TWI325972B - Optical compensation film, polarizing plate and liquid crystal display - Google Patents
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Description
1325972 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於光學補償膜、偏光板、液晶顯示器。 【先前技術】 隨著用於多媒體資訊之個人電腦的擴展,液晶黒 (LCD)變大,提供高品質影像的TFT型液晶顯示器_ 晶顯示器領域的主流。對於這些顯示器,強烈需要ϋϋ 性的大改進。
爲符合此需求,除了傳統扭曲向列(ΤΝ)型LCD, 發面內交換(IPS)模式和垂直對正(VA)模式LCD,E 應用。 再者,可高速切換影像及呈現動畫的光學補僧 (OCB)模式LCD也商品化。但IPS型除外,其餘顯汚 視角特性的問題’使用光學補償片(也稱爲光學補f| 來試圖改進視角特性。 以下專利文件說明要用於下列模式之液晶單元纪 補償片:對TN (扭曲向列)模式LCD ,專利文件 對IPS (面內交換)模式和FLC (強誘電液晶) LCD,專利文件5 :對OCB (光學補償彎曲)模式和 (混合對正向列)模式LCD,專利文件6和7 ;對 (超扭曲向列)模式L C D,專利文件8 ;對V A (垂 正)模式LCD,專利文件9。 上述光學補償片(也稱爲光學補償膜)通常附在 ί示器 !成液 Ϊ角特 還開 ,實際 彎曲 :器有 ί膜) I光學 1 -4 ; 模式 ΗΑΝ STN 直對 偏光 -5- 1325972 板’做爲單石橢圓偏光板❶ 適於此目的之光學補償片的已知實例爲TN模式液晶 .顯示器的光學補償片,包括形成於醋酸纖維素支座上之碟 * 狀液晶化合物的疊層。 另一實例爲TN模式液晶顯示器的光學補償片,包括 — 形成於醋酸纖維素支座上之光學正及單軸液晶化合物的疊 • 層。 φ 適當選擇纖維素酯支座和液晶層來控制厚度方向的面 內延遲値(Ro)和面外延遲値(Rt),這些光學補償片在特定 條件下呈現所需光學補償性質。 ' 垂直對正模式液晶顯示器(如VA、MVA、P V A )爲 「常黑模式顯示器」,有較高對比。相較於TN或IPS模 式顯示器’這些顯示器也有較高影像切換速度。所以,這 些顯示器廣用於監視器或TV。由於VA模式LCD天生在 斜向(或對偏光板的吸收軸或透射軸成4 5度)具有窄視 •角,故提出各種光學補償片或廣視角膜來改進視角特性。 例如,使用各種λ /2和λ /4延遲板的組合,試圖防 止各方向的漏光(例如專利文件1 0· 1 4 )。但要用於此目 的的延遲板須具有很高的延遲均勻性,導致相當低產量。 也需要調整光學補償片與偏光板間之角度的極精密技術, 也造成產量下降。所以,尋找有效改進視角特性的容易方 法。 爲加寬垂直對正模式LCD視角,提出使用延遲片的 方法,其面內延遲相軸與偏光膜吸收軸正交。 -6- 1325972 此法在垂直對正ECB模式LCD的早期開發階段提出 (例如專利文件15),在斜向的視角特性達成劇烈改 進。上述改進是因爲特別聚焦於加寬視角的設計。 提出使用膽固醇液晶化合物之應用疊層型廣視角膜的 方法,加寬視角,同時抑制前向和斜向的漏光(例如專利 文件1 6 )。 如上述,使用各種延遲膜,在約550 nm波長達成超 過8 0度的視角。 但當斜向的視角超過8 0度時,在顯示器之黑區的紅 色相變成顯著問題,在較小視角尙可容忍。視角特性改進 引發大尺寸液晶顯示器的商品化,在L C D領域導致解決 紅色相問題的強烈需求。僅使光學膜延遲値在5 5 〇 nm波 長最佳化,或調整前視角的波長分散,難以解決紅色相問 題。 (專利文件1 ) 日本特許公開(下文稱爲JP-A) No. 6-214116。 (專利文件2 ) U.S. Pat. No.5,5 83,679 (專利文件3 ) U.S. Pat. No.5,646,703 (專利文件4 ) DE No.3,9 1 1 ,62 0(A1 ) (專利文件5 ) 1325972 JP-A- 1 0-5 4,9 8 2 (專利文件6) U.S. Pat. No.5,8 05,2 5 3 (專利文件7 ) WO 96/3 7 8 04 - (專利文件8) . JP-A 9-26,5 72 φ (專利文件9 )
Japanese Pat. No.2,866,372 (專利文件1 0 ) ' JP-A 5-11,356 ' (專利文件1 1 ) JP-A 6-14,842 (專利文件1 2 ) JP-A 2002-174,727 φ (專利文件1 3 ) JP-A 2002-372,622 (專利文件1 4 ) JP-A 2003-43,262 (專利文件1 5 ) 核准的日本特許公告No. 7-69536 (專利文件1 6 ) JP-A 2002-182212 1325972 【發明內容】 本發明的目標是提供光學補償膜、使用光學補償膜的 偏光板、有超過80度之視角並抑制顯示器黑區之紅色相 的液晶顯示器。 本發明的實施例包含具有特定光學異向性層的光學補 償膜。異向性層滿足含有面內延遲値和面外延遲値的預定 公式。 【實施方式】 本發明的目標由下列結構達成。 1_ 一種光學補償膜,包括呈現光學雙軸性的支座,其 上提供至少一光學異向性層,其中: '壹·將液晶化合物分子配向,使得在固定液晶分子配 • 向後,分子的平均傾斜角不大於4度,而形成照光學異向 性層: 貳.光學補償膜的面內延遲値Ro(A )由公式(1)代表如 下, R〇(5 8 9) : 40- 1 3 0 nm R ο (6 0 0) : 35-125 nm Ro(63 0) : 3 5- 1 20 nm 參·以500-630 nm波長測量時,公式(2)所代表之光學 補償膜厚度方向的面外延遲値RUA)在12〇-4〇〇 nm範 圍: 肆.Ro(589)、 Ro(600)、 R〇(630)滿足公式(3), 1325972 公式(1)
Ro( λ ) = (ηρ(λ )-nq( λ ))xd 公式(2)
Rt(A )=((ηρ(λ )-nq(A ))/2-nr(A ))xd _ 公式(3) « 1.0<B<7.0 • B = (R〇(5 89)-R〇(63 0))/(R〇(600)-R〇(63 0)) np( λ )代表在光學補償膜平面賦予最大折射率之p方 ' 向的折射率; nq( λ)代表在光學補償膜平面與p方向正交之q方向 的折射率; nr( λ )代表在光學補償膜厚度方向的折射率; λ代表進行各測量的波長(nm); ® d代表光學補償膜厚度(nm)。 2.第1項的光學補償膜,其中R7()( 5 8 9)/ Ro(5 89)的比 値爲 1,25- 1.40’ R5〇(5 8 9)/R〇(5 89)的比値爲 1.10-1.25: R7 〇 (5 8 9)爲以下方法所測的光學補償膜延遲値: 壹. 使膜平行於參考平面: 貳. 在膜面內延遲相軸轉動膜70度; 參以589 nm波長從垂直於參考平面的方向測量延遲 値, R5〇(5 89)爲R7〇(5 8 9)相同的方法所測的光學補償膜延 -10- 1325972 遲値,除了膜在膜面內延遲相軸轉動50度; 面內延遲相軸代表賦予最大面內延遲値之方向的軸。 3. 第1或2項的光學補償膜,其中膜延遲値的波長分 散滿足公式(4): 公式(4) 0<C/D<7.0 C = (R5〇i(5 89)-R5〇’(63 0)) D = (R7〇'(5 89)-R7〇'(63 0)) R70 (λ ) = (ηρ7〇'(Α )-nq7〇'(A ))xd Κ·5〇'( λ ) = (np5〇'( λ )-nq5〇'( A ))xd R7〇'(5 8 9)和R7G’(63 0)各爲以下方法所測的光學補償 膜延遲値: 壹·使膜平行於參考平面; 貳. 在膜面內越前相軸轉動膜70度; 參. 分別以589和630 nm波長從垂直於參考平面的方 向測量延遲値, R5〇’(589)和 1150’(63〇)爲 r70,(589)和 R70,(630)相同的 方法所測的光學補償膜延遲値,除了膜在膜面內越前相軸 轉動50度; 面內越前相軸代表與面內延遲相軸正交之膜平面中的 軸。 4. 第1-3項的光學補償膜,其中以589 nm波長所測 -11 - 1325972 之光學雙軸支座和光學異向性層的延遲値滿足公式(5 )= 公式(5) 0.44<((R(b)o + R(b)t)/R(e)o)<2.05 • R(b)o代表公式(6)所定義的支座面內延遲値; . R(b)t代表公式(7)所定義之厚度方向的支座面外延遲 • 値; R(e)o代表公式(8)所定義的光學異向性層面內延遲 値; 公式(6) R(b)o=(n(b)p-n(b)q x d(b) 公式(7) R(b)t=((n(b)p+n(b)q)/2-n(b)r) x d(b) φ公式(8) R(e)〇=(n(e)p-n(e)q x d(e) n(b)p代表在支座平面賦予最大折射率之p方向的折 射率; n(b)q代表在支座平面與p方向正交之q方向的折射 , n(b)r代表在支座厚度方向的折射率; d(b)代表支座厚度(nm); -12- 1325972 n(e)p代表在光學異向性層平面賦予最大折射率之p 方向的折射率; n(e)q代表在光學異向性層平面與p方向正交之q方 向的折射率; d(e)代表光學異向性層厚度(nm)。 5.第1-4項中任一項的光學補償膜,其中液晶化合物 包括向列液晶化合物。 6 .—種偏光板,包括: 壹·第1-5項中任一項的光學補償膜; 貳.偏光膜或偏光元件, 其中光學補償膜面內延遲相軸與偏光膜或偏光元件之 吸收軸間的角度爲8 5 - 9 5度。 7.—種垂直對正ECB型液晶顯示器,在液晶顯示器 之液晶單元的一表面或二表面上具有第6項的偏光板。 8·—種垂直對正ECB型液晶顯示器,在液晶顯示器 之液晶單元的一表面或二表面上具有第6項的偏光板’其 中S〇U)和C(A)滿足公式(9)-(12): 公式(9) 0.21 X C(589)<S〇(589)<0.66 x C(589) 公式(1 0) 〇.22<Ps( λ )/Pc( Λ )<1·75 公式(1 1)
Ps(Λ )=(So(λ )/So(589)-l) x 100 -13- 1325972 公式(12)
Pc( λ ) = (C( λ )/C(5 8 9)- 1 ) χ 1 〇〇 S 〇 ( λ )代表下列面內延遲値(R 〇 ( λ ))的總和: 宣·設在液晶單兀的一表面或二表面上之如申請 專利範圍第6項之偏光板的偏光膜或偏光元件; 貳. 偏光板的光學補償膜; 參. 液晶單元, c( λ )代表液晶單元之雙折射△ η( λ )與厚度的乘積△ η( λ )xd ; 又代表500-670 nm範圍的波長。 圖 1 顯示上述 R50(589)、R70(589)、R50,(A)、R70,(a) 的測量。圖1的各數字代表如下:1 ·•參考平面;2 :光學 補償膜;3:面內延遲相軸或面內越前相軸:4:轉角(50 或70度);5 :測量方向。 以下說明本發明的細節。 說明本發明人開發本發明之光學補償膜的過程。 在液晶顯示器領域,在V A模式LC D使用延遲膜解 決斜向的視角問題後,達成大尺寸顯示器的轉移。相較於 其他監視器,對正常彩色顯示模式(非黑顯示模式)的 V A模式L C D所做的色相測試結果有高度評價。 但因:壹·超過80度之斜向的視角加寬:貳.從廣角 觀察;參·移到大尺寸顯示器,故顯示器黑區的紅色相成 爲明確問題。僅使光學膜延遲値在5 5 0 nm波長最佳化, -14 - 1325972 或調整前向的波長分散,難以解決紅色相問題》 本發明人檢視VA模式LCD之顯示器黑區的紅色相 問題,發現即使在超過80度之視角的觀察下,光學補償 膜顯著降低顯示器黑區的紅色相產生,也就是說,光學補 償膜中:壹·將液晶化合物分子配向,使得化合物的平均 傾斜角不大於4度:貳.配向固定;參.R〇(A)値爲:在 589 nm,4 0- 1 30 nm ;在 600 nm,3 5 - 1 25 nm ;在 630 nm,35-120 nm;肆.Rt(;l)値在 500-630 nm 的 λ 範圍爲 120-400 nm 範圍;伍.R〇(589)、Ro(600)、R〇(630)滿足下 列公式: 1 .0 < B < 7.0 B= (Ro(5 8 9)-Ro(600))/( R〇(600)-R〇(630))。 - <光學雙軸支座> 本發明之光學補償膜的特徵是具有至少一光學異向性 層的光學雙軸支座。 光學雙軸支座的特徵是代表光學雙軸支座折射率Ξ維 分量的np、nq、nr滿足公式(1)(此狀態稱爲呈現「雙軸 板特性」)。 公式(1) np>nq>nr 此外,面內延遲値和面外(厚度方向)延遲値不同。 -15- 1325972 面內延遲値(Ro)和面外延遲値(Rt)定義如下: (厚度方向延遲値(Rt))
Rt = ((np + nq)/2-nr)xd (面內延遲値(Ro)) * Ro=(np-nq)xd ^ 若np>nq,則面內延遲値顯然絕不變〇。 本發明中,「光學雙軸」定義爲(壹)折射率三維分 量滿足公式(1)(此狀態稱爲呈現「光學板特性」)或 (貳)面內延遲値不爲0。 此處,np代表賦予最大面內折射率之p方向的折射 率,nq代表與p方向正交之q方向的折射率,d代表支座 厚度。從在23°C和55% RH利用590 rm波長光之自動雙 折射計(如Oji Keisokukiki公司所製的KOBRA-21ADH) ^所決定的np、nq、nr,計算延遲値Ro和Rt。 光學雙軸支座包括呈現光學板特性的材料做爲主成 分,主成分的含量超過50重量%。做爲光學雙軸支座主 成分的材料特例包含:拉伸纖維素酯(如CAP和TAC ) 和環烯烴聚合物。 當這些膜雙軸拉仲時,在纖維素酯衍生物的膜提供光 學雙軸性。 環烯烴聚合物的實例包含烯烴型透明塑膠,如ΖΕΟΝ 製造的 ZE〇NEX、JSR 製造的 ART ON 'Mitsui Chemicals -16- 1325972 製造的APEL。 本發明的上述光學雙軸支座材料可包含其他聚合物而 不破壞雙軸性。例如:聚碳酸酯、聚碾、聚酯碩、聚丙烯 酸酯、聚甲基丙烯酸酯。 各種方法可提供光學異向性給環烯烴聚合基膜(支 座)和上述合成聚合膜。在膜形成過程調整拉伸方向或拉 伸倍率,形成具有所需光學異向性的膜。 <光學異向性層> 在上述光學雙軸支座上,形成光學異向性層。本發明 中,至少一光學異向性層有下列性質(液晶化合物的光學 性質、厚度、配向): 光學異向性層由下法形成於支座上:(壹)塗布液晶 化合物,(貳)使用磨擦法或配向處理將液晶分子配向, 使得分子的平均傾斜角不大於4度,(參)固定液晶分子 配向。異向性層厚度最好是0.1-10/zm,0.2-5em更好 <平均傾斜角測量> 平均傾斜角定義爲液晶分子偶極子與光學異向性層平 面間的平均角。由LCD業界的已知方法來測量平均傾斜 角,例如使用自動雙折射分析器 K0BRA21-ADH (Oji Scientific Instruments)。使用光學正液晶分子時,根據斯 奈爾定律,從(壹)膜在越前相軸上轉動時賦予最大延遲 値的角度和(貳)光學異向性層折射率,計算平均傾斜 -17- 1325972 角。使用光學負液晶分子時,以相同方式決定平均傾斜 角,除了使用膜在延遲相軸上轉動時賦予最小延遲値的角 度。 <光學雙軸支座和光學異向性層的光學性質> 本發明中,在5 89 rim波長,光學補償膜之支座和一 光學補償層的延遲値最好滿足公式(5)。 公式(5 ) 0.44<((R(b)o + (R(b)t)/(R(e)o)<2.05 R(b)〇代表上述公式(6)所述的支座面內延遲値; R(b)t代表上述公式(7)所述之厚度方向的支座面外延 遲値; R(e)〇代表上述公式(8)所述的光學異向性層面內延遲 鲁値。 本發明的光學補償膜可包含多個光學異向性層。在此 情形,公式(8)的d(e)代表多個光學異向性層的總厚度。 <液晶化合物> 解釋用於本發明的液晶化合物。 用於本發明的液晶化合物可爲低分子量液晶化合物或 高分子量液晶化合物。關於光學性質,最好使用正單軸桿 形液晶化合物或雙軸液晶化合物。也可使用如碟狀液晶化 -18- 1325972 合物的負單軸化合物。至於光學雙軸液晶化合物,最好使 用桿形化合物,而也可使用加寬形狀的碟狀液晶化合物。 光學負單軸液晶化合物包含:日本化學協會所出版之 「Chemistry of L i q u i d C r y s t a 1 C o m p o u n d s」:Kagaku Sosetsu季刊22期,pp 60-72 (1994)所述的碟狀液晶化合 物’詳言之,具有該刊物之62頁之分子結構1至46的液 晶化合物,和日本特許 2587398、2640083、2641086、 2692033 、 2692035 、 2767382 、 2747789 所揭示的液晶化 合物。 呈現正單軸性的桿形液晶化合物和呈現類似桿形液晶 化合物之光學性質的光學雙軸液晶化合物可處理成桿形液 晶化合物。「正單軸性」(光學單軸)代表如下。在具有 先學異向性的異向性兀件,二維軸之n p、n q、n r的折射 値中’只有二個相同,再者,二折射値小於另一折射値。 「有雙軸性」表示折射値n p、n q ' n r各有不同値。 本發明的正單軸桿形液晶化合物可爲具有正或負介電 常數異向性的化合物,但鑒於片厚度方向之液晶分子光軸 傾斜的控制容易’最好是具有正介電常數異向性的化合 物。 軸桿形液晶化合物的介電常數異向性(△ ε)爲分子長 軸平行於電場方向之狀態之介電常數(ε//)與分子短軸平 行於電場方向之狀態之介電常數(ε丄)的差(△ ε=ε"_£ 丄* 〇)。介電常數異向性(△ ε )直接影響透光液晶分子折 射率異向性。△ ε與異向性折射率的關係由下列公式代 -19- 1325972
△ ε =(n//)2-(n 丄)2 其中η//代表液晶分子配向向量方向之光的折射率,η丄代 * 表垂直於液晶分子配向向量之方向之光的折射率。 . △ ε和△ η是用來驅動一般ΤΝ液晶單元之液晶化合 φ 物的正値。 低分子量液晶化合物中,整個分子決定液晶化合物的 光學異向性(通常是折射率異向性)。聚合液晶化合物分成 二種,一爲主鍵型聚合液晶化合物,另一爲側鍵型聚合液 晶化合物。二種聚合液晶化合物中,含有液晶原的結構 以低分子量化合物的類似方式決定光學異向性。 上述液晶原代表在液晶化合物發展液晶性質所需的組 件,液晶原一般包括堅硬部的核組、撓性部的墊片組、位 φ於分子端的端組。但只要液晶化合物有發展液晶性質的 組,則液晶原不需要全部三組。 以下顯示正單軸液晶化合物的實例,但不限於此。 -20- 1325972
CN 1 c7h15-h^^-coo-^^- 2 CsH”
3 CSHU
4 C5H”
5 C5H11 -o coo -ο- 6 CsHn -o ch2ch2 ~〇T- 7 CSH” 8 CgH^
9 ΑΗ”
-21 -
1325972 18 CjHn
c2h5 19 C5H”
OC2Hs OC2H5 20 CgHn 21 c5hh -o COO ~Qr oc2h5 22 CgHn
c2h5
23 csH”—^~~y~cEc-^~y~〇c2HS 24
CSH” C2H5
C2H5 c5h”
C2H5 25 26 除了上述化合物,也可使用Kagaku Sosetsu季1 期’ pp 42' 44 (1994)所述的化合物》具有正單軸性 述桿形液晶化合物可適當做爲用於TN單元的一般桿 列液晶化合物。 發展向列液晶相位的化合物最好做爲本發明的桿 晶化合物。 雙軸液晶化合物包含Yukig〇seikagaku’ ν〇1· 49’ -23- lj 2 2 的上 形向 形液 No. 1325972 5 (1991),pp. 1 24- 1 43 所述的化合物、D.W. Bruce et al. , AN Eu-Sponsored' Oxford Woershop On Biaxial Nematics' (St. Benet's Hall > University of Oxford 20-22
December, 1 996) P· 1 57 -293 所述 的 化合 物、 Chandrasekhar e t a 1., A Ther motropi c B i a x ial Nt ϊ m at i c L i qu i d Crystal ,Mol. Cr y s t. L i q . C r y s t. 1 9 8 8, 'Vol. 165, p p. 12 3-130 所述 的 化合 物、D e m u s, ,J. Goodby e t al., Handbook o f Li qu id C rystals , V o 1 · 2B , Low
Molecular Weight Liquid Crystals II,pp. 933-943 所述的 化合物。 本發明的液晶聚合物未特別限制,但最好有正或負雙 折射率,詳述於「Liquid Crystals, 1989,Vol. 5, No. 1,ρρ· 159-170」。 用於本發明之具有液晶原的聚合液晶化合物分成二 種:一爲在主鍵具有液晶原的聚合物,另一爲在側鍵具有 •液晶原的聚合物。用於本發明的聚合液晶化合物也分爲二 種:亦即熱向和liotropic聚合液晶化合物。 本發明的液晶聚合物未特別限制,但最好形成向列液 晶。在側鍵具有液晶原的聚合物最好爲配向性,熱向液晶 聚合物最好爲配向固定。用於上述側鍵型液晶聚合物的主 鍵最好是乙烯型聚合物、聚矽氧烷、ρ〇丨ypeptide、 Polyphosphazene、聚伸乙亞胺、纖維素。 本發明中’光學異向性化合物分子最好是單域或多域 的形式,各域小於〇 _ 1 μ m。此處,「單域」表示沒有外 -24- 1325972 旋’但本發明中,當域尺寸小於0.1 μπί時,外旋基本上可 容許。 上述外旋表示光學異向性分子不配向的微小部分存 在。外旋存在會造成如顯示對比下降或較低傾斜角的各種 問題。 <光學補償層的雙折射行爲> 解釋本發明之雙折射異向性層的以下要點,也就是 說:c板(C板補償);Α板(Α板補償);0板(0板 補償)。 <C板> 解釋本發明的C板。 組成折射率之三維分量np、nq、nr間的關係如下: np=nq>nr 此處’ C平面的面內延遲:R〇 = 〇。 呈現C板性質的材料(光學材料,樹脂膜)包含:碟 狀液晶化合物、非拉伸纖維素酯膜(如非拉伸TaC和非 拉伸CAP)、雙軸拉伸原冰烯樹脂膜。c板也由上述樹脂 的受控雙軸拉伸產生。 <A板> -25- 1325972 解釋本發明的A板。 組成折射率之三維分量np、nq、nr間的關係如下: np > nq = nr 4 此處,A平面的面內延遲Ro約等於2xRt。 . 呈現A板性質的材料(光學材料,樹脂膜)包含: φ桿形液晶化合物和單軸拉伸聚合物(如聚碳酸酯)。 <雙軸板> 解釋本發明的雙軸板。 組成折射率之三維分量np、nq、nr間的關係如下: np >
nr 此處,厚度方向的面內延遲和面外延遲不同。 呈現雙軸板性質的材料(光學材料,樹脂膜)包含: 拉伸纖維素酯(如拉伸CAP和拉伸TAC)。 <0板> 本發明的〇板中’利用正雙折射化合物’其主光軸 在顯示表面的斜向(這是稱爲0板的原因)° 「在斜向」表示角度大於0度而小於90度。 本發明的〇板可包含單軸或雙軸的化合物° -26- 1325972 <光學補償膜> 解釋本發明的光學補償膜。 <光學補償膜的延遲性> 本發明的光學補償膜含有呈現光學雙軸性的支座’其 上提供至少一光學異向性層,其中·· 壹·將液晶化合物分子配向,使得在固定液晶分子配 向後,分子的平均傾斜角不大於4度,而形成照光學異向 性層: 貳. 光學補償膜的面內延遲値R〇( λ )由公式(1)代表如 下,
Ro(5 8 9) : 40- 1 30 nm Ro(600) : 35-125 nm R〇(63 0) : 3 5 - 1 20 nm 又代表測量的波長(nm); 參. 以5 0 0-6 3 0 nm波長測量時,公式(2)所代表之光學 補償膜厚度方向的面外延遲値Rt(A)在12〇-4〇〇 nm範 圍; 肆. Ro(589)、Ro(600)、R〇(630)滿足上述公式(3)。 公式(3)的B値必定大於1而小於7.0以達成本發明 的性質,但最好是1.3-6.0’ 1.4-5.0更好。 <面內延遲相軸上轉動之膜的光學性質> -27- 1325972 在膜之延遲相軸上轉動之光學補償膜的光學性質: (1)轉動70度: (R7。(589) / Ro(589))値最好是 1.25 -1.40,1.3-1.4 更好, 其中R7Q(5 8 9)爲以下方法所測的光學補償膜延遲値: 壹. 使膜平行於參考平面; 貳. 在膜面內延遲相軸轉動膜70度: 參. 以589 nm波長從垂直於參考平面的方向測量延遲 値,
Ro(5 89)代表在5 89 nm所測之膜的面內延遲。 (2 )轉動5 0度: (R5〇{589} / Ro(589))値最好是 1.10-1.25, 1.11-1.24 更好, 其中R5〇{ 5 89 }代表在膜延遲相軸上轉動膜50度所決 定並從垂直於參考平面之方向測量的延遲値。 R70(5 8 9)和R5〇(5 89)以Ro(A)的相同方式由公式(1)決 定,除了膜在膜面內延遲相軸分別轉動70和50度並從垂 直於參考平面之方向測量。 <面內越前相軸上轉動之膜的光學性質 > :波長分散 在膜面內越前相軸上轉動70和50度之光學補償膜的 光學性質最好滿足公式(4),也就是說,公式(4)的C/D値 最好大於〇而小於7.0 ’ 4〜6.0更好,0.4 - 5,0特別好。 -28- 1325972 <延遲加強劑> 解釋用於本發明的延遲加強劑。 本發明的延遲加強劑最好加入支座,以在各種波長使 延遲値最佳化。延遲加強劑的較佳量爲聚合膜重量的 0.0 5 - 2 0 %,0 · 1 - 1 〇 % 更好,〇 . 5 - 2 % 特別好。 延遲加強劑可單獨或結合其他延遲加強劑使用。延遲 加強劑最好在2 5 0 - 4 0 0 n m波長範圍有最大吸收。此外, 在可見區最好沒有吸收。 延遲加強劑的特例包含揭示於 JP-A 2000-111,914、 2000-275,434、2002-62,477、歐洲專利 No. 〇,911,656A2 的化合物。 <配向層(配向膜)> 說明用於本發明的配向膜: 用於本發明的配向膜可製備如下:(i)有機化合物膜 (最好是聚合膜)的摩擦處理;(ii)無機材料的斜向蒸發; (iii)具有微槽之層的形成;或(iv)使用Langmuir_B1〇dgett 技術之有機化合物疊層的形成。也知道配向由施加電磁場 或照射光所產生的配向膜。 摩擦所製備的配向膜特別好。以紙或布在一方向摩擦 聚合膜表面數次來進行摩擦處理。用於配向膜德的聚合物 種類描述於用於上述碟狀液晶化合物之光學補償膜的文 獻。 -29- 1325972 用於本發明的配向膜向厚度最好是0.01-5 μπι,0.05-1 μηι更好。配向膜的以下製備法也可以,其中雙折射層 (光學異向性層)使用預配向層(預配向膜)來配向,再將 配向光學異向性層轉移到透明支座。 爲在上述配向膜(配向層)上製備光學異向性層,將液 ' 晶化合物或含有液晶化合物的溶液塗在配向膜(配向層), . 接著乾燥及熱處理(熱配向),形成單域層,因此,得到液 φ晶化合物配向層。 膜或層中之液晶化合物的配向可由下法固定:使用 UV熟化液晶化合物時,塗布包含聚合引發劑之液晶化合 物的塗層液,然後液晶化合物配向。在保持液晶性的受控 溫度下’經由紫外線照射固定配向。如熱聚合之形成化學 鍵的方法也可用來固定配向。使用聚合液晶化合物時, 在保持液晶性的溫度範圍內熱處理配向層,接著在聚合物 的玻璃轉移溫度下淬熄,也可固定配向。 # 即使在預.配向膜除去後,配向固定的液晶分子也可保 持配向狀態。 <偏光板> 解釋用於本發明的偏光板。 #發§^的偏光板是以本發明的光學補償膜附著共用偏 光膜的至少一表面來製備。也可僅在本發明之光學補償膜 的至少一表面上形成偏光膜或偏光層來製備》 爲製備偏光膜’如傳統聚乙烯醇膜的容易拉伸配向膜 -30- 1325972 以諸如碘的分光染料處理,接著在縱向拉伸膜。由於偏光 膜本身不足以自我支持’也沒有足夠耐久性,故光學同向 性纖維醋酸三酯膜通常附在偏光膜二側做爲保護膜,形成 偏光板。 本發明的偏光板可將本發明的光學補償膜附在上述偏 光板或以偏光膜直接附著本發明的光學補償膜做爲保護膜 來製備。附著膜的方法(也稱爲附著法)未特別限制,可使 用包括水溶聚合物溶液的膠。完全皂化聚乙烯醇的水溶液 最好做爲水溶聚合黏著劑。將本發明的大尺寸光學補償膜 黏以上述大尺寸偏光膜,在縱向拉伸並以分光染料處理, 可製備大尺寸偏光板。 <偏光層(偏光膜)> 說明本發明的偏光層。 偏光膜包含:碘型偏光膜、使用分光染料的染料型偏 光膜、聚烯型偏光膜。碘型偏光膜和染料型偏光膜通常由 聚乙烯醇型膜製備。偏光板的偏光軸最好與膜拉伸方向正 交。 <垂直對正ECB模式液晶顯示器> 說明本發明的垂直對正ECB模式液晶顯示器。 爲降低廣視角之黑區的紅色相,本發明的偏光板最好 用於利用垂直對正液晶的顯示器,包含:VA (垂直對正) 模式顯示器和MVA (多域垂直對正)模式顯示器。 -31 - 1325972 單一偏光板反射型液晶顯示器之構造的一例可爲: [保護膜/偏光膜/光學補償膜(本發明)/玻璃基板/ ITO透明 電極/配向膜/ VA模式液晶/配向膜/也稱爲光反射器的金 屬電極/玻璃基板]。 製備的光學補償膜(也稱爲光學補償片)未充分降低顯 * 著出現在大尺寸液晶顯示器的紅色相,但使用本發明的 . 光學補償片,即使在廣視角,顯示器之黑區的紅色相也劇 φ 烈降低。 包括本發明之光學補償膜的反射型偏光元件和膽固醇 模式液晶可構成如下··[背光/膽固醇液晶層/本發明的光 學補償膜/偏光膜/保護膜]。 爲降低廣視角In顯不器之黑區的紅色相,用於本發 明之光學補償膜的液晶顯示器須爲垂直對正ECB模式。 用於垂直對正E C B模式液晶顯示器之液晶單元的實例包 含:VA(垂直對正)模式單元和MVA(多域VA)模式單元。 • 本發明的垂直對正ECB模式液晶顯示器中,最好滿 足公式(9)’公式(1〇)、(〗1)、(12)的?5(?^/1>。(〇値最 好是 0.22-1.75,0.23 -1.50 更好。 實例 依據實例解釋本發明如下,但本發明的實施例不受 限。 實例1 -32- 1325972 本發明的光學雙軸支座A-G、光學補償膜A-G,比較 用的光學補償膜Η和I製備如下: <光學雙軸支座Α的製備> 具有光學雙軸性且呈現表1之延遲値(R〇,Rt)的支座 A製備如下:在80 μιη厚纖維醋酸三酯上(Konica公司 所製)’(i)形成0.1 μηι厚凝膠膜,(ii)成分如下的溶液 1塗上0_2 μιη厚,(iii)膜乾燥,(iv)所得的膜進行摩擦處 理。 (溶液1的成分) 化合物1 1重量% 離子交換水 9 8重量% 甲醇 1重量% 化合物1 OH 〇 〇 C=〇 c=o φ & Ο—C-*CH=CH2 δ <光學雙軸支座B的製備> 除了使用CAP溶液取代纖維醋酸三酯溶液,使用支 座A的相同製備法,產生80 μηι厚且呈現表1之延遲値 (R〇, Rt)的光學雙軸支座Β。 -33- 1325972 塗布CAP溶液的特定製程如下:(i)塗層液均勻鍍在 無端 6 m長不銹鋼帶(有效長度爲5_5 m) ; (ii)將35°C水 塗在帶後側將膜乾燥2分鐘;(iv)膜乾燥,直到殘餘溶 劑含量降到20 % ; (v)膜以150 N/m張力從支座剝落;(vi 膜進一步乾燥。 (CAP溶液的製備) 以下成分排入密封且加壓容器,在80°C攪拌形成 C A P均勻溶液。 CAP 120份重量, (CAP取代度如下: 乙基取代度·· 1 · 9 ; 酪取代度:· 7 5 ; 總取代度:2.66) 2-(2'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl) _ benzotriazole(UV 吸收劑) 1 份重量
Ethylphthalylethy 1 glycolate (可塑劑) 4 份重量 一氧化砂微粒(Nippon Aerosil公司的 Aerosil200’ 平均粒徑:0.016 μηι) 1 份重量 乙酸甲酯 300份重量 乙醇 4 5份重量 <光學雙軸支座C和D的製備>
以支座Β的相同方式製備光學雙軸支座c和D -34- 1325972 了在殘餘溶劑含量低於45%時CAP膜乾燥並自支座剝落 後’使用定型機勾夾住膜二側,膜在機器方向(MD)拉伸 形成支座C’在橫向(TD)形成支座〇。MD and TD方向的 拉伸倍率各在1.1-1.5範圍。支座c和D之光學性質的 差異顯示於表1。 <光學雙軸支座E的製備> 以下述方式製備呈現表1之延遲値(Ro, Rt)的支座 E。本發明中,支座E也稱爲環烯烴聚合膜e。 製程1 :做爲聚合觸媒,環己烷中之1 0份重量的 1 5 %三乙基鋁' 5份重量的三乙胺、1 〇份重量的四氯 化鈦加入 6-methyll,4,5,8-dimethanol-l,4,4a,5,6,7,8,8a-octahydronaphthalene。將產物氫化得到聚合物。聚合物 在異丙醇凝結並乾燥’形成樹脂粉末。樹脂顯示以下特 性:平均分子量爲4 0,0 0 0 ;氫化度不小於9 9.8 % ; T g爲 1420C 。 製程2:製程1所得的樹脂粉末在250°C熔化而製 粒。使用具有40 mm全飛桿的單軸押出機,經由300 mm 寬的T模熔化擠製來製備。所得的膜冷卻,使用3〇〇 mnl 直徑的三個輥來捲繞。在模中的膜溫度爲270°C,第一、 第二、第三輥的溫度分別是120、120、100 〇C。 製程3:該片在140±2°C受控溫度拉伸,形成51 μηι 膜。 製程4: 2 g的ΡΜΜΑ溶在45 g之ΜΕΚ和5 g之 -35- 1325972 cyclopentanon的混合溶劑,塗在拉伸和配向膜上。然後 膜以摩擦設備處理’形成光學雙軸支座E。摩擦方向平行 於膜的延遲相軸。 <光學雙軸支座F的製備> 以下述方式製備呈現表1之延遲値(R〇, Rt)的支座 F。 本發明中’支座F也稱爲環烯烴聚合膜F。 使用同時雙軸拉伸器,100 μιη厚聚降冰片烯型膜 (JSR公司所製的商標名"ARTON FILM")在180 °C雙軸拉 伸到1 . 1 0的縱向拉伸倍率和1 . 1 5的橫向拉伸倍率。膜中 心部厚度爲81 μηι’目旲寬度爲345 mm。 2 g的 PMMA溶在 45 g 之 MEK和 5 g 之 cyclopentanon的混合溶劑,然後由拉伸塗在上述配向膜 上。然後膜以摩擦設備處理’形成光學雙軸支座F。摩擦 方向平行於膜的延遲相軸。 <光學雙軸支座G的製備> 以下述方式製備呈現表1之延遲値(Ro,Rt)的支座 G。 本發明中,支座F也稱爲環烯烴聚合膜G° 使用同時雙軸拉伸器,100 pm厚聚降冰片烧型膜 (JSR公司所製的商標名"ART0N FILM”)在18〇°C雙軸拉 伸到1 . 1 0的縱向拉伸倍率和1 . 1 5的橫向拉伸倍率。然後 膜留在1 80°C 60秒以將膜寬度降至98 % °膜中心部厚度 爲81 μπι,膜寬度爲3 45 mm。 -36- 1325972 2 g 的 PMMA 溶在 45 g 之 cyclopentanon的混合溶劑,隨後塗在 然後膜以摩擦設備處理,形成光學雙軸 平行於膜的延遲相軸。 <比較用之支座Η的製備 >:不顯 座。 比較用的支座Η製備如下:100 50 0 g的氯化甲烯並鍍在不銹鋼帶上。 膜雙軸拉伸。 <比較用之支座I的製備 >:不顯 座。 100 μΐΏ厚TAC膜做爲比較用之支ί 光學雙軸支座A-G和比較用之支g (Ro, Rt)如表 1。 MEK 和 5 g 之 拉伸和配向膜上。 支座G。摩擦方向 示光學雙軸性的$ g的聚碳酸酯溶在 所得的膜剝落後, 示光學雙軸性的$ | I 〇 ^ Η和I的延遲値 -37- 1325972 表1 支座編號 Ro(5 8 9nm) Rt( 5 8 9nm) 光學雙軸性 A 1.7 54 是 B 2.2 108 是 C 15 116 是 D 30 206 是 E 1.1 30 是 F 2.2 45 是 G 15 230 是 Η 125 62.5 否 I 0 7 1 否
表1透露面內延遲値不爲〇的支座A-G是本發明的 光學雙軸支座,支座Η和I不顯示光學雙軸性。 <本發明之光學補償膜A-G的製備> : 具有光學異向性層之本發明的光學補償膜A-G製備 如下:具有以下成分的溶液塗在上述光學雙軸支座 A-G 上’在1 0 0。C乾燥1 5秒。所得的膜逐漸冷卻,在4 5。C做 熟化。 (光學異向性層的塗層液成分) ΜΕΚ 86份重量 化合物2 3份重量 -38- 1325972 化合物3 2份重量 化合物4 3份重量 化合物5 3份重量
Irgacure 369 (CIBA SPECIALTY CHEMICALS) 1 份重量 2 化合物 ΧΟΠΧ01^ΙΟΙ^£0·Τ^ ^—^10
Ο >=〇 Μ CM Ο ο: ο ΓΊ -39- 1325972 化合物 0=0
0=0
I
X ο Μ ο 化合物4 CH2=CH-C-〇-(CH2)4-C-〇-/ \-c-o-/ \-〇-(CH2)3-CH; ο ο '~f ο 化合物 ο ο CH2=CH-C-〇-(-CH2-}j-〇-C-CH=CH2 含有液晶化合物2-5之一的各硬化層爲1.4 μιη厚的 -40- 1325972 光學異向性層。由K0BRA-21ADH (Oji Keisokukiki公司 所製)測量各異向性層的平均傾斜角,發現不大於4度。 <比較用之光學補償膜Η的製備> 支座Η塗以用於製備光學雙軸支座a的溶液1。所得 的膜乾燥,進行摩擦處理,塗以光學異向性層的上述塗層 液。其後,經由與光學補償膜A-G相同的處理,製備比 較用的光學補償膜Η。 <比較用之光學補償膜I的製備> 光學補償膜I製備如下:(i)凝膠層形成於比較用的支 座I上;(ii)塗上PVA溶液,然後乾燥;(iii)塗布塗層 液;(iv)熱處理以乾燥;(v)確認單域形成後,膜由UV照 射硬化。以偏光顯微鏡觀察樣本一小部分,確認單域形 成。 所得光學補償膜A-G和比較用之光學補償膜Η和I 的光學性質如表2。 1325972 表2 光學補償 膜編號 Ro (ληηι: Rt(Xnm)589 B* 註解 589 600 630 A 40 39.6 38.4 150 1.33 本發明 B 83 8 1.3 78.3 266 1.57 本發明 C 107.9 106 102.2 308 1.50 本發明 D 98.2 97.4 96.3 288 1.73 本發明 E 125 123 120 134 1.67 本發明 F 125 123 117 169 1.33 本發明 G 110 107.8 107.1 28 1 4.14 本發明 Η 125.0 122.0 12 1.0 120.5 7.00 比較 I 0 0 1.1 1.2 0.00 比較 B* = (Ro(589)-Ro(630))/(Ro(600)-R〇 (630))
在23°C於55 %RH(相對濕度)下,以5 89、600、630 ® μιη波長使用自動雙折射分析器 KOBRA21-ADH (〇ji Scientific Instruments) ’從經由折射率三維測量所決定的 三維折射率 np、nq、nr,計算光學雙軸支座、光學異向 性層 '光學補償膜的光學性質(折射率、厚度方向的面內 延遲値和面外延遲値)。 <本發明之偏光板A-G及比較用之偏光板Η和I的製備> 本發明的偏光A-G及比較用的偏光板Η和I製備如 下··將A-Ι的光學補償膜黏在偏光膜二側來製備各偏光板 -42- 1325972 (直接膠合或使用黏著片),其製法如下。 市面上的PV A型膠用來黏著偏光膜與光學補償膜以 形成偏光板A-D,而25 μιη黏著片用來製備本發明的偏光 板E-G及比較用的Η和I。 <偏光膜的製備> 偏光板製備如下:(i) 80 μηι厚、800 mm寬、2400聚 合度的非拉伸PVA膜在0.3重量%之碘的水溶液混以 碘;(ii)膜在4重量%硼酸和3重量%碘化鉀的水溶液 拉伸至6.8的倍數;(iii)膜在4 0。(:乾燥4分鐘;(iv)膜 捲繞。 <液晶顯示器LCDa-LCDi的製備> LCDa-LCDi製備如下:(i)除去市面上 MVA 模式 LCD (10 Data公司所製的LCDAD19H)的偏光板;(ii)各 LCD上,黏著本發明之A-G及比較用之Η和I任一的一 對偏光板,以使偏光板的延遲相軸和越前相軸匹配原偏光 板的方向。 但對於偏光板D和G,偏光板只黏在LCD —側,另 ~側黏著Konica公司所製的TAC膜(Ro(589) = 0.2 nm ’ Rt(589) = 31 nm),以使TAC膜的延遲相軸和越前相軸匹 配原偏光板的方向。 <顯示器黑區的紅色相評估> -43- 1325972 在以下條件下由隨機選擇3 0物體的目視觀察來進行 液晶顯示器LCDa-LCDi之顯示器黑區的紅色相評估:(i) 電壓不施於顯示器;(ii)80度視角。這些觀察的多數結 果如下: A :實質上未看到紅色相。 B :看到輕微紅色相,但不是問題。 C :看到顯著紅色相,因而顯示器不適用。 φ LCD編號 紅色相評估
LCDa B
LCDb B
LCDb B
LCDc B
LCDd B
LCDe B
LCDf B
Φ LCDg B
LCDh C
LCDi C 上述結果透露,使用本發明之光學補償膜A-G的液 晶顯示器a-g中,只稍微產生紅色相,不是問題,而分別 有比較用之光學補償膜Η和I的偏光板黏在液晶單元的液 晶顯示器中,看到顯著紅色相,L C D不適用。 -44- 1325972 實例2 <光學補償膜A1-G1和II的製備> 以製備(本發明之)光學補償膜A-G和(比較用之)1之 實例1的相同方式製備光學補償膜A1-G1,除了製備光學 補償膜呈現下列性質:對各光學補償膜A1-G1和Π,延遲 値比 A (R7q(589)/R〇 (5 89))在 1.25 - 1.40 範圍,延遲値比 B (R5〇(5 89)/R〇(5 8 9))在 1.10-1.25 範圍。 表3 光學補償 膜編號 R5〇(589)/R〇(589) R7〇(5 89)/R〇(5 8 9) 註解 A 1 1.12 1.26 本發明 B 1 1.24 1.38 本發明 Cl 1.15 1.30 本發明 D 1 1.11 1.26 本發明 El 1.07 1.18 本發明 FI 1.20 1.3 1 本發明 G1 1.27 1.44 本發明 π 0.04 0.02 比較 所得膜的面內延遲値和波長分散評估如下: <面內延遲値和波長分散> 延遲比 A定義爲(R70(5 89) / Ro(5 8 9)),其中’ •45- 1325972 R7〇(5 8 9)代表下法所測之光學補償膜的延遲値:(i)膜置 於平面上;(ii)膜在膜延遲相軸上轉動70度:(iii)以589 nm波長從垂直於原平面的方向測量延遲値,R〇(5 89)代表 以5 89 nm測量的膜面內延遲。延遲比B定義爲(R5Q(5 89) / Ro(5 8 9)),其中,R5G(589)代表以R7()(589)相同方式膜延 ' 遲値,除了膜在膜延遲相軸上轉動50度,而R5G(5 89)與 . 上述相同。延遲比A和B決定如下。 (1) 各面內延遲値和波長分散 KOBRA-2 1 ADH (Ο j i K e i s o k u k i k i 公司所製)用來測量 5 〇度以下的轉角。 DVA36VW (Mizojiri Optical 公司所製)用來測量 50 度以上的轉角。 (2) 各波長的折射率 ® KOBRA-21ADH決定各波長的折射率。阿貝式折射計 和分光計光源也用來決定波長分散。 利用本發明之一光學補償膜的液晶顯示器(其延遲値 比 A (R70(5 8 9)/R〇 (589))在 1.25-K40 範圍,延遲値比 B (R5 0 (5 8 9 )/R 〇 (5 8 9))在1 . 1 0 -1 · 2 5範圍)中,紅色相問題改 善到實質上看不到紅色相的水準,而利用比較用的液晶顯 示器中,看到明顯紅色相,顯示器未達商品化水準。 實例3 -46- 1325972 <光學補償膜A2-G2的製備> 以實例1的相同方式製備光學補償膜A2-G2,除了製 備膜呈現 0.44-2.05 範圍的((R(b)o + R(b)t /R(e)〇)。 <光學雙軸支座和光學異向性層的光學性質> 決定本發明之光學補償膜的面內延遲値,公式(5)的 比値計算: 光學補償膜 ((R(b)o + R(b)t / R{e}o) A2 1.83 B2 C2 D2 E2 F2 G2 1.67 2.11 2.00 0.32 0.47 1.68 呈現不小於 0.44 和 2.05 之((R(b)o + R(b)t / R(e;>0) 値之利用本發明之光學補償膜的液晶顯示器中,顯示器黑 區的紅色相外觀降到實質上看不到紅色相的水準。 實例4 以實例1之LCDa_LCDh的相同方式製備液晶顯示器 LCDal-LCDhl ’除了製備液晶顯示器呈現公式(10)的(ps(?) / Pc (λ))値(申請專利範圍第8項)如下,其中λ代表5〇〇_ -47- 1325972 670 mm範圍的波長。 波長λ之面內延遲値(RoQ))的總和So (λ)代入公式 (1 1)和(12),得到 Ps(X) / Ρε(λ)値: 液晶顯示器(*) ρδ(λ) / Ρο(λ)) LCDal 0.47-0.52 LCDb 1 0.64-1.74 LCDc 1 0.67-0.82 LCDd 1 0.23-1.11 LCDe 1 0.50-0.75 LCDfl 0.84-1.51 LCDg 1 0.32-0.52 *:垂直對正ECB模式液晶顯示器 呈現0.22- 1.75範圍之Psa) / PcU)値之本發明的液 φ 晶顯示器中,顯示器黑區的紅色相外觀進一步降低,實質 上看不到紅色相,而實例1的液晶顯示器中,稍微看到紅 色相。 本發明中,提供:(i)在所有方向視角不小於80度且 明顯降低顯示器黑區之紅色相的光學補償膜’(ii)利用上 述光學補償膜的偏光板和液晶顯示器。 【圖式簡單說明】 圖1顯示延遲値測量。 -48- 1325972 【主要元件符號說明】 1參考平面 2光學補償膜 3延遲相軸面內延遲相軸 4轉角 5測量方向 -49-
Claims (1)
1325972 十、申請專利範圍 1. 一種光學補償膜’包括呈現光學雙軸性的支座,其 上提供至少一光學異向性層,其中: 壹·將液晶化合物分子配向,使得在固定液晶分子配 向後’分子的平均傾斜角不大於4度,而形成照光學異向 , 性層; • 貳.光學補償膜的面內延遲値Ro( λ )由公式(1)代表如 •下 Ro(5 89) : 40- 1 3 0 nm Ro(600) : 3 5 - 1 2 5 nm R ο (6 3 0) : 3 5 - 1 20 n m 參·以5 0 0 - 6 3 0 η m波長測量時,公式(2)所代表之光學 補償膜厚度方向的面外延遲値Rt(A)在120-400 nm範 圍; Ro(589)、 Ro(600)、 R〇(630)滿足公式(3), 公式(1) Ro( Λ ) = (ηρ( λ )-nq( λ ))xd 公式(2) Rt(A )=((np(A )-nq(A ))/2-nr(A ))xd 公式(3) 。1.0<Β<7·0 B = (R〇(589)-R〇(630))/(R〇(600)-R〇(630)) -50- 1325972 ηΡ(λ)代表在光學補償膜平面賦予最大折射率之p方 向的折射率; nq( λ)代表在光學補償膜平面與p方向正交之q方向 的折射率; nr( Λ )代表在光學補償膜厚度方向的折射率; λ代表進行各測量的波長(nm); d代表光學補償膜厚度(nm)。 2 ·如申請專利範圍第1項的光學補償膜,其中 R7〇(589)/ R〇(589)的比値爲 1.25-1.40,R5Q(589)/ R〇(589) 的比値爲1 . 1 0 -1 . 2 5 : R7〇( 5 8 9)爲以下方法所測的光學補償膜延遲値: 壹. 使膜平行於參考平面; 貳. 在膜面內延遲相軸轉動膜70度; 參. 以5 8 9 nm波長從垂直於參考平面的方向測量延遲 値, R5〇(5 8 9)爲R7Q(5 8 9)相同的方法所測的光學補償膜延 遲値,除了膜在膜面內延遲相軸轉動50度; 面內延遲相軸代表賦予最大面內延遲値之方向的軸。 3.如申請專利範圍第1項的光學補償膜,其中膜延遲 値的波長分散滿足公式(4): 公式(4) 0<C/D<7.0 C-(R5〇,(5 89)-R5〇'(630)) -51 - 1325972 D = (R7〇'(5 89)-R7〇'(63 0)) R-7〇'( λ ) = (np7〇'( λ )-nq7〇'( Λ ))xd R5〇'( λ ) = (np5〇'( A )-nq5〇'( λ ))xd 117(/(5 8 9)和R7Q'(63 0)各爲以下方法所測的光學補償 膜延遲値: 使膜平行於參考平面; 在膜面內越前相軸轉動膜70度; 分別以5 8 9和63 0 nm波長從垂直於參考平面的方向 測量延遲値, R5〇'(5 89)和 R5〇'(630)爲 R7〇’(589)和 R7〇'(63 0)相同的 方法所測的光學補償膜延遲値,除了膜在膜面內越前相軸 轉動5 0度; 面內越前相軸代表與面內延遲相軸正交之膜平面中的 軸。 4 .如申請專利範圍第1項的光學補償膜,其中以5 8 9 nm波長所測之光學雙軸支座和光學異向性層的延遲値滿 足公式(5): 公式(5) 〇.44<((R(b)o + R(b)t)/R(e)o)<2.05 R(b)〇代表公式(6)所定義的支座面內延遲値; R(b)t代表公式(7)所定義之厚度方向的支座面外延遲 -52- 1325972 値; R(e)〇代表公式(8)所定義的光學異向性層面內延遲 値; 公式(6) R(b)o=(n(b)p-n(b)q) x d(b) 公式(7) R(b)t=((n(b)p+n(b)q)/2-n(b)r) x d(b) 公式(8) R(e)o=(n(e)p-n(e)q) x d(e) n(b)p代表在支座平面賦予最大折射率之p方向的折 射率; n(b)q代表在支座平面與p方向正交之q方向的折射 率; n(b)r代表在支座厚度方向的折射率; d(b)代表支座厚度(nm); n(e)p代表在光學異向性層平面賦予最大折射率之p 方向的折射率; n(e)q代表在光學異向性層平面與p方向正交之q方 向的折射率; d(e)代表光學異向性層厚度(nm)。 5 ·如申請專利範圍第1項的光學補償膜,其中液晶化 合物包括向列液晶化合物。 -53- 1325972 6 . —種偏光板,包括:壹.如申請專利範圍第1項的 光學補償膜,貳·偏光膜或偏光元件,其中光學補償膜面 內延遲相軸與偏光膜或偏光元件之吸收軸間的角度爲85-95度。 7.—種垂直對正ECB型液晶顯示器,在液晶顯示器 * 之液晶單元的一表面或二表面上具有如申請專利範圍第6 » 項的偏光板。 φ 8.—種垂直對正ECB型液晶顯示器,在液晶顯示器 之液晶單元的一表面或二表面上具有如申請專利範圍第6 項的偏光板,其中So ( A )和C( λ )滿足公式(9)-(12): 公式(9) 0.21 X C(589)<S〇(589)<0.66 x C(589) 公式(10) 0.22<Ps( λ )/Pc( λ )<1 .75 φ公式(1 1) Ps(A ) = (So(A )/So(5 89)-l) x 100 公式(12) Pc(A ) = (C(A )/C(589)-l) x 100 So( λ )代表下列面內延遲値(R〇( λ ))的總和= 設在液晶單元的一表面或二表面上之如申請專利範圍 第6項之偏光板的偏光膜或偏光元件; 偏光板的光學補償膜; -54- 1325972 液晶單元, C( λ )代表液晶單元之雙折射△ n( A )與厚度的乘積 Δ η ( λ ) x d ; A代表500-670 nm範圍的波長。 -55-
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