CN1969225A

CN1969225A - 液晶显示装置

Info

Publication number: CN1969225A
Application number: CN 200580020116
Authority: CN
Inventors: 市桥光芳; 西浦阳介; 佐佐田泰行
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: CN100478763C

Abstract

公开了一种新颖的液晶显示装置。该液晶显示装置包括按下列顺序设置的：第一偏振膜，具有70到330nm的Re和不小于0且小于0.5的Nz值且慢轴垂直于第一偏振膜透射轴的第一延迟区域；具有不超过50nm的Re和10到140nm的Rth的第二延迟区域；包括液晶层的液晶单元，该液晶层具有在黑状态时平行于第一偏振膜的透射轴的慢轴；和第二偏振膜。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置和一种铁电液晶显示装置、反铁电液晶显示装置和使用面内开关模式的液晶显示装置，其通过给在水平方向上配向的向列液晶施加横向电场来显示图像。

背景技术

已经广泛使用TN模式液晶显示器。TN模式DLC通常包括两个偏振板和夹在偏振板之间的由扭曲取向的向列液晶形成的液晶层，在垂直于液晶层基板的方向上施加电场。在TN模式中，在黑状态时液晶分子相对于基板倾斜，因而当在倾斜方向上观看时，由于液晶分子的这种取向而产生双折射，发生了光泄漏。为了解决该问题，通过混合配向的液晶分子形成的膜来光学补偿液晶单元，这种液晶显示器已经投入了实际应用。然而，即使使用由混合配向的液晶分子形成的膜，也极难很好地光学补偿液晶单元，并且不可能避免在图像下方区域产生的灰度反转。

为了解决这个问题，已经提出并在实际中使用了如下液晶显示装置：采用其中给液晶分子施加横向电场的所谓面内切换(IPS)模式；采用所谓边缘场切换(FFS)模式；或采用垂直配向(VA)模式，该垂直配向模式具有由形成在面板中的突出部或狭缝电极分割的多畴。近年来，这种液晶显示器已经发展成不仅在监视器中使用而且还在TV中使用的面板，其亮度已经显著提高。因而，当在倾斜方向上观看时，在黑状态中产生于相对角部的较小光泄漏已经成为降低显示质量的一方面。

为了改善黑状态中的色调或视角，还尝试了在IPS模式或FFS模式显示器中的液晶层与偏振板之间设置具有双折射特性的光学补偿材料。JPA No.hei-9-80424(这里使用的术语“JPA”是指“未审公开的日本专利申请(Kohkai Tokkyo Kohou)”)，JPA hei 10-54982，JPA No.hei 11-202323，JPA No.hei 9-292522，JPA No.hei 11-133408，JPA No.hei 11-305217和JPA No.hei 10-307291中公开了改善的液晶显示器。

一些提出的方法是通过抵消单元中液晶的双折射来提高视角的方法，不能充分阻止当在倾斜方向上观看液晶显示器时产生的光泄漏，或者换句话说，偏振轴不是正交配向。一些提出的方法用于降低这种光泄漏，然而，即使使用这些方法，也极难很好地光学补偿液晶单元。用于IPS模式或FFS模式液晶单元的公知的光学补偿片较厚，因为它们由多个膜组成，这对于液晶显示器的薄化是不利的。通过使用粘结层层叠拉伸的膜来制备一些光学补偿片。粘结层根据温度或湿度变化而收缩，因而一些拉伸的膜剥落或者有时发生膜翘曲。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种采用IPS模式、FFS模式等的液晶显示器，其具有简单的结构，不仅改善了显示质量还改善了视角。

一方面，本发明提供了一种液晶显示装置，其至少包括按下列顺序设置的第一偏振膜、第一延迟区域、第二延迟区域、包含液晶层和夹持液晶层的一对基板的液晶单元、和第二偏振膜，所述液晶层的液晶分子在黑状态时平行于所述一对基板的表面配向，其中

第一延迟区域的面内延迟(Re)为从70nm到330nm；

由[Nz＝Rth/Re+0.5]定义的第一延迟区域的Nz的值大于0且小于0.5，其中“Rth”是第一延迟区域厚度方向上的延迟，“Re”是第一延迟区域的面内延迟；

第二延迟区域的面内延迟(Re)不超过50nm，在第二延迟区域的平面内不包含任何光轴，第二延迟区域厚度方向上的延迟(Rth)为从10nm到140nm；

第一延迟区域的慢轴垂直于第一偏振膜的透射轴；且

第一偏振膜的透射轴平行于在黑状态的液晶层的液晶分子的慢轴方向。

作为本发明的实施方案，液晶显示装置包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个具有从40nm到-100nm的厚度方向上的延迟Rth。

在另一个方面中，本发明提供了一种液晶显示装置，其至少包括按下列顺序设置的第一偏振膜、第二延迟区域、第一延迟区域、包含液晶层和夹持液晶层的一对基板的液晶单元、和第二延迟膜，所述液晶层的液晶分子在黑状态时平行于所述一对基板的表面配向，其中

第一延迟区域的面内延迟(Re)为从80nm到230nm；

由[Nz＝Rth/Re+0.5]定义的第一延迟区域的Nz的值大于0且小于0.4；

第二延迟区域的面内延迟不超过50nm，在第二延迟区域的平面内不包含任何光轴，第二延迟区域厚度方向上的延迟(Rth)为从20nm到120nm；

第一延迟区域的慢轴平行于第一偏振膜的透射轴；且

作为本发明的实施方案，液晶显示装置包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个具有从40nm到-50nm的厚度方向上的延迟Rth。

作为其他实施方案，本发明提供了一种液晶显示装置，其包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个具有从20nm到-20nm的厚度方向上的延迟Rth；液晶显示装置包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个具有不超过60μm的厚度；液晶显示装置包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个包括酰化纤维素膜或降冰片烯类膜；液晶显示装置包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个包括具有不小于2.87的酰基基团取代度的酰化纤维素；且提供了一种液晶显示装置，其中第一延迟区域和第二延迟区域设置在更靠近液晶单元的一对基板中与观察侧相反侧的基板的位置中。

依照本发明，当在倾斜方向上，尤其是在45°倾斜方向上观看LCD时可提高对比度，且两个偏振板的两个透射轴之间的角度超过90°，并减小了在黑状态时根据视角而产生的色变，而没有降低正前方向上的显示质量。

附图说明

图1是显示本发明液晶显示装置的像素区域的实施例的示意图。

图2是显示本发明液晶显示装置的一个实施例的示意图。

图3是显示本发明液晶显示装置的另一个实施例的示意图。

附图中的标记具有下面的含义

1：液晶元件像素区域

2：像素电极

3：显示电极

4：摩擦方向

5a，5b：黑状态时液晶化合物的指向矢

6a，6b：白状态中液晶化合物的指向矢

7a，7b，19a，19b：偏振膜的保护膜

8，20：偏振膜

9，21：偏振膜的偏振透射轴

10：第一延迟区域

11：第一延迟区域的慢轴

12：第二延迟区域

13，17：单元基板

14，18：单元基板的摩擦方向

15：液晶层

16：液晶层的慢轴方向

具体实施方式

之后，将详细解释本发明。在该说明书中，用“到”表示的范围是指包含在“到”之前和之后的数值作为最小和最大值的范围。

在该说明书中，Re和Rth分别表示波长550nm时的面内延迟和厚度方向上的延迟。通过使用KOBRA-21ADH(由Oji ScientificInstruments制造)在膜表面法线方向上对波长550nm的入射光测量Re。基于三个延迟值、一假设的平均折射率和一输入的膜的厚度值，通过使用KOBRA-21ADH来计算Rth，其中第一个延迟值是上面获得的Re，第二个延迟值是围绕作为倾斜轴(旋转轴)的面内慢轴在相对于膜法线方向旋转+40°的方向上对波长550nm的入射光测量的延迟，该慢轴由KOBRA 21ADH决定，第三个延迟值是围绕作为倾斜轴(旋转轴)的面内慢轴在相对于膜法线方向旋转-40°的方向上对波长550nm的入射光测量的延迟。在公开文献，如“聚合物手册”(JOHNWILEY&SONS，INC)和目录中描述了各种材料的平均折射率。如果这些值不是已知的，就使用Abbe折射计等测量这些值。主要光学膜的平均折射率举例如下：

酰化纤维素(1.48)，环烯烃聚合物(1.52)，聚碳酸酯(1.59)，聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)，聚苯乙烯(1.59)。

当假定的平均折射率和厚度值输入KOBRA 21ADH时，计算n_x，n_y和n_z。

在围绕面内慢轴(作为旋转轴)相对于膜法线方向旋转+20°的方向上对波长550nm的入射光进行测量，当获得的值大于Re值时，就判定Rth为正，另一方面，当获得的值低于Re值时，就判定Rth为负。对于具有不小于9的|Rth/Re|值的样品膜，使用装备有可旋转基底的偏振显微镜，在围绕面内慢轴(作为旋转轴)相对于膜的法线方向旋转+40°的方向上观察波长550nm的入射光，当通过检查偏振板判定的慢轴平行于样品膜的表面时，就判定Rth为正；另一方面，当慢轴在厚度方向上时，就判定Rth为负。

在该说明书中，术语“A平行于B”，术语“A与B正交”或者术语“A垂直于B”是指A和B之间的角度落在精确角度±10°的范围内。该角度理想地落在精确角度±5°的范围内，更理想地落在精确角度±2°的范围内。术语“慢轴”是指给出最大折射率的方向。除非特别写明，折射率都是在550nm时测得的。

在该说明书中，术语“偏振板”不仅指具有在液晶中使用的适当尺寸的偏振板，而且还指在切割之前的长偏振板。在该说明书中，术语“偏振膜”与术语“偏振板”是有区别的，术语“偏振板”用于包含“偏振膜”和其上至少一个保护膜的任何叠层体。

之后将参照附图描述本发明的实施方案。图1是显示本发明液晶显示装置的像素区域的一个实施例的示意图。图2和图3是分别显示本发明液晶显示装置的一个实施方案的视图。

[液晶显示装置]

图2中所示的液晶显示装置包括偏振膜8和20、第一延迟区域10、第二延迟区域12、和包含一对基板13和17以及夹在其间的液晶层15的液晶单元。偏振膜8和20分别由保护膜7a和7b以及19a和19b夹持。

在图2中所示的液晶显示器中，液晶单元包括基板13和17以及夹在它们之间的液晶层15。对于在透射模式中不具有扭曲结构的IPS模式液晶单元来说，液晶层厚度d(μm)和折射率各向异性Δn乘积的最佳值(Δn·d)为0.2到0.4μm。当将乘积设定在该范围中时，可获得在白状态中给出较高亮度在黑状态中给出较低亮度，或者换句话说给出较高对比度和较高亮度的液晶显示器。在基板13和17与液晶层15接触的表面上形成有配向层(没有示出)，因而，在无电场状态或施加低电场的状态中，液晶分子平行于基板表面配向，并且沿着配向层的摩擦方向14和18控制它们的取向，由此确定了其慢轴16的方向。在基板13或17的内表面上形成有给液晶分子施加电场的电极(图2中没有示出)。

图1中显示了液晶层15像素区域中液晶分子的取向。图1是显示在与像素区域对应的极小区域中液晶分子取向的视图，像素区域具有施加给基板13和17表面的摩擦方向4以及形成在基板13和17内表面上给液晶分子施加电场的电极2和3。当使用具有正介电常数各向异性的向列液晶作为场效应型液晶并进行有源驱动时，在无电场状态或施加低电场的状态中，液晶分子的取向为5a和5b，然后，该状态显示黑色。当在电极2和3之间施加电场时，液晶分子将取向从方向5a和5b变为方向6a和6b。通常该状态显示白色。

此外，在本发明中使用的液晶单元不限于IPS模式或FFS模式，而是适用于所有的液晶显示装置，只要在黑色显示时液晶分子大致平行于前述一对基板的表面配向就行。它们的例子包括铁电液晶显示装置、反铁电液晶显示装置和ECB模式液晶显示装置。

返回图2，偏振膜8的透射轴9与偏振膜20的透射轴21正交。此外，第一延迟区域10的慢轴11与偏振膜8的透射轴9正交。此外，在黑色状态时偏振膜8的透射轴9和液晶层15中液晶分子的慢轴16彼此平行，就是说，在黑色状态时第一延迟区域10的慢轴11和液晶层15的慢轴16彼此正交。在该实施方案中，不仅这样设置表现出随后所述特定光学特性的第一延迟区域10，而且在第一延迟区域10和液晶单元之间还设置具有随后所述特定光学特性的第二延迟区域，由此改善了液晶单元的视角特性。

在图2中所示的液晶显示装置中，尽管显示了其中由两片保护膜7a和7b夹持偏振膜8的结构，但可以省略保护膜7b。然而，在不设置保护膜7b的情形中，第一延迟区域10必须不仅具有随后所述的特定光学特性，而且还具有保护偏振膜8的功能。在设置保护膜7b的情形中，优选该保护膜厚度方向上的延迟Rth不超过40nm。此外，当偏振膜20也由两片保护膜19a和19b夹持时，可以省略掉靠近液晶层15一侧的保护膜19a。在设置保护膜19a的情形中，该保护膜厚度方向上的延迟Rth的优选范围与保护膜7b的相同。此外，优选保护膜7b和保护膜19a具有较薄的厚度，具体地说，厚度优选不超过60μm。

在图2的实施方案中，根据液晶单元的位置，第一延迟区域10和第二延迟区域12可设置在液晶单元和观察者一侧的偏振膜8之间，或者可设置在液晶单元和后面一侧的偏振膜20之间。在这些实施方案的任意一个中，第二延迟区域12靠近液晶单元设置。

图3中图解了本发明的另一个实施方案。在图3中，与图2中相同的元件给出了相同的标记，省略它们的详细描述。在图3中所示的液晶显示装置中，交换了第一延迟区域10和第二延迟区域12的位置，与第二延迟区域12相比，第一延迟区域10设置在远离偏振膜8的位置，就是说，第一延迟区域10设置在靠近液晶单元的位置。此外，在图3中所示的实施方案中，在第一延迟区域10中，其慢轴11平行于偏振膜8的透射轴9设置。此外，在黑状态时偏振膜8的透射轴9平行于液晶层15中液晶分子的慢轴16，就是说，在黑状态时第一延迟区域10的慢轴11和液晶层15的慢轴16彼此平行。在该实施方案中，不仅这样设置表现出随后所述特定光学特性的第一延迟区域10，而且在第一延迟区域10和偏振膜8之间还设置具有随后所述特定光学特性的第二延迟区域12，由此改善了液晶单元的视角特性。

在图3的液晶显示装置中，与前面情形一样可省略保护膜7b或保护膜19a。然而，在省略保护膜7b的情形中，第二延迟区域12必须不仅具有随后所述的特定光学特性，而且还具有保护偏振膜8的功能。在设置保护膜7b的情形中，优选该保护膜厚度方向上的延迟Rth不超过40nm。此外，当偏振膜20也由两片保护膜19a和19b夹持时，可以省略掉靠近液晶层15一侧的保护膜19a。在设置保护膜19a的情形中，该保护膜厚度方向上的延迟Rth的优选范围与保护膜7b的相同。此外，优选保护膜7b和保护膜19a具有较薄的厚度，具体地说，厚度优选不超过60μm。

在图3的实施方案中，根据液晶单元的位置，第一延迟区域10和第二延迟区域12可设置在液晶单元和观察者一侧的偏振膜8之间，或者可设置在液晶单元和后面一侧的偏振膜20之间。在这些实施方案的任意一个中，第一延迟区域10如此设置，即靠近液晶单元。

本发明的液晶显示装置不限于图1到图3中所示的结构，而是可包含其他元件。例如，可在液晶层和偏振膜之间设置彩色滤色器。此外，可在偏振膜的保护膜表面施加抗反射处理或硬涂层。此外，可使用被赋予传导率的组成元件。此外，在液晶显示装置为透射模式的情形中，可在后表面设置作为光源的冷阴极或热阴极荧光管，或使用发光二极管、场致发射元件或电致发光元件的背光。在该情形中，背光可设置在图2和图3每一个的上侧或下侧。然而，因为不需要结合具有较高废品率的抗反射或抗静电处理的偏振板，所以更加优选背光设置在附图中的下侧。此外，可在液晶层和背光之间设置反射型偏振板或扩散板、或棱镜片或光导板。此外，如前面所述，本发明的液晶显示装置可以是反射型的。在该情形中，仅在观察侧设置一片偏振板，在液晶单元后面或在液晶单元下侧中的基板内表面上设置反射膜。不用说，可在液晶单元的观察一侧中设置使用前述光源的前光。

本发明的实施方案包括直下式投影型和光调制型。包括3个或2个端子的半导体器件，如TFT或MIM的有源矩阵液晶显示器的实施方案尤其有效。无源矩阵，或换句话说，时分驱动液晶显示器的实施方案与上面的实施方案一样也是有效的。

之后将详细描述在本发明液晶显示装置中使用的各个元件的光学特性、元件中使用的材料、及其制造方法。

[第一延迟区域]

在本发明的液晶显示装置的一个实施方案中，如图2中所示，与第二延迟区域相比，第一延迟区域远离液晶单元设置。在该实施方案中，第一延迟区域具有从70nm到330nm的面内延迟Re。为了便于有效减小倾斜方向上的光泄漏，第一延迟区域的Re更优选从90nm到250nm，进一步优选从110nm到190nm。此外，由[Nz＝Rth/Re+0.5]确定的Nz大于0小于0.5，其中“Rth”是第一延迟区域厚度方向上的延迟；为了便于有效减小倾斜方向上的光泄漏，第一延迟区域的Nz更优选为0.1或更大且小于0.4。不优选Nz为0.5或更大的原因是因为提高对比度所必需的Re变大，所以必须极高精确地粘附偏振板，且第二延迟区域中所需的Rth变大。

在该实施方案中，如此设置第一延迟区域，即在黑状态时其慢轴与设置在靠近第一延迟区域位置中的偏振膜透射轴和液晶层的慢轴正交。

此外，在本发明的液晶显示装置的另一个实施方案中，如图3中所示，与第二延迟区域相比，第一延迟区域靠近液晶单元设置。在该实施方案中，第一延迟区域具有从80nm到230nm的面内延迟Re。为了便于有效减小倾斜方向上的光泄漏，第一延迟区域的Re更优选从100nm到210nm，进一步优选从110nm到190nm。此外，由[Nz＝Rth/Re+0.5]确定的Nz大于0小于0.4，其中“Rth”是第一延迟区域厚度方向上的延迟；为了便于有效减小倾斜方向上的光泄漏，第一延迟区域的Nz更优选为0.1或更大且小于0.35。不优选Nz为0.4或更大的原因是因为提高对比度所必需的Re变大，所以必须极高精确地粘附偏振板，且第二延迟区域中所需的Rth变大。

在该实施方案中，如此设置第一延迟区域，即在黑状态时其慢轴与设置在靠近第一延迟区域位置中的偏振膜透射轴和液晶层的慢轴平行。

依照本发明，第一延迟区域并不特别限制其材料和形状，只要其表现出前面的光学特性就行。例如，可使用由双折射聚合物膜形成的任何延迟膜、通过在透明支撑体上涂覆包含高分子量化合物的组合物并将其加热而生产的任何膜、以及包含延迟层的任何延迟膜，通过在透明支撑体上涂覆或转印包含低分子量或高分子量液晶化合物的组合物来生产所述延迟层。第一延迟区域可包括多层，在这样的实施方案中，可层叠两个或多个双折射膜、两个或多个延迟层或至少一个双折射层和至少一个延迟层。

作为能够在本发明中使用作为第一延迟区域的双折射聚合物膜，优选具有优秀可控能力的双折射特性、透明度或热阻抗，并具有较小的光弹性的聚合物膜。在该情形中，尽管使用的高分子量材料没有特别限制，只要其能获得均匀的双轴配向就行，但优选能通过溶剂浇铸方法或挤压成形系统将其形成膜的高分子量材料。其例子包括降冰片烯类聚合物、聚碳酸酯类聚合物、聚芳酯类聚合物、聚酯类聚合物、像聚砜这样的芳族聚合物、像聚丙烯这样的聚烯烃、酰化纤维素、和由这些聚合物的两种或三种或多种的混合物形成的聚合物。

使用适当的系统，如利用辊的纵向拉伸系统或利用扩布机的横向拉伸系统或双轴拉伸系统，通过拉伸所述膜可获得膜的双轴配向，该膜通过适当的系统，如挤压成形系统或膜浇铸系统制备。此外，该膜可通过在面方向上单轴或双轴拉伸所述膜且还在厚度方向上拉伸的方法等控制厚度方向上的折射率来制备。此外，可通过将热收缩膜粘结到聚合物膜、通过加热在热收缩膜的收缩力下利用热收缩膜来拉伸和/或收缩聚合物膜以获得配向来获得所述膜(JP-A-5-157911，JP-A-11-125716，JP-A-2001-13324等中描述了该方法)。利用适当的加热方法，如利用热辊加热、加热空气和组合使用这些方法的方法在加热情况下利用辊来执行前面的纵向拉伸。此外，对于利用扩布机的双轴拉伸系统，可使用适当的方法，如完全利用扩布机系统的同时双轴拉伸方法和利用辊/扩布机方法的连续双轴拉伸方法。

此外，优选不均匀配向和不均匀延迟较小的膜。尽管膜厚度能够根据延迟等适当确定，但一般地，从薄化的观点考虑，优选1到300μm，更优选10到200μm，进一步优选20到150μm。

[第二延迟区域]

在本发明液晶显示装置的一个实施方案中，如图2中所示，与第一延迟区域相比，第二延迟区域设置在靠近液晶单元的位置中。在该实施方案中，优选第二延迟区域平面内的折射率n_x和n_y大致彼此相等，其间的差优选不超过0.05，更优选不超过0.02，进一步优选不超过0.01。在第二延迟区域的平面内不包括任何光轴。此外，第二延迟区域优选具有不超过100nm的面内延迟Re。Re更优选不超过50nm，进一步优选不超过20nm。此外，厚度方向上的延迟Rth优选从10nm到140nm，更优选从30nm到130nm，进一步优选从60nm到110nm。

在该实施方案中，当第二延迟区域慢轴的位置没有特别限定时，在第二延迟区域的Re超过20nm的情形中，在第二延迟区域中，优选所述慢轴平行于设置在所述靠近位置的偏振膜的透射轴设置。依照该设置，例如，第一延迟区域的厚度可做得较薄。

更详细地说，在其中第一延迟区域的Nz值取较大值为大约0.4的实施方案中，第二延迟区域的Rth优选从30nm到100nm，而在其中第一延迟区域的Nz值取较小值为大约0.1的实施方案中，第二延迟区域的Rth优选从80到120nm。在其中第一延迟区域的Nz取中间值为大约0.25的实施方案中，第二延迟区域的Rth优选从60到100nm。然而，前面优选的范围是对于包括至少一个保护膜的实施方案的优选范围，保护膜在厚度方向上具有从40nm到-100nm的延迟Rth，且其用于保护液晶单元与偏振膜之间的偏振膜。

在本发明液晶显示装置的另一个实施方案中，如图3中所示，与第一延迟区域相比，第二延迟区域远离液晶单元设置。在该实施方案中，优选第二延迟区域平面内的折射率n_x和n_y大致彼此相等，其间的差优选不超过0.05，更优选不超过0.02，进一步优选不超过0.01。在第二延迟区域的平面内不包括任何光轴。此外，第二延迟区域优选具有不超过100nm的面内延迟Re。Re更优选不超过50nm，进一步优选不超过20nm。此外，厚度方向上的延迟Rth优选从20nm到120nm，更优选从25nm到100nm，进一步优选从30nm到80nm。

在该实施方案中，当第二延迟区域慢轴的位置没有特别限定时，在第二延迟区域的Re超过20nm的情形中，在第二延迟区域中，优选所述慢轴垂直于设置在所述靠近位置的偏振膜的透射轴设置。依照该设置，例如，第一延迟区域的厚度可做得较薄。

更详细地说，在其中第一延迟区域的Nz值取较大值为大约0.4的实施方案中，第二延迟区域的Rth优选从30nm到40nm，而在其中第一延迟区域的Nz值取较小值为大约0.1的实施方案中，第二延迟区域的Rth优选从70到80nm。在其中第一延迟区域的Nz取中间值为大约0.25的实施方案中，第二延迟区域的Rth优选从50到70nm。然而，前面优选的范围是对于包括至少一个保护膜的实施方案的优选范围，保护膜在厚度方向上具有从40nm到-50nm的延迟Rth，且其用于保护液晶单元与偏振膜之间的偏振膜。

前述第二延迟区域对于其材料并没有特别限定，只要其具有前述的光学特性就行。例如，可使用由双折射聚合物膜形成的任何延迟膜和包含延迟层的任何膜，通过在透明支撑体上涂覆或转印包含低分子量或高分子量液晶化合物的组合物来生产所述延迟层。第二延迟区域可包括多层，在这样的实施方案中，可层叠两个或多个双折射膜、两个或多个延迟层或至少一个双折射层和至少一个延迟层。

通过单轴或双轴拉伸聚合物膜可很容易地制造由具有前述光学特性的双折射聚合物膜形成的延迟膜(例如，JPA No.2002-139621和JPANo.2002-146045)。在不使用任何拉伸步骤的情况下通过溶剂浇铸方法，一些酰化纤维素可产生这种光学特性。由这种酰化纤维素形成的膜优选用在第二延迟区域中。在JPA No.2000-275434，JPA No.2001-166144，JPA No.2002-161144和JPA No.2002-90541中描述了这种酰化纤维素的例子。作为聚合物膜的材料，一般使用合成聚合物(例如，聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚丙烯酸酯，聚丙烯酸甲酯，降冰片烯聚合物和酰化纤维素)。

通过在基板或临时基板上涂覆包含手性(chiral)结构单元的棒状胆甾型液晶组合物、将其螺旋轴大致垂直于基板配向、然后将其固定，可制造由包含具有前述光学特性的液晶化合物的组合物形成的延迟层。在临时基板上形成前述延迟层的情形中，可通过将形成的延迟层转印到基板上来形成所述延迟层。此外，还使用将具有负双折射(指向矢垂直于基板配向)的碟状液晶化合物垂直配向并将其固定而制备的延迟层以及通过在基板上涂覆和固定聚酰亚胺聚合物而制备的延迟层。此外，具有前述光学特性的第二延迟区域包括多个延迟层。此外，第二延迟区域可如此构造，即支撑体和延迟层叠层的整体满足前述光学特性。

通过涂覆包含碟状液晶化合物的涂覆液体，如果需要的话给基板上形成的垂直配向层涂覆聚合引发剂、空气界面垂直配向剂(如日本专利申请第2003-388308号中所述的)以及其他添加剂，来制造含有由包含碟状液晶化合物的组合物形成的延迟层的第二延迟区域。作为用于将碟状液晶分子垂直配向的配向层，可使用由聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯等形成的具有小于0.1％重量含量的固体，如有机酸或盐的配向层。在形成配向层之后，执行摩擦或者不执行摩擦。

此外，对于所使用的碟状液晶化合物的例子、在制备涂覆液体的过程中使用的溶剂的例子、涂覆方法的例子、其他材料，如聚合引发剂和聚合单体、以及在形成延迟膜的过程中使用的基板，类似地参考日本专利申请第2004-37835号的描述。

[偏振膜的保护膜]

本发明的液晶显示装置包括能保护偏振膜的保护膜。保护膜优选为在可见光区域不具有吸收性，具有80％或更大的光透射率，并具有基于双折射的较小延迟。具体地说，面内Re优选从0到30nm，更优选从0到15nm，最优选从0到5nm。此外，在与第二延迟区域相比，第一延迟区域更靠近液晶单元设置的实施方案，例如图2中所示的实施方案中，设置在液晶单元一侧的保护膜(例如图2中的7b和19a)的Rth优选不超过40nm，更优选从40nm到-100nm，进一步优选从40nm到-50nm，最优选从20nm到-20nm。此外，在与第一延迟区域相比，第二延迟区域更靠近液晶单元设置的实施方案，例如图3中所示的实施方案中，设置在液晶单元一侧的保护膜(例如图3中的7b和19a)的Rth优选不超过40nm，更优选从40nm到-50nm，进一步优选从20nm到-20nm。其他保护膜(例如图2和3中的7a和19b)的光学特性没有特别限定。

此外，从使Rth较小的观点看，保护膜的厚度，尤其是设置在液晶单元一侧的保护膜的厚度优选不超过60μm，更优选不超过50μm，进一步优选不超过40μm。然而，为了满足前述光学特性的目的，在保护膜由多层形成的情形中，厚度的优选范围不限于该范围。

作为保护膜，尽管可适宜使用任何膜，只要其满足前面的特性就行，但从偏振膜的耐久性观点看，更优选该膜包括酰化纤维素或降冰片烯类膜。

降冰片烯类聚合物是包含降冰片烯类单体，如降冰片烯及其衍生物、四环碳十二烯及其衍生物、二环戊二烯及其衍生物、甲烷四氢芴(methanotetrahydrofluorene)及其衍生物作为主要成分的单体的聚合物；其例子包括降冰片烯类单体的开环聚合物、降冰片烯类单体和可与其开环共聚的其他单体的开环共聚物、降冰片烯类单体的加聚物、降冰片烯类单体和可与其共聚的其他单体的加成共聚物、以及它们的氢化产物。其中，从抗热和机械强度等的观点看，最优选降冰片烯的单体类开环聚合物的氢化产物。根据使用目的来选择降冰片烯类聚合物、单环烯烃的聚合物、或环共轭二烯烃的聚合物的分子量。然而，就换算为通过环己烷溶液(或者当聚合物不溶于环己烷中时为甲苯溶液)的凝胶渗透色谱法测量的聚异戊二烯或聚苯乙烯的重均分子量来说，当分子量一般在从5,000到500,000，优选从8,000到200,000，更优选从10,000到100,000的范围内时，很好地平衡了机械强度和膜的成形加工性能，因此这是适宜的。

酰化纤维素没有特别限定，无论酰基基团是脂肪族基团还是芳基基团都可以。其例子包括纤维素的烷基羰基酯、烯基羰基酯或芳基羰基酯和芳基烷基羰基酯；这些酯可进一步具有取代基团，优选酯基团总共具有不超过22个碳原子。在酯族中，优选的酰化纤维素的例子包括具有酰基基团、烯丙基羰基基团、芳基羰基基团、或苯乙烯醛基基团的酰化纤维素，所述酰基基团具有总数不超过22个的碳原子，例如乙酰基、丙酰基、丁酰基、戊酰基、庚酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十六烷酰基、和十八烷酰基，所述烯丙基羰基基团例如丙烯酰基和异丁烯酰基，所述芳基羰基基团例如苯甲酰基和萘基。在这些中，优选醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸硬脂酸纤维素和醋酸苯酸纤维素。当使用混合的酯时，尽管其比率没有特别限定，但优选乙酸酯在整个酯中摩尔量占30％或更多。

其中，优选酰化纤维素，尤其优选照相级别的一些酰化纤维素。当满足级别，如粘度平均聚合度和取代度时，可在商业上获得照相级别的酰化纤维素。照相级别的纤维素三乙酸酯的制造商的例子包括Daicel Chemical Industries，Ltd.(例如，LT-20，30，40，50，70，35，55和105)、Eastman Kodak Company(例如，CAB-551-0.01，CAB-551-0.02，CAB-500-5，CAB-381-0.5，CAB-381-02，CAB-381-20，CAB-321-0.2，CAP-504-0.2，CAP-482-20和CA-398-3)、Courtaulds FibersLimited和Hoechst AG，且可以使用所有的照相级别的酰化纤维素。此外，为了控制膜的机械特性和光学特性，可以混合增塑剂(相对于纤维素脂的重量，优选添加量为0.1到20wt％，此后类同)、改性剂(0.1到20wt％)、UV吸收剂(0.01到wt5％)、具有5到3000nm平均粒径的微小颗粒(0.001到5wt％)、氟类表面活性剂(0.001到2wt％)、剥离剂(0.0001到2wt％)、抗降解剂(0.0001到2wt％)、控制光学各向异性的试剂(0.1到15wt％)、IR吸收剂(0.1到5wt％)等(参考文献：JPA No.2002-277632，JPA No.2002-182215，2001年3月15日由Japan Institute of Invention and Innovation公开的Kohkai GihoNo.2001-1745的第16到22页)。

作为将透明聚合物模压为片或膜的方法，例如，可以使用热熔成型方法和溶剂浇铸方法。更具体地说，热熔成型方法可以分为挤出成型方法、按压成型方法、膨胀成型方法、注射成型方法、吹气成型方法和拉伸成型方法。在这些方法中，为了获得机械强度、表面精度等出色的膜，优选挤出成型方法、膨胀成型方法和按压成型方法；最优选挤出成型方法。根据使用目的和成型方法适当选择成型条件。在依照热熔成型方法的情形中，圆柱体温度适当设为优选从100到400℃，更优选从150到350℃。前述片或膜的厚度优选从10到300μm，更优选从30到200μm。

在优选从(Tg-30℃)到(Tg+60℃)，更优选从(Tg-10℃)到(Tg+50℃)范围内的温度时，优选在至少一个方向上以1.01到2倍的拉伸比例进行前述片或膜的拉伸，其中Tg表示上述透明聚合物的玻璃化转变温度。拉伸方向为至少一个方向。在通过挤出成型获得所述片的情形中，其方向优选为聚合物的机械流动方向(挤出方向)。作为拉伸方法，优选自由收缩单轴拉伸方法、宽度固定单轴拉伸方法、和双轴拉伸方法。通过控制拉伸比例和加热温度来控制光学特性。

对于制造酰化纤维素膜的方法和设备，这里使用的是之前一般在现有技术中使用的溶剂浇铸方法和溶剂浇铸设备。将在溶解器(罐)中制备的浓液(聚合物溶液)一次存储在存储罐中，其中使浓液去除泡沫并因而最终制备，浓液的温度保持为特定温度，例如30℃，通过例如能根据旋转数精确供给浓液的测量压力齿轮泵将浓液取出并供给进压模中，然后通过压模的狭缝将浓液均匀地浇铸到不断运转的金属支撑体的铸造元件上，在金属支撑体几乎旋转一周的剥离点处，将还是湿的浓液膜(这称作网膜)从金属支撑体剥离。在该浇铸步骤中，可同时浇铸或共同浇铸两种或多种浓液。

浇铸步骤中的外部温度优选设在-50℃到50℃，更优选从-30℃到40℃、最优选从-20℃到30℃的范围内。如果酰化纤维素溶液以较低的温度流动浇铸到支撑元件上，溶液就会快速冷却在支撑元件上，且提高了凝胶强度。因而，可获得包含大量有机溶剂的膜并可在短时间内从支撑元件剥离，不需要蒸发有机溶剂。可以用空气或氮气、氩或氦气体冷却流延制膜系统周围的环境。流延制膜在0到70％，优选0到50％的相对湿度时进行。其上浇铸有酰化纤维素溶液的支撑元件(流延制膜元件)的温度优选设在-50到130℃，更优选-30到25℃，最优选-20到15℃的范围内。为了冷却流延制膜元件，可在流延制膜元件中引入冷却的空气。可使用设置在流延制膜元件处的冷却装置冷却流延制膜元件。在冷却步骤中避免流延制膜元件上的露珠凝结是很重要的。使用气体，优选使用干燥气体来冷却。

接下来，当夹住如此获得的网膜的两端以确保其宽度时，用扩布机传递网膜并干燥，然后进一步用辊将其传递到将网膜进行彻底干燥的干燥器中，之后将其围绕卷绕机卷起到预定宽度。根据所制造的膜的目的，可以改变具有辊的扩布机和干燥器的组合。

干燥膜的残余溶剂含量优选在0到5wt％、更优选0到2wt％，更加优选0到1wt％的范围内。在干燥后，在裁减掉其边缘的同时卷起所述膜。优选的宽度为从0.5到5m，更优选的宽度为从0.7到3m，最优选的宽度为从1到2m。优选卷起的长度为从300到30000m，更优选的长度为从500到10000m，更加优选的长度为从1000到7000m。

为了将所述膜的Re或Rth设定在优选的范围内，可执行拉伸。在干燥步骤前的任何阶段(例如在完成干燥之前在从支撑元件剥离所述膜之后的阶段)或在干燥之后的任何阶段处都可进行拉伸。在膜形成步骤之后，可以不间断地(在线)执行拉伸，或者在膜形成步骤和卷起步骤之后任何间断地(脱机)进行拉伸。

在优选Tg℃到(Tg+50℃)，更优选(Tg+1℃)到(Tg+30℃)，最优选(Tg+2℃)到(Tg+20℃)的范围内的温度时执行拉伸。拉伸度理想地在1％到500％，更优选3％到400％，更加优选5％到300％的范围内。可以作为一个步骤或多个步骤执行拉伸。

可以使用两对或多对压送辊在长度方向上(纵向拉伸)执行这种拉伸，或者使用夹子夹住膜的两个边缘在与长度方向的正交方向上(横向拉伸)执行拉伸。一般地，依照拉伸方法，当拉伸度较大时，可获得表现出较大Rth的膜。通过在纵向拉伸的拉伸度与横向拉伸的拉伸度之间设定较大的差可获得表现出较大Re的膜。

作为使酰化纤维素膜的Rth变小的方法，将该膜与具有非平面结构的化合物混合是有效的。此外，可列举出在JPA No.hei 11-246704、JPA No.2001-247717和日本专利申请No.2003-379975中所述的方法。此外，通过使酰化纤维素膜的厚度变小可使Rth变小。

通过添加能降低Rth的试剂或通过使用具有不小于2.87取代度的酰化纤维素，可制造具有负Rth的膜。

能降低Rth的试剂选自可打乱酰化纤维素分子的取向且本身不取向和/或具有较低极化各向异性的化合物；优选选自具有用于打乱酰化纤维素分子取向的极性基团和非极性基团的化合物。对于打乱酰化纤维素分子的取向或降低极化各向异性，试剂优选选自柔性化合物，如液晶化合物，如果化合物具有多个芳香环，则优选环不位于同一个平面中。相对于酰化纤维素的重量，能降低Rth的试剂的量优选从0.1到30wt％，更优选从1到25wt％，更加优选从5到20wt％。

依照使用具有不小于2.87取代度的酰化纤维素的方法，优选的膜以与上述相同的方式通过流动浇铸浓液获得，该浓液通过在冷却的条件下将酰化纤维素溶解在卤代烃或卤代烃和醇的混合溶剂中来制备。取代度优选不小于2.87，更优选从2.87到.96，更加优选从2.88到2.95，最优选从2.90到2.95。

用于制备浓液的溶剂的优选例子包括二氯甲、甲酸甲酯、甲酸乙酯、醋酸甲酯、丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、环己醇、乙酰乙酸甲酯、己烷和环己烷。从纤维素脂溶解度的观点来看，相对于溶剂的总重量，溶剂优选包含含量为10到30wt％，更优选11到30wt％，更加优选12到25wt％的醇。

从降低Rth的观点来看，相对于溶剂的总重量，在溶剂中理想地包含含量为1到10wt％，更优选1.5到8wt％，更加优选2到6wt％的对于酰化纤维素较弱、具有不低于95℃沸点的有机溶剂，其在干燥步骤的早期阶段时不会随卤代烃蒸发，且其逐渐浓缩。从降低从带剥离的负载及降低Rth的观点来看，这种具有不低于95℃沸点的弱有机溶剂优选选自醇；从减小干燥和提高生产率的难度的观点来看，优选使用两种或多种醇，其中一个具有不低于95℃的沸点，另一个具有低于95℃的沸点。

酰化纤维素溶液优选根据冷却溶解方法来制备，并可根据冷却溶解方法和高温溶解方法的结合来制备。在JPA No.syo 58-127737，JPANo.syo 61-106628，JPA No.hei 2-276830，JPA No.hei 4-259511，JPA No.hei 5-163301，JPA No.hei 9-95544，JPA No.hei 10-45950，JPA No.hei10-95854，JPA No.hei 11-71463，JPA No.hei 11-302388，JPA No.hei11-322946，JPA No.hei 11-322947，JPA No.hei 11-323017，JPA No.2000-53784，JPA No.2000-273184，JPA No.2000-273239等中详细描述了制备酰化纤维素溶液的方法。

通过在膜的厚度方向上拉伸聚合物膜(例如JPA No.2000-162436)或者涂覆乙烯咔唑类聚合物并干燥(例如JPA No.2001-091746)，很容易制造用于具有Rth为负的这种光学特性的偏振膜的保护膜。此外，保护膜包含液晶材料，例如其是由包含具有Rth为负的这种光学特性的液晶化合物的组合物形成的延迟层。该延迟层的例子包括通过配向包含手性结构单元的胆甾型碟状液晶化合物或其组合物以使其旋转轴大致垂直于基板并将其固定而制造的层、和通过大致垂直于基板配向具有正折射率各向异性的棒状液晶化合物或其组合物并将其固定而制造的层(例如，见JPA No.hei 6-331826和日本专利No.2,853,064)。棒状液晶化合物可以为低分子化合物或高分子化合物。此外，除一片延迟层之外，可通过层叠多个延迟层来构造具有Rth为负的这种光学特性的保护膜。此外，可如此构造保护膜，即支撑体和延迟层的整个叠层满足前面的光学特性。作为所使用的棒状液晶化合物，适宜使用在进行配向和固定的温度范围内呈现向列液晶相、近晶液晶相、或者溶致液晶相的液晶化合物。优选其中可获得均匀垂直配向并没有波动的、表现出近晶A相和B相的液晶。特别是，对于在存在添加剂时在适当配向温度中变为前述液晶状态的棒状液晶化合物，还优选通过使用包含上述添加剂和棒状液晶化合物的组合物来形成所述层。

为了提高保护膜与设置在其上的层(粘结层、钝化层、配向层、延迟层、抗反射层、硬涂层、抗静电层或抗眩层)之间的粘结性，使所述膜经过表面处理，例如辉光放电处理、电晕放电处理、紫外光(UV)处理、火焰处理或皂化处理(酸皂化处理或碱皂化处理)。优选辉光放电处理和碱皂化处理。使用或不使用这种表面处理，可形成底涂层(粘结层)。在Japan Institute of Invention and Innovation的2001年3月5日公开的Kokai Giho No.2001-1745的32页上详细描述了该底涂层。此外，为了在转移步骤中赋予滑性并在卷起之后阻止背面与表面之间的粘结，对于保护膜或纵向保护膜，优选使用通过在支撑体一侧上涂覆聚合物层制造的保护膜，所述聚合物层其中混合有具有大约10到100nm平均颗粒尺寸和5％到40％固体重量百分比的无机颗粒，或者使用沿着支撑体共同浇铸的保护膜。在Japan Institute of Invention andInnovation的2001年3月5日公开的Kokai Giho No.2001-1745的32到45页上详细描述了形成在酰化纤维素膜上的各种功能层，这些都可以用于本发明。

实施例

下面的段落将参照特定的实施例进一步详细描述本发明。注意，在不脱离本发明的精神的情况下，可适当改变任何材料、反应物、使用的量或比例、操作等等。因此本发明的范围并不意味着限制于下面所述的特定实施例。

[实施例1]

<IPS模式液晶单元No.1的制备>

如图1中所示，在一片玻璃基板上以相邻电极之间为20μm的间隔设置电极(图1中的2和3)，在其上设置作为配向膜的聚酰亚胺膜并使其经过摩擦处理。在图1中所示的方向4上执行摩擦处理。在一片玻璃基板的一个表面上设置聚酰亚胺膜，其分别制备并经过摩擦处理，由此形成配向膜。叠加两片玻璃基板并彼此以这样的方式层叠，即配向膜彼此相对，基板之间的间隙(d)调整为3.9μm，两片玻璃基板的摩擦方向平行。接下来，在其中装入具有折射率各向异性(Δn)为0.0769、正介电各向异性(Δε)为4.5的向列液晶组合物。液晶层具有d·Δn为300nm的值。

<第一延迟区域No.1到4的制备>

在具有80μm厚和120nm Re的聚碳酸酯膜的两个表面上通过丙烯酸粘结层粘结由单轴拉伸聚酯膜形成的热缩膜，从而它们的慢轴垂直相交。在160℃时加热该叠层且在收缩该热缩膜的同时使用拉伸单元进行调整，以分别在宽度方向上具有收缩之前长度92％，88％和96％的长度。之后，将热缩膜分离，从而分别获得第一延迟区域No.1、第一延迟区域No.2、第一延迟区域No.3和第一延迟区域No.4。

使用自动双折射分析器(KOBRA-21ADH，由Oji ScientificInstruments制造)测量Re的光入射角相关性，并计算它们的光学特性。结果，确定了第一延迟区域No.1具有160nm的Re，-40nm的Rth和0.25的Nz；第一延迟区域No.2具有150nm的Re，-60nm的Rth和0.10的Nz；第一延迟区域No.3具有140nm的Re，-21nm的Rth和0.35的Nz；第一延迟区域No.4具有120nm的Re，-26nm的Rth和0.28的Nz。

<第二延迟区域No.1和2的制备>

在混合罐中，填充下面的组合物并在加热条件下搅拌以将各个成分溶解在其中，由此制备具有下面配方的醋酸纤维素溶液。

醋酸纤维素溶液的配方：

具有60.9％乙酰化度的醋酸纤维素 100重量份

磷酸三苯酯(增塑剂) 7.8重量份

磷酸联苯二苯基酯(增塑剂) 3.9重量份

二氯甲烷(第一溶剂) 300重量份

甲醇(第二溶剂) 54重量份

1-丁醇(第三溶剂) 11重量份

在另一个混合罐中，填充16重量份的下述延迟增强剂、80重量份的二氯甲烷和20重量份的甲醇，并在加热条件下搅拌，由此制备延迟增强剂溶液。将6重量份的延迟增强剂溶液与487重量份的醋酸纤维素溶液混合，并彻底地搅拌该混合物，从而制备浓液。

延迟增强剂

使用薄带浇铸机器浇铸所得的浓液。在薄带上膜表面温度达到40℃后，在60℃时用暖空气干燥该膜一分钟，然后从薄带剥离。接下来，在140℃时用干燥空气干燥该膜10分钟，由此制备具有80μm厚度的膜。

通过使用自动双折射分析器(KOBRA-21ADH，由Oji ScientificInstruments制造)测量Re的光入射角相关性来确定该膜的光学特性。结果，该膜具有5nm的Re和80nm的Rth。该膜用作第二延迟区域No.1。

以与第二延迟区域No.1相同的方式制备一膜，不同在于浓液的释放量改变，从而该膜的厚度为60μm。通过使用自动双折射分析器(KOBRA-21ADH，由Oji Scientific Instruments制造)测量Re的光入射角相关性来确定该膜的光学特性。结果，该膜具有2nm的Re和67nm的Rth。该膜用作第二延迟区域No.2。

<偏振板保护膜No.1到3的制备>

(偏振板保护膜No.1)

在混合罐中，填充下面的成分并在加热条件下搅拌，以将各个成分溶解在其中，由此制备醋酸纤维素溶液A。

<醋酸纤维素溶液A的配方>

具有2.86取代度的醋酸纤维素 100重量份

磷酸三苯酯(增塑剂) 7.8重量份

磷酸联苯二苯基酯(增塑剂) 3.9重量份

二氯甲烷(第一溶剂) 300重量份

甲醇(第二溶剂) 54重量份

1-丁醇(第三溶剂) 11重量份

在另一个混合罐中，填充下面的成分并在加热条件下搅拌，以将各个成分溶解在其中，由此制备添加剂溶液B-1。

<添加剂溶液B-1的配方>

二氯甲烷 80重量份

甲醇 20重量份

光学各向异性减小剂 40重量份

具有下面的分子式

给477重量份的醋酸纤维素溶液A添加40重量份的添加剂溶液B-1，并将混合物彻底搅拌，由此制备浓液。将浓液从浇铸喷嘴浇铸到冷却为0℃的鼓上。在溶剂含量为70％重量份的状态时将膜剥离，通过针扩布机(JPA No.hei 4-1009的图3中所述的针扩布机)将宽度方向上的膜的两端每个都固定，并在保持间隙的同时干燥所述膜，从而在具有溶剂含量为3到5％重量份的状态中，横向方向(与加工方向垂直的方向)上的拉伸比例为3％。之后，通过在热处理单元的辊之间传送来进一步干燥所述膜，由此制备了具有80μm厚度的偏振板保护膜No.1。

使用自动双折射分析器(KOBRA-21ADH，由Oji ScientificInstruments制造)测量Re的光入射角相关性，并计算其光学特性。结果，确定偏振板保护膜No.1具有1nm的Re和6nm的Rth。

(偏振板保护膜No.2)

使用商业上可获得的醋酸纤维素膜(FUJITAC TD80UF，由FujiPhoto Film Co.，Ltd.制造，Re＝2nm，Rth＝48nm)，使其表面经过皂化处理，然后使用丝杆涂敷器以2.4mL/m²涂敷商业上可获得的已经用甲基乙基酮(1∶1)稀释的垂直配向膜(JALS-204R，由JSR Corporation制造)。紧接之后，用暖空气在120℃将所得的膜干燥120秒。

在配向膜上，通过#2.3丝杆涂敷1.8g下面的棒状液晶化合物、0.06g光聚合引发剂(IRGACURE 907，由Ciba-Geigy AG制造)、0.02g敏化剂(KAYACURE DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)、和溶解在9.2g甲基乙基酮中的在用于空气界面处垂直配向的0.002g下面的试剂。将所得的配向膜粘在金属框架上并在100℃时在恒温器中加热2分钟，由此配向棒状液晶化合物。接下来，在100℃时使用120W/cm的高压汞蒸汽灯在UV辐射下将棒状液晶化合物交联30秒，随后冷却到室温。如此制备了偏振板保护膜No.2。

棒状液晶化合物

用于在空气界面处垂直配向的试剂

使用自动双折射分析器(KOBRA-21ADH，由Oji ScientificInstruments制造)测量偏振板保护膜No.2的Re的光入射角相关性。结果，Re为2nm，Rth为-15nm。此外，偏振板保护膜2具有83nm的整体厚度。

(偏振板保护膜No.3)

(酰化纤维素溶液的制备)

使用具有2.91取代度的酰化纤维素粉末。酰化纤维素具有270的粘度平均聚合度、0.93的6位取代度、7wt％的丙酮提取量、重均分子量相对于数均分子量的比为2.3、160℃的玻璃化转变温度(Tg)、0.2wt％的湿量、6wt％二氯甲烷溶液的粘度为305mPa·s、不大于0.1wt％的乙酸残余量、65ppm的Ca含量、26ppm的Mg含量、0.8ppm的铁含量、18ppm的硫酸铁含量、1.9的黄色指数、以及47ppm的分离(isolation)乙酸量。粉末的平均颗粒尺寸为1.5mm，标准偏差为0.5mm。

在周围循环冷却水且装备有搅拌叶片的不锈钢400L罐中，倒入80.0wt份的二氯甲烷(主溶剂)、10.0wt份的甲醇(第二溶剂)、5.0wt份的丁醇(第三溶剂)、2.4wt份的三羟甲基丙烷三乙酸酯(增塑剂)、2，6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚(抗降解剂)、0.2wt份的2，4-双(辛基硫)-6-(4-羟基-3，5-二-叔-丁基苯胺基)-1，3，5-三嗪(UV吸收剂A)、0.2wt份的2-(2’-羟基-3’，5’-二-叔-丁基苯基)-5-氯苯三唑，(UV吸收剂B)、0.2wt份的2-(2’-羟基-3’，5’-二-叔-戊基苯基)-5-氯苯三唑(UV吸收剂C)、0.05wt份的具有20nm平均粒径的二氧化硅颗粒(莫氏硬度：大约7)、和0.04wt份的柠檬酸乙酯(单酯和双酯以1∶1比例的混合物)。二氯甲烷(主溶剂)、甲醇(第二溶剂)和丁醇(第三溶剂)中的湿气含量不大于0.2wt％。

当搅拌并分散这些成分时，逐渐加入20wt份的纤维素，制备具有200Kg总重量的浓液。在给罐添加酰化纤维素粉末之后，将罐中的压力减小1300Pa。使用以15m/sec的圆周速度(剪切应力：5×10⁴kgf/sec²)搅拌的溶解器型偏心搅拌棒、以及以1m/sec的圆周速度(剪切应力：1×10⁴kgf/sec²)搅拌的在中心轴具有叶片的搅拌棒进行30分钟的搅拌。开始搅拌时溶液的温度设为25℃，在用流动水冷却的条件下进行搅拌，且搅拌结束时溶液的温度设为35℃。停止溶解器型偏心搅拌棒，且将具有叶片的搅拌棒的圆周速度变为0.5m/sec，然后在进行100分钟的搅拌，用于膨胀酰化纤维素粉末(薄片)。用氮气将罐中的压力增加0.12MPa，一直到膨胀结束。为了避免爆炸，氧气的浓度保持低于0.2vol.％。确定浓液中的湿气含量不大于0.2wt％。

通过轴中心部被加热为30℃的螺旋泵传送获得的胶质产物，并使其穿过冷却部，该冷却部从螺杆的外部在-75℃被冷却3分钟。使用-80℃制冷剂的冷凝机进行冷却。在通过螺旋泵传送的同时将冷却的溶液加热35℃，并传送到不锈钢容器中。在50℃时搅拌溶液2小时，从而变得均匀，然后使其穿过具有0.01mm绝对过滤精度的过滤纸(由ToyoRoshi Kaisha，Ltd.制造的#63)和具有2.5μm绝对过滤精度的过滤纸(由PALL Ltd.制造的FH025)。获得的溶液在泵的加热加压部中在110℃时加热并在1MPa时加压，然后在标准压力(0.1MPa)下释放，从而蒸发有机溶剂。因而，获得了包含24.0wt％酰化纤维素的40℃的溶液。该溶液在40℃时具有120Pa·s的粘度，在15℃，-5℃和-50℃时分别具有3800Pa，35000Pa和240000Pa的动态储能模量。总聚合度为从2,800,000到3,200,000。

(酰化纤维素膜的制备)

在将获得的溶液过滤并保持在50℃后，使溶液通过JPA No.hei11-314233中所述的流延模，并以具有3m直径的鼓形流动浇铸在不锈钢支撑体的镜加工过的表面上，支撑体的温度设为-5℃。流延制膜速度设为75/min，涂敷宽度设为200cm。流延制膜系统周围环境的温度设为15℃。在形成酰化纤维素膜的流动浇铸区域之前50cm的点处将溶液流动浇铸到支撑体上。然后，将酰化纤维素膜传送50cm距离，从支撑体剥离并用针扩布机抓住两个边缘。将用针扩布机抓住的酰化纤维素膜传送进干燥区中。在第一干燥阶段，给所述膜传送45℃的干燥空气。用110℃空气将所述膜干燥5分钟，用145℃空气干燥所述膜10分钟(膜的温度大约为140℃)。由此，获得了具有80μm厚度的膜。

在距边缘3cm处剪切一部分膜，给距边缘2到10mm的区域施加具有100μm高度的压花纹，然后将膜卷起。由此，制造了偏振板保护膜No.3。

使用自动双折射分析器(KOBRA-21ADH，由Oji ScientificInstruments制造)测量偏振板保护膜No.3的Re的光入射角相关性。结果，Re为0.3nm，Rth为-43nm。用眼睛检查偏振板保护膜No.3的表面情况，在表面中既没有发现十字状不均匀，也没有发现斑点。

<偏振板A的制备>

接下来，在拉伸的聚乙烯醇膜上吸附碘，以制备偏振膜。使商业上可获得的醋酸纤维素膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo Film Co.，Ltd.制造，Re＝2nm，Rth＝48nm)经过皂化处理并使用聚乙烯醇类粘结剂粘贴到偏振膜的一个表面上。此外，在偏振膜的另一个表面上，使用聚乙烯醇类粘结剂如此粘贴偏振板保护膜No.2，即醋酸纤维素膜一侧面对偏振膜一侧，由此制备了偏振板A。

<偏振板B的制备>

以相同的方式制备偏振膜，并使商业上可获得的醋酸纤维素膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo Film Co.，Ltd.制造)经过皂化处理并使用聚乙烯醇类粘结剂粘贴到偏振膜的一个表面上。此外，以相同的方式将前面制备的偏振板保护膜No.1粘贴到偏振膜的另一侧上，由此制备了偏振板B。

<偏振板C的制备>

使商业上可获得的醋酸纤维素膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji PhotoFilm Co.，Ltd.制造)经过皂化处理并使用聚乙烯醇类粘结剂粘贴到偏振膜的一个表面上。此外，以相同的方式使商业上可获得的醋酸纤维素膜(FUJITAC T40UZ，由Fuji Photo Film Co.，Ltd.制造，Re＝1nm，Rth＝35nm，厚度：40μm)经过皂化处理并使用聚乙烯醇类粘结剂粘贴到偏振膜的另一侧上，由此制备了偏振板C。

<偏振板D的制备>

以相同的方式制备偏振膜，并使商业上可获得的醋酸纤维素膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo Film Co.，Ltd.制造)经过皂化处理并使用聚乙烯醇类粘结剂粘贴到偏振膜的两个表面上，由此制备偏振板D。

<偏振板E的制备>

以相同的方式制备偏振膜，并使商业上可获得的醋酸纤维素膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo Film Co.，Ltd.制造)经过皂化处理并使用聚乙烯醇类粘结剂粘贴到偏振膜的一个表面上。此外，以相同的方式将前面制备的偏振板保护膜No.3粘贴到偏振膜的另一侧上，由此制备了偏振板E。

[实施例1]

使用丙烯酸粘结剂以下述方式将制备的第一延迟区域No.1粘贴到偏振板A的偏振板保护膜No.2侧，即偏振膜的透射轴和第一延迟区域No.1的慢轴彼此垂直交叉。此外，使用丙烯酸粘结剂将第二延迟区域No.1粘贴到其上。

将该叠层以下述方式粘贴到之前制备的IPS模式液晶单元No.1的一侧上，即偏振板的透射轴平行于液晶单元的摩擦方向(就是说，在黑状态时，第一延迟区域No.1的慢轴与液晶单元的液晶分子的慢轴垂直交叉)且第二延迟区域No.1侧面对液晶单元侧。

随后，将偏振板C以下述方式粘贴到该IPS模式液晶单元No.1的另一侧上，即FUJITAC T40UZ侧面对液晶单元侧且其与偏振板A为正交Nichol设置，由此制备了液晶显示装置。测量如此制备的液晶显示装置的漏光。将不具有偏振板的液晶单元No.1放置在暗室中的展示柜(schaukasten)上，用亮度光度计测量黑状态中的单元的亮度，亮度1，所述亮度光度计在相对于单元的摩擦方向为45°逆时针方向上且相对于单元的法线60°倾斜方向上远离单元1m设置。

之后，将具有偏振板的液晶单元No.1放置在暗室中的展示柜上，并以与上面相同的方式测量黑状态中的单元的亮度，亮度2。亮度2与亮度1的百分比定义为漏光。计算的漏光为0.08％。

[实施例2]

使用丙烯酸粘结剂以下述方式将制备的第一延迟区域No.2粘贴到偏振板B的偏振板保护膜No.1侧，即偏振膜的透射轴和第一延迟区域No.2的慢轴彼此垂直交叉。此外，使用丙烯酸粘结剂将第二延迟区域No.1粘贴到其上。

将该叠层以下述方式粘贴到之前制备的IPS模式液晶单元No.1的一侧上，即偏振板的透射轴平行于液晶单元的摩擦方向(就是说，在黑状态时，第一延迟区域No.2的慢轴与液晶单元的液晶分子的慢轴垂直交叉)且第二延迟区域No.1侧面对液晶单元侧。

随后，将偏振板B以下述方式粘贴到该IPS模式液晶单元No.1的另一侧上，即偏振板保护膜No.1侧面对液晶单元侧且其与偏振板B为正交Nichol设置，由此制备了液晶显示装置。以与上面相同的方式测量如此制备的液晶显示装置的漏光。漏光为0.08％。

[实施例3]

使用丙烯酸粘结剂以下述方式将制备的第一延迟区域No.3粘贴到偏振板D上，即偏振膜的透射轴和第一延迟区域No.3的慢轴彼此平行。在该构造中，作为偏振板D的保护膜的具有2nm Re和48nm Rth的FUJITAC TD80UF对应于第二延迟区域。

将该叠层以下述方式粘贴到之前制备的IPS模式液晶单元No.1的一侧上，即偏振板的透射轴平行于液晶单元的摩擦方向(就是说，在黑状态时，第一延迟区域No.3的慢轴平行于液晶单元的液晶分子的慢轴)且第一延迟区域No.3侧面对液晶单元侧。

随后，将偏振板C以下述方式粘贴到该IPS模式液晶单元No.1的另一侧上，即FUJITAC T40UZ侧面对液晶单元侧且其与偏振板D为正交Nichol设置，由此制备了液晶显示装置。以与上面相同的方式测量如此制备的液晶显示装置的漏光。漏光为0.09％。

[实施例4]

使用丙烯酸粘结剂以下述方式将制备的第一延迟区域No.1粘贴到偏振板D上，即偏振膜的透射轴和第一延迟区域No.1的慢轴彼此平行。在该构造中，作为偏振板D的保护膜的具有2nm Re和48nm Rth的FUJITAC TD80UF对应于第二延迟区域。

将该叠层以下述方式粘贴到之前制备的IPS模式液晶单元No.1的一侧上，即偏振板的透射轴平行于液晶单元的摩擦方向(就是说，在黑状态时，第一延迟区域No.1的慢轴平行于液晶单元的液晶分子的慢轴)且第一延迟区域No.1侧面对液晶单元侧。

随后，将偏振板B以下述方式粘贴到该IPS模式液晶单元No.1的另一侧上，即偏振板保护膜No.1侧面对液晶单元侧且其与偏振板D为正交Nichol设置，由此制备了液晶显示装置。以与上面相同的方式测量如此制备的液晶显示装置的漏光。漏光为0.04％。

[实施例5]

使用丙烯酸粘结剂以下述方式将制备的第一延迟区域No.1粘贴到偏振板D上，即偏振膜的透射轴和第一延迟区域No.3的慢轴彼此平行。在该构造中，作为偏振板D的保护膜的具有2nm Re和48nm Rth的FUJITAC TD80UF对应于第二延迟区域。

随后，将其中液晶单元侧保护膜具有48nm Rth的偏振板D以下述方式粘贴到该IPS模式液晶单元No.1的另一侧上，即其与另一侧偏振板D为正交Nichol设置，由此制备了液晶显示装置。以与上面相同的方式测量如此制备的液晶显示装置的漏光。漏光为0.19％。

就是说，注意到，使用其中设置在液晶侧的保护膜具有不超过40nm Rth(液晶单元侧的保护膜的Rth为6nm)的偏振板B的实施例4在漏光方面比使用其中在液晶单元侧的保护膜具有大于40nm Rth(液晶单元侧中保护膜的Rth为48nm)的偏振板D的实施例5小。

[实施例6]

使用丙烯酸粘结剂以下述方式将制备的第一延迟区域No.4粘贴到偏振板E上，即偏振膜的透射轴和第一延迟区域No.4的慢轴彼此垂直。此外使用丙烯酸粘结剂将第二延迟区域No.2粘贴到其上。

将该叠层以下述方式粘贴到之前制备的IPS模式液晶单元No.1的一侧上，即偏振板的透射轴平行于液晶单元的摩擦方向(就是说，在黑状态时，第一延迟区域No.4的慢轴垂直于液晶单元的液晶分子的慢轴)且第二延迟区域No.2侧面对液晶单元侧。

随后，将偏振板B以下述方式粘贴到该IPS模式液晶单元No.1的另一侧上，即偏振板保护膜No.1面对液晶单元侧且其与偏振板E为正交Nichol设置，由此制备了液晶显示装置。以与上面相同的方式测量如此制备的液晶显示装置的漏光。漏光为0.02％。

[对比例1]

在之前制备的IPS模式液晶单元两侧上以正交Nichol设置的方式粘贴商业上可获得的偏振板(HLC2-5618，由Sanritz Corporation制造)，由此制备液晶显示装置。没有使用光学补偿膜。在前面的液晶显示装置中，以与实施例1中相同的方式以下述方式粘贴偏振板，即上偏振板的透射轴平行于液晶单元的摩擦方向。测量如此制备的液晶显示装置的漏光。漏光为0.55％。

[对比例2]

使用丙烯酸粘结剂以下述方式将制备的第一延迟区域No.2粘贴到偏振板保护膜的一侧上，即偏振膜的透射轴和第一延迟区域No.2的慢轴彼此平行。此外使用丙烯酸粘结剂将第二延迟区域1粘贴到其上。

将该叠层以下述方式粘贴到之前制备的IPS模式液晶单元No.1的一侧上，即偏振板的透射轴平行于液晶单元的摩擦方向(就是说，在黑状态时，第一延迟区域No.2的慢轴平行于液晶单元的液晶分子的慢轴)且第二延迟区域No.1侧面对液晶单元侧。

随后，将偏振板B以下述方式粘贴到该IPS模式液晶单元No.1的另一侧上，即偏振板保护膜No.1侧面对液晶单元侧且其与偏振板B为正交Nichol设置，由此制备了液晶显示装置。测量如此制备的液晶显示装置的漏光。漏光为0.99％。

Claims

1.一种液晶显示装置，其至少包括按下列顺序设置的第一偏振膜、第一延迟区域、第二延迟区域、包含液晶层和夹持液晶层的一对基板的液晶单元、和第二偏振膜，所述液晶层的液晶分子在黑状态时平行于所述一对基板的表面配向，其中

第一延迟区域的面内延迟(Re)为从70nm到330nm；

第一延迟区域的慢轴垂直于第一偏振膜的透射轴；且

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个具有从40nm到-100nm的厚度方向上的延迟Rth。

3.一种液晶显示装置，其至少包括按下列顺序设置的第一偏振膜、第二延迟区域、第一延迟区域、包含液晶层和夹持液晶层的一对基板的液晶单元、和第二偏振膜，所述液晶层的液晶分子在黑状态时平行于所述一对基板的表面配向，其中

第一延迟区域的面内延迟(Re)为从80nm到230nm；

第二延迟区域的面内延迟不超过50nm，在第二二延迟区域的平面内不包含任何光轴，第二延迟区域厚度方向上的延迟(Rth)为从20nm到120nm；

第一延迟区域的慢轴平行于第一偏振膜的透射轴；且

4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个具有从40nm到-50nm的厚度方向上的延迟Rth。

5.根据权利要求1到4任意一个所述的液晶显示装置，包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个具有从20nm到-20nm的厚度方向上的延迟Rth。

6.根据权利要求1到5任意一个所述的液晶显示装置，包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个具有不超过60μm的厚度。

7.根据权利要求1到6任意一个所述的液晶显示装置，包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个包括酰化纤维素膜或降冰片烯类膜。

8.根据权利要求1到6任意一个所述的液晶显示装置，包括用于至少夹持第一偏振膜或第二偏振膜的一对保护膜，其中在靠近液晶层侧设置的保护膜中的至少一个包括具有不小于2.87的酰基基团取代度的酰化纤维素。

9.根据权利要求1到8任意一个所述的液晶显示装置，其中第一延迟区域和第二延迟区域设置在更靠近所述液晶单元的一对基板中的与观察侧相反侧的基板的位置中。