TW594228B - Laminated quarter-wave plate or circularly polarizing plate, liquid-crystal display device using the same and method for producing the same - Google Patents

Description

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磔本I=二係以日本專利申請案第20 0丨―307749號為基 礎，將其併入本文為參考資料。 i明之背景 貝竹 發明之領Μ 本發明係關於一滁π α A _ 低伞k m 4 種T補彳員雙折射之積層1 /4波長板或圓 9 , „ ,, ^ 、寺之，夜晶顯示裝置及其等之製造方法。 ^_相關技藝之 關於在可見弁 > 見廣波長範圍内可提供1/4波長之延遲 Cretardation)的诂且k ^ 2 4 已知有一種將經由單軸拉伸而 衣仟之1/4波長板及半波長板積層於彼此上方，以致此 2平面内慢軸之方向彼此相交的積層1/4波長板。舉例 “"兒’積層1 / 4波長板廣泛地使用於液晶顯示裝置（以 為「LCD」）之抗反射。 TFT(薄膜轉移）驅動型扭轉向列（TN)LCD廣泛使用於 型個人電腦、監視器等等中。TN_LCD有其觀看角狹窄的缺 點、。已發展出可提供寬廣觀看角之VA一或lps一 LCD，且其於 監視器用途中開始普遍化。然而，由於vA-或Isp一lcd之亮 度較TN-LCD低，因而VA-或ISP-LCD需要背光電源。此外^ VA-或ISP-LCD尚未被應用至需要低電力消耗的筆記型個人 電腦。 另一方面，已知當將積層1/4波長板設置於液晶晶胞與 偏光鏡之間之一中間層中，同時將可提供逆向旋轉之圓偏 光之積層1 / 4波長板設置於另一中間層中時，多晶域 V A - L C D之前方党度可獲改良。然而，以此方法很難得到寬

Λ —修正 J號 91122731 曰 五、發明說明（2) 廣的觀看角。當將經由雙軸 (一吻der)與偏光立負單㈣位延遲器 由相關技藝所解決。然而，其丄古=之上％，此問題可 使得薄膜變厚，以及因需要：：：：需積層大量的板， 變低的缺點。 里積層乂驟，而使製造效率 發明之概g 為解決相關技藝之問題，水 補償雙折射之1/4波長板或^ w目的^提供一種可 示裝置及其等之製造方&。 _冑用其寻之液晶顯 為解決此目的，根據本發 板，其具有：〗/4波長板及丰古一種積層1/4波長 波長板及半波長板係積層^；皮此長板之積層物，其中·· 1/4 方向彼此相$，·且各1/4波1 ，以致平面内慢軸之 (nx-nz)/(nx-ny)>h μ 之 板及#+ 波長板滿足Nz-- 射率，及nz為厚产方&把1係，其中nx &ny為平面内主折 一種圓偏光板，^具^ 此外’根據本發明，提供 光鏡之積層物。 疋義之積層丨/4波長板及偏 此外，根據本發明，裎 1/4波長板，其具有：以”、：:包括感壓黏著劑的積層 於積層1 /4波長板之相對声=f積層1 /4波長板；及設置 層。 對表面之至少一面上之感壓黏著 此外，根據本發明，拇扯 _ ^ 板，其具有··以上定義包括感壓黏著劑的圓偏光 相對表面之至少板；…於圓偏光板之 阳上之感壓黏著層。 C: \總檔\91\9】 1.22731 \91 122731(替換）_ι

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叙 91122731 五、發明說明（3) 、，=，根據本發明，提供一種液晶顯示裝置，其具有： ，晶晶胞；及以上定義之積層1/4波長板或圓偏光板，或 設置=液晶晶胞之相對表面之至少一面上之以上定義之包 括感壓黏著劑之積層丨/ 4波長板或圓偏光板。 接下來’根據本發明，提供一種製造滿足

Nz=(nx—nz)/(nx 一叼）〉1· 〇5之關係之相位延遲器（諸如1/4 f長板或半波長板）的方法，其中ηχ及”為平面内主折射 I:加ί厚度方向折射率，此方法具有下列步驟：利用 :::二耳伸及雙軸拉伸之其中一者，拉伸厚度5至50 0微 未之透明聚合物薄膜。 本發明之特徵及優點將可由結合附圖說明之以下之較佳 具體例之詳細說明而明白。 較佳具體,1之詳細說明 、、古ΪΠ所示，根據本發明之積層1/4波長板1具有"4 係精声於波長板3之積層物。1/4波長板2及半波長板3 各1^/、古^ /之上，以致平面内慢軸之方向彼此相交，且 ^ Μ # Λ tn! I ^ ί f — . 〇5 折身^。7為平面内主折射率，及nz為厚度方向 h中的平^糸在平面内折射率於板平面内變為最大值之方 :::: 折射率’及訂係在與nX之方向正交之方向中 的平面内折射率。 又心刀π〒 田1波 1長板及半波長板之材料並無特殊之限制，但可使 r低：：：控制性、透明度及耐熱性優異之材料較佳。由 牛-又斤射之變化的觀點來看，使用利用擠塑或流延薄膜

C:\ 總槽\91\91 12273I\91122T^J^lpt( 第7頁 五、發明說明 形成方法製成之取 ' 膜之聚合物的例；較佳。用於形成此種聚合物薄 士甲忘烯基聚合物：烯烴（?“烯、聚丙烯等等）、聚 碜酸酯、聚酯、费m a =乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚 Λ 月 碜酸酯、聚酯、1 烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚 歸酸酷、聚丙烯酸妒、酸醋、聚乙稀醇、聚甲基丙 控制性、雙折射均句曰产、截：素醋等等。尤其，由雙折射可 去甲亦締基聚合物勺二、山透明度及耐熱性的觀點來看’聚 為較佳。關於各C、聚酉旨、聚颯及聚烯丙酸醋 均句拉伸薄膜的;=«，由藉由穩定的拉伸程序製得 尤其係在自1微米至"if，；：般使用厚度不大於3毫米， 微米之範圍内的薄祺二入之乾圍内，更尤其係在自5至500 產生延遲作用之太、、 伸方法諸如單軸拉伸：二Π殊之限制。可採用—般的拉 Nz = (nx-nz)/(nx_ny)>^ 1轴拉伸作為此方法◎為製得滿足 板’使用繃架橫向拉.之關係的1/4波長板及半波長 使用完全端伸方法之二;f ^拉伸為較佳。雙軸拉伸可為 連續雙軸拉伸。由於拉伸或使用輥子繃伸方法之 的種類、其厚度等等而^条件係根據所使用之聚合物薄膜 溫度、拉伸速帛、拉伸倍率=未定出拉伸條件諸如拉伸 不低於所使用之聚合物 +。然而，拉伸溫度接近或 倍率係根據拉伸方法等g 破璃轉移點（Tg)較佳。拉伸 50至20 0%之拉伸倍率或在主^，但將聚合物薄膜橫向拉伸 之拉伸倍率，因而形成1/4 伸方向中雙軸拉伸50至20 0% 一提，「1 00%之拉伸倍率/板^半波長板較佳。附帶 係丸將未拉伸薄膜拉伸至兩倍 第8頁 C: \總檔\9I\91 122731 \9丨】22731(替換）-】.pic M_JH22731 五、發明說明（5) 之狀態。 1 / 4波長板或半波|祝々 據用途而適當地決定。特殊之限制’其可根 在自moo微米之；圍内：；厚度设為不大於1毫米，以 更佳。將以此方式麥得J ’在自5至300微米之範圍内 1/4波長板。積層方法並盔& # 父。如此製得積層 高，則可使用任何適當的二^ 劑。 竹竹名如黏者劑、或感壓黏著 圖2中之偏光鏡4的材料並益 偏光鏡設置為具有偏光薄膜之板，及二，二，將 作為保護層之透明保護膜黏合 =® j黏者層將 面或各面。 σ芏偏先溥膜之相對表面的一 偏光薄膜之材料並無特殊之限 子包括：、經由於將碘及/或二色 =^才料的例 薄膜或乙浠-乙酸乙:其部分甲路化聚乙烯醇基 將親水性-入“ 基部分皂化薄膜上之後， = :七偏光薄膜；…烯取 成之偏光薄膜。=之氯=物形 烯醇基薄膜為較佳:、偏光薄膜：厚 :=在:^^至8°微米之範圍内較、 594228 J务正 曰 911227.S1 五、發明說明（6) - 透明薄膜使用作為在偏光薄膜之相對表面之 其，置::ί;月保護層之保護膜的=尤 之聚合物之薄膜較ί:聚：物：安定性及濕氣密封性優異 諸如三乙醯基纖唯素. 例子包括.乙酸酯基樹脂 板之說明中所列之材料“人：上：1/4波長板及半波長 此。保護層可包含二：：物。然而，聚合物並不限於 具有微細粗糙結構。、、〃以致將保護層之表面形成為 透明保護^ :且二用：：等之觀點來看尤其可較佳使用之 膜。透明保護膜之厚度係視需，士 ；基纖維素薄 偏光鏡之Μ声、 而疋 般而言，為降低 500微米，以又在自5 ’將透明保護膜之厚纟設為不大於 ^ ^ - r, ^ ^ 5 ^ 50 光薄膜之相對表面上時 ，當將透明保護膜設置於偏 同的透明保護膜。 β使用在前面及後面之聚合物不 使偏光薄膜及作為保護層 並無特殊之限制。舉 護膜彼此黏合的方法 合物或乙婦醇基聚合物之黏著;;可透過丙-酸基聚 聚合物之水性交聯劑諸如蝴酸=過：少包含乙f醇基 或草酸之黏著劑進行‘戊-鉍、一氰胺 膜由於濕度及熱之影響而剝離，可防止透明保護 為透光率及偏光度優異的薄膜。將伽護膜形成 液及根據需求將水溶液乾燥而製得之層。當製 第10頁 C: \總檔Λ91 \91122731 \91122731 (替換）-1 .ptc 594228 月 修正 曰 ΜΆ^ 91122731 五、發明說明（7) 備水溶液時，wρ 合。 =7將另一添加劑及催化劑諸如酸與水溶液混 p v U八使用由聚乙烯醇製成之黏著劑由於黏著劑對 PVA溝膜之黏著優異而為較佳。 ㈣ 光：5偏之光方鏡層1/4波長板1積層，❿製造圖2中之圓偏 #用、iti合、\"、、特殊之限制。如材料之透明度高，則可 、§ 、材料诸如黏著劑或感壓黏著劑。可將1 / 4或丰 1;/4長皮板長使板用可作：用於保護偏光鏡之層’以致另-半波長或 杏铲p 過黏著劑或感壓黏著劑而黏合及積層於偏 ΐ二波V、板Λ將一般的保護膜黏合至其上未黏合半波長 ^•波/長板之另一側。在此一方法之情況中，將滿足Νζ= nz nx ny)〉丨·05之關係的波長板使用作為設置於偏 光鏡之一側上的保護膜。 於1/4波長板及半波長板之積層或積層1/4波長板及 偏光鏡之積層的黏著劑（感壓黏著劑）並無特殊之限制。由 防止偏光鏡之光學特性改變的觀點來看，使用於固化或乾 =不需任=高溫程序之黏著劑或不需任何長期固化或乾燥 :呈序之黏著劑較佳。此外，&用避免在加熱及增濕條件下 剝離的黏著劑較佳。舉例來說，可使用透明感壓黏著劑諸 如丙稀酸基黏著劑、聚石夕氧基黏著劑、聚醋基黏著劑、聚 胺基甲酸酯基黏著劑、聚醚基黏著劑或橡膠基黏著劑。 可將感壓黏著層6設置於積層1/4波長板！或圓偏光板5 上，以致可將積層1/4波長板}或圓偏光板5黏合至另一元 件諸^液，晶胞7。感壓黏著層6可由根據相關技藝之適當 的感壓黏著劑諸如丙烯酸基增黏劑形成。當設置於積層 C: \總檔\9】\91122731 \91】2273】（替換hhwc 第11頁 594228 五、發明說明（8) 月 曰 可將皮成長 =$ Ξ偏光板5上之感壓黏著層6暴露至表面時， 覆蓋隔離物，以防止污染，直至感麼點 護^之\、*明夕為止較佳。隔離物可由選自列於透明保 ,#兩 料之適當材料的薄片體（leaf body)形 赫、ρ ί Γ丨雜制可ί由適當剝離劑諸如聚矽氧基剝離劑、長 声2 i於、;ti二、既基剝離劑或硫化銷剝離劑製成之剝離變 層设置於適當的薄片體上。 之 -Ζ Γ:f: ▼以紫外光吸收劑諸如水揚酸酯基化合物、 =二二拉1勿、苯并二唾基化合物、氰基丙烯酸醋基化合 Ϊΐΐΐ 鹽基化合物處理各層諸如積層1/4波長板、 偏光薄膜、透明保護層、感壓黏著層 以 外光吸收力。 匁％ 根據本毛明之積層1 /4波長板或圓偏光板可有效地於多 曰曰，VA LCD中使用作為1 /4波長板或圓偏光板。在實際使 用時，積層1 /4波長板或圓偏光板可於各顯示器裝置之掣 程中^由積層而連續及個別地形成。或者，可預先將積層 1 /4波長板或圓偏光板積層。在此情況，具有品質穩定性 及積層工作性皆相當優異，而可改良各顯示器裝置之 效率的優點。 t 可使用根據本發明之積層1/4波長板或圓偏光板於形成 各種液晶顯示裝置8。尤其，可降低迄今為止於va模式液 晶顯示裝置中所發生之由液晶晶胞之雙折射所造成之> 光泡 漏、於正交尼科耳（cross-Nicol)偏光鏡中所產生之光洩 漏及顏色變移。因此，可製得於所有方位中皆具有寬廣觀 C:\ 總檔\91\91 122731 \91 122731(替換）-l.ptc 第12頁 594228 _案號9112273]_年月曰 你π： 五、發明說明（9) 看角的液晶顯示裝置。附帶一提，當將根據本發明之積層 1 / 4波長板或圓偏光板裝置於液晶晶胞上時，需基於液晶 之取向考慮雙折射而進行設計，因此，需適當地調整波長 板之延遲值及波長板與偏光鏡之間的交角。 此外，為形成液晶顯示裝置，可將至少一層適當的組 件，諸如稜鏡陣列片材、透鏡陣列片材、光擴散板或背光 單元，設置於適當的位置。 本發明將就實施例1及2及比較實施例丨至3而更明確說明 於下。 (實施例1) 利用繃架在175 t之溫度下將100微求厚之去甲烯薄膜 (商品名「Arton Film」 ，JSR股份有限公司製造）於寬度 方向拉伸130%，因而製得44微米厚之1/4波長板。另一方 面，利用輥子繃伸系統在175艺之溫度下將與前述相同之 100微米厚之去甲為烯薄膜連續雙軸拉伸，於長度方向拉 伸90%及於寬度方向拉伸5%，因而製得7〇微米厚之半波長 板。然後將1/4波長板及半波長板積層於彼此上方，以致 1:4波長板之慢軸於逆時鐘方向中成2〇。，而半波長板之 =軸：：時::：向中成67.5。。如此製得積層1/4波長 板。取後’將線性偏光板（商品名「腳」，日東電工股份 有限公司製造）積層於積層相位 板之吸收軸分別成為〇。及9〇。 1 ^玍侷尤 及左旋圓偏光板。如此製得右旋圓偏光板 (比較實施例1 )

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將與實施例1所使用者相同之1 〇〇微米厚之去甲甚 在175 °C之溫度下於長度方向拉伸25%，因而製得91微米$ 之1/4波長板。另一方面，將與前述相同之1〇〇微米厚之: 甲犯婦薄膜在175t之溫度下於長度方向拉伸8〇%，因而f 得78微米厚之半波長板。然後將1/4波長板及半波長板積& 層於彼此上方，以致1 / 4波長板之慢軸於逆時鐘方向中成 2 0 ’而半波長板之慢軸於順時鐘方向中成6 7 · 5。。如此 製得積層1 / 4波長板。最後，將與實施例j所使用者相同之 線性偏光板積層於積層相位延遲器上，以致線性偏光板之 吸收軸分別成為〇。及9 〇。。如此製得右旋圓偏光板及左 旋圓偏光板。 利用Oji Scientific Instruments製造，且使用平行尼 科耳旋轉方法作為原理之KOBRA-21 ADH測量於實施例1及比 較實施例1中製得之1 /4波長板及半波長板中之Nz值。測量 結果如表1所示。 表1

Nz(l/4波長板） N z (半波長板） 實施例1 1· 50 1.15 比車父實施例1 1. 01 1.02 (實施例2) 將於實施例1中製得之右旋圓偏光板及左旋圓偏光板設 置於多晶域VA型晶胞之相對側上，因而製得液晶顯示裝 置。 (比較實施例2)

C: \總檔\91\91 122731 \91122731 (替換）-1 .ptc 第14頁 594228 案號 91122731 JE.η 曰 修正 五、發明說明（11) 將於比較實施例1中製得之右旋圓偏光板及左旋圓偏光 板設置於多晶域VA型晶胞之相對側上，因而製得液晶顯示 裝置。 (比較實施例3 ) 將線性偏光板（與實施例1所使用者相同）設置於多晶域 V Α型晶胞之相對側上，因而製得液晶顯示裝置。 在於貫施例2及比較實施例2及3中製得之各液晶顯示裝 置中’利用EZ-對比（El dim製造）測量前方亮度及根據45。 、135 、225°及315°之方位角φ之c〇 -1〇的觀看角。 附帶一提，在將比較實施例3中之亮度視為丨〇〇的假設下將 亮度正規化。測量結果如表2所示。 表2 m Jj ^ 度 觀看角 (1) = 4 50 1 3 5 0 225° 3 15° 貫施例2 130 60 65 60 65 比較貫施例2 130 40 40 40 40 比較實施例3 1 00 30 ~30~ 30 30 —个奴π 4销/百丄/吁 波長板之圓偏光板使用於液晶顯示裝置中時，前方亮度獲 付改良’且製付具寬廣觀看角的液晶顯示裝置。 如前所述，根據本發明之積層1/4波長板、及圓偏光板可 容易且廉價地製得’以致生產性優異。當將積層】/4波長 板或圓偏光板裝置於液晶顯示裝置上時，可改良前方亮

第15頁 594228 案號 91122731 曰 修正 五、發明說明（12) 度，以致可將液晶顯示裝置製成為具有寬廣觀看角之液晶 顯示裝置。此外，當將積層1 /4波長板或圓偏光板裝置於 VA模式液晶顯示裝置上時，可將液晶顯示裝置提供為可見 度優異之VA-LCD。因此，本發明極具工業價值。 本發明並不應受限於前述之且鰣也丨,' 悉技藝人士所可容易明4 = ::2發明可包括在熟 之範圍内的各種修改。 離申叫專利範圍之精神範圍 立編號之說明 1 2 3 4 5 6 7 8 積層1 / 4波長板 1 / 4波長板 半波長板 偏光鏡 圓偏光板 感壓黏著層 液晶晶胞 液晶顯不裝置

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C: \總檔\91\91122731 \91 122731 (替換）-1.ptc 第17頁

Claims (1)

1. 594228 -·」·1122731_^月 日 修正 六、申請專利範圍 1 · 一種積層1 / 4波長板，包含： 1 / 4波長板；及 積層於該1 /4波長板上之半波長板，其係使該板之平面 内慢軸之方向彼此相交； 其中’各該1 / 4波長板及該半波長板滿足 Nz = (nX-nz)/(nX-ny)>1.05 之關係，其中 nx&ny 為平面内 主折射率，及nz為厚度方向折射率。 2 · —種圓偏光板，包含： 如申請專利範圍第1項之積層1/4波長板及積層於該積層 1 / 4波長板上之偏光鏡。 3 ·如申請專利範圍第1項之積層丨/4波長板，其中，更包 含設置於該積層1/4波長板之相對表面之至少一面上之减 壓黏著層。 & 4 ·如申請專利範圍第2項之圓偏光板，其中，更包含設 置於該圓偏光板之相對表面之至少一面上之感壓黏著層。 5 · —種液晶顯示裝置，包含： 液晶晶胞；及 設置於該液晶晶胞之相對表面之至少一面上之如申請專 利範圍第1項之積層1 / 4波長板。 6 · —種液晶顯示裝置，包含： 液晶晶胞，及 $又置於5亥液日日晶胞之相對表面之至少一面上之如申請專 利範圍第3項之積層1 /4波長板。 7 · —種液晶顯示裝置，包含：

   C:\ 總檔\91\91 122731 \91122731 (替換）-1.ptc 第18頁 594228 案號 91122731 六、申請專利範圍 液晶晶胞；及 設置於該液晶晶胞之相對表面之至少一面上之如申請專 利範圍第2項之圓偏光板。 8· —種液晶顯示裝置，包含： 液晶晶胞，及 設置於該液晶晶胞之相對表面之至少一面上之如申請專 利範圍第4項之圓偏光板。 9· 一種製造滿足Nz=(nx-nz)/(nx-ny)>i· 〇5之關係之相 位延遲器（phase retarder)之方法，其中nx及ny為平面内 主折射率，及nz為厚度方向折射率，該方法包含下列步 驟：利用繃架橫向拉伸及雙軸拉伸之其中一者拉伸厚户 至5 0 0微米之透明聚合物薄膜。