TWI338151B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

1338151 玖、發明說明： (一） 發明所屬之技術領域 本發明關於液晶顯示裝置，特別是視角特性優良之垂 直定向向列液晶顯示裝置》 (二） 先前技術 液晶顯示裝置通常包括液晶胞及偏光板。偏光板通常 具有保護膜及偏光膜’而且一般藉由以碘將聚乙烯醇膜製 造之偏光膜著色，將膜拉伸，及將保護膜堆疊於此膜之兩 個表面上而得到。在透光型液晶顯示裝置之一些組態中， 將偏光板附著於液晶胞之兩側上，及某些情形亦採用將一 或多層光學補償片置於其上。在反射型液晶顯示裝置中， 將反射板、液晶胞、一或多層光學補償片、及偏光板按此 次序配置。液晶胞包括液晶分子、兩個用於將液晶分子封 包於其間之基材、及用於對液晶分子施加電壓之電極層。 液晶胞基於液晶分子定向方向之差異實行開/關顯示，而且 均可應用於透光型及反射型。顯示模式之提議實例包括TN (扭轉向列）、IPS (面內切換）、OCB (光學補償彎曲） 、VA (垂直排列）' 及ECB (電控制雙折射）。 對於需要高品質顯示之應用，在各種型式之LCDs中 ’主要採用90°扭轉向列液晶顯示裝置（通常稱爲「TN模 式」），其基於使用具有正介電各向異性常數且由薄膜電晶 體驅動之向列液晶分子。TN模式顯示器在前方觀看可具有 優良之顯示特性，但是遭受如正視角對比降低 '或由於漸 層顯示中特性爲亮度逆轉之漸層逆轉造成之顯示特性降級 -5- 1338151 之視角特性。因而有改良之強烈需求。 至於可改良視角特性之LCD系統，近來已提議垂直排 列向列液晶顯示裝置（以下稱爲「VA模式」），其基於使用 具有負介電各向異性，其縱軸在無施加電壓近乎正交基材 而定向，而且以薄膜電晶體驅動之向列液晶分子（參見曰 本公開專利公告Hei 2- 1 76625號）。VA模式不僅類似TN 模式在前方觀看顯示特性優良，在施加用以補償視角之阻 滯膜時亦呈現寬視角特性。在VA模式中，在液晶胞之前及 背側上使用兩片負單軸阻滯膜，其在正交膜面之方向各具 鲁 有光學軸，成功地得到寬視角特性，在此已知採用具有50 奈米之平面中阻滯値及對LCD爲正折射各向異性之單軸阻 滯膜可實現更寬視角特性（參見SID 97 DIGEST，第845 至848頁）。 然而，使用三片阻滯膜不僅造成製造成本增加，亦由 於多層膜黏結作業造成降伏比降低，及由於使用多層膜而 厚度增加，其就顯示裝置變薄而言不利。另一個缺點爲使 用膠黏層將拉伸膜堆疊，其由於溫度或濕度變化影響之膠 鲁 黏層收縮而可造成膜分離或捲曲。 已揭示解決這些問題之方法，其包括一種減少阻滯膜 片數之方法（曰本公開專利公告第11-95208號）、及一種 使用膽固醇液晶層之方法（日本公開專利公告第2003-15134 與1 1 -95208號）。即使是這些方法，仍有黏結多層膜之需 求’而且如此對於降低厚度及製造成本僅造成有限之效果 。另一個問題爲在黑色顯示模式在偏光板之斜面方向觀察 _ 6 一 1338151 到漏光，其表示僅不足之視角擴張效果（視角未完全地擴 張至理論可預期程度）。 (三）發明內容 因此’本發明之一個目的爲提供一種具有以正確方式 光學補償之液晶胞之液晶顯示裝置，特別是VA模式，其 僅需要黏結少數片，而且可使裝置變薄。 在一個態樣中，本發明提供一種液晶顯示裝置，其包 括： 兩層吸收軸彼此正交而交叉之偏光膜； Φ 配置於此兩片偏光膜間之液晶胞，其包括一對基材及 一層由保持於其間之液晶分子組成之液晶層，其中液晶分 子係在無施加外部電場之非操作條件下，被定向成實質上 正交基材： 至少一層第一光學各向異性層，其具有光學正折射各 向異性，由棒狀液晶分子形成，而且在可見光具有40至150 奈米範圍內之以下定義之Re;及 至少一層第二光學各向異性層，其具有光學負折射各 ® 向異性，而且在可見光具有10奈米或更小之以下所定義之 Re，及在60至250奈米範圍內之以下所定義之Rth:

Re = (nx-ny)xd ⑴ Rth={(nx + ny)/2-nz}xd (2) (其中，nx表示層面中慢軸方向之折射率；ny表示正交nx 方向之面內折射率；nz表示層厚度方向之折射率；及d表 示層厚）^ 1338151 至於本發明之具體實施例，其提供其中第—光學各向 異性層爲由具有可聚合基之棒狀液晶分子形成之層之液晶 顯示裝置；其中第一光學各向異性層爲由以下各式（1)表示 之棒狀液晶分子形成之層之液晶顯示裝置： 式⑴ 其中，各屮與Q2獨立地表示可聚合基；各L1、L2、L3 、與L4獨立地表示單鍵或二價鍵聯基：各A1與A2獨立地 表示C2.2。間隔基：及Μ表示液晶原基：其中第一光學各向 · 異性層爲由在實質上正交較接近第一光學各向異性層配置 之偏光膜吸收軸之方向均句地定向之棒狀液晶分子形成之 層之液晶顯示裝置：其中第二光學各向異性層爲由圓盤型 液晶分子或聚合物形成之層之液晶顯示裝置；其中第二光 學各向異性層爲由具有可聚合基之圓盤型液晶分子形成之 層之液晶顯示裝置：其中第二光學各向異性層爲由實質上 以垂直（homeotropic)方式定向之圓盤型液晶分子形成之層 之液晶顯示裝置；其中第二光學各向異性層係由具有乙醯 ® 基與C3.22醯基取代羥基，及滿足以下式（C)之乙醯化程度”A” 與C3.22醯化程度”B”之纖維素醯化物形成之液晶顯示裝置 式（C) 2.0 ^ A + B ^ 3.0； 其中C3_22醯基爲丁醯基或丙醯基之液晶顯示裝置；其中第 二光學各向異性層亦作爲兩層偏光膜至少之一之保護膜之 液晶顯示裝置；其中配置第一光學各向異性層與第二光學 ~~ 8 - 1338151 各向異性層，而將液晶胞配置於第一與第二層間之液晶顯 示裝置；其中較接近第一光學各向異性層之偏光膜之吸收 軸實質上正交偏光膜之透明保護膜之縱向方向而交叉之液 晶顯示裝置；及其中兩層偏光膜至少之一具有由纖維素乙 酸酯形成之保護膜（其較接近液晶胞而配置且具有小於3 奈米之Re)之液晶顯示裝置。 在另一個態樣中，本發明提供一種液晶顯示裝置，其 包括： 兩層吸收軸彼此正交而交叉之偏光膜： 配置於此兩片偏光膜間之液晶胞，其包括一對基材及 一層由保持於其間之液晶分子組成之液晶層，其中液晶分 子係在無施加外部電場之非操作條件下，被定向成實質上 正交基材； 至少一層第一光學各向異性層，其係由具有光學正折 射各向異性之拉伸熱塑性聚合物膜形成，而且在可見光具 有40至150奈米範圍內之以下所定義之Re;及 至少一層第二光學各向異性層，其具有光學負折射各 向異性，由圓盤型液晶分子形成，而且在可見光具有10奈 米或更小之以下所定義之Re，及在60至2 5 0奈米範圍內 之以下定義之Rth = Re = (nx-ny)xd (Ο Rth={(nx + ny)/2-nz}xd (2) (其中，nx表示層面中慢軸方向之折射率；ny表示正交nx 方向之面內折射率；nz表示層厚度方向之折射率；及d表 ~ 9 - 1 11338151 示層厚）。 至於本發明之具體實施例，其提供其中第一光學各向 異性層爲拉伸聚碳酸酯共聚物膜之液晶顯示裝置；其中第 二光學各向異性層爲由具有可聚合基之圓盤型液晶分子形 成之液晶顯示裝置：其中第二光學各向異性層之圓盤型液 晶分子係實質上以垂直方式定向之液晶顯示裝置：其中第 一光學各向異性層亦作爲兩層偏光膜至少之一之保護膜之 液晶顯不裝置：其中較接近第一光學各向異性層之偏光膜 之吸收軸實質上正交偏光膜之透明保護膜之縱向方向而交 0 叉之液晶顯示裝置；及其中兩層偏光膜至少之一具有由纖 維素乙酸酯形成之保護膜（其較接近液晶胞而配置且具有 小於3奈米之Re)之液晶顯示裝置。 在另一個態樣中，本發明提供一種液晶顯示裝置，其 包括： 兩層吸收軸彼此正交而交叉之偏光膜； 配置於此兩片偏光膜間之液晶胞，其包括一對基材及 一層由保持於其間之液晶分子組成之液晶層，其中液晶分 I 子係在無施加外部電場之非操作條件下，被定向成實質上 正交基材： 至少一層第一光學各向異性層，其係由具有光學正折 射各向異性之纖維素醯化物形成，而且在可見光具有40至 150奈米範圍內之以下所定義之Re，其中纖維素醯化物具 有乙醯基與C3.22醯基取代羥基，及滿足以下式（C)之乙醯 化程度”A”與C3_22醯化程度”B”；及 1338151 至少一層第二光學各向異性層，其具有光學負折射各 向異性，由圓盤型液晶分子形成，而且在可見光具有10奈 米或更小之以下所定義之Re，及在60至250奈米範圍內 之以下定義之Rth : .

Re=(nx-ny)xd (1)

Rth={(nx + ny)/2-nz}xd (2) (其中，nx表示層面中慢軸方向之折射率；ny表示正交nx 方向之面內折射率：nz表示層厚度方向之折射率；及d表 示層厚）； 鲁 式（C) 2.0 $ A + B S 3.0。 至於本發明之實例，其中C3.22醯基爲丁醯基或丙醯基 之液晶顯示裝置。 在本說明書中亦應注意，結合角度之名詞「實質上」 表示精確角度附近±5°或更小之範圍。精確角度之差較佳 爲小於4 ° ，而且更佳爲小於3。。「慢軸」在此表示得到 最大折射率之方向。折射率在此爲在可見光區域λ = 5 50奈 米測量之値，除非另有指示。在此專利說明書內文中之「 ® 可見光」表示4 00奈米至7 00奈米範圍之光。名詞「偏光 膜」及「偏光板」在此專利說明書中差別地使用，其中「 偏光板」表示具有透明保護膜以在「偏光膜」之至少一個 表面上保護偏光膜之堆疊。 (四）實施方式 以下特定地敘述本發明。首先.參考圖式解釋本發明液 晶顯示裝置之一個具體實施例。 -11- 1338151 第1圖爲顯示本發明之例示液晶顯示裝置之略示圖， 及第2圖爲顯示可應用於本發明之偏光板之例示組態之略 示圖。第1圖關於基於使用有效驅動具有負介電各向異性 向列液晶作爲場效型液晶之情形。 .

[液晶顯示裝置] 示於第1圖之液晶顯示裝置包括含元件5至8之液晶 胞，及一對配置於液晶胞兩個表面上之偏光板1與14。第 一光學各向異性層3配置於偏光板1與含元件5至8之液 晶胞之間；及第二光學各向異性層1〇與12配置於偏光板14 · 與含元件5至8之液晶胞之間。此液晶胞包括上電極基材5 ，下電極基材8，及保持於其間之液晶分子7。將液晶分子 7控制爲對齊在電極基材5與8之相反表面上進行之磨擦處 理之方向，而在無施加外部電場之非操作條件下近乎正交 基材定向。堆疊上偏光板1與下偏光板14使得其吸收軸2 與吸收軸15幾乎彼此正交而交叉》 如第2圖所示，各偏光板1與14包括保護膜1〇1、1〇5 ，及保持在其間之偏光膜103。偏光板1與14 —般藉由以 ® 碘將聚乙烯醇膜製成之偏光膜著色，將膜拉伸以得到偏光 膜103，及將保護膜101、105堆疊於其兩個表面上而得到 。在堆疊程序中 > 就生產力而言，較佳爲輥對輥層壓一對 保護膜與偏光膜，總共三層膜。輥對輥層壓亦因爲保護膜101 、105及偏光膜103可易於堆疊，使得前兩者之慢軸1〇2、 1〇6及後者之吸收軸1〇4平行排列而較佳，如第2圖所示， 而且就製造較不造成尺寸變化與捲曲及機械安定性優良之 -12- 1338151 偏光膜而言，如此較佳。如果三層膜之至少兩個軸實質上 平行排列，則得到相同之效果，此情形例示爲保護膜之慢 軸或偏光膜之吸收軸，或兩層保護膜之慢軸。 現在回到第1圖，第一光學各向異性層3具有光學正 ， 折射各向異性，而且在可見光具有40至150奈米之阻滞（Re) 。另一方面，第二光學各向異性層10、12具有光學負折射 各向異性，而且在可見光具有10奈米或更小之Re及60至 250奈米之Rth。第一及第二光學各向異性層3、10可爲由 液晶化合物或聚合物膜組成之層，其中組成此層之材料敘 · 述於下。光學各向異性層3、10與12促使液晶胞之影像顏 色淸晰且改良視角。 雖然第1圖顯示具有兩層第二光學各向異性層之例示 液晶顯示裝置，第二光學各向異性層亦可提供爲單層或三 或更多層。其亦適用於第一光學各向異性層。 現在假設第1圖之上側爲觀看者側，第1圖顯示其中 第一光學各向異性層3配置於觀看者側偏光板1與觀看者 側液晶胞基材5之間，及第二光學各向異性層1 〇、1 2配置 ® 於背側偏光板1 4與背側液晶胞基材8之間之例示組態，其 中第一光學各向異性層與第二光學各向異性層可彼此交換 :第一與第二光學各向異性層可配置於觀看者側偏光板1 與觀看者側液晶胞基材5之間；或配置於背側偏光板1 4與 背側液晶胞基材8之間。在這些具體實施例中，如果可行 ，第二光學各向異性層與第一光學各向異性層亦可作爲對 方之撐體。 -13- 1338151 第一光學各向異性層3可與偏光板1整合而倂入液晶 顯示裝置中。在其中第一光學各向異性層係由棒狀液晶分 子形成之具體實施例中，第一光學各向異性層通常形成於 如聚合物膜之撐體上，使得可使第一光學各向異性層之撐 < 體亦作爲一側偏光膜之保護膜，而且較佳爲將整合偏光板 4 設計爲具有透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（亦作爲透 明撐體）、及第一光學各向異性層，其依此次序堆疊《對 於其中整合偏光板倂入液晶顯示裝置之情形，較佳爲將其 倂入使得由裝置外部（由距液晶胞較遠側）觀看時，透明 I 保護膜、偏光膜、透明保護膜（亦作爲透明撐體）、及第 一光學各向異性層依此次序配置。在其中第一光學各向異 性層爲拉伸熱塑性聚合物膜之情形，此膜本身可作爲偏光 膜之保護膜，使得一般亦可使用第一光學各向異性層作爲 一側偏光膜之保護膜，而且較佳爲將整合偏光板設計爲具 有透明保護膜、偏光膜、及第一光學各向異性層（亦作爲 透明保護膜），其依此次序堆疊。對於其中將整合偏光板 倂入液晶顯示裝置之情形，較佳爲將其倂入使得由裝置外 1 部（由距液晶胞較遠側）觀看時，透明保護膜、偏光膜、 及第一光學各向異性層（亦作爲透明保護膜）依此次序配 置。 其亦適用於第二光學各向異性層12，而且其可倂入液 晶顯示裝置中整合偏光板14。在其中第二光學各向異性層 1 2係由液晶化合物組成之具體實施例中，偏光板1 4之保護 膜之一亦可作爲第二光學各向異性層12之透明撐體。在此 -14- 1338151 具體實施例中，較佳爲將整合偏光板設計爲具有透明保護 膜、偏光膜、透明保護膜（亦作爲透明撐體）、及第二光 學各向異性層，其依此次序堆疊，而且將整合偏光板倂入 液晶顯示裝置中使得由裝置外部（由距液晶胞較遠側）觀 看時，透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（亦作爲透明基 材）、及第二光學各向異性層依此次序配置。 ’ 在其中第二光學各向異性層12爲聚合物膜之另一種情 形，第二光學各向異性層12可作爲偏光板14之保護膜之 一。在此具體實施例中，較佳爲將整合偏光板設計爲具有 鲁 透明保護膜、偏光膜、及第二光學各向異性層（亦作爲透 明保護膜），其依此次序堆疊，而且將整合偏光板倂入液 晶顯示裝置中使得由裝置外部（由距液晶胞較遠側）觀看 時，透明保護膜、偏光膜、及第二光學各向異性層（亦作 爲透明保護膜）依此次序配置。 本發明之液晶顯示裝置不限於上述組態且可包括其他 構件。例如，濾色器可配置於液晶胞與偏光板之間。透光 型液晶顯示裝置之其他可能之具體實施例可具有使用冷或 ® 熱陰極螢光管、發光二極管或電發光元件作爲光源而配置 於其背側上之背光。另一方面，在反射型液晶顯示裝置之 具體實施例中，僅一個配置於觀看側之偏光板便足夠，其 中反射膜係配置於液晶胞之背面上或液晶胞下基材之內表 面上。當然，亦可配置在觀看側上包括上述光之前光。亦 可設計半透明型裝匱，其中顯示裝置之各像素具有透光部 份及反射部份》 -15- 1338151 本發明之液晶顯示裝置之型式並未特定地限制，而且 包括直接影像觀看型、影像投射型及光學調節型之任何液 晶顯示裝置。使用三或二個終端裝置（使用TFT或ΜIM ) 之動態矩陣液晶顯示裝置在本發明中有效。當然，使用基 於時間區分操作之STN型裝置代表之被動矩陣型液晶顯示 裝置亦有效。 [VA模式液晶胞] 在本發明中，液晶胞較佳爲VA模式液晶胞。VA模式 液晶胞通常由上與下基材（在其相反表面上磨擦而預備地 處理，其彼此分離一段距離）及液晶製造。例如，在使用 △ η = 0·0813及Ae = -4.6左右之液晶時，可製造具有約89°之 導引器（所謂之傾斜角，其表示液晶分子之定向方向）之 液晶胞。在此情形，可將液晶胞之厚度d調整爲約3.5微 米。白色顯示模式之亮度視液晶層厚度d與折射各向異性Δη 之積Δη ·ί!而不同。就得到最大亮度而言，液晶層厚度d較 佳爲在0.2至0.5微米之範圍內。 雖然透明電極（未示）形成於基材5與8上個別排列 層（未示）之內表面上，液晶層中之液晶分子7係以在無 施加外部電場之非操作性下實質上正交基材表面而排列， 使得通過液晶面板射出之光之偏光狀態幾乎不改變。因爲 液晶胞之上偏光板1之吸收軸2及下偏光板14之吸收軸15 近乎彼此正交而交叉’光無法通過偏光板，使得第1圖所 示之液晶顯示裝置在非操作狀態下實現理想之黑色顯示器 。相反地，在操作狀態下，液晶分子以平行基材表面之方 ~ 1 6 - 1338151 向傾斜·’而且進入液晶面板之光在液晶分子改變其偏光狀 態後自偏光板離開》換言之，第1圖所示之液晶顯示裝置 在非操作狀態下爲白色顯示模式。 以上所示之實例爲使用具有負介電各向異性之液晶材 _ 料’使得液晶分子可對電場方向垂直地回應，因爲此電場 4 係施加於上與下基材之間。對於其中電極配置於一個基材 上且電場以橫向方向（其平行基材表面）施加之情形，可 使用具有正介電各向異性之液晶材料。 通常用於TN模式液晶顯示裝置之對掌試劑有時可在 I VA模式液晶顯示裝置中用於減少定向失敗·但因將動態回 應特性降級而非經常使用。 VA模式特性爲其高速回應及高對比。然而，問題在於 在以垂直方向觀看時對比確實高，但是在斜面方向觀看時 降低。在黑色顯示模式中，液晶分子係正交基材表面而排 列，而且如此在垂直方向提供高對比，因爲液晶分子幾乎 不顯示雙折射且產生低透光性。然而，液晶分子在斜面方 向具有雙折射，而且在斜面方向觀看時，上與下偏光板之 ® 吸收軸之交叉角增至超過90° ，雖然在垂直方向觀看時此 角度爲90° 。因爲這兩個原因，液晶分子造成斜面方向之 漏光，及對比之降低。爲了解決此問題，本發明採用各至 少一層之第一與第二光學各向異性層。 VA模式之液晶分子在白色顯示模式傾斜，而且在沿分 子傾斜之斜面方向及此方向之相反方向觀看時，其間具有 不同之雙折射程度，如此造成照明度及色調之差。液晶胞 -17- 1338151 之多域組態爲此問題之一種較佳解決方法。多域組態具有 各包括多個定向狀態不同之域之像素。例如，多域VA模 式液晶胞具有各包括多個在施加電場下液晶分子傾斜角不 同之域之像素，如此在施加電場下每個像素可平均液晶分 、 子之傾斜角，及可平均視角特性。單一像素內定向之區分 可藉由對電極形成縫隙或突起因而使電場密度改變或偏向 而達成。增加區分數量可成功地造成視角之全向均勻性， 其中四區或八區或更多足以達成幾乎均勻視角。特別地， 八區較佳，因爲可將偏光鏡之吸收角設爲任意角度。 ® 液晶分子在區分定向之域界可具有較低回應，而且如 此造成其中必須維持黑色密度之正常黑色顯示器之照明度 降低。將對掌試劑加入液晶材料可成功地使域界最小。 下段詳述用於本發明之液晶顯示裝置之第一及第二光 學各向異性層。 在本發明中，第一及第二光學各向異性層促成避免在 液晶顯示裝置上顯示之影像之不欲著色，及改良視角。因 爲液晶顯示裝置組件之數量可因使光學各向異性層撐體亦 ® 作爲偏光板之保護膜，或因使光學各向異性層亦作爲偏光 板之保護膜而成功地減少，此具體實施例亦促成液晶顯示 裝置變薄。 在本發明中，第一光學各向異性層之平面中阻滯（Re) 爲40至150奈米，第二光學各向異性層之Re爲10奈米或 更小，及Rth爲60至25 0奈米。因爲第一及第二光學各向 異性層可以組合方式整體呈現光學補償功能，較佳爲將阻 -18- 1338151 滯調整爲此組合指定之整體値。第一及第二光學各向異性 層較佳爲以組合方式整體具有30至200奈米之Re及60至 500奈米之Rth。此Re及Rth各定義於下：

Re=(nx-ny)xd (1) Rth={(nx + ny)/2-nz}xd (2) 其中，nx表示層面中慢軸方向之折射率；ny表示正交nx 方向之面內折射率；nz表示層厚度方向之折射率：及d表 示層厚。只要具有上述光學性質，第一及第二光學各向異 性層之厚度不限於任何範圍。第一及第二光學各向異性層 0 之厚度通常較佳爲調整至20至20 0微米，而且更佳爲40 至1 50奈米。 [第一光學各向異性層] 第一光學各向異性層之具體實施例爲一層由棒狀液晶 分子形成，而且具有40至150奈米，較佳爲50至120奈 米之Re之層。棒狀液晶分子較佳爲具有可聚合基》具有可 聚合基之棒狀液晶分子較佳爲以實質上水平（均勻）定向 固定。在此所述之「實質上水平」表示棒狀液晶分子之縱 ® 軸方向與光學各向異性層表面間之平均角度（平均傾斜角 )在〇 °至1 (Γ之範圍內。棒狀液晶分子在層中可傾斜。即 使在此情形，平均傾斜角較佳爲在〇°至20°之範圍內。 在此較佳地使用之棒狀液晶化合物之實例包括偶氮次 甲基化合物、氧偶氮化合物、氰基聯苯化合物、氰基苯酯 、苯甲酸酯、環己烷羧酸苯酯、氰基苯基環己烷、經氰基 取代苯基嘧啶、經烷氧基取代苯基嘧啶、苯基二噚烷、二 -19- 1338151 苯乙炔、與烯基環己基苯甲腈。除了上述之低分子量液日言 分子，亦可使用高分子量液晶化合物。具有低分子量可聚 合基之棒狀液晶化合物之特佳實例爲式（I)所示者： 式⑴ Q'-L'-A^L'-M-L'-A^L^Q2 其中，各Q1與Q2獨立地表示可聚合基；各、L2、L3 J 、與L4獨立地表示單鍵或二價鍵聯基；各^與A2獨立地 表示C2_2。間隔基；及μ表示液晶原基。 Q1與Q2獨立地表示可聚合基之可聚合棒狀液晶化合 鲁 物進一步詳述於下。 在式中’各Q1與Q2獨立地表示可聚合基。可聚合基 之可聚α反應較佳爲加成聚合（包括開環聚合）或縮合聚 合。換言之’可聚合基較佳爲可進行加成聚合與縮合聚合 之官能基。可聚合基之實例列於以下：

20- 1338151

—SH Η Η Et、ci Η Η Cl Η Ηβ人 0Η3 Η Ν h2c~ch、 —OH 一 νη2 Η ΗΗ#、

N:C*0

N»C=S

L1、L2、L3、與L4表示之二價鍵聯基較佳爲選自-Ο-、 -S- ' -CO- ' -NR2- ' -CO-O- ' -O-CO-O- ' -CO-NR2- ' -NR2-CO-、-O-CO-、-0-C0-NR2-、-NR2-C0-0-、-NR2-CO-NR2-、及單鍵。R2表示C,.7烷基或氫原子。各L3與L4較佳爲- 〇·或-O-CO-O-。 Q1與L1或Q2與L2之組合表示之基中，CH2 = CH-C0-〇-、CH2 = C(CH3)-C0-0-、與 CH2 = C(Cl)-CO-〇-較佳，而且 ch2 = ch-co-o-最佳》 A1與A2較佳爲C2.2。間隔基，而且較佳爲c2.|2脂族 基。間隔基更佳爲具有鏈形式，而且可含非相鄰氧原子$ 硫原子。其各可具有取代基，如鹵素原子（氟、氯丨臭> 、氰基、甲基、或乙基。 -2 1- 1338151 M表示之液晶原基可選自任何已知之液晶原 較佳爲選自式（II)表示之基： 式（II) -(-W'-L5)n-W2- 其中各w1與W2表示二價脂環基、二價芳族基、 環基。W1與W2之較佳實例包括1，4-環己二基、1 、萘-2,6-二基、與萘-1，5_二基。至於ι，4-環己二 反式或順式之結構異構物，或基於任意組成比例 合物可用於本發明。L5表示L1至L4表示之基、-與- 0-CH2-。L5 之較佳實例包括-(^2-0-、-0-(^2-、-CO_NR2-、_NR2-CO_、與 _〇_CO_。η 表示 1、2 目，而且較佳爲2。各W1與W2可具有取代基， 基之實例包括鹵素原子（氟、氯、溴、碘）、氰 烷基（甲基、乙基、丙基等）、CV,。烷氧基（甲 氧基等）、C丨.丨。醯基（甲醯基、乙醯基等）、C丨. 羰基（甲氧基羰基、乙氧基羰基等）、c2_ie醯氧 氧基、丙醯氧基等）、硝基、三氟甲基 '與二氟甲； 表示之液晶原基之最佳實例之基本骨架列於以下 可進一步經上述取代基取代。 基，而且 或二價雜 ,4-伸苯基 基，具有 之任何混 C Η 2 - 0 - ' 、-CO-〇· 或3之數 其中取代 基、C, 1 ' 1 〇 氧基、乙 1。院氧基 基（乙醯 1。式（II) 。這些基 -22- 1338151

其中，特佳基本骨架列於以下：

下段敘述本發明之式（I)表示之化合物之指定實例 -23- 1338151 其中本發明絕不限於此。應注意，式（I)表示之化合物可參 考PCT國際公告第11-513019號之公告日本翻譯揭示之方 法而合成。 1-1 0 、〇

T 1-2 0 1-3 1-4 1-5 〇 、0 0

r

r 1-6 1-7

-24- 1338151 1-8 Ο

1-9

Ο ι-ιο、Ao4ch2)0—ο. ο ΜΙ ^Α.〇^(〇Η2)β—Ο. Ο 1-12 1338151 M3 1-14 M5 Ι·16 1-17 1-18 Μ 9

-26- 1338151

第一光學各向異性層之另一個較佳具體實施例爲由纖維素 醯化物形成。此纖維素醯化物希望選自滿足以下式（C)之 纖維素酿化物： 式（C) 2.0 S A + B S 3 ·0。 在式中，”A”與”B”均表示纖維素醯化物之醯化程度， 及”A”表示乙醯化程度且”B”表示C3.22醯化程度》 形成纖維素之P-1,4-鍵結葡萄糖單位在2·、3-與6-位 置具有自由羥基。纖維素醯化物爲以醯基將一部份或所有 此羥基酯化而得到之聚合物。醯化程度表示各在2_、3·與 6-位置羥基處之酯化比例’而且醯化程度1表示100%酯化 -27- 1338151 。在本發明中，乙醯化程度”A”與C3.22醯化程度”B”之和希 望爲2.2至2.86，而且更佳爲2.40至2.80。醯化程度”B” 希望爲不小於1.5而且更佳爲不小於1.7。希望不小於28% ，更希望不小於30%，極爲更希望不小於3 1 %，而且更極 爲更希望不小於32%之醯化程度”B”得自6-位置醯化程度。 6-位置乙醯化程度”A”與6-位置醯化程度”B”之和希望不小 於0.75，更希望不小於0.80，而且極爲更希望不小於0.85 。在使用此纖維素醯化物時，易於製備纖維素醯化物溶液 ，特別是溶於非氯溶劑，其具有低黏度及良好之過濾力。 乙醯化程度”A”或醯化程度”B”可依照基於ASTM之D-817-9 1之方法測量。 用於本發明之纖維素醯化物希望經C3_22醯基，更希望 經c3_l5醯基，而且極爲更希望經c3.9醯基取代。c3_22醯基 可選自脂族或芳基醯基，而且纖維素醯化物可選自纖維素 烷基羰基酯、纖維素烯基羰基酯、纖維素芳基羰基酯、或 纖維素芳基烷基羰基酯，其可進一步經取代。c3_22醯基之 較佳實例包括丙醯基、丁醯基、庚醯基、己醯基、辛醯基 、癸醯基、十二碳醯基、十三碳醯基、十四碳醯基、十六 碳醯基、十八碳醯基、異丁醯基、第三丁醯基、環己羰基 、油醯基、苯甲醯基、萘基羰基、桂皮醯基。其中，丙醯 基、丁醯基、十二碳醯基、十八碳醯基、第三丁醯基、油 醯基、苯甲醯基、萘基羰基、與桂皮醯基更佳，而且丙· 基與丁醯基極爲更佳。 其次敘述製造可用於光學各向異性層之纖維素醯化物 -28- 1338151 τ 之方法。製造纖維素醯化物之基本方法敘述於ISHIDA等人 所著之”Wood Chemistry (MOKUZAI KAGAKU)”，第 180 至 190 頁，KYORITSU SHUPPAN CO.，LTD.於 1 9 8 6 年出版。 典型方法之一爲使用羧酸酐-乙酸-硫酸觸媒之液相乙醯化 _ 。特別地，此方法包括以適量乙酸處理纖維素材料（如棉 毛或木漿）之預處理步驟，及將經處理材料倒入羧化用預 冷混合溶液中以將材料酯化之酯化步驟，因而製造具有幾 乎等於3.00之2-、3-與6-位置醯化程度之和之完全纖維素 醯化物。羧化用混合溶液通常可含乙酸作爲溶劑，羧酸酐 鲁 作爲酯化劑，及硫酸作爲觸媒。相較於以反應之纖維素之 量或含於反應系統中之水之總量，羧酸酐通常可過量使用 。在醯化後，可將一些量之中和劑（如碳酸、乙酸或氧化 鈣 '鎂、鐵、鋁、或鋅）水溶液加入反應系統，以將殘餘 過量羧酸酐水解及中和一部份酯化觸媒。繼而可在50至90 度攝氏，在少量乙醯化反應觸媒（通常爲殘量硫酸）存在 下，將得到之完全纖維素醯化物皂化老化，以改變具有所 需醯化程度及所需聚合程度之纖維素醯化物。在形成所需 ® 纖維素醯化物時，如果需要，在以上述中和劑完全地中和 殘餘觸媒後可將反應溶液倒入水中或稀硫酸中，以分離纖 維素醯化物。在乾燥及安定化處理後，可得所需之纖維素 醯化物。 第一光學各向異性層希望爲實質上由上述纖維素醯化 物形成之聚合物膜。名詞「實質上由上述纖維素醯化物形 成j表示不少於55 %之膜中聚合物成分爲上述纖維素醯化 -29- 1338151 物，希望不少於70%，而且更希望不少於80%之膜中聚合 物成分爲上述纖維素醯化物。 至於膜之製備，希望使用纖維素醯化物顆粒。希望不 少於90質量％之顆粒具有在0.5至5毫米範圍內之粒徑， .· 而且亦希望不少於50質量％之顆粒具有在1至4毫米範圍 內之粒徑。希望使用球形之纖維素醯化物顆粒。 可用於本發明之纖維素醯化物之聚合程度，在此爲黏 度平均聚合程度，希望爲200至700，更希望爲250至550 ，極爲更希望爲250至400，而且更極爲更希望爲250至 φ 3〇〇。黏度平均聚合程度可依照UdaKazuo與SaitohHideo 之 Journal of The Society of Fiber Science and Technology, Japan，第18卷，第105至120頁，1962，所述之Uda限 制黏度法測量。此方法亦敘述於日本公開專利公告Hei 9-95538 號 。 由於去除低分子量成分，相較於一般纖維素醯化物， 此纖維素醯化物可具有低黏度，儘管具有高平均聚合程度 ，因此此纖維素醯化物爲有用的。低分子量成分可藉由以 ® 任何適當之有機溶劑淸洗纖維素醯化物而去除。在製造含 少量低分子量成分之纖維素醯化物時，希望醯化反應可以 相對於100質量份之纖維素爲0.5至0.25質量份之硫酸觸 媒進行。在硫酸觸媒係以上述量使用時，可得到具有良好 分子量分布、均勻分子量分布之纖維素醯化物。 可用於本發明之纖維素醯化物希望具有不大於2質量 %，更希望不大於1質量％，而且極爲更希望不大於0.7質 -30- 1338151 量％之水分含量。纖維素醯化物通常含2.5至5質量％之水 ，而且爲了具有在所需範圍內之水分含量，需要將纖維素 醯化物乾燥》任何方法可用於將纖維素醯化物乾燥。 希望用於本發明之纖維素醯化物之材料棉及製造方法 敘述於 Japan Institute of Invention and Innovation 之 Kokai Giho第200 1 - 1 745號，第7至12頁，200 1年3月5日出 版。 [第二光學各向異性層] 在本發明中，第二光學各向異性層具有負折射各向異 # 性，而且在可見光具有10奈米或更小之Re及60至250 奈米之Rth。較佳爲本發明之第二光學各向異性層使用圓 盤型液晶化合物或聚合物層。 此圓盤型液晶化合物較佳爲以實質上垂直方式定向， 其中分子之圓盤面對層面爲實質上水平，而且分子係以〇 至1 0 °之平均傾斜角排列。圓盤型液晶化合物之實例敘述 於各種文獻（C. Destrade 等人之 Mol. Crysr. Liq. Cryst. ，第 71 卷，第 111 頁，（1981); ’’Ekisho no Kagaku (液晶 ® 科學）’’，The Chemical Society of Japan 編著，Seasonal Chemical Review 第 22 期，第 5 章與第 10 章，第 2 部（ 1 994) ；B. Kohne 等人之 Angew. Chem. Soc. Chem. Comm.，第 1794 頁（1985);及 J. Zhang 等人之 J. Am. Chem. Soc.，第 116卷，第2655頁（1 994))»圓盤型液晶分子之聚合敘述 於日本公開專利公告第8-27284號。 圓盤型液晶分子較佳爲具有可聚合基使得其可藉聚合 -3 1- 1338151 固定。圓盤型液晶化合物之一種例示結構可爲具有圓盤核 及如取代基鍵結之可聚合基，其中圓盤核與可聚合基間之 直接鍵結使其在聚合反應中難以保持定向狀態。圓盤核與 可聚合基間具有鍵聯基之結構因此較佳。更特別地，具有 可聚合基之圓盤型液晶化合物較佳爲以下式（III)表示之任 何化合物： 式（ΠΙ) D(-L-P)n 其中D表示圓盤核，L表示二價鍵聯基，P表示可聚合基 φ ，及η爲4至12之整數》 式（ΙΠ)中圓盤核（D)、二價鍵聯基（L)與可聚合基（Ρ)之 較佳實例各爲日本公開專利公告第2001-483 7號之（D1)至 (D15)、（L1)至（L25)、及（Ρ1)至（Ρ18)，及此公告之敘述較 佳地適用於本發明。 在使用具有可聚合基之圓盤型液晶分子時，此分子較 佳爲以實質上垂直方式排列。在此所述之「實質上垂直」 表示圓盤型液晶分子之圓盤型表面與光學各向異性層之表 ® 面間之平均角度（平均傾斜角）在0。至10°之範圍內。 圓盤型液晶可傾斜排列，而且即使是傾斜排列之情形，平 均傾斜角較佳爲0°至20°之範圍內。 較佳地用於第二光學各向異性層之聚合物可爲任何只 要其具有光學負折射各向異性，而且就將Re値調整爲！〇 奈米而言’其較佳實例包括聚烯烴，如纖維素三醯化物、 Zeonex、Zeonor(均爲 Zeon Corporations 之產品）' 及 Arton -32- 1338151 (J SR C0rporation之產品）。其他可得實例包括非雙折射 光學樹脂材料，如日本公開專利公告第1 1 -293 1 1 6號所述 者。 第二光學各向異性層之另一個較佳具體實施係由纖維 素醯化物形成。此纖維素醯化物希望爲選自滿足以下式（C) 之纖維素醯化物： 式（C) 2.0SA + BS3.0。 在式中，”A”與”B”均表示纖維素醯化物之醯化程度， 及”A”表示乙醯化程度且”B”表示C3_22醯化程度。 形成纖維素之β·1，4-鍵結葡萄糖單位在2-、3-與6-位 置具有自由羥基。纖維素醯化物爲以醯基將一部份或所有 此羥基酯化而得到之聚合物。乙醯化程度表示各在2·、3 -與6-位置羥基處之酯化比例，而且乙醯化程度1表示100% 酯化。在本發明中，乙醯化程度”Α”與C3.22醯化程度”Β”之 和希望爲2.2至2.86，而且更佳爲2.40至2.80。醯化程度 ” B”希望爲不小於1 .5而且更佳爲不小於1 .7。希望不小於 2 8 %，更希望不小於3 0 %，極爲更希望不小於3 1 %，而且更 極爲更希望不小於32%之醯化程度”B”得自6-位置醯化程度 。6-位置乙醯化程度”A”與6-位置醯化程度”B”之和希望不 小於0.75，更希望不小於0.80,而且極爲更希望不小於0.85 。在使用此纖維素醯化物時，易於製備纖維素醯化物溶液 ，特別是溶於非氯溶劑，其具有低黏度及良好之過濾力。 乙醯化程度”A”或醯化程度”B”可依照基於ASTM之D-817-9 1之方法測量。 -33- 1338151 用於本發明之纖維素醯化物希望經c3.22酿基，胃 經c3_15醯基，而且極爲更希望經C3.9醯基取代。 可選自脂族或芳基醯基，而且纖維素醯化物可選自 烷基羰基酯、纖維素烯基羰基酯、纖維素芳基羯基$ 纖維素芳基烷基羰基酯，其可進一步經取代》C3.22酿基2 " 較佳實例包括丙醯基、丁醯基、庚醯基、己醯基、辛* '癸醯基、十二碳酸基、十三碳醯基、十四碳酿基、十六 碳醯基、十八碳醯基、異丁醯基、第三丁醯基、環己 、油醯基、苯甲醯基、萘基羰基、桂皮醯基。其中，丙H Φ 基、丁醯基、萘基羰基、與桂皮醯基更佳，而且丙醯基與 丁醯基極爲更佳。 其次敘述製造可用於光學各向異性層之纖維素醯化物 之方法。製造纖維素醯化物之基本方法敘述於ISH IDA等A 所著之”Wood Chemistry (MOKUZAI KAGAKU)”，第 180 至 1 90 頁，KYORITSU SHUPPAN CO·，LT D .於 1 9 8 6 年出版。 典型方法之一爲使用羧酸酐-乙酸-硫酸觸媒之液相乙醯化 。特別地，此方法包括以適量乙酸處理纖維素材料（如棉 ® 毛或木漿）之預處理步驟，及將經處理材料倒入羧化用預 冷混合溶液中以將材料酯化之酯化步驟，因而製造具有幾 乎等於3.00之2-、3-與6-位置醯化程度之和之完全纖維素 醯化物。羧化用混合溶液通常可含乙酸作爲溶劑，羧酸酐 作爲酯化劑，及硫酸作爲觸媒。相較於以反應之纖維素之 量或含於反應系統中之水之總量，羧酸酐通常可過量使用 。在醯化後，可將一些量之中和劑（如碳酸、乙酸或氧化 -34- 1338151 鈣、鎂、鐵、鋁、或鋅）水溶液加入反應系統，以將殘餘 過量羧酸酐水解及中和一部份酯化觸媒。繼而可在50至9〇 度攝氏’在少量乙醯化反應觸媒（通常爲殘量硫酸）存在 下’將得到之完全纖維素醯化物皂化老化，以改變具有所 需醯化程度及所需聚合程度之纖維素醯化物。在形成所需 纖維素醯化物時’如果需要，在以上述中和劑完全地中和 殘餘觸媒後可將反應溶液倒入水中或稀硫酸中，以分離纖 維素醯化物。在乾燥及安定化處理後，可得所需之纖維素 醯化物。 第二光學各向異性層希望爲實質上由上述纖維素醯化 物形成之聚合物膜。名詞「實質上由上述纖維素醯化物形 成」表示不少於55%之膜中聚合物成分爲上述纖維素醯化 物，希望不少於70%，而且更希望不少於80%之膜中聚合 物成分爲上述纖維素醯化物。 至於膜之製備，希望使用纖維素醯化物顆粒。希望不 少於90質量％之顆粒具有在0.5至5毫米範圍內之粒徑， 而且亦希望不少於50質量％之顆粒具有在1至4毫米範圍 內之粒徑。希望使用球形之纖維素醯化物顆粒。 可用於本發明之纖維素醯化物之聚合程度，在此爲黏 度平均聚合程度，希望爲200至700，更希望爲250至550 ，極爲更希望爲250至400，而且更極爲更希望爲250至 300。黏度平均聚合程度可依照Uda Kazuo與Saitoh Hideo 之 Journal of The Society of Fiber Science and Technology, Japan，第18卷，第105至120頁，1962，所述之Uda限 1338151 制黏度法測量。此方法亦敘述於日本公開專利公告Hei 9-95538 號 ° 由於去除低分子量成分，相較於一般纖維素醯化物， 此纖維素醯化物可具有低黏度，儘管具有高平均聚合程度 > ，因此此纖維素醯化物爲有用的。低分子量成分可藉由以 任何適當之有機溶劑淸洗纖維素醯化物而去除。在製造含 少量低分子量成分之纖維素醯化物時，希望醯化反應可以 相對於100質量份之纖維素爲0.5至0.25質量份之硫酸觸 媒進行。在硫酸觸媒係以上述量使用時，可得到具有良好 φ 分子量分布、均勻分子量分布之纖維素醯化物。 可用於本發明之纖維素醯化物希望具有不大於2質量 %，更希望不大於1質量％，而且極爲更希望不大於0.7質 量％之水分含量。纖維素醯化物通常含2.5至5質量％之水 ，而且爲了具有在所需範圍內之水分含量，需要將纖維素 醯化物乾燥。任何方法可用於將纖維素醯化物乾燥。 希望用於本發明之纖維素醯化物之材料棉及製造方法 敘述於 Japan Institute of Invention and Innovation 之 Kokai Giho第200 1 -1 745號，第7至12頁，200 1年3月5日出 版。 [液晶化合物定向狀態之固定] 在第一及第二光學各向異性層係使用液晶分子製造時 ，較佳爲定向狀態保持不變而將定向之液晶分子固定。此 固定較佳爲經由引入液晶分子中之可聚合基之聚合反應進 行。此聚合反應之實例包括使用熱聚合引發劑之熱聚合反 -36- 1338151 應、及使用光聚合引發劑之光聚合反應，其中後者較佳。 光聚合引發劑之實例包括α-羰基化合物（敘述於美國專利 第2,367,661與2,367,670號之專利說明書）、醯偶姻醚（ 敘述於美國專利第2,448,828號之專利說明書）、經α_烴取 . 代芳族醯偶姻化合物（敘述於美國專利第2,722,512號之專 利說明書）、多核醌化合物（敘述於美國專利第3,046,1 27 與2,95 1，758號之專利說明書）、三芳基咪唑二聚物與對胺 基苯基酮之組合（敘述於美國專利第3,549,367號之專利說 明書）、吖啶與啡啉之組合（敘述於日本公開專利公告第 # 60- 1 05667號與美國專利第4,23 9,85 0號之專利說明書）、 及噚二唑化合物（敘述於美國專利第4,2 1 2,970號之專利說 明書）。 以塗料液體之固體計，光聚合引發劑之使用量較佳爲 0.01至20質量％，更佳爲0.5至5質量％。液晶化合物之 聚合用之光照射較佳爲使用紫外線放射線。照射能量較佳 爲在20至50焦耳/平方公分，而且更佳爲1〇〇至8〇〇毫焦 耳/平方公分之範圍內。亦可在加熱條件下進行光照射。較 ® 佳爲將光學各向異性層之厚度調整至0.1至10微米，而且 更佳爲0.5至5微米。 光學各向異性層較佳爲藉由將含至少一種液晶化合物 、上述之聚合引發劑、及其他添加劑之塗料溶液，塗佈於 排列層表面上而形成。較佳爲使用有機溶劑作爲用於製備 塗料溶液之溶劑，及其實例包括醯胺（例如，Ν，Ν-二甲基 甲醯胺）、亞楓（例如，二甲基亞碾）、雜環化合物（例如 -37- Ϊ338151 ’吡啶）、烴（例如，苯、己院）、院基鹵（例如，氯仿、 二氯甲烷）、酯（例如，乙酸甲酯、乙酸丁酯）、酮（例如 ’丙酮、甲乙酮）' 及醚（例如，四氫呋喃、1，2 -二甲氧基 乙烷）。特別地，烷基鹵與酮較佳。亦可組合使用二或更多 種溶劑。塗料液體可藉任何眾所周知之方法（例如，擠壓 塗覆、直接凹版塗覆、逆相凹版塗覆、模塗）塗覆。 [排列層] 在第一及第二光學各向異性層係使用液晶化合物製造 時，爲了排列液晶分子之目的，較佳爲使用排列層。排列 層可藉由磨擦由有機化合物（較佳爲聚合物）形成之層， 斜角蒸氣沈積無機化合物，形成具微凹槽之層，或基於 Langmuir-Blodgett法（LB膜）累積有機化合物（例如，ω-二十三碳酸、氯化二-十八碳基甲銨、硬脂酸甲酯）而製造 。亦已知呈現在施加磁場或以光照射時可排列分子之性質 之層。藉由磨擦聚合物層而製造之排列層特佳。磨擦係藉 由以紙或布在一個方向磨擦聚合物表面數次而進行。 用於組成排列層之聚合物物種可視液晶化合物之所需 定向（特別是平均傾斜角）而決定。例如，使用不造成排 列層表面能量降低之聚合物（一般定向用聚合物）可得液 晶分子之均勻排列。聚合物之指定實例敘述於液晶胞與光 學補償片之各種文獻。特別是其中液晶化合物係以正交磨 擦方向之方向定向之情形，較佳地用於本發明之聚合物之 實例包括日本公開專利公告第2002-62427號所述之經修改 聚乙烯醇、日本公開專利公告第2 00 2-98836號所述之丙烯 1338151 酸酯爲主共聚物、及日本公開專利公告第2002 -268 068號 所述之聚醯亞胺與聚醯胺酸。爲了改良液晶化合物與透明 撐體間黏著性之目的，任何這些排列層較佳爲具有可聚合 基。可聚合基可使用在其側鏈中具有此可聚合基之重複單 、 位引入，或如環形基之取代基。更佳爲使用在界面處可與 液晶化合物形成化學鍵之排列層，而且此型排列層敘述於 日本公開專利公告第9- 1 525 09號。 排列層之厚度較佳爲在〇.〇1至5微米，而且更佳爲0.05 至2微米之範圍內。 · 亦可使用排列層將液晶分子定向，光學各向異性層係 將保持液晶化合物之定向狀態保持不變，而且僅將光學各 向異性層轉移至聚合物膜（或透明撐體）上而製造。 下段詳述用於本發明之液晶顯示裝置之偏光膜。 [偏光膜] 可應用於本發明之偏光膜並未指定地限制，而且任何 眾所周知者皆可使用。可得實例包括由親水性聚合物（如 聚乙烯醇而且特別是經甲醛修改聚乙烯醇，及部份皂化乙 ® 烯/乙酸乙烯酯共聚物）組成，吸附二色物質（如碘及/或偶 氮爲主、蒽醌爲主、四哄爲主二色染料），及接受拉伸定向 之膜。在本發明中，較佳爲採用日本公開專利公告第2002-131548號所述之拉伸法，而且特佳爲使用寬度方向單軸拉 伸型張力器拉伸機，其特性爲偏光膜之吸收軸實質上正交 膜之縱向方向而交叉。使用寬度方向單軸拉伸型張力器拉 伸機可使用一般排列層作爲用於第一光學各向異性層之排 -39- 1338151 列層，同時無需使用特別之排列層將液晶化合物正交磨擦 方向而定向。其就成本及定向衍生之缺點而言有利。 偏光膜通常如在至少一個表面上以透明保護膜（亦僅 稱爲保護膜）保護之偏光板而使用。透明保護膜物種並未 特定地限制，及可得實例包括纖維素酯，如纖維素乙酸酯 、纖維素丁酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯、與纖維素丙酸酯 ;聚碳酸酯：聚烯烴；聚苯乙烯：及聚酯。 透明保護膜通常以成捆產品形式供應，而且較佳爲以 連續方式與長偏光膜黏結以將其縱向方向對齊。此透明保 護膜之定向軸（慢軸）可以任何方向導引，但是爲了操作 簡便性，較佳爲平行縱向方向。對於透明保護膜之慢軸（ 定向軸）與偏光膜之吸收軸（拉伸軸）間之角度亦無特別 之限制，而且可視偏光膜之目的而適當地決定。 對於其中偏光膜係使用較佳地應用於本發明之上述寬 度方向單軸拉伸型張力器拉伸機製造之情形，透明保護膜 之慢軸（定向軸）與偏光膜之吸收軸（拉伸軸）實質上彼 此正交而交叉。 透明保護膜之阻滯値較佳爲在632.8奈米調整至一般 爲10奈米或更小，而且更佳爲5奈米或更小。就此低阻滯 而言’較佳地用於透明保護膜之聚合物可爲聚烯烴，如纖 糸隹素二乙酸醋、Zeonex、Zeonor (均爲 Zeon Corporations 之產品）、及Arton(JSR Corporation之產品）。其他可得 實例包括非雙折射光學樹脂材料，如日本公開專利公告第 8-110402或11-293116號所述者。對於其中纖維素乙酸酯 1338151 係用於透明保護膜之情形，爲了使環境溫度及濕度影響之 阻滯値波動最小之目的，較佳爲將阻滯値調整至小於3奈 米，而且更佳爲小於2奈米。 在本發明中，偏光膜之保護膜之一亦可作爲光學各向 .. 異性層之撐體，或可完全爲光學各向異性層。爲了防止光 軸異位及防止灰塵或其他外來物質進入之目的，光學各向 異性層及偏光膜較佳爲藉黏結而堆疊。例如，將透明黏附 層置於其間之適當黏附程序可應用於黏結堆疊。對於黏著 劑之型式並無特別之限制，就防止成分構件之光學特性改 ® 變而言，其中在黏附程序中無需高溫程序硬化及乾燥者， 及無需長期硬化及乾燥者較佳。由此觀點，較佳爲使用親 水性聚合物爲主黏著劑及膠黏層。 膠黏層可使用由適當聚合物（如丙烯酸酯聚合物、聚 矽氧聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醚、與合成橡膠） 組成之透明膠黏劑形成。其中，就光學透明性、膠黏性質 及耐候力而言，丙烯酸酯膠黏劑較佳。爲了黏附某些黏附 目標（如液晶胞）之目的，亦可將膠黏層配置於偏光板之 β —個表面或兩個表面上。對於其中膠黏層暴露於上表面之 情形，較佳爲將分離器等暫時置於其上以防止膠黏層表面 之污染等，直到其實際使用時。 亦較佳爲使用包括形成於其一個表面上或其兩個表面 上之偏光膜、類似上述透明保護膜且具有各種目的（如防 水）之保護膜、或爲了防止表面反射之目的之適當功能層 (如抗反射膜及/或防眩層）之偏光板。抗反射膜可一般如 -41- 1338151 含氟聚合物之塗覆層或如一般由多層蒸氣沈積金屬膜組成 之光干擾膜而適當地形成。防眩膜可藉由可造成表面反射 光散佈之任何適當技術適當地形成，其中此技術包括使用 含細粒之塗樹脂層，及經適當程序（如壓花、砂磨與蝕刻 )在表面上形成精細之不規則結構。 上述細粒可爲具有0.5至20微米之平均粒度之單一材 料或二或更多種材料之組合，其適當地選自在某些情況下 可具有導電性之無機細粒，如矽石、氧化鈣、氧化鋁、氧 化鈦、氧化鉻、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、與氧化銻；及 交聯或非交聯聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯與聚胺基甲酸 酯。亦可將黏著層及膠黏層設計爲含上述細粒以呈現光散 佈性質。 [偏光板之光學特性] 用於本發明之偏光板（包括透明保護膜、偏光膜與透 明撐體）之光學性質及耐久性（短期及長期儲存力）較佳 爲等於或優於任何商用超高對比產品（例如，Sanritz Corporation製造之 HLC2-5618)。更特別地，較佳規格關 於42.5%或更高之可見光透光度；0.9995或更高之偏光程度 {(TP-Tc)/(Tp + Tc)}l/2 (其中，Tp爲平行透光度，及Tc爲垂 直透光度）；以絕對値計，3 %或更小，更佳爲1 %或更小之 在60°C，90% RH靜置500小時，然後在80t：無水500小時 後之透光度變化比例；及以絕對値計，1 %或更小，而且更 佳爲0.1 %或更小之偏光程度變化比例。 切 8151 下段參考指定實例而進一步詳述本發明。應注意’任 何材料、試劑、使用量或比例、操作等可適當地改變而不 背離本發明之精神。因此，本發明之範圍絕不限於下述之 指定實例。 ▲ [實例1 -1 ] 製造具有第1圖所示組態之液晶顯示裝置。應注意， 僅提供一層第二光學各向異性層（即，省略第1圖之第二 光學各向異性層1 2 )。更特別地，將上偏光板1、液晶胞（ 上基材5、液晶層7、下基材8)、及下偏光板14由觀看方 β @ (上層）按此次序堆疊，而且進一步提供背光光源（未 #)。在上及下偏光板與液晶胞間個別地各配置第一光學各 向異性層3及第二光學各向異性層1 0，以提高液晶顯示裝 置之光學特性。在此使用之上偏光板1與下偏光板14爲具 有第2圖所示組態者，其包括保護膜101、偏光膜103與保 護膜105 (保護膜105較接近液晶胞而配置）。將上偏光板 1在製成整合上偏光板後倂入液晶顯示裝置中，其中亦使用 保護膜105作爲第一光學各向異性層3之透明撐體，以與 ® 第一光學各向異性層3整合。另一方面，下偏光板14設計 爲使得保護膜105亦作爲第二光學各向異性層1〇。 製造在此使用之個別構件之方法敘述於下。 <液晶胞之製造> 液晶胞係依照以下之步驟製造。將用於製備排列層之 聚合物溶液（例如’ JSR Corporation之產品JALS204R)塗 佈於基材表面上’然後磨擦以將導引器（所謂之傾斜角， 一 4 3 - 1338151 其表示液晶分子相對基材表面之定向方向）調整爲約 89 。。將上與下基材間之間隙調整至3.5微米，將具有負介電 各向異性，Δη = 0.0813及Δε = -4·6左右之液晶（例如，Merck 製造之MLC-6608 )逐滴注射至其中且封包。 Λ <整合上偏光板之製造> 偏光膜係使碘吸附至拉伸聚乙烯醇膜上而製造。 在距液晶胞較遠側上，使用皂化商業纖維素三乙酸酯 膜（Fuji Photo Film Co.，Ltd.之產品 Fujitac TD80UF)作 爲透明保護膜（第2圖之元件101)。發現此保護膜具有3 · 奈米之Re及50奈米之Rth。另一方面，在較接近液晶胞 側上，使用依照下述步驟製造及皂化之透明保護撐體A作 爲透明保護膜（第2圖之元件105)。 (透明撐體A之製造） 將下示組成物置入混合槽中，在加熱下攪拌以溶解個 別成分，因而製備纖維素乙酸酯溶液。 纖維素乙酸酯溶液之組成物 纖維素乙酸酯 100質量份 (乙醯化程度=60 _ 7至6 1 .1 % ) 磷酸三苯酯 7.8質量份 (塑性劑） 磷酸聯苯基二苯酯 3.9質量份 (塑性劑） 二氯甲烷 3 3 6質量份 (第一溶劑） -44- 1338151 2 9質量份 甲醇（第二溶劑） 在分離混合槽中安置16質量份之下示阻滯增強劑、92 質量份之二氯甲烷、與8質量份之甲醇，而且在加熱下攪 拌，因而製備阻滯增強劑溶液。然後將25質量份之阻滞增 強劑溶液加入474質量份之纖維素乙酸酯溶液，而且完全 地攪拌而製備摻雜物。阻滯增強劑之加入量爲相對於每100 質量份之纖維素乙酸酯爲3.5質量份。 阻滯增強劑

在帶型拉伸機上將得到之摻雜物流動鑄製。在帶上膜 溫達到40°C後，將膜以70°C熱風乾燥1分鐘，自帶側以 14(TC熱風進一步乾燥12分鐘，因而製備具有0.3質量％之 殘餘溶劑含量之纖維素乙酸酯膜（80微米厚）。使用橢圓儀 (JASCO Corporation製造之M-150)在5 50奈米之波長測 量得到之纖維素乙酸酯膜之Re値及Rth値。發現Re爲2 奈米（變動=± 1奈米），及發現Rth爲120奈米（變動=±3 奈米）。亦發現在400奈米至700奈米之波長範圍之Re爲 2±1奈米，及在400奈米至700奈米之波長範圍之Rth爲 120d; 2 奈米》 將如此製造之纖維素乙酸酯膜浸入2.0 N氫氧化鉀溶 -45- 1338151 液（25 °C )中2分鐘，以硫酸中和，以純水淸洗，然後乾 燥。藉接觸法測量纖維素乙酸酯膜之表面能量，而且發現 爲63毫牛頓/米。如此製造之纖維素乙酸酯膜稱爲「透明 撐體A」。 (排列層之形成） 使用#15線棒塗覆器，將具有下示組成物之塗料溶液 以26.3毫升/平方米之量塗佈於如此製造之透明撐體a之 相反表面。 排列層塗料溶液之組成物 下示之聚合物化合物P 4質量份

三乙胺 2質量份

Denacol EX-521 (環氧化合物， 8.1質量份

Nagase Chemtex Corporation 之 產品）之5%水溶液 水 5 7質量份 甲醇 29質量份 將塗膜在25 °C乾燥30秒，而且進一步以120 °C熱風乾 燥120秒。發現乾燥排列層之厚度爲1.0微米。在原子％ -46- 1338151 顯微鏡（AFM，Seiko Instruments Inc·之產品 SPI3800N)

下觀察排列層之表面粗度爲1.135奈米。然後以透明撐體A 之慢軸之相同方向（縱向方向；在5 5 0奈米測量）磨擦如 此形成之膜。 * (第一光學各向異性層之製造） ， 在如此形成之排列層上形成第一光學各向異性層。更 特別地，使用棒塗器在上述排列層上連續地塗覆具下示組 成物之塗料溶液，乾燥，及加熱（定向老化），而且進一步 以紫外線放射線照射，因而形成〇. 5微米厚之均勻排列之 ® 第一光學各向異性層。 第一光學各向異性層塗料溶液之組成物 棒狀液晶化合物（例示化合物1-2 ) 38.1質量％ 下示之感化劑A 0.38質量％ 0

Et 下示之光聚合引發劑B 1.14質量％

-47- 1338151

下示之排列控制劑C 0.1 9質量％ 戊二醛 ry12

11C3H7 0.0 4質量％ 甲乙酮 如此製造之第一光學各向異性層3在正交透明撐體A · 之縱向方向（磨擦方向）之方向具有慢軸4’而且發現在550 奈米具有60奈米之Re値。其具有正光學各向異性’而且 發現在全部可見光範圍具有64± 7奈米之Re値。 使用聚乙烯醇爲主黏著劑，將如此製造之透明撐體A 與第一光學各向異性層之堆疊、及上述纖維素三乙酸酯膜 Fujitac TD8 0UF，各黏結至偏光膜之兩個表面上，因而製造 整合上偏光板。在第2圖中，距液晶胞較遠之透明保護膜101 對應Fujitac TD80UF，及較接近液晶胞之透明保護膜對應 鲁 透明撐體A。現在假設將顯示裝置上視圖之橫向方向界定 爲參考（〇° )而代表個別層之堆疊角度，將上偏光板保護膜 之慢軸102、106之角度調整至90° ，及再度將偏光膜之吸 收軸1〇4(第1圖之元件2)之角度調整至90° 。 將如此製造之整合上偏光板（包括上偏光板1與第一 光學各向異性層3 )併入液晶顯示裝置中，使得第一光學各 向異性層3較接近上液晶胞基材5而配置。 -48- 1338151 <下偏光板之製造> 使用以如用於以上製造上偏光板之相同方式製造之偏 光膜。類似上偏光板之情形，在距液晶胞較遠側上，使用 皂化商業纖維素三乙酸酯膜（Fuji Photo Film Co.，Ltd.之 、 產品FujitacTD80UF)作爲透明保護膜（第2圖之元件101 )。另一方面，再度類似上偏光板之情形，在較接近液晶胞 側上，使用如上所述而製造之透明保護板A作爲透明保護 膜（第2圖之元件105)。然後使用類似上述之黏著劑將兩 型保護膜各層壓於偏光膜表面上。現在假設將顯示裝置上 ® 視圖之橫向方向界定爲參考（〇° )而代表個別層之堆疊角度 ，再度將偏光膜之吸收軸1〇4(第1圖之元件15)之角度 調整至〇° ，及將保護膜之慢軸102、106之角度調整至0° 〇 發現透明撐體A具有光學負折射各向異性，及在可見 光範圍之光學特性爲Re = 2奈米及Rth=120奈米，而且亦作 爲第二光學各向異性層。使用如此製造之偏光板（包括兩 個保護膜及偏光膜）作爲整合下偏光板，其對應第1圖中 ® 與第二光學各向異性層10整合之下偏光板14。將如此製造 之下偏光板3倂入液晶顯示裝置，使得第二光學各向異性 層10配置於較接近下液晶胞基材8。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 測量如此製造之液晶顯示裝置之透光度之視角依附性 。在由80°之前向斜面方向以10°間隔改變評估角度時’ 及以1 〇 °間隔改變方位角時進行測量，假設水平右方方向（0 -49- 1338151 ° )爲參考。發現由於漏光透光度增加，黑色顯示模式之照 明度自前方方向隨評估角度增加而增加，而且在60°左右 之評估角度達到最大値。亦發現黑色顯示透光度之增加使 對比比例（其表示白色顯示透光度與黑色顯示透光度之比 ·* 例）下降。因此，本發明人決定評估基於數個黑色顯示透 4 光度之視角特性及6(Τ評估角度之最大漏光透光度。 發現此實例中之垂直透光度爲〇.〇2%，及在30°方位 角處在60°評估角度之最大漏光透光度爲0.05%。其表示 垂直對比比例爲500 Μ，及60°評估角度之對比比例爲200:1 # 〇 [實例1-2] 製造具有第1圖所示組態之液晶顯示裝置。應注意， 僅提供一層第二光學各向異性層（即，省略第1圖之第二 光學各向異性層1 2 )。更特別地，將上偏光板1、液晶胞（ 上基材5、液晶層7、下基材8)、及下偏光板14由觀看方 向（上層）按此次序堆疊•而且進一步提供背光光源（未 示）。在上及下偏光板與液晶胞間個別地配置第一光學各向 ® 異性層3及第二光學各向異性層1 0，以提高液晶顯示裝置 之光學特性。在此使用之上偏光板1與下偏光板14爲具有 第2圖所示組態者，其包括保護膜1 01、偏光膜1 03與保護 膜105 (保護膜105較接近液晶胞而配置）。將上偏光板1 在製成整合上偏光板後倂入液晶顯示裝置中，其中亦使用 保護膜105作爲第一光學各向異性層3之透明撐體，以與 第一光學各向異性層3整合。另一方面，將下偏光板14在 -50- !338151 製成整合下偏光板後倂入液晶顯示裝置中’其中使用保護 膜105作爲第二光學各向異性層10之透明撐體以與第二光 學各向異性層10整合。 在此使用之液晶胞及偏光膜與以上用於實例1-1者相 同。 至於上及下偏光膜之保護膜，類似實例1-1所述，使 用商業纖維素三乙酸酯膜（Fuji Photo Film Co.，Ltd.之產 品 Fujitac TD80UF，Re = 3 奈米，Rth = 50 奈米）。 <整合上偏光板之製造> 在類似對實例1-1之透明撐體所述而皂化之Fujitac TD80UF ( Re=3奈米，Rth = 50奈米）上，形成排列層及第 一光學各向異性層3。類似實例1-1所述’此第一光學各向 異性層3係藉由排列棒狀液晶分子而形成（使得其慢軸正 交撐體慢軸而交叉），除了將第一光學各向異性層在550奈 米之Re値設爲85奈米，及將在可見光區域之Rth値設爲 91± 9奈米（0.7微米）厚。第一光學各向異性層顯示光學 正折射各向異性。 使用聚乙烯醇爲主黏著劑，將如此製造之Fujitac TD80UF與第一光學各向異性層3之堆疊、及FujitacTD80UF 各層壓於偏光膜之兩個表面上，因而製造整合上偏光板。 將整合上偏光板倂入液晶顯示裝置中’使得第一光學各向 異性層3較接近上液晶胞基材5而配置。 <整合下偏光板之製造> (排列層之製造） -5 1- 1338151 使用#16線棒塗覆器，將具有下示組成物之塗料液體 以28毫升/平方米之量塗覆於類似對實例1 -1之透明撐體所 述而皂化之Fujitac TD80UF(Re = 3奈米’ Rth = 50奈米）之

表面上。 排列層塗料溶液之組成物 一(CHrCH) OH

—~(CHr^H)i2.〇* CH3

0(CH2)4〇COCH=CH2 下示之經修改聚乙烯醇 水 2〇質量份 3 6 1質量份 甲醇 1 1 9質量份 戊二酮（交聯劑） 0.5質量份 將塗膜在25°C乾燥30秒，而且進一步以90°C熱風乾 燥150秒。發現乾燥排列層之厚度爲1.1微米。在原子力 顯微鏡（AFM，Seiko Instruments Inc.之產品 SPI3800N) 下觀察排列層之表面粗度爲1.147奈米。然後以Fujitac TD 8 0UF之慢軸之相同方向磨擦如此形成之膜。 (第二光學各向異性層之形成） 在磨擦之排列層上，塗覆含圓盤型液晶且具有下示組 成物之塗料溶液。 圓盤型液晶塗料液體之組成物 圓盤型液晶化合物（1) * 1 3 2.6質量％ 0.7質量％ 纖維素乙酸酯丁酸酯 -52- 1338151 經環氧乙烷修改三羥甲基丙烷三丙 3.2質量％ 烯酸酯 (Osaka Organic Chemical Industry,

Ltd.之產品 V#360 ) 0.4質量％ 感化劑 (Nippon Kayaku Co·, Ltd.之產品

Kayacure ) 1 .1質量％ 光聚合引發劑

(Ciba-Geigy Corporation 之產品

Irgacure 907 ) 6 2.0質量％ (乙烯基羰氧基丁 甲乙酮 *1 :使用 1，2，1’，2’，1”，2”-参[4,5· 氧基苯甲醯氧基）伸苯基（揭示於日本公開專利公告第8-5 0206號，[0044]段之例示化合物ΤΕ·8-(8)，m = 4 )作爲圓 盤型液晶化合物（1)。 然後使塗膜在130°C加熱區加熱下乾燥2分鐘，因而將 圓盤型液晶化合物定向。然後使用1 20瓦/公分高壓汞燈， 藉由在130°C以UV照射4秒而將圓盤型液晶化合物聚合。 然後將膜靜置冷卻至室溫，因而形成1.4微米厚，具有光 學負折射各向異性，及在可見光範圍具有Re = 0奈米與 Rth=l4〇奈米之第二光學各向異性層。發現第二光學各向異 性層之圓盤型液晶化合物以± 2°之傾斜角垂直排列。

使用聚乙烯醇爲主黏著劑，將如此製造之 Fujitac TD80UF與第二光學各向異性層之堆疊、及Fujitac TD80UF -53- 1338151 各黏結於偏光膜之兩個表面上，因而製造整合下偏光板。 在如此製造之整合下偏光板中，第二光學各向異性層 10之慢軸11之角度與緊鄰第二光學各向異性層10之透明 保護膜（第2圖之元件105)之慢軸（第2圖之元件106) 相同。將如此製造之整合下偏光板倂入液晶顯示裝置中， 使得第二光學各向異性層10接觸上液晶胞基材8。 液晶顯示裝置之其他組態與實例1 -1相同。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例1 -1所述，測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此實例中之垂直透 光度爲0.02%，及在30°方位角處在60°評估角度之最大 漏光透光度爲0.04%。 [實例1-3] 類似實例1 -2所述而製造液晶顯示裝置’除了以上示 之例示化化合物1-14代替用於第一光學各向異性層之棒狀 液晶化合物。如此製造之液晶顯示裝置之漏光測量値與實 例1-2相同。 [比較例1-1] 類似實例1 -1所述而製造液晶顯示裝置，除了不形成 第一光學各向異性層3而製造實例1-1之整合上偏光板。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例1 -1所述，測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此實例中之垂直透 光度爲0.02%，及在45°方位角處在60°評估角度之最大 1338151 漏光透光度爲0.035%。 其顯示相較於本發明之實例1-1、1-2與1-3，比較例 1-1具有較大之漏光，而且如此證明本發明之優異性。 [比較例1-2] . 類似實例1-1所述而製造上偏光板，除了在較接近液 * 晶胞側上，使用具有36奈米之Re與173奈米之Rth之膜 作爲上偏光板1之透明保護膜，將上偏光板1之外保護膜 之慢軸之角度設爲〇° ，將偏光膜之吸收軸2之角度設爲〇 ° ，將液晶胞側上保護膜之慢軸之角度設爲90° ，及不使 ® 用第一光學各向異性層3。 亦類似實例1 -1所述而製造下偏光板，除了在較接近 液晶胞側上，使用具有9奈米之Re與68奈米之Rth之膜 作爲下偏光板14之透明保護膜，將下偏光板14之外保護 膜之慢軸之角度設爲90° ，將偏光膜之吸收軸15之角度設 爲90"，及將液晶胞側上保護膜之慢軸之角度設爲。 類似實例1 -1所述而製造液晶顯示裝置，除了使用這 0 些上及下偏光板。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例1 -1所述，測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此實例中之垂直透 光度爲0.02%，及在30°方位角處在6(Γ評估角度之最大 漏光透光度爲0.17% » 其顯示相較於本發明之實例1 -1、1 -2與1 -3，比較例 1-2具有較大之漏光，而且如此證明本發明之優異性》 -55- 1338151 [比較例1-3]. 製造具有第1圖所示組態之液晶顯示裝置。在此使用 之偏光板1、14爲具有第2圖所示組態者，而且使用商業 纖維素三乙酸醋膜（FujiPhotoFilmCo., Ltd.之產品Fujitac TD8 0UF，Re = 3奈米，Rth = 50奈米）作爲保護膜101、1〇5 。將一層阻滯膜C (第1圖之元件3)配置於上偏光板1與 上液晶胞基材5之間，及將兩層阻滯膜D(第1圖之元件1〇 與12)配置於下偏光板14與下液晶胞基材8之間。類似實 例1-2所述而設定偏光板上保護膜之慢軸、及偏光板之吸 收軸之方向。 阻滯膜C包括降冰片烯爲主拉伸膜，而且具有1.51之 膜拉伸方向平均折射率Νχ，1·509之正交膜拉伸方向平均 折射率Ny，1.5 09之膜厚度方向平均折射率Νζ，及95奈 米之厚度。將膜之Re値設爲95奈米，及將其慢軸4之角 度設爲〇° 。兩層阻滯膜D(10、I2)均由降冰片烯爲主拉 伸膜組成，具有1.51之膜拉伸方向平均折射率Νχ，1·51 之正交膜拉伸方向平均折射率Ny，1.5084之膜厚度方向平 均折射率Nz，70奈米之厚度，5奈米之Re’及110奈米之 Rth。將此兩層膜堆疊使得其慢軸幾乎彼此正交而交叉’及 配置使得將接觸下偏光板之膜之慢軸13設爲90 ° ’及將接 觸液晶胞之膜之慢軸1 0設爲0 ·。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例1 -〗所述’測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現比較例1 ·3中之垂 -56- 1338151 直透光度爲〇·〇2%，及在30°方位角處在60°評估角度之 最大漏光透光度爲0.17%。 其顯示相較於本發明之實例1 -1、1 -2與1 -3，比較例 1-3具有較大之漏光及需要高達三層阻滯膜，而且如此證明 ， 本發明之優異性。 [比較例1-4] 製造類似比較例1 -3所述而設計之液晶顯示裝置，除 了使用由塗膽固醇液晶化合物組成之光學各向異性層Ε代 替阻滯膜D(10、12)。 # 參考日本公開專利公告第2002-3 1 1 243號所述之方法 ，形成光學各向異性層E，其中藉由加入下示之對掌試劑D 而使棒狀液晶化合物（例示化合物1-2 )產生光學性質，因 而使其可作爲膽固醇層。發現具有4微米之厚度之層具有3 奈米之Re，250奈米之Rth，及130奈米之膽固醇液晶節 距。配置如此製造之光學各向異性層E以將慢軸角度調整 至相對下偏光板爲〇° 。

對掌試劑D(具有異花楸醇核之可聚合對掌試劑） I

<所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例1 · 1所述，測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此比較例I-4中之 垂直透光度爲0.05%，及在30°方位角處在60°評估角度 之最大漏光透光度爲0.17%。 -57- 1338151 其顯示相較於本發明之實例1 -1、1 -2與1 -3，比較例 1-4具有較大之漏光及需要一層額外之阻滞膜，而且如此證 明本發明之優異性。 [實例1-4] 類似實例1 -2所述，製造如第丨圖所示而設計之液晶 顯示裝置，除了如下所述製造整合上偏光板之第一光學各 向異性層之偏光膜及排列層。 (偏光膜之製造） 以15至17°C離子交換水將具有2400之平均聚合程度 、及1〇〇微米之厚度之PVA膜淸洗60秒，以不銹鋼製刀片 刮其表面上以除水，在含0.77克/公升之碘與60.0克/公升 之碘化鉀之40°C水溶液中浸55秒，同時修正濃度以保持於 固定程度，然後在含42.5克/公升之硼酸與30.0克/公升之 碘化鉀之40 °C水溶液中浸90秒，同時修正濃度以保持於固 定程度，以不銹鋼製刀片刮其表面上以去除過量水，因而 將膜之水含量保持在2%或更少，然後引入日本公開專利公 告第2002-131548號之第2圖所示之張力器拉伸機中。在 60 °C，95 % RH之大氣下，將膜以4米/分鐘之進料速率及100 米之進料長度拉伸長達5倍，在70°C大氣中乾燥，同時將 寬度保持固定，及自張力器分離。拉伸前之PVA膜之水含 量爲32%，及乾燥後之水含量爲1.5%。在張力器出口未觀 察到膜變形。發現拉伸及乾燥厚之膜厚爲18微米。 使用切割器將拉伸膜之寬度方向之兩個邊緣部份切開 寬達 3公分，而且使用 PVA(Kuraray Co,, Ltd.之產品 i i1338151 PVA-U7H)之3%水溶液作爲黏著劑，在膜之兩個表面上黏 結皂化商業纖維素三乙酸酯膜（Fuji Photo Film Co.，Ltd. 之產品Fujitac TD80UF，Re = 3奈米，Rth = 50奈米），及在 7〇°C加熱10分鐘，因而得到具有650奈米之有效寬度且在 .. 其兩個表面上具有纖維素三乙酸酯保護膜之偏光板。 發現如此得到之偏光膜具有自縱向方向傾斜90°之吸 收軸。目視檢查未觀察到褪色條紋。 (第一光學各向異性層之排列層之製造） 在Fujitac TD80UF上形成如實例1-2所述之第二光學 # 各向異性層之相同排列層，然後將此排列層以如Fujitac TD80UF之慢軸之相同方向磨擦。發現類似實例卜2所述在 其上形成之第一光學各向異性層3在平行Fujitac TD80UF 之縱向方向（磨擦方向）之方向具有慢軸4，在550奈米爲 8奈米之Re，及在可見光區域爲91±9奈米（0.7微米）之 Re。相較於實例1 -2，發現第二光學各向異性層之缺陷數量 較少。

<所製造液晶顯示裝置之漏光測量> I 類似實例1 -1所述，測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此實例中之垂直透 光度爲0.02%，及在30°方位角處在60°評估角度之最大 漏光透光度爲0.04%。 [實例1-5] 以如實例1 -1之相同方式製造液晶顯示裝置，除了使 用透明撐體B代替透明撐體A。以如實例1 · 1之相同方式 -59- 1338151 測量所製造液晶顯示裝置之漏光。發現此實例中之垂直透 光度爲0.02%，及在30°方位角處在60°評估角度之最大 漏光透光度爲〇.〇6%。 (透明撐體B之製造） 將下示組成物置入混合槽中，在加熱下攪拌以溶解個 別成分，因而製備纖維素乙酸酯丙酸酯溶液。 纖維素乙酸酯丙酸酯溶液之組成物 纖維素乙酸酯丙酸酯 1〇〇質量份 (EASTMAN CHEMICL, CO. LTD 製 造之”CAP-482-20”） .9質量份 磷酸三苯酯 (塑性劑） 1.9質量份 磷酸聯苯基二苯酯 (塑性劑） 3 1 7質量份 二氯甲烷 (第一溶劑） 2 8質量份 〇. 1質量份 甲醇（第二溶劑） 矽石 (0.2微米之粒徑） 在分離混合槽中安置1 6質量份之下示阻滯增強劑' 質量份之二氯甲烷、與8質量份之甲醇’而且在加熱下攪 拌，因而製備阻滯增強劑溶液〇 1。 -60- 1338151 然後將25質量份之阻滯增強劑溶液01加入474質量 份之纖維素乙酸酯丙酸酯溶液，而且完全地攪拌而製備摻 雜物。阻滯增強劑之加入量爲相對於每1〇〇質量份之纖維 素乙酸酯丙酸酯爲3.5質量份。用於此實例之纖維素乙酸 酯丙酸酯具有〇. 18之乙醯化程度”A”及2.47之q之醯化程 度”B”，因此滿足式（C)。醯化程度係藉上述方法測量。 阻滯增強劑

以如實例1 -1之相同方式，在帶型拉伸機上將得到之 摻雜物流動鑄製。使用橢圓儀（JASCO Corporation製造之 M-1 50 )在5 5 0奈米之波長測量得到之纖維素乙酸酯丙酸酯 膜之Re値及RtM直。發現Re爲2奈米（變動=± 1奈米）， 及發現Rth爲125奈米（變動=土 3奈米）》亦發現在400奈 米至700奈米之波長範圍之Re爲2±1奈米，及在400奈 米至700奈米之波長範圍之Rth爲125±2奈米。 將如此製造之纖維素乙酸酯丙酸酯膜浸入2.0 N氫氧 化鉀溶液（25°C )中2分鐘，以硫酸中和，以純水淸洗’ 然後乾燥。藉接觸法測量纖維素乙酸酯丙酸酯膜之表面能 量，而且發現爲63毫牛頓/米。如此製造之纖維素乙酸酯 丙酸酯膜稱爲「透明撐體B」。 -61 - 1338151 [實例1-6] 以如實例1 · 1之相同方式製造液晶顯示裝置，除了使 用透明撐體c代替透明撐體A。以如實例1 -1之相同方式 測量所製造液晶顯示裝置之漏光。發現此實例中之垂直透 光度爲0.02%，及在30°方位角處在60°評估角度之最大 漏光透光度爲〇.〇5%。 (透明撐體C之製造）

將下示組成物置入混合槽中，在加熱下攪拌以溶解個 別成分，因而製備纖維素乙酸酯丁酸酯溶液。 纖維素乙酸酯丁酸酯溶液之組成物 纖維素乙酸酯丁酸酯 1〇〇質量份 (EASTMAN CHEMICL，CO. LTD 製 造之”CAB-38 1 -20”） 磷酸三苯酯 2.0質量份 (塑性劑） 磷酸聯苯基二苯酯 1.0質量份

(塑性劑） 二氯甲烷 309質量份 (第一溶劑） 甲醇（第二溶劑） 27質量份 矽石 0.1質量份 (0.2微米之粒徑） 然後將25質量份之阻滯增強劑溶液01加入43 9質量 份之纖維素乙酸酯丁酸酯溶液，而且完全地攪拌而製備摻 -62- 1338151 雜物》阻滯增強劑之加入量爲相對於每100質量份之纖維 素乙酸酯丁酸酯爲3.5質量份。用於此實例之纖維素乙酸 酯丁酸酯具有1.00之乙醯化程度’’A”及1.66之（：4之醯化程 度”B”，因此滿足式（C) »醯化程度係藉上述方法測量。 < 以如實例1 -1之相同方式，在帶型拉伸機上將得到之 摻雜物流動鑄製。使用橢圓儀（JASCO Corporation製造之 M-150)在550奈米之波長測量得到之纖維素乙酸酯丙酸酯 膜之Re値及Rth値。發現Re爲2奈米（變動=± 1奈米）， 及發現Rth爲121奈米（變動=土 3奈米）。亦發現在400奈 Φ 米至700奈米之波長範圍之Re爲2± 1奈米，及在400奈 米至700奈米之波長範圍之Rth爲121± 2奈米。 [實例2-1] 製造具有第1圖所示組態之液晶顯示裝置。應注意， 僅提供一層第二光學各向異性層（即’省略第1圖之第二 光學各向異性層1 2 )。更特別地，將上偏光板1、液晶胞（ 上基材5、液晶層7、下基材8)、及下偏光板14由觀看方 向（上層）按此次序堆疊，而且進—步提供背光光源（未 ® 示）。在上及下偏光板與液晶胞間個別地配置第一光學各向 異性層3及第二光學各向異性層1 〇，以提高液晶顯示裝置 之光學特性。在此使用之上偏光板1與下偏光板14爲具有 第2圖所示組態者，其包括保護膜1〇1、偏光膜103與保護 膜105 (保護膜105較接近液晶胞而配置）。將上偏光板1 在製成整合上偏光板後倂入液晶顯示裝置中，其中將保護 膜105黏結第一光學各向異性層3。另一方面，將下偏光板 -63- 1338151 14在製成整合下偏光板後倂入液晶顯示裝置中，其中保護 膜105亦作爲第二光學各向異性層1〇之撐體而與第二光學 各向異性層10整合。 製造在此使用之個別構件之方法敘述於下。 <液晶胞之製造> 4 液晶胞係依照以下之步驟製造。將排列層（例如，J SR Corporation之產品 JALS204R)塗覆於基材表面上，然後 磨擦以將導引器（所謂之傾斜角，其表示液晶分子相對基 材表面之定向方向）調整爲約89° 。將上與下基材間之間 鲁 隙調整至3.5微米，將具有負介電各向異性，Δπ = 0.0813及 △ ε = -4·6左右之液晶（例如，Merck製造之MLC-6608)逐 滴注射至其中且封包。 <整合上偏光板之製造> (上偏光板之製造） 偏光膜係使碘吸附至拉伸聚乙烯醇膜上而製造。 在距液晶胞較遠側上，使用皂化商業纖維素三乙酸酯 膜（Fuji Photo Film Co.，Ltd.之產品 Fujitac TD80UF )作 · 爲偏光膜之透明保護膜，及使用聚乙烯醇爲主黏著劑各黏 結至偏光膜之兩個表面上，因而製造整合上偏光板。發現 此保護膜具有3奈米之Re及50奈米之Rth。 現在假設將顯示裝置上視圖之橫向方向界定爲參考 (〇°)而代表個別層之堆疊角度，將上偏光板保護膜之慢軸 1〇2、106之角度調整至90°，及再度將偏光膜之吸收軸1〇4 (第1圖之元件2)之角度調整至90° 。 -64- 1338151 (第一光學各向異性層之製造） 依照國際專利公告WO 00/26705號說明書之實例3之 敘述製造聚碳酸酯共聚物拉伸膜。發現此拉伸膜在450奈 米、550奈米與650奈米各具有55.3奈米、60.0奈米與60.6 ‘ 奈米之Re値。即，發現此拉伸膜顯示正折射各向異性，而 « 且爲可作爲在可見光區域具有5 6± 5奈米之Re之第一光學 各向異性層之膜。此阻滯値係使用Oji Scientific Instruments 之產品K0BRA21DH自動雙折射分析儀測量。其亦適用於 以下之任何敘述。 ♦ 使用膠黏材料將拉伸膜黏結至較接近所製造上偏光板 之液晶胞側上之透明保護膜（第2圖之元件1 05 )，因而製 造整合上偏光板。聚碳酸酯共聚物拉伸膜之慢軸4及下偏 光板之偏光膜之吸收軸1 5幾乎平行地排列。 <整合下偏光板> (下偏光板之製造） 至於下偏光扳之偏光膜，製造與以上製造之上偏光板 相同之偏光膜。然後在偏光板之一個表面上黏結Fujitac ® TD 8 0UF作爲保護膜（距液晶胞較遠側上之保護膜，第2圖 之元件1 0 1 )。 (整合透明撐體之第二光學各向異性層之製造） <<排列層之製備>> 其次，將 Fujitac TD80UF ( Re = 3 奈米，Rth = 50 奈米 )之表面皂化。皂化係藉由將膜浸入2.0 N氫氧化鉀溶液 (25°C )中2分鐘，以硫酸中和，以純水淸洗，及乾燥而 1338151 進行。藉接觸法測量如此皂化之膜之表面能量，而且發現 爲63毫牛頓/米。使用#16線棒塗覆器，將具有下示組成物 之塗料液體以28毫升/平方米之量塗覆於皂化膜之表面上 〇 排列層塗料溶液之組成物 一(CH2-^H)e7.8-

20質量份 3 6 1質量份 1 1 9質量份 〇. 5質量份 下示之經修改聚乙烯醇： 水 甲醇 戊二酮 (交聯劑）

將塗膜在25°C乾燥60秒，進一步以60°C熱風乾燥60 秒，而且更進一步以9 0 °C熱風乾燥1 5 0秒。發現乾燥排列 層之厚度爲1.1微米。在原子力顯微鏡（AFM，Seiko

Instruments Inc，之產品 SPI3800N)下觀察排列層之表面粗 度爲1.147奈米。然後以Fujitac TD80UF之慢軸之相同方 向磨擦如此形成之膜。 <<第二光學各向異性層之形成>> 在磨擦之排列層上’塗覆含圓盤型液晶且具有下示組 成物之塗料溶液。 -66- 1338151 圓盤型液晶塗料液體之組成物 圓盤型液晶化合物（1) * 1 3 2.6質量％ 纖維素乙酸酯丁酸酯 0.7質量％ 經環氧乙烷修改三羥甲基丙烷三丙 3.2質Μ % 烯酸酯 (Osaka Organic Chemical Industry,

Ltd.之產品 V#360 ) 感化劑 0.4質量％ (Nippon Kayaku Co., Ltd.之產品 Kayacure ) 光聚合引發劑 1.1質量％ (Ciba-Geigy Corporation 之產品 Irgacure 907) 甲乙酮 62.0質量％ *1:使用1，2，1’，2’，1”，2”-参[4,5-二（乙烯基羰氧基丁 氧基苯甲醯氧基）伸苯基（揭示於日本公開專利公告第8-5 0206號，[0044]段之例示化合物TE-8-(8)，m = 4)作爲圓 盤型液晶化合物（1)。 然後使塗膜在130°C加熱區加熱下乾燥2分鐘，因而將 圓盤型液晶化合物定向。然後使用120瓦/公分高壓汞燈， 藉由在13o°c以υν照射4秒而將圓盤型液晶化合物聚合。 然後將膜靜置冷卻至室溫，因而形成2.2微米厚，具有光 學負折射各向異性，及在可見光範圍具有Re = 0奈米與 Rth = 2 16奈米之第二光學各向異性層。發現第二光學各向異 1338151 性層之圓盤型液晶化合物以± 2*之傾斜角垂直地排列。 以此方式，製造與透明撐體整合之第二光學各向異性 層。 使用聚乙烯醇爲主黏著劑，將如此製造之第二光學各 向異性層黏結至下偏光板，因而製造整合下偏光板，其中 將透明撐體（Fujitac TD80UF)之表面（無第二光學各向異性 層形成於其上）黏結至下偏光板之偏光膜表面（無保護膜 (Fujitac TD80UF)形成於其上）。 現在假設將顯示裝置上視圖之橫向方向界定爲參考 ((Γ )而代表整合下偏光板中個別層之堆疊角度，將偏光膜 之慢軸104 (第1圖之元件15)之角度調整至0° ，及再度 將保護膜之慢軸102、106之角度調整至90° 。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 測量如此製造之液晶顯示裝置之透光度之視角依附性 。在由80°之前向斜面方向以1(Γ間隔改變評估角度時， 及以1 0 °間隔改變方位角時進行測量，假設水平右方方向 (〇° )爲參考。發現由於漏光透光度增加，黑色顯示模式之 照明度自前方方向隨評估角度增加而增加，而且在左 右之評估角度達到最大値。亦發現黑色顯示透光度之增加 使對比比例（其表示白色顯示透光度與黒色顯示透光度之 比例）下降。因此，本發明人決定評估基於數個黑色顯示 透光度之視角特性及60°評估角度之最大漏光透光度。 發現此實例中之垂直透光度爲0.02%，及在3(Γ方位 角處在60'評估角度之最大漏光透光度爲0.04%〇其表示 -68- 1338151 垂直對比比例爲5 00 :卜及6 (Γ評估角度之對比比例爲2 5 〇 :】 [實例2-2] 如果將實例2-1中上偏光板與下偏光板相對液晶胞之 位置關係反轉，即，即使是將第一光學各向異性層與第二 光學各向異性層相對液晶之位置關係反轉，則在所製造液 晶顯示裝置之漏光測量中仍得到類似之結果。 [實例2-3] 在此使用之液晶胞及偏光膜與用於以上實例2· 1者相 同。 <整合上偏光膜之製造> (上偏光膜之製造） 至於距液晶胞較遠側上之偏光膜之保護膜，類似實例 2-1所述，使用商業纖維素三乙酸酯膜（FujiPhotoFilmCo.， Ltd.之產品 FujitacTDSOUF)。 (第一光學各向異性層之製造） 至於較接近液晶胞側上之保護膜，使用在實例 2-1 製造之第一光學各向異性層。即，第一光學各向異性層亦 作爲上偏光板之液晶胞側上之保護膜。發現在55〇奈米測 量之第一光學各向異性層之Re値爲63奈米，及在可見光 區域測量之Re値爲59± 5奈米。 (第二光學各向異性層之製造） 使得到之第一光學各向異性層接受電暈放電處理’及 類似實例1所述而製造各由圓盤型液晶分子之形成之排列 -69- 1338151 層與第二光學各向異性層。 將其倂入液晶顯示裝置中作爲整合上偏光板，以使第 二光學各向異性層接觸液晶胞而配置。此第二光學各向異 性層之慢軸（磨擦方向）係平行第一光學各向異性層之慢 軸而排列，及第一光學各向異性層之慢軸係正交上偏光板 之吸收軸2而排列。 <整合下偏光板之製造> 製造類似實例2-1之下偏光板而設計之整合下偏光板 ，除了省略排列層及第二光學各向異性層。將其倂入液晶 顯示裝置中作爲整合下偏光板。 然後類似實例2-1所述而製造液晶顯示裝置，除了將 以上製造之整合下偏光板倂入液晶顯示裝置中作爲上與下 偏光板，代替用於實例2-1之上與下偏光板。漏光測量結 果類似實例2-1。 [實例2-4] 雖然亦使用第二光學各向異性層之撐體作爲下偏光板 之保護皞，其在此不應用於實例2-4。即，將具有Fuji tac TD 8 OU F置於其上作爲較接近液晶胞側上之保護膜之偏光板 倂入液晶-示裝置中作爲下偏光板。進一步類似實例2-1 所述而製造與撐體整合之第二光學各向異性層，而且倂入 液晶胞與下偏光板之間。對於其中較接近液晶胞側上之保 護膜與第二光學各向異性層之撐體之慢軸以相同方向排列 之情形，發現第二光學各向異性層需要具有1.4微米之厚 度，及在可見光區域各爲0奈米與140奈米之Re與Rth値 1338151 。如此製造之液晶顯示裝置之漏光測量結果類似實例2-1。 [比較例2-1] 如實例2-1所述，使用具有3奈米之Re與120奈米之 Rth之膜作爲透明保護膜（用於上及下偏光板者），但是在 上偏光板之透明保護膜上未製造第一光學各向異性層。其 他組態與實例2-1相同。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例2-1所述，測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此比較例1-4中之 垂直透光度爲〇.〇2%，及在45°方位角處在60°評估角度 之最大漏光透光度爲0.35%。 其顯示相較於本發明之實例2-1至2-4，比較例2-1具 有較大之漏光，而且如此證明本發明之優異性。 [比較例2 - 2 ] 在此使用之上偏光板爲各具有36奈米及173奈米之較 接近液晶胞側上透明保護膜之Re與Rth値；具有0 °之外 保護膜（距液晶胞較遠側上）之慢軸角度：具有 0 °之 偏光膜之吸收軸2角度：及具有90°之液晶胞上保護膜之 慢軸角度。 類似地，在此使用之下偏光板14亦爲各具有9奈米及 36奈米之較接近液晶胞側上透明保護膜之Re與Rth値；具 有90°之外保護膜之慢軸角度；具有90°之偏光膜之吸收 軸15角度；及具有0°之液晶胞上保護膜之慢軸角度。 無保護膜以外之光學各向異性層各配置於上及下偏光 -7 1- 1338151 板與液晶胞之間。此液晶顯示裝置之其他組態與實例2 _ 1 相同。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例2- 1所述’測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此比較例1 -4中之 垂直透光度爲0.02%，及在30°方位角處在60°評估角度 之最大漏光透光度爲0.17%。 其顯示相較於本發明之實例2-1至2-4，比較例2-2具 有較大之漏光，而且如此證明本發明之優異性。 [比較例2-3] 將上及下偏光板之所有保護膜均改成商業纖維素三乙 酸醋膜（Fuji Photo Film Co·，Ltd.之產品 Fujitac TD80UF ，Re = 3奈米，Rth = 50奈米）。將一層阻滯膜C (3)配置於上 偏光板與液晶胞之間，及將兩層阻滯膜D(10、12)配置 於下偏光板與液晶胞之間。類似實例2-2所述而設定偏光 板上保護膜之慢軸、及偏光板之吸收軸之方向。 阻滯膜C包括降冰片烯爲主拉伸膜，而且具有1·51之 膜拉伸方向平均折射率Νχ，1.509之正交膜拉伸方向平均 折射率Ny，1.509之膜厚度方向平均折射率Νζ’及95奈 米之厚度。將膜之Re値設爲95奈米’及將其慢軸4之角 度設爲0° 。兩層阻滯膜D(10、12)均由降冰片烯爲主拉 伸膜組成，具有1.51之膜拉伸方向平均折射率Νχ ’ 之正交膜拉伸方向平均折射率Ny’ 1.5084之膜厚度方向平 均折射率Nz，70奈米之厚度，5奈米之Re’及11〇奈米之 -72- 1338151

Rth。將此兩層膜堆疊使得其慢軸幾乎彼此正交而交叉，及 配置使得將接觸下偏光板之膜之慢軸13設爲90° ，及將接 觸液晶胞之膜之慢軸10設爲〇 ° 。 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例2- 1所述，測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此實例中之垂直透 光度爲0.02%，及在30°方位角處在60°評估角度之最大 漏光透光度爲0.17%。 其顯示相較於本發明之實例2-1至2-4，比較例2-3具 有較大之漏光及需要高達三層阻滯膜，而且如此證明本發 明之優異性。 [比較例2-4] 如實例3-3所述而設計之液晶顯示裝置，除了使用由 塗膽固醇液晶組成之光學各向異性層E代替用於比較例2-3 之阻滯膜D(10、12)。 參考曰本公開專利公告第2002-3 U 243號所述之方法 ，形成光學各向異性層E，其中藉由加入下示之對掌試劑D 而使棒狀液晶化合物A產生光學性質，因而使其可作爲膽 固醇層。發現具有4微米之厚度之層具有3奈米之Re’ 25〇 奈米之Rth，及130奈米之膽固醇液晶節距。配置如此製造 之光學各向異性層E以將慢軸角度調整至相對下偏光板爲 0 ° »

1338151 對掌試劑D (具有異花楸醇核之可聚合對掌試劑） <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 類似實例1 -1所述，測量如此製造之液晶顯示裝置在 黑色顯示模式之漏光之視角特性。發現此比較例卜4中之 H2C*CHCOOC4HeOCOO<^^-CC>0-^\) OCOOC4H»OCOCH«CHa

〇3V-〇C〇 I

垂直透光度爲0.05%，及在30°方位角處在60°評估角度 之最大漏光透光度爲0.17%。 其顯示相較於本發明之實例2-1至2-4，比較例2-4具 有較大之漏光及需要一層額外之阻滯膜，而且如此證明本 發明之優異性。 [實例2-5] 類似實例2-1所述，製造如第1圖所示而設計之液晶 顯示裝置，除了將偏光膜及整合上偏光板改成下示者。使 用膠黏劑將作爲第一光學各向異性層之拉伸膜黏結至較接 近如此製造之上偏光板側上之透明保護膜表面（第2圖之 φ 元件1 05 )，同時平行排列兩者之縱向方向。聚碳酸酯共聚 物拉伸膜之慢軸4及下偏光板與上偏光板之吸收軸2係幾 乎彼此正交而排列。 如此製造之液晶顯示器之漏光測量結果類似實例2-1 (偏光膜之製造） 以15至17 °C離子交換水將具有2400之平均聚合程度 、及100微米之厚度之PVA膜淸洗60秒，以不銹鋼製刀片 一 7 4 - 1338151 刮其表面上以除水，在含0.77克/公升之碘與60.0克/公升 之碘化鉀之4〇°C水溶液中浸55秒，同時修正濃度以保持於 固定程度，然後在含42.5克/公升之硼酸與30.0克/公升之 碘化鉀之40°C水溶液中浸90秒，同時修正濃度以保持於固 定程度，以不銹鋼製刀片刮其表面上以去除過量水，因而 將膜之水含量保持在2%或更少，然後引入日本公開專利公 告第2 002-131548號之第2圖所示之張力器拉伸機中。在60 °C ’ 95% RH之大氣下，將膜以4米/分鐘之進料速率及1〇〇 米之進料長度拉伸長達5倍，在70°C大氣中乾燥，同時將 # 寬度保持固定，及自張力器分離。拉伸前之PVA膜之水含 量爲32%，及乾燥後之水含量爲1.5%。在張力器出口未觀 察到膜變形》發現拉伸及乾燥厚之膜厚爲18微米。 使用切割器將拉伸膜之寬度方向之兩個邊緣部份切開 寬達 3公分，而且使用 PVA ( Kuraray Co.，Ltd.之產品 PVA-117H)之3%水溶液作爲黏著劑，在膜之兩個表面上黏 結皂化商業纖維素三乙酸酯膜（Fuji Photo Film Co.，Ltd. 之產品 Fujitac TD80UF，Re = 3 奈米，Rth = 50 奈米），及在 ® 70 °C加熱10分鐘，因而得到具有65 0奈米之有效寬度且在 其兩個表面上具有纖維素三乙酸酯保護膜之偏光板。 發現如此得到之偏光膜具有自縱向方向傾斜90°之吸 收軸。目視檢査未觀察到褪色條紋。 [實例2-6] <整合上偏光板之製造> (第一光學各向異性層之製造） -75- 1338151 <<纖維素乙酸酯丙酸酯膜之製造>> 將下示組成物置入混合槽中，在加熱下攪拌以溶解個 別成分，因而製備纖維素乙酸酯丙酸酯溶液。 纖維素乙酸酯丙酸酯溶液之組成物 纖維素乙酸酯丙酸酯 100質量份 (EASTMAN CHEMICL, CO. LTD 製 造之” CAP-482-20”） 3.9質量份 1 .9質量份 3 1 7質量份 28質量份 〇. 1質量份 磷酸三苯酯 (塑性劑） 磷酸聯苯基二苯酯 (塑性劑） 二氯甲烷 (第一溶劑） 甲醇（第二溶劑） 矽石 (0.2微米之粒徑） 在分離混合槽中安置20質量份之下示阻滞增強劑、87 質量份之二氯甲烷、與13質量份之甲醇，而且在加熱下攪 拌，因而製備阻滯控制劑溶液〇 1 » 然後將45質量份之阻滯控制劑溶液01加入451質量 份之纖維素乙酸酯丙酸酯溶液，而且完全地攪拌而製備摻 雜物。阻滯控制劑之加入量爲相對於每1 00質量份之纖維 素乙酸酯丙酸酯爲7.5質量份。用於此實例之纖維素乙酸 酯丙酸酯具有0.18之乙醯化程度”A”及2.47之C3之醯化程 -76- 1338151 度”B”，因此滿足式（C)。醯化程度係藉上述方法測量。 阻滯控制劑

och3 h3co h3co 在帶型拉伸機上將得到之摻雜物流動鑄製。藉張力器 在130°C將具有25質量％之殘餘溶劑含量之膜在寬度方向 拉伸3 0%拉伸比例而形成纖維素乙酸酯丙酸酯膜。使用得 到之纖維素乙酸酯丙酸酯膜作爲第一光學各向異性層。使 用 Oji Scientific Instruments 之產品 OBRA21DH 測量得到 之纖維素乙酸酯丙酸酯膜在5 5 0奈米波長之Re値與Rth値 。發現Re爲61奈米及發現Rth爲156奈米》 (第二光學各向異性層之製造） 以如實例2 -1之相同方式’將得到之纖維素乙酸酯丙 酸酯膜（即，第一光學各向異性層）之表面皂化’而且在 表面上形成排列層。將與用於實例2-1之第二光學各向異 性層相同之塗料溶液塗佈於排列層而形成具有0 · 7微米之 厚度及在550奈米爲〇奈米之Re與70奈米之Rth之第二 光學各向異性層。圓盤型液晶分子在第二光學各向異性層 以± 內垂直地排列。 以如實例2-1之相同方式使用其製造整合上偏光板’ 及以如實例2-3之相同方式將得到之偏光板配置於液晶顯 示裝置。 <整合下偏光板之製造> 以如實例2 · 3之相同方式製造整合下偏光板’及以如 -77- 1338151 實例2-3之相同方式將得到之偏光板配置於 '液晶顯示裝置 〇 <所製造液晶顯示裝置之漏光測量> 以如實例2-3之相同方式製造液晶顯示裝β ’除7使 用此整合上偏光板。'測量此裝置之漏光°發現此實例中之 垂直透光度爲0.02%’及在30°方位角處在60°評估角度 之最大漏光透光度爲0.05%。其表示垂直對比比例爲500:1 ，及6 0 °評估角度之對比比例爲2 0 0 : 1。 [實例2-7] <整合上偏光板之製造> (第一光學各向異性層之製造） <<纖維素乙酸酯丁酸酯膜之製造>> 將下示組成物置入混合槽中，在加熱下攪拌以溶解個 別成分，因而製備纖維素乙酸酯丁酸酯溶液。 纖維素乙酸酯丁酸酯溶液之組成物 纖維素乙酸酯丁酸酯 100質量份 (EASTMAN CHEMICL，CO. LTD 製 · 造之 ” CAB-381-20”） 磷酸三苯酯 2.0質量份 (塑性劑） 磷酸聯苯基二苯酯 1.0質量份 (塑性劑） 二氯甲烷 309質量份 (第一溶劑） -78- 1338151 甲醇（第二溶劑） 2 7質量份 矽石 0.1質量份 (0.2微米之粒徑） 然後將4 5質量份之阻滯控制劑溶液〇1加入4 3 9質量 份之纖維素乙酸酯丁酸酯溶液，而且完全地攪拌而製備摻 雜物。阻滞增強劑之加入量爲相對於每100質量份之纖維 素乙酸酯丁酸酯爲7.5質量份。用於此實例之纖維素乙酸 酯丁酸酯具有1.00之乙醯化程度” A”及1.66之C4之醯化程 度”B”，因此滿足式（C)。醯化程度係藉上述方法測量。 以如實例2-6之相同方式製造纖維素乙酸酯丁酸酯膜 (厚度：92奈米），即，第一光學各向異性層》使用得到之 纖維素乙酸酯丁酸酯膜作爲第一光學各向異性層。使用Oji Scientific Instruments之產品OBRA21DH測量得到之纖維 素乙酸酯丁酸酯膜在550奈米波長之Re値與Rth値。發現 Re爲60奈米及發現Rth爲153奈米。 以如實例2-6之相同方式製造第二光學各向異性層、 整合上偏光板及整合下偏光板，然後以如實例2-6之相同 方式製造液晶顯示裝置。裝置之漏光測量與實例2-6所測 量相同。 工業應用力 本發明可因採用特定之光學各向異性層，無需改變習 知液晶顯示裝置之組態而光學地補償液晶胞。具有本發明 之光學各向異性層之液晶顯示裝置不僅因其顯示品質，亦 在視角視爲改良。雖然具有光學補償片倂入其中之習知液 -79- 1338151 晶顯示裝置需要堆疊多層阻滯膜及偏光板，同時精確地調 整其間之角度之程序，此程序在本發明中不再必要’而且 大爲提高成本優點。總之，本發明成功地提供具有以正確 方式光學地補償之液晶胞之液晶顯示裝置（特別是VA模式 ， )，其僅需要黏結少數層，結果變薄。 (五）圖式簡單說明 第1圖爲顯示本發明之例示液晶顯示裝置之略示正視 圖；及 第2圖爲顯示可應用於本發明之例示偏光膜之略示正 φ 視圖。 元件 符號 說 明 1 偏 光 板 2 吸 收 軸 3 第 — 光 學 各 向 異 性 層 4 慢 軸 5 上 電 極 基 材 7 液 晶 分 子 8 下 電 極 基 材 10 第 二 光 學 各 向 異 性 層 11 慢 軸 12 第 二 光 學 各 向 異 性 層 13 慢 軸 14 偏 光 板 15 吸 收 軸 -80- 1338151 10 1 保 護 膜 102 慢 軸 103 偏 光 膜 1 04 吸 收 軸 105 保 護 膜 106 慢 軸 -8 1-

Claims (1)

1338151 第93 108224號「液晶顯示裝置」專利案 (2010年9月10日修正） 拾、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示裝置，其包括： 兩層吸收軸彼此正交而交叉之偏光膜； 配置於此兩片偏光膜間之液晶胞，其包括一對基材及一層 由保持於其間之液晶分子組成之液晶層，其中液晶分子係 在無施加外部電場之非操作條件下，被定向成實質上正交 於基材： 至少一層第一光學各向異性層，其具有光學正折射各向異 性，由棒狀液晶分子形成，而且在可見光具有40至150 奈米範圍內之以下定義之Re;及 至少一層第二光學各向異性層，其具有光學負折射各向異 性，而且在可見光具有10奈米或更小之以下所定義之Re ，及在60至250奈米範圍內之以下所定義之Rth:

Re = (nx-ny)X d (1 ) .Rth= { (nx + ny)/2-nz} x d (2) (其中，nx表示層面中慢軸方向之折射率；ny表示正交 nx方向之面內折射率；nz表示層厚度方向之折射率；及d 表示層厚）》 2.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中第一光學各 向異性層爲由具有可聚合基之棒狀液晶分子形成之層。 3 -如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中第一光學各 向異性層爲由以下各式（I〉表示之棒狀液晶分子形成之層 -1 - 1338151 式⑴ -Ll-Al.L3~M-L4-A2-L2-Q2 其中’各Q1與Q2獨立地表示可聚合基；各li、l2、l3 、與L4獨立地表示單鍵或二價鍵聯基；各A1與A2獨立 地表不C2-2〇間隔基；及Μ表示液晶原基。 4. 如申請專利範圍第1至3項任一項之液晶顯示裝置，其中 第一光學各向異性層爲由在實質上正交較接近第一光學 各向異性層配置之偏光膜吸收軸之方向均勻地定向之棒 狀液晶分子形成之層。 5. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中第二光學各 向異性層爲由圓盤型液晶分子或聚合物形成之層。 6. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中第二光學各 向異性層爲由具有可聚合基之圓盤型液晶分子形成之層。 7. 如申請專利範圍第5或6項之液晶顯示裝置，其中第二光 學各向異性層爲由實質上以垂直（homeotropic)方式定向 之圓盤型液晶分子形成之層。 8·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中第二光學各 向異性層係由具有乙醯基與C3-22醯基取代羥基’及滿足 以下式（C)之乙醯化程度”A”與C3.22醯化程度”B”之纖維 素醯化物形成： 式（C) 2.0 S A + B g 3‘0。 9.如申請專利範圔第8項之液晶顯示裝置，其中C3.22醯基 爲丁醯基或丙醯基" -2 ~ 1338151 i〇.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中第二光學各 向異性層亦作爲兩層偏光膜至少之一之保護膜。 11·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中配置第一光 學各向異性層與第二光學各向異性層，而將液晶胞配置於 第一與第二層間。 1 2.如申請專利範圍第1至3項任一項之液晶顯示裝置，其中 較接近第一光學各向異性層之偏光膜之吸收軸實質上正 交偏光膜之透明保護膜之縱向方向而交叉。 13. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中兩層偏光膜 至少之一具有由纖維素乙酸酯形成之保護膜（其較接近液 晶胞而配置且具有小於3奈米之Re )。 14. 一種液晶顯示裝置，其包括= 兩層吸收軸彼此正交而交叉之偏光膜： 配置於此兩片偏光膜間之液晶胞，其包括一對基材及一層 由保持於其間之液晶分子組成之液晶層，其中液晶分子係 在無施加外部電場之非操作條件下’被定向成實質上正交 於基材； 至少一層第一光學各向異性層，其係由具有光學正折射各 向異性之拉伸熱塑性聚合物膜形成，而且在可見光具有40 至150奈米範圍內之以下所定義之Re;及 至少一層第二光學各向異性層，其具有光學負折射各向異 性，由圓盤型液晶分子形成，而且在可見光具有10奈米 或更小之以下所定義之Re，及在60至250奈米範圍內之 以下定義之Rth: -3- 1338151 Re = (nx-ny) x d (1) Rth={(nx + ny)/2-nz}xd (2) (其中，nx表示層面中慢軸方向之折射率；ny表示正交 nx方向之面內折射率；nz表示層厚度方向之折射率；及d 表示層厚）。 15. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其中第一光學 各向異性層爲拉伸聚碳酸酯共聚物膜。 16. —種液晶顯示裝置，其包括： 兩層吸收軸彼此正交而交叉之偏光膜； 配置於此兩片偏光膜間之液晶胞，其包括一對基材及一層 由保持於其間之液晶分子組成之液晶層，其中液晶分子係 在無施加外部電場之非操作條件下，被定向成實質上正交 於基材； 至少一層第一光學各向異性層，其係由具有光學正折射各 向異性之纖維素醯化物形成，而且在可見光具有40至150 奈米範圍內之以下所定義之Re，其中纖維素醯化物具有乙 醯基與C3-22醯基取代羥基，及滿足以下式（C)之乙醯化程 度”A”與C3-22醯化程度”B”；及 至少一層第二光學各向異性層，其具有光學負折射各向異 性，由圓盤型液晶分子形成，而且在可見光具有10奈米 或更小之以下所定義之Re，及在60至250奈米範圍內之 以下所定義之R t h : (1) Re=(nx-ny)xd Rth={(nx + ny)/2-nz}xd (2) 1338151 (其中’ nx表示層面中慢軸方向之折射率；ny表示正交 nx方向之面內折射率；nz表示層厚度方向之折射率；及d 表示層厚）； 式（C) 2·0 $ A + B S 3.0。 17.如申請專利範圍第16項之液晶顯示裝置，其中C3.22醯基 爲丁醯基或丙醯基。 18·如申請專利範圍第14或16項之液晶顯示裝置，其中第二 光學各向異性層爲由具有可聚合基之圓盤型液晶分子形 成之層。 19.如申請專利範圍第14或16項之液晶顯示裝置，其中第二 光學各向異性層之圓盤型液晶分子係實質上以垂直 (homeotropic)方式定向。 2 0.如申請專利範圍第14或16項之液晶顯示裝置，其屮第一 光學各向異性層亦作爲兩層偏光膜至少之一之保護膜。 21. 如申請專利範圍第14或16項之液晶顯示裝置，其中較接 近第一光學各向異性層之偏光膜之吸收軸實質上正交偏 光膜之透明保護膜之縱向方向而交叉。 22. 如申請專利範圍第14或16項之液晶顯示裝置，其中兩層 偏光膜至少之一具有由纖維素乙酸酯形成之保護膜（其較 接近液晶胞而配置且具有小於3奈米之Re ) °