TWI225943B - Circular polarizing plate, liquid crystal display device and semitransmission reflection type liquid crystal display - Google Patents

Circular polarizing plate, liquid crystal display device and semitransmission reflection type liquid crystal display Download PDF

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TWI225943B
TWI225943B TW091133599A TW91133599A TWI225943B TW I225943 B TWI225943 B TW I225943B TW 091133599 A TW091133599 A TW 091133599A TW 91133599 A TW91133599 A TW 91133599A TW I225943 B TWI225943 B TW I225943B
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Tetsuya Uesaka
Eiji Yoda
Toyokazu Ogasawara
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Nippon Oil Corp
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1225943 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種圓偏光板及具備該圓偏光板之液晶顯 不裝置。 【先前技術】 近年來,液晶顯示裝置作爲大幅利用其薄型輕量之特徵 的攜帶型資訊終端裝置之顯示器越加受到市場擴大之期 待。攜帶型電子裝置係通常以蓄電池驅動,因此,抑制所 消耗電力,就成爲重要課題。所以,作爲攜帶型用途之液 晶顯示裝置等,不使用或經常不使用電力消耗大之背光板 而能夠達到低消耗電力化、薄型化和輕量化之反射型液晶 顯示裝置,尤其受到重視。 作爲反射型液晶顯示裝置,係藉由1對偏光板而夾住液 晶單元,並且在外側配置反射板之偏光板2片型之反射型 液晶顯示裝置,作爲黑白顯示用而被廣泛使用。此外,在 最近,比起偏光板2片型,藉由偏光板和反射板而夾住液 晶層之偏光板1片型之反射型液晶顯示裝置,係在原理上 明亮且彩色化也比較容易,因此,得到提議及實用化 (T.Sonehara 等、JAPAN DISPLAY (曰本顯示 器),1 92( 1 9 8 9))。在偏光板1片型之反射型液晶顯示裝置, 正如日本特開平6-11711號公報及國際公開第9 8 / 43 20號 簡介小冊所記載的,藉由在配置於偏光板和液晶單元間之 相位差板,使用用以幾乎具有圓偏光板功能之1 / 4波長 板,並且,調整液晶單元內之液晶層厚,成爲大槪1/4 6 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 波長左右之厚度,以便於實現標準白色型之反射型液晶顯 示裝置。但是,這些反射型液晶顯示裝置,通常係利用外 光而進行顯示,因此,具有所謂在使用於黑暗環境下之狀 態而不容易看見顯示之缺點。 作爲解決該問題之技術,係正如日本特開平10-206846 號公報之記載,提議在習知之偏光板1片型之反射型液晶 顯示裝置,爲了取代反射板而使用具有透過一部分入射光 之性質之半透過反射板並且具備背光板而能夠達到反射型 和透過型兩用之半透過反射型液晶顯示裝置。可以在該狀 態下,於背光板非點燈之狀態下,使用作爲利用外光之反 射型(反射模式),於黑暗環境下,使用作爲點亮背光板之 透過型(透過模式)。 在該偏光板1片型之半透過反射型液晶顯示裝置,必須 在透過模式,通過半透過反射層,將略圓偏光入射至液晶 單元,因此,必須將由聚碳酸酯所代表之高分子延伸薄膜 之1片或負數片和偏光板所組成之圓偏光板,配置在半透 過反射板和背光板間。但是,在透過模式之液晶顯示裝置, 由於液晶分子所具有之折射率異向性,因此,在由傾斜方 面而進行觀察時,於本質上,無法避免所謂顯示顏色發生 變化或顯示對比呈降低之視野角問題,在使用高分子延伸 薄膜之圓偏光板,於本質上,不容易擴大該視野角。 此外,在攜帶型資訊終端裝置,於近年來,更加薄型化 •輕量化之要求增高,在使用於攜帶型資訊終端裝置之顯 示器上之構材,薄型化·輕量化之要求也增強,但是,在 7 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 高分子延伸薄膜,由於來自光學特性或製造方法之限制 等,以致於在薄型化,也有限度存在。 本發明係解決前述各種問題,因此,提供一種具有良好 之圓偏光特性並且可以使得厚度變薄之圓偏光板以及顯示 明亮、高對比且視野角依附性少之半透過反射型之液晶顯 示裝置。 【發明內容】 也就是說,本發明之第1種係關於一種圓偏光板,至少 由偏光板以及在可見光區域具有大約四分之一之波長相位 差之光學異向元件所構成之圓偏光板,其特徵爲:該光學 異向元件係由使得呈光學地顯示正單軸性之液晶物質在液 晶狀態所形成之平均傾斜角5 °〜3 5 °之向列混合配向呈固 定化而得到之厚度50 // m以下之液晶薄膜(A)所構成。 本發明之第2種係關於本發明之第1項所記載之圓偏光 板,其特徵爲:前述光學異向元件係至少由前述液晶薄膜 (A)和高分子延伸薄膜所構成。 本發明之第3種係關於本發明之第1項所記載之圓偏光 板,其特徵爲:前述光學異向元件係由前述液晶薄膜(A) 和使得呈光學地顯示正單軸性之液晶物質在液晶狀態所形 成之向列配向呈固定化而得到之厚度5 0 μ m以下之液晶薄 膜(B)所構成。 本發明之第4種係關於本發明之第1至第3項所記載之 圓偏光板,其特徵爲:前述液晶薄膜(A)係使得呈光學地顯 示正單軸性之液晶物質在液晶狀態進行向列混合配向並且 8 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.d〇c 1225943 藉著由該狀態開始進行冷卻而使得向列混合配向呈玻璃固 定化所得到之液晶薄膜。 本發明之第5種係關於本發明之第1至第3項所記載之 圓偏光板,其特徵爲:前述液晶薄膜(A)係使得呈光學地顯 示正單軸性之液晶物質在液晶狀態進行向列混合配向並且 藉由交聯反應而使得向列混合配向呈固定化所得到之液晶 薄膜。 本發明之第6種係關於一種液晶顯示裝置,其特徵爲: 具備在具有電極之1對基板間而夾住液晶層之液晶單元以 及本發明之第1項所記載之圓偏光板。 本發明之第7種係關於一種半透過反射型之液晶顯示裝 置,係前述液晶顯示裝置具備:具有透明電極之第1電極、 具有半透過反射性電極之第2基板、在前述第1基板和前 述第2基板間而夾住液晶層之液晶單元、以及設置在相反 於連接前述第1基板液晶層之面之相反面上之至少1片相 位差補償板和1片偏光板的半透過反射型之液晶顯示裝 置,其特徵爲:在與連接前述第2基板液晶層之面之相反 面上,配置本發明之第1項所記載之圓偏光板。 本發明之第8種係關於一種半透過反射型之液晶顯示裝 置,係前述液晶顯示裝置具備:具有透明電極之第1電極、 具有半透過反射性電極之第2基板、在前述第1基板和前 述第2基板間而夾住液晶層之液晶單元、以及設置在相反 於連接前述第2基板液晶層之面之相反面上之至少1片相 位差補償板和1片偏光板的半透過反射型之液晶顯示裝 9 326\ 專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 置,其特徵爲:在與連接前述第1基板液晶層之面之相反 面上,配置本發明之第1項所記載之圓偏光板。 本發明之第9種係關於一種半透過反射型之液晶顯示裝 置,係前述液晶顯示裝置具備:具有透明電極之第1電極、 具有半透過反射性電極之第2基板、以及在前述第1基板 和前述第2基板間而夾住液晶層之液晶單兀的半透過反射 型之液晶顯示裝置,其特徵爲:在該液晶單元之兩側,配 置本發明之第1項所記載之圓偏光板。 本發明之第1 〇種係關於一種本發明之第6至第9項所記 載之半透過反射型之液晶顯示裝置,其特徵爲:前述液晶 層係扭轉向列模式。 本發明之第1 1種係關於一種本發明之第6至第9項所記 載之半透過反射型之液晶顯示裝置,其特徵爲:前述液晶 層係超級扭轉向列模式。 本發明之第1 2種係關於一種本發明之第6至第9項所記 載之半透過反射型之液晶顯示裝置,其特徵爲:前述液晶 層係ECB模式。 本發明之第1 3種係關於一種本發明之第6至第9項所記 載之半透過反射型之液晶顯示裝置,其特徵爲:前述液晶 層係HAN模式。 以下,詳細地說明本發明。 本發明之圓偏光板係至少由偏光板以及在可見光區域具 有大約四分之一之波長相位差之光學異向元件所構成。光 學異向元件係可以使用複數片,但是,即使是丨片,也可 10 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 以得到充分之光學特性。 構成本發明之圓偏光板之偏光板係可以達成本發明之目 的者,而並無任何特別之限制,可以適當地使用在習知之 液晶顯示裝置所使用之通常者,但是,在近年來,最好是 使用配合對於薄膜化之要求而開發上市之薄型偏光板。具 體地說,可以在由聚乙烯醇(PVA)或例如部分縮醛化PVA 之PVA系或乙烯-乙酸乙烯共聚物之部分皂化物等所組成 之親水性高分子薄膜,使用由吸附碘及/或2色性色素而 進行延伸之偏光薄膜、PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫 鹽酸處理物之例如多烯配向薄膜等所組成之偏光薄膜。此 外,也可以使用反射型偏光薄膜。 前述偏光板係可以單獨使用偏光薄膜,能夠以提高強 度、耐濕性和耐熱性等之目的,而在偏光薄膜之單面或雙 面,設置透明保護層等。作爲透明保護層,係列舉直接或 透過接著層而層積聚酯或三乙醯基纖維素等之透明塑膠薄 膜者、透明樹脂之塗敷層、丙烯酸系或環氧系等之光硬化 型樹脂層等。在這些透明保護層被覆於偏光薄膜兩面之狀 態下,可以在兩側,設置相同之保護層,並且,也可以設 置不同之保護層。透明保護層之厚度,如果由薄型輕量化 之觀點來看的話,係最好爲l〇〇//m以下,更加理想爲 // m以下,特別是最好爲4 5 // m以下。在該範圍內,並無 遵照成爲本發明之某一個目的之薄膜化主旨,因此,並不j 適合。 構成本發明之圓偏光板之光學異向元件,係至少由使得j 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 呈光學地顯示正單軸性之液晶物質、具體地說、呈光學地 顯示正單軸性之低分子液晶物質或呈光學地顯示正單軸性 之高分子液晶物質或者是含有至少一種高分子液晶化合物 之呈光學地顯示正單軸性之高分子液晶組成物等之高分子 液晶物質在液晶狀態所形成之平均傾斜角5 °〜3 5 °之向列 混合配向構造呈固定化而得到之液晶薄膜(A)所構成,係在 可見光區域具有大約四分之一之波長相位差之元件。 在本發明所提到之所謂向列混合配向,係指液晶分子進 行向列配向而使得此時之液晶分子之指向和薄膜平面間所 形成之角度在薄膜上面和下面呈不同之配向形態。因此, 在上面界面附近和下面界面附近,指向和薄膜平面間所形 成之角度係不相同,因此,可以說在該薄膜之上面和下面 間,連續地改變其角度。 此外,使得向列混合配向狀態呈固定化之薄膜,係液晶 分子之指向在薄膜之膜厚方向之全部狀態下而朝向不同角 度。因此,該薄膜係在觀察成爲所謂薄膜之狀態下,還是 不存在光軸。 此外,在本發明所提到之所謂平均傾斜角,係表示液晶 性薄膜(A)膜厚方向之液晶分子之指向和薄膜平面間所形 成之角度平均値。本發明所提供之液晶性薄膜(A),係在薄 膜某一邊之界面附近,使得指向和薄膜平面間所形成之角 度,作爲絕對値,一般成爲40 °〜90 °,最好是成爲60。〜 9 0 °之角度,在相反於該面之相反側之面之界面附近,作 爲絕對値,一般成爲0°〜30°,最好是成爲〇。〜20。之角 12 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 度,其平均傾斜角係作爲絕對値,一般是5。〜3 5。,最好 是7 °〜3 3 °,更加理想是1 0 °〜3 0 °,最理想是1 3。〜2 7。 之範圍。在平均傾斜角偏離前述範圍之狀態下,於由傾斜 方向而觀察具備本發明之圓偏光板之液晶顯示裝置之狀態 下,由於有對比降低等之疑慮,因此,並不理想。此外, 平均傾斜角係可以應用結晶旋轉法而求出。 在圖1,顯示液晶分子之傾斜角和扭轉角之槪念圖。 構成本發明所使用之光學異向兀件之液晶薄膜(A),係可 以使得前述向列混合配向狀態呈固定化,具有特定之平均 傾斜角,可以由任何一種液晶所形成。例如可以使用在液 晶狀態使得低分子液晶物質形成爲向列混合配向後藉由光 交聯或熱交聯而進行固定化所得到之液晶薄膜,或者是使 用在液晶狀態使得高分子液晶物質形成爲向列混合配向後 藉由進行冷卻而使得該配向呈固定化所得到之液晶薄膜。 此外,在本發明所提到之所謂液晶薄膜,係表示薄膜本身 不論是否呈現液晶性而藉由使得低分子液晶物質、高分子 液晶物質等之液晶物質成爲薄膜化所得到者。 此外,作爲在由液晶薄膜之法線方向進行觀察之狀態下 之面內之外觀之延遲値,係在向列混合配向之薄膜,平行 於指向之平行方向之折射率(以下、稱爲ne)和垂直於指向 之垂直方向之折射率(以下、稱爲no)呈不同,在以由ne 減去no之値作爲外觀上之複折射率之狀態下,外觀上之延 遲値係藉由外觀上之複折射率和絕對膜厚間之乘積所賦予 的。該外觀上之延遲値,係可以藉由橢圓偏光計等之偏光 13 3之6\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 光學測定而容易求得。 在本發明之圓偏光板,前述光學異向元件,係最好成爲 至少由前述液晶薄膜(A)和使得呈光學地顯示正單軸性之 液晶物質在液晶狀態所形成之向列配向呈固定化而得到之 厚度50// m以下之液晶薄膜(B)所構成之某一形態。 構成在本發明所使用之光學異向元件之液晶薄膜(B),係 可以使得向列混合配向狀態呈固定化,可以由任何一種液 晶所形成。例如可以使用在液晶狀態使得低分子液晶物質 形成爲向列配向後藉由光交聯或熱交聯而進行固定化所得 到之液晶薄膜,或者是使用在液晶狀態使得高分子液晶物 質形成爲向列配向後藉由進行冷卻而使得該配向呈固定化 所得到之液晶薄膜。此外,在本發明所提到之所謂液晶薄 膜(B ),係表示相同於液晶薄膜(A )、不論薄膜本身是否呈 現液晶性而藉由使得低分子液晶物質、高分子液晶物質等 之液晶物質成爲薄膜化所得到者。 液晶薄膜(A)及(B)之厚度,如果由薄型輕量化之觀點來 看的話,係最好爲50 // m以下,更加理想是30 // m以下, 特別是最好爲20 // m以下。在該範圍外,並無遵照成爲本 發明之某一個目的之薄膜化主旨,因此,並不適合。 此外,在本發明之圓偏光板,前述光學異向元件,係最 好成爲至少由前述液晶薄膜(A)和高分子延伸薄膜所構成 之某一形態。 在本發明所使用之高分子延伸薄膜,係可以具有良好之 透明性和均一性,而並無任何特別之限制,但是,由纖維 14 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 素系、聚碳酸酯系、多芳基系、聚碾系、聚乙烯醇(PV A) 系、聚丙烯系、聚醚砚系、環狀烯烴系高分子等所選出之 樹脂藉由溶融擠出法或溶液流延法而得到之薄膜在適當之 加熱下延伸成爲1軸或2軸之薄膜,其延遲値係最好爲後 面所敘述之範圍,膜厚係依附在由於所選擇之樹脂之強度 或延伸而產生之複折射値等,因此,無法一槪地進行決定, 但是,最好爲1 00 // m以下,更加理想是5 0 # m以下。在 該範圍外,並無遵照成爲本發明之某一個目的之薄膜化主 旨,因此,並不適合。即使是在前述高分子延伸薄膜中, 由於環狀烯烴系或聚碳酸酯系之延伸薄膜係具有光學特性 或薄膜之均一性等,因此,變得理想。 就構成本發明之圓偏光板之光學異向元件之延遲値(複 折射△ η和膜厚d間之乘積),進行說明。 將該光學異向元件分成爲僅由使得向列混合配向呈固 定化之液晶薄膜(A)所構成之狀態以及組合液晶薄膜(A)和 高分子延伸薄膜或使得向列配向呈固定化之液晶薄膜(B) 之狀態。 在光學異向元件僅由液晶薄膜(A)所構成之狀態下,藉由 使得液晶薄膜(A)之外觀上之延遲値,對於5 50nm之單色 光’通常成爲7〇nm〜180nm、最好是90nm〜160nm、特別最 好是1 2 0 n m〜1 5 0 n m之範圍內,而得到良好之圓偏光特性。 在外觀上之延遲値未滿70nm或大於180nm時,恐怕會在 液晶顯示裝置,產生不必要之著色。 在光學異向元件由液晶薄膜(A)和高分子延伸薄膜或者 15 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 是由液晶薄膜(A)和液晶薄膜(B)所構成之狀態下,正如日 本專利特開平1 0-068 8 1 6號所記載的,可以藉由使得在 5 5 0 n m單色光之複折射光之相位差成爲大約1 / 4波長之1 / 4波長板和在550nm單色光之複折射光之相位差成爲大 約1 / 2波長之1 / 2波長板,在這些波長板之延遲相軸呈 交差之狀態下,進行貼合,而得到良好之圓偏光特性。1 / 4波長板之延遲値,通常係成爲70nm〜180nm、最好是 90nm〜160nm、特別最好是120nm〜150nm之範圍內。1/2 波長板之延遲値,通常係成爲180nm〜3 20nm、最好是 200nm〜300nm、特別最好是220nm〜280nm之範圍內。在1 / 4波長板和1 / 2波長板之延遲値範圍偏離前面敘述外之 狀態下,恐怕會在液晶顯示裝置,產生不必要之著色。 由1 / 4波長板之延遲相軸和1 / 2波長板之延遲相軸所 形成之角度,通常係在銳角側,成爲40度〜90度、最好是 50度〜80度、特別最好是55度〜75度之範圍內。 液晶薄膜(A)係可以使用在1 / 4波長板,也可以使用在 1 / 2波長板。 可以在1/ 4波長板使用液晶薄膜(A)之狀態下,於1/ 2 波長板,使用高分子延伸薄膜或液晶薄膜(B),在1/ 2波 長板使用液晶薄膜(A)之狀態下,於1/ 4波長板,使用高 分子延伸薄膜或液晶薄膜(B)。 就由圓偏光板之液晶薄膜(A)所組成之光學異向元件之 具體配置條件,進行說明,但是,在說明更加具體之配置 條件時,分別在以下,定義液晶薄膜(A)之上下、液晶薄膜 16 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 (A)之傾斜方向和液晶單元之預傾斜方向。 首先,就液晶薄膜(A)之上下,進行說明。 在圖2 ’於藉著由液晶薄膜(A)之薄膜界面附近之液晶分 子指向和薄膜平面所形成之角度而分別進行定義時,液晶 分子之指向和薄膜平面所形成之角度,係以在銳角側成爲 4 0〜90度之角度之面,作爲b面,該角度係以在銳角側成 爲0〜30度之角度之面,作爲c面。 在通過該液晶薄膜(A)層而由b面觀察c面之狀態下,由 液晶分子之指向和對於指向之c面之投影成分所形成之角 度,係定義成爲銳角之方向,並且,將平行於投影成分之 平行方向,定義爲補償元件之傾斜方向。 接著,在圖3,通常是在液晶單元之基板和液晶層間之 界面(以下、稱爲單元界面),構成液晶層之液晶分子,係 不對於單元界面呈平行,而是以某個角度呈傾斜,一般稱 呼該角度爲預傾斜角,但是,由單元界面之液晶分子之指 向和對於指向之界面之投影成分所形成之角度,係定義成 爲銳角之方向,並且,將平行於指向之投影成分之平行方 向,定義爲液晶單元之傾斜方向。 本發明之圓偏光板,係至少由偏光板和包含液晶薄膜(A) 之光學異向元件所構成,但是,也可以在除了偏光板和光 學異向元件以外,還包含1層或複數層保護層、反射防止 層、防眩處理層、硬質塗敷層、接著層、黏著層、光擴散 層、光擴散性接著層等。 就本發明所使用之液晶薄膜(A)和液晶薄膜(B)之製造方 17 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 法,進行說明。 除了分別使得液晶薄膜(A)使用固定化前之配向狀態形 成向列混合相之液晶物質,液晶薄膜(B)使用固定化前之配 向狀態形成向列相之液晶物質以外,其餘可以藉由同一方 法而形成。 在本發明,所謂液晶之配向呈固定化之液晶物質層,係 指藉由使用使得位處在配向狀態之液晶物質呈固定化之方 法而進行固定化之層,作爲固定化方法係列舉:在使得具 有反應性官能基之低分子液晶物質或高分子液晶物質進行 配向後而可以使得前述官能基發生反應並且藉由硬化或交 聯等而進行固定化之方法、以及在高分子液晶物質之狀態 由配向狀態開始進行急冷而成爲玻璃化狀態進行固定之方 法等。作爲進行急冷之方法係可以列舉:例如僅由加熱步 驟開始而由常溫空氣中進行取出之方法、或者是吹附冷卻 用氣體、接觸冷卻用滾筒、投入水中等之強制冷卻方法等。 作爲前述反應性官能基,係列舉乙烯基、(甲基)丙烯醯基、 乙烯羥基、環氧基、氧雜環丁烷基、羧基、羥基、胺基、 酸酐等,可以分別藉由適合於各個基之方法而進行反應。 可以使用在液晶物質層之液晶物質,係可以藉由成爲圓 偏光板目的之用途或製造方法,而由不論低分子液晶物質 和高分子液晶物質之廣泛範圍,進行選定,但是,最好是 高分子液晶物質。 作爲高分子液晶物質係可以使用各種主鏈型高分子液 晶物質、側鏈型高分子液晶物質、或者是這些之混合物。 18 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 作爲主鏈型高分子液晶物質,係列舉聚酯系、聚醯胺系、 聚碳酸酯系、聚醯亞胺系、聚胺基甲酸乙酯系、聚苯并咪 唑系、聚苯并噁唑系、聚苯并噻唑系、聚氮亞甲基系、聚 酯醯胺系、聚酯碳酸酯系、聚酯醯亞胺系等之高分子液晶 物質、或者是這些之混合物等。此外,作爲側鏈型高分子 液晶物質,係列舉在聚丙烯酸系、聚甲基丙烯酸系、聚乙 烯系、聚矽氧烷系、聚醚系、聚丙二酸酯系、具有聚酯系 等之直鏈狀或環狀構造之骨骼鏈之物質而耦合作爲側鏈之 內消旋配合基之高分子液晶物質、或者是這些之混合物。 即使是在這些液晶物質中,由於合成或配向之容易度等, 因此,最好是主鏈型高分子液晶物質,即使是其中,特別 最好是聚酯系。 低分子液晶物質,係列舉顯示在飽和苯甲酸衍生物類、 不飽和苯甲酸衍生物類、聯苯羧酸衍生物類、芳香族羥酸 衍生物類、希夫鹼基衍生物類、雙偶氮次甲基化合物衍生 物類、偶氮化合物衍生物類、氧化偶氮化合物衍生物類、 環己烷酯化合物衍生物類、固醇化合物衍生物類等之末端 而導入前述反應性官能基之液晶性之化合物、或者是在前 述化合物衍生物類中之顯示液晶性之化合物添加交聯性化 合物之組成物等。 此外,可以在液晶物質中,於不妨礙發現液晶性之範圍 內,配合具有能夠藉由熱或光交聯反應等而進行反應之官 能基或部位之各種化合物。作爲可進行交聯反應之官能基 等,係列舉前述各種反應性官能基等。 19 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 藉由使得包含前述液晶物質和配合需要所添加之各種 化合物之組成物,成爲溶融狀態,或者是將該組成物之溶 液,塗敷在配向基板上,而形成塗膜,接著,藉由對於該 塗膜進行乾燥及熱處理(液晶之配向),或者是藉由使用由 於需要而使得光照射及/或加熱處理(聚合•交聯)等之前 述配向呈固定化之方法,使得配向呈固定化,以便於形成 液晶配向呈固定化之液晶物質層。 關於在塗敷於配向基板上之溶液調製所使用之溶媒,係 可以溶解在本發明所使用之液晶物質或組成物,能夠以適 當條件而進行餾除之溶媒,而並無特別之限制,一般最好 是使用丙酮、甲基乙基酮、異佛爾酮等之酮類、丁氧基乙 醇、正己基乙氧基乙醇、甲氧-2-丙醇等之醚醇類、乙二醇 二甲醚、二甘醇二甲醚等之乙二醇醚類、乙基乙酸、甲氧 丙基乙酸、乙基乳酸等之酯類、苯酚、氯苯酚等之苯酚類、 N,N -二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N -甲基吡咯烷酮 等之醯胺類、三氯甲烷、四氯乙烷、二氯苯等之鹵化烴類 等或這些之混合系。此外,爲了在配向基板上,形成均勻 塗膜,因此,可以在溶液,添加界面活性劑、消泡劑、矯 平劑等。此外,能夠以著色作爲目的,在不妨礙發現液晶 性之範圍內,添加二色性染料、一般染料或顏料等。 就塗敷方法而言,如果是確保塗膜均勻性之方法的話, 則並無特別限定,可以採用習知之方法。例如可以列舉滾 筒塗敷法、模塗敷法、浸漬塗敷法、簾幕塗敷法、旋轉塗 敷法等。可以在塗敷後,加入藉由加熱器或溫風吹附等之 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 20 1225943 方法所造成之溶媒除去(乾燥)步驟。塗敷之膜乾燥狀態之 膜厚係0.1// m〜50// m,最好是0.2# m〜2# m。在該範圍外, 所得到之液晶物質層之光學性能係不足,或者是液晶物質 之配向成爲不充分等,因此,變得不理想。 接著,如果需要的話,則在藉由熱處理等而形成液晶配 向後,進行配向之固定化。熱處理係藉由在液晶相發現溫 度範圍,進行加熱,藉由該液晶物質原本所具有之自己配 向能,而使得液晶,進行配向。作爲熱處理之條件,係由 於所使用之液晶物質之液晶相舉動溫度(轉移溫度)而使得 最適當條件或限度値呈不同,因此,無法一槪地說明,但 是’通常爲10〜300 °C,最好是30〜250 °C之範圍。在太低溫, 恐怕液晶之配向無法充分地進行,並且,在太高溫,恐怕 造成液晶物質發生分解,或者是對於配向基板,造成不良 影響。此外,就熱處理時間而言,通常是3秒鐘〜60分鐘, 最好是1 0秒鐘〜3 0分鐘之範圍。在短於3秒鐘之熱處理時 間’恐怕無法充分地完成液晶配向,並且,在超過60分鐘 之熱處理時間,使得生產效率極端地變差,因此,任何一 種狀態係皆不理想。在液晶物質藉由熱處理等而完成液晶 配向後,仍然在這樣狀態下,使用適合於所使用之液晶物 質之方法,使得配向基板上之液晶物質層,成爲固定化。 作爲配向基板,係可以例舉聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺 醯亞胺、聚亞苯基硫化物、聚亞苯基氧化物、聚醚酮、聚 醚醚酮、聚醚硕、聚硕、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚乙烯苯 二甲酸酯、聚烯丙基、三乙醯基纖維素、環氧樹脂、苯酚 21 326\專利說明書(補件)92-02\9〗133599.doc 1225943 樹脂等之薄膜或這些薄膜之單軸延伸薄膜等。這些薄膜係 即使由於製造方法而不再重新進行用以發現配向能之處 理’也能夠對於本發明所使用之液晶物質,顯示充分之配 向能’但是’可以在配向能呈不充分或者是不顯示配向能 等之狀態下’配合需要而在適當之加熱下使得這些薄膜進 f 了延伸’進丫了藉由人造絲布等而沿著某一方向擦拭薄膜面 之所謂硏磨處理,在薄膜上設置由聚醯亞胺、聚乙烯醇和 矽烷接合劑等之習知之配向劑所組成之配向膜而進行硏磨 處理’進行氧化矽等之斜方蒸鍍處理或者是適當地組合這 些等而使用發現配向能之薄膜。此外,在表面設置規則微 細溝槽之鋁、鐵、銅等之金屬板或各種玻璃板等,係也可 以使用作爲配向基板。 這樣所得到之配向基板上之液晶物質層,如果僅藉由液 晶物質層而具有自立性的話,則能夠藉由和偏光板貼合而 得到本發明之圓偏光板。此外,在不具有自立性之狀態下, 正如後面欽述’可以在再剝離性基板上透過接著劑層或黏 著劑層而轉印液晶物質層後,藉由和偏光板貼合而得到本 發明之圓偏光板。 接著’就本發明之薄型化之圓偏光板之製造方法,詳細 地進行說明。 圓偏光板之製造方法係並無特別限定,但是,可以例如 藉由以下之步驟而進行製造。 ①在配向基板上,透過接著劑層,而接合向列混合配向 呈固定化之液晶物質層和再剝離性基板1,配合所使用之 22 326\專利說明書(補件)92·02\91133599.doc 1225943 接著劑而進行交聯•硬化後,剝離配向基板,於再剝離性 基板1,轉印液晶物質層。 ② 接著,透過接著劑層,配合所使用之接著劑,而對於 轉印在再剝離性基板1上之液晶物質層和再剝離性基板 2,進行交聯•硬化,並且,進行接合。 ③ 剝離再剝離性基板1或2,在剝離面,形成接著劑層 1(最好是附有隔離用薄膜)。 ④ 在(剝離隔離用薄膜)接著劑層1之面,貼合偏光板或 者是預先在剝離殘留之再剝離性基板1或2之面而形成接 著劑層2之偏光板。 可以藉由以上步驟,而得到具有以下層積構造之本發明 之圓偏光板。 偏光板/接著劑層2 /接著劑層/液晶物質層/接著劑 層/接著劑層1或者偏光板/接著劑層1/接著劑層/液 晶物質層/接著劑層/再剝離性基板1 (再剝離性基板1配 合需要而進行剝離及使用。) , 在前述記載,「/」係表示各層之界面,以下同樣地進行 表記。 此外’在前述步驟,也可以藉由改變成爲再剝離性基板 2,使用形成液晶物質層之配向基板,而透過黏著劑或接著 劑,層積複數層液晶物質層。 此外,作爲本發明之圓偏光板之其他製造方法,係也可 以藉由以下步驟而進行。 ①在配向基板1上,透過接著劑層,而接合向列混合配 23 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.ά 1225943 向呈固定化之液晶物質層1和再剝離性基板1,配合所使 用之接著劑而進行交聯·硬化後,剝離配向基板,於再剝 離性基板1,轉印液晶物質層1。 ② 透過接著劑而接合轉印在再剝離性基板1上之液晶物 質層1和配向呈固定化在其他配向基板2上之液晶物質層 2,剝離配向基板2。此時,液晶物質層1和2係可以相同 或不同,例如可以是液晶薄膜(A)間之組合、液晶薄膜(A) 和液晶薄膜(B)間之組合,或者是組合高分子延伸薄膜而取 代前述液晶薄膜(B)。在使用高分子延伸薄膜之狀態下,當 然不一定必須使用相當於配向基板2之基板。此外,以下, 就使用液晶薄膜之狀態而進行例舉,並且,液晶薄膜(A) 和液晶薄膜(B)係可以預先形成任何某一者,因此,不區別 液晶薄膜(A)和液晶薄膜(B),成爲液晶物質層1和液晶物 質層2。 ③ 接著,透過接著劑層而接合轉印在再剝離性基板1上 之液晶物質層2和再剝離性基板2,配合所使用之接著劑, 進行交聯•硬化,並且,進行接合。 ④ 剝離再剝離性基板1或2,在剝離面,形成接著劑層 1(最好是附有隔離用薄膜)。 ⑤ 在(剝離隔離用薄膜)接著劑層1之面,貼合偏光板或者 是預先在剝離殘留之再剝離性基板1或2之面而形成接著 劑層2之偏光板。 可以藉由以上步驟,而得到例如以下之層積構造。 偏光板/接著劑層2/接著劑層/液晶物質層1 /接著 24 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 劑層液晶物質層2 /接著劑層/接著劑層1 此外,可以在層積複數層液晶物質層之狀態下,藉由在 轉印至利用前述步驟①所得到之再剝離性基板1上之液晶 物質層面上,反覆地進行在配向基板上而使得配向呈固定 化之液晶物質層重複地進行層積之步驟’以便於增加液晶 物質層之層積片數。 此外,也可以使用預先在再剝離性基板面形成能夠由該 基板上進行剝離之離模層之再剝離性基板’而在液晶物質 層和其他層間,形成離模層。 像以上這樣所得到之本發明之圓偏光板之總厚度,係爲 45 0 μ m以下,最好是350 // m以下,更加理想是300 // m 以下。在該範圍外,並無遵照成爲本發明之某一個目的之 薄膜化主旨,因此,並不適合。 在此所使用之再剝離性基板係具有再剝離性,可以是具 備自行支持性之基板,而並無特別限定。作爲成爲再剝離 性基板之塑膠薄膜,係可以使用模鑄用薄膜或者是呈單軸 或二軸地進行延伸之各種延伸薄膜。具體地列舉聚乙烯、 聚丙烯、聚-4-甲基戊烯-1樹脂等之烯烴、聚醯胺、聚醯亞 胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚 醚碾、聚硕、聚苯乙烯、聚亞苯基硫化物、聚乙烯對苯二 甲酸酯、聚乙烯苯二甲酸酯等之薄膜。 此外,爲了控制再剝離性,因此,也可以使用在前述塑 膠薄膜之表面施加矽酮樹脂或氟樹脂等之離模劑處理、有 機薄膜或無機薄膜之形成、化學處理、電暈放電處理等之 25 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 物理處理者。 此外,可以配合需要,而在再剝離性基板表面,形成能 夠由該基板進行剝離之離模層。該離模層係光學上之等向 性透明層,如果不損害液晶物質層之光學特性的話,則並 無特別限定,例如可以使用丙烯酸系、甲基丙烯酸系、硝 基纖維素系、環氧系化合物等之聚合物及這些之混合物。 可以藉由利用交聯成分之添加所造成之部分交聯、可塑劑 或潤滑之添加等,而進行物性之控制。 這些離模層係由再剝離性基板,進行剝離,透過接著劑 等,而組裝在液晶薄膜或本發明之圓偏光板。就離模層對 於再剝離性基板之形成方法而言,並無特別限定,但是, 能夠藉由利用照相凹版印刷等所造成之一般印刷方法或者 是藉由利用滾筒塗敷器、模塗敷器等所造成之一般塗敷方 法,而形成在再剝離性基板上。 就圓偏光板之製造時所使用之接著劑而言,對於液晶物 質層或偏光板,具有充分之接著力,如果不損害液晶物質 層之光學特性的話,則並無特別之限制,可以列舉例如丙 烯酸樹脂系、甲基丙烯酸樹脂系、環氧樹脂系、乙烯·乙酸 乙烯共聚物系、橡膠系、胺基甲酸乙酯系、聚乙烯醚系及 這些之混合物系、或熱固型及/或光硬化型、電子線硬化 型等之各種反應性者。 前述反應性者之反應(硬化)條件,係由於構成接著劑之 成分、黏度或反應溫度等之條件而改變,因此,可以選擇 適合於各個之條件而進行。例如可以在光硬化型之狀態 26 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 下,最好是添加各種習知之光起始劑,照射來自金屬鹵素 燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、氙燈、電弧燈、雷射、同 步加速放射光源等之光源之光,進行反應。作爲每單位面 積(1平方公分)之照射量,作爲累積照射量,一般係 1〜2000mJ,最好是10〜lOOOmJ之範圍。但是,在光起始劑 之吸收區域和光源之光譜顯著地不同之狀態或者是在反應 性化合物本身具有光源波長之吸收能之狀態等,不限定於 此。在這些狀態下,也可以採用混合及使用適當之光增感 劑或2種以上之不同吸收波長之光起始劑等之方法。在電 子線硬化型之狀態下之加速電壓,通常係10kV〜200kV,最 好是 50kV〜100kV。 接著劑之厚度係由於構成接著劑之成分、接著劑之強度 或使用溫度等而不同,通常係1〜50//m,最好是3〜30//m。 在該範圍外,接著強度係不足或發生來自邊緣部之滲出 等,因此,並不理想。 此外,在不損害本發明效果之範圍內,也可以在接著 劑,配合氧化防止劑、紫外線吸收劑等之各種添加劑。 此外,在本發明,爲了取代前述接著劑,因此,可以使 用和液晶物質層、離模層、偏光板等具有充分之黏著力並 且不損害液晶物質層之光學特性之黏著劑,列舉例如丙烯 酸系、甲基丙烯酸系、橡膠系、聚乙烯醚系黏著劑組成物 等。黏著劑之厚度係由於所構成之成分、黏著劑之強度或 使用溫度等而不同,通常係1〜50/im,最好是3〜30//m。 在該範圍外,接著強度係不足或發生來自邊緣部之滲出 27 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 等,因此,並不理想。 前述接著劑或黏著劑係在不損害其特性之範圍內,也可 以添加以光學特性之控制作爲目的之各種微粒等。作爲前 述微粒,係可以例舉折射率不同於構成接著劑或黏著劑之 化合物之微粒、不損害透明性而用以提高帶電防止性之導 電性微粒、用以提高耐磨耗性之微粒等,更加具體地,列 舉微細氧化矽、ITO(Indium Tin Oxide :銦錫氧化物)微粒、 銀微粒、各種合成樹脂微粒等。 本發明之液晶顯示裝置係至少具備在具有電極之1對基 板間夾住液晶層之液晶單元和前述圓偏光板。液晶顯示裝 置,一般係由偏光板、液晶單元以及配合需要之相位差補 償板、半透過反射層、光擴散層、背光板、前光板、光控 制薄膜、導光板、稜鏡片等之構件所構成,但是,除了具 備本發明之圓偏光板以外,則並無特別限制。此外,在本 發明之圓偏光板之配置位置,並無特別限制,可以是1個 部位,也可以是複數個部位。 作爲能夠使用在本發明之液晶單元係並無特別限制,可 以使用在具備電極之1對透明基板夾住液晶層之一般之液 晶單元。 作爲構成液晶單元之1對透明基板,如果將構成液晶層 之液晶性材料配向成爲特定之配向方向的話,則並無特別 限制,具體地說,雖然基板本身具有使得液晶性材料呈配 向之性質之透明基板以及基板本身係缺乏配向能,但是, 皆可以使用設置有配向膜(具有使得液晶性材料呈配向之 28 326\專利說明書(補件)92-02\9〗133599.doc 1225943 性質)等之透明基板等。此外,設置在透明基板上之電極係 可以使用已知者,通常可以設置在接合液晶性材料之透明 基板之面上,在使用具有配向膜之透明基板之狀態下’則 可以設置在透明基板和配向膜間。 作爲形成前述液晶層之液晶性材料,係並無特別限制’ 列舉可構成各種液晶單元之通常之各種低分子液晶物質、 高分子液晶物質及這些之混合物。此外,在不損害液晶性 之範圍內,也可以在這些液晶性材料,添加色素或外來劑、 非液晶性物質等。 前述液晶單元係可以在除了具備前述電極之透明基板 和液晶層以外,還具備爲了成爲後面所敘述之各種方式之 液晶單元所需要之各種構成要素。 作爲液晶單元之方式,係列舉TN( Twist ed Nematic :扭 轉向歹ij)方式、STN(Super Twisted Nematic:超級扭轉向列) 方式、ECB(Electrically Controlled Birefringence:電控制 雙折射)方式' IPS(In-Plane Switching :平面開關)方式、 VA(Vertical Alignment:垂直對準)方式、0CB(0ptically Compensated Birefringence:光學補償雙折射)方式、 HAN(Hybrid Aligned Nematic:混合對準向歹IJ)方式、 ASM(Axially Symmetric Aligned Microcell:軸對稱對準微 單元)方式、半色調灰色標度方式、區域分割方式、或者是 利用強介電性液晶和反強介電性液晶之顯示方式等之各種 方式。 此外,液晶單元之驅動方式係也無特別限制,可以使用 29 326\專利說明書(補件)92-〇2\91133599.doc 1225943 在STN-LCD等所採用之被動矩陣方式、以及使用 Film Transistor:薄膜電晶體)電極和TFD(Thin Diode:薄膜二極體)電極等之主動電極之主動矩 電漿位址方式等之驅動方式。 作爲可以使用在本發明之相位差補償板,如果 之透明性和均勻性的話,則並無特別限制,但是 以使用高分子延伸薄膜或由液晶所組成之光學補 作爲高分子延伸薄膜,係可以例舉由纖維素系、 系、聚烯丙基系、聚硕系、聚乙烯醇(PVA)系、丨 系、聚醚碾系、環狀烯烴系高分子等所組成之單 相位差薄膜。其中,如果由製造之容易性或薄膜 來看的話,最好是聚碳酸酯系。 此外,在此所指之所謂由液晶所組成之光學補 如果是可以使用使得液晶呈配向而由其配向狀態 光學異向性的話,則並無特別限制。例如可以使 用向列液晶或圓盤液晶、碟狀液晶等之各種光學 膜等之習知者,如果光學性能等適合的話,則也 明之液晶薄膜(B)。 接著,就相位差補償板之延遲値(複折射△ η和 之乘積),進行說明。 該相位差補償板係分成爲僅由1片所構成之狀 片所構成之狀態,進行說明。 在該相位差補償板僅由1片所構成之狀態,延 由對於550nm之單色光,通常成爲70nm〜180nm
326\專利說明書(補件)92-〇2\911335".d〇C TFT(Thin Film 陣方式、 具有良好 ,最好可 償薄膜。 聚碳酸酯 聚丙烯酸 軸或2軸 之均勻性 償薄膜, 所產生之 用例如利 功能性薄 包含本發 膜厚d間 態和由2 遲値係藉 ,最好是 30 1225943 90nm〜160nm,特別最好是120nm〜150nm之範圍,而得到 良好之顯示特性。在外觀之延遲値未滿7〇nm或大於180nm 時,恐怕會在液晶顯示裝置,產生不必要之著色。 在該相位差補償板由2片所構成之狀態,正如日本專利 特開平1 0-06 8 8 1 6號所記載的,藉由使得在5 5 0nm單色光 之複折射光之相位差成爲大槪1 / 4波長之1 / 4波長板和 在5 5 0nm單色光之複折射光之相位差成爲大槪1/ 2波長 之1 / 2波長板,在這些之延遲相軸呈交差之狀態下,進行 貼合,而得到良好之顯示特性。1 / 4波長板之延遲値,通 常係成爲7〇nm〜180nm,最好是90nm〜160nm,特別最好是 120nm〜150nm之範圍。1/2波長板之延遲値,通常係成爲 180nm〜320nm,最好是200nm〜300nm,特別最好是 220nm〜280nm之範圍。在1/4波長板和1/2波長板之延 遲範圍偏離前面敘述之狀態下,恐怕會在液晶顯示裝置, 產生不必要之著色。 作爲可以使用在本發明之半透過反射層係並無特別限 制,可以例舉鋁、銀、金、鉻、白金等之金屬或包含這些 之合金、氧化鎂等之氧化物、介電質之多層膜、顯示選擇 反射性之液晶、或者是這些之組合等。這些半透過反射層 係可以是平面或曲面。此外,半透過反射層係可以是在凹 凸形狀等之表面形狀施行加工而具有擴散反射性者、兼具 液晶單元之觀察者側和相反側之透明基板上之電極者、使 得半透過反射層之厚度變薄而施加開孔等之加工以便於一 部分透過光者、以及組合這些者。 31 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 在本發明之液晶顯示裝置,半透過反射層係最好是使用 作爲兼具液晶單元之透明基板上之電極之半透過反射性電 極。 此外,可以使用在本發明之光擴散層係可以具有使得入 射光呈等向性地或異向性地進行擴散之物質,列舉例如由 2種以上之區域所組成而在其區域間具有折射率差者、或 者是在表面形狀附加凹凸者。作爲前述由2種以上之區域 所組成而在其區域間具有折射率差者,係例舉在矩陣中分 散具有折射率不同於矩陣之粒子者。光擴散層係可以本身 具有黏接著性。 光擴散層之膜厚係並無特別限制,但是,通常最好是1 〇 以上、500//m以下。 此外,光擴散層之全光線透過率係最好是5 0 %以上,特 別最好是7 〇 %以上。此外,該光擴散層之朦朧値,通常係 要求10〜95%,最好是40〜90%,更加理想是60〜90%。 作爲可以使用在本發明之背光板、前光板、光控制薄 膜、導光板和稜鏡片係並無特別限制,可以使用習知者。 本發明之液晶顯示裝置係可以在前述構造構件以外,也 附設其他構造構件。例如可以藉由將彩色濾光片附設在本 發明之液晶顯示裝置,而製作能夠進行色純度高之多色或 全色顯示之彩色液晶顯示裝置。 本發明之液晶顯示裝置係在一般之液晶顯示裝置配置 本發明之圓偏光板之液晶顯示裝置,但是,最好是在至少 具備在具有電極之1對透明基板間而夾住液晶層之液晶單 32 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 元以及由觀察者來看而設置在比起液晶層還更加後面之後 方之半透過反射層的半透過反射型液晶顯示裝置來配置本 發明之圓偏光板之半透過反射型液晶顯示裝置;圓偏光板 係可以由液晶層開始位處在觀察者側,由觀察者看見而位 處在比起半透過反射層還更加後面之後方’並且’也可以 位處在液晶層之兩側。 最好是在圓偏光板僅配置於觀察者側之狀態下,由觀察 者看見而位處在比起半透過反射層還更加後面之後方,配 置至少1片相位差補償板和偏光板,並且,在圓偏光板配 置在由觀察者側看見而位處於比起半透過反射層還更加後 面之後方之狀態下,由液晶層開始位處在觀察者側,至少 配置1片相位差補償板和偏光板,特別最好是配置2片相 位差補償板,但是,由於能夠得到良好之顯示,因此,最 好是這樣。 圓偏光板係最好位處在由觀察者看見而位處於比起半 透過反射層還更加後面之後方,特別最好是配置在液晶層 之兩側。 在圖4〜圖6,呈示意地顯示本發明之半透過反射型液晶 顯示裝置之理想構造之槪略。 圖4係一種半透過反射型之液晶顯示裝置,係具備:具 有透明電極之第1電極、具有半透過反射性電極之第2基 板、在前述第1基板和前述第2基板間而夾住液晶層之液 晶單元、以及設置在相反於連接前述第2基板液晶層之面 之相反面上之至少1片相位差補償板和1片偏光板的半透 33 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 過反射型之液晶顯示裝置,其中,在相反於連接前述第1 基板液晶層之面之相反面上,配置本發明之圓偏光板。 圖5係一種半透過反射型之液晶顯示裝置,係具備:具 有透明電極之第1電極、具有半透過反射性電極之第2基 板、在前述第1基板和前述第2基板間而夾住液晶層之液 晶單元、以及設置在相反於連接前述第1基板液晶層之面 之相反面上之至少1片相位差補償板和1片偏光板的半透 過反射型之液晶顯示裝置,其中,在相反於連接前述第2 基板液晶層之面之相反面上,配置本發明之圓偏光板。 圖6係一種半透過反射型之液晶顯示裝置,係在具備: 具有透明電極之第1電極、具有半透過反射性電極之第2 基板以及在前述第1基板和前述第2基板間而夾住液晶層 之液晶單元的半透過反射型之液晶顯示裝置,於液晶單元 之兩側,配置本發明之圓偏光板。 在本發明之半透過反射型之液晶顯示裝置,藉著由觀察 者來看,在最後方,配置背光板,以便於使用反射模式和 透過模式兩者。 作爲在使用TN-LCD方式之液晶單元之狀態下之扭轉 角,通常係30度以上、85度以下,最好是45度以上、80 度以下,更加理想是5 5度以上、70度以下,但是,最好 是能夠在組合本發明之圓偏光板時,賦予良好之顯示特性 之緣故。 此外,在本發明之半透過反射型之液晶顯示裝置,液晶 層係最好是扭轉向列模式、超級扭轉向列模式、ECB模式 34 326\專利說明書(補件)92·02\91133599.doc 1225943 或HAN模式。 【實施方式】 以下,藉由實施例和比較例,而更加詳細地說明本發明, 但是,本發明係並不限定於此。此外,本實施例之延遲値(複 折射△ η和膜厚d間之乘積)係並無特別限定而成爲波長 5 5 0 n m之値。 實施例1 使用6 -經基-2-萘酸lOOmmol、對苯二甲酸lOOmmol、氯 對苯二酚50mmol、tert(特)-丁基鄰苯二酚50mmol和乙酸 酐60 0mmol,在氮環境下,於140°C,進行2小時之乙醯基 化反應。接著,在27 0°C、2小時,在2 80 °C、2小時,在 3 00 °C、2小時,進行聚合。接著,在將所得到之反應生成 物溶解在四氯乙烷後,藉由甲醇而進行再沉澱及精製,得 到液晶性聚酯(聚合物l)40.0g。該液晶性聚酯之對數黏度 (苯酚/四氯乙烷=6/ 4(質量比)混合溶媒、在30°C測定) 係0.3 5 dl/ g,成爲液晶相,具有向列相,等向相·液晶相 轉移溫度係30(TC以上,玻璃轉移溫度係135°C。 調製將20g之聚合物1溶解在80g之N-甲基-2·吡咯烷酮 之溶液。在將該溶液藉由旋轉器而塗敷在利用人造絲布所 硏磨處理過之聚醯亞胺薄膜(杜邦公司製、商品名稱: Capton)上,對於溶媒進行乾燥除去後,藉由在210°C,進 行20分鐘之熱處理,而形成向列混合配向構造。在熱處理 後,冷卻至室溫下爲止,使得向列混合配向構造呈固定化, 得到在聚醯亞胺薄膜上而配向成爲均勻之實際膜厚0.7 35 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 // m之液晶物質層(液晶物質層1)。實際膜厚係使用觸針式 膜厚計而進行測定。 接著,在液晶物質層1之液晶物質層面側,塗敷5 // m 厚度之作爲接著劑層1之市面上所販賣之UV硬化型接著 劑(UV-3400、東亞合成(股)公司製),在該上面,層合成爲 厚度25 // m之再剝離性基板之聚乙烯對苯二甲酸酯(PET) 薄膜1(S10、東麗(股)公司製),藉由大約600mJ之UV照射 而硬化該接著劑層1。然後,藉著由PET薄膜1 /接著劑 層1 /液晶物質層1 /聚醯亞胺薄膜成爲一體之層積體,剝 離聚醯亞胺薄膜,而將液晶物質層,轉印在成爲再剝離性 基板之PET薄膜1上,得到液晶物質層2。接著,在液晶 物質層2之液晶物質層面側,形成市面上所販賣之UV硬 化型接著劑(UV-3400、東亞合成(股)公司製)之5//m厚度 之接著劑層2,使得厚度25 // m之再剝離性基板用PET薄 膜2 (S 10、東麗(股)公司製),朝向接著劑層2側,進行層 合’藉由大約600m;[之UV照射而硬化該接著劑層。然後, 藉著由PET薄膜1 /接著劑層1 /液晶物質層/接著劑層2 / PET薄膜2成爲一體之層積體,剝離PET薄膜1和PET 薄膜2’而得到不具有支持用基板薄膜之厚度之液 晶薄膜(A)。液晶薄膜(A)之膜厚方向之平均傾斜角係28 度,And 係 l〇〇nm。 貼合由前述PET薄膜1 /接著劑層1 /液晶物質層/接 著劑層2/ PET薄膜2之層積體而剝離PET薄膜1同時形 成黏著劑層之偏光板(厚度大約180 /i m:住友化學工業(股) 36 326\專利說明書(補件)92-〇2\91133599.doc 1225943 公司製SQW-8 62)。接著,同樣地貼合由剝離PET薄膜2 同時進行單軸延伸之聚碳酸酯薄膜所組成之膜厚60 // m之 高分子延伸薄膜,得到本發明之圓偏光板。 實施例2 正如圖4(顯示層構造)所示,在第2基板7,設置藉由 A1等之反射率高之材料所形成之半透過反射性電極6,在 第1基板3,設置對向電極4,在半透過反射性電極6和對 向電極4間,夾住由顯示正的介電係數異向性質之液晶性 材料所組成之液晶層5。在相反於形成第1基板3之對向 電極4之側之相反面,設置相位差補償板2及偏光板1, 在相反於形成第2基板7之半透過反射性電極6之面之相 反側,設置由光學異向元件8和偏光板9所構成之該圓偏 光板1 2。在偏光板9之背面側,設置背光板1 〇。 使用在實施例1所製作之膜厚方向之平均傾斜角2 8度之 向列混合配向呈固定化之1 1 // m之液晶薄膜(A ),藉由圖7 所示之配置而製作ECB型之半透過反射型液晶顯示裝置。 所使用之液晶單元1 1係使用作爲液晶性材料之 ZLI- 1 695 (Merck(默克)公司製),進行均質配向。液晶層厚 度係5.0 // m,單元界面之預傾斜角係2度,液晶單元之 △ nd係大約310nm。 在液晶單元1 1之觀察者側(圖之上側),配置偏光板1 (厚 度大約180/im:住友化學工業(股)公司製SQW-862),在偏 光板1和液晶單元1 1間,配置作爲相位差補償板2之進行 單軸延伸之膜厚60//m之聚碳酸酯薄膜24及25。聚碳酸 37 326\ 專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 酯薄膜24之△ nd係大約250nm,聚碳酸酯薄膜25之△ nd 係大約Π 3 n m。' 此外,作爲圓偏光板1 2,係在由觀察者所看到之液晶單 元1 1之後方,配置使得向列混合配向呈固定化之膜厚1 1 // m之液晶薄膜(A) 26、由進行單軸延伸之聚碳酸酯薄膜所 組成之膜厚60 // m之高分子延伸薄膜27以及由偏光板 9(厚度大約180// m:住友化學工業(股)公司製SQW-862) 所構成之圓偏光板1 2和背光板1 0。使得向列混合配向構 造呈固定化之液晶薄膜(A)26之△ nd係100nm,高分子延 伸薄膜27之△ nd係265nm。此外,圓偏光板12係透過25 〆m之黏著劑層而進行層合之層積體(偏光板/黏著劑層 /聚碳酸酯/黏著劑層/接著劑層1 /液晶物質層/接著 劑層2 /黏著劑層),總膜厚係3 2 6 // m。 偏光板1及9之吸收軸、成爲相位差補償板之高分子延 伸薄膜24、25及成爲圓偏光板12構成要素之高分子延伸 薄膜27之延遲相軸、液晶單元1 1之單元界面之預傾斜方 向、液晶薄膜(A)26之傾斜方向係正如圖7所記載的而進 行配置。 圖8係以在背光板點燈時(透過模式)之白色顯示0V、黑 色顯示6V之透過率比(白色顯示)/ (黑色顯示),作爲對比 比,顯示來自全方位之對比比。 圖9係顯示在背光板點燈時(透過模式)、由白色顯示0V 開始至黑色顯示6V爲止而進行6層次顯示時之左右方向 之透過率之視野角特性。 38 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 圖ίο係顯示在背光板點燈時(透過模式)、由白色顯示〇v 開始至黑色顯示6V爲止而進行6層次顯示時之上下方向 之透過率之視野角特性。 由圖8〜圖10而得知:特別是在透過模式,具有良好之 視野角特性。 實施例3 使用藉由實施例1之方法所製作之膜厚方向之平均傾斜 角2 8度之向列混合配向呈固定化之膜厚1 1 // m之液晶薄 膜(A),藉由圖11所示之各軸配置而製作TN型之半透過反 射型液晶顯示裝置。 所使用之液晶單元3 1係使用作爲液晶性材料之 ZLI-1695(Merck(默克)公司製),液晶單元之扭轉角係左扭 轉之63度,液晶層厚度係3.5 // m。液晶層之單元界面之 預傾斜角係2度,液晶單元之△ nd係大約210nm。 在液晶單元31之觀察者側(圖之上側),配置偏光板28(厚 度大約180^/m:住友化學工業(股)公司製SQW-862),在偏 光板28和液晶單元3 1間,配置作爲相位差補償板之進行 單軸延伸之膜厚60//m之聚碳酸酯薄膜29及30。聚碳酸 酯薄膜29之△ nd係大約260nm,聚碳酸酯薄膜30之△ nd 係大約1 4 0 n m。 此外,作爲光學異向元件,係在由觀察者所看到之液晶 單元31之後方,配置使得向列混合配向呈固定化之膜厚 11 // m之液晶薄膜(A)3 2、由進行單軸延伸之聚碳酸酯薄膜 所組成之膜厚60 // m之高分子延伸薄膜3 3以及由偏光板 39 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 3 4(厚度大約180# m :住友化學工業(股)公司製 所組成之圓偏光板35,並且,還在圓偏光板35 配置背光板(並未圖示)。液晶薄膜(A)32之△ nd 聚碳酸酯薄膜33之△ nd係260nm。此外,圓偏 透過25 // m之黏著劑層而進行層合之層積體(偏 著劑層/聚碳酸酯/黏著劑層/接著劑層1 /液 /接著劑層2/黏著劑層),總膜厚係326 // m。 圖12係以在背光板點燈時(透過模式)之白色| 黑色顯示6V之透過率比(白色顯示)/(黑色顯示 比比,顯示來自全方位之對比比。 圖1 3係顯示在背光板點燈時(透過模式)、由白 開始至黑色顯示6V爲止而進行6層次顯示時之 之透過率之視野角特性。 圖1 4係顯示在背光板點燈時(透過模式)、由白 開始至黑色顯示6V爲止而進行6層次顯示時之 之透過率之視野角特性。 由圖1 2〜圖14而得知:即使是TN型也相同於 特別是在透過模式,具有良好之視野角特性。 比較例 1 除了爲了取代液晶薄膜(A)26而使用膜厚60// 酸酯薄膜36(And大約100nm),爲了取代配置在 12背面側之液晶薄膜(A)26而以圖15所記載之傾 聚碳酸酯薄膜3 6以外,則製作相同於實施例1之 裝置。此外,圓偏光板37係透過25 // m之黏著: 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc SQW- 862) 之背面, 係 1 2 0 n m, 光板3 5係 光板/黏 晶物質層 頁示0V、 ),作爲對 色顯示0V 左右方向 色顯示0V 上下方向 ECB 型, m之聚碳 液晶單元 i件來配置 .液晶顯不 割層而進 40 1225943 行層合之層積體(偏光板/黏著劑層/聚碳酸酯36 /黏著 劑層/聚碳酸酯37/黏著劑層),總膜厚係3 7 5 // m。 圖16係以在背光板點燈時(透過模式)之白色顯示0V、 黑色顯示6V之透過率比(白色顯示)/ (黑色顯示),作爲對 比比,顯示來自全方位之對比比。 圖1 7係顯示在背光板點燈時(透過模式)、由白色顯示〇v 開始至黑色顯示6V爲止而進行6層次顯示時之左右方向 之透過率之視野角特性。 圖1 8係顯示在背光板點燈時(透過模式)、由白色顯示〇 v 開始至黑色顯示6V爲止而進行6層次顯示時之上下方向 之透過率之視野角特性。 就均質配向之液晶面板之視野角特性,比較實施例2和 比較例1。 在圖8和圖1 6而比較全方位之等對比曲線時,得知比起 使用聚碳酸酯3 6之比較例2之狀態,使用具有混合向列構 造之液晶薄膜2 6之實施例2之狀態係比較能夠大幅度地改 善視野角特性。 此外,在圖9、圖10和圖17、圖18而比較成爲在透過 模式之缺點之左右、上下方向之層次特性時,得知藉由使 用具有混合向列構造之液晶薄膜2 6而大幅度地改善反轉 特性。 此外,薄膜之膜厚係也可以相同於實施例2,藉由使用 液晶薄膜,以便於比起使用聚碳酸酯薄膜之比較例1,還 使得總膜厚更加地變薄。 41 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 比較例2 除了爲了取代液晶薄膜(A)32而使用膜厚60//m之聚碳 酸酯薄膜38(Λ nd大約120nm),爲了取代配置在液晶單元 31背面側之液晶薄膜(A)32而以圖19所記載之條件來配置 聚碳酸酯薄膜3 8以外,則製作相同於實施例2之液晶顯示 裝置。此外,圓偏光板39係透過25#m之黏著劑層而進 行層合之層積體(偏光板/黏著劑層/聚碳酸酯3 8 /黏著 劑層/聚碳酸酯39/黏著劑層),總膜厚係3 7 5 # m。 圖20係以在背光板點燈時(透過模式)之白色顯示0V、 黑色顯示6V之透過率比(白色顯示)/ (黑色顯示),作爲對 比比,顯示來自全方位之對比比。 圖21係顯示在背光板點燈時(透過模式)、由白色顯示0V 開始至黑色顯示6V爲止而進行6層次顯示時之左右方向 之透過率之視野角特性。 圖22係顯示在背光板點燈時(透過模式)、由白色顯示0V 開始至黑色顯示6V爲止而進行6層次顯示時之上下方向 之透過率之視野角特性。 就TN配向之液晶面板之視野角特性,比較實施例3和 比較例2。 在圖1 2和圖20而比較全方位之等對比曲線時,得知比 起使用聚碳酸酯3 8之比較例2之狀態,使用具有混合向列 構造之液晶薄膜3 2之實施例3之狀態係比較能夠大幅度地 改善視野角特性。 此外,在圖13、圖14和圖21、圖22而比較成爲在透過 42 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 模式之缺點之左右、上下方向之層次特性時,得知藉由使 用具有混合向列構造之液晶薄膜3 2而大幅度地改善反轉 特性。 此外,薄膜之膜厚係也可以相同於實施例3,藉由使用 液晶薄膜,以便於比起使用聚碳酸酯薄膜之比較例2,還 使得總膜厚更加地變薄。 【產業上之可利用性】 正如以上敘述,本發明之圓偏光板係厚度變薄並且具有 良好之圓偏光特性,具備本發明之圓偏光板之液晶顯示裝 置係具有顯示明亮且高對比、視野角依附性少之特徵。 【圖式簡單說明】 圖1係用以說明液晶分子之傾斜角及扭轉角之槪念圖。 圖2係構成第2光學異向元件之液晶性薄膜之配向構造 之槪念圖。 圖3係說明液晶單元之預傾斜方向之槪念圖。 圖4係呈示意地顯示本發明之實施例2之半透過反射型 液晶顯示裝置之層構造之剖面圖。 圖5係呈示意地顯示本發明之其他形態之半透過反射型 液晶顯示裝置之層構造之剖面圖。 圖6係呈示意地顯示本發明之其他形態之半透過反射型 液晶顯示裝置之層構造之剖面圖。 圖7係顯示實施例2之偏光板之吸收軸、液晶單元之預 傾斜方向、液晶薄膜之傾斜方向、高分子延伸薄膜及相位 差補償板之延遲相軸之角度關係之俯視圖。 43 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 圖8係顯示由全方位而觀察實施例2之半透過反射型液 晶顯示裝置時之對比比之圖式。 圖9係顯示自〇V開始至6V爲止之6層次(gradation)所 顯示之實施例2之半透過反射型液晶顯示裝置時之左右方 位之透過率之視野角特性之圖式。 圖10係顯示自ον開始至6V爲止之6層次(gradation) 所顯示之實施例2之半透過反射型液晶顯示裝置時之上下 方位之透過率之視野角特性之圖式。 圖1 1係顯示實施例3之偏光板之吸收軸、液晶單元之預 傾斜方向、液晶薄膜之傾斜方向、高分子延伸薄膜及相位 差補償板之延遲相軸及其角度關係之俯視圖。 圖12係顯示由全方位而觀察實施例3之半透過反射型 液晶顯示裝置時之對比比之圖式。 圖13係顯示自0V開始至6V爲止之6層次(gradation) 所顯示之實施例3之半透過反射型液晶顯示裝置時之左右 方位之透過率之視野角特性之圖式。 圖14係顯示自0V開始至6V爲止之6層次(gradation) 所顯示之實施例3之半透過反射型液晶顯示裝置時之上下 方位之透過率之視野角特性之圖式。 圖1 5係顯示比較例1之偏光板之吸收軸、液晶單元之 預傾斜方向、高分子延伸薄膜及相位差補償板之延遲相軸 之角度關係之俯視圖。 圖16係顯示由全方位而觀察比較例1之半透過反射型 液晶顯示裝置時之對比比之圖式。 44 32<5\專利說明書(補件)92-〇2\91133599.doc 1225943 圖17係顯示自〇V開始至6V爲止之6層次(gradation) 所顯示之比較例1之半透過反射型液晶顯示裝置時之左右 方位之透過率之視野角特性之圖式。 圖18係顯示自0V開始至6V爲止之6層次(grad at ion) 所顯示之比較例1之半透過反射型液晶顯示裝置時之上下 方位之透過率之視野角特性之圖式。 圖1 9係顯示比較例2之偏光板之吸收軸、液晶單元之 預傾斜方向、高分子延伸薄膜及相位差補償板之延遲相軸 之角度關係之俯視圖。 圖20係顯示由全方位而觀察比較例2之半透過反射型 液晶顯示裝置時之對比比之圖式。 圖21係顯示自0V開始至6V爲止之6層次(grad at ion) 所顯示之比較例2之半透過反射型液晶顯示裝置時之左右 方位之透過率之視野角特性之圖式。 圖22係顯示自0V開始至6V爲止之6層次(gradation) 所顯示之比較例2之半透過反射型液晶顯示裝置時之上下 方位之透過率之視野角特性之圖式。 【元件符號說明】 1 偏光板、再剝離性基板、接著劑層、液晶物質層、 PET薄膜 2 再剝離性基板、接著劑層、液晶物質層、PET薄 膜、相位差補償板 3 第1基板 4 對向電極 45 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 5 液 晶 層 6 半 透 過 反 射 性 電 極 7 第 2 基 板 8 光 學 異 向 元 件 9 偏 光 板 10 背 光 板 11 液 晶 單 元 12 圓 偏 光 板 24 聚 碳 酸 酯 薄 膜 25 聚 碳 酸 酯 薄 膜 26 液 晶 薄 膜 (A) 2 7 高 分 子 延 伸 薄 膜 28 偏 光 板 29 聚 碳 酸 酯 薄 膜 3 0 聚 碳 酸 酯 薄 膜 3 1 液 晶 單 元 32 液 晶 薄 膜 (A) 33 闻 分 子 延 伸 薄 膜 34 高 分 子 延 伸 薄 膜 3 5 圓 偏 光 板 36 聚 碳 酸 酯 薄 膜 37 圓 偏 光 板 、 聚 碳 酸酯 3 8 聚 碳 酸 酯 薄 膜 39 圓 偏 光 板 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc
46

Claims (1)

1225943 拾、申請專利範圍 1 · 一種圓偏光板,係至少由偏光板以及在可見光區域具 有大約四分之一之波長相位差之光學異向元件所構成之圓 偏光板,其特徵爲:該光學異向元件係由使得呈光學地顯 示正單軸性之液晶物質在液晶狀態所形成之平均傾斜角 5 °〜3 5 °之向列混合配向呈固定化而得到之厚度50 μ m以 下之液晶薄膜(A)所構成。 2 ·如申請專利範圍第1項之圓偏光板,其中,前述光學 異向元件係至少由前述液晶薄膜(A)和高分子延伸薄膜所 構成。 3 .如申請專利範圍第1項之圓偏光板,其中,前述光學 異向元件係由前述液晶薄膜(A)和使得呈光學地顯示正單 軸性之液晶物質在液晶狀態所形成之向列配向呈固定化而 得到之厚度50 // m以下之液晶薄膜(B)所構成。 4 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之圓偏光板,其 中,前述液晶薄膜(A)係使得呈光學地顯示正單軸性之液晶 物質在液晶狀態進行向列混合配向並且藉著由該狀態開始 進行冷卻而使得向列混合配向呈玻璃固定化所得到之液晶 薄膜。 5 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之圓偏光板,其 中,前述液晶薄膜(A)係使得呈光學地顯示正單軸性之液晶 物質在液晶狀態進行向列混合配向並且藉由交聯反應而使 得向列混合配向呈固定化所得到之液晶薄膜。 6.—種液晶顯示裝置,其特徵爲:具備在具有電極之1 47 326\專利說明書(補件)92-02\91133599.doc 1225943 對基板間而夾住液晶層之液晶單元以及申請專利範圍第1 項所記載之圓偏光板。 7. —種半透過反射型之液晶顯示裝置,係前述液晶顯示 裝置具備:具有透明電極之第1電極、具有半透過反射性 電極之第2基板、在前述第1基板和前述第2基板間而夾 住液晶層之液晶單元、以及設置在相反於連接前述第1基 板液晶層之面之相反面上之至少1片相位差補償板和1片 偏光板之半透過反射型之液晶顯示裝置,其特徵爲:在與 連接前述第2基板液晶層之面之相反面上,配置申請專利 範圍第1項所記載之圓偏光板。 8 . —種半透過反射型之液晶顯示裝置,係前述液晶顯示 裝置具備:具有透明電極之第1電極、具有半透過反射性 電極之第2基板、在前述第1基板和前述第2基板間而夾 住液晶層之液晶單元、以及設置在相反於連接前述第2基 板液晶層之面之相反面上之至少1片相位差補償板和1片 偏光板的半透過反射型之液晶顯示裝置,其特徵爲:在與 連接前述第1基板液晶層之面之相反面上,配置申請專利 範圍第1項所記載之圓偏光板。 9.一種半透過反射型之液晶顯示裝置,係前述液晶顯示 裝置具備:具有透明電極之第1電極、具有半透過反射性 電極之第2基板、以及在前述第1基板和前述第2基板間 而夾住液晶層之液晶單元的半透過反射型之液晶顯示裝 置,其特徵爲:在該液晶單元之兩側,配置申請專利範圍 第1項所記載之圓偏光板。 48 326\專利說明書(補件)92·02\91133599.doc 1225943 1 Ο .如申請專利範圍第6至9項中任一項之半透過反射型 之液晶顯示裝置’其中’前述液晶層係扭轉向列模式。 1 1 .如申請專利範圍第6至9項中任一項之液晶顯示裝 置,其中,前述液晶層係超級扭轉向列模式。 1 2 .如申請專利範圍第6至9項中任一項之液晶顯示裝 置,其中,前述液晶層係ECB模式。 1 3 .如申請專利範圍第6至9項中任一項之液晶顯不裝 置,苴中,前述液晶層係HAN模式。
49 326\專利說明書(補件)92·02\91133599.doc
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