CN104081267A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可抑制正面白亮度的下降,且视角显示性能优良的液晶显示装置,特别是TN型液晶显示装置。所述液晶显示装置的特征在于:分别含在第1和第2光学补偿薄膜中的使含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]和由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比分别满足下式(I)或(II),在R[+40°]>R[-40°]时1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40 (I),在R[+40°]<R[-40°]时1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40 (II)。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及具有广视角特性的液晶显示装置。
背景技术
以往在液晶显示装置中,根据其模式而在光学补偿中利用显示各式各样的光学特性的光学薄膜。例如,作为TN型液晶显示装置的光学补偿薄膜,提出了在由聚合物薄膜构成的透明支持体上具有由使含有液晶组合物的组合物固化而成的层构成的光学各向异性层的光学补偿薄膜(专利文献1)。
作为TN模式的课题,在相对于液晶单元的液晶分子的指向矢方向为45度的位置(通常下方位)进行斜向观察时,无论怎样的灰阶都引起曝光不足(blocked up shadows)或灰阶反转(灰阶中的明暗的逆转),有时显著损害显示品质。作为其解决手段,提出了使偏振片的吸收轴相对于液晶单元的液晶分子的指向矢朝向既不平行也不正交的方向(专利文献2、3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第2587398号公报
专利文献2:日本日本特开平09-61630号公报
专利文献3:日本专利第4687507号公报
发明内容
发明要解决的问题
可是,在该构成中,由于将光学各向异性层相对于偏振片的吸收轴配置在45度,因此有因其正面相位差而使正面白亮度下降的问题。此外,在某方位进行斜向观察时,有实际图像显示中的印象差、损害显示品质的可能性。这里所谓实际图像显示中的印象,意思是实际图像再现性,指的是正面图像与斜方向图像之间的灰阶再现性和色调的差。
此外,在专利文献3中,公开了将偏振层的吸收轴(或透射轴)与相位差板(透明支持体)的快轴或慢轴的相对角度配置在大致45度的形态,但为了通过辊对辊法来制作偏振片,需要使相位差板斜向拉伸,因此相位差板的制作是不容易的。
近年来,因平板型个人电脑及计算机或智能电话机的登场,能使显示器的观察方向根据内容而做各式各样变化,提高全方位的视角显示性能的重要性增强。此外,平板型个人电脑及计算机或智能电话机由于便携性优良,所以在户外等明亮的环境下使用的机会也增加,一直期待着以低耗电量进行明亮显示的显示器。
本发明的目的在于,提供一种抑制了正面白亮度的下降、且视角显示性能好的液晶显示装置,特别是TN型液晶显示装置。
在本发明中,提供一种明亮且视角显示性能优良的液晶显示装置,其可维持TN型液晶显示装置的低耗电量(抑制正面亮度下降),改善TN型液晶显示装置的最大课题即下方向的灰阶反转以及改善全方位的视角特性。
用于解决课题的手段
用于解决所述课题的手段如下。
[1]一种液晶显示装置,其特征在于:该液晶显示装置至少具有,
吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、
在第1及第2偏振层之间彼此对置地配置的、且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、
配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、
配置在第1偏振层与液晶单元之间的、包含第1透明支持体和使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的第1光学补偿薄膜、
配置在第2偏振层与该液晶单元之间的、包含第2透明支持体和使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的第2光学补偿薄膜,
第1偏振片的吸收轴相对于与第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在45°的角度;
第1透明支持体具有相位差,其面内慢轴与第1偏振片的吸收轴平行地或正交地配置;
含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置;
第2透明支持体具有相位差,其面内慢轴与第2偏振片的吸收轴平行地或正交地配置;
含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置;
第1和第2透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为0~200nm,厚度方向的延迟Rth(550)分别为-100~200nm;
含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]与由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II)。
在R[+40°]>R[-40°]时
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I)
在R[+40°]<R[-40°]时
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)
[2]一种液晶显示装置,其特征在于:该液晶显示装置至少具有,
吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、
在第1及第2偏振层之间彼此对置地配置的、且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、
配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、
配置在第1偏振层与液晶单元之间的、包含第1透明支持体和使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的第1光学补偿薄膜、
配置在第2偏振层与该液晶单元之间的、包含第2透明支持体和使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的第2光学补偿薄膜,
第1偏振片的吸收轴相对于与第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在45°的角度;
含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置;
含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置;
第1和第2透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为0~200nm,厚度方向的延迟Rth(550)分别为-100~200nm;
含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]与由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II)。
在R[+40°]>R[-40°]时
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I)
在R[+40°]<R[-40°]时
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)
[3]根据上述[1]或[2]所述的液晶显示装置,其特征在于:液晶化合物为聚合性液晶化合物。
[4]根据上述[1]~[3]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:液晶化合物为盘状化合物。
[5]一种液晶显示装置,其特征在于:该液晶显示装置至少具有,
吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、
在第1及第2偏振层之间彼此对置地配置的、且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、
配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、
配置在第1偏振层与液晶单元之间的、包含第1透明支持体和使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的第1光学补偿薄膜、
配置在第2偏振层与该液晶单元之间的、包含第2透明支持体和使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的第2光学补偿薄膜,
第1偏振片的吸收轴相对于与第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在45°的角度;
第1透明支持体具有相位差,其面内慢轴与第1偏振片的吸收轴平行地或正交地配置;
含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置;
第2透明支持体具有相位差,其面内慢轴与第2偏振片的吸收轴平行地或正交地配置;
含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置;
第1和第2透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为0~200nm,厚度方向的延迟Rth(550)分别为-100~200nm;
含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴平行的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]与由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II)。
在R[+40°]>R[-40°]时
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I)
在R[+40°]<R[-40°]时
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)
[6]一种液晶显示装置,其特征在于:该液晶显示装置至少具有,
吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、
在第1及第2偏振层之间彼此对置地配置的、且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、
配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、
配置在第1偏振层与液晶单元之间的、包含第1透明支持体和使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的第1光学补偿薄膜、
配置在第2偏振层与该液晶单元之间的、包含第2透明支持体和使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的第2光学补偿薄膜,
第1偏振片的吸收轴相对于与第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在45°的角度;
含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置;
含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置;
第1和第2透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为0~200nm,厚度方向的延迟Rth(550)分别为-100~200nm;
含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴平行的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]与由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II)。
在R[+40°]>R[-40°]时
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I)
在R[+40°]<R[-40°]时
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)
[7]根据上述[1]、[5]、[6]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:液晶化合物为棒状液晶化合物。
[8]根据上述[1]~[7]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:第1透明支持体与第2透明支持体在波长550nm处的面内方向的延迟Re(550)的差及在波长550nm处的厚度方向的延迟Rth(550)的差分别低于10nm。
[9]根据上述[1]~[8]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:第1透明支持体与第2透明支持体在波长550nm处的面内方向的延迟Re(550)的差或在波长550nm处的厚度方向的延迟Rth(550)的差中的至少一方为10nm以上。
[10]根据上述[1]~[9]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:按第1偏振层、第1透明支持体、使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层、配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层、第2透明支持体、第2偏振层的顺序层叠而成。
[11]根据上述[1]~[10]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:按第1偏振层、使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层、第1透明支持体、配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、第2透明支持体、使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层、第2偏振层的顺序层叠而成。
[12]根据上述[1]~[11]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:配置有在液晶显示装置的目视侧配置的光扩散层。
[13]根据上述[1]~[12]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:光扩散层是含有透光性树脂和具有与透光性树脂的折射率不同的折射率的透光性微粒的层,且该光扩散层的雾度为10%以上。
[14]根据上述[1]~[13]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:光扩散层具有光透射状态因入射光的入射角度不同而不同的各向异性散射层。
[15]根据上述[1]~[14]中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:具备配置在液晶显示装置的目视侧的光扩散层和配置在所述液晶面板的目视侧的相反侧的背光灯单元,从背光灯单元射出的光的亮度半值角为80°以下。
发明效果
根据本发明,能够提供具有非对称性小的视角特性、且灰阶反转小的液晶显示装置,特别是TN型液晶显示装置。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。另外,在本说明书中采用“~”表示的数值范围意思是包含“~”前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。
在本说明书中,Re(λ)、Rth(λ)分别表示波长λ处的面内的延迟及厚度方向的延迟。Re(λ)是在KOBRA21ADH或WR(王子计测机器株式会社制)中,通过使波长λnm的光向薄膜法线方向入射进行测定的。在选择测定波长λnm时,能够通过手工交换波长选择过滤器、或按程序等变换测定值来进行测定。在被测定的薄膜为用1轴或2轴的折射率椭圆体表示的薄膜时,按以下方法算出Rth(λ)。另外,也可将该测定方法部分地用于测定后述的光学各向异性层中的盘状液晶分子的取向膜侧的平均倾角、其相反侧的平均倾角。
关于Rth(λ),通过相对于将面内的慢轴(可通过KOBRA21ADH或WR进行判断)作为倾斜轴(旋转轴)(在无慢轴的情况下,将薄膜面内的任意的方向作为旋转轴)的薄膜法线方向,从法线方向朝单侧以10度间隔倾斜至50°,分别从各个倾斜的方向使波长λnm的光入射,测定全部6点的所述Re(λ),基于该测定的延迟值和平均折射率的假设值及输入的膜厚值,利用KOBRA21ADH或WR算出Rth(λ)。在上述中,在具有从法线方向将面内的慢轴作为旋转轴、在某倾斜角度下延迟的值为零的方向的薄膜的情况下,关于比该倾斜角度大的倾斜角度下的延迟值,在将其符号变更为负后,利用KOBRA21ADH或WR算出。另外,也可以将慢轴作为倾斜轴(旋转轴)(在无慢轴的情况下,将薄膜面内的任意的方向作为旋转轴),由任意倾斜的2个方向测定延迟值,基于该值和平均折射率的假设值及输入的膜厚值,由以下的式(A)及式(III)算出Rth。
式(A):
[数式1]
Re ( θ ) = [ nx - ny × nz { ny sin ( sin - 1 ( sin - θ nx ) ) } 2 + { nz cos ( sin - 1 ( sin ( - θ ) nx ) ) } 2 × d cos { sin - 1 ( sin ( - θ ) nx ) }
另外,上述的Re(θ)表示从法线方向按角度θ倾斜的方向中的延迟值。此外,式(A)中的nx表示面内的慢轴方向的折射率,ny表示在面内与nx正交的方向的折射率,nz表示与nx及ny正交的方向的折射率。
Rth={(nx+ny)/2-nz}×d  式(III)
在被测定的薄膜为不能以1轴或2轴的折射率椭圆体表现的薄膜、所谓没有光学轴(optic axis)的薄膜的情况下,可用以下方法算出Rth(λ)。关于Rth(λ),将面内的慢轴(可通过KOBRA21ADH或WR进行判断)作为倾斜轴(旋转轴),相对于薄膜法线方向从-50°到+50°以10度间隔倾斜,分别从各倾斜的方向使波长λnm的光入射,在11点测定所述Re(λ),基于该测定的延迟值和平均折射率的假设值及输入的膜厚值,利用KOBRA21ADH或WR算出Rth(λ)。此外,在上述测定中,作为平均折射率的假设值,能够使用聚合物手册(JOHN WILEY&SONS,INC)中各种光学薄膜的目录表的值。对于平均折射率的值不是已知的薄膜,能够用阿贝折射计进行测定。以下例示出主要的光学薄膜的平均折射率的值:
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)、聚苯乙烯(1.59)。
通过输入这些平均折射率的假设值和膜厚,KOBRA21ADH或WR算出nx、ny、nz。再由该算出的nx、ny、nz算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
另外,“慢轴”指的是折射率达到最大的方向,另外,只要没有特别的记述,折射率的测定波长都是可见光区(λ=550nm)中的值。
此外,在本说明书中,关于表示光学薄膜及液晶层等各部件的光学特性的数值、数值范围及定性的表示(例如,“相同”、“相等”等的表示),可解释为对于液晶显示装置或其中所用的部件表示包含一般可容许的误差的数值、数值范围及性质。
此外,在本说明书中,在各轴及方向间的配置或交叉角的角度的说明中,在没有示出范围、只称为“平行”、“正交”、“0°”、“90°”、“45°”等的情况下,是“大约平行”、“大约正交”、“大约0°”、“大约90°”、“大约45°”的意思,并不是严密的角度。在达到各自目的的范围内,容许多少有些偏差。例如,所谓“平行”、“0°”,是指交叉角为大约0°,优选为-15°~15°,更优选为-5°~5°,进一步优选为-3°~3°。所谓“正交”、“90°”,是指交叉角为大约90°,优选为75°~105°,更优选为85°~95°,进一步优选为87°~93°。所谓“45°”,是指交叉角为大约45°,优选为30°~60°,更优选为40°~50°,进一步优选为42°~48°。
液晶显示装置至少具有:吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、彼此对置地配置在第1及第2偏振层之间且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、配置在第1偏振层与液晶单元之间的第1光学补偿薄膜、配置在第2偏振层与该液晶单元之间的第2光学补偿薄膜。
液晶单元为TN模式的液晶单元,在第1及第2基板的对置面上形成有电极层。作为一个例子,设置有分别与多个像素电极对应的多个TFT、向各行的TFT供给门极信号的多个门极布线、向各列的TFT供给数据信号的多个数据布线,多个像素电极分别被连接在与该像素电极对应的TFT上。此外,在一对对置基板及其对置面上,分别形成有被覆电极层、且在实质上彼此正交的方向上进行了取向处理的水平取向膜。液晶层是通过填充具有正的电介质各向异性的向列型液晶材料而成的层,其液晶分子通过水平取向膜而被规定了第1及第2基板附近的取向方向,在不对电极层间施加电场时,在基板间实质上以90°的扭转角扭转(twist)取向。另一方面,如果对电极间施加使其黑显示的电压,则液晶分子相对于基板表面垂直地立起,按规定的平均倾角θ(60°~90°左右)取向。在此状态下,在向液晶层中从法线方向入射光时与从斜方向入射光时,因液晶分子的取向的差异,在液晶层中传送的光的偏振状态不同,其结果是,依赖于视角而使对比度下降,或产生灰阶反转及色移。在本发明的液晶显示装置中,通过相位差层来减轻对比度等显示特性的视角依赖性,改善视角特性。
液晶层的厚度d和双折射率Δn的积即Δn·d,一般来说在TN模式时为300~600nm的范围。在本发明中,如果液晶层的Δn·d满足下式,则在TN模式中可得到扩大视角的效果,因此是优选的。
200nm≤Δn·d≤600nm
Δn·d在TN模式时更优选为380~480nm。
液晶层也可以是在RGB的亚像素区域间厚度彼此不同的多隙的液晶层。例如,能够使滤色器的厚度不一样、改变R亚像素、G亚像素及B亚像素的厚度来形成多隙的液晶层。作为一个例子,为与R亚像素对应的液晶层的Δnd(R)、与G亚像素对应的液晶层的Δnd(G)及与B亚像素对应的液晶层的Δnd(B)满足Δnd(B)<Δnd(G)<Δnd(R)的关系的构成。根据该例子,能够遍及宽广的视角地显示对比度及颜色再现性高的彩色图像。
另一方面,作为液晶材料,通过采用Δn具有波长依赖性、相对于R光的Δn(R)、相对于G光的Δn(G)及相对于B光的Δn(B)满足Δn(B)<Δn(G)<Δn(R)的关系的液晶材料,即使滤色器的厚度一样,也可得到同样的效果。
液晶单元的像素也可以采用由红(R)像素、绿(G)像素、蓝(B)像素及白(W)像素构成的滤色器。通过采用由RGBW像素构成的滤色器,与RGB像素构成相比,具有能够提高显示面法线方向(正面方向)中的亮度的长处。也可以根据显示灰阶,对R像素、B像素及W像素中的至少一个外加与G像素不同的电压。通过对应于显示灰阶地调整R、G、B、W像素各自的外加电压,能够改善斜视场中的灰阶再现性、彩色图像的颜色再现性等。此外,也可以组合地采用上述多隙的液晶层和RGBW像素。
液晶显示装置为标准白色模式,关于一对偏振层,使各自的吸收轴实质上彼此正交地配置。
[光学补偿薄膜]
本发明中可使用的光学补偿薄膜的例子具有光学上透明的支持体和在该支持体上由含有液晶性化合物的组合物形成的光学各向异性层。另外,光学补偿薄膜在本发明中为液晶面板部的一部分,但在光学补偿薄膜具有所述光学各向异性层和透明支持体的方式中,该透明支持体也可以由作为偏振片的一部分的透明层兼任,在此种情况下,认为光学各向异性层为所述液晶面板部的一部分,透明支持体为偏振片的一部分。
以下,对本发明中可利用的光学补偿薄膜的构成材料进行说明。
《支持体》
所述光学补偿薄膜也可以具有支持体。支持体优选为透明的聚合物薄膜。支持体的透光率优选为80%以上。作为构成聚合物薄膜的聚合物的例子,包含纤维素酯(例如纤维素的一至三酰化物)、降冰片烯系聚合物及聚甲基丙烯酸甲酯。也可以采用市场上出售的聚合物(在降冰片烯系聚合物中,ARTON及ZEONEX都为商品名))。此外,作为以往所知的聚碳酸酯或聚砜这样容易实现双折射的聚合物,优选采用如国际公开第00/26705号小册子中记载的通过修饰分子而控制了双折射的实现性的聚合物。
此外,作为偏振膜的保护膜,也可以在液晶显示装置的目视侧或背光灯侧的最表面使用上述支持体。在用于液晶显示装置的目视侧或背光灯侧的最表面时,优选根据用途被赋予提高UV吸收性、防反射性、防眩性、耐擦伤性、光扩散性、防污性、亮度等的功能,或与具有所述功能的层组合使用。
其中优选纤维素酯,更优选纤维素的低级脂肪酸酯。作为具体优选的纤维素酯,能够使用日本特开2007-286324的段落[0183]~[0189]中记载的纤维素酯。
为了调整聚合物薄膜的延迟而施加拉伸这样的外力的方法是通常的,但是,此外可根据情况添加用于调节光学各向异性的延迟提高剂。例如,可列举出欧州专利申请公开第911656号说明书、日本特开2000-111914号公报、日本特开2000-275434号公报等中记载的化合物等。
添加在聚合物薄膜中的上述添加剂或可根据各种目的添加的添加剂(例如,紫外线防止剂、剥离剂、防静电剂、防劣化剂(例如,防氧化剂、过氧化物分解剂、自由基阻止剂、金属惰性化剂、酸捕集剂、胺)、红外吸收剂等)可以是固体,也可以是油状物。此外,在薄膜由多层形成时,各层的添加物的种类及添加量也可以不同。关于它们的详细情况,优选采用上述公技号2001-1745号的16页~22页中详细记载的原材料。关于这些添加剂的使用量,只要可实现功能就不特别限定各材料的添加量,在聚合物薄膜全组合物中,优选按0.001~25质量%的范围适宜使用。
此外,在本发明中优选含有数均分子量为200~10000的增塑剂,优选含有具有负的固有双折射的增塑剂。作为具体的增塑剂,可使用日本特愿2009-085568号的段落[0036]~[0108]中记载的物质。另外,数均分子量能够按公知的方法进行测定。
《聚合物薄膜(支持体)的制造方法》
优选用溶剂流延法制造聚合物薄膜。在溶剂流延法中,使用将聚合物材料溶解于有机溶剂而成的溶液(胶浆)来制造薄膜。将胶浆流延在滚筒或带上,使溶剂蒸发,形成薄膜。关于流延前的胶浆,优选以固体成分量达到18~35%的方式调整浓度。优选将滚筒或带的表面精加工成镜面状态。
优选将胶浆流延在表面温度为10℃以下的滚筒或带上。优选在流延后吹风2秒以上进行干燥。也可以将得到的薄膜从滚筒或带上剥离,再用将温度逐渐变化到100~160℃的高温风进行干燥,使残留溶剂蒸发。以上的方法在日本特公平5-17844号公报中有记载。根据该方法,可缩短从流延到剥离为止的时间。为了实施该方法,需要在流延时的滚筒或带的表面温度下将胶浆凝胶化。
在流延工序中,可以将1种酰化纤维素溶液单层流延,也可以将2种以上的酰化纤维素溶液同时及/或逐次共流延。
关于这些溶剂流延方法的制造工序,日本特开2001-1745号的22页~30页中有详细记载,分类为溶解、流延(含共流延)、金属支持体、干燥、剥离和拉伸等。
本发明的薄膜(支持体)的厚度优选为15~120μm,更优选为20~80μm。
另外,本发明的聚合物薄膜也能够通过实施各种拉伸、热处理等来达到所希望的光学特性。具体地讲,可采用日本特愿2009-085568号段落[0134]~[0165]中记载的方法等。
《聚合物薄膜(支持体)的表面处理》
优选对聚合物薄膜实施表面处理。表面处理包含电晕放电处理、辉光放电处理、火焰处理、酸处理、碱处理及紫外线照射处理。关于这些处理,详细内容在所述的公技号2001-1745号的30页~32页中有详细记载。其中特别优选碱皂化处理,作为酰化纤维素薄膜的表面处理是非常有效的。具体地讲,例如,可列举日本特开2002-82226号公报、国际公开第02/46809号小册子中记载的内容。
《透明支持体的光学特性》
作为本发明中所用的第1、第2透明支持体的光学特性,优选波长550nm处的面内延迟Re(550)为0~200nm,优选厚度方向的延迟Rth(550)为-100~200nm,优选Re(550)为3~150nm,更优选Rth(550)为-20~160nm,更优选Re(550)为5~100nm,进一步优选Rth(550)为0~150nm。
如果光学特性为上述范围,则从视角显示性能的观点出发是优选的。
此外,优选第1透明支持体和第2透明支持体的Re(550)的差及Rth(550)的差分别低于10nm,更优选为分别低于8nm,进一步优选为分别低于5nm。通过将Re(550)的差及Rth(550)的差规定为上述值,能够达到斜方向中的实际图像再现性的对称性提高。
此外,优选Re(550)的差及Rth(550)的差中的至少一方为10nm以上。更优选为15nm以上,进一步优选为20nm以上。通过将Re(550)的差及Rth(550)的差规定为上述值,能够达到特定的斜方向的实际图像再现性提高。
《光学各向异性层》
接着,对本发明中利用的光学各向异性层的优选的形态进行详细说明。优选光学各向异性层以补偿液晶显示装置的黑显示中的液晶单元中的液晶化合物的方式进行设计。黑显示中的液晶单元中的液晶化合物的取向状态因液晶显示装置的模式而不同。关于该液晶单元中的液晶化合物的取向状态,IDW’00、FMC7-2、P411~414中有记载。优选光学各向异性层含有通过摩擦轴等取向轴而被取向控制的、被固定在该取向状态的液晶性化合物。
作为光学各向异性层的形成中所用的液晶性化合物的例子,包含分子结构为棒状的棒状液晶性化合物及分子结构为圆盘状的圆盘状液晶性化合物。棒状液晶性化合物及圆盘状液晶性化合物可以是高分子液晶,也可以是低分子液晶,另外还可包含低分子液晶被交联而不显示液晶性的化合物。在光学各向异性层的制作中使用棒状液晶性化合物的情况下,作为棒状液晶性分子,优选其长轴投影在支持体面上的轴的平均方向与取向轴平行。此外,在光学各向异性层的制作中使用圆盘状液晶性化合物的情况下,在层中圆盘状液晶性分子优选其短轴投影在支持体面上的轴的平均方向与取向轴平行。此外,优选圆盘面和层平面所形成的角(倾角)向深度方向变化的后述的混合取向。
《棒状液晶性化合物》
作为棒状液晶性化合物,优选使用甲亚胺类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯酯类、安息香酸酯类、环己烷甲酸苯酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类及链烯基环己基苯甲腈类。
另外,棒状液晶性化合物中还含有金属络合物。此外,也可使用在重复单元中含有棒状液晶性分子的液晶聚合物作为棒状液晶性化合物。换句话讲,棒状液晶性化合物也可以与(液晶)聚合物结合。
关于棒状液晶性化合物,在季刊《化学总说》第22卷“液晶的化学”(1994)日本化学会编的第4章、第7章及第11章及《液晶器件手册》日本学术振兴会第142委员会编的第3章中有记载。优选棒状液晶性分子的双折射率在0.001~0.7的范围。
为了固定其取向状态,优选棒状液晶性化合物具有聚合性基团。作为聚合性基团,优选自由基聚合性不饱和基团或阳离子聚合性基团,具体地讲,可列举例如日本特开2002-62427号公报说明书中的段落号[0064]~[0086]中记载的聚合性基团、聚合性液晶化合物。
《圆盘状液晶性化合物》
作为圆盘状(盘状)液晶性化合物的例子,包括C.Destrade等的研究报告、《Mol.Cryst.》71卷、111页(1981年)中记载的苯衍生物、C.Destrade等的研究报告、《Mol.Cryst.》122卷、141页(1985年)、《Physics lett》A、78卷、82页(1990)中记载的三亚茚衍生物,B.Kohne等的研究报告、《Angew.Chem.》96卷、70页(1984年)中记载的环己烷衍生物及J.M.Lehn等的研究报告、《J.Chem.Commun.》1794页(1985年),J.Zhang等的研究报告、《J.Am.Chem.Soc.》116卷、2655页(1994年)中记载的氮杂冠醚系及苯乙炔系大环。
作为圆盘状液晶性化合物,还包含相对于分子中心的母核,直链的烷基、烷氧基、取代苯甲酰氧基作为母核的侧链而放射线状地取代的结构的显示液晶性的化合物。优选分子或分子的集合体为具有旋转对称性、且能够赋予一定的取向的化合物。由含有圆盘状液晶性化合物的组合物形成的光学各向异性层中,最终含在光学各向异性层中的化合物不需要为液晶性,例如还包含,低分子的圆盘状液晶性化合物具有通过热或光而发生反应的基团,结果通过热、光而反应从而聚合或交联、被高分子量化的失去液晶性的化合物。圆盘状液晶性化合物的优选的例子被记载于日本特开平8-50206号公报中。此外,关于圆盘状液晶性化合物的聚合,在日本特开平8-27284公报中有记载。
为了通过聚合来固定圆盘状液晶性化合物,需要在圆盘状液晶性化合物的圆盘状芯部键合聚合性基团作为取代基。优选圆盘状芯部与聚合性基团是经由连结基而键合的化合物,由此,即使在聚合反应中也能保持取向状态。例如,可列举出日本特开2000-155216号公报说明书中的段落号[0151]~[0168]中记载的化合物等。
在混合取向时,圆盘状液晶性化合物的圆盘面与层平面的角度在光学各向异性层的深度方向,且随着与支持体(或取向膜)表面的距离的增加而增加或减小。优选角度与距离的增加一同增加。另外,作为角度的变化,可以是连续的增加、连续的减少、间歇的增加、间歇的减少、包含连续的增加和连续的减少的变化、或包含增加及减少的间歇的变化。间歇的变化包含在厚度方向的途中倾角不变化的区域。关于角度,即使包含角度不变化的区域,只要作为整体增加或减少就可以。另外,优选角度连续地变化。
支持体(或取向膜)侧的圆盘状液晶性化合物的长轴的平均方向一般可通过选择圆盘状液晶性化合物或取向膜的材料、或选择摩擦处理方法来调整。此外,表面侧(空气侧)的圆盘状液晶性化合物的圆盘面方向,一般可通过选择圆盘状液晶性化合物或与圆盘状液晶性化合物一同使用的添加剂的种类来调整。作为与圆盘状液晶性分子一同使用的添加剂的例子,可列举出增塑剂、表面活性剂、聚合性单体及聚合物等。长轴的取向方向的变化的程度也与上述同样,通过选择液晶性分子和添加剂来调整。
《光学各向异性层中的其它添加物》
通过与上述液晶性化合物一同并用增塑剂、表面活性剂、聚合性单体等,可提高涂膜的均匀性、膜的强度、液晶分子的取向性等。优选的是与液晶性分子具有相容性,可赋予液晶性分子的倾角以变化,或不阻碍取向。具体地讲,优选日本特开2002-296423号、日本特开2001-330725号、日本特开2000-155216号等中记载的物质。
《光学各向异性层的形成》
光学各向异性层可通过例如调制含有至少一种液晶性化合物及根据需要的后述的聚合性引发剂或任选成分的组合物作为涂布液、将该涂布液涂布在取向膜的表面(例如摩擦处理面)上来形成。
作为涂布液的调制中使用的溶剂,优选使用有机溶剂。作为有机溶剂的例子,包含酰胺(例如N,N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如二甲基亚砜)、杂环化合物(例如吡啶)、烃(例如苯、己烷)、烷基卤化物(例如三氯甲烷、二氯甲烷、四氯乙烷)、酯(例如醋酸甲酯、醋酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲乙酮)、醚(例如四氢呋喃、1、2-二甲氧乙烷)。优选烷基卤化物及酮。也可以将二种以上的有机溶剂并用。
涂布液的涂布可通过公知的方法(例如绕线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法)来实施。
光学各向异性层的厚度优选为0.1~20μm,更优选为0.5~15μm,进一步优选为1~10μm。
《液晶性化合物的取向状态的固定》
优选将在取向膜等的表面上取向的液晶性化合物维持取向状态地固定。优选通过聚合反应实施固定化。聚合反应包含采用热聚合引发剂的热聚合反应和采用光聚合引发剂的光聚合反应。优选光聚合反应。作为光聚合引发剂的例子,包含α-羰基化合物(记载于美国专利2367661号、美国专利2367670号的各说明书中)、偶姻醚(记载于美国专利2448828号说明书中)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(记载于美国专利2722512号的说明书中)、多核醌化合物(记载于美国专利3046127号、美国专利2951758号的各说明书中)、三芳基咪唑二聚体和p-氨基苯基酮的组合(记载于美国专利3549367号的说明书中记载)、氮蒽及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利4239850号的说明书中)及噁二唑化合物(记载于美国专利4212970号的说明书中)。
优选光聚合引发剂的使用量在组合物(在涂布液时为固体成分)的0.01~20质量%的范围内,更优选在0.5~5质量%的范围内。
用于液晶性分子聚合的光照射优选采用紫外线。优选照射能量在20mJ/cm2~50J/cm2的范围,更优选在20~5000mJ/cm2的范围,进一步优选在100~800mJ/cm2的范围。此外,为了促进光聚合反应,也可以在加热条件下实施光照射。
本发明中利用的第1、及第2光学各向异性层,优选是通过使含有盘状液晶性化合物的液晶性组合物以混合取向状态固定而形成的层。在这样的形态时,光学各向异性层的取向控制方向例如由形成光学各向异性层时所用的向取向膜表面施加摩擦处理的摩擦轴来决定,一般来讲与摩擦轴方向一致。
如果使光学各向异性层混合取向,则在与面内慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜了40度的方向测定的延迟R[+40°]和由相对于该法线相反地倾斜了40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II)。
在R[+40°]>R[-40°]时
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I)
在R[+40°]<R[-40°]时
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)
本发明中利用的第1、及第2光学各向异性层,也可以是通过使含有棒状液晶性化合物的液晶性组合物以混合取向状态固定而形成的层。在这样的形态时,光学各向异性层的取向控制方向例如由形成光学各向异性层时所用的向取向膜表面施加摩擦处理的摩擦轴来决定,一般来讲与摩擦轴方向一致。
如果使光学各向异性层混合取向,则在与面内慢轴平行的面内,由从法线方向倾斜了40度的方向测定的延迟R[+40°]和由相对于该法线相反地倾斜了40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II)。
在R[+40°]>R[-40°]时
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I)
在R[+40°]<R[-40°]时
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)
《光学各向异性层的光学特性》
作为本发明中所用的第1、第2光学各向异性层的光学特性,优选波长550nm处的面内延迟Re(550)为5~65nm,更优选Re(550)为7~60nm,进一步优选Re(550)为10~55nm。
在为上述光学特性时,作为液晶显示装置能够维持高的透射率。
《取向膜》
在本发明中,优选通过取向轴对光学各向异性层中的液晶性化合物进行取向控制,固定在此状态。作为对所述液晶性化合物进行取向控制的取向轴,可列举形成于光学各向异性层与所述聚合物薄膜(支持体)之间的取向膜的摩擦轴。但是,在本发明中,并不将取向轴限定为摩擦轴,只要可与摩擦轴同样地对液晶性化合物进行取向控制,怎样的都可以。
取向膜具有规定液晶性化合物的取向方向的功能。所以,取向膜在实现本发明的优选的形态上是必需的。可是,如果在将液晶性化合物取向后固定其取向状态,则取向膜发挥了其作用,所以作为本发明的构成要素不一定是必需的。也就是说,也可以只将固定了取向状态的取向膜上的光学各向异性层转印在偏振子上或其它透明薄膜等上来制作本发明的偏振片或光学补偿薄膜。
取向膜可通过有机化合物(优选聚合物)的摩擦处理、无机化合物的斜向蒸镀、具有微槽的层的形成、或者根据langmuir-blodgett法(LB膜)累积有机化合物(例如,ω-二十三烷酸、二(十八烷基)甲基氯化铵、十八烷酸甲酯)的这样的手段进行设计。另外,已知还有通过赋予电场、赋予磁场或者光照射产生取向功能的取向膜。
优选取向膜通过聚合物的摩擦处理来形成。作为原则,取向膜中使用的聚合物具备具有使液晶性分子取向的功能的分子结构。在本发明中,除了使液晶性分子取向的功能以外,优选使具有交联性官能团(例如双键)的侧链结合在主链上,或者向侧链导入具有使液晶性分子取向的功能的交联性官能团。作为取向膜中使用的聚合物,可使用其自身可交联的聚合物或通过交联剂交联的聚合物中的任一种,或者多个地使用它们的组合。作为聚合物的例子,包含例如日本特开平8-338913号公报说明书中段落号[0022]中记载的甲基丙烯酸酯系共聚物、苯乙烯系共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、聚酯、聚酰亚胺、醋酸乙烯酯共聚物、羧甲基纤维素、聚碳酸酯等。可使用硅烷偶联剂作为聚合物。优选水溶性聚合物(例如聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇),更优选明胶、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇,最优选聚乙烯醇及改性聚乙烯醇。更优选将聚合度不同的聚乙烯醇或改性聚乙烯醇两种并用。作为改性聚乙烯醇化合物的具体例子,可列举出例如日本特开2000-155216号公报说明书中的段落号[0022]~[0145]、日本特开2002-62426号公报说明书中的段落号[0018]~[0022]中记载的物质等。
聚乙烯醇的皂化度优选为70~100%,更优选为80~100%。聚乙烯醇的聚合度优选为100~5000。
如果将具有交联性官能团的侧链结合在取向膜聚合物的主链上,或者向具有使液晶性分子取向的功能的侧链导入交联性官能团,则能够使取向膜的聚合物与光学各向异性层中含有的多官能单体共聚。其结果是,不仅能使多官能单体与多官能单体之间、而且还能使取向膜聚合物与取向膜聚合物之间、以及多官能单体与取向膜聚合物之间通过共价键而强固地结合。所以,通过将交联性官能团导入取向膜聚合物中,能够显著地改善光学补偿薄板的强度。
优选取向膜聚合物的交联性官能团与多官能单体同样地含有聚合性基团。具体地讲,可列举出例如日本特开2000-155216号公报说明书中段落号[0080]~[0100]中记载的物质等。
取向膜聚合物中,除上述交联性官能团以外,还能够采用交联剂进行交联。作为交联剂,包含醛、N-羟甲基化合物、二噁烷衍生物、通过使羧基活性化而发挥作用的化合物、活性乙烯基化合物、活性卤化物、异噁唑及二醛淀粉。也可以将二种以上的交联剂并用。具体地讲,可列举出例如日本特开2002-62426号公报说明书中段落号[0023]~[024]中记载的化合物等。优选反应活性高的醛,更优选戊二醛。
交联剂的添加量相对于聚合物优选为0.1~20质量%,更优选为0.5~15质量%。取向膜中残存的未反应的交联剂的量优选为1.0质量%以下,更优选为0.5质量%以下。通过如此调节,即使在液晶显示装置中长期使用取向膜或在高温高湿的气氛下长期间放置取向膜,也可得到不发生细小皱纹的充分的耐久性。
取向膜基本上可通过在透明支持体上涂布包含取向膜形成材料即上述聚合物、和交联剂的涂布液后进行加热干燥(使其交联)并进行摩擦处理来形成。关于交联反应,如上所述,在透明支持体上涂布后,可以在任意的时期进行。在使用聚乙烯醇这样的水溶性聚合物作为取向膜形成材料的情况下,优选将涂布液规定为具有消泡作用的有机溶剂(例如甲醇)和水的混合溶剂。其比率以质量比计优选水∶甲醇为0∶100~99∶1,更优选为0∶100~91∶9。由此,可抑制泡的发生,使取向膜、进而光学各向异性层的层表面的缺陷显著减少。
作为取向膜形成时利用的涂布方法,优选旋转涂布法、浸渍涂布法、帘式涂布法、挤出涂布法、棒式涂布法或辊式涂布法。特别优选棒式涂布法。此外,干燥后的膜厚优选为0.1~10μm。加热干燥可在20℃~110℃下进行。为了形成充分的交联,优选60℃~100℃,更优选80℃~100℃。干燥时间可在1分钟~36小时的范围,但优选为1分钟~30分钟。优选将pH设定在最适合所使用的交联剂的值,在使用戊二醛的情况下,优选为pH4.5~5.5,更优选为5。
取向膜可设在透明支持体上或上述下涂层上。如上所述,可在交联了聚合物层后,通过对表面进行摩擦处理来得到取向膜。
接着,通过使取向膜发挥功能,可使设在取向膜上的光学各向异性层的液晶性化合物取向。然后,根据需要使取向膜聚合物与光学各向异性层中所含的多官能单体反应,或者采用交联剂使取向膜聚合物交联。
取向膜的膜厚优选在0.1~10μm的范围。
此外,光学补偿薄膜也可以通过拉伸薄膜来制作。
《椭圆偏振片》
在本发明中,能够使用使所述光学各向异性层与线偏振膜一体化而成的椭圆偏振片。关于椭圆偏振片,为了直接组装入液晶显示装置,优选成形为与构成液晶单元的一对基板大致相同的形状(例如,如果液晶单元为矩形状,优选将椭圆偏振片也成形为相同的矩形状)。在本发明中,液晶单元的基板的取向轴和线偏振膜的吸收轴及/或光学各向异性层的取向轴被调整到特定的角度。
所述椭圆偏振片可通过将所述光学补偿薄膜与线偏振膜(以下在简称为“偏振膜”时为“线偏振膜”)层叠来制作。光学补偿薄膜也可以兼作线偏振膜的保护膜。
作为线偏振膜,优选以Optiva Inc.所代表的涂布型偏振膜,或由粘合剂和碘或二色性色素形成的偏振膜。线偏振膜中的碘及二色性色素在粘合剂中进行取向,由此实现偏向性能。优选碘及二色性色素沿着粘合剂分子取向,或二色性色素通过液晶这样的自组织化而向一个方向取向。现在,市场上出售的偏振子一般是通过将拉伸的聚合物浸渍在浴槽中的碘或二色性色素的溶液中,在粘合剂中使碘或二色性色素渗透在粘合剂中来制作的。
优选在线偏振膜的与光学各向异性层成相反侧的表面配置聚合物薄膜(形成为光学各向异性层/偏振膜/聚合物薄膜的配置)。
作为聚合物薄膜,还优选在其最表面设置具有防污性及耐擦伤性的防反射膜。作为防反射膜,可使用以往公知中的任一种。
《液晶显示装置》
在本发明中所用的扭转取向型液晶显示装置中,可使用各式各样的液晶显示装置,但特别是在使用低光指向性的液晶显示装置时,在户外这样的明亮的环境下注视液晶显示装置时,在斜向看时也可明亮地看清楚。
在使用低光指向性的液晶显示装置作为本发明的液晶显示装置时,在将正面的亮度规定为Y、将从斜向45度看时的亮度规定为Y(φ,45)(φ为方位角,45为极角)时,如果采用全方位角中的亮度比的平均值Y(φ,45)/Y在0.15~1的范围的液晶显示装置,则可明亮地看清楚,是优选的,如果为0.3~1则是更优选的。
此外,如果极角45度的亮度的平均值即Y(φ,45)为45~500cd/m2,则看得清楚,是优选的,如果为85~500cd/m2则是更优选的。
在现在一般所用的使用了扭转取向型液晶单元的液晶显示装置中,第1偏振片的吸收轴相对于与该第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交或平行地配置,第1偏振片的吸收轴与第2偏振片的吸收轴正交,
但在本发明的液晶显示装置中,第1偏振片的吸收轴相对于与该第1偏振片邻接的液晶单元基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在大致45°的角度,第1偏振片的吸收轴与第2偏振片的吸收轴正交。
在此形态中,优选将本发明的偏振片的吸收轴、透明支持体的慢轴、光学各向异性层的慢轴形成为以下的配置关系,即,将偏振片的吸收轴相对于与偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向配置在45°的角度,将透明支持体的面内慢轴与邻接的偏振片的吸收轴平行或正交地配置,将使含有液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置。此外,在为将含有作为液晶化合物的棒状液晶化合物的组合物固化而成的层时,也可以将固化的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置。通过形成上述形态,与一般的构成情况相比,能够改善灰阶反转,通过形成为上述光学特性,能够提高斜方向的实际图像再现性。
关于液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢,在观察者侧的偏振片的吸收轴为0°(水平方向)时,从上下左右方向的CR视角对称性的观点出发,优选前面及背侧基板都形成使基板表面的摩擦方向为顺时针旋转的方位。
此外,关于液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢,在观察者侧的偏振片的吸收轴为90°(上下方向)时,从上下左右方向的CR视角对称性的观点出发,优选前面及背侧基板都形成基板表面的摩擦方向为逆时针旋转的方位。
此外,本发明的液晶显示装置中,
优选按第1偏振层、第1透明支持体、使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层、配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层、第2透明支持体、第2偏振层的顺序进行层叠。如果是此构成,从提高斜方向的实际图像再现性的观点出发是优选的。
此外,本发明的液晶显示装置中,
优选按第1偏振层、使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层、第1透明支持体、配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、第2透明支持体、使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层、第2偏振层的顺序进行层叠。如果是此构成,从提高斜方向的对比度的观点出发是优选的。
在可适用于本发明的液晶显示装置中的光学补偿薄膜的光学各向异性层含有圆盘状液晶性化合物的情况下,光学各向异性层的面内慢轴与邻接的液晶单元的基板表面上的指向矢方向正交地配置,由此能够有效地进行补偿。另一方面,在光学补偿薄膜的光学各向异性层含有棒状液晶性化合物的情况下,光学各向异性层的面内慢轴与邻接的液晶单元的基板表面上的指向矢方向平行地配置,由此能够有效地进行补偿。
此外,本发明的液晶显示装置也可以含有其它部件。例如,也可以在液晶单元与偏振膜之间配置滤色器。此外,在作为透射型使用时,能够将以冷阴极或者热阴极荧光管、或者发光二极管、场致发射元件、电致发光元件作为光源的背光灯配置在背面。此外,本发明的液晶显示装置也可以是反射型,在此种情况下,在观察侧只配置1块偏振片就可以,在液晶单元背面或者液晶单元的下侧基板的内表面设置反射膜。当然也能将使用了光源的前灯设在液晶单元观察侧。另外,本发明的液晶显示装置为了谋求兼顾透射模式和反射模式,也可以是在显示装置的1个像素中设置了反射部和透射部的反透射型。
另外为了提高背光灯的发光效率,也可以层叠棱镜状或透镜状的聚光型的亮度提高薄板(薄膜),或在背光灯与液晶单元之间层叠用于改善由偏振片的吸收导致的光损失的偏振反射型的亮度提高薄板(薄膜)。此外,也可以层叠用于使背光灯的光源均匀化的扩散片(薄膜),相反地,也可以层叠用于使光源具有面内分布的通过印刷等形成有反射、扩散图形的薄板(薄膜)。
《表面薄膜》
此外,本发明的液晶显示装置也可以在目视侧的最表面设置光扩散层这样的表面薄膜。
关于作为表面薄膜而使用的光扩散层,能够使用以往公知的物质,但关于光扩散层,优选是含有透光性树脂和具有与所述透光性树脂的折射率不同的折射率的透光性微粒的层,且优选光扩散层的内部雾度为10%以上。可通过透光性粒子与透光性树脂的折射率差、透光性粒子的粒径、透光性粒子的含量来调整雾度值。作为透光性粒子,可以只使用同一粒径及同一材质的透光性粒子,也可以使用粒径及/或材质不同的多种透光性粒子。后者在能够提高雾度值这点上是优选的。此外,除了能够使用各向同性光扩散层以外,还能够使用根据入射光的入射角度使光的透射状态不同的各向异性光扩散层。具体地讲,能够使用日本特开平10-96917号中记载的光扩散层或衍射型视角改进薄膜(住友化学制Lumisty等)。
作为各向异性光扩散层的表面薄膜,优选是下述光学薄膜(以下称为光学薄膜T):含有由聚合物组合物形成的第1微区和配置在该第1微区内部的第2微区的光学薄膜,所述第2微区是具有形状各向异性的气泡,所述第1微区中的聚合物的分子主链的平均取向方向与所述第2微区的长轴的平均方向不同。
这里,所谓聚合物的分子主链的平均方向,表示在薄膜面内方向的聚合物分子排列的方向,该方向的热膨胀系数或湿度膨胀系数小于与此正交的方向,因此例如能够对起因于由背光灯等外热造成的尺寸变化的气泡的形状变化、或起因于由湿度环境的变化造成的尺寸变化的气泡的形状变化进行抑制,能够对组装入液晶显示器时的亮度不均进行抑制。聚合物的分子主链的平均方向,例如可通下述X射线衍射测定来评价,还能够简易地作为薄膜面内弹性模量最高的方向进行评价。
<X射线衍射测定>
关于光学薄膜T的X射线衍射测定,在将薄膜在25℃、相对湿度60%的条件下调湿24小时后,可采用自动X射线衍射装置(RINT2000:Rigaku株式会社制)及通用型成像板读取装置(R-AXIS DS3C/3CL),由透射过薄膜的射线束的衍射照片求出(Cu Kα射线50kV200mA10分钟)。
所述第2微区被配置在第1微区内部,是具有形状各向异性的气泡。此外,所述第2微区的长轴的平均方向与所述第1微区中的聚合物的分子主链的平均取向方向不同。
通常,所述第2微区的长轴的平均方向与拉伸方向、即聚合物主链的方向大致平行地朝向,但在本发明的光学薄膜T中,朝向完全不同的方向。
并不是拘泥于怎样的理论,但认为这是因为通过在某一定的温度范围中进行拉伸,从而使得在制膜过程中生成于聚合物中的结晶部和非结晶部发生撕裂而引起的。也就是说,推断是因为如果在适当的拉伸温度下实施拉伸,则只有非结晶部发生撕裂,进而如果拉伸倍率达到一定以上,则在聚合物间产生裂纹状的空隙,因而在与拉伸方向不同的方向具有长轴。
在光学薄膜T中,所述第2微区被配置在第1微区内部,但其它的气泡的配置只要不违背本发明的要点就不特别限制,例如薄膜表面附近存在的气泡也可以具有贯通到薄膜表面的气孔的形状。此外,只要不违背本发明的要点,所述第2微区也可以在所述第2微区的一部分中含有气体以外的其它成分,例如也可以含有与第1微区中所用的聚合物不同组成的聚合物,或填充水或有机溶剂等。作为所述第2微区,从将折射率调节到本发明的优选范围的观点出发,优选在气泡中填充气体,更优选填充空气。另外,特别是在所述第2微区中含有固体成分时,还包含在第2微区中微量粘附有制膜时的挥散物或其它粉末等的形态。
所谓本发明中的形状各向异性,指的是外形形态具有各向异性。具有这样的各向异性的气泡,如椭圆体或棒状体,在外形上具有长的方向,在本发明中,将该方向的长度称为第2微区的长轴。其外形也可以具有一些凹凸。
在本说明书中,作为所述第2微区的长轴,对其平均方向没有特别限制,但优选所述第2微区的长轴平均方向相对于薄膜面存在于水平方向。
所述第2微区的长轴平均方向及长轴平均长度可通过例如用电子显微镜观察任意方向上的薄膜断面来决定。此外,在所述第2微区的长轴在薄膜表面存在于水平方向时,第2微区的长轴的平均方向及长轴平均长度可通过以下方法来确定。将通过所述测定而决定的薄膜的聚合物分子主链的平均方向规定为0°,在薄膜面内,从0°方向到180°方向,每隔5°相对于薄膜面垂直地切断。例如,在观测某长方形的形状的薄膜的情况下,如果表示聚合物分子主链的平均方向的0°方向为薄膜长度方向,则90°方向为薄膜宽度方向,180°方向为与聚合物分子主链的平均方向再次一致的薄膜长度方向。例如用电子显微镜观察其各断面(在本发明中为37块的薄膜断面),在各个断面中任意地选择100个第2微区,测定这些100个第2微区的长轴的长度,分别求出平均值。在所述37块薄膜断面中,确定上述100个第2微区的长轴的长度(该断面中的第2微区的横宽)的平均最长的断面,将切断该断面的角度作为本说明书中的第2微区的长轴的平均方向。此外,将此时的角度中的100个第2微区的长轴的长度的平均作为本说明书中的第2微区的长轴平均长。以下,在本说明书中,将所述第2微区的长轴平均长也称为“第2微区的长轴的平均长a”。
接着,可用以下方法求出第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长。由从切断所述37块薄膜断面的角度中的决定长轴的平均方向的角度开始在薄膜面内方向错开90°的角度的薄膜断面中任意地选择100个第2微区,对这些100个第2微区的该断面中的与薄膜面内方向平行的轴的长度(该断面中的第2微区的横宽)进行测定,求出平均值。将其作为所述第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长。以下,在本说明书中,将所述第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长也称为“第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长b”。
另一方面,可用以下方法求出第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长。关于膜厚方向的短轴平均长,在决定了所述第2微区的长轴的平均方向的角度中的薄膜断面中,选择任意的100个第2微区,对这些100个第2微区的该断面中的与膜厚方向平行的轴的长度(该断面中的第2微区的纵向的长度)进行测定,求出平均值。将其作为所述第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长。以下,在本说明书中,将所述第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长也称为“第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长c”。
此外,由于第2微区的长轴的平均方向与所述第1微区中的聚合物的分子主链的平均方向不同,因而光学薄膜能够抑制由热等导致的形状变化。
从能够使相对于由热等导致的形状变化的压力更加分散的观点出发,所述第2微区的长轴平均长与所述第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长的比、即(第2微区的长轴的平均长a)/(第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长b)为1.1~30是优选的。所述第2微区的长轴平均长与所述第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长的比更优选为2~20,进一步优选为3~10。
从通过使曲面相对于光的前进方向缓和从而形成高雾度、且提高总透光率的观点出发,所述第2微区的长轴平均长与所述第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长的比、即(第2微区的长轴的平均长a)/(第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长c)为30~300是优选的。所述第2微区的长轴平均长与所述第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长的比更优选为50~250,进一步优选为100~200。
优选所述第1微区的折射率n1比所述第2微区的折射率n2大0.01~1.00,更优选大0.2~0.8,进一步优选大0.4~0.6。折射率差越大越能够使斜向射出光向正面方向弯曲,但另一方面,如果折射率差(n1-n2)为1.00以下,则斜向射出光不会过于弯曲,能够将正面亮度规定在良好的范围,是优选的。如果是所述范围,在扩散性能及维持正面亮度的双方都是优选的。
另外,各微区的折射率可用例如偏振光椭圆率测量仪(M220,日本分光株式会社制造)进行测定。
此外,所述第2微区的尺寸优选为0.02μm以上,更优选为0.1μm以上,进一步优选为1μm以上。由气泡构成的第2微区的尺寸越大,光扩散性能越提高,因此是优选的,但另一方面,有总透光率下降的倾向。在维持总透光率这点上,所述第2微区的尺寸优选为10μm以下,更优选为5μm以下。
另外,所谓微区的尺寸,指的是当量球直径。将微区的尺寸作为当量球直径来决定半径r,求出体积。关于当量球直径,在将各向异性形状的第2微区(气泡)的体积规定为V时,可按下式1求出。此外,微区的尺寸可通过电子显微镜进行测定。
式1  当量球直径=2×(3×V/(4×π))(1/3)
这里,关于第2微区(气泡)的体积V,采用按上述得到的所述第2微区的长轴平均长a、所述第2微区的面内方向的短轴平均长b、所述第2微区的膜厚方向的短轴平均长c,将所述第2微区假设为椭圆体,由V=4/3×π×(a/2×b/2×c/2)求出。
此外,关于光学薄膜T,所述第2微区的体积分率优选为20~70%,更优选为30~60%,进一步优选为40~50%。体积分率越高越能提高扩散性。另一方面,只要为70%以下,总透光率就难下降,能够将正面亮度规定为良好的范围,此外,薄膜的强度也不会过于下降。如果由气泡构成的第2微区的体积分率为所述范围,在光扩散性能及强度的双方都是优选的。
另外,所谓体积分率,为第2微区相对于总体积所占的体积,例如可基于按上述测定的各微区的尺寸算出。
所述体积分率可从薄膜断面的电子显微镜照片中的第2微区面积和薄膜截面积求出。在本发明中,所述体积分率是作为决定所述第2微区的长轴的平均方向的角度中的膜厚方向的薄膜断面(沿与薄膜面垂直的方向切断的断面)中的100点所述第2微区的面积分率的平均值而求出的。
(膜厚方向的密度分布)
关于光学薄膜T,优选所述第2微区在膜厚方向具有密度分布。通过使所述第2微区在膜厚方向具有密度分布,可缩短从散射到下个散射为止的距离,此外,可使散射量缓慢变化,因此散射指向性可更加朝向前方方向。所以,与均匀的分布下的散射相比,可提高同一雾度时的总透光率。此外,通过设置第2微区的膜厚方向的高密度部,对于抑制薄膜整体的脆性也更有效果。
如果考虑到上述情况,优选形成在膜厚一半的厚度中含有总气泡的70%以上这样的第2微区的膜厚方向的密度高的部分。第2微区的膜厚方向的高密度部可以位于膜厚中的中心,也可以位于表面。在第2微区的膜厚方向的高密度部位于表面时,为了更容易进行偏振片加工,最好在偏振片贴合面的相反侧配置该第2微区的膜厚方向的高密度部。第2微区的密度分布值优选为70%以上,更优选为75%以上,进一步优选为80%以上。上述的第2微区的密度分布值可通过以下方法进行测定。
所谓密度分布值,是在选择第2微区的密度达到最高这样的膜厚的一半厚度的部分时,在该膜厚的一半厚度的部分中第2微区所占的体积比例。这与上述同样,例如,能够由决定所述第2微区的长轴的平均方向的角度中的膜厚方向的薄膜断面(沿与薄膜面垂直的方向切断的断面)的电子显微镜照片进行判断。
光学薄膜T的雾度优选为5%以上且50%以下,更优选为5%以上且40%以下,进一步优选为5%以上且30%以下。雾度越高越成为正面对比度下降的一个原因。基于此观点,光学薄膜T的雾度优选为50%以下,更优选为40%以下。另外,雾度可用雾度计(NDH2000,日本电色工业株式会社制造)来测定。
(第1微区)
所述第1微区由聚合物组合物构成。对利用的聚合物没有限制,但优选从相对于可见光的光透射性高的聚合物中选择。此外,如果考虑到由气泡形成的第2微区的折射率为1.00左右和优选的体积分率,为了设定为所述优选的范围的折射率差,优选第1微区的折射率n1为1.1以上,更优选为1.2以上,进一步优选为1.3以上。作为满足这些特性的聚合物的例子,包含酰化纤维素、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚烯烃、多芳基化合物、聚酯、聚苯乙烯、苯乙烯系共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯系共聚物、聚偏氯乙烯等。但是,并不局限于这些。如果考虑到贴合的偏振膜通常为聚乙烯醇膜,则优选含有与其具有亲和性、粘接性良好的酰化纤维素、聚乙烯醇作为主成分的聚合物,从时效稳定性的观点出发,优选酰化纤维素。这里,所谓“作为主成分的聚合物”,在薄膜由单一的聚合物构成的情况下,意思是该聚合物,在由多个聚合物构成的情况下,意思是构成的聚合物中的质量分率最高的聚合物。
关于酰化纤维素及也可使用的添加剂,在日本特开2009-265633号公报的段落[0024]~[0028]中有记载,在本发明中也同样。
关于光学薄膜T的制造方法,在日本特开2009-265633号公报的段落[0029]~[0036]中有记载,在本发明中也同样。但是,优选将光学薄膜T的制造方法中的拉伸时施加给薄膜的朝拉伸方向的最大拉伸应力控制在10~75MPa,更优选控制在25~70MPa。
优选光学薄膜T是通过在拉伸温度为(Tg-20)~Tc℃、且拉伸倍率为1~300%的条件下,将由聚合物组合物构成的、且雾度为1%以下的薄膜拉伸而得到的。
其中,Tg为薄膜的玻璃化转变温度(单位:℃),Tc为薄膜的结晶化温度(单位:℃)。
对于光学薄膜T的厚度没有特别的限制,但一般来讲为20~200μm左右,从薄型化的观点出发,优选为20~100μm左右。
在本发明的液晶显示装置中,通过使用可使扭转取向型液晶单元特有的、灰阶反转特性差的方位(通常是下方位)的光散射量与其它方位相比增加的各向异性光扩散层,从而使不产生灰阶反转的显示良好画质的方位的光向灰阶反转方位散射、混合,由此可在全部方位进行均匀的(视角依赖性能小的)显示。通过使用各向异性光散射层,与各向同性光散射层时相比,即使散射量小也可显示良好的画质,因此可抑制正面对比度比的下降或文字渗洇等弊害。
光扩散层是在液晶显示装置中通常所用的部件,但是即使在上述一般所用的采用了扭转取向型液晶单元的液晶显示装置中使用,也不能改善(从下方向看时的灰阶反转)。
另一方面,在本发明的液晶显示装置中,原本就能大幅度地改善从下方向看时的灰阶反转,通过使用上述光扩散层,能够显著地改善灰阶反转,因此是优选的。
从本发明中的背光灯单元射出的光的亮度半值角优选为80°以下,更优选为60°以下,进一步优选为40°以下。通过使用棱镜薄板或具有光指向性的导光板、或通过层叠棱镜薄板、与具有光指向性的导光板组合,能够达到该值。
从改善灰阶反转的观点出发,优选规定为上述范围。
这里,所谓亮度半值角,指的是正面亮度达到一半的值时的角度,是指上下或左右中的各角度的合计值。此外,在上下或左右的值不同时,取宽的一方。
此外,本发明的构成相对于以往构成,从能够显著抑制耐久性试验(例如60℃、Dry100小时)后在黑显示时发生的画面4边的光漏泄(画框状的光漏泄)的观点出发,也是优选的。
实施例
(实施例1)
(透明支持体的制作)
将下述的组合物投入混合罐中,一边加热至30℃一边搅拌,将各成分溶解,调制了纤维素醋酸酯溶液。
[化学式1]
延迟提高剂
采用三层共流延模将得到的内层用胶浆及外层用胶浆流延在冷却到0℃的滚筒上。将残留溶剂量为70质量%的薄膜从滚筒上剥离,用针板拉幅机固定两端,将传送方向的牵引比规定为110%,一边传送一边在80℃下使其干燥,在残留溶剂量达到10%时,在110℃下使其干燥。然后,在140℃的温度下干燥30分钟,制作残留溶剂为0.3质量%的纤维素醋酸酯薄膜(厚度为80μm(外层:3μm、内层:74μm、外层:3μm))的透明支持体1。制作的纤维素醋酸酯薄膜在波长550nm处的面内延迟Re为7nm,厚度方向的延迟Rth为90nm。
在将制作的纤维素醋酸酯在2.0N的氢氧化钾溶液(25℃)中浸渍2分钟后,用硫酸中和,用纯水水洗,然后进行干燥。
(取向膜的制作)
在该纤维素醋酸酯薄膜上,用#16的绕线棒涂布器按28mL/m2涂布下述组成的涂布液。用60℃的热风干燥60秒,再用90℃的热风干燥150秒。对形成的膜表面,用摩擦辊相对于传送方向朝+45°方向(逆时针),以500转/分钟使其旋转,进行摩擦处理,制作取向膜。同样,对形成的膜表面,用摩擦辊相对于传送方向朝-45°方向(顺时针),以500转/分钟使其旋转,进行摩擦处理,制作取向膜。
[化学式2]
改性聚乙烯醇
(光学各向异性层的制作)
采用#3.2的绕线棒,将下述涂布液连续地涂布在薄膜的取向膜面上。通过从室温到100℃连续地加温的工序使溶剂干燥,然后,在135℃的干燥区加热大约90秒钟,使盘状液晶化合物取向。接着,传送至80℃的干燥区,以薄膜的表面温度大约为100℃的状态,利用紫外线照射装置,将照度600mW的紫外线照射10秒钟,使其进行交联反应,将盘状液晶化合物聚合。然后,放冷到室温,形成光学各向异性层,制作了光学补偿薄膜1。
[化学式3]
含氟代脂肪族基聚合物1(a/b/c=20/20/60质量%)
[化学式4]
含氟代脂肪族基聚合物2(a/b=98/2质量%)
[化学式5]
(光学特性的测定)
取代透明支持体而在玻璃板上同样地制作取向膜、光学各向异性层,采用KOBRA-WR(王子计测器株式会社制),测定光学各向异性层的波长550nm的面内延迟Re(550)。此外,在与光学各向异性层的慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜±40度的方向使波长550nm的光入射,测定延迟R[+40°]及R[-40°],算出R[-40°]/R[+40°]。
结果见表3的实施例1。
(偏振片的制作)
将按上述制作的光学补偿薄膜分别贴合在偏振膜的表面上,制作偏振片。另外,对薄膜的贴合面实施碱皂化处理。此外,作为偏振膜,使用通过在碘水溶液中连续地将厚度为80μm的聚乙烯醇薄膜拉伸至5倍,然后进行干燥而制作的、厚度为20μm的线偏振膜,此外,作为粘接剂,使用聚乙烯醇(Kuraray制PVA-117H)3%水溶液。
(实施例2)
(透明支持体的制作)
将下述各成分混合,调制酰化纤维素溶液。将该酰化纤维素溶液流延在金属支持体上,从支持体上剥离所得到的料片(web),然后,在185℃下向TD方向拉伸20%,制作透明支持体。另外,所谓TD方向,意思是与薄膜的传送方向正交的方向。
[化学式6]
[化学式7]
按上述得到的酰化纤维素薄膜的Re(550)为80nm,Rth(550)为60nm。
在将制作的酰化纤维素薄膜在2.0N的氢氧化钾溶液(25℃)中浸渍2分钟后,用硫酸中和,用纯水水洗,然后进行干燥。
在该纤维素醋酸酯薄膜上,用#14的绕线棒涂布器按24mL/m2涂布下述组成的涂布液。用100℃的热风干燥120秒。对形成的膜表面,用摩擦辊从传送方向朝+45°方向(逆时针)的方向,以500转/分钟使其旋转,进行摩擦处理,制作取向膜。同样,对形成的膜表面,通过用摩擦辊相对于传送方向朝-45°方向(顺时针)以500转/分钟使其旋转,进行摩擦处理,制作取向膜。
[化学式8]
(光学各向异性层的制作)
采用#1.6的绕线棒将下述涂布液连续地涂布在薄膜的取向膜面上。然后,在120℃的恒温槽中加热90秒钟,使盘状液晶化合物取向。接着,在80℃下,采用160W/cm高压水银灯照射1分钟紫外线,使其进行交联反应,将盘状液晶化合物聚合。然后,放冷到室温,形成光学各向异性层,制作了光学补偿薄膜。
空气界面取向控制剂
[化学式9]
(光学特性的测定)
取代透明支持体而在玻璃板上同样地制作取向膜、光学各向异性层,采用KOBRA-WR(王子计测器株式会社制),测定光学各向异性层的波长550nm的面内延迟Re(550)。此外,在与光学各向异性层的慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜±40度的方向使波长550nm的光入射,测定延迟R[+40°]及R[-40°],算出R[-40°]/R[+40°]。结果见表3。
(偏振片的制作)
与实施例1同样地制作偏振片。
(实施例3)
与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例2的光学各向异性层制作中,将空气界面取向控制剂变更为0.9质量份,将甲乙酮变更为452质量份以外,同样地制作光学各向异性层。此外,光学各向异性层的光学特性的测定也同样地进行。
(偏振片的制作)
与实施例1同样地制作偏振片。
(实施例4)
与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例3的光学各向异性层制作中,将空气界面取向控制剂变更为0.7质量份以外,同样地制作光学各向异性层。此外,光学各向异性层的光学特性的测定也同样地进行。
(偏振片的制作)
与实施例1同样地制作偏振片。
(实施例5)
与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例4的光学各向异性层制作中,将空气界面取向控制剂变更为0.6质量份,将甲乙酮变更为396质量份,并变更为#1.2的绕线棒以外,同样地制作光学各向异性层。此外,光学各向异性层的光学特性的测定也同样地进行。
(偏振片的制作)
与实施例1同样地制作偏振片。
(实施例6)
与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例1的光学各向异性层制作中,将甲乙酮变更为74质量份以外,同样地制作光学各向异性层。此外,光学各向异性层的光学特性的测定也同样地进行。
(偏振片的制作)
与实施例1同样地制作偏振片。
(实施例7)
与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例6的光学各向异性层制作中,变更为#1.2的绕线棒,将含氟代脂肪族基聚合物2除去以外,同样地制作光学各向异性层。此外,光学各向异性层的光学特性的测定也同样地进行。
(偏振片的制作)
与实施例1同样地制作偏振片。
(实施例8)
与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
(光学各向异性层的形成)
采用#2.4的绕线棒,将下述涂布液连续地涂布在薄膜的取向膜面上。然后,在80℃的干燥区加热大约120秒钟,使盘状液晶化合物取向。接着,传送至80℃的干燥区,利用紫外线照射装置,将照度600mW的紫外线照射10秒钟,使其进行交联反应,将盘状液晶化合物聚合。然后,放冷到室温,形成光学各向异性层,制作了光学补偿薄膜。
(光学各向异性层涂布液组成)
盘状液晶性化合物(2)
[化学式10]
吡啶鎓盐化合物(II-1)
[化学式11]
含三嗪环化合物(III-1)
[化学式12]
(光学特性的测定)
取代透明支持体而在玻璃板上同样地制作取向膜、光学各向异性层,采用KOBRA-WR(王子计测器株式会社制),测定光学各向异性层的波长550nm的面内延迟Re(550)。此外,在与光学各向异性层的慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜±40度的方向使波长550nm的光入射,测定延迟R[+40°]及R[-40°],算出R[-40°]/R[+40°]。结果见表3。
(偏振片的制作)
与实施例1同样地制作偏振片。
(实施例9)
(透明支持体的制作)
用日本特开平10-45804号公报、日本特开平08-231761号公报中记载的方法合成酰化纤维素,测定其取代度。具体地讲,添加硫酸(相对于纤维素100质量份为7.8质量份)作为催化剂,添加作为酰基取代基的原料的羧酸,在40℃进行酰基化反应。此时,通过调整羧酸的种类及量来调整酰基的种类及取代度。此外,在酰基化后在40℃进行熟化。进而通过用丙酮清洗将该酰化纤维素的低分子量成分除去。
(酰化纤维素溶液C01的调制)
将下述的组合物投入混合罐中并进行搅拌,溶解各成分,调制了酰化纤维素溶液。以各酰化纤维素溶液的固体成分浓度达到22质量%的方式适宜调整溶剂(二氯甲烷及甲醇)的量。
(酰化纤维素溶液C02的调制)
将下述的组合物投入混合罐中并进行搅拌,溶解各成分,调制了酰化纤维素溶液。以各酰化纤维素溶液的固体成分浓度达到22质量%的方式适宜调整溶剂(二氯甲烷及甲醇)的量。
化合物A表示对苯二甲酸/琥珀酸/乙二醇/丙二醇共聚物(共聚比[摩尔%]=27.5/22.5/25/25)。
化合物A为非磷酸酯系的化合物,且还是延迟实现剂。化合物A的末端被乙酰基封端。
以采用酰化纤维素溶液C01成为膜厚56μm的芯层的方式、以采用酰化纤维素溶液C02成为膜厚2μm的表层A层的方式,分别采用带拉伸机进行流延。接着,将得到的料片(薄膜)从带上剥离,用夹子夹住,采用拉幅机进行横向拉伸。将拉伸温度设定在172℃,将拉伸倍率设定在27%。然后,从薄膜上卸下夹子,在130℃下使其干燥20分钟,得到薄膜。
制作的透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re为5nm,厚度方向的延迟Rth为30nm。
除了使用上述透明支持体以外,与实施例2同样地制作取向膜、光学各向异性层、偏振片。
(实施例10)
(透明支持体的制作)
除了将实施例9的酰化纤维素溶液C01的化合物A变更为19质量份,将酰化纤维素溶液C02的化合物A变更为12质量份,将拉伸倍率变更为30%以外,同样地制作透明支持体。
制作的透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re为50nm,厚度方向的延迟Rth为120nm。
除了使用上述透明支持体以外,与实施例2同样地制作取向膜、光学各向异性层、偏振片。
(实施例11)
(碱皂化处理)
使按实施例9制作的酰化纤维素薄膜通过温度为60℃的介质式加热辊,在将薄膜表面温度升温至40℃后,在薄膜的一面上,采用棒涂器以涂布量14ml/m2涂布下述所示的组成的碱性溶液,在加热至110℃的Noritake有限公司制的蒸汽式远红外加热器下传送10秒钟。接着,同样地采用棒涂器,以3ml/m2涂布纯水。接着,在重复3次利用喷注式涂布器的水洗和利用气刀的脱水后,在70℃的干燥区传送10秒钟,进行干燥,制作了经过碱皂化处理的酰化纤维素薄膜。
(碱性溶液组成)
(取向膜的形成)
在如上所述进行了皂化处理的长尺寸状的酰化纤维素薄膜上,用#14的绕线棒连续地涂布下述组成的取向膜涂布液。用60℃的热风干燥60秒,再用100℃的热风干燥120秒。
(取向膜涂布液的组成)
对形成的膜表面,用摩擦辊从传送方向沿平行方向,以500转/分钟使其旋转,进行摩擦处理,制作取向膜。
用#2.7的绕线棒将下述组成的含有盘状液晶化合物的涂布液连续地涂布在按上述制作的取向膜上。薄膜的传送速度(V)为36m/min。为了涂布液中的溶剂的干燥及盘状液晶化合物的取向熟化,用80℃的热风加热90秒钟。接着,在80℃下进行UV照射,使液晶化合物的取向固定化,形成光学各向异性层。
(光学各向异性层涂布液的组成)
[化学式13]
吡啶鎓盐
[化学式14]
氟系聚合物(FP1)
a/b/c=20/20/60wt%  Mw=16,000
取代透明支持体而在玻璃板上同样地制作取向膜、光学各向异性层,采用KOBRA-WR(王子计测器株式会社制),测定光学各向异性层的波长550nm的面内延迟Re(550)。此外,在与光学各向异性层的慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜±40度的方向使波长550nm的光入射,测定延迟R[+40°]及R[-40°],算出R[-40°]/R[+40°]。Re(550)为142nm,R[-40°]为129nm,R[+40°]为129nm。R[-40°]/R[+40°]为1.0。
使用在按上述制作的酰化纤维素薄膜上形成了取向膜、光学各向异性层的薄膜作为透明支持体。
除了使用上述透明支持体以外,与实施例2同样地制作取向膜、光学各向异性层。将取向膜及光学各向异性层形成在上述透明支持体的形成有光学各向异性层的一面的背面上。
(偏振片的制作)
将按上述制作的光学补偿薄膜分别贴合在偏振膜的表面上,制作偏振片。另外,经由粘附剂贴合透明支持体和偏振膜。此外,作为偏振膜,使用通过将厚度为80μm的聚乙烯醇薄膜在碘水溶液中连续地拉伸至5倍,然后进行干燥而制作的厚度为20μm的线偏振膜,此外,作为粘接剂,使用聚乙烯醇(Kuraray制PVA-117H)3%水溶液。
(实施例12)
除了形成为表3的配置以外,与实施例1同样地制作了光学补偿薄膜。
(偏振片的制作)
将按上述制作的光学补偿薄膜分别贴合在偏振膜的表面上,制作偏振片。另外,经由粘附剂贴合透明支持体和偏振膜。此外,作为偏振膜,使用通过将厚度为80μm的聚乙烯醇薄膜在碘水溶液中连续地拉伸至5倍,然后进行干燥而制作的厚度为20μm的线偏振膜,此外,作为粘接剂,使用聚乙烯醇(Kuraray制PVA-117H)3%水溶液。
(实施例13)
除了使用下述的膜作为光扩散薄膜以外,与实施例2同样制作光学补偿薄膜及偏振片。
[光扩散薄膜(高内部散射薄膜)]
(光扩散层用涂布液的调制)
将下述涂布液1用孔径为30μm的聚丙烯制过滤器过滤,调制了光扩散层用涂布液。
光扩散层用涂布液1
以下示出分别使用的化合物。
·DPHA:二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物[日本化药株式会社制]
·PET-30:季戊四醇三丙烯酸酯[日本化药株式会社制]
·IRGACURE127:聚合引发剂[Ciba Specialty Chemicals株式会社制]
·IRGACURE184:聚合引发剂[Ciba Specialty Chemicals株式会社制]
(低折射率层用涂布液的调制)
·溶胶液的调制
在具备搅拌机、回流冷凝器的反应器中,加入甲乙酮120份、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KBM-5103、信越化学工业株式会社制)100份、二异丙氧基铝乙酰乙酸乙酯3份,在将其混合后,加入离子交换水30份,在60℃下使其反应4小时后,冷却到室温,得到溶胶液。质均分子量为1600,在低聚物成分以上的成分中,分子量为1000~20000的成分为100%。此外,从气相色谱分析得知,原料的丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷完全不残存。
·分散液的调制
在中空二氧化硅微粒溶胶(异丙醇二氧化硅溶胶、平均粒径60nm、薄壳厚度10nm、二氧化硅浓度20质量%、二氧化硅粒子的折射率1.31、基于日本特开2002-79616号公报的调制例4通过变更尺寸而制成)500g中,添加丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制)30g及二异丙氧基铝乙酸乙酯1.5g,在将其混合后,加入离子交换水9g。在60℃下使其反应8小时后冷却到室温,添加乙酰丙酮1.8g。在该分散液500g中以二氧化硅的含量大致固定的方式一边添加环己酮,一边进行利用减压蒸馏的溶剂置换。分散液中无异物、且通过用环己酮将固体成分浓度调整到20质量%时的粘度在25℃时为5mPa·s。用气相色谱法对得到的分散液A的异丙醇的残存量进行了分析,结果为1.5%。
·低折射率层用涂布液的调制
将含有烯属不饱和基的含氟聚合物(日本特开2005-89536号公报制造例3中记载的氟聚合物(A-1))以固体成分计41.0g溶解于甲基异丁酮500g中,另外,添加260质量份的分散液A(二氧化硅+表面处理剂以固体成分计52.0质量份)、5.0质量份的DPHA、2.0质量份的IRGACURE127(光聚合引发剂,Ciba Specialty Chemicals制)。以涂布液全体的固体成分浓度达到6质量%的方式,用甲乙酮稀释,调制了低折射率层用涂布液。通过该涂布液而形成的层的折射率为1.36。
(光扩散层的形成)
将三乙酰纤维素薄膜(TAC-TD80UL,富士胶片株式会社制)以辊形态放卷,使用具有节流模(throttle die)的涂布器,通过直接挤出光扩散层用涂布液进行涂布。在传送速度为30m/分钟的条件下进行涂布,在30℃干燥15秒钟,在90℃干燥20秒钟后,进而在氮吹洗下、氧浓度为0.2%的条件下使用160W/cm的空冷金属卤化灯(EYE GRAPHICS株式会社制),照射照射量为90mJ/cm2的紫外线,使涂布层固化,形成光扩散层,然后进行卷取。得到的光扩散层的厚度为8.0μm。
(低折射率层的形成)
在按上述形成的光扩散层上,使用具有缝口模的涂布器,将低折射率层用涂布液通过直接挤出而涂布在支承辊上的涂布有硬质涂层的一面上,形成厚度为100nm的低折射率层,然后进行卷取。如此,制作了光扩散薄膜1。以下示出干燥及固化条件。
干燥:在90℃干燥60秒钟。
固化:在通过氮吹洗使得氧浓度为0.1%的气氛下,使用空冷金属卤化灯(EYE GRAPHICS株式会社制),照射照射量400mJ/cm2的紫外线。此时的雾度为58%。
(比较例1)
除了在实施例1的取向膜形成中用摩擦辊在与传送方向平行的方向进行摩擦处理以外,同样地制作透明支持体、取向膜、光学各向异性层、偏振片。
(比较例2)
与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例1的光学各向异性层制作中,将甲乙酮变更为56质量份以外,同样地制作光学各向异性层。此外,光学各向异性层的光学特性的测定也同样地进行。
(偏振片的制作)
与实施例1同样地制作偏振片。
(TN型液晶显示装置的制作)
将设在使用了TN型液晶单元的液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)中的一对偏振片剥离,取而代之选择两块按上述制作的偏振片,经由粘附剂将其逐块地贴装在观察者侧及背光灯侧。
分别制作下述表3的构成的TN型液晶显示装置。
背光灯的亮度半值角为100度。作为测定机,使用“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),从其测定结果算出达到正面亮度一半的值时的角度。
(比较例3)
在按比较例1制作的显示装置的目视侧,经由粘附剂配置按实施例13制作的光扩散薄膜。
(实施例14)
在实施例13的TN型液晶显示装置中,在背光灯构成部件即扩散板与扩散片之间,以棱镜正交的方式配置两片用于提高亮度的薄膜(BEFRP2-1153M公司制)。此时的亮度半值角为70度。作为测定机,使用“EZ-ContrastXL88”(ELDIM公司制),从其测定结果算出达到正面亮度一半的值时的角度。
(实施例15)
(透明支持体的制作)
除了在实施例1的透明支持体的制作中,在使用三层共流延模将内层用胶浆及外层用胶浆流延在冷却至0℃的滚筒上时,将内层用胶浆的流量减半以外,与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。制作了纤维素醋酸酯薄膜(厚度为40μm(外层:3μm、内层:34μm、外层:3μm))的透明支持体。制作的纤维素醋酸酯薄膜在波长550nm处的面内延迟Re为7nm,厚度方向的延迟Rth为45nm。
(取向膜的制作)
与实施例1同样地形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
采用#3.6的绕线棒,将下述涂布液连续地涂布在薄膜的取向膜面上。通过从室温至100℃连续地进行加温的工序使溶剂干燥,然后,在135℃的干燥区加热大约90秒钟,使盘状液晶化合物取向。接着,传送至80℃的干燥区,以薄膜的表面温度大约100℃的状态,利用紫外线照射装置,将照度600mW的紫外线照射10秒钟,使其进行交联反应,将盘状液晶化合物聚合。然后,放冷到室温,形成光学各向异性层,制作了光学补偿薄膜1。
空气界面取向控制剂
[化学式15]
与实施例1同样地实施了光学各向异性层的光学测定。结果见表4。除了使用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例16)
与实施例15同样地制作透明支持体、取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例15中,将空气界面取向控制剂变更为0.56质量份、并添加0.19质量份的下述空气界面取向控制剂(2)以外,与实施例15同样地制作光学各向异性层。
空气界面取向控制剂(2)
[化学式16]
与实施例1同样地,实施了光学各向异性层的光学测定。结果见表4。
除了采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例17)
与实施例15同样地制作透明支持体、取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例16中,变更为#3.0的绕线棒,将空气界面取向控制剂变更为0.19质量份,并将空气界面取向控制剂(2)变更为0.56质量份以外,与实施例16同样制作光学各向异性层。
与实施例1同样地实施光学各向异性层的光学测定。结果见表4。
除了采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例18)
与实施例15同样地制作透明支持体、取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例16中,变更为#3.0的绕线棒,将空气界面取向控制剂变更为0.00质量份,将空气界面取向控制剂(2)变更为0.75质量份以外,与实施例16同样制作光学各向异性层。
与实施例1同样地实施光学各向异性层的光学测定。结果见表4。
除了采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例19)
与实施例15同样地制作透明支持体、取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例16中,将甲乙酮变更为321.45质量份,将环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360、大阪有机化学株式会社制)变更为5.20质量份以外,与实施例16同样制作光学各向异性层。
与实施例1同样地,实施光学各向异性层的光学测定。结果见表4。
除了采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例20)
与实施例15同样地制作透明支持体、取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了在实施例16中,将空气界面取向控制剂(2)变更为0.00质量份、并添加0.19质量份的空气界面取向控制剂(3)以外,与实施例16同样制作光学各向异性层。
空气界面取向控制剂(3)
[化学式17]
与实施例1同样地实施了光学各向异性层的光学测定。结果见表4。除采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例21~23)
(透明支持体的制作)
将下述组合物分别投入混合罐中,通过搅拌溶解各成分,调制各溶液。
使用各胶浆,用溶液流延法制膜,制作各纤维素酯薄膜。拉伸后的各薄膜的膜厚都为40μm。另外,任一个薄膜都通过传送给MD而在MD中分别以0~10%的范围内的倍率进行拉伸。特别是透明支持体T-1、透明支持体T-3为3%的拉伸倍率,透明支持体T-2为5%的拉伸倍率。此外关于拉伸时的温度,在将任一个薄膜的玻璃化转变点规定为Tg时,为Tg-30~Tg-5℃的范围。
表1
上述表1中,糖酯1、糖酯1-SB及糖酯2为具有以下结构的化合物或混合物。另外,作为蔗糖苯甲酸酯的糖酯1及糖酯1-SB的平均酯取代度的测定用以下的方法测定。
通过以下的HPLC条件下的测定,将保持时间在31.5min附近的峰作为8取代体、将在27~29min附近的峰组作为7取代体、将在22~25min附近的峰组作为6取代体、将在15~20min附近的峰组作为5取代体、将在8.5~13min附近的峰组作为4取代体、将在3~6min附近的峰组作为3取代体,算出相对于各个面积比的合计值的平均取代度。
《HPLC测定条件》
柱:TSK-gel ODS-100Z(TOSOH)、4.6×150mm、批号(P0014)
洗脱液A:H2O=100、洗脱液B:AR=100。A、B中都各加入0.1%的AcOH、NEt3
流量:1ml/min、柱温度:40℃、波长:254nm、感度:AUX2、注入量:10μl、冲洗液:THF/H2O=9/1(体积比)
试样浓度:5mg/10ml(四氢呋喃(THF))
另外,对于糖酯2也能同样地测定平均酯取代度,但下述糖酯2是酯取代度为大致100%的单一化合物。
此外作为实施例中使用的蔗糖苯甲酸酯,全部使用进行了反应溶剂即甲苯的减压干燥(10mmHg以下)、甲苯低于100ppm的蔗糖苯甲酸酯。
制作的纤维素醋酸酯薄膜(支持体T-1)的波长550nm处的面内延迟Re为1nm,厚度方向的延迟Rth为38nm。制作的纤维素醋酸酯薄膜(支持体T-2)的波长550nm处的面内延迟Re为1nm,厚度方向的延迟Rth为40nm。
制作的纤维素醋酸酯薄膜(支持体T-3)的波长550nm处的面内延迟Re为1nm,厚度方向的延迟Rth为37nm。
[化学式18]
糖酯1:平均酯取代率为71%
糖酯1-SB:MONOPET SB(第一工业制药制:平均酯取代率为94%)
[化学式19]
糖酯2:平均酯取代率为100%(单一化合物)
除了使用按上述制作的透明支持体以外,与实施例1同样地形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了使用形成了取向膜的上述透明支持体以外,与实施例16同样地形成光学各向异性层。
与实施例1同样地实施了光学各向异性层的光学测定。结果见表4。
除了采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例24~26)
除了在透明支持体T-1到T-3中将所用的纤维素酯薄膜的膜厚从40μm变更为25μm以外,同样地制造光学薄膜,同样地进行评价。其结果是,得到与透明支持体T-1至T-3同样的倾向。制作的纤维素醋酸酯薄膜在波长550nm处的面内延迟Re为1nm,厚度方向的延迟Rth为24nm。
除了使用按上述制作的透明支持体以外,与实施例1同样地形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了使用形成了取向膜的上述透明支持体以外,与实施例16同样地形成光学各向异性层。
与实施例1同样地实施光学各向异性层的光学测定。结果见表4。
除了采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例27)
(透明支持体的制作)
(1)中间层用胶浆1的调制
调制下述组成的中间层用胶浆1。
具体地讲,用以下方法进行调制。
在具有搅拌叶片的4000L的不锈钢制溶解罐中,将上述混合溶剂充分搅拌及分散,同时缓慢添加纤维素醋酸酯粉体(薄片),磷酸三苯酯及磷酸联苯二苯酯,使整体达到2000kg,如此进行调制。另外,作为溶剂,所有都使用其含水率为0.5质量%以下的溶剂。首先,关于纤维素醋酸酯的粉末,将粉体投入分散罐中,在以搅拌剪切速度为最初以5m/sec(剪切应力5×104kgf/m/sec2)的圆周速度进行搅拌的溶解式的偏芯搅拌轴及中心轴具有锚翼并以1m/sec的圆周速度(剪切应力1×104kgf/m/sec2)进行搅拌的条件下分散30分钟。分散的开始温度为25℃,最终到达温度为48℃。分散结束后,将高速搅拌停止,将锚翼的圆周速度规定为0.5m/sec,再搅拌100分钟,使纤维素醋酸酯薄片溶胀。直到溶胀结束,用氮气将罐内加压至达到0.12MPa。此时的罐内的氧浓度低于2vol%,保持为在防爆上无问题的状态。此外,确认胶浆中的水分量为0.5质量%以下,具体地讲为0.3质量%。
将溶胀的溶液从罐中通过带套管的配管加热到50℃,进而在2MPa的加压下加热到90℃,使其完全溶解。加热时间为15分钟。
接着将温度降到36℃,使其通过标称孔径为8μm的过滤材,得到胶浆。此时,将过滤入口压规定为1.5MPa,将出口压规定为1.2MPa。处于高温的过滤器、罩及配管使用由哈氏合金制的耐蚀性优良的部件,使用具有能使保温加热用的热介质流通的套管的部件。
对如此得到的浓缩前胶浆在80℃下在常压的罐内进行闪蒸(flash),用凝缩器回收分离蒸发的溶剂。闪蒸后的胶浆的固体成分浓度为21.8质量%。另外,将被凝缩的溶剂转回到可作为调制工序的溶剂而再利用的回收工序(回收可通过蒸馏工序和脱水工序等来实施)。在闪蒸罐中,使用中心轴具有锚翼的轴以0.5m/sec的圆周速度搅拌而进行脱泡。罐内的胶浆的温度为25℃,罐内的平均滞留时间为50分钟。采集该胶浆,在25℃测定的剪切粘度在10(sec-1)的剪切速度时为450(Pa·s)。
接着,通过对该胶浆照射弱的超声波而进行除泡。然后,在加压至1.5MPa的状态下,最初使其通过标称孔径为10μm的烧结纤维金属过滤器,接着通过同样为10μm的烧结纤维过滤器。各自的入口压为1.5、1.2MPa,各自的出口压为1.0、0.8MPa。将过滤后的胶浆温度调整至36℃,贮藏在2000L的不锈钢制的储罐内。作为储罐,使用中心轴具有锚翼的轴,通过一直以0.3m/sec的圆周速度进行搅拌,由此得到中间层用胶浆1。另外,在由浓缩前胶浆调制胶浆时,在胶浆接液部完全没有产生腐蚀等问题。
接着,对于储罐内的胶浆1,利用入口增压(primary increasing pressure)用的齿轮泵输送液体,通过逆转电机进行反馈控制,使高精度齿轮泵的入口侧压力达到0.8MPa。高精度齿轮泵具有容积效率为99.2%、喷出量的变动率为0.5%以下的性能。此外,喷出压力为1.5MPa。
(2)支持体层用胶浆2的调制
将消光剂(二氧化硅(粒径20nm))、剥离促进剂(柠檬酸乙酯(柠檬酸的单乙基酯、二乙基酯,三乙基酯混合物))和所述中间层用胶浆1经由静止型混合器混合,调制支持体层用胶浆2。关于添加量,以总固体成分浓度达到20.5质量%、消光剂浓度达到0.05质量%、剥离促进剂浓度达到0.03质量%的方式添加。
(3)空气层用胶浆3的调制
将消光剂(二氧化硅(粒径20nm))经由静止型混合器而混合在所述中间层用胶浆1中,调制空气层用胶浆3。关于添加量,以总固体成分浓度达到20.5质量%、消光剂浓度达到0.1质量%的方式进行添加。
(4)利用共流延的制膜
作为流延模,使用装备有调整为共流延用的进料挡板、并且能够成形为除主流以外在两面分别层叠而成为3层结构的薄膜的装置。在以下的说明中,将由主流形成的层称为中间层,将支持体面侧的层称为支持体层,将相反侧的面称为空气层。另外,关于胶浆的送液流路,使用了中间层用、支持体层用、空气层用的3个流路。
将上述中间层用胶浆、支持体层用胶浆2及空气层用胶浆3从流延口共流延在冷却到-5℃的滚筒上。此时,以厚度比为空气层/中间层/支持体层=4/73/3的方式调整各胶浆的流量。在滚筒上使流延的胶浆膜干燥,在残留溶剂为150%的状态下由滚筒剥离下来。剥离时,向传送方向(长度方向)进行17%的拉伸。然后,一边用针板拉幅机(日本特开平4-1009号公报的图3中记载的针板拉幅机)把持薄膜的宽度方向(与流延方向正交的方向)的两端,一边传送、进行干燥。另外,通过传送到热处理装置的辊间而进一步干燥,制造了厚度为80μm的薄膜。制作的纤维素醋酸酯薄膜在波长550nm处的面内延迟Re为4nm,厚度方向的延迟Rth为42nm。
除了使用按上述制作的透明支持体以外,与实施例1同样地形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
除了使用形成了取向膜的上述透明支持体以外,与实施例16同样地形成光学各向异性层。
与实施例1同样地实施光学各向异性层的光学测定。结果见表4。
除了采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例28)
除了使用实施例2的透明支持体作为透明支持体以外,与实施例16同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例29)
(光扩散薄膜2的制作)
除了将按实施例13制作的光扩散薄膜的光扩散层用涂布液1中的粒径为5.0μm的苯乙烯粒子从8g变更为2.5g,将粒径为1.5μm的苯并胍胺粒子从2g变更为0.6g以外,与实施例13同样地制作光扩散薄膜。
除使用上述光扩散薄膜以外,与实施例16同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例30)
(光扩散薄膜3的制作)
[光扩散薄膜(酰化纤维素薄膜)]
(测定法)
首先,以下示出在以下光扩散薄膜中测定的多种特性的测定法及评价法。
1.玻璃化转变温度(Tg)
使用DSC测定装置(DSC8230:Rigaku株式会社制),在DSC的铝制测定盘(Cat.No.8578:Rigaku株式会社制)中,将热处理前的聚合物薄膜的试样装入5~6mg。将其在50mL/分钟的氮气流中,以20℃/分钟的升温速度从25℃升温到120℃,在保持15分钟后,以-20℃/分钟冷却到30℃。然后,再次以20℃/分钟的升温速度从30℃升温到250℃,将此时测定的试样的温度曲线与2根基线的中线的交点的温度作为薄膜的玻璃化转变温度。
2.结晶化温度(Tc)
使用DSC测定装置(DSC8230:Rigaku株式会社制),在DSC的铝制测定盘(Cat.No.8578:Rigaku株式会社制)中,将热处理前的聚合物薄膜的试样装入5~6mg。将其在50mL/分钟的氮气流中,以20℃/分钟的升温速度从25℃升温到120℃,在保持15分钟后,以-20℃/分钟冷却到30℃。另外,再次以20℃/分钟的升温速度从30℃升温到250℃,将此时发现的发热峰值的开始温度作为薄膜的结晶化温度。
3.取代度
关于酰化纤维素的酰基取代度,用《Carbohydr.Res.》273(1995)83-91(手塚等)中记载的方法,通过13C-NMR求出。
4.雾度、总透光率及平行透射率
关于雾度,采用雾度计(NDH 2000:日本电色工业株式会社制)进行测定。
对总透光率及平行透射率也同样地进行测定。
(光学薄膜的制造和评价)
如下表2所示,按表2中记载的比例添加以下的酰化纤维素B,溶解在溶剂中,分别调制酰化纤维素的胶浆。以下示出调制方法的详细内容。
另外,将酰化纤维素加热至120℃进行干燥,在使含水率达到0.5质量%以下后,使用表2记载的量[质量份]。
1)<酰化纤维素>
·酰化纤维素B(纤维素醋酸酯):
使用取代度为2.86的纤维素醋酸酯的粉体。酰化纤维素B的粘均聚合度为300,6位的乙酰基取代度为0.89,丙酮萃取部分为7质量%,质均分子量/数均分子量比为2.3,含水率为0.2质量%,6质量%二氯甲烷溶液中的粘度为305mPa·s,残存醋酸量为0.1质量%以下,Ca含量为65ppm,Mg含量为26ppm,铁含量为0.8ppm,硫酸根离子含量为18ppm、黄色颜料指数(yellow index)为1.9,自由基醋酸量为47ppm。粉体的平均粒子尺寸为1.5mm,标准偏差为0.5mm。
2)<溶剂>
使用下述的溶剂A。这些溶剂的含水率为0.2质量%以下。
·溶剂A:
二氯甲烷/甲醇=87/13(质量比)
4)<酰化纤维素溶液的调制>
在具有搅拌叶片且沿外周循环有冷却水的400升的不锈钢制溶解罐中,投入上述溶剂及添加剂,一边进行搅拌、分散,一边缓慢添加酰化纤维素。在投入结束后,在室温下搅拌2小时,在使其溶胀小3时后,再次实施搅拌,得到酰化纤维素溶液。
另外,在搅拌时,使用以15m/sec(剪切应力5×104kgf/m/sec2〔4.9×105N/m/sec2〕)的圆周速度搅拌的溶解式的偏芯搅拌轴及中心轴具有锚翼且以1m/sec(剪切应力1×104kgf/m/sec2〔9.8×104N/m/sec2〕)的圆周速度搅拌的搅拌轴。通过停止高速搅拌轴,将具有锚翼的搅拌轴的圆周速度规定为0.5m/sec来实施溶胀。
从罐中将溶胀的溶液用带套管的配管加热至50℃,进而在2MPa的加压下加热到90℃,使其完全溶解。加热时间为15分钟。此时,处于高温的过滤器、罩及配管使用由哈氏合金制的耐蚀性优良的部件,使用具有使保温加热用的热介质流通的套管的部件。
接着将温度降到36℃,得到酰化纤维素溶液。
5)<过滤>
将得到的酰化纤维素溶液用绝对过滤精度为10μm的滤纸(#63,东洋滤纸株式会社制)过滤,再用绝对过滤精度为2.5μm的金属烧结过滤器(FH025,Pole公司制)过滤,得到聚合物溶液。
6)<薄膜的制作>
将酰化纤维素溶液加温至30℃,通过流延Giesser(日本特开平11-314233号公报中记载)流延在设定为15℃的带长60m的镜面不锈钢支持体上。将流延速度规定为50m/分钟,将涂布宽度规定为200cm。将流延部全体的空间温度设定在15℃。然后,在离流延部的终点部50cm的前方,将通过流延而旋转地传送来的酰化纤维素薄膜从带上剥离,吹送45℃的干燥风。接着在110℃干燥5分钟,再在140℃干燥10分钟,得到酰化纤维素薄膜。用上述方法对得到的酰化纤维素薄膜的雾度进行测定,其结果记载于下表2中。
7)<拉伸>
在表2所示的拉伸条件下,按以下记载将得到的酰化纤维素拉伸。另外,关于薄膜的拉伸倍率,通过在与薄膜的传送方向正交的方向上画上一定间隔的标线,在拉伸工序前后计测其间隔,由下式求出。
薄膜的拉伸倍率(%)=100×(拉伸后的标线的间隔-拉伸前的标线的间隔)/拉伸前的标线的间隔
关于上述拉伸,进行采用了辊拉伸机的纵向单轴拉伸处理。作为辊拉伸机的辊,使用对表面进行了镜面处理的感应发热套管辊,可分别调整各辊的温度。拉伸区被机壳覆盖,规定为表2所述的温度。以能够缓慢加热至表2所述的拉伸温度的方式设定拉伸部前面的辊。此外,通过在薄膜的表背侧调整接触到薄膜的热风的温度,将薄膜表面温度与薄膜背面温度的表背温度差控制为表2记载的温度差。关于薄膜表面温度及薄膜背面温度,将胶带式热电偶表面温度传感器(安立计器株式会社制ST系列)分别在薄膜的表背上贴装3点,从各自的平均值来求出。另外,表2中记载的温度为从薄膜背面温度中减去薄膜表面温度所得的值。拉伸倍率可通过调整夹持辊的圆周速度来控制。以纵横比(夹持辊间的距离/薄膜入口宽度)达到0.5的方式进行调整,相对于拉伸间距离,将拉伸速度规定为10%/分钟,这也记载于表2中。
8)<酰化纤维素薄膜的评价>
对得到的各酰化纤维素薄膜的雾度、总光线透射率、平行透射率、各微区的折射率进行了评价。结果见下表2。
(第1微区和第2微区的结构的详细测定)
首先,对于制作的光学薄膜,基于上述方法,通过X射线衍射测定,通过测定而决定了聚合物主链的分子取向方向。
接着,将制作的光学薄膜相对于薄膜面垂直地在膜厚方向切断,用扫描式电子显微镜(S-4300,日立制作所株式会社制)拍摄其断面。基于上述方法决定所述第2微区的长轴的平均方向,测定第2微区的长轴平均长a。然后,同样基于上述方法,通过测定求出第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长b及第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长c。
利用上述方法,通过计算求出第2微区的长轴平均长/第2微区的薄膜面内方向的短轴平均长、第2微区的长轴平均长/第2微区的薄膜膜厚方向的短轴平均长、当量球直径。此外,用上述方法测定体积分率、气泡的膜厚方向的密度分布。得到的结果见下表2。另外,得知:在制作的光学薄膜中,聚合物主链的分子取向方向为与拉伸方向大致平行的方向,为面内方向。此外,得知:所述第2微区的长轴的平均方向为与聚合物主链的分子取向方向大致垂直的方向(在薄膜面内为大约90°的方向),也就是说,为与拉伸方向大致垂直的方向。
在用扫描式电子显微镜拍摄与薄膜面垂直的方向的薄膜断面时,在作为第2微区选择密度成为最高的膜厚一半的厚度的部分时,将第2微区在该膜厚一半的膜厚中所占的比例作为膜厚方向的密度分布值。在制作的光学薄膜中,薄膜的表面侧的膜厚一半的范围(即为薄膜的上侧的一半,拉伸时产生的表背温度差为低温的一侧)为第2微区的密度成为最高的膜厚一半的厚度的部分,因此测定该部分中的密度分布值。
(加热评价)
将按上述制作的薄膜在80℃中放置48小时,然后用扫描式电子显微镜拍摄薄膜的断面。将其与常温下的薄膜的薄膜断面相比较。其结果是,在上述薄膜中,聚合物主链和长轴的平均方向的角度、长轴的平均长度和面内方向的短轴的平均长度的比、密度分布、尺寸、雾度大致相同。
[表2]
使用光学测角器(GP-5村上色彩技术研究所)垂直地向薄膜面入射光,在对其出射光在薄膜拉伸方向及相对于拉伸的正交方向上使极角变化而受光时,确认了在拉伸方向中,光向极角20度附近散射,在正交方向中,几乎没有光散射。
除了使用上述光扩散薄膜以外,与实施例16同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
此时,以光扩散薄膜的拉伸方向为液晶显示装置的上下方向(本TN型液晶显示装置的灰阶反转方向为下方位)的方式进行配置。
(实施例31)
除了作为光扩散薄膜使用按实施例29制作的光扩散薄膜以外,与实施例28同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例32)
除了作为光扩散薄膜使用按实施例30制作的光扩散薄膜以外,与实施例28同样地制作TN型液晶显示装置。
(比较例4)
除了作为光扩散薄膜使用按实施例28制作的光扩散薄膜以外,与比较例1同样制作TN型液晶显示装置。
(实施例33)
与实施例1同样地制作透明支持体及形成取向膜。
(光学各向异性层的制作)
采用#1.2的绕线棒连续地涂布下述涂布液。为了涂布液的溶剂干燥及棒状液晶化合物的取向熟化,用90℃的热风加热60秒钟。接着,通过UV照射使液晶化合物的取向固定化,形成光学各向异性层,制作了光学补偿薄膜。
棒状液晶化合物
[化学式20]
光聚合引发剂
[化学式21]
氟系聚合物(A)
[化学式22]
(光学特性的测定)
取代透明支持体而在玻璃板上同样地制作取向膜、光学各向异性层,采用KOBRA-WR(王子计测器株式会社制),测定光学各向异性层的波长550nm的面内延迟Re(550)。此外,在光学各向异性层的与快轴正交的面内,由从法线方向倾斜±40度的方向使波长550nm的光入射,测定延迟R[+40°]及R[-40°],算出R[-40°]/R[+40°]。
结果见表5。
(TN型液晶显示装置的制作)
使上述光学补偿薄膜如表5的记载所示,制作偏振片及TN型液晶显示装置。
(实施例34)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了如表5所示地制作偏振片及TN型液晶显示装置以外,与实施例33同样地制作了光学补偿薄膜。
如表5所示地制作偏振片及TN型液晶显示装置。
(实施例35)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了作为光扩散薄膜使用实施例29中记载的光扩散薄膜以外,与实施例33同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例36)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了作为光扩散薄膜使用实施例30中记载的光扩散薄膜以外,与实施例33同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例37)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了作为光扩散薄膜使用实施例29中记载的光扩散薄膜以外,与实施例34同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例38)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了作为光扩散薄膜使用实施例30中记载的光扩散薄膜以外,与实施例34同样地制作TN型液晶显示装置。
液晶显示装置的评价
(正面白亮度的评价)
对按上述制作的各液晶显示装置,使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),以白显示测定正面方向(相对于显示面为法线方向)的亮度(将结果规定为Y),接着,只对从液晶显示装置中抽出了液晶面板的背光灯测定亮度(将结果规定为Y0),采用它们的比,按以下的基准进行评价。
4:4.0%≤Y/Y0
3:3.0%≤Y/Y0<4.0%
2:2.0%≤Y/Y0<3.0%
1:1.0%≤Y/Y0<2.0%
(灰阶反转)
在按上述制作的各液晶显示装置中,显示ISO12640-1:1997、规格号JIS X9201:1995、图像名:肖像,在暗室中从下方向(极角30°)目视观察,评价显示图像的灰阶反转。
5:没有观察到在下方向的灰阶反转。
4:几乎没有观察到在下方向的灰阶反转。
3:稍微观察到在下方向的灰阶反转。
2:观察到在下方向的灰阶反转。
1:非常容易观察到在下方向的灰阶反转。
(实际图像评价:正面图像与斜向图像的灰阶再现性和色调的差)
在按上述制作的各液晶显示装置中,显示ISO12640-1:1997、规格号JIS X9201:1995、图像名:肖像,在暗室中从正面和斜方向(极角45°方位角为任意)目视观察,评价显示图像的对称性。
5:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都几乎没有。
4:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都非常小。
3:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都小。
2:如果从特定的方位角看,则发生灰阶性和色调的差。
1:如果从特定的方位角看,则灰阶性和色调的差大。
表3~5中记载了各自的结果。
在以后的表中,“吸收轴”及“慢轴”栏的数值表示各轴的方位角度。在从正面观察液晶显示装置时,规定为将右水平方向规定为0°、方位角度逆时针增加的座标系(上:90°、左:180°、下:270°)。
(实施例39)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与实施例27同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例40)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与实施例27同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例41)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与实施例27同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例42)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与实施例27同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例43)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与实施例27同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例44)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了作为光扩散薄膜使用实施例29中记载的光扩散薄膜以外,与实施例39同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例45)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了作为光扩散薄膜使用实施例29中记载的光扩散薄膜以外,与实施例40同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例46)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了作为光扩散薄膜使用实施例30中记载的光扩散薄膜以外,与实施例39同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例47)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了作为光扩散薄膜使用实施例30中记载的光扩散薄膜以外,与实施例40同样地制作TN型液晶显示装置。
(比较例5)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与比较例1同样制作TN型液晶显示装置。
(比较例6)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与比较例1同样制作TN型液晶显示装置。
(比较例7)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与比较例1同样制作TN型液晶显示装置。
(比较例8)
(TN型液晶显示装置的制作)
除了以光学各向异性层1及2的慢轴方位达到表6中记载的值的方式对取向膜进行摩擦处理以外,与比较例1同样制作TN型液晶显示装置。
表6中记载了对上述实施例39~47及比较例5~8进行上述评价的结果。由本结果得知:本发明的液晶显示装置中,相对于光学各向异性层的慢轴变化,显示性能不易下降。此外,得知:在比较例5~8中,正面的黑显示中的亮度为比较例1(及实施例27、39~47)的2倍以上,正面的黑亮度上升增大,显示性能下降。
(实施例48)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为350nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板的内表面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+45°及-45°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附有光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(实施例49)
除了将液晶单元的Δnd(550)变更为400nm以外,与实施例48同样地制作液晶面板。
(实施例50)
除了将液晶单元的Δnd(550)变更为450nm以外,与实施例48同样地制作液晶面板。
(实施例51)
除了将液晶单元的Δnd(550)变更为500nm以外,与实施例48同样地制作液晶面板。
(实施例52)
除了作为光扩散薄膜使用实施例29中记载的光扩散薄膜以外,与实施例49同样地制作液晶面板。
(实施例53)
除了作为光扩散薄膜使用实施例30中记载的光扩散薄膜以外,与实施例49同样地制作液晶面板。
(实施例54)
除了作为光扩散薄膜使用实施例29中记载的光扩散薄膜以外,与实施例50同样地制作液晶面板。
(实施例55)
除了作为光扩散薄膜使用实施例30中记载的光扩散薄膜以外,与实施例50同样地制作液晶面板。
(比较例9)
除了使用按比较例1制作的光学补偿薄膜及偏振片以外,与实施例48同样地制作液晶面板。
(比较例10)
除了使用按比较例1制作的光学补偿薄膜及偏振片以外,与实施例49同样地制作液晶面板。
(比较例11)
除了使用按比较例1制作的光学补偿薄膜及偏振片以外,与实施例50同样地制作液晶面板。
(比较例12)
除了使用按比较例1制作的光学补偿薄膜及偏振片以外,与实施例51同样地制作液晶面板。
(正面白亮度的评价)
在将液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)的液晶面板分解后,清洗目视侧的基板(滤色器形成基板)及背光灯侧的基板(TFT形成基板),将封入在液晶面板中的液晶材料除去。
在按实施例48~51及比较例9~12制作的各液晶面板的目视侧配置上述滤色器形成基板,在背光灯侧配置TFT形成基板。在各液晶面板与滤色器基板及TFT基板之间封入流动石蜡128-04375(和光纯药工业株式会社公司制),配置在从液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)中抽出了液晶面板的背光灯上,使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),以白显示测定正面方向(相对于显示面为法线方向)的亮度(将结果规定为Y)。采用没有对液晶面板外加电压的状态作为白显示。接着,只对从液晶显示装置中抽出了液晶面板的背光灯测定亮度(将结果规定为Y0),采用它们的比,按以下的基准进行评价。关于实施例52~55,将光扩散薄膜配置在滤色器基板上(目视侧),同样地进行评价。
4:4.0%≤Y/Y0
3:3.0%≤Y/Y0<4.0%
2:2.0%≤Y/Y0<3.0%
1:1.0%≤Y/Y0<2.0%
(灰阶反转)
将按上述实施例48~55及比较例9~12制作的各液晶面板配置在从液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)中抽出了液晶面板的背光灯上,将没有对液晶面板外加电压的状态(电压=0(V))作为白显示(L7),将电压=6(V)作为黑显示(L0)。相对于白显示以将正面的亮度等分的方式设定了外加给L1~L6灰阶(6灰阶)的液晶单元的电压(例如:将灰阶L1的正面亮度设定成为L7的1/7)。
在配置在背光灯上的液晶面板中显示L0~L7灰阶(8灰阶),通过在暗室从下方向(极角30°)目视观察,评价显示图像的灰阶反转。
5:没有观察到在下方向的灰阶反转。
4:几乎没有观察到在下方向的灰阶反转。
3:稍微观察到在下方向的灰阶反转。
2:观察到在下方向的灰阶反转。
1:非常容易观察到在下方向的灰阶反转。
(实际图像评价:正面图像和斜向图像的灰阶再现性和色调的差)
在配置在从液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)中抽出了液晶面板的背光灯上的按上述实施例48~55及比较例9~12制作的各液晶面板中显示L0~L7灰阶(8灰阶),在暗室中从正面和斜方向(极角45°方位角为任意)目视观察,评价显示图像的对称性。
5:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都几乎没有。
4:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都非常小。
3:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都小。
2:如果从特定的方位角看,则发生灰阶性和色调的差。
1:如果从特定的方位角看,则灰阶性和色调的差大。
表7中记载了对上述实施例48~55及比较例9~12进行上述评价的结果。
另外,本实施例将偏振片1的吸收轴配置在90°,将偏振片2的吸收轴配置在0°,但即使将偏振片1的吸收轴配置在0°,将偏振片2的吸收轴配置在90°,也可得到同样的效果。
(实施例56)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(TN型液晶显示装置的制作)
将设在使用了TN型液晶单元的液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)中的一对偏振片剥离,取而代之选择两块按上述制作的偏振片,经由粘附剂将其逐块地贴装在观察者侧及背光灯侧。
(背光灯的制作)
在背光灯(S23A350H的背光灯单元)的最表面上配置扩散片。使用的扩散片的雾度为80%。
使用上述背光灯,制作了下述表10的构成的TN型液晶显示装置。
使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),评价了液晶显示装置的指向性。以白显示测定正面方向(相对于显示面为法线方向)的亮度(Y)及方位角从0°~315°为止以45°刻度增量测定极角45°的亮度(Y(φ、45)),算出正面与极角45°的亮度比(Y(φ、45)/Y)。这里φ表示方位角。亮度比的平均值的值为0.35。极角45°中的亮度(Y(φ、45))的平均值为85(cd/m2)。
(实施例57)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(TN型液晶显示装置的制作)
将设在使用了TN型液晶单元的液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)上的一对偏振片剥离,取而代之选择两块按上述制作的偏振片,经由粘附剂将其逐块地贴装在观察者侧及背光灯侧。
(背光灯的制作)
在背光灯(S23A350H的背光灯单元)的扩散片的下部,以棱镜正交的方式配置两块用于提高亮度的薄膜(BEFRP2-115 3M公司制)。
使用上述背光灯,制作下述表10的构成的TN型液晶显示装置。
使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),评价了液晶显示装置的指向性。以白显示测定正面方向(相对于显示面为法线方向)的亮度(Y)及方位角从0°~315°为止以45°刻度增量测定极角45°的亮度(Y(φ、45)),算出正面与极角45°的亮度比(Y(φ、45)/Y)。这里φ表示方位角。亮度比的平均值的值为0.18。极角45°中的亮度(Y(φ、45))的平均值为50(cd/m2)。
(比较例13)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
与比较例1同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(TN型液晶显示装置的制作)
将设在使用了TN型液晶单元的液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)上的一对偏振片剥离,取而代之选择两块按上述制作的偏振片,经由粘附剂将其逐块地贴装在观察者侧及背光灯侧。
(背光灯的制作)
在背光灯(S23A350H的背光灯单元)的最表面上配置扩散片。使用的扩散片的雾度为80%。
使用上述背光灯,制作下述表10的构成的TN型液晶显示装置。
使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),评价了液晶显示装置的指向性。以白显示测定正面方向(相对于显示面为法线方向)的亮度(Y)及方位角从0°~315°为止以45°刻度增量测定极角45°的亮度(Y(φ、45)),算出正面与极角45°的亮度比(Y(φ、45)/Y)。这里φ表示方位角。亮度比的平均值的值为0.3。极角45°中的亮度(Y(φ、45))的平均值为80(cd/m2)。
(比较例14)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
与比较例1同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(TN型液晶显示装置的制作)
将设在使用了TN型液晶单元的液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)上的一对偏振片剥离,取而代之选择两块按上述制作的偏振片,经由粘附剂将其逐块地贴装在观察者侧及背光灯侧。
(背光灯的制作)
在背光灯(S23A350H的背光灯单元)的扩散片的下部,以棱镜正交的方式配置两块用于提高亮度的薄膜(BEFRP2-115 3M公司制)。
使用上述背光灯,制作了下述表10的构成的TN型液晶显示装置。
使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),评价了液晶显示装置的指向性。以白显示测定正面方向(相对于显示面为法线方向)的亮度(Y)及方位角从0°~315°为止以45°刻度增量测定极角45°的亮度(Y(φ、45)),算出正面与极角45°的亮度比(Y(φ、45)/Y)。这里φ表示方位角。亮度比的平均值的值为0.15。极角45°中的亮度(Y(φ、45))的平均值为45(cd/m2)。
液晶显示装置的评价
(正面白亮度的评价)
对按上述制作的各液晶显示装置,使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),以白显示测定正面方向(相对于显示面为法线方向)的亮度(将结果规定为Y),接着,只对从液晶显示装置中抽出了液晶面板的背光灯测定亮度(将结果规定为Y0),采用它们的比,按以下的基准进行评价。
4:4.0%≤Y/Y0
3:3.0%≤Y/Y0<4.0%
2:2.0%≤Y/Y0<3.0%
1:1.0%≤Y/Y0<2.0%
(灰阶反转)
在按上述制作的各液晶显示装置中,显示ISO12640-1:1997、规格号JIS X9201:1995、图像名:肖像,在暗室中从下方向(极角30°)目视观察,评价显示图像的灰阶反转。
5:没有观察到在下方向的灰阶反转。
4:几乎没有观察到在下方向的灰阶反转。
3:稍微观察到在下方向的灰阶反转。
2:观察到在下方向的灰阶反转。
1:非常容易观察到在下方向的灰阶反转。
(实际图像评价:正面图像和斜向图像的灰阶再现性和色调的差)
在按上述制作的各液晶显示装置中,显示ISO12640-1:1997,规格号JIS X9201:1995、图像名:肖像,在暗室中从正面和斜方向(极角45°方位角为任意)目视观察,评价显示图像的对称性。
5:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都几乎没有。
4:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都非常小。
3:无论从哪个方位角看,灰阶性和色调的差都小。
2:如果从特定的方位角看,则发生灰阶性和色调的差。
1:如果从特定的方位角看,则灰阶性和色调的差大。
(明亮环境中的目视性评价)
在按上述制作的各液晶显示装置中,显示ISO12640-1:1997、规格号JIS X9201:1995、图像名:肖像,通过在明亮环境中从斜方向(极角45°,方位角从0~315°为止以45°刻度增量)目视观察,评价显示图像的目视性。
目视性评价按下述条件进行。
(1)与地板水平地设置液晶显示装置的画面。
(2)在与地板垂直的墙壁(液晶显示装置的前方)上配置光扩散片(白纸)。
(3)向光扩散片照射光源(荧光灯)的光,使其反射光均匀地接触到液晶显示装置的画面。使用测定机“数字照度计IM-3”(TOPCON公司制),测定液晶显示装置画面上的照度。在200mm见方的四角及中央处测定的照度的平均值为500(lx),相对于平均值的误差在3%以内。
(4)夹着液晶显示装置,从与光扩散片对置的位置观察显示图像。此时,将观察距离规定为离显示图像中央500mm。
表10中按以下5个阶段示出按上述方法制作、评价的各液晶显示装置的显示性能的评价结果。
5:在全方位中,容易清楚地目视显示图像。
4:看见画面上的表面反射光的影响,但在全方位中,容易目视显示图像。
3:看见画面上的表面反射光导致的目视性下降,但在全方位中,能够目视显示图像。
2:在特定的1方位中,由于画面上的表面反射光及/或相对于其它方位的图像的明亮度下降或灰阶性的变化,难以目视显示图像。
1:在多个方位中,由于画面上的表面反射光及/或相对于其它方位的图像的明亮度下降或灰阶性的变化,难以目视显示图像。
(实施例58)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+45°及-45°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(实施例59)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+30°及-60°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(实施例60)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+30°及-60°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(实施例61)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+30°及-60°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(实施例62)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+60°及-30°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(实施例63)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+60°及-30°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(实施例64)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+60°及-30°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(比较例15)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值的方式进行制作以外,与比较例1同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+30°及-60°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(比较例16)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表11所示的值的方式进行制作以外,与比较例1同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为90°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+60°及-30°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(显示性能评价)
与实施例48同样地,对按上述制作的各液晶显示装置的显示性能进行了评价,结果见表11。
(视角CR的评价)
将按上述制作的各液晶面板配置在从液晶显示装置(S23A350H,三星电子株式会社制)中抽出了液晶面板的背光灯上,将没有对液晶面板外加电压的状态(电压=0(V))规定为白显示(L7),将电压=6(V)规定为黑显示(L0)。
使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),测定白显示下的亮度及黑显示下的亮度,算出右上左下(方位角0°、90°、180°、270°)4方位的极角80°中的对比度比(白亮度/黑亮度)的合计值,按以下基准进行评价。
3:对比度比的合计值为100以上
2:对比度比的合计值为50以上且低于100
1:对比度比的合计值低于50
(实施例65)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表12所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为70°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+55°及-55°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(实施例66)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表12所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为110°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+35°及-35°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(比较例17)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表12所示的值的方式进行制作以外,与比较例1同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为70°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+55°及-55°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(比较例18)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表12所示的值的方式进行制作以外,与比较例1同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为110°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+35°及-35°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(比较例19)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表12所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为40°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+70°及-70°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
(比较例20)
(光学补偿薄膜及偏振片的制作)
除了以透明支持体、光学各向异性层的慢轴及偏振片吸收轴的方位达到表12所示的值的方式进行制作以外,与实施例27同样地制作光学补偿薄膜及偏振片。
(液晶单元的制作)
准备扭转角为140°及波长550nm处的Δnd(550)为400nm的扭转取向模式的液晶单元。另外,关于形成于基板内面的取向膜,将液晶单元的右方向规定为0°,分别在+20°及-20°的方向实施摩擦处理。作为液晶材料,使用ZLI-4792(默克株式会社制造)。
(TN型液晶显示装置的制作)
将按上述制作的附光学补偿薄膜的偏振片分别贴合在液晶单元的上下,制作液晶面板。另外,将偏振片的光学各向异性层的表面与液晶单元的表面分别贴合。
表12中记载了对上述实施例65~66及比较例17~20进行上述评价的结果。对上述实施例58、65~66及比较例10、17~20,使用测定机“EZ-Contrast XL88”(ELDIM公司制),测定了黑显示中的正面亮度。得知:在比较例17~19中,正面的黑显示中的亮度为比较例10(及实施例58、65~66)的2倍以上,正面的黑亮度上升增大,显示性能下降。
(实施例67)
(透明支持体的制作)
(1)中间层用胶浆1的调制
调制下述组成的中间层用胶浆1。
具体地讲,按以下方法调制。
在具有搅拌叶片的4000L的不锈钢制溶解罐中,将上述混合溶剂充分搅拌及分散,同时缓慢添加纤维素醋酸酯粉体(薄片)、磷酸三苯酯及磷酸联苯二苯酯,使整体达到2000kg,如此进行调制。另外,作为溶剂,所有都使用其含水率为0.5质量%以下的溶剂。首先,关于纤维素醋酸酯的粉末,将粉体投入分散罐中,在以搅拌剪切速度为最初以5m/sec(剪切应力5×104kgf/m/sec2)的圆周速度进行搅拌的溶解式的偏芯搅拌轴及中心轴具有锚翼并以1m/sec的圆周速度(剪切应力1×104kgf/m/sec2)进行搅拌的条件下分散30分钟。分散的开始温度为25℃,最终到达温度为48℃。分散结束后,将高速搅拌停止,将锚翼的圆周速度规定为0.5m/sec,再搅拌100分钟,使纤维素醋酸酯薄片溶胀。直到溶胀结束,用氮气将罐内加压至达到0.12MPa。此时的罐内的氧浓度低于2vol%,保持为在防爆上无问题的状态。此外,确认胶浆中的水分量为0.5质量%以下,具体地讲为0.3质量%。
将溶胀的溶液从罐中通过带套管的配管加热到50℃,进而在2MPa的加压下加热到90℃,使其完全溶解。加热时间为15分钟。
接着将温度降到36℃,通过标称孔径为8μm的过滤材,得到胶浆。此时,将过滤入口压规定为1.5MPa,将出口压规定为1.2MPa。处于高温的过滤器、罩及配管使用由哈氏合金制的耐蚀性优良的部件,使用具有使保温加热用的热介质流通的套管的部件。
对如此得到的浓缩前胶浆在80℃下在常压的罐内进行闪蒸,用凝缩器回收分离蒸发的溶剂。闪蒸后的胶浆的固体成分浓度为21.8质量%。另外,将被凝缩的溶剂转回到可作为调制工序的溶剂而再利用的回收工序(回收可通过蒸馏工序和脱水工序等来实施)。在闪蒸罐中,使用中心轴具有锚翼的轴,通过以0.5m/sec的圆周速度搅拌来进行脱泡。罐内的胶浆的温度为25℃,罐内的平均滞留时间为50分钟。采集该胶浆,在25℃测定的剪切粘度在10(sec-1)的剪切速度时为450(Pa·s)。
接着,通过对该胶浆照射弱的超声波进行除泡。然后,在加压至1.5MPa的状态下,最初使其通过标称孔径为10μm的烧结纤维金属过滤器,接着通过同样为10μm的烧结纤维过滤器。各自的入口压为1.5、1.2MPa,各自的出口压为1.0、0.8MPa。将过滤后的胶浆温度调整至36℃,贮藏在2000L的不锈钢制的储罐内。作为储罐,使用中心轴具有锚翼的轴,通过一直以0.3m/sec的圆周速度进行搅拌,得到中间层用胶浆1。另外,在由浓缩前胶浆调制胶浆时,在胶浆接液部完全没有产生腐蚀等问题。
接着,对于储罐内的胶浆1,利用入口增压用的齿轮泵输送液体,通过逆转电机进行反馈控制,使高精度齿轮泵的入口侧压力达到0.8MPa。高精度齿轮泵具有容积效率为99.2%、喷出量的变动率为0.5%以下的性能。此外,喷出压力为1.5MPa。
(2)支持体层用胶浆2的调制
通过经由静止型混合器将消光剂(AEROSIL R972,日本Aerosil株式会社制)和所述中间层用胶浆1混合,调制支持体层用胶浆2。关于添加量,以总固体成分浓度达到20.1质量%、消光剂浓度达到0.05质量%的方式进行添加。
(3)空气层用胶浆3的调制
通过经由静止型混合器将消光剂(AEROSIL R972,日本Aerosil株式会社制)混合在所述中间层用胶浆1中,调制空气层用胶浆3。关于添加量,以总固体成分浓度达到20.1质量%、消光剂浓度达到0.1质量%的方式进行添加。
(4)通过共流延制膜
作为流延模,使用装备有调整到共流延用的进料挡板、并且能够成形为除主流以外在两面分别层叠而成为3层结构的薄膜的装置。在以下的说明中,将由主流形成的层称为中间层,将支持体面侧的层称为支持体层,将相反侧的面称为空气层。另外,关于胶浆的送液流路,使用了中间层用、支持体层用、空气层用的3个流路。
将上述中间层用胶浆、支持体层用胶浆2及空气层用胶浆3从流延口共流延在冷却到-5℃的滚筒上。此时,以厚度比成为空气层/中间层/支持体层=3/75/2的方式调整各胶浆的流量。在滚筒上使流延的胶浆膜干燥,在残留溶剂为150%的状态下由滚筒剥离下来。剥离时,向传送方向(长度方向)进行17%的拉伸。然后,一边用针板拉幅机(日本特开平4-1009号公报的图3中记载的针板拉幅机)把持薄膜的宽度方向(与流延方向正交的方向)的两端,一边进行传送及干燥。另外,通过传送至热处理装置的辊间而进一步干燥,制造厚度为80μm的薄膜。制作的纤维素醋酸酯薄膜在波长550nm处的面内延迟Re为4nm,厚度方向的延迟Rth为41nm。
(取向膜的制作)
在将制作的酰化纤维素薄膜在2.0N的氢氧化钾溶液(25℃)中浸渍2分钟后,用硫酸中和,用纯水水洗,然后进行干燥。
在该纤维素醋酸酯薄膜上,用#14的绕线棒涂布器按24mL/m2涂布下述组成的涂布液。用100℃的热风干燥120秒。对形成的膜表面,用摩擦辊从传送方向朝+45°方向(逆时针)的方向以500转/分钟使其旋转,进行摩擦处理,制作取向膜。同样,对形成的膜表面,通过用摩擦辊相对于传送方向在-45°方向(顺时针)以500转/分钟使其旋转,进行摩擦处理,制作取向膜。
[化学式23]
改性聚乙烯醇
(光学各向异性层的制作)
采用#3.2的绕线棒,将下述涂布液连续地涂布在薄膜的取向膜面上。通过从室温至100℃连续地进行加温的工序使溶剂干燥,然后,在135℃的干燥区加热大约90秒钟,使盘状液晶化合物取向。接着,传送至80℃的干燥区,以薄膜的表面温度大约100℃的状态,利用紫外线照射装置,将照度600mW的紫外线照射10秒钟,使其进行交联反应,将盘状液晶化合物聚合。然后,放冷到室温,形成光学各向异性层,制作光学补偿薄膜1。
空气界面取向控制剂(1)
[化学式24]
空气界面取向控制剂(3)
[化学式25]
与实施例1同样地实施光学各向异性层的光学测定。结果见表13。除了采用上述光学补偿薄膜以外,与实施例1同样地实施偏振片的制作。
(TN型液晶显示装置的制作)
除了采用上述偏振片以外,与实施例1同样地制作TN型液晶显示装置。
(实施例68)
除了变更为表13的配置以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
(实施例69~71)
(透明支持体的制作)
通过下述方法制作透明支持体Z1~Z3。
(酰化纤维素溶液的调制)
〔1〕酰化纤维素
使用下述的酰化纤维素A。将各酰化纤维素加热至120℃进行干燥,在使含水率达到0.5质量%以下后,使用20质量份。
·酰化纤维素A:
使用取代度为2.86的纤维素醋酸酯的粉体。酰化纤维素A的粘均聚合度为300,6位的乙酰基取代度为0.89,丙酮萃取部分为7质量%,质均分子量/数均分子量比为2.3,含水率为0.2质量%,6质量%二氯甲烷溶液中的粘度为305mPa·s,残存醋酸量为0.1质量%以下,Ca含量为65ppm,Mg含量为26ppm,铁含量为0.8ppm,硫酸根离子含量为18ppm,黄色颜料指数为1.9,自由基醋酸量为47ppm。粉体的平均粒子尺寸为1.5mm,标准偏差为0.5mm。
〔2〕溶剂
将下述的溶剂A使用80质量份。各溶剂的含水率为0.2质量%以下。
·溶剂A二氯甲烷/甲醇/丁醇=81/18/1(质量比)
〔3〕添加剂
从下述的添加剂组中选择表8中记载的添加剂。但是,表8中,控制光学各向异性的化合物、延迟提高剂的“添加量”表示将酰化纤维素规定为100质量%时的质量%。以达到所述量的方式调整向酰化纤维素溶液中加入的添加剂、延迟提高剂的添加量。
(具有重复单元的化合物)
·A-1:乙二醇/己二酸(1/1摩尔比)的缩合物的两末端的醋酸酯体、数均分子量1000、羟基值0mgKOH/g
·A-2:乙二醇/己二酸(1/1摩尔比)的缩合物、数均分子量1000、羟基值112mgKOH/g
(延迟提高剂)
[化学式26]
(其它添加剂)
·M1:
二氧化硅微粒(粒子尺寸为20nm、莫氏硬度为大约7)(0.02质量份)
·M2:
二氧化硅微粒(粒子尺寸为20nm、莫氏硬度为大约7)(0.05质量份)
〔4〕溶解
在具有搅拌叶片的4000升的不锈钢制溶解罐中,投入上述溶剂及添加剂,一边进行搅拌、分散,一边缓慢添加上述酰化纤维素。在投入结束后,在室温下搅拌2小时,在使其溶胀小3时后,再次实施搅拌,得到酰化纤维素溶液。
另外,在搅拌时,使用以5m/sec(剪切应力5×104kgf/m/sec2〔4.9×105N/m/sec2〕)的圆周速度搅拌的溶解式的偏芯搅拌轴及中心轴具有锚翼且以1m/sec(剪切应力1×104kgf/m/sec2〔9.8×104N/m/sec2〕)的圆周速度搅拌的搅拌轴。通过停止高速搅拌轴、将具有锚翼的搅拌轴的圆周速度规定为0.5m/sec来实施溶胀。
从罐中将溶胀的溶液用带套管的配管加热至50℃,进而在1.2MPa的加压下加热到90℃,使其完全溶解。加热时间为15分钟。此时,处于高温的过滤器、罩及配管,使用由哈氏合金(注册商标)制的耐蚀性优良的部件,使用具有使保温加热用的热介质流通的套管的部件。
接着将温度降到36℃,得到酰化纤维素溶液。
对如此得到的浓缩前胶浆在80℃下在常压的罐内进行闪蒸,用凝缩器回收分离蒸发的溶剂。闪蒸后的胶浆的固体成分浓度为24.8质量%。另外,将被凝缩的溶剂转回到可作为调制工序的溶剂而再利用的回收工序(回收可通过蒸馏工序和脱水工序等来实施)。在闪蒸罐中,使中心轴具有锚翼的轴以0.5m/sec的圆周速度旋转,通过搅拌进行脱泡。罐内的胶浆的温度为25℃,罐内的平均滞留时间为50分钟。
〔5〕过滤
接着,最初使其通过标称孔径为10μm的烧结纤维金属过滤器,接着使其通过同样为10μm的烧结纤维过滤器。将过滤后的胶浆温度调整到36℃,贮藏在2000L的不锈钢制的储罐内。
(薄膜的制作)
〔1〕流延工序
接着输送储罐内的胶浆。流延模的宽度为2.1m,将流延宽度规定为2000mm,通过调整模突出口的胶浆的流量来进行流延。为了将胶浆的温度调整至36℃,通过在流延模上设置套管,将供给套管内的传热介质的入口温度规定为36℃。
模具、进料挡板、配管在作业工序中全部保温在36℃。
〔2〕流延模
模具的材质为具有奥氏体相和铁素体相的混合组成的双相系不锈钢,是热膨胀率为2×10-6(℃-1)以下的材料,使用在采用电解质水溶液的强制腐蚀试验中具有与SUS316大致相同的耐腐蚀性的材料。
此外,使用了在流延模的模唇前端通过热喷涂法形成了WC镀层的流延模。此外,向液珠端部与狭缝的气液界面,以单侧0.5ml/分钟供给可使胶浆溶解的溶剂即混合溶剂(二氯甲烷/甲醇/丁醇(83/15/2质量份))。
〔3〕金属支持体
对于从模具挤出的胶浆,使用宽2.1m、直径3m的滚筒即镜面不锈钢支持体作为支持体。表面进行了镀镍及镀硬铬。使用了滚筒的表面粗糙度被研磨至0.01μm以下、完全没有50μm以上的气孔、10μm~50μm的气孔为1个/m2以下、10μm以下的气孔为2个/m2以下的支持体。此时,将滚筒的温度设定在-5℃,以滚筒的圆周速度达到50m/分钟的方式设定滚筒的转速。另外,在伴随着流延使滚筒表面变脏的情况下,适宜实施了清扫。
〔4〕流延干燥
接着,在配置于设定为15℃的空间中的滚筒上进行流延,对于通过冷却而凝胶化的胶浆,在滚筒上旋转320°的时刻作为凝胶化薄膜(料片)剥离。此时,相对于支持体速度来调整剥取速度,设定为表8记载的拉伸倍率。表8中记载了拉伸开始时的残留溶剂量。
〔5〕拉幅传送及干燥工序条件
关于剥离的料片,一边用具有针夹的拉幅机固定两端,一边在干燥区内传送,通过干燥风进行干燥。
〔6〕后干燥工序条件
将按上述方法得到的切边后的光学薄膜在辊传送区进一步干燥。该辊的材质为铝制或碳钢制,对表面实施了镀硬铬。辊的表面形状采用了平坦的表面形状和通过喷丸进行了粗糙化加工的表面形状。对制作的光学薄膜按表8中记载的温度、时间进行后热处理。
〔7〕后处理、卷取条件
将干燥后的光学薄膜冷却至30℃以下,进行两端切边。关于切边,将对薄膜端部的进行切缝的装置在薄膜的左右两端部各设置2台(每单侧的切缝装置数为2台),对薄膜端部进行切缝。另外,对光学薄膜的两端进行滚花。通过从单侧进行压花加工而赋予滚花。如此,得到最终制品宽度为1400mm的光学薄膜,用卷取机卷取,制作了光学薄膜。
[取代度]
酰化纤维素的酰基取代度按《Carbohydr.Res.》273(1995)83-91(手塚等)中记载的方法由13C-NMR求出。
[残留溶剂量]
基于下式算出本发明的料片(薄膜)的残留溶剂量。
残留溶剂量(质量%)={(M-N)/N}×100
[式中,M表示料片(薄膜)的质量,N表示使料片(薄膜)在110℃下干燥3小时时的质量。]
[表8]
除了采用制作的透明支持体以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
另外,在实施例69中使用透明支持体Z1,在实施例70中使用透明支持体Z2,在实施例71中使用透明支持体Z3。
(实施例72)
(透明支持体的制作)
用下述方法制作透明支持体Z4。
(聚合物溶液的调制)
〔1〕酰化纤维素
使用下述的酰化纤维素AA。将各酰化纤维素加热至120℃进行干燥,在使含水率达到0.5质量%以下后,使用20质量份。
·酰化纤维素AA:
使用取代度为2.86的纤维素醋酸酯的粉体。酰化纤维素AA的粘均聚合度为300,6位的乙酰基取代度为0.89,丙酮萃取部分为7质量%,质均分子量/数均分子量比为2.3,含水率为0.2质量%,6质量%二氯甲烷溶液中的粘度为305mPa·s,残存醋酸量为0.1质量%以下,Ca含量为65ppm,Mg含量为26ppm,铁含量为0.8ppm,硫酸根离子含量为18ppm,黄色颜料指数为1.9,自由基醋酸量为47ppm。
粉体的平均粒子尺寸为1.5mm,标准偏差为0.5mm。
〔2〕溶剂
溶剂的含水率为0.2质量%以下。
·溶剂AA二氯甲烷/甲醇/丁醇=81/18/1(质量比)
〔3〕添加剂
使用表9记载的添加剂。此外,在支持体面用及空气面用胶浆中再添加下述添加剂M。但是,表9中,各添加剂的“质量份”表示将酰化纤维素规定为100质量份时的质量份。
(具有重复单元的化合物)
·AA-1:乙二醇/己二酸(1/1摩尔比)的缩合物、数均分子量1000、羟基值112mgKOH/g
(其它添加剂)
[化学式27]
A:下述结构的化合物
[化学式28]
B:下述的化合物
·M:二氧化硅微粒(粒子尺寸为20nm、莫氏硬度为大约7)(0.02质量份)
〔4〕溶解
在具有搅拌叶片的4000升的不锈钢制溶解罐中,投入上述溶剂及添加剂,一边进行搅拌、分散,一边缓慢添加上述酰化纤维素。在投入结束后,在室温下搅拌2小时,在使其溶胀小3时后,再次实施搅拌,得到酰化纤维素溶液。
另外,在搅拌时,使用以5m/sec(剪切应力5×104kgf/m/sec2〔4.9×105N/m/sec2〕)的圆周速度搅拌的溶解式的偏芯搅拌轴及中心轴具有锚翼且以1m/sec(剪切应力1×104kgf/m/sec2〔9.8×104N/m/sec2〕)的圆周速度搅拌的搅拌轴。通过停止高速搅拌轴,将具有锚翼的搅拌轴的圆周速度规定为0.5m/sec来实施溶胀。
从罐中将溶胀的溶液用带套管的配管加热至50℃,进而在1.2MPa的加压下加热到90℃,使其完全溶解。加热时间为15分钟。此时,处于高温的过滤器、罩及配管,使用由哈氏合金(注册商标)制的耐蚀性优良的部件,使用具有使保温加热用的热介质流通的套管的部件。
接着将温度降到36℃,得到酰化纤维素溶液。
对如此得到的浓缩前胶浆在80℃下在常压的罐内进行闪蒸,用凝缩器回收分离蒸发的溶剂。闪蒸后的胶浆的固体成分浓度为23.5~26.0质量%。另外,将被凝缩的溶剂转回到可作为调制工序的溶剂而再利用的回收工序(回收可通过蒸馏工序和脱水工序等来实施)。在闪蒸罐中,通过使中心轴具有锚翼轴以0.5m/sec的圆周速度旋转,从而搅拌进行脱泡。罐内的胶浆的温度为25℃,罐内的平均滞留时间为50分钟。
〔5〕过滤
接着,通过对胶浆照射弱的超声波进行除泡。然后,在加压至1.3MPa的状态下,最初使其通过标称孔径为10μm的烧结纤维金属过滤器,接着通过同样为10μm的烧结纤维过滤器。各自的入口压为1.4、1.1MPa,各自的出口压力为1.0、0.7MPa。将过滤后的胶浆温度调整至36℃,贮藏在2000L的不锈钢制的储罐内。在储罐中,通过一直使中心轴具有锚翼的轴以0.3m/sec的圆周速度旋转而进行搅拌。另外,在由浓缩前胶浆调制胶浆时,在胶浆接液部完全没有产生腐蚀等问题。
(薄膜的制作)
〔1〕流延工序
接着,对于储罐内的胶浆1,利用入口增压用的齿轮泵输送液体,通过逆转电机进行反馈控制,使高精度齿轮泵的入口侧压力达到0.8MPa。高精度齿轮泵具有容积效率为99.3%、喷出量的变动率为0.4%以下的性能。此外,喷出压力为1.4MPa。作为流延模,使用宽度为2.1m、具备调整到共流延用的进料挡板、能够成形为除主流以外在两面分别层叠而成为3层结构的薄膜的装置。
另外,作为胶浆的送液流路,使用了中间层用、支持体面用、空气面用的3个流路,各自的固体成分浓度通过添加溶剂使其下降、或添加固体成分浓度高的溶液使其上升来进行适宜调整。
而且,将流延宽度规定为2000mm,调整模突出口的胶浆流量,进行流延。为了将胶浆的温度调整至36℃,通过在流延模上设置套管,将供给套管内的传热介质的入口温度规定为36℃。
模具、进料挡板、配管在作业工序中全部保温在29℃。模具为衣架式的模具,使用了按20mm节距设置有厚度调整螺栓、通过加热螺栓(heat bolt)而具备自动调整厚度的机构的模具。该加热螺栓也能够通过预先设定的程序根据高精度齿轮泵的送液量来设定外形轮廓,具有也可以通过设置在制膜工序内的红外线厚度计的基于外形轮廓的调整程序进行反馈控制的性能。在将20mm的流延边缘部除去的薄膜中,以相距50mm的任意2点的厚度差为1μm以内、且在宽度方向厚度的最小值中最大差为2μm/m以下的方式进行调整。此外,在模具的入口侧设置用于减压的室。该减压室的减压度在流延液珠的前后能够外加1~5000Pa的压力差,可根据流延速度进行调整。此时,设定为液珠长度达到2~50mm这样的压力差。
〔2〕流延模
模具的材质为具有奥氏体相和铁素体相的混合组成的双相系不锈钢,使用了热膨胀率为2×10-6(℃-1)以下的原材料、且在电解质水溶液中的强制腐蚀试验中具有与SUS316大致相同的耐腐蚀性的原材料。流延模及进料挡板的接液面的加工精度按表面粗糙度计为1μm以下,正直度在哪个方向都为1μm/m以下,切缝的间隙可通过自动调整而调整到0.5~3.5mm。在本薄膜的制造中,以0.7mm进行实施。关于模唇前端的接液部的角部分,以R遍及切缝总宽度地达到50μm以下的方式进行加工。模内部的剪切速度为1~5000(sec-1)的范围。
此外,使用了在流延模的模唇前端设有固化膜的流延模。有碳化钨(WC)、Al2O3、TiN、Cr2O3等,特别优选为WC,在本发明中,使用了通过热喷涂法形成WC涂层的流延模。此外,向液珠端部和切缝的气液界面以单侧0.5ml/分钟供给可使胶浆溶解的溶剂即混合溶剂(二氯甲烷/甲醇/丁醇(81/18/1质量份))。另外,为了使减压室的温度固定,安装套管,供给调整到35℃的传热介质。作为边缘吸引风量,使用可在1L/分钟~100L/分钟的范围中调整的风量,在本薄膜的制造中,在30L/分钟~40L/分钟的范围进行适宜调整。
〔3〕金属支持体
对于从模具中挤出的胶浆,使用宽度为2.1m、直径为3m的滚筒即镜面不锈钢支持体作为支持体。表面进行了镀镍及镀硬铬。使用了将滚筒的表面粗糙度研磨至0.01μm以下、完全没有50μm以上的气孔、10μm~50μm的气孔为1个/m2以下、10μm以下的气孔为2个/m2以下的支持体。此时,将滚筒的温度设定在-5℃,以滚筒的圆周速度达到80m/分钟的方式设定滚筒的转速,速度变动为2%以下,位置变动为200μm以下。
〔4〕流延干燥
接着,在配置于设在15℃的空间中的滚筒上进行流延,将通过冷却而凝胶化的胶浆在滚筒上旋转320°的时刻作为凝胶化薄膜(料片)剥离。此时的剥离张力为3kgf/m,相对于支持体速度,将剥取速度设定在106%。
〔5〕拉幅传送及干燥工序条件
对于剥取的料片,一边用具有针夹的拉幅机固定两端、一边在干燥区内传送,通过干燥风进行大约180秒钟的干燥。拉幅机的驱动通过链条进行,该链轮的速度变动为0.5%以下。此外,将拉幅机内分为4个区(拉伸区、缩幅区、加热区、冷却区),使得能独立地控制各区的干燥风温度。将干燥风的气体组成规定为-40℃的饱和气体浓度。在拉幅机内一边传送一边向宽度方向进行扩幅或缩幅,进行拉伸。
将底端(base end)中的用拉幅机固定的长度的比率规定为70%。此外,以拉幅机夹子的温度不超过50℃的方式一边冷却一边传送。将在拉幅部分蒸发的溶剂在-10℃的温度下凝缩并液化,然后回收。将溶剂中含有的水分调整到0.5质量%以下,然后再利用。
然后,从拉幅机出口在30秒以内进行两端的切边。通过NT型刀在两侧切割50mm的突缘。将拉幅部的干燥气氛中的氧浓度保持在5vol%。
另外,表9记载的残留溶剂量是将各区入口处的残留溶剂量基于下式算出的值。但是,在难以取样的情况下,采用料片的模拟干燥,估算各区入口处的残留溶剂量(相对于料片的总固体成分的质量%)。
残留溶剂量(质量%)={(M-N)/N}×100
[式中,M表示料片(薄膜)的质量,N表示在110℃下使料片(薄膜)干燥3小时时的质量。]
〔6〕后干燥工序条件
对按上述方法得到的切边后的聚合物薄膜,在辊传送区进一步干燥。将辊传送区分为4个区,使得能够独立地控制各区的干燥风温度。此时,将薄膜的辊传送张力规定为80N/宽,进行大约10分钟干燥。该辊的包角采用90度及180度。该辊的材质为铝制或碳钢制,对表面实施了镀硬铬。作为辊的表面形状,采用平坦的表面形状和通过喷丸被粗糙化加工的表面形状。因辊的旋转而形成的变动全部为50μm以下。此外,张力为80N/宽时的辊挠曲以达到0.5mm以下的方式进行选定。
为了使传送中的薄膜静电压一直处于-3~3kV的范围,在工序中设置了强制除电装置(除电棒)。此外在卷取部,为了使静电达到-1.5~1.5kV,不仅设置除电棒,还设置了离子风除电。
下表9中,“温度”表示干燥风的吹出口处的温度,“膜面温度”表示用设在工序内的红外线式的温度计计测的薄膜的温度。“拉伸倍率”表示在规定各区入口处的拉幅机宽度为(W1)、出口处的拉幅机宽度为(W2)时,作为(W2-W1)/W1×100而算出的值。
在下表9中,将缩幅区及加热区中的拉幅宽度设定成缩小至看薄膜的样子时不松驰的程度。此外,缩幅区的缩幅率(Wt)与料片的自由收缩率(Ww)的比(Wt/Ww)为0.7~1.3的范围。
另外,缩幅率(Wt)为拉伸倍率乘以-1得出的值(正负相反的值)。
〔7〕后处理、卷取条件
将干燥后的聚合物薄膜冷却到30℃以下,进行两端切边。关于切边,将对薄膜端部的进行切缝的装置在薄膜的左右两端部各设置2台(每单侧的切缝装置数为2台),对薄膜端部进行切缝。这里,切缝装置由圆盘状的旋转上刀和辊状的旋转下刀构成,旋转上刀的材质为超硬钢材,旋转上刀的直径为200mm,且切断处的刀厚度为0.5mm。辊状的旋转下刀的材质为超硬钢材,旋转下刀的辊径为100mm。被切缝的薄膜断面比较平滑,无切屑。此外,在上述薄膜的制膜中,完全没有传送中的薄膜断裂。进而,对薄膜的两端进行了滚花。通过从单侧进行压花加工而赋予滚花,滚花的宽度为10mm,以最大高度比平均厚度平均高5μm的方式设定压紧压力。如此,得到最终制品宽度为1500mm的薄膜,用卷取机卷取。
如此,最终得到制品宽度为1500mm的薄膜,用卷取机卷取。将卷取室保持为室内温度25℃、湿度60%。规定卷芯直径为168mm,卷头张力为230N/宽、卷尾为190N/宽这样的张力模式。卷取总长为3900m。将卷取时的摆动周期规定为400m,将摆动幅度规定为±5mm。此外,将相对于卷取辊的压力辊的压紧压力设定在50N/宽。
[表9]
除了采用制作的透明支持体Z4以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
(实施例73)
与实施例67同样地制作透明支持体及取向膜。
(光学各向异性层2的制作)
与实施例67同样地制作光学各向异性层。
(光学各向异性层1的制作)
除了在实施例18的光学各向异性层制作中,使用#1.8的绕线棒,将甲乙酮变更为363质量份以外,同样地制作光学各向异性层。
除了采用上述光学各向异性层以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
(实施例74)
与实施例67同样地制作透明支持体及取向膜。
(光学各向异性层1的制作)
与实施例67同样地制作光学各向异性层1。
(光学各向异性层2的制作)
除了在实施例18的光学各向异性层制作中,使用#1.8的绕线棒,将甲乙酮变更为363质量份以外,同样地制作光学各向异性层2。
除了采用上述光学各向异性层以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
(实施例75)
除了将透明支持体2变更为实施例71所述的透明支持体2以外,与实施例73同样制作液晶显示装置。
(实施例76)
除了将透明支持体1变更为实施例71所述的透明支持体1以外,与实施例73同样地制作液晶显示装置。
(实施例77)
对市场上出售的降冰片烯系聚合物薄膜“ZEONOR ZF14-060”(株式会社Optes制)的表面,通过固态电晕放电处理机6KVA(PILLAR株式会社制)进行电晕放电处理。除了使用该薄膜作为透明支持体以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
(实施例78)
对市场上出售的环烯烃系聚合物薄膜「ARTON FLZR50」(JSR株式会社制)的表面,用与薄膜14同样的方法进行电晕放电处理。除使用该薄膜作为透明支持体以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
(实施例79)
按照日本特开2007-127893号公报的[0223]~[0226]的记载,制作了拉伸薄膜(保护薄膜A)。对保护薄膜A的表面,按照该公报的[0232]的记载,调制易粘接层涂布组合物P-2,将该组合物按照该公报的[0246]中记载的方法涂布在所述拉伸薄膜的表面上,形成易粘接层。除了使用该薄膜作为透明支持体以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
(实施例80)
对含有大约5质量%的乙烯单元的丙烯/乙烯无规共聚物(住友NOBLEN W151,住友化学株式会社制),用在单轴熔融挤出机中配置了T模而成的熔融挤出成形机,在260℃的熔化温度下进行挤出成形,得到未加工薄膜。然后,对该未加工薄膜的表背面双方实施电晕放电处理。除了使用该薄膜作为透明支持体以外,与实施例67同样地制作液晶显示装置。
产业上的利用可能性
根据本发明,能够提供具有非对称性小的视角特性、且灰阶反转少的液晶显示装置,特别是TN型液晶显示装置。
通过参照特定的实施方式详细地对本发明进行了说明,但对于本领域技术人员来说,显而易见能在不脱离本发明的精神和范围的情况下增加各式各样的改变及改进。
本申请基于2012年1月30日提出的日本专利申请(特愿2012-17348)、2012年7月24日提出的日本专利申请(特愿2012-164233)、2012年11月6日提出的日本专利申请(特愿2012-244779)及2012年11月20日提出的日本专利申请(特愿2012-254521),这里作为参照引用其内容。

Claims (15)

1.一种液晶显示装置,其特征在于,该液晶显示装置至少具有:
吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、
在第1及第2偏振层之间彼此对置地配置的、且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、
配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、
配置在第1偏振层与液晶单元之间的、包含第1透明支持体和使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的第1光学补偿薄膜、
配置在第2偏振层与该液晶单元之间的、包含第2透明支持体和使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的第2光学补偿薄膜,
第1偏振片的吸收轴相对于与第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在45°的角度;
第1透明支持体具有相位差,其面内慢轴与第1偏振片的吸收轴平行地或正交地配置;
含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置;
第2透明支持体具有相位差,其面内慢轴与第2偏振片的吸收轴平行地或正交地配置;
含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置;
第1和第2透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为0~200nm,厚度方向的延迟Rth(550)分别为-100~200nm;
含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]与由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II),
在R[+40°]>R[-40°]时,
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I),
在R[+40°]<R[-40°]时,
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)。
2.一种液晶显示装置,其特征在于,该液晶显示装置至少具有:
吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、
在第1及第2偏振层之间彼此对置地配置的、且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、
配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、
配置在第1偏振层与液晶单元之间的、包含第1透明支持体和使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的第1光学补偿薄膜、
配置在第2偏振层与该液晶单元之间的、包含第2透明支持体和使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的第2光学补偿薄膜,
第1偏振片的吸收轴相对于与第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在45°的角度;
含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置;
含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向正交地配置;
第1和第2透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为0~200nm,厚度方向的延迟Rth(550)分别为-100~200nm;
含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴正交的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]与由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II),
在R[+40°]>R[-40°]时,
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I),
在R[+40°]<R[-40°]时,
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于:液晶化合物为聚合性液晶化合物。
4.根据权利要求1~3中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:液晶化合物为盘状化合物。
5.一种液晶显示装置,其特征在于,该液晶显示装置至少具有:
吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、
在第1及第2偏振层之间彼此对置地配置的、且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、
配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、
配置在第1偏振层与液晶单元之间的、包含第1透明支持体和使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的第1光学补偿薄膜、
配置在第2偏振层与该液晶单元之间的、包含第2透明支持体和使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的第2光学补偿薄膜,
第1偏振片的吸收轴相对于与第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在45°的角度;
第1透明支持体具有相位差,其面内慢轴与第1偏振片的吸收轴平行地或正交地配置;
含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置;
第2透明支持体具有相位差,其面内慢轴与第2偏振片的吸收轴平行地或正交地配置;
含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置;
第1和第2透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为0~200nm,厚度方向的延迟Rth(550)分别为-100~200nm;
含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴平行的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]与由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II),
在R[+40°]>R[-40°]时,
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I),
在R[+40°]<R[-40°]时,
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)。
6.一种液晶显示装置,其特征在于,该液晶显示装置至少具有:
吸收轴彼此正交地配置的第1及第2偏振层、
在第1及第2偏振层之间彼此对置地配置的、且至少一方具有透明电极的第1及第2基板、
配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、
配置在第1偏振层与液晶单元之间的、包含第1透明支持体和使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的第1光学补偿薄膜、
配置在第2偏振层与该液晶单元之间的、包含第2透明支持体和使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的第2光学补偿薄膜,
第1偏振片的吸收轴相对于与第1偏振片邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向被配置在45°的角度;
含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置;
含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层的面内慢轴相对于邻接的液晶单元内的基板表面上的液晶的指向矢方向平行地配置;
第1和第2透明支持体在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为0~200nm,厚度方向的延迟Rth(550)分别为-100~200nm;
含有第1和第2液晶化合物的组合物固化而成的层在波长550nm处的面内延迟Re(550)分别为5~65nm,以及在与面内慢轴平行的面内,由从法线方向倾斜40度的方向测定的延迟R[+40°]与由相对于该法线相反地倾斜40度的方向测定的延迟R[-40°]的比满足下式(I)或(II),
在R[+40°]>R[-40°]时,
1.1≤R[+40°]/R[-40°]≤40  (I),
在R[+40°]<R[-40°]时,
1.1≤R[-40°]/R[+40°]≤40  (II)。
7.根据权利要求1、5、6中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:液晶化合物为棒状液晶化合物。
8.根据权利要求1~7中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:第1透明支持体与第2透明支持体在波长550nm处的面内方向的延迟Re(550)的差及在波长550nm处的厚度方向的延迟Rth(550)的差分别低于10nm。
9.根据权利要求1~8中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:第1透明支持体与第2透明支持体在波长550nm处的面内方向的延迟Re(550)的差或在波长550nm处的厚度方向的延迟Rth(550)的差中的至少一方为10nm以上。
10.根据权利要求1~9中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:按第1偏振层、第1透明支持体、使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层、配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层、第2透明支持体、第2偏振层的顺序层叠而成。
11.根据权利要求1~10中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:按第1偏振层、使含有第1液晶化合物的组合物固化而成的层、第1透明支持体、配置在第1及第2基板之间的扭转取向型液晶单元、第2透明支持体、使含有第2液晶化合物的组合物固化而成的层、第2偏振层的顺序层叠而成。
12.根据权利要求1~11中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:配置有在液晶显示装置的目视侧配置的光扩散层。
13.根据权利要求1~12中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:光扩散层是含有透光性树脂和具有与透光性树脂的折射率不同的折射率的透光性微粒的层,且该光扩散层的雾度为10%以上。
14.根据权利要求1~13中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:光扩散层具有光透射状态因入射光的入射角度不同而不同的各向异性散射层。
15.根据权利要求1~14中任1项所述的液晶显示装置,其特征在于:具备配置在液晶显示装置的目视侧的光扩散层和配置在所述液晶面板的目视侧的相反侧的背光灯单元,从背光灯单元射出的光的亮度半值角为80°以下。
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