CN103314325B - 垂直取向型液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种与节电化相关的正面对比度得到提高、并且色移减小、视角扩大了的垂直取向型液晶显示装置及其制造方法。所述垂直取向型液晶显示装置具有背光源、具有由二片透明基板夹持介电各向异性为负的液晶的结构的垂直取向型液晶单元、和位于该垂直取向型液晶单元的显示面侧及背光源侧的各一片偏振片,其特征在于,满足特定条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种与节电化相关的正面对比度得到提高、并且色移减小、视角扩大了的垂直取向型液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
目前,液晶显示装置与CRT(Cathode Ray Tube)相比,具有薄且轻质、可以用低电压驱动且消耗电量小这样的优点。因此,液晶显示装置可用于电视、笔记本型PC(个人计算机)、台式PC、PDA(便携终端)及手机等各种电子设备。
近年来,利用了垂直取向型液晶(介电各向异性为负的液晶)的垂直取向型(也称为“VA(Vertical Alignment)型”。)液晶显示装置与现有的TN型液晶显示装置相比,视角特性优异,因此,被广泛使用。
近年来,在该垂直取向型液晶显示装置中,节电化的要求进一步提高,通过遮光部分的极小化及彩色滤光片阵列(COA)等推进高开口率化。
另外,作为节电化的方法,提出了一种提高偏振片的透射率的方法,但若仅提高偏振片的透射率,则产生偏光度下降,正面对比度变低这样的问题。
为了解决该问题,可使用通过相位差膜、视角扩大膜等、偏光膜和液晶单元之间所配置的膜(保护膜)抑制去偏光的方法,但仅这些无法满足要求。
在专利文献1及非专利文献1中公开了一种正面对比度通过相位差膜的结构而提高的方法。这些方法教导了即使提高偏振片的透射率也能够保持正面对比度的可能性,但在利用这些方法提高正面对比度的方法中,色移变得非常大。就该方法而言,原本垂直取向型液晶显示装置的色移小,但该结构使垂直取向型液晶显示装置原本具有的优点丧失了。
另外,另一方面,近年来,在液晶显示装置的制造工序中,代替向液晶面板贴合片状偏振片的方法,开始采用直接贴合卷状的偏振片的“卷对面板制法”,但即使在这样的制法中,也要求偏振片的批量间不存在光学性能的不均。
另外,在本申请中,将在卷成卷状的状态下制造的偏振片称为“卷状偏振片”,将从其中切断为规定尺寸的偏振片称为“片状偏振片”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-54736号公报
非专利文献
非专利文献1:SID 2010 Digest of Technical Papers55.1
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述问题、状况而完成的,其解决的问题为:提供一种与节电化相关的正面对比度得到提高、并且色移减小、视角扩大了的垂直取向型液晶显示装置及其制造方法。
解决问题的方法
本发明的上述问题通过以下的方法解决。
1.一种垂直取向型液晶显示装置,其具有:背光源、具有由二片透明基板夹持介电各向异性为负的液晶的结构的垂直取向型液晶单元、和位于该垂直取向型液晶单元的显示面侧及背光源侧的各一片偏振片,其特征在于,满足下述要件(a)~(c)。
(a)所述透明基板之一具有薄膜晶体管和彩色滤光片。
(b)所述偏振片具有夹持使用了聚乙烯醇的起偏镜的二片相位差膜,该偏振片的液晶单元侧的相位差膜的面内滞相轴与该起偏镜的吸收轴垂直。
(c)所述相位差膜中,在将一侧的偏振片的彩色滤光片侧的相位差膜设为相位差膜A、另一侧的偏振片的液晶单元侧的相位差膜设为相位差膜B时,将在23℃、55%RH下以测定波长590nm测得的该相位差膜A及B的厚度方向的相位差值Rt分别设为Rt(A)、Rt(B),且该厚度方向的相位差值Rt与面内的相位差值Ro之比的值分别设为Rt/Ro(A)、Rt/Ro(B)时,满足下述(式1)~(式5)所示的关系。
(式1):Rt(A)<Rt(B)
(式2):70nm<Rt(A)<130nm
(式3):130nm<Rt(B)<200nm
(式4):20nm<Rt(B)-Rt(A)<130nm
(式5):Rt/Ro(A)<Rt/Ro(B)
[其中,Ro及Rt用下述式定义。
式(I):Ro=(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
上述式中,Ro表示相位差膜内的面内相位差值,Rt表示膜内的厚度方向的相位差值。另外,d表示相位差膜的厚度,nx表示相位差膜面内的最大(滞相轴方向)折射率。ny表示在相位差膜面内与滞相轴垂直方向(进相轴方向)的折射率,nz表示厚度方向的相位差膜的折射率。另外,测定条件与上述条件相同。]
2.根据上述1所述的垂直取向型液晶显示装置,其特征在于,在将所述相位差膜A及B的面内相位差值Ro分别设为Ro(A)、Ro(B)时,满足下述(式6)~(式8)所示的关系。
(式6):Ro(A)<Ro(B)
(式7):40nm<Ro(A)<90nm
(式8):45nm<Ro(B)<100nm
3.根据上述1所述的垂直取向型液晶显示装置,其特征在于,所述相位差膜A或相位差膜B含有纤维素酯系树脂。
4.根据上述1所述的垂直取向型液晶显示装置,其特征在于,所述相位差膜A的面内相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt在制膜相位差膜A时通过控制拉伸倍率进行调整,且所述相位差膜B的面内相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt通过控制拉伸温度和膜厚进行调整。
5.一种垂直取向型液晶显示装置的制造方法,其为制造上述1~4中任一项所述的垂直取向型液晶显示装置的垂直取向型液晶显示装置的制造方法,其特征在于,准备具有所述相位差膜A及相位差膜B中至少一种相位差膜的长条卷状偏振片,通过卷对面板(roll to panel)制法对所述液晶单元进行贴合。
发明的效果
通过本发明的上述方法,可以提供一种与节电化相关的正面对比度得到提高、并且色移减小、视角扩大了的垂直取向型液晶显示装置及其制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的垂直取向型(VA型)液晶显示装置的结构的一个例子的概念图;
图2是表示现有的垂直取向型(VA型)液晶显示装置的结构的一个例子的概念图;
图3是表示卷对面板制法的概念图。
符号说明
1、9 起偏镜
2 相位差膜B
3、7 透明基板
4 介电各向异性为负的液晶
5 彩色滤光片
6 薄膜晶体管
8 相位差膜A
10 背光源
11、13 偏振片
12 液晶单元
20 卷状偏振片
21 贴合辊
D 贴合线前进方向
具体实施方式
本发明的垂直取向型液晶显示装置具有:背光源、具有由二片透明基板夹持介电各向异性为负的液晶的结构的垂直取向型液晶单元、和位于该垂直取向型液晶单元的显示面侧及背光源侧的各一片偏振片,其特征在于,满足下述要件(a)~(c)、及式(1)~式(5)。该特征为与权利要求1~5的发明共通的技术性特征。
作为本发明的实施方式,从本发明的效果体现的观点考虑,在将上述相位差膜A及B的面内相位差值Ro分别设为Ro(A)、Ro(B)时,优选满足上述(式6)~(式8)所示的关系。进而,优选上述相位差膜A或相位差膜B含有纤维素酯系树脂。
在本发明中,优选为如下实施方式:上述相位差膜A的面内相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt在制膜相位差膜A时通过控制拉伸倍率进行调整,且上述相位差膜B的面内相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt通过控制拉伸温度和膜厚进行调整。
作为制造本发明的垂直取向型液晶显示装置的垂直取向型液晶显示装置的制造方法,优选为如下实施方式的制造方法:准备具有上述相位差膜A及相位差膜B中至少一种的相位差膜的长条卷状偏振片,通过卷对面板(roll to panel)制法对所述液晶单元进行贴合。
以下,对本发明和其构成要素及用于实施本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是,在本申请中,“~”以含有其前后所记载的数值作为下限值及上限值的含义进行使用。
(相位差膜A及B)
本发明的液晶显示装置的特征在于,偏振片具有夹持使用了聚乙烯醇(PVA)的起偏镜的二片相位差膜,该偏振片的液晶单元侧的相位差膜的面内滞相轴与该起偏镜的吸收轴垂直。
另外,其特征在于,上述相位差膜中,在将一侧偏振片的彩色滤光片侧的相位差膜设为相位差膜A、另一侧偏振片的液晶单元侧的相位差膜设为相位差膜B时,将以测定波长590nm测得的该相位差膜A及B在厚度方向的相位差值Rt分别设为Rt(A)、Rt(B),且该厚度方向的相位差值Rt与面内相位差值Ro之比的值分别设为Rt/Ro(A)、Rt/Ro(B)时,满足下述(式1)~(式5)所示的关系。
(式1):Rt(A)<Rt(B)
(式2):70nm<Rt(A)<130nm
(式3):130nm<Rt(B)<200nm
(式4):20nm<Rt(B)-Rt(A)<130nm
(式5):Rt/Ro(A)<Rt/Ro(B)
其中,Ro及Rt用下述式定义。
式(I):Ro=(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
在上述式中,Ro表示相位差膜内的面内相位差值,Rt表示膜内的厚度方向的相位差值。另外,d表示相位差膜的厚度,nx表示相位差膜的面内的最大(滞相轴方向)的折射率。ny表示在相位差膜面内与滞相轴垂直方向(进相轴方向)的折射率,nz表示厚度方向的相位差膜的折射率。另外,测定条件与上述条件相同。
在本发明中,关于上述(式2)~(式4),更优选为80nm≤Rt(A)≤120nm、140nm≤Rt(B)≤185nm、且30nm<Rt(B)-Rt(A)<120nm。
进一步优选为85nm≤Rt(A)≤115nm、145nm≤Rt(B)≤170nm、且35nm<Rt(B)-Rt(A)<110nm。
另外,在本发明中,在将上述相位差膜A及B的面内相位差值Ro分别设为Ro(A)、Ro(B)时,优选满足下述(式6)~(式8)所示的关系。
(式6):Ro(A)<Ro(B)
(式7):40nm<Ro(A)<90nm
(式8):45nm<Ro(B)<100nm
本发明的液晶显示装置使用采用了彩色滤光片阵列(COA)方式的垂直取向型液晶单元。
关于该COA方式,其结构例如如日本特开平10-206888号公报等中所记载的那样,使彩色滤光片直接形成在液晶单元的驱动侧基板上的彩色滤光片一体型驱动基板、和具备对向电极(导电层)的对向基板隔着垫片对向配置,并在其间隙部封入液晶材料,在反射电极上形成彩色滤光片,可以在高精细时扩大贴合边缘且提高成品率及开口率。
本发明的相位差膜相对于液晶单元结构的配置非常重要。
在本发明中,需要在液晶单元的两侧配置相位差膜,关于厚度方向的相位差值Rt,需要彩色滤光片侧相对小,其差为比20nm大且比130nm小,更优选为比30nm大且比120nm小,进一步优选为比35nm大且比110nm小。若该值小,则无法期待液晶显示装置的正面对比度的提高,若过大,则液晶显示装置的色移变大,特别是从周边看时的混色显著,使液晶显示装置的显示品质显著降低。
本发明的液晶显示装置中用于液晶单元两侧(二处)的相位差膜(或相位差层)的彩色滤光片侧的Rt需要比70nm大且比130nm小,液晶单元的相反侧的相位差膜的Rt需要比130nm大且比200nm小,更优选彩色滤光片侧的Rt为80nm以上且120nm以下,进一步优选为85nm以上且115nm以下。
相比之下,液晶单元的相反侧的相位差膜的Rt为140nm以上且185nm以下,进一步优选为145nm以上且170nm以下。这2个相位差膜的相位差值对液晶显示装置的视角造成影响。通过使各个相位差值在期望的范围,可得 到上下、左右更接近对象的视角特性。
关于本发明的液晶显示装置中用于液晶单元两侧(二处)的相位差膜的Rt/Ro的值,需要使液晶单元的彩色滤光片侧的值小。若液晶单元的彩色滤光片侧的Rt/Ro值大,则色移变大,使液晶显示装置的显示品质显著降低。
另外,关于本发明的液晶显示装置中用于液晶单元两侧(二处)的相位差膜的Ro,彩色滤光片侧为40nm<Ro<90nm,与彩色滤光片相反侧为45nm<Ro<100nm,优选与彩色滤光片相反一侧的Ro大。特别是通过使与彩色滤光片相反一侧的Ro大且使其为45nm<Ro<100nm,可以充分扩大视角,通过在彩色滤光片侧配置相对小的Ro,可以抑制色移。
本发明的液晶显示装置中用于液晶单元两侧(二处)的相位差膜优选通过制膜方法制作。另外,优选在制膜时一边控制相位差值一边制作。
本发明的液晶显示装置中所使用的相位差膜可以举出:纤维素酯膜、聚酯膜、环烯烃膜、聚碳酸酯膜、聚烯烃膜、聚丙烯酸膜、丙烯酸树脂和纤维素酯树脂的混合树脂膜等。
作为相位差膜A,可以举出:以聚碳酸酯系、纤维素系、聚乙烯系、聚丙烯系树脂作为主要成分的高分子拉伸膜。特别优选为纤维素酯系树脂。
这些相位差膜的相位差值控制方法在使用例如纤维素酯的情况下,可以使用酯取代度及取代基的变更、溶剂的变更、相位差值控制材料的添加、拉伸条件的调整等,但在用于本发明的液晶显示装置的情况下,更优选以用于彩色滤光片侧的相位差膜的相位差值控制为主通过拉伸倍率进行控制,通过拉伸温度和膜厚的控制进行与彩色滤光片相反侧的相位差值控制。通过使用利用该方法控制了相位差值的相位差值膜,多可以缓和液晶面板的翘曲。作为其原因,推测可能是通过相位差值控制的方法,使膜中残留的变形发生变化,将彩色滤光片侧和相反侧用上述方法进行相位差值控制,由此在液晶单元的两侧变形取得平衡,由此可缓和液晶单元的翘曲。
另外,关于适于本发明的液晶显示装置中所使用的相位差膜等的树脂膜的详细情况如下所述。
(偏振片)
在将本发明的上述相位差膜用作起偏镜保护膜的情况下,偏振片可以用一般的方法制作。优选在本发明的相位差膜的背面侧设置粘合层,在于碘溶液中浸渍拉伸而制作的起偏镜的至少一侧的面上进行贴合。
另一侧的面可以使用本发明的相位差膜,也可以使用其它的起偏镜保护膜。例如可优选使用市售的纤维素酯膜(例如Konicaminolta TAC KC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UY、KC4UY、KC12UR、KC8UCR-3、KC8UCR-4、KC8UCR-5、KC8UE、KC4UE、KC4FR-3、KC4FR-4、KC4HR-1、KC8UY-HA、KC8UX-RHA、以上Konica Minolta Opto(株)制)等。
所谓偏振片的主要构成要素即起偏镜,为仅通过一定方向的偏振面的光的元件,现在已知的代表性的起偏镜为聚乙烯醇系偏光膜,其有使聚乙烯醇系膜染色碘而成的起偏镜和染色二色性染料而成的起偏镜。
关于起偏镜,可使用如下形成的起偏镜:将聚乙烯醇水溶液制膜,将其单轴拉伸并染色、或在染色后进行单轴拉伸,然后用硼化合物进行耐久性处理。
作为上述粘合层中所使用的粘合剂,优选粘合层的至少一部分在25℃下的储存弹性模量为1.0×104~1.0×109Pa范围的粘合剂,可优选使用在涂布粘合剂并贴合后通过各种化学反应形成高分子聚合物或交联结构的固化型粘合剂。
作为具体例,例如可以举出:聚氨酯系粘合剂、环氧系粘合剂、水性高分子-异氰酸酯系粘合剂、热固化型丙烯酸粘合剂等固化型粘合剂、湿气固化聚氨酯粘合剂、聚醚甲基丙烯酸酯型、酯系甲基丙烯酸酯型、氧化型聚醚甲基丙烯酸酯等厌氧性粘合剂、氰基丙烯酸酯系瞬间粘合剂、丙烯酸酯和过氧化物系的二液型瞬间粘合剂等。
作为上述粘合剂,可以为一液型,也可以为在使用前混合二液以上进行使用的类型。
另外,上述粘合剂可以为以有机溶剂作为介质的溶剂系,也可以为以水作为主要成分的介质即乳液型、胶体分散液型、水溶液型等水系,还可以为无溶剂型。上述粘合剂液的浓度只要根据粘合后的膜厚、涂布方法、涂布条件等适宜决定即可,通常为0.1~50质量%。
(垂直取向型液晶单元)
本发明的液晶显示装置的特征在于,具有垂直取向型液晶单元,作为本发明的液晶单元,可以使用现有公知的各种液晶单元。
其中,本发明的特征在于,使用由二片透明基板挟持介电各向异性为负的液晶构成的垂直取向型液晶单元。另外,特征在于,上述透明基板之一具 有薄膜晶体管(TFT)和彩色滤光片。关于该方面,日本特开2010-44362号公报中所公开的液晶显示装置的结构作为参考。另外,作为透明基板,可以使用现有公知的透明的玻璃或树脂。
通过在这样的玻璃基板间封入具有负的介电各向异性的向列液晶而形成液晶单元。作为具有负的介电各向异性的向列液晶,可以使用日本特开2004-204133号、日本特开2004-250668号、日本特开2005-047980号等各公报等中所记载的现有公知的向列液晶。
在本发明中,作为一个例子,该液晶单元可以在上下基板间使用介电各向异性为负且Δn=0.0815、Δε=-4.5左右的向列液晶材料等。
关于液晶层的厚度d没有特别限制,在使用上述范围的特性的液晶的情况下,可以设定为例如3.5μm左右。
另外,在垂直取向型(VA型)液晶显示装置中,TN模式的液晶显示装置中一般使用的手性材料的添加由于使动态应答特性变差,因此,使用较少,但也有时为了减少取向不良而添加。
另外,在采用多区域结构的情况下,对于调整各区域间的边界区域的液晶分子的取向有利。
另外,“多区域结构”是指将液晶显示装置的一个像素分割为多个区域的结构。例如在垂直取向型(VA型)液晶显示装置中,在白显示时液晶分子发生倾斜,因此,在倾斜方向和其相反方向中,从斜向观察时液晶分子的双折射的大小不同,亮度及色调产生差异,但若形成多区域结构,则亮度及色调的视角特性得到改善,故优选。
具体而言,通过由液晶分子的初期取向状态互相不同的二个以上的区域构成各个像素并平均化,可以减少依赖于视角的亮度及色调的偏移。另外,各个像素由在电压施加状态下液晶分子的取向方向连续发生变化的互相不同的二个以上区域构成时,也可得到同样的效果。
为了在全方向得到均等的视角,只要增多该分割数即可,但通过设为4分割或者8分割以上,可得到大致均等的视角。特别是8分割时可以将偏振片吸收轴设定为任意的角度,故优选。
(用于偏振片等的树脂膜基体材料)
作为用于本发明的偏振片等的树脂膜基体材料,优选使用热塑性树脂。在此,所谓“热塑性树脂”是指通过加热至玻璃化转变温度或熔点而变软, 可以成形为目标形状的树脂。
作为热塑性树脂,一般的通用树脂有:纤维素酯、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、特氟隆(注册商标)(聚四氟乙烯、PTFE)、ABS树脂(丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂)、AS树脂、丙烯酸树脂(PMMA)等,优选将可溶于溶剂的物质适宜溶解并用本发明的方法进行处理。
另外,在特别要求强度及不易损坏的情况下,可使用聚酰胺(PA)、尼龙、聚缩醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(m-PPE、改性PPE、PPO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、玻璃纤维强化聚对苯二甲酸乙二醇酯(GF-PET)、环状聚烯烃(COP)等。
在进一步要求高热变形温度和可以长期使用的特性的情况下,可以使用聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜、聚醚砜、非晶聚丙烯酸酯、液晶聚合物、聚醚醚酮、热塑性聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)等。
另外,可以根据本发明的用途进行树脂的种类、分子量的组合。
树脂膜的厚度优选根据用途适宜选定适当的厚度。厚度的上限没有特别限定,在通过溶液制膜法进行膜化的情况下,从涂布性、发泡、溶剂干燥等的观点考虑,上限为150μm左右。
树脂基体材料优选其总光线透射率为90%以上,更优选为93%以上。另外,作为现实的上限,为99%左右。为了实现这种总光线透射率所示的优异透明性,不导入吸收可见光的添加剂及共聚成分、或通过高精度过滤除去聚合物中的异物而降低膜内部的光的扩散及吸收是很有效的。
以下,在本发明中,对特别优选的树脂进行详细的说明。
<纤维素酯树脂>
可以用于本发明中记载的相位差膜的纤维素酯树脂优选为选自纤维素(二、三)乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯、纤维素乙酸酯丁酸酯、纤维素乙酸酯邻苯二甲酸酯、及纤维素邻苯二甲酸酯中的至少一种。
其中特别优选的纤维素酯可以举出:纤维素三乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯及纤维素乙酸酯丁酸酯。
作为混合脂肪酸酯的取代度,在具有碳原子数2~4的酰基作为取代基的情况下,在将乙酰基的取代度设为X、将丙酰基或丁酰基的取代度设为Y时, 优选为含有同时满足下述式(i)及(ii)的纤维素酯的纤维素树脂。
式(i) 1.5≤X+Y≤3.0
式(ii) 0≤X≤2.5
进而,本发明中所使用的纤维素酯可优选使用重均分子量Mw/数均分子量Mn比为1.5~5.5的纤维素酯,特别优选使用重均分子量Mw/数均分子量Mn比为2.0~5.0、进一步优选为2.5~5.0、进一步优选为3.0~5.0的纤维素酯。
作为本发明中所使用的纤维素酯的原料纤维素可以为木浆或棉花绒,木浆可以为针叶树或阔叶树,但优选针叶树。从制膜时的剥离性方面考虑,可优选使用棉花绒。由这些制作的纤维素酯可适宜混合使用或者单独使用。
例如能够以源自棉花绒的纤维素酯:源自木浆(针叶树)的纤维素酯:源自木浆(阔叶树)的纤维素酯的比率为100:0:0、90:10:0、85:15:0、50:50:0、20:80:0、10:90:0、0:100:0、0:0:100、80:10:10、85:0:15、40:30:30进行使用。
在本发明中,纤维素酯树脂优选投入20ml的纯水(电导率0.1μS/cm以下、pH6.8)中,在25℃、1hr、氮气氛下搅拌时的pH为6~7、电导率为1~100μS/cm。
《糖酯化合物》
在本发明中,优选含有纤维素酯树脂和具有1个以上且12个以下的吡喃糖结构或呋喃糖结构中的至少一种,且将其结构中的OH基全部或者部分酯化而成的酯化合物。
作为酯化的比例,优选为存在于吡喃糖结构或呋喃糖结构内的OH基的70%以上。
作为本发明的酯化合物的例子,可以举出例如如下所述的物质,但本发明并不限定于这些。
可以举出:葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖、或者阿拉伯糖、乳糖、蔗糖、蔗果四糖、1F-蔗果五糖、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、棉子糖或者蔗果三糖。
此外,也可以举出:龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖、木三糖、半乳糖苷蔗糖等。
这些化合物中,特别优选具有吡喃糖结构和呋喃糖结构两者的化合物。
作为例子,优选蔗糖、蔗果三糖、蔗果四糖、1F-蔗果五糖、水苏糖等,进一步优选为蔗糖。
用于使本发明的吡喃糖结构或呋喃糖结构中的OH基全部或者部分酯化的单羧酸,没有特别限制,可以使用公知的脂肪族单羧酸、脂环族单羧酸、芳香族单羧酸等。使用的羧酸可以为一种,也可以为二种以上的混合。
作为优选的脂肪族单羧酸,可以举出:醋酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、已酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-己烷羧酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕榈酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、山酸、木蜡酸、蜡酸、二十七烷酸、褐煤酸、蜂花酸、虫漆蜡酸等饱和脂肪酸、十一烯酸、油酸、山梨酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、辛酸等不饱和脂肪酸等。
作为优选的脂环族单羧酸的例子,可以举出:醋酸、环戊烷羧酸、环己烷羧酸、环辛烷羧酸、或它们的衍生物。
作为优选的芳香族单羧酸的例子,可以举出:向苯甲酸、甲苯酸等苯甲酸的苯环导入了烷基、烷氧基的芳香族单羧酸、肉桂酸、二苯乙醇酸、联苯羧酸、萘羧酸、四氢化萘羧酸等具有2个以上苯环的芳香族单羧酸、或它们的衍生物,更具体而言,可以列举,二甲苯酸、2,3-二甲苯甲酸(ヘメリト酸)、菜林酸、2,3,4-三甲基苯甲酸、γ-异荰酸、杜基酸、均三甲基苯甲酸、α-异荰酸、枯铭酸、α-甲苯酸、氢化阿托酸、阿托酸、氢化肉桂酸、水杨酸、邻茴香酸、间茴香酸、对茴香酸、木馏油酸、邻甲基水杨酸、间甲基水杨酸、对甲基水杨酸、邻焦儿茶酸、β-雷琐酸、香草酸、异香草酸、藜芦酸、邻藜芦酸、没食子酸、扁桃酸、苯乙醇酸、高茴香酸、高香草酸、高藜芦酸、邻高藜芦酸、酞酮酸、对香豆酸,特别优选苯甲酸。
可以将寡糖的酯化合物用作具有1~12个本发明的吡喃糖结构或呋喃糖结构中的至少一种的化合物。
寡糖是使淀粉酶等酶与淀粉、蔗糖等作用而制造的,作为可应用于本发明的寡糖,例如可以举出:麦芽寡糖、异麦芽寡糖、果寡糖、半乳糖寡糖、木寡糖。
另外,上述酯化合物为缩合1个以上且12个以下下述通式(A)所示的吡喃糖结构或呋喃糖结构的至少一种而成的化合物。其中,R11~R15、R21~R25表示碳原子数2~22的酰基或氢原子,m、n分别表示0~12的整数,m+n表示1~12的整数。
[化学式1]
通式(A)
R11~R15、R21~R25优选为苯甲酰基、氢原子。苯甲酰基可以进一步具有取代基R26(p为0~5),可以举出例如烷基、链烯基、烷氧基、苯基,进而,这些烷基、链烯基、苯基可以具有取代基。寡糖也可以通过与本发明的酯化合物同样的方法来制造。
以下举出本发明的酯化合物的具体例,但本发明并不限定于此。
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
本发明的纤维素酯膜为了抑制相位差值的变动且使显示品质稳定,优选含有纤维素酯膜的0.5~30质量%的本发明的糖酯化合物,特别优选含有5~30质量%。
<丙烯酸树脂>
可以用于本发明的相位差膜及偏振片等中使用的树脂膜基体材料的丙烯酸树脂也包含甲基丙烯酸树脂。作为树脂没有特别限制,优选由甲基丙烯酸甲酯单元50~99质量%、及可与其共聚的其它单体单元1~50质量%构成的树脂。
作为可共聚的其它的单体,可以举出:烷基数的碳原子数为2~18的甲基 丙烯酸烷基酯、烷基数的碳原子数为1~18的丙烯酸烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不饱和酸、马来酸、富马酸、衣康酸等含不饱和基团的二元羧酸、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、核取代苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、丙烯腈、甲基丙烯腈等α,β-不饱和腈、马来酸酐、马来酰亚胺、N-取代马来酰亚胺、戊二酸酐等,这些可以单独使用一种,或者组合使用二种以上。
其中,优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等,可特别优选使用丙烯酸甲酯及丙烯酸正丁酯。
作为丙烯酸树脂,也可以使用使市售的物质。例如、Delpet 60N、80N(旭化成Chmicals(株)制)、Dianal BR52、BR80、BR83、BR85、BR88(三菱RAYON(株)制)、KT75(电化学工业(株)制)等。
<环状烯烃树脂>
在本发明中,也优选使用环状烯烃树脂。作为环状烯烃树脂,可以举出:降冰片烯系树脂、单环的环状烯烃系树脂、环状共轭二烯系树脂、乙烯基脂环式烃系树脂及它们的氢化物等。其中,降冰片烯系树脂由于透明性和成形性良好,因此,可优选使用。
作为降冰片烯系树脂,例如可以举出:具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物或者具有降冰片烯结构的单体和其它单体的开环共聚物或它们的氢化物、具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物或者具有降冰片烯结构的单体和其它单体的加成共聚物或它们的氢化物等。
其中,具有降冰片烯结构的单体的开环(共)聚合物氢化物从透明性、成形性、耐热性、低吸湿性、尺寸稳定性、轻质性等观点考虑,可特别优选使用。
作为具有降冰片烯结构的单体,可以举出:双环[2.2.1]庚-2-烯(惯用名:降冰片烯)、三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(惯用名:二环戊二烯)、7,8-苯并三环[4.3.0.12,5]癸-3-烯(惯用名:亚甲基四氢化芴)、四环[4.4.0.12,5.17,10]十二-3-烯(惯用名:四环十二烯)、及这些化合物的衍生物(例如在环上具有取代基的物质)等。在此,作为取代基,可以举出例如烷基、亚烷基、极性基团等。另外,这些取代基可以相同或不同,且多个与环键合。具有降冰片烯结构的单体可以单独使用一种或者组合使用二种以上。
作为极性基团的种类,可以举出:杂原子、或具有杂原子的原子团等。作为杂原子,例如可以举出:氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、卤素原子 等。作为极性基团的具体例,可以举出:羧基、羰氧基羰基、环氧基、羟基、氧(オキシ)基、酯基、硅烷醇基、甲硅烷基、氨基、腈基、砜基等。
作为可与具有降冰片烯结构的单体开环共聚的其它单体,可以举出:环己烯、环庚烯、环辛烯等单环状烯烃类及其衍生物、环己二烯、环庚二烯等环状共轭二烯及其衍生物等。
具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物及具有降冰片烯结构的单体和可共聚的其它单体的开环共聚物可以通过将单体在公知的开环聚合催化剂的存在下进行(共)聚合来得到。
作为可与具有降冰片烯结构的单体加成共聚的其它单体,例如可以举出:乙烯、丙烯、1-丁烯等碳原子数2~20的α-烯烃及它们的衍生物;环丁烯、环戊烯、环己烯等环烯烃及它们的衍生物;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯等非共轭二烯等。这些单体可以单独使用一种或者组合使用二种以上。其中,优选α-烯烃,更优选乙烯。
具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物及具有降冰片烯结构的单体和可共聚的其它单体的加成共聚物可以通过将单体在公知的加成聚合催化剂的存在下进行聚合来得到。
具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物的氢化物、具有降冰片烯结构的单体和可与其开环共聚的其它单体的开环共聚物的氢化物、具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物的氢化物、及具有降冰片烯结构的单体和可与其加成共聚的其它单体的加成共聚物的氢化物可通过如下操作得到:在这些聚合物的溶液中添加含有镍、钯等过渡金属的公知的氢化催化剂,将碳-碳不饱和键优选氢化90%以上。
降冰片烯系树脂中,优选具有X:双环[3.3.0]辛烷-2,4-二基-乙烯结构和Y:三环[4.3.0.12,5]癸烷-7,9-二基-乙烯结构作为重复单元、这些重复单元的含量相对于降冰片烯系树脂的重复单元整体为90质量%以上,且X的含有比例和Y的含有比例之比以X:Y的质量比计为100:0~40:60的树脂。通过使用这样的树脂,可以得到长期没有尺寸变化且光学特性的稳定性优异的相位差膜(光学膜)。
用于本发明的环状烯烃树脂的分子量可根据使用目的适宜选定。以通过使用环己烷(聚合物树脂不溶解的情况为甲苯)作为溶剂的凝胶渗透色谱测得的聚异戊二烯或聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)计通常为20,000~150,000。 优选为25,000~100,000,更优选为30,000~80,000。重均分子量在这样的范围时,膜的机械强度及成型加工性高度平衡,优选。
环状烯烃树脂的玻璃化转变温度只要根据使用目的适宜选择即可。从耐久性及拉伸加工性的观点考虑,优选为130~160℃,更优选为135~150℃的范围。
环状烯烃树脂的分子量分布(重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn))从缓和时间、生产率等观点考虑为1.2~3.5,优选为1.5~3.0,进一步优选为1.8~2.7。
用于本发明的环状烯烃树脂优选光弹性系数的绝对值为10×10-12Pa-1以下,更优选为7×10-12Pa-1以下,特别优选为4×10-12Pa-1以下。在将双折射率设为Δn、应力设为σ时,光弹性系数C为C=Δn/σ所示的值。
在本发明中,环状烯烃树脂优选实质上不含粒子。在此,实质上不含粒子是指即使向由环状烯烃树脂构成的膜添加粒子,可以容许至自未添加状态的雾度的上升幅度为0.05%以下的范围的量。特别是脂环式聚烯烃树脂由于缺乏与许多有机粒子及无机粒子的亲和性,因此,若将添加了超过上述范围的粒子的环状烯烃树脂膜进行拉伸,有可能容易产生空隙,作为其结果,产生雾度的显著上升。
<聚碳酸酯树脂>
在本发明中,也可以使用各种公知的聚碳酸酯树脂。在本发明中,特别优选使用芳香族聚碳酸酯。关于该芳香族聚碳酸酯没有特别限制,只要是可得到期望的膜的诸特性的芳香族聚碳酸酯就没有特别限制。
通常总称为聚碳酸酯的高分子材料在其合成手法中可使用缩聚反应,将主链以碳酸键连结的物质总称为聚碳酸酯,其中,通常是指苯酚衍生物、碳酰氯和碳酸二苯酯等通过缩聚而得到的物质。通常可优选选择以称为双酚-A的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷为双酚成分的重复单元所示的芳香族聚碳酸酯,但通过适宜选择各种双酚衍生物,可以构成芳香族聚碳酸酯共聚物。
作为这种共聚成分,除该双酚-A以外,可以举出:双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、9,9-双(4-羟基苯基)芴、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)-2-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)砜、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷等。
另外,也可以使用在一部分中含有对苯二甲酸和/或间苯二甲酸成分的芳香族聚酯碳酸酯。通过将这样的结构单元用于由双酚-A构成的芳香族聚碳酸酯的构成成分的一部分,可以改良芳香族聚碳酸酯的性质、例如耐热性、溶解性,关于这样的共聚物,本发明也有效。
在此使用的芳香族聚碳酸酯的粘均分子量只要为10000以上且200000以下就可优选使用。特别优选粘均分子量为20000~120000。若使用粘均分子量比10000低的树脂,则有时得到的膜的机械强度不足,另外,若达到400000以上的高分子量,则浆料的粘度变得过大,在操作上产生问题,故不优选。粘均分子量可通过市售的高效液相色谱等进行测定。
从得到高耐热性的膜的方面考虑,优选本发明的芳香族聚碳酸酯的玻璃化转变温度为200℃以上,更优选为230℃以上。这些可适宜选择上述共聚成分来得到。玻璃化转变温度可用DSC装置(差示扫描量热仪)进行测定,例如为用Seiko电子工业株式会社制:RDC220通过10℃/分钟的升温条件求出的基线开始偏移的温度。
在本发明中,用于含有上述芳香族聚碳酸酯的浆料组合物的溶剂优选为含有4~14质量份的二氯甲烷、及碳原子数1~6的直链或支链状的脂肪族醇的混合溶剂。
上述碳原子数1~6的直链或支链状的脂肪族醇的混合量优选为4~12质量份。通过使用这样的混合溶剂并以比以往高的残留溶剂浓度剥离湿膜,可以抑制湿膜剥离时强静电的产生,由此防止带损伤、或膜的条纹和不均、微小损伤的发生。
加入醇的种类受使用的溶剂限制。醇和该溶剂具有相溶性为必要条件。这些可以单独加入,组合二种类以上组合也没有问题。作为本发明中的醇,优选碳原子数1~6、优选1~4、更优选2~4的链状、或者支链的脂肪族醇。具体而言,可以举出:甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等。其中,乙醇、异丙醇、叔丁醇可得到大致同等的效果,但甲醇的效果稍低。原因未明确,但推测是与溶剂的沸点、即干燥时的挥散容易性有关。碳原子数高于上述范围的高级醇由于为高沸点,因此,在制膜后也容易残留,故不优选。
醇的添加量必须慎重地选择。这些醇相对于芳香族聚碳酸酯溶解性完全不足,为完全的不良溶剂。因此,无法过多地加入,应采用可得到应满足的剥离性的最少量。如上所述,相对于二氯甲烷为4~14质量份,优选为4~12 质量份。相对于二氯甲烷量,若添加量为4~14质量份的范围,则该溶剂相对于聚合物的溶解性、浆料稳定性提高,剥离性改善的效果变大。
本发明的浆料组合物,由上述二氯甲烷和脂肪族醇构成,但也可以使用其它的溶剂。作为其它的剩余的溶剂,只要是能高浓度地溶解芳香族聚碳酸酯且与醇具有相溶性,进而为低沸点溶剂就没有特别限定。例如作为相对于芳香族聚碳酸酯具有溶解力的溶剂,除二氯甲烷以外,可以举出:氯仿、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯等卤系溶剂、1,3-二氧戊环、1,4-二烷、四氢呋喃等环状醚系的溶剂、环己酮等酮系的溶剂。
使用其它溶剂的情况没有特别限定,只要考虑效果使用即可。所谓在此所说的效果为在不牺牲溶解性及稳定性的范围内混合溶剂带来的效果,例如通过溶液流延法制膜而成的膜的表面性的改善(流平效果)、蒸发速度及体系的粘度调节、结晶化抑制效果等。只要根据这些效果的程度决定混合的溶剂的种类及添加量即可,另外,作为混合的溶剂,可以使用一种或二种以上。
作为可优选使用的其它溶剂,可以举出:氯仿、1,2-二氯乙烷等卤系溶剂、甲苯、二甲苯等烃系溶剂、丙酮、甲基乙基酮、环己酮等酮系溶剂、醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯系溶剂、乙二醇二甲醚、甲氧基乙基乙酸酯等醚系溶剂。
本发明的浆料组合物只要作为结果可得到雾度低的透明的溶液就可以用任何方法制备。可以在预先溶解于某溶剂的芳香族聚碳酸酯溶液中添加规定量的醇,也可以在含有醇的混合溶剂中溶解芳香族聚碳酸酯。如刚刚之前叙述那样,由于醇为不良溶剂,因此,在上述的之后开始添加的方法中,存在聚合物的析出引起的浆料白浊的可能性,因此,优选溶解于后者的混合溶剂的方法。
<聚酯树脂>
可以在本发明中使用的聚酯树脂可通过聚合二羧酸和二醇来得到,二羧酸结构单元(源自二羧酸的结构单元)的70%以上源自芳香族二羧酸,且二醇结构单元(源自二醇的结构单元)的70%以上源自脂肪族二醇。
源自芳香族二羧酸的结构单元的比例为70%以上,优选为80%以上,进一步优选为90%以上。
源自脂肪族二醇的结构单元的比例为70%以上,优选为80%以上,进一步优选为90%以上。聚酯树脂可以组合使用二种以上。
作为上述芳香族二羧酸,可以例示:对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二 羧酸、1,5-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸等萘二羧酸、4,4’-联苯二羧酸、3,4’-联苯二羧酸等及它们的酯形成性衍生物。
聚酯树脂可以在不损害本发明的目的的范围内使用己二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸及苯甲酸、丙酸、丁酸等单羧酸。
作为上述脂肪族二醇,可以例示:乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,6-己二醇等及它们的酯形成性衍生物。
聚酯树脂也可以在不损害本发明的目的的范围内使用丁醇、己醇、辛醇等单醇类及三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇等多元醇类。
聚酯树脂的制造可以应用作为公知的方法的直接酯化法及酯交换法。作为聚酯树脂的制造时使用的缩聚催化剂,可以例示公知的三氧化锑、五氧化锑等锑化合物、氧化锗等锗化合物、醋酸钛等钛化合物、氯化铝等铝化合物等,但并不限定于这些。
作为优选的聚酯树脂,有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸酯共聚树脂、聚乙烯-1,4-环己烷二亚甲基-对苯二甲酸酯共聚树脂、聚2,6-萘二羧酸乙二醇酯树脂、聚2,6-萘二羧酸乙二醇酯-对苯二甲酸酯共聚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯-4,4’-联苯二羧酸酯树脂、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚2,6-萘二羧酸丁二醇酯树脂等。
作为更优选的聚酯树脂,可以举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸酯共聚树脂、聚乙烯-1,4-环己烷二亚甲基-对苯二甲酸酯共聚树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂及聚2,6-萘二羧酸乙二醇酯树脂。
聚酯树脂的固有粘度(苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷=60/40质量比混合溶剂中,25℃下测得的值)优选0.7~2.0dl/g,更优选为0.8~1.5dl/g。若固有粘度为0.7以上,则由于聚酯树脂的分子量充分地高,因此,使用其而得到的由聚酯树脂组合物构成的成形物具有作为成形物需要的机械性质,并且透明性变得良好。在固有粘度为2.0以下的情况下,成形性变得良好。
(其它的添加剂)
在本发明的热塑性树脂基体材料中可以根据目的含有各种化合物等作为添加剂。例如可以含有相位差(延迟)上升剂、增塑剂、抗氧化剂、酸捕捉剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、光学各向异性控制剂、消光剂、防静电剂、剥离 剂等。
相位差(延迟)上升剂优选至少具有二个芳香族环的芳香族化合物。芳香族化合物优选以相对于树脂的100质量份为0.01~20质量份的范围使用。而且,优选以0.05~15质量份的范围使用,进一步优选以0.1~10质量份的范围使用。可以组合使用二种以上的芳香族化合物。芳香族化合物的芳香族环除芳香族烃环以外,含有芳香族性杂环。芳香族烃环特别优选为6元环(即苯环)。芳香族性杂环通常为不饱和杂环。芳香族性杂环优选为5元环、6元环或7元环,进一步优选为5元环或6元环。芳香族性杂环通常具有最多的双键。作为杂原子,优选氮原子、氧原子及硫原子,特别优选氮原子。芳香族性杂环的例子中包含呋喃环、噻吩环、吡咯环、唑环、异唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、吡唑环、呋咱环、三唑环、吡喃环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环及1,3,5-三嗪环。关于这些杂环,在日本特开2004-109410号、日本特开2003-344655号、日本特开2000-275434号、日本特开2000-111914号、日本特开平12-275434号公报等中记载有详细情况。
(消光剂)
在处理制作的膜时,为了防止损伤或输送性变差,也优选在本发明的热塑性树脂基体材料中添加微粒作为消光剂。
作为微粒,作为无机化合物的例子,可以举出:二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、碳酸钙、滑石、粘土、烧成高岭土、烧成硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及磷酸钙等。从浊度变低的方面考虑,优选微粒含有硅,特别优选含有二氧化硅。
微粒的一次粒子的平均粒径优选5~400nm,进一步优选为10~300nm。这些主要可以以粒径0.05~0.3μm的2次凝聚体的形式含有,只要为平均粒径80~400nm的粒子,则也可以不凝聚而以一次粒子的形式含有。膜中的这些微粒的含量优选为0.01~1质量%,特别优选0.05~0.5质量%。在利用共流延法的多层结构的相位差膜(光学膜)的情况下,优选在表面含有该添加量的微粒。
二氧化硅的微粒例如以Aerosil R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上日本Aerosil(株)制)的商品名市售,可以使用。
氧化锆的微粒例如以Aerosil R976及R811(以上日本Aerosil(株)制)的商品名市售,可以使用。
作为树脂的例子,可以举出:有机硅树脂、氟树脂及丙烯酸树脂。优选 有机硅树脂,特别优选具有三维的网状结构的树脂,例如以TOSPEARL 103、TOSPEARL 105、TOSPEARL 108、TOSPEARL 120、TOSPEARL 145、TOSPEARL 3120及TOSPEARL 240(以上东芝硅酮(株)制)的商品名市售,可以使用。
其中,Aerosil 200V、Aerosil R972V可以在保持相位差膜(光学膜)的雾度低的同时具有明显的降低摩擦系数效果,因此可特别优选使用。在本发明的相位差膜(光学膜)中,优选至少一侧的面的动摩擦系数为0.2~1.0。
(相位差膜的制造方法)
作为将本发明的树脂膜基体材料作为膜制造的方法,可以使用通常的吹塑法、T-模头法、压延法、切削法、流延法、挤出法、热压法等制造法,但从着色抑制、异物缺陷的抑制、分模线等光学缺点的抑制等观点考虑,优选利用流延法的溶液流延法、及熔融流延法。
以下,对制作本发明的相位差膜时的制造方法进行详细叙述。
<利用溶液流延法的相位差膜的制造方法>
《有机溶剂》
在用溶液流延法制造本发明的相位差膜(光学膜)的情况下,可用于形成浆料的有机溶剂只要为能溶解纤维素酯树脂等热塑性树脂的溶剂就可以没有限制地使用。
例如,作为氯系有机溶剂,作为二氯甲烷、非氯系有机溶剂,可以举出:醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、丙酮、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,4-二烷、环己酮、甲酸乙酯、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-四氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝基乙烷、乳酸乙酯、乳酸、二丙酮醇等,可优选使用二氯甲烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、乳酸乙酯等。
浆料中除上述有机溶剂以外,也可以含有1~40质量%的碳原子数1~4的直链或支链状的脂肪族醇。若浆料中的醇的比率变高,则湿膜凝胶化,容易从金属支承体剥离,另外,醇的比例少时,也具有促进非氯系有机溶剂系中的热塑性树脂的溶解的作用。
特别优选在含有二氯甲烷、及碳原子数1~4的直链或支链状的脂肪族醇的溶剂中溶解至少合计10~45质量%的热塑性树脂而成的浆料组合物。
作为碳原子数1~4的直链或支链状的脂肪族醇,可以举出:甲醇、乙醇、 正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇。从这些内浆料的稳定性、沸点也较低、干燥性也良好等方面考虑,优选乙醇。
以下,对本发明的相位差膜(光学膜)(以下,也简称为“膜”。)的优选的制膜方法进行说明。
1)溶解工序
溶解工序为在以热塑性树脂的良溶剂为主的有机溶剂中于溶解釜中一边搅拌热塑性树脂、其它的添加剂一边溶解而形成浆料的工序。
热塑性树脂的溶解可以使用在常压下进行的方法、在主溶剂的沸点以下进行的方法、在主溶剂的沸点以上进行加压而进行的方法、如日本特开平9-95544号公报、日本特开平9-95557号公报、或日本特开平9-95538号公报中记载那样通过冷却溶解法进行的方法、如日本特开平11-21379号公报中记载那样在高压下进行的方法等各种溶解方法,特别优选在主溶剂的沸点以上进行加压而进行的方法。
返材(返材)是指将膜较细地粉碎后的物质、制造膜时产生的被切掉的膜两边部分或因擦伤等而不合格的膜辊卷,其可进行再使用。
2)流延工序
流延工序为将浆料通过送液泵(例如加压型定量齿轮泵)送液至加压模头,从加压模头狭缝向持续地移送的环状金属带、例如不锈钢带、或者旋转的金属鼓等金属支承体上的流延位置流延浆料的工序。
可以调整模的喷嘴部分的狭缝形状,优选容易使膜厚均匀的加压模头。加压模头有衣架模及T模等,均可优选使用。金属支承体的表面为镜面。为了提高制膜速度,可以在金属支承体上设置2台以上加压模头,将浆料量分割进行层叠。或者也优选通过同时流延多个浆料的共流延法得到层叠结构的膜。
3)溶剂蒸发工序
溶剂蒸发工序为将湿膜(将在流延用支承体上流延浆料而形成的浆料膜称为湿膜)在流延用支承体上加热,使溶剂蒸发的工序。
为了使溶剂蒸发,有从湿膜侧吹风的方法和/或从支承体的背面利用液体传热的方法、通过辐射热从表背面传热的方法等,背面液体传热方法的干燥效率良好,优选。另外,也可优选使用将它们组合的方法。优选使流延后的支承体上的湿膜在40~100℃的气氛下、在支承体上进行干燥。为了保持在 40~100℃的气氛下,优选向湿膜上面吹该温度的暖风或通过红外线等装置进行加热。
从面品质、透湿性、剥离性的观点考虑,优选在30~120秒以内将该湿膜从支承体上剥离。
4)剥离工序
剥离工序为将在金属支承体上蒸发溶剂而成的湿膜在剥离位置进行剥离的工序。剥离的湿膜送至以下工序。
金属支承体上的剥离位置处的温度优选为10~40℃,进一步优选为11~30℃。
另外,在剥离的时刻,金属支承体上的湿膜在剥离时的残留溶剂量优选根据干燥条件的强弱、金属支承体的长度等在50~120质量%的范围内进行剥离,但在残留溶剂量更多的时刻进行剥离的情况下,若湿膜过柔软,则损伤剥离时的平面性,容易产生剥离张力引起的抽线及纵条纹,因此,可根据经济速度和品质的平衡来决定剥离时的残留溶剂量。
湿膜的残留溶剂量由下述式定义。
残留溶剂量(%)=(湿膜的加热处理前质量-湿膜的加热处理后质量)/(湿膜的加热处理后质量)×100
另外,所谓测定残留溶剂量时的加热处理表示在115℃下进行1小时的加热处理。
剥离金属支承体和膜时的剥离张力通常为196~245N/m,但在剥离时容易产生褶皱的情况下,优选以190N/m以下的张力进行剥离,进一步优选以可以剥离的最低张力~166.6N/m进行剥离,接着以最低张力~137.2N/m进行剥离,特别优选以最低张力~100N/m进行剥离。
在本发明中,优选将该金属支承体上的剥离位置处的温度设为-50~40℃,更优选10~40℃,最优选设为15~30℃。
5)干燥及拉伸工序
剥离后,使用使湿膜交替通过多个配置在干燥装置内的辊进行输送的干燥装置和/或用夹具夹持湿膜的两端进行输送的拉幅拉伸装置干燥湿膜。
干燥装置一般是向湿膜的两面吹热风,也有代替风照射微波进行加热的装置。过激烈的干燥容易损伤完成的膜的平面性。利用高温的干燥可以从残留溶剂为8质量%以下左右开始进行。通过整体,干燥在约40~250℃下进行。 特别优选在40~160℃下进行干燥。
在使用拉幅拉伸装置的情况下,优选使用可以利用拉幅机的左右把持装置左右独立地控制膜的把持长(从把持开始至把持结束的距离)的装置。另外,在拉幅工序中,为了改善平面性,也优选有意地制作具有不同的温度的区划。
另外,也优选设置中性区使得在不同的温度区划间各自的区划不会引起干涉。
另外,拉伸操作可以分为多阶段进行实施,也优选向流延方向、宽度方向实施双轴拉伸。另外,在进行双轴拉伸的情况下,可以进行同时双轴拉伸,也可以阶段性地实施。
此时,所谓阶段性例如也可以依次进行拉伸方向不同的拉伸,也可以将同一方向的拉伸分为多阶段,且将不同方向的拉伸加入其任一阶段。即,例如也可进行如下所述的拉伸步骤。
·向流延方向拉伸-向宽度方向拉伸-向流延方向拉伸-向流延方向拉伸
·向宽度方向拉伸-向宽度方向拉伸-向流延方向拉伸-向流延方向拉伸
另外,同时双轴拉伸也包含向一个方向拉伸,在另一方向松弛张力使其收缩的情况。同时双轴拉伸的优选拉伸倍率在宽度方向、长度方向均采用1.01倍~×1.5倍的范围。
进行拉幅时湿膜的残留溶剂量在拉幅开始时优选为20~100质量%,且优选一边施加拉幅一边进行干燥直至湿膜的残留溶剂量为10质量%以下,进一步优选为5质量%以下。
进行拉幅时的干燥温度优选30~160℃,进一步优选50~150℃,最优选70~140℃。
在拉幅工序中,从提高膜的均匀性的观点考虑,优选气氛的宽度方向的温度分布少,拉幅工序中的宽度方向的温度分布优选±5℃以内,更优选±2℃以内,最优选±1℃以内。
6)卷绕工序
卷绕工序为湿膜中的残留溶剂量达到2质量%以下后以膜的形式利用卷绕机卷绕的工序,通过使残留溶剂量为0.4质量%以下,可以得到尺寸稳定性良好的膜。特别优选以0.00~0.10质量%进行卷绕。
卷绕方法只要使用通常所使用的方法即可,有定扭矩法、定张力法、锥度张力法(テーパーテンション法)、内部应力一定的程序张力控制法等,只 要使用这些方法即可。
本发明的膜优选为长条膜,具体而言为显示100m~5000m左右且通常以卷状提供的形态的膜。另外,膜的宽度优选为1.3~4m,更优选为1.4~2m。
本发明的膜的膜厚没有特别限制,优选为20~200μm。
<利用熔融流延制膜法的相位差膜的制造方法>
对以本发明的树脂膜基体材料作为相位差膜通过熔融流延制膜法制造时的方法进行说明。
<熔融颗粒制造工序>
构成用于熔融挤出的热塑性树脂膜的组合物优选通常预先混炼进行颗粒化。
颗粒化可以为公知的方法,例如可以将干燥的热塑性树脂和根据目的的添加剂用进料器供给于挤出机,并使用单轴或双轴的挤出机进行混炼,从模头挤出成条状,进行水冷或空气冷却,进行剪裁。
原材料从防止原材料的分解的方面考虑,重要的是在挤出前进行干燥。特别是由于纤维素酯容易吸湿,因此,优选用除湿热风干燥机或真空干燥机在70~140℃下干燥3小时以上使水分率为200ppm以下,进一步优选为100ppm以下。
添加剂可以挤出供给于挤出机,也可以分别用各自进料器供给。抗氧化剂等少量的添加剂为了均匀地混合,优选预先进行混合。
抗氧化剂的混合可以在固体间进行混合,也可以根据需要将抗氧化剂溶解于溶剂并含浸于热塑性树脂进行混合,或者还可以喷雾进行混合。
真空NAUTA混合器等可以同时进行干燥和混合,故优选。另外,自进料器部或模头的出口等与空气接触的情况优选在除湿空气或除湿的N2气等气氛下。
挤出机优选以抑制剪切力且树脂不会劣化(分子量降低、着色、凝胶生成等)的方式在可颗粒化且尽可能低温下进行加工。例如在双轴挤出机的情况下,优选使用深槽型的螺杆沿同方向进行旋转。从混炼的均匀性的方面考虑,优选啮合型。
使用如上得到的颗粒进行膜制膜。也可以不进行颗粒化而将原材料的粉末直接用进料器供给于挤出机,直接进行膜制膜。
<将熔融混合物从模头向冷却辊挤出的工序>
首先,将制作的颗粒使用单轴或双轴型的挤出机,将挤出时的熔融温度Tm设为200~300℃左右,用叶盘型的过滤器等过滤除去异物后,从T模头共挤出为膜状,在冷却辊上固化,一边与弹性接触辊按紧一边流延。
从进料斗向挤出机导入时,优选在真空下或减压下和非活性气体气氛下防止氧化分解等。另外,Tm为挤出机的模头出口部分的温度。
若在模头上产生损伤或附着增塑剂的凝结物等异物,则有时产生条纹状的缺陷。将这样的缺陷也称为分模线,但为了减小分模线等表面的缺陷,优选形成从挤出机至模头的配管中树脂的滞留部尽可能少的结构。优选使用在模头的内部及模唇尽可能没有损伤等的模。
就挤出机及模等与熔融树脂接触的内面而言,优选使表面粗糙度小或使用表面能低的材质等,实施熔融树脂不易附着的表面加工。具体而言,可以举出对镀硬铬或陶瓷熔射而成的面进行抛光使其表面粗糙度为0.2S以下。
在本发明中冷却辊没有特别限制,为高刚性的金属辊且具有在内部流通可进行温度控制的热介质或冷介质那样的结构的辊,大小没有限定,只要是对于冷却熔融挤出的膜为充分的大小即可,通常冷却辊的直径为100mm~1m左右。
冷却辊的表面材质可以举出碳钢、不锈钢、铝、钛等。进而为了提高表面的硬度或改良与树脂的剥离性,优选实施镀硬铬、镀镍、镀非晶铬等及陶瓷熔射等表面处理。
冷却辊表面的表面粗糙度优选以Ra计设为0.1μm以下,进一步优选设为0.05μm以下。辊表面越平滑,得到的膜的表面也可以越平滑。当然,优选表面加工后的表面进一步抛光形成上述的表面粗糙度。
在本发明中,作为弹性接触辊,可以使用日本特开平03-124425号、日本特开平08-224772号、日本特开平07-100960号、日本特开平10-272676号、WO97/028950、日本特开平11-235747号、日本特开2002-36332号、日本特开2005-172940号及日本特开2005-280217号公报中记载那样的表面包覆薄膜金属套管的硅橡胶辊。
将膜从冷却辊上剥离时,优选控制张力防止膜的变形。
<拉伸工序>
在本发明中,如上得到的膜通过与冷却辊相接的工序后,也可以进一步沿至少一方向拉伸1.01~3.0倍。
优选沿纵(膜输送方向)、横(宽度方向)两方向分别拉伸1.1~2.0倍。
拉伸的方法可优选使用公知的辊拉伸机或拉幅机等。特别是在相位差膜(光学膜)兼为起偏镜保护膜的情况下,通过将拉伸方向设为宽度方向,可以以辊形态形成与偏光膜的层叠,故优选。
通过沿宽度方向拉伸,相位差膜(光学膜)的滞相轴成为宽度方向。
通常,拉伸倍率为1.1~3.0倍,优选为1.2~2倍,拉伸温度通常在构成膜的树脂的Tg~Tg+50℃、优选Tg~Tg+50℃的温度范围内进行。
拉伸优选在长度方向或者宽度方向且所控制的均匀的温度分布下进行。优选在±2℃以内,进一步优选在±1℃以内,特别优选在±0.5℃以内。
在将上述方法中制作的膜状树脂膜用作相位差膜的情况下,出于该相位差膜(光学膜)的相位差(延迟)调整及减小尺寸变化率的目的,可以使膜沿长度方向及宽度方向收缩。
为了沿长度方向收缩,例如有如下方法:暂时松开宽度拉伸使其沿长度方向松弛、或慢慢地缩小横向拉伸机相邻夹具的间隔来使膜收缩。
滞相轴方向的均匀性也很重要,相对于膜宽度方向,优选角度为-5~+5°,进一步优选为-1~+1°的范围,特别优选为-0.5~+0.5°的范围,特别优选为-0.1~+0.1°的范围。这些不均可通过优化拉伸条件来实现。
本发明的相位差膜优选为长条膜,具体而言为显示100m~10000m左右且通常以卷状提供的形态的膜。另外,膜的宽度优选为1.3~4m,更优选为1.4~2.5m。
本发明的相位差膜的膜厚没有特别限制,优选根据目的发生变化。例如在用于起偏镜保护膜的情况下,优选为20~200μm。
(液晶显示装置的制造方法)
本发明的相位差膜尤其更优选用于通过卷对面板制法制造的液晶显示装置。
另外,在本申请中:所谓“卷对面板制法”为如下制法:不预先将卷状的长条偏振片切割为液晶单元的纵向和横向这两方的尺寸,从与液晶单元的纵向宽度和液晶单元的横向宽度相当的长条辊中直接抽出偏振片,贴合于液晶单元后,用激光切割机等切割为液晶单元尺寸(参照图3)。此时,将偏振片贴合于液晶单元时推压贴合辊,但由于为长条偏振片,因此,一般而言,贴合时容易施加不合适的力,容易在偏振片上产生不均,但在使用满足本发明 的上述条件的相位差膜的情况下,不易产生不均,为可以无视光学性能的批间不均的程度。
实施例
以下,举出实施例对本发明进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
(膜制作)
<微粒分散液的制作>
微粒(Aerosil R972V(日本Aerosil株式会社制))
11质量份
(1次粒子的平均粒径16nm、表观比重90g/L)
乙醇 89质量份
将以上物质用溶解器搅拌混合50分钟后,用匀浆机(Manton-Gaulin)进行分散,得到微粒分散液。
<微粒添加液>
在放入了二氯甲烷的溶解罐中添加纤维素乙酸酯(乙酰基取代度2.10、Mn=140000,进行加热使其完全溶解后,将其使用安积滤纸(株)制的安积滤纸No.244进行过滤。一边充分地搅拌过滤后的纤维素乙酸酯溶液一边在其中缓慢添加上述微粒分散液。进而,用磨碎机进行分散使得2次粒子的粒径为规定的大小。将其用日本精线(株)制的Fine Met NF进行过滤,制备微粒添加液。
(微粒添加液的组成)
二氯甲烷 99质量份
纤维素乙酸酯(上述) 4质量份
微粒分散液 11质量份
制备下述组成的主浆料液。首先,在加压溶解罐中添加二氯甲烷和乙醇。在放入了溶剂的加压溶解罐中一边搅拌一边投入纤维素酯。将其加热,一边搅拌一边使其完全溶解,进一步添加增塑剂及紫外线吸收剂使其溶解。将其使用安积滤纸(株)制的安积滤纸No.244进行过滤,制备主浆料液。
加入主浆料液和微粒添加液使得主浆料液为100质量份,微粒添加液为5质量份,用在线混合器(东丽静止型管内混合机Hi-Mixer、SWJ)充分混合,接着使用带流延装置沿宽度2m的不锈钢带支承体上均匀地流延。在不锈钢带支承体上使溶剂蒸发至残留溶剂量为110%,从不锈钢带支承体上剥离。接着,用拉幅机把持湿膜两端部,沿宽度方向拉伸,在拉伸结束后在保持宽度的状 态下保持4秒,使宽度方向的张力松弛后释放宽度保持,进一步在设定为125℃的第三干燥区域中输送30分钟进行干燥,制作宽度1.49m且在端部具有宽度1cm的刻痕的保护膜101~122,118制作1000m、其余各制作500m。另外,将以上的方法设为“处方A”。
将拉伸区域的条件(拉伸倍率、加热温度)和放入拉幅机时的残留溶剂量示于表1及表2。
<主浆料液的组成>
二氯甲烷 390质量份
乙醇 80质量份
纤维素乙酸酯(总取代度2.48、乙酰基取代度1.58、
丙酰基取代度0.90、Mn=160000) 100质量份
蔗糖苯甲酸酯(平均取代度5.5) 10.0质量份
浆料组成中使用纤维素乙酸酯(总取代度2.41、乙酰取代度2.41、Mn=180000,除此以外,同样地制作膜123~149,148制作1000m,其余各制作500m。另外,将该膜123~149的制法设为“处方B”。
浆料组成中使用总取代度1.90、乙酰取代度1.90、Mn=140000的纤维素乙酸酯,使用平均取代度5.1的蔗糖苯甲酸酯,除此以外,同样地制作膜150~185,各制作500m。另外,将该膜150~185的制法设为处方C。 [表1]
[表2]
<相位差膜的相位差值的测定>
将制作的相位差膜在23℃55%RH下调湿后,使用王子计测机器制 KOBRA31WPR在测定波长590nm下测定相位差值。为了算出Rt,平均折射率使用阿贝折射计测定3方向的折射率并平均,使用Ro和将滞相轴沿倾斜轴倾斜40°时的相位差值算出Rt。
将测定结果示于表3及表4。
(偏振片的制作)
将制作的相位差膜和Konica Minolta Opto制KC6UA-SW使用50℃2N的KOH水溶液进行60秒皂化处理,进行水洗并干燥,如下进行偏振片加工。
将厚度75μm的聚乙烯醇膜用35℃的水溶胀,将其在由碘0.075g、碘化钾5g、水100g构成的水溶液中浸渍60秒,接着在由碘化钾3g、硼酸7.5g、水100g构成的45℃的水溶液中浸渍并进行单轴拉伸(温度55℃、拉伸倍率5倍)。将其进行水洗并干燥,得到起偏镜。
接着,使用水糊(水糊),以两保护膜夹着起偏镜的形式,以压力20~30N/cm2、输送速度约10m/分钟在上述起偏镜的两侧贴合上述经过皂化的保护膜(KC6UA-SW和各相位差膜),在70℃下进行约2分钟干燥处理,接着在60℃下进行约2分钟的干燥处理,进行卷绕,制作偏振片辊。在剥离加工后的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上设置粘合层,在得到的偏振片的相位差膜侧贴附粘合层的面,制作粘合偏振片辊。将相位差膜(101~185)和偏振片(201~285)的对应关系示于表3及表4。
[表3]
[表4]
(液晶显示装置的制作)
剥离SONY公司制BRAVIA KDL52W5的偏振片,将上述制作的偏振片 以表5、表6及表7中记载的组合贴合于面板,制作液晶显示装置(1001~1072),进行下述评价。对该液晶显示装置的液晶单元而言,彩色滤光片和薄膜晶体管配置于透明基板的一侧(参照图1),为本发明的液晶显示装置的单元,在表5、表6及表7中记载为W。接下来,剥离SONY公司制BRAVIA KDL52V1的偏振片,以表5、表6及表7的组合贴合于面板,制作液晶显示装置(3001~3004),进行下述评价。对该液晶显示装置的液晶单元而言,彩色滤光片和薄膜晶体管配置于不同的透明基板,为相对于本发明的液晶显示装置的液晶单元的比较例(参照图2),在表7中记载为V。
(评价)
<正面对比度>
在使背光源点亮的状态下以画面显示白显示和黑显示,使用KONICA MINOLTA SENSING制CS2000测定正面亮度,使用其算出正面对比度。另外,对于算出的值的10位,低于25的舍去,25以上且50以下的设为50,50以上的四舍五入,将得到的数值记载于表。
根据下述基准评价正面对比度。
◎:3000以上
○:超过2500且低于3000
×:2500以下
<视角>
使用ELDIM公司制EZ-Contrast160D与正面对比度测定同样地显示白和黑并进行测定,将在斜向20~70°的范围内对比度50的最小角度设为视角。另外,将全方位视角超过80°的情况也记为80°。
根据下述基准评价视角。
◎:70°以上
○:60°以上且低于70°
×:低于60°
<色移>
使用ELDIM公司制EZ-Contrast160D测定黑显示中的色移,用CIE1976UCS色度图的坐标(u1’,v1’)表示,将自液晶显示装置的法线以倾斜角60°且在360°的测定坐标中坐标的距离与正面方向(u2’,v2’)最远的值设为色移。色移(ΔCS)=((u1’-u2’)2+(v1’-v2’)2)1/2
根据下述基准评价色移(ΔCS)。
◎:低于0.040
○:0.040以上且0.060以下
×:超过0.060
将上述评价结果汇总示于表5~表9。
[表8]
[表9]
如表5~表9所示的结果,明确可知本发明的垂直取向型液晶显示装置在关于正面对比度、视角、及色移的评价中优异。
(偏振片的狭缝法和亮度不均的关系)
使用激光分切机将偏振片218切成1151mm宽度、将偏振片248切成647mm宽度,分别制作1151mm宽度的偏振片辊218A1、647mm宽度的偏振片辊248B1,设为偏振片辊组218A1-248B1。
将其设置于作为卷状偏振片的面板贴合装置的液晶显示装置的制造系统,辊贴合于10张液晶单元(液晶显示装置2001~2010)。另外,将偏振片218和248裁剪各10张52英寸尺寸,将其以相同的方式整枚贴合(枚葉貼合)于10张液晶单元(液晶显示装置2011~2020)。
将它们分别恢复原本的背光源的结构,进行亮度不均的评价。
<不均>
将相应的液晶显示装置进行50℃、90%RH的24小时湿热处理,根据下述基准通过目视评价背光源点亮2小时后的黑显示中的亮度不均(强弱)和图像显示时的影响。
◎:未看见亮度不均
○:能看见较弱的亮度不均,但在图像显示中不会注意到
△:亮度不均较强,但在图像显示中几乎不会注意到
×:亮度不均较强,即使在图像显示中也会注意到
将上述评价结果示于表10。
[表10]
由表10所示的结果明确可知,作为制造本发明的垂直取向型液晶显示装置的垂直取向型液晶显示装置的制造方法,优选准备具有上述相位差膜A及相位差膜B中的至少一种相位差膜的长条卷状偏振片,通过卷对面板制法对上述液晶单元进行贴合的实施方式的制造方法。
Claims (5)
1.一种垂直取向型液晶显示装置,其具有:背光源、具有由二片透明基板夹持介电各向异性为负的液晶的结构的垂直取向型液晶单元、和位于该垂直取向型液晶单元的显示面侧及背光源侧的各一片偏振片,其中,满足下述要件(a)~(c),
(a)所述透明基板之一具有薄膜晶体管和彩色滤光片,
(b)所述偏振片具有夹持使用了聚乙烯醇的起偏镜的二片相位差膜,该偏振片的液晶单元侧的相位差膜的面内滞相轴与该起偏镜的吸收轴垂直,
(c)所述相位差膜中,在将一侧偏振片的彩色滤光片侧的相位差膜设为相位差膜A、另一侧偏振片的液晶单元侧的相位差膜设为相位差膜B时,将在23℃、55%RH下以测定波长590nm测得的该相位差膜A及B的厚度方向的相位差值Rt分别设为Rt(A)、Rt(B),且将该厚度方向的相位差值Rt与面内的相位差值Ro之比的值分别设为Rt(A)/Ro(A)、Rt(B)/Ro(B)时,满足下述(式1)~(式5)所示的关系,
(式1):Rt(A)<Rt(B)
(式2):70nm<Rt(A)<130nm
(式3):130nm<Rt(B)<200nm
(式4):20nm<Rt(B)-Rt(A)<130nm
(式5):Rt(A)/Ro(A)<Rt(B)/Ro(B)
其中,Ro及Rt用下述式定义,
式(I):Ro=(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rt={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
在上述式中,Ro表示相位差膜内的面内相位差值,Rt表示膜内的厚度方向的相位差值,另外,d表示相位差膜的厚度,nx表示相位差膜面内的最大折射率,即滞相轴方向的折射率,ny表示在相位差膜面内与滞相轴垂直方向的折射率,即进相轴方向的折射率,nz表示厚度方向的相位差膜的折射率,另外,测定条件与上述条件相同。
2.根据权利要求1所述的垂直取向型液晶显示装置,其中,在将所述相位差膜A及B的面内的相位差值Ro分别设为Ro(A)、Ro(B)时,满足下述(式6)~(式8)所示的关系,
(式6):Ro(A)<Ro(B)
(式7):40nm<Ro(A)<90nm
(式8):45nm<Ro(B)<100nm。
3.根据权利要求1所述的垂直取向型液晶显示装置,其中,所述相位差膜A或相位差膜B含有纤维素酯系树脂。
4.根据权利要求1所述的垂直取向型液晶显示装置,其中,所述相位差膜A的面内相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt在制备相位差膜A时通过控制拉伸倍率进行调整,且所述相位差膜B的面内相位差值Ro及厚度方向的相位差值Rt通过控制拉伸温度和膜厚进行调整。
5.一种垂直取向型液晶显示装置的制造方法,其为制造权利要求1~4中任一项所述的垂直取向型液晶显示装置的垂直取向型液晶显示装置的制造方法,该方法包括:准备具有所述相位差膜A及相位差膜B中的至少一种相位差膜的长条卷状偏振片,通过卷对面板制法将所述偏振片贴合于所述液晶单元。
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