲基丙烷和木糖醇。

多元醇酯可用任何典型的一元羧酸制备而没有限制，包括脂肪族一元羧酸、脂环族一元羧酸、芳香族一元羧酸，以及其它一元羧酸。就降低透湿性和改进保留性而言，优选使用脂环族一元羧酸或芳香族一元羧酸。

优选的一元羧酸的实例包括但不限于以下一元羧酸。

脂肪族一元羧酸各优选地包括含有碳原子数为1–32的直链或侧链的脂肪酸。所述碳原子数更优选1-20，最优选1-10。乙酸优选地用来改进与纤维素酯的相容性。还优选使用乙酸与另外一元羧酸的混合物。

优选的脂肪族一元羧酸的实例包括：饱和脂肪酸例如乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基己酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十九烷酸（montanoic acid）、三十烷酸和虫漆蜡酸（lacceric acid）；以及不饱和脂肪酸例如十一碳烯酸、油酸、山梨酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

优选的脂环族一元羧酸的实例包括环戊烷羧酸、环己烷羧酸、环辛烷羧酸及其衍生物。

优选的芳香族一元羧酸的实例包括苯甲酸和芳香族一元羧酸例如甲苯酸，在其每种中在苯甲酸的苯环上引入1–3个烷基或烷氧基（包括甲氧基或乙氧基），还包括含有两个或更多个苯环的芳香族一元羧酸，例如联苯甲酸、萘甲酸、四氢化萘甲酸，以及其衍生物。特别地，优选使用苯甲酸。

多元醇酯的分子量优选但不限于300-1500，更优选350-750。分子量在此范围内的多元醇酯优选地较少挥发，优选地具有低的透湿性以及与纤维素酯高的相容性。

可用一种羧酸或者两种或更多种羧酸的混合物制备多元醇酯。多元醇中的OH基团可被完全或部分地酯化。

(聚酯低聚物增塑剂)

本发明的聚酯低聚物是由例如二醇和二元羧酸的混合物制得的缩聚物。

聚酯低聚物的数均分子量优选为300-3000。

聚酯低聚物的数均分子量可利用凝胶渗透色谱(GPC)通过常规方法测定。

例如，可在以下条件下测定数均分子量：柱,可从TOSOHCORPORATION获得的TSKgel Super HZM-H,TSKgel Super HZ4000和TSKgel Super HZ2000；柱温,40℃；洗脱剂种类,四氢呋喃(THF)；流速,0.35ml/min；检测器,折射率(RI)检测器；注射体积,10μl；样品浓度,1g/l；标准样品,聚苯乙烯。

二元羧酸的实例包括芳香族二元羧酸和脂肪族二元羧酸。这些二元羧酸以待二醇残基酯化的二元羧酸残基的形式包含在聚酯低聚物中。

芳香族二元羧酸残基：

在由二醇和包括芳香族二元羧酸的二元羧酸制得的缩聚物中包含芳香族二元羧酸残基。

芳香族二元羧酸残基是指聚酯低聚物的亚结构，其具有形成聚酯低聚物的单体的特征。例如，由二元羧酸HOOC-R-COOH制得的二元羧酸残基是-OC-R-CO-。

芳香族二元羧酸残基在形成用于本发明的聚酯低聚物的总二元羧酸残基中的百分比优选为但不限于40mol%-100mol%。

芳香族二元羧酸残基的百分比控制在40mol%或更高，得到具有高光学各向异性的纤维素酰化物膜。

用于本发明的芳香族二元羧酸的实例包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,8-萘二甲酸、2,8-萘二甲酸和2,6-萘二甲酸。

聚酯低聚物具有由用于混合的芳香族二元羧酸制得的芳香族二元羧酸残基。

芳香族二元羧酸的平均碳数优选为8.0-12.0，更优选8.0-10.0，最优选8.0。平均碳数在此范围内的芳香族二元羧酸优选地与纤维素酰化物高度相容，从而在成膜和后续热拉伸纤维素酰化物膜的过程中发生渗出的可能性较小。此外，在所述范围内的芳香族二元羧酸优选地使纤维素酰化物膜呈现出适合于光学延迟膜的各向异性。

详细地，芳香族二元羧酸优选地包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸中的至少一种，更优选包括邻苯二甲酸和对苯二甲酸中的至少一种，最优选包括对苯二甲酸。具体地，对苯二甲酸用作用于混合形成聚酯低聚物的芳香族二元羧酸，从而芳香族二元羧酸与纤维素酰化物高度相容，由此在成膜和后续热拉伸纤维素酰化物膜的过程中发生渗出的可能性较小。可使用一种或多种芳香族二元羧酸。若使用两种芳香族二元羧酸，优选使用邻苯二甲酸和对苯二甲酸。

脂肪族二元羧酸残基：

在由二醇与包含脂肪族二元羧酸的二元羧酸制得的缩聚物中包含脂肪族二元羧酸残基。

在本申请中，脂肪族二元羧酸残基是指聚酯低聚物的亚结构，其具有形成聚酯低聚物的单体的特征。例如，由二元羧酸HOOC-R-COOH制得的二元羧酸残基是-OC-R-CO-。

优选用于本发明的脂肪族二元羧酸的实例包括草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和1,4-环己烷二甲酸。

所述缩聚物具有由用于混合的脂肪族二元羧酸制得的脂肪族二元羧酸残基。

所述脂肪族二元羧酸残基的平均碳数优选为但不限于4.0-6.0，更优选4.0-5.0，最优选4.0-4.8。优选具有所述平均碳数范围的缩聚物，因为它与纤维素酰化物高度相容，从而在成膜和后续热拉伸纤维素酰化物膜的过程中发生渗出的可能性较小。

详细地，所述缩聚物优选地包含琥珀酸残基。若使用两种脂肪族二元羧酸，则所述缩聚物优选地包含琥珀酸残基和己二酸残基。

具体地，一种或多种脂肪族二元羧酸可混合用于形成聚酯低聚物。若使用两种或更多种脂肪族二元羧酸，则优选使用琥珀酸和己二酸。

使用两种脂肪族二元羧酸即琥珀酸和己二酸使得降低二醇残基的平均碳数，就与纤维素酰化物的相容性而言是优选的。

在脂肪族二元羧酸残基的平均碳数小于4.0时，因聚酯低聚物不易于合成而不能获得该缩聚物。

二醇：

由二醇和二元羧酸制得的聚酯低聚物中包含二醇残基。

在本申请中，二醇残基是指聚酯低聚物的亚结构，其具有形成聚酯低聚物的单体的特征。例如，由二醇HO-R-OH制得的二醇残基是-O-R-O-。

形成聚酯低聚物的二醇的实例包括芳香族二醇和脂肪族二醇，优选包括但不限于脂肪族二醇。

用于聚酯低聚物的二醇优选包含但不限于平均碳数为2.0-3.0的脂肪族二醇残基。在脂肪族二醇残基的平均碳数大于3.0时，二醇与纤维素酰化物的相容性较低，从而更可能发生渗出。此外，这使化合物的热损失增大，并且增加平面缺陷的可能性，这认为是在纤维素酰化物料片（web）的干燥步骤中污染所致。在脂肪族二醇残基的平均碳数小于0.2时，二醇不可用，因为聚酯低聚物不易合成。

脂肪族二醇的实例包括烷基二醇和脂环族二醇，例如，乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、2,2-二乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基庚烷)、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基庚烷)、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十八烷二醇和二乙二醇。这些优选地以包含乙二醇和一种或多种其它脂肪族二醇的混合物使用。

优选的脂肪族二醇是乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的至少一种，特别优选的脂肪族二醇是乙二醇和1,2-丙二醇中的至少一种。若使用两种脂肪族二醇，优选使用乙二醇和1,2-丙二醇。

所述聚酯低聚物具有由用于混合的二醇制得的二醇残基。

封端：

虽然聚酯低聚物的两末端可以被或不被封端，但优选对两末端进行封端。

若聚酯低聚物的两末端不都被封端，所述缩聚物优选为聚酯多元醇。

若聚酯低聚物的末端被封端，优选地通过与一元羧酸反应对末端进行封端。在此情况中，缩聚物的两末端由一元羧酸残基组成。

在整个说明书中，一元羧酸残基是指聚酯低聚物的亚结构，其具有形成聚酯低聚物的单体的特征。例如，由一元羧酸R-COOH制得的一元羧酸残基是R-CO-。芳香族一元羧酸或脂肪族一元羧酸可用于一元羧酸封端。所述一元羧酸的实例优选地包括乙酸、丙酸、丁酸和苯甲酸，及其衍生物。两种或更多种一元羧酸的混合物可用于封端。

本发明的聚酯低聚物易于以任何常规方式合成，即通过二醇和二元羧酸的聚酯化反应或酯交换反应的热熔融缩合法，或者所述酸的氯化物与二醇的界面缩合法。本发明的聚酯低聚物在K.Murai“Theory and Applicationof Plasticizer”,第1版，SAIWAI SHOBO Ltd.出版,March 1st,1973中详述。此外，还可使用日本未经审查的专利申请公开05-155809、05-155810、5-197073、2006-259494、07-330670、2006-342227和2007-003679中公开的材料。

作为本发明的聚酯低聚物中所含的材料的脂肪族二醇、二元羧酸酯和二醇酯在纤维素酰化物膜中的含量各优选为小于1质量%，更优选小于0.5质量%。所述二元羧酸酯的实例包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二羟乙基酯、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二羟乙基酯、己二酸二羟乙基酯和琥珀酸二羟乙基酯。所述二醇酯的实例包括二乙酸乙二醇酯和二乙酸丙二醇酯。

所述聚酯低聚物的羟基值可按照例如日本工业标准JIS K3342(废除)中的乙酸酐法测定。对于聚酯多元醇低聚物，羟基值优选为55-220，更优选100-140。

可用于本发明的聚酯低聚物增塑剂的实例具体但非限制性地列于表1中。

表1

(糖酯增塑剂)

优选的糖酯增塑剂的实例包括酯化合物，其中含有1–12个呋喃糖或吡喃糖结构的化合物中的至少一个羟基被酯化。

其中含有1–12个呋喃糖或吡喃糖结构的化合物中的至少一个羟基被酯化的酯化合物的实例包括以下化合物：

被酯化的化合物，其中含有1个呋喃糖或吡喃糖结构的化合物(化合物(A))中的全部或部分的羟基被酯化；和

被酯化的化合物，其中化合物(化合物(B))中的全部或部分的羟基被酯化，该化合物(B)包含连接在一起的2–12个呋喃糖和/或吡喃糖结构。

以下，将化合物(A)的被酯化的化合物和化合物(B)的被酯化的化合物通称为糖酯化合物。

所述酯化合物优选为单糖(α-葡萄糖和β-果糖)的苯甲酸酯，或者通过由下式(5)表示的单糖的-OR⁵¹²、-OR⁵¹⁵、-OR⁵²²和-OR⁵²⁵中的任意两个或更多个脱水缩合而得的多糖(m₅+n₅=2-12)的苯甲酸酯。

式(5)

该式中的苯甲酸还可具有取代基，例如，烷基、烯基、烷氧基和/或苯基。此外，所述烷基、烯基和苯基各自可具有任何取代基。

优选的化合物(A)和优选的化合物(B)的实例包括但不限于以下化合物。

化合物(A)的实例包括葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖和阿拉伯糖。

化合物(B)的实例包括乳糖、蔗糖、蔗果四糖（nystos）、1F-果糖基-蔗果四糖、水苏糖、麦芽糖醇、乳糖醇、乳果糖、纤维二糖、麦芽糖、纤维三糖、麦芽三糖、棉子糖和蔗果三糖。此外，化合物(B)的实例还包括龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖、木三糖和半乳糖基-蔗糖。

特别地，所述化合物(A)和化合物(B)各优选同时含有呋喃糖和吡喃糖结构。作为其实例，优选例如蔗糖、蔗果三糖、蔗果四糖、1F-果糖基-蔗果四糖或水苏糖。特别地，更优选蔗糖。在一个优选的实施方案中，所述化合物(B)包括其中2-3个呋喃糖和/或吡喃糖结构连接在一起的化合物。

在本发明中化合物(A)和(B)各自中的全部或部分的羟基可被任意典型的一元羧酸酯化，所述一元羧酸非限制性地包括脂肪族一元羧酸、脂环族一元羧酸、芳香族一元羧酸及其它一元羧酸。可使用一种羧酸，或者两种或更多种羧酸的混合物。

优选的脂肪族一元羧酸的实例包括：饱和脂肪酸例如乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基己酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十九烷酸、三十烷酸和虫漆蜡酸；以及不饱和脂肪酸例如十一碳烯酸、油酸、山梨酸；亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸和辛烯酸。

优选的脂环族一元羧酸的实例包括环戊烷羧酸、环己烷羧酸、环辛烷羧酸及其衍生物。

优选的芳香族一元羧酸的实例包括：芳香族一元羧酸例如苯甲酸和甲苯酸，其中在苯环上引入烷基或烷氧基；含有两个苯环的芳香族一元羧酸，例如肉桂酸、苄基酸(benzyl acid)、联苯甲酸、萘甲酸、四氢化萘甲酸；及其衍生物。更具体地，优选的芳香族一元羧酸的实例包括二甲基苯甲酸(xylic acid)、2,3-二甲基苯甲酸（hemellitic acid）、3,5-二甲基苯甲酸(mesitylenic acid)、2,3,4-三甲苯甲酸(prehnitylic acid)、γ-2,4,6-三甲基苯甲酸（isodurylic acid）、2,4,5-三甲基苯甲酸(durylic acid)、2,4,6-三甲基苯甲酸、α-2,4,6-三甲基苯甲酸、对异丙基苯甲酸、α-甲苯酸、氢化阿托酸、阿托酸、苯基丙酸、水杨酸、邻甲氧基苯甲酸、间甲氧基苯甲酸、对甲氧基苯甲酸、杂酚油酸、邻甲基水杨酸、间甲基水杨酸、对甲基水杨酸、2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、香草酸、异香草酸、3,4-二甲氧基苯甲酸、2,3-二甲氧基苯甲酸、3,4,5-三羟基苯甲酸、细辛酸、扁桃酸、对甲氧基苯乙酸、高香草酸、3,4-二甲氧基苯乙酸、2,3-二甲氧基苯乙酸、酞酮酸(phthalonic acid)和对香豆酸。特别地，优选使用苯甲酸。

在通过酯化化合物(A)和(B)制得的被酯化的化合物中，优选使用具有经酯化而引入的乙酰基的乙酰化的化合物、具有经酯化而引入的苯甲酰基的苯甲酰化的化合物，以及具有经酯化而引入的乙酰基和苯甲酰基的化合物。

除了化合物(A)和(B)的被酯化的化合物之外，低聚糖的被酯化的化合物可用作其中3–12个呋喃和/或吡喃结构连接在一起的化合物。

所述低聚糖是通过针对淀粉、蔗糖或任何其它糖的酶例如淀粉酶的活化制得。可用于本发明的低聚糖的实例包括麦芽糖低聚糖、异麦芽糖低聚糖、果糖低聚糖、半乳糖低聚糖和木糖低聚糖。

(制备相位差膜的方法)

用作延迟膜的纤维素酰化物膜优选地通过溶剂流延法形成。以下以具体实例的方式描述制备纤维素酰化物膜的方法，但是用于本发明的延迟膜不限于此。

(溶剂流延法)

纤维素酰化物膜是以以下方式通过溶剂流延法制得。即，将纤维素酰化物溶于有机溶剂中来配制浓液，将浓液流延在由例如金属组成的支撑体的表面上。然后干燥被流延的浓液并定型成膜。而后将膜从支撑体的表面剥离，最终按照期望进行拉伸。

在溶剂流延法中，包含溶于有机溶剂中的纤维素酰化物的溶液(浓液)用于制膜。用于配制浓液的溶剂可选自有机溶剂。所述有机溶剂优选地包含选自含有3–12个碳原子的醚、含有3–12个碳原子的酮、含有3–12个碳原子的酯以及含有1–6个碳原子的卤代烃中的至少一种溶剂。

所述醚、酮和酯可各含有环结构。各自含有醚、酮和酯各自的官能团(即，-O-、-CO-和-COO-)中的两个或更多个官能团的多种化合物可用作有机溶剂。所述有机溶剂可含有任何其它官能团例如醇羟基。在含有两个或更多个官能团的有机溶剂的情况中，该有机溶剂的碳原子数优选地在含有相关官能团之一的溶剂的上述优选碳原子数的范围内。

碳原子数为3–12的醚的实例包括二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二氧杂环己烷、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、苯甲醚；和苯乙醚。

含有3-12个碳原子的酮的实例包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基甲酮、二异丁基甲酮、环己酮和甲基环己酮。

含有3-12个碳原子的酯的实例包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊基酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯。

含有两个或更多个官能团的有机溶剂的实例包括乙酸(2-乙氧基乙基)酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。

所述卤代烃的碳原子数优选为1或2，更优选1。所述卤代烃的卤素优选为氯。在所述卤代烃中被卤素取代的氢原子的百分比优选为25mol%-75mol%，更优选30mol%-70mol%，进一步优选35mol%-65mol%，最优选40mol%-60mol%。二氯甲烷典型地用作卤代烃。

可使用两种或更多种有机溶剂的混合物。

所述纤维素酰化物膜由配制的纤维素酰化物溶液(浓液)通过溶剂流延法制得。任何添加剂例如上述增塑剂优选地被加入浓液中。

将浓液流延在鼓或带上，然后蒸发浓液中的溶剂形成膜。优选地调整在流延前浓液的浓度以使其固体含量为18%-35%。鼓或带的表面优选地预先被镜面抛光。将浓液优选地流延在表面温度为10℃或更低的鼓或带上。

在浓液(纤维素酰化物溶液)被流延在带上的情况中，在剥离之前，在干燥步骤的前半部分中，在基本上没有空气循环的情况下干燥流延物10秒-90秒，优选15秒-90秒。在浓液被流延在鼓上的情况中，在剥离之前，在干燥步骤的前半部分中，在基本上没有空气循环的情况下干燥流延物1秒-10秒，优选2秒-5秒。

在本申请中，“在剥离之前的干燥步骤”是指在从将浓液涂布于带或鼓上至以膜的形式剥离浓液的时间段内的干燥。短语“前半部分”是指在从涂布至剥离浓液所耗的总时间的中间之前的时间段内的步骤。短语“基本上没有空气循环”是指在自带或鼓的表面起200mm或更短的距离没有检测到0.5m/s或更大的风速(风速小于0.5m/s)的条件。

对于在带上的浓液，在剥离之前干燥步骤的前半部分的时间通常约30秒-300秒，在此期间，在没有空气循环下将浓液干燥10秒-90秒，优选15秒-90秒。对于在鼓上的浓液，所述前半部分的时间通常约5秒-30秒，在此期间，在没有空气循环下将浓液干燥1秒-10秒，优选2秒-5秒。环境温度优选为0℃-180℃，更优选40℃-150℃。虽然可以在剥离之前的干燥步骤的前半部分中的任意阶段进行在没有空气循环下的干燥操作，但是此操作优选地在流延后立即执行。若对于在带上的浓液在没有空气循环下干燥的时间小于10秒(对于在鼓上的浓液小于1秒)，添加剂在膜中均匀分布的可能性较小。若对于在带上的浓液所述时间超出90秒(对于在鼓上的浓液10秒)，在剥离前浓液没有被充分干燥，导致膜的表面形态差。

在除了在剥离前的干燥步骤中在没有空气循环下干燥的时间之外的时间内，可通过吹入惰性气体来干燥浓液。在此操作中，流动气体温度优选为0℃-180℃，更优选40℃-150℃。

配制的纤维素酰化物溶液(浓液)可通过浓液的两个或更多个流延循环来形成膜。在此情况中，所述纤维素酰化物膜优选地通过溶剂流延法制备。将浓液流延在鼓或带上，通过蒸发浓液中的溶剂形成膜。优选地调整在流延前浓液的浓度以使浓液中的固体含量为10%-40%。鼓或带的表面优选地预先被镜面抛光。

若多种纤维素酰化物溶液被流延成两层或更多层，可通过从在支撑体的前进方向上以特定间隔配置的多个流延喷嘴分层流延(lamination-casting)各含有纤维素酰化物的多种溶液来制膜，多个流延喷嘴允许流延多种纤维素酰化物溶液。例如，可通过日本未经审查的专利申请公开61-158414、1-122419和11-198285中公开的方法制膜。纤维素酰化物膜还可通过从两个流延喷嘴流延纤维素酰化物溶液进行制备。例如，可通过日本经审查的专利申请公开60-27562以及日本未经审查的专利申请公开61-94724、61-947245、61-104813、61-158413和6-134933中公开的方法制膜。此外，可通过日本未经审查的专利申请公开56-162617中公开的纤维素酰化物膜的流延法制膜，其中高粘度纤维素酰化物溶液流被低粘度纤维素酰化物溶液包围，这样的高粘度和低粘度纤维素酰化物溶液被同时挤出。

此外，纤维素酰化物膜可利用两个流延喷嘴制备，以这样的方式将溶液从第一流延喷嘴流延在支撑体的表面上形成第一膜，将第一膜从支撑体剥离，然后将另一种溶液从第二流延喷嘴流延在第一膜的接触表面上，接触表面已与支撑体的表面接触。日本经审查的专利申请公开44-20235中公开了典型的方法。

可流延相同或不同的纤维素酰化物溶液。为了允许多种纤维素酰化物层具有不同的功能，应从各自的流延喷嘴挤出对应于这些功能的多种纤维素酰化物溶液。此外，本发明的纤维素酰化物溶液可与其它功能层例如粘附层、染料层、防静电层、防光晕层、紫外吸收层和偏振层一起流延。

对于常规的单层溶液，必须将高浓度且高粘度的纤维素酰化物溶液挤出来形成具有所需厚度的膜。在这样的情况中，纤维素酰化物溶液不稳定，并且包含固体组分，导致凹凸不平的缺陷和/或膜的表面光滑度差。为了解决这样的问题，将多种纤维素酰化物溶液从多个流延喷嘴流延，从而高粘度溶液可被同时挤出在支撑体上，由此形成具有改进的表面光滑度和优异的表面形态的膜。此外，使用这样浓稠的纤维素酰化物溶液允许降低干燥负荷，从而提高制膜速度。

特别地，就尺寸稳定性以及降低与环境热度和湿度变化相关的卷曲量而言，所述膜优选地具有三层或更多层的层压结构。此外，若在低取代度层的两侧上配置上述高取代度层，就增大实现期望的光学特征的步骤中的自由度而言，优选层压的结构。

仅当所述膜具有三层或更多层的层压结构时，表面层称为皮层A，该表面层在制膜过程中不与支撑体接触。

特别地，所述层压结构优选具有皮层B/核心层/皮层A的三层结构。虽然所述三层结构可具有高取代度层/低取代度层/高取代度层构造，或者低取代度层/高取代度层/低取代度层构造，但是就在形成液体膜形成过程中改进从支撑体的剥离性和尺寸稳定性而言，优选高取代度层/低取代度层/高取代度层构造。

在三层结构的情况中，就生产成本、尺寸稳定性以及降低与环境热度和湿度变化相关的卷曲量而言，优选地在两侧的表面层中包含酰基取代度相同的纤维素酰化物。

所述纤维素酰化物膜的宽度为例如0.5m-5m，优选0.7m-3m。此外，所述纤维素酰化物膜的长度为300m-30000m，优选500m-10000m，更优选1000m-7000m。

(拉伸)

还可对以上述方式制得的纤维素酰化物膜进行拉伸来调整膜的延迟，并且用作延迟膜。例如，日本未经审查的专利申请公开62-115035、4-152125、4-284211、4-298310和11-48271各公开在宽度方向即垂直于制膜时的流延方向的方向上主动拉伸膜的方法。在常温或升高的温度下拉伸膜。加热温度优选地在膜的玻璃转化转变温度±20℃内。若在与玻璃化转变温度相比非常低的温度下拉伸膜，所述膜更容易破裂，阻碍所述膜呈现出期望的光学特征。若在与玻璃化转变温度相比非常高的温度下拉伸膜，由拉伸产生的分子取向不能被热固定，因为分子取向在被固定前由于在拉伸时的热量而松弛，导致光学特征不令人满意。

此外，在拉伸区中提供分区（sub-zone），例如，拉幅机区，其中所述膜被夹住和传送，从而以最大拉幅率被拉幅，然后按常规松弛。为了减小轴偏差，需要分区。在常规的拉伸中，在以最大拉幅率将膜拉幅后，使所述膜在1分钟内通过剩余的拉幅机区，即松弛区。可以以在传送方向或宽度方向上单轴拉伸或者同时或相继的双轴拉伸的方式拉伸膜。在每种情况中，优选地在宽度方向更大张力地拉伸膜。在宽度方向即在垂直于制膜时的流延方向的方向以1.4–2的倍数拉伸膜，更优选1.4-1.6的倍数，最优选1.4-1.5的倍数。

可在制膜过程中拉伸膜。或者，在膜被卷起后，可将成卷的膜供至拉伸。在前一情况中，即使所述膜含有残余溶剂也可进行拉伸，优选地可在0.05%-50%的残余溶剂率，即，残余溶剂量/(残余溶剂量+固体组分量)，下拉伸膜。特别优选地在0.05%-5%的残余溶剂率下以5%-80%的拉伸率拉伸膜。

延迟膜可以是双轴拉伸的膜，其通过双轴拉伸以上述方式制得的纤维素酰化物膜制得。

虽然双轴拉伸包括同时双轴拉伸法和相继双轴拉伸法，就连续生产而言，优选使用相继双轴拉伸法，其中将浓液流延在带或鼓上，从带或鼓剥离所得的膜，然后在宽度(或纵向)方向拉伸，继而在纵向(或宽度)方向拉伸。

(厚度)

延迟膜的厚度优选但不限于10μm-200μm。虽然就减小显示器厚度而言，延迟膜优选具有较小的厚度，延迟膜的厚度小于10μm往往加工较不顺利地。其厚度更优选10μm-80μm，进一步优选10μm-60μm，最优选10μm-50μm。特别地，其厚度优选10μm-40μm。

在皮层B/核心层/皮层A三层结构作为高取代度层/低取代度层/高取代度层的顺次结构的一个优选的实施方案中，高取代度层的平均厚度优选为0.1μm-小于10μm，更优选0.5μm-小于5μm。皮层厚度小于0.1μm降低剥离性，可造成条纹不均匀，膜的厚度不均匀，以及光学特性不均匀。

大于10μm的皮层厚度不可避免地致使核心层的厚度小，因为总厚度有限。结果，核心层不能有效地表现出其光学性质。

(聚光片)

在本发明的一个特别优选的实施方案中，液晶显示器包括具有表面光源和聚光片的背光单元，并且当测定从背光单元发射的光的量时，在50°-85°的输出角的光的平均量优选是在液晶显示器的屏幕的法线方向上光量的12%或更小，相对于从观察者观察液晶显示器的屏幕的法线，输出角向液晶显示器的屏幕上的垂直或水平方向倾斜。

聚光片，例如棱镜片和透镜片，在其表面上具有不规则性，并且可用各种材料和通过各种方法制得。

[用于聚光片的材料和制备聚光片的方法]

下面描述用于聚光片的材料以及制备聚光片的方法。

本发明的聚光片可无限制地通过可形成具有精细不规则图案的棱镜片的任何方法制得。

在一种示例性可采用的制备方法中，将树脂材料从模头挤塑成片，将片形树脂材料用以基本上与树脂材料的挤出速度相等的速度旋转的转印辊(具有与例如棱镜片上的不规则图案相反的图案的表面)与面向该转印辊安置并且以相同速度旋转的夹辊夹紧，从而转印辊的表面上的不规则图案被转印至树脂材料。

热塑性树脂在所述方法中用作用于棱镜片的树脂材料。详细地，这样的热塑性树脂包括聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、改性的聚硅氧烷(MS)树脂、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS树脂)、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚氯乙烯树脂(PVC)、纤维素酰化物、纤维素三乙酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯、纤维素二乙酸酯、热塑性弹性体，以及其共聚物，和环烯烃聚合物。

[棱镜片]

下面详述棱镜片，其特别优选地用作本发明中的聚光片。

在本发明的液晶显示器中，在测定从包括表面光源和聚光片的背光单元发射的光量时，在50°-85°输出角的平均光量优选为在液晶显示器的屏幕法线方向上光量的12%或更小，相对于从观察者观察液晶显示器的屏幕的法线，输出角向液晶显示器的屏幕上的垂直方向倾斜。

图6是显示聚光片(光学片)41中的光路的剖视图。如图6中所示，入射光折射通过光学片41，其间该光被分成三个分量：在正面方向折射的分量A、在偏离正面的方向折射的分量B，以及被光学片41的表面反射的分量C。在光分量中，分量A在正面方向即观察方向上输出，并且实际上被使用。反射分量C被光学片41的底部反射并且漫射，而且以不同的角度重新进入棱镜片，并且被部分地转变成分量A，而后在正面方向上输出。大部分分量C通过重复这样的反射被转变成分量A，致使在光输出表面的正面方向上亮度增大。

反之，经过图6中的部分X的光分量B(以下称为旁瓣光（sidelobe light）)以大角度射出至显示器例如液晶显示器的有效视角区之外的区域，故此对正面亮度的增大没有贡献。

此外，旁瓣光以极其远离屏幕的法线方向的角度入射在液晶面板上，并且在很大程度上被液晶单元中的液晶分子、滤色器、延迟膜及其它部件散射至正面。被散射至正面的这样的光分量极大地增大在黑显示时的亮度，造成对比度下降。

优选用于本发明的液晶显示器中的棱镜片可减少旁瓣光，并且阻止在黑显示时亮度增大，导致对比度增大。

在测定从包括反射偏振片、延迟膜、聚光片和表面光源的背光单元发射出的光量时，就对比度而言，在50°-85°的输出角的平均光量优选是在法线方向上光量的12%或更小，更优选8%或更小，最优选4%或更小，输出角相对于从观察者观察的屏幕的法线向液晶显示器的屏幕上的垂直或水平方向倾斜。

特别地，若本发明的液晶显示器包括TN-模式液晶单元，通常安置TN-模式液晶单元的屏幕以使横向定位屏幕的长边在从观察者观察的水平方向上，并且液晶单元中的液晶分子的取向方向从45°被扭转至135°，从而使在TN-模式液晶单元的平面内的相位差在垂直方向上最大化；但是，可根据应用将液晶显示单元的屏幕以相反方向设置。

特别地，对于本发明的包括TN-模式液晶单元的液晶显示器，在聚光片聚集在TN-模式液晶单元的面内得到最大相位差的方向上的光和少量旁瓣光情况中，液晶显示器优选地表现出显著有利的效果。此外，为了防止与像素的莫尔纹（moire），相对于液晶单元的像素的黑矩阵，棱镜的脊线可在1°-20°的范围内倾斜。

棱镜的截面的不规则图案优选地具有三角形，更优选等腰三角形，其中三角形的凸出部分优选地面向液晶单元。

所述三角形的特征在于它的顶角优选为95°-130°，更优选100°-120°。小于95°的顶角由于旁瓣光而容易造成在黑显示时亮度的极大增加。

反之，大于130°的顶角降低聚光的效率，可能造成在正面方向上亮度降低。

在另一个优选的实施方案中，即使棱镜的三角形横截面的顶角小于95°，除了棱镜之外在支撑体上另外配有的光学调节器仍然可减少旁瓣光。

在另一个优选的实施方案中，棱镜片包括在支撑体表面的平面内以预定的间隔排列的多个光学调节器。所述光学调节器包括光反射型、光漫射型以及利用折射率差的类型。特别地，优选光反射型光学调节器。

这些光学调节器基本上各自与日本未经审查的专利申请公开2008-003515和2008-176197中公开的各光学片中的光学调节器相同。

(Re和Rth)

在本说明书中，Re(λ)和Rth(λ)分别是在波长λ下面内延迟(nm)和沿着厚度方向的延迟(nm)。利用KOBRA21ADH或WR(Oji Scientific Instruments)，通过在膜的法线方向上向膜施加波长为λnm的光，测定Re(λ)。可根据波长选择性滤光器的手动更换或者根据程序更换测量值进行测量波长的选择。

当待分析的膜以单轴或双轴折射率椭球表征时，如下计算膜的Rth(λ)。

根据波长λnm的入射光在6个方向上测得的6个Re(λ)值，所述6个方向通过以由KOBRA21ADH确定的面内慢轴作为倾斜轴(旋转轴，若所述膜没有面内慢轴，任意面内方向定义为旋转轴)，相对于样品膜的法线方向，以10°为梯度从0°至50°进行确定；假定的平均折射率值；和作为膜的厚度值的输入值，通过KOBRA21ADH或WR计算Rth(λ)。

在上文中，相对于法线方向的面内慢轴作为旋转轴，当要分析的膜具有在特定的倾角延迟值为零的方向时，则在大于给出零延迟的倾角的倾角处的延迟值变为负数据，然后通过KOBRA21ADH或WR计算膜的Rth(λ)。

围绕慢轴作为膜的倾角(旋转角)(当膜不具有慢轴时，则其旋转轴可以是膜的任何面内方向)，在任何期望的2个倾斜方向上测定延迟值，并根据数据和平均折射率的估值和输入的膜厚度值，可按照公式(1)和(2)计算Rth：

(1)

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

Re(θ)表示在自法线方向起倾斜角度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的方向上的折射率。并且“d”是膜厚度。

(2):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d

在公式中，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。并且“d”是膜厚度。

当要分析的膜不以单轴或双轴的折射率椭球表述时，也即，当所述膜不具有光学轴时，则可如下计算所述膜的Rth(λ)：

围绕慢轴(由KOBRA 21ADH或WR判断)作为面内倾斜轴(旋转轴)，在倾斜方向上施加波长λnm的光，相对于膜的法线方向以10度为间隔从-50度至+50度，在共计11点测定膜的Re(λ)；并根据由此测得的延迟值、平均折射率的估值和输入的膜厚度值，可通过KOBRA 21ADH或WR计算膜的Rth(λ)。

在上述测定中，平均折射率的假定值可从Polymer Handbook(JohnWiley & Sons,Inc.)中的各种光学膜的目录中所列的值获得。可利用Abbe折射仪测定平均折射率未知的那些膜。以下列出一些主要光学膜的平均折射率：

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)。当输入这些平均折射率的假定值和膜厚度时，KOBRA 21ADH或WR计算nx、ny和nz。根据由此算出的nx、ny和nz，进一步计算Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。

在本申请中，除非另外说明，在波长550nm下测定折射率。

实施例

通过实施例详述本发明，但本发明不应限于此。

实施例1

1.制备延迟膜1-3

(1)延迟膜1

如下所述，制备用于透明支撑体的膜，并且形成取向膜和光学各向异性层来制备用作延迟膜1的延迟膜。

(制备透明支撑体)

将以下组分置于混合槽中，并且在30℃下加热同时搅拌来溶解各组分，由此配制纤维素乙酸酯溶液。

延迟提高剂

用三层共流延模头将所得的内层浓液和外层浓液流延于0℃下冷却的鼓上。将包含70质量%残余溶剂的膜从鼓剥离，并在80℃下干燥膜同时在用针式拉幅机固定膜的两端的情况下以在传送方向上110%的拉伸率传送。当残余溶剂的量降至10%时，然后在110℃下对膜进行干燥。而后在140℃下干燥膜30min，由此制得厚度为80μm(第一外层:3μm,内层:74μm,和第二外层:3μm)并且残余溶剂量为0.3质量%的纤维素乙酸酯膜。所得的纤维素乙酸酯膜在波长550nm下的面内延迟Re为-10nm并且沿着厚度方向的延迟Rth为90nm。

将所得的纤维素乙酸酯膜浸入2.0N氢氧化钾溶液(25℃)中持续2min。然后用硫酸中和纤维素乙酸酯膜，用纯化水洗涤，而后干燥。

(形成取向层)

利用棒涂机用#16线棒将具有下述组成的液体涂布于纤维素乙酸酯膜上达到28mL/m²的体积。然后用热空气在60℃下干燥涂层60秒，继而用热空气在90℃下干燥150秒。用以500rpm旋转的摩擦辊在平行于传送方向上对涂层的表面进行摩擦处理，由此形成取向层。

改性的聚乙烯醇

(形成光学各向异性层)

配制具有下述组成的液体，用#3.2线棒将其连续地涂布于在纤维素乙酸酯膜上的取向层的表面上。在从环境温度至100℃连续加热液体的步骤中，液体中的溶剂被干燥。然后在干燥区中在135℃下加热涂层约90秒，从而使盘状液晶化合物取向。然后将膜传送入80℃的干燥区中，同时使膜的表面温度保持在约100℃，通过紫外线辐射器以600mW照度的紫外线照射盘状液晶化合物10秒以使其通过交联反应聚合。然后使膜冷却至环境温度形成光学各向异性层，由此制得光学补偿膜。

盘状液晶化合物(1)

含氟代脂肪族基团的聚合物1(a/b/c=20/20/60质量%)

含氟代脂肪族基团的聚合物2(a/b=98/2质量%)

(测定光学特征)

用KOBRA-WR(可从Oji Scientific Instruments获得)在波长550nm下对各所得的光学补偿膜进行面内延迟Re(550)测定。此外，从在垂直于各光学补偿膜的慢轴的平面内自法线方向起倾斜±40°的方向照射波长为550nm的光来测定延迟R[+40°]和R[-40°]，并计算R[-40°]/R[+40°]。

结果是，Re(550)为44nm，R[-40°]/R[+40°]为3.0。

(2)延迟膜2

如下所述，制备透明支撑体，并且形成取向层和光学各向异性层来制备要用作延迟膜2的延迟膜。

(制备透明支撑体)

配制浓液

配制各纤维素乙酸酯溶液，各包含表2中所示量的具有表2中所示的组成和数均分子量的低聚物。

将制得的溶液在表2中所示的PIT拉伸条件下通过流延T-模头流延在被镜面抛光的不锈钢支撑体直径3m的鼓上。

当在支撑体上的料片中的残余溶剂的量以及料片的表面温度达到上表和表2中所示的值时，然后以表2中所示的拉伸倍数在TD方向拉伸料片。在用针式拉幅机固定料片的两端同时通过在垂直于传送方向的方向上扩张料片，在TD方向拉伸料片。当在拉伸后料片中的残余溶剂的量达到表2中所示的值时，然后在表2中所示的表面温度下热处理料片。通过控制干燥区中的温度用干燥空气热处理料片。此外，热处理料片同时固定针式拉幅机。

以此方式制得纤维素乙酸酯膜。

将所得的纤维素乙酸酯膜浸入2.0N氢氧化钾溶液(25℃)中持续2min。然后用硫酸中和纤维素乙酸酯膜，用纯化水洗涤，而后干燥。

(形成取向层)

利用棒涂机用#14线棒将具有下述组成的液体涂布于纤维素乙酸酯膜上达到24mL/m²的体积。然后用热空气在100℃下干燥涂层120秒。用以500rpm旋转的摩擦辊在自传送方向起2°的方向上对涂层的表面进行摩擦处理，由此形成取向层。

改性的聚乙烯醇

(形成光学各向异性层)

配制具有下述组成的液体，然后用#2.4线棒将其连续地涂布于在纤维素乙酸酯膜上的取向层的表面上。然后在干燥区中在80℃下加热涂层约120秒，从而使盘状液晶化合物取向。然后将膜传送入80℃的干燥区中，通过紫外线辐射器以600mW照度的紫外线照射盘状液晶化合物10秒以使其通过交联反应聚合。然后使膜冷却至环境温度形成光学各向异性层，由此制得延迟膜2。

盘状液晶化合物(2)

吡啶盐化合物II-1

含三嗪环的化合物

III-1:R=O(CH₂)₂O(CH₂)₂C₆F₁₃

(测定光学特征)

用KOBRA-WR(可从Oji Scientific Instruments获得)在波长550nm下对各所得的光学补偿膜进行面内延迟Re(550)测定。从在垂直于光学补偿膜的慢轴的平面内自法线方向起倾斜±40°的方向照射波长为550nm的光来测定延迟R[+40°]和R[-40°]，并计算R[-40°]/R[+40°]。

Re(550)为66nm，R[-40°]/R[+40°]为2.3。

延迟膜2的归一化的透光率特征基本上相当于图1-1中所示的延迟膜1的那些特征。

(3)延迟膜3

可从FUJIFILM Corporation获得的三乙酰基纤维素(TAC)膜“TF80”用作光学补偿膜3，测定延迟。Re(550)为2nm，Rth(550)为40nm。

延迟膜3的归一化的透光率特征示于图1-2中。

2.制备偏振片

将延迟膜1–3之一粘合至偏振膜的一个表面，并且将可从FUJIFILMCorporation获得的三乙酰基纤维素(TAC)膜“TF80”粘合至其另一表面，由此制得3种偏振片。将各偏振片粘合至液晶单元同时将延迟膜置于接近液晶单元的一侧上。

在下表中所示的实施例中，将延迟膜1或2粘合至起偏器以使延迟膜的面内慢轴垂直于起偏器的吸收轴。

3.制备和评价液晶显示器

制备具有图4中所示构造的配有RGBW滤色器的TN-模式液晶单元(Δnd=410nm)，将如上所述制得的偏振片之一粘合至液晶单元的各顶部和底部，由此制得具有与图3中所示的构造相似的构造的液晶显示器。

制备具有RGB滤色器的TN-模式液晶单元(Δnd=410nm)，相似地制备作为对比例的液晶显示器。

如表3-5中所示，通过向G和W像素施加电压来驱动液晶显示器以使T_G和T_W在各灰度级L下具有表中所示的值。

在此操作中，向R和B像素施加电压以使T_R和T_B各等于T_G，即，RGB像素总体上看为非彩色。

假定RGBW像素的组合限定一个显示元件，进行以下测定。RGBW像素总体上看为非彩色。

按照以下方法测定在正面方向的透光率和向下灰度反转。以常规的白色模式驱动液晶显示器。图5显示驱动电压与归一化的透光率之间的关系的实例。

(在正面方向的透光率)

对实施例和对比例的各所得液晶显示器，用来自TOPCONCORPORATION的BM-5A测定在白色显示时在屏幕法线方向(正面方向)上的亮度。表3–5显示各液晶显示器的透光率，透光率是相对于对比例1的液晶显示器在正面方向的亮度计算的相对透光率。透光率越高表明特性越好。

(向下灰度反转)

使得实施例和对比例的各液晶显示器显示灰度，假定U_L0.03是在L=0.03下在向下30°的亮度，并且U_L0.1是在L=0.1下在向下30°的亮度，获得由U_L0.1/U_L0.03定义的R值。

R值越大表明灰度反转越显著或越不可见（invisible）。R值被划分成以下数值范围等级。

等级E的向下灰度反转是实际可允许的水平。

等级

A:1.00≤R

B:0.95≤R<1.00

C:0.90≤R<0.95

D:0.85≤R<0.90

E:0.80≤R<0.85

F:R<0.80

像素构成、延迟膜、施加电压控制的设置、以及观察到的正面方向的透光率和向下灰度反转总结于表3、4和5中。

在更换表中的T_G和T_W的条件下如上所述进行相同的测定和评价。获得与表中所示那些相同的结果。

表3

表4

实施例II

(制备延迟膜4)

(配制纤维素酰化物溶液1C)

将纤维素酰化物和下述组成置于混合槽中，并且搅拌以溶解各组分，由此配制纤维素酰化物溶液1C。

(配制纤维素酰化物溶液1S)

将纤维素酰化物和下述组成置于混合槽中，并且搅拌以溶解各组分，由此配制纤维素酰化物溶液1S。

(配制消光剂溶液1)

将下述组合物置于混合槽中，并且搅拌以溶解各组分，由此配制消光剂溶液1。

CE-1:乙酰基取代度,2.42；总取代度,2.42

CE-2:乙酰基取代度,2.81；总取代度,2.81

表6：聚酯低聚物A-1

在流延过程中，利用金属带式流延机，通过三层共流延，将外层(带层)浓液、核心层浓液和外层(空气层)浓液以此顺序流延在带上，干燥流延物，然后通过剥离鼓从带上剥离。

核心层浓液是100质量份纤维素酰化物溶液1C和1.35质量份消光剂溶液1的混合物。外层浓液是100质量份纤维素酰化物溶液1S和1.35质量份消光剂溶液1的混合物。

在185℃的环境温度下，通过固定末端单轴拉伸以1.05的拉伸倍数，对含有小于1%残余溶剂的膜进行MD-拉伸，然后在185℃的环境温度下在拉幅机区中以1.30的拉伸倍数进行TD-拉伸。

然后松开并干燥膜，由此制得宽2000mm的延迟膜1。所得的延迟膜4的残余溶剂含量为0.1%，并且其厚度为50μm。

按照本申请中所述的方法测定所得的延迟膜的面内延迟Re、沿着厚度方向的延迟Rth和总雾度。在使膜处于25℃和60%RH的气氛中足够的时间后，在相同的气氛中进行这些测定。

测定结果示于表7中。

图1-3显示延迟膜4的归一化的透光率特征。

(制备偏振片1)

通过在被拉伸的聚乙烯醇膜上吸附碘来制备偏振膜。

用聚乙烯醇粘合剂将所得的延迟膜4粘合至偏振膜的一侧，并将保护TAC膜粘合至偏振膜的另一侧。在此操作中，将延迟膜4和偏振膜彼此粘合以使聚乙烯醇膜的纵向与延迟膜4的纵向相符，并且安置使延迟膜4的慢轴平行于偏振膜的透射轴。

以此方式制得偏振片1。

表7

另外，制备用于背光的以下棱镜片。

(制备用于实施例II的聚光片)

以以下方式制备棱镜片。

[配制用于棱镜层的涂布液]

按照以下配方配制用于棱镜层的涂布液。

将以下组分置于混合槽中，并且在50℃下加热同时搅拌来溶解各组分，由此配制涂布液。固化的棱镜层的折射率为1.59。通过棱镜耦合折射仪(SPA4000,来自Sairon Technology Inc.)，对由相同液体制得的平坦涂层测定棱镜层的折射率。

[制备棱镜片A]

将如上所述配制的用于棱镜层的涂布液涂布于厚25μm的透明PET支撑体的第一表面上，该支撑体的两侧已被预粘附处理，使得干质量为14g/m²，然后在80℃下干燥棱镜层1min。然后将棱镜层紧压在金属模具(印模)上，在其上将棱镜形状刻成间距(底部长度)为50μm的条纹图案，各棱镜形状具有顶角为90°的等腰三角形的截面。使处于这样压印状态的棱镜层曝光于高压汞蒸气灯的光来固化棱镜层。从印模分离所得的膜，由此制得棱镜片A(其上具有不规则部分的支撑体)。

(配制用于白色反射层的涂布液)

按照以下配方配制用于白色反射层的涂布液。

[分散白色颜料的母液的组成]

聚乙烯缩丁醛(S-LEC B BL-SH,可从SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.获得)                                             2.7质量份

金红石型二氧化钛(JR805,可从TAYCA CORPORATION获得,质均颗粒直径0.29μm)                                    35.0质量份

分散助剂(SOLSPERSE 20000,可从Avecia Inc.获得) 0.35质量份

正丙醇                                        62.0质量份

利用氧化锆珠通过Eiger研磨机M50分散以上组分，由此制得分散有白色颜料的母液。

[用于白色反射层的涂布液的组成]

如上所述制得的分散有白色颜料的母液            1200质量份

蜡化合物

硬脂酰胺(NEUTRON-2,可从NIPPON FINE CHEMICALCO.,LTD.获得)                                     5.7质量份

山俞酸酰胺(DIAMID BM,可从Nippon Kasei Chemical CompanyLimited获得)                                      5.7质量份

月桂酰胺(DIAMID Y，可从Nippon Kasei Chemical CompanyLimited获得)                                5.7质量份

棕榈酰胺(DIAMID KP，可从Nippon Kasei Chemical CompanyLimited获得)                                5.7质量份

芥酸酰胺(DIAMID L-200,可从Nippon Kasei Chemical CompanyLimited获得)                                5.7质量份

油酸酰胺(DIAMID O-200,可从Nippon Kasei Chemical CompanyLimited获得)                                5.7质量份

Rodin(KE-311,可从ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.获得,组分:树脂酸80%-97%；树脂酸组分:松香酸30%-40%,新松香酸10%-20%,二氢松香酸14%,四氢松香酸14%)

                                             80.0质量份

表面活性剂(MEGAFAC F-780F,固体含量30%,可从DIC Corporation获得)                                            16.0质量份

正丙醇                                       1600质量份

甲基乙基酮                                   580质量份

(制备白色反射片)

将如上所述配制的用于白色反射层的涂布液涂布于厚25μm的PET支撑体上，使得干燥的膜厚度为2μm。然后在100℃下干燥白色反射层2min，由此制得白色反射片。

(配制用于正（positive）感光层的涂布液)

按照以下配方配制用于正感光层的涂布液。

酚醛清漆树脂(PR-50716,可从Sumitomo Durez Co.,Ltd.获得,熔点:76℃)                                             2.5质量份

酚醛清漆树脂(PR-51600B,可从Sumitomo Durez Co.,Ltd.获得,熔点:55℃)                                             3.5质量份

1,2-萘醌-2-二重氮基-4-枯烯基苯酚磺酸酯苯酚酯  2.0质量份

甲基乙基酮                                    40质量份

乙酸丙二醇单甲基醚酯                20质量份

表面活性剂(MEGAFAC F-176PF,可从DIC Corporation获得)

                                    0.1质量份

(配制碱性显影剂)

配制具有下述组成的碱性显影剂。

(制备聚光光学片:棱镜片B)

如图8A中所示，将如上所述配制的用于正感光层的涂布液涂布于如上所述制得的棱镜片A的第二平坦表面4(支撑体2在其上具有不规则部分5)上，使得干燥的膜厚度为0.5μm。然后在100℃下干燥涂布的正感光层2min，由此在支撑体2的第二表面4上形成正感光层8。

如图8B中所示，用平行光束辐射器(Mask aligner M-2L可从MIKASACO.LTD获得)，从较接近于支撑体2的具有不规则部分5的第一表面3的一侧，在平行于第二平坦表面4的法线方向的方向上，通过UV辐射使正感光层暴露于紫外线。以图8B中的编号6表示光未经过的各部分(低光通量密度部分)。

然后用如上所述配制的碱性显影剂洗去正感光层的曝光部分。如图8C中所示，制备支撑体2，其在支撑体2的部分的第二表面4(对应于光未经过的部分6的表面)上具有正感光层8。

如图8D中所示，将如上所述制得的具有白色反射层9的白色反射片10置于支撑体2的具有正感光层8的第二表面4上，在部分其上如上所述提供正感光层8，使得白色反射层9与粘性正感光层8和第二表面4接触，并且通过层压机在0.5m/min的速度和80℃的加热温度下将白色反射片10热层压至正感光层8。如图8E中所示，然后将白色反射片10从支撑体2分离。由此制得支撑体2，其具有以宽12μm的条纹图案被转印至具有正感光层8的各部分的白色反射层9，由此形成棱镜片B。白色反射层9用作旁瓣防止器7，并且具有70%的光反射率。

[制备棱镜片C]

将如上所述配制的用于棱镜层的涂布液涂布于厚25μm的透明PET支撑体的第一表面上，该支撑体的两侧都被预粘附处理，使得干质量为14g/m²，然后在80℃下干燥棱镜层1min。然后将棱镜层紧压在金属模具(印模)上，在其上将棱镜形状刻成间距(底部长度)为50μm的条纹图案，各棱镜形状具有顶角为110°的等腰三角形的截面。使处于这样压印状态的棱镜层曝光于高压汞蒸气灯的光来固化棱镜层。从印模分离所得的膜，由此制得棱镜片C(其上具有不规则部分的支撑体)。

(制备背光单元)

将上述各棱镜片置于从商购的液晶显示器拆卸的平面光源上，由此制得背光单元。

设置顶角为90°的棱镜片A、顶角为90°的棱镜片B(作为部分具有多个光反射旁瓣防止器7的光学片)，以及顶角为110°的棱镜片C来满足表9中所列的内容。

(评价正面亮度的方法)

正面亮度的评价与实施例1中正面方向的透光率的测定相应。

用设置在具有各棱镜片的背光单元的平面光源上的光度计(BM-7可从TOPCON CORPORATION获得)测定发光强度。假定对于仅具有平面光源而没有棱镜片的背光单元的正面亮度是1，对于具有各光学片的背光单元，用正面亮度的倍数表述亮度。如下对亮度分类。

A:1.3或更大

B:1.1至小于1.3

C:小于1.1

(测定背光的输出角分布)

对配有各棱镜片的背光单元，用光度计(BM-7可从TOPCONCORPORATION获得)测定发光强度。

用光接收器以5°间隔在相对于棱镜片的聚光方向±85°内扫描棱镜片，假定在正面方向为0°，测定从棱镜片发射出的光的发光强度的角度分布。对各背光单元，获得在50°-85°的输出角测得的平均光量，并且列于表9中。

图9显示发光强度与输出角之间的关系，该关系通过对各棱镜片在正面(0°)测得的发光强度进行归一化。

(制备液晶显示器)

安装各液晶显示器(显示器20-24)，使得液晶单元和偏振片各满足表8中所列的内容，并且使得包含各棱镜片的背光单元满足表9中所列的内容。

制备包括具有图4中所示的构造的RGBW滤色器的TN-模式液晶单元(Δnd:410nm,扭曲角:90°)，将与如上所述制得的偏振片之一相当的偏振片粘合至液晶单元的各顶部和底部，由此制得各具有与图3中所示相当的构造的液晶显示器。在此安装过程中，偏振片具有E-模式排列。

设置各棱镜片，其凸出部分面向液晶单元，使得其聚光方向为表8和9中所示的垂直或水平方向。

表9显示实施例1中正面亮度和向下灰度反转的结果。

表8

表9

表8和9表明，显示器22和23，其各具有垂直聚光方向并且分别包括棱镜片B和C，具有特别优异的性能。

如图9中所示，与漫射背光相比，显示器22和23各具有改进水平的向下灰度反转，因为光量在大于向下30°的极角大大降低，即在从方位角270°和极角30°的方向倾斜的方向。

Claims (14)

1.液晶显示器，其包括：

一对起偏器；

液晶单元，所述液晶单元包括一对基底，在所述基底的相对表面中的至少其一上具有限定像素的电极，以及置于所述一对基底之间的液晶层，所述液晶层以90°或更小的扭曲角被扭曲取向；和

各自被置于所述一对起偏器中每个起偏器与所述液晶单元之间的延迟膜，

所述液晶单元具有像素组，各组包括红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素和白色(W)像素，

所述液晶显示器还包括驱动装置，该驱动装置根据在灰度中的灰度级L(其中L满足0≤L≤1)，在限定G像素的电极之间以及在限定W像素的电极之间分别施加各自满足式(ia)和(iia)或(ib)和(iib)的电压V_RGB和电压V_W，其中在限定各R、G和B像素的电极之间施加基本上相同的电压V_RGB：

(ia)对于0<L≤0.03,T_G=0并且T_W=2×L，

(iia)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_W/(T_G-0.03)<0.86；

(ib)对于0<L≤0.03,T_W=0并且T_G=2×L，

(iib)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_G/(T_W-0.03)<0.86，

其中T_G和T_W各自表示通过对各G和W像素的透光率归一化而得的归一化的透光率，假定在所述液晶显示器的显示器表面的法线方向上白色亮度是1。

2.权利要求1的液晶显示器，其中所述延迟膜是层压膜，其包括支撑体以及包含以混合取向状态固定的盘状液晶的光学各向异性层。

3.权利要求1的液晶显示器，其中所述液晶层的扭曲角是90°。

4.权利要求1的液晶显示器，其中所述液晶显示器包括背光单元，该背光单元包括表面光源和聚光片，并且在测定从所述背光单元发射出的光量时，在50°-85°范围的输出角的平均光量是在所述液晶显示器的屏幕的法线方向上的光量的12%或更少，所述输出角相对于从观察者观察的所述液晶显示器的屏幕的法线向所述液晶显示器的屏幕的垂直或水平方向倾斜。

5.权利要求1的液晶显示器，其中所述延迟膜包括单一聚合物膜，并且在面内最大方向上的折射率nx、在垂直于nx的方向上的折射率ny、以及在厚度方向上的折射率nz满足nx>ny>nz。

6.权利要求1的液晶显示器，其中所述液晶层的扭曲角是90°，并且所述液晶显示器包括背光单元，该背光单元包括表面光源和聚光片，并且在测定从所述背光单元发射出的光量时，在50°-85°范围的输出角的平均光量是在所述液晶显示器的屏幕的法线方向上的光量的12%或更少，所述输出角相对于从观察者观察的所述液晶显示器的屏幕的法线向所述液晶显示器的屏幕的垂直或水平方向倾斜。

7.权利要求4-6中的任一项的液晶显示器，其中所述聚光片是具有面向所述液晶单元的凸出部分的棱镜片。

8.权利要求1的液晶显示器，其中所述液晶层的扭曲角是90°，并且所述延迟膜包括单一聚合物膜，并且在面内最大方向上的折射率nx、在垂直于nx的方向上的折射率ny、以及在厚度方向上的折射率nz满足nx>ny>nz。

9.权利要求4的液晶显示器，其中所述液晶层的扭曲角是90°，并且所述聚光片是具有面向所述液晶单元的凸出部分的棱镜片。

10.权利要求4的液晶显示器，其中所述液晶显示器包括背光单元，该背光单元包括表面光源和聚光片，并且在测定从所述背光单元发射出的光量时，在50°-85°范围的输出角的平均光量是在所述液晶显示器的屏幕的法线方向上的光量的12%或更少，所述输出角相对于从观察者观察的所述液晶显示器的屏幕的法线向所述液晶显示器的屏幕的垂直或水平方向倾斜，并且

所述延迟膜包括单一聚合物膜，并且在面内最大方向上的折射率nx、在垂直于nx的方向上的折射率ny、以及在厚度方向上的折射率nz满足nx>ny>nz。

11.权利要求4的液晶显示器，其中所述液晶显示器包括背光单元，该背光单元包括表面光源和聚光片，并且在测定从所述背光单元发射出的光量时，在50°-85°范围的输出角的平均光量是在所述液晶显示器的屏幕的法线方向上的光量的12%或更少，所述输出角相对于从观察者观察的所述液晶显示器的屏幕的法线向所述液晶显示器的屏幕的垂直或水平方向倾斜，并且

所述聚光片是具有面向所述液晶单元的凸出部分的棱镜片。

12.权利要求1的液晶显示器，其中所述液晶显示器包括背光单元，该背光单元包括表面光源和聚光片，并且在测定从所述背光单元发射出的光量时，在50°-85°范围的输出角的平均光量是在所述液晶显示器的屏幕的法线方向上的光量的12%或更少，所述输出角相对于从观察者观察的所述液晶显示器的屏幕的法线向所述液晶显示器的屏幕的垂直或水平方向倾斜，

所述延迟膜包括单一聚合物膜，在面内最大方向上的折射率nx、在垂直于nx的方向上的折射率ny、以及在厚度方向上的折射率nz满足nx>ny>nz，并且

所述聚光片是具有面向所述液晶单元的凸出部分的棱镜片。

13.权利要求1的液晶显示器，其中所述延迟膜是层压膜，其包括支撑体以及包含以混合取向状态固定的盘状液晶的光学各向异性层，并且所述液晶层的扭曲角是90°。

14.驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括

一对起偏器，

液晶单元，所述液晶单元包括一对基底，在所述基底的相对表面中的至少其一上具有限定像素的电极，以及置于所述一对基底之间的液晶层，所述液晶层以90°或更小的扭曲角被扭曲取向，以及

各自被置于所述一对起偏器中每个起偏器与所述液晶单元之间的延迟膜，

所述液晶单元具有像素组，各组包括红色(R)像素、绿色(G)像素、蓝色(B)像素和白色(W)像素，

其中根据灰度中的灰度级L(其中L满足0≤L≤1)，在限定G像素的电极之间以及限定W像素的电极之间分别施加各自满足式(ia)和(iia)或(ib)和(iib)的电压V_RGB和电压V_W，其中在限定各R、G和B像素的电极之间施加基本上相同的电压V_RGB：

(ia)对于0<L≤0.03,T_G=0并且T_W=2×L，

(iia)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_W/(T_G-0.03)<0.86；

(ib)对于0<L≤0.03,T_W=0并且T_G=2×L，

(iib)对于0.03<L≤0.3,0.05<T_G/(T_W-0.03)<0.86，

其中T_G和T_W各自表示通过对各G和W像素的透光率归一化而得的归一化的透光率，假定在所述液晶显示器的显示器表面的法线方向上白色亮度是1。

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