專利名稱：偏振板和使用偏振板的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用一種膜作為保護膜的偏振板(polarizing plate)，該膜用于具有相差功能的光學(xué)目的，本發(fā)明還涉及使用偏振板的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器在低電壓和低能耗下作業(yè)，另外，液晶顯示器可以直接與IC電路相連。具體來說，其厚度可以減小。因此，液晶顯示器在文字處理機、個人電腦等中廣泛用作顯示器。所述液晶顯示器的基本結(jié)構(gòu)是液晶元件(liquid crystal cell)兩側(cè)安裝有偏振板。
液晶顯示器的特征在于其在低電壓和低能耗下作業(yè)，其厚度減小，而這些特征是其它顯示器所不具備的。液晶顯示器存在的問題是其中的視角小。近來迫切需要解決這一問題，并且已經(jīng)開發(fā)了解決這一問題的技術(shù)。作為這項技術(shù)，有人提出在TN(TN-TFT)模式液晶顯示器的偏振板上安裝包括光學(xué)各向異性層的光學(xué)補償膜，該光學(xué)各向異性層含有傾斜定向的雙色(discotic)液晶化合物。但是，人們?nèi)找嫘枰鼘挼囊暯恰?br> 作為解決上述問題的一種方法，有人提出一種不同于TN或STN型液晶的液晶。已經(jīng)開發(fā)了一種垂直排列(vertical alignment，VA)模式液晶，如具有負介電各向異性的負液晶，其中在不施加電壓時，液晶分子垂直于定向片(orientation plate)取向，但是當(dāng)施加電壓時，它們平行于定向片取向。在TN或STN型液晶中，當(dāng)不施加電壓時，液晶分子平行于定向片取向，但是當(dāng)施加電壓時，它們垂直于定向片取向。VA模式液晶顯示器包括具有垂直排列模式液晶元件，其中不施加電壓時，液晶分子垂直于定向片取向，但是當(dāng)施加電壓時，它們平行于定向片取向。
這種VA模式液晶顯示器包括具有垂直排列模式液晶元件，其中不施加電壓時，液晶分子垂直于定向片取向，但是當(dāng)施加電壓時，它們平行于定向片取向。結(jié)果在這樣的液晶顯示器中，黑色顯示為真正的黑色，從而增加對比度。特別是在多分區(qū)的VA模式液晶顯示器中可能在顯示器的上、下、左和右部分得到160℃的視角。但是，隨著液晶顯示器尺寸的增大，日益需要進一步增加視角，特別是45°傾斜方向(45°、135°、225°、315°方向)上的視角。
為了增加VA模式液晶顯示器的視角，本發(fā)明的發(fā)明人對偏振板保護膜進行了深入地研究。結(jié)果，他們在研究中發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用將在面內(nèi)和厚度方向上顯示各向異性的厚度方向上的延遲值(Rt值)調(diào)節(jié)為正值的膜時，即使用將面內(nèi)的各向異性調(diào)節(jié)到最小值，而將厚度方向上的延遲值調(diào)節(jié)到規(guī)定范圍的所謂C片時，VA模式液晶顯示器的視角可進一步增加(日本專利O.P.I.公開號為2001-188128)。但是這種方法不能防止其厚度增加，盡管厚度增加的值與為達到預(yù)定Rt值而疊加多個傳統(tǒng)偏振板保護膜的厚度小得多。
眾所周知，在偏振板和液晶元件之間插入具有光學(xué)二軸性的相差片樹脂如聚碳酸酯能夠增加上述視角，其中光學(xué)二軸性是通過二軸向拉伸相差片得到的，例子有Sumitomo Kagaku Co.，Ltd生產(chǎn)的“VAC膜”，該膜可以商購。但是，相差片樹脂如聚碳酸酯的問題是相差的均勻性或透光性，并且要求一片一片地疊加在偏振板上，這將產(chǎn)生生產(chǎn)率或生產(chǎn)成本問題。
光學(xué)膜，特別是偏振板保護膜要求具有耐熱性或耐濕性，這可防止由于偏振板在高溫和高濕度環(huán)境中吸收水分而造成的收縮或破壞，并且可以防止由于所用粘結(jié)劑的破壞而造成的偏振板與液晶元件的玻璃片的分離。另外還要求光學(xué)膜具有高透明度、高強度或易于處理。
另外，當(dāng)通過溶解纖維素酯并流延(casting)得到的溶液而生產(chǎn)纖維素酯時，酯化度不充分的纖維素酯將作為不溶解的雜質(zhì)殘留在膜內(nèi)。當(dāng)這樣的膜被引入液晶顯示器元件時，這些不溶解的雜質(zhì)將產(chǎn)生缺陷，由于纖維素酯膜造成的不同的折射率會干擾起偏振狀態(tài)，使其發(fā)射異常光，這種缺陷就是所謂的發(fā)光雜質(zhì)產(chǎn)生的缺陷。這些缺陷在光旋模式(optical rotatory mode)的TN模式(TN-TFT)液晶顯示器中產(chǎn)生的問題很小，但是在雙折射模式(birefringence mode)的VA模式液晶顯示器中則是必須解決的問題。
日本專利O.P.I.公開9-90101提出用不是含氯的烴的溶劑作為溶劑進行流延，當(dāng)把規(guī)定量的乙酰基或丙?；尤肜w維素以得到纖維素酯時，纖維素酯的溶劑的選擇范圍擴大，其中還提出為了不損及實現(xiàn)了高對比度的TFT模式或FSTN模式液晶顯示器的高對比度而使用在面內(nèi)和厚度方向上均有低延遲值的脂肪酸纖維素酯。
但是，當(dāng)上述方法用在VA模式液晶顯示器中時，在耐熱性、耐濕性、雜質(zhì)數(shù)量或增大視角方面都不能令人滿意。還必須進一步改善。
發(fā)明概述本發(fā)明是針對上述情況進行的。因此，本發(fā)明的一個方面是提供一種具有高耐熱性或耐濕性、高強度和雜質(zhì)很少的偏振板及使用這種偏振板的液晶顯示器。本發(fā)明的另一個方面是提供一種能夠產(chǎn)生寬視角的偏振板及使用這種偏振板的液晶顯示器。
附圖簡述

圖1示出本發(fā)明的液晶顯示器的構(gòu)造。
圖2示出用流延膜生產(chǎn)法生產(chǎn)的本發(fā)明的纖維素酯膜。
圖3示出本發(fā)明的偏振板的構(gòu)造。
發(fā)明詳述本發(fā)明可由下述部分實現(xiàn)1、一種用在包括液晶元件的垂直排列模式液晶顯示器中的偏振板，該偏振板包括偏振片(polarizing film)和處于偏振片和液晶元件之間的具有光學(xué)二軸性的混合脂肪酸纖維素酯膜，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值(retardation)R0是31-120nm，厚度方向上的延遲值Rt是60-300nm，其中，R0用下式(1)表示，Rt用下式(2)表示式(1)R0＝(nx-ny)×d式(2)Rt＝{(nx+ny)/2-nz}×d其中，nx是膜在面內(nèi)第一個方向上的折射率，nx是面內(nèi)最大的折射率，ny是膜在面內(nèi)垂直于第一個方向的第二個方向上的折射率，nz是膜在厚度方向上的折射率，d是膜厚(nm)。
2、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-60nm，厚度方向上的延遲值Rt是90-200nm。
3、上述項2的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-50nm，厚度方向上的延遲值Rt是110-150nm。
4、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的混合脂肪酸纖維素在酯鍵(ester bond)中有乙酰基和丙?；?br> 5、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的混合脂肪酸纖維素酯在酯鍵中有乙?；投□；?br> 6、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的厚度是30-110μm。
7、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的混合脂肪酸纖維素酯的總酰基取代度(total acyl substitution degree)是1.2-2.8。
8、上述項4的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯的總?；〈仁?.5-2.3，丙?；〈仁?.6-1.2。
9、上述項7的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯的乙?；〈刃∮?.0。
10、上述項8的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯的乙?；〈刃∮?.0。
11、上述項1的偏振板，其中，三醋酸纖維素膜處于相對于混合脂肪酸纖維素酯膜的偏振片表面上。
12、上述項1的偏振板，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是80°-100°。
13、上述項1的偏振板，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是0-10°。
14、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜處于偏振片的第一個表面上，纖維素酯膜處于相對于混合脂肪酸纖維素酯膜的偏振片的第二個表面上，混合脂肪酸纖維素酯膜的拉伸方向與處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜的拉伸方向一致。
15、上述項14的偏振板，其中，在生產(chǎn)過程中或生產(chǎn)后橫向拉伸處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜。
16、上述項15的偏振板，其中，處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜以拉伸倍數(shù)1.01-1.2拉伸。
17、上述項16的偏振板，其中，處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜以拉伸倍數(shù)1.05-1.15拉伸。
18、上述項14的偏振板，其中，處于偏振片另一側(cè)的纖維素酯膜是三乙?；w維素酯膜。
19、上述項1的偏振板，其中，當(dāng)混合脂肪酸纖維素酯膜以交叉棱鏡狀態(tài)(crossed Nicol state)排列時將觀察到發(fā)光雜質(zhì)(luminescent foreignmaterials)，每250mm2膜內(nèi)粒度(size)為5-50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目不大于150，并且每250mm2膜內(nèi)粒度大于50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目為0。
20、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜是用包括下述步驟的方法生產(chǎn)的賦予長(long length)混合脂肪酸纖維素酯膜以光學(xué)二軸性(optical biaxiality)，將得到的膜繞卷軸纏卷得到長卷膜(roll film)。
21、上述項1的偏振板，其中，偏振板是用包括下述步驟的方法生產(chǎn)的賦予長混合脂肪酸纖維素酯膜以光學(xué)二軸性，對膜進行處理，使膜在橫向上具有最大折射率，將得到的膜繞卷軸纏卷得到卷膜，提供含雙色物質(zhì)的偏振片，將偏振片疊加在卷膜上。
22、上述項21的偏振板，其中，賦予光學(xué)二軸性的步驟是當(dāng)生產(chǎn)過程中剩余溶劑含量不少于10％時在膜的橫向上拉伸長混合脂肪酸纖維素酯膜的步驟。
23、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的1-30重量份的選自下述物質(zhì)中的至少一種增塑劑磷酸酯化合物、脂肪酸酯化合物、檸檬酸酯化合物和鄰苯二甲酸酯化合物。
24、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的0.005-0.3重量份的平均粒度不大于0.1μm的顆粒。
25、上述項1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的0.8-3.0重量份的紫外線吸收劑。
26、一種液晶顯示器，其包括偏振片A、偏振片B、處于偏振片A和B之間的垂直排列模式液晶元件、僅處于偏振片A和液晶元件之間的一個或多個纖維素酯膜A、僅處于偏振片B和液晶元件之間的一個或多個纖維素酯膜B，其中，31nm≤∑R0≤120nm，60nm≤∑Rt≤300nm，其中，∑R0＝∑R0(A)+∑R0(B)，∑Rt＝∑Rt(A)+∑Rt(B)，∑R0(A)是每個纖維素酯膜A的面內(nèi)延遲值之和，∑R0(B)是每個纖維素酯膜B的面內(nèi)延遲值之和，∑Rt(A)是每個纖維素酯膜A的厚度方向的延遲值之和，∑Rt(B)是每個纖維素酯膜B的厚度方向的延遲值之和。
27、上述項26的液晶顯示器，其中，纖維素酯膜A和B中的至少一種是面內(nèi)延遲值R0為31-120nm，厚度方向的延遲值Rt為60-300nm的混合脂肪酸纖維素酯膜，其中，R0用下式(1)表示，Rt用下式(2)表示式(1)R0＝(nx-ny)×d式(2)Rt＝{(nx+ny)/2-nz}×d其中，nx是折射率最大的膜在面內(nèi)第一個方向上的折射率，ny是膜在面內(nèi)垂直于第一個方向的第二個方向上的折射率，nz是膜在厚度方向上的折射率，d是膜厚(nm)。
28、上述項27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯在分子中的酯鍵中有乙?；捅；蚨□；?。
29、上述項27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的總?；〈仁?.2-2.8。
30、上述項27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的總?；〈仁?.5-2.3，丙?；〈仁?.6-1.2。
31、上述項27的液晶顯示器，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向方向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是80°-100°。
32、上述項27的液晶顯示器，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向方向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是0-10°。
33、上述項27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜處于偏振片的第一個表面上，纖維素酯膜處于與混合脂肪酸纖維素酯膜相對的偏振片的第二個表面上，混合脂肪酸纖維素酯膜的拉伸方向與處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜的拉伸方向一致。
34、上述項27的液晶顯示器，其中，在生產(chǎn)過程中或生產(chǎn)后橫向拉伸處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜。
35、上述項27的液晶顯示器，其中，當(dāng)混合脂肪酸纖維素酯膜以交叉棱鏡狀態(tài)排列時將觀察到發(fā)光雜質(zhì)，每250mm2膜內(nèi)粒度為5-50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目不大于150，并且每250mm2膜內(nèi)粒度大于50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目為0。
36、上述項27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的0.005-0.3重量份的平均粒度不大于0.1μm的顆粒。
37、上述項26的液晶顯示器，其中，60nm≤∑R0≤120nm，100nm≤∑Rt≤300nm。
38、一種豎向定向模式液晶顯示器，其包括偏振板和液晶元件，偏振板包括偏振片和處于偏振片和液晶元件之間的具有光學(xué)二軸性的混合脂肪酸纖維素酯膜，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-120nm，厚度方向上的延遲值Rt是60-300nm，其中，R0用下式(1)表示，Rt用下式(2)表示式(1)R0＝(nx-ny)×d式(2)Rt＝{(nx+ny)/2-nz}×d其中，nx是折射率最大的膜在面內(nèi)第一個方向上的折射率，ny是膜在面內(nèi)垂直于第一個方向的第二個方向上的折射率，nz是膜在厚度方向上的折射率，d是膜厚(nm)。
101、一種用在包括液晶元件的垂直排列模式液晶顯示器中的偏振板，該偏振板包括偏振片和處于偏振片和液晶元件之間的具有光學(xué)二軸性的混合脂肪酸纖維素酯膜。
102、上述項101的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-120nm，厚度方向上的延遲值Rt是60-300nm，其中，R0用式(1)表示，Rt用式(2)表示。
103、上述項101的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-60nm，厚度方向上的延遲值Rt是90-200nm。
104、上述項101的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-50nm，厚度方向上的延遲值Rt是110-150nm。
105、上述1-4任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯在酯鍵中具有乙酰基和丙?；?。
106、上述101-104任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯在酯鍵中具有乙?；投□；?。
107、上述101-106任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的厚度是30-110μm。
108、上述101-105和107任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的總酰基取代度是1.2-2.8。
109、上述項105或107的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯的總酰基取代度是1.5-2.3，丙酰基取代度是0.6-1.2。
110、上述項108或109的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的乙?；〈刃∮?.0。
111、上述101-110任一項的偏振板，其中，三醋酸纖維素膜處于與混合脂肪酸纖維素酯膜相對的偏振片表面上。
112、上述101-111任一項的偏振板，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向方向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是80°-100°。
113、上述任一項101-112的偏振板，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向方向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是-10°-10°。
114、上述任一項101-113的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜處于偏振片的第一個表面上，混合脂肪酸纖維素酯膜或另一個纖維素酯膜B處于與混合脂肪酸纖維素酯膜相對的偏振片的第二個表面上，混合脂肪酸纖維素酯膜的拉伸方向與纖維素酯膜B的方向一致。
115、上述項114的偏振板，其中，在生產(chǎn)過程中或生產(chǎn)后橫向拉伸纖維素酯膜B。
116、上述項114或115的偏振板，其中，纖維素酯膜B以1.01-1.2拉伸倍數(shù)的拉伸。
117、上述項14或15的偏振板，其中，纖維素酯膜B以1.05-1.15的拉伸倍數(shù)拉伸。
118、上述114-117任一項的偏振板，其中，纖維素酯膜B是三乙?；w維素酯膜。
119、上述101-118任一項的偏振板，其中，當(dāng)混合脂肪酸纖維素酯膜以交叉棱鏡狀態(tài)排列時將觀察到發(fā)光雜質(zhì)，每250mm2膜內(nèi)粒度為5-50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目不大于150，并且每250mm2膜內(nèi)粒度大于50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目為0。
120、上述101-119任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜是用包括下述步驟的方法生產(chǎn)的賦予長混合脂肪酸纖維素酯膜以光學(xué)二軸性，將得到的膜繞卷軸纏卷得到長的成卷薄膜(卷膜)。
121、上述101-120任一項的偏振板，其中，偏振板是用包括下述步驟的方法生產(chǎn)的賦予長混合脂肪酸纖維素酯膜以光學(xué)二軸性，調(diào)節(jié)得到的膜，使膜在橫向上具有最大折射率，將得到的膜繞卷軸纏卷得到長卷膜，提供含雙色物質(zhì)的偏振片，將偏振片疊加在長卷膜上。
122、上述項121的偏振板，其中，賦予光學(xué)二軸性的步驟是當(dāng)生產(chǎn)過程中剩余溶劑含量不少于10％時在膜的橫向上拉伸長混合脂肪酸纖維素酯膜的步驟。
123、上述101-122任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的1-30重量份的選自下述物質(zhì)中的至少一種增塑劑磷酸酯化合物、脂肪酸酯化合物、檸檬酸酯化合物和鄰苯二甲酸酯化合物。
124、上述101-123任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的0.005-0.3重量份的平均粒度不大于0.1μm的顆粒。
125、上述101-124任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的0.8-3.0重量份的紫外線吸收劑。
126、一種液晶顯示器，其包括偏振片A、偏振片B、處于偏振片A和B之間的垂直排列模式液晶元件、只處于偏振片A和液晶元件之間的一個或多個纖維素酯膜A、只處于偏振片B和液晶元件之間的一個或多個纖維素酯膜B，其中，31nm≤∑R0≤120nm，60nm≤∑Rt≤300nm，其中，∑R0＝∑R0(A)+∑R0(B)，∑Rt＝∑Rt(A)+∑Rt(B)，∑R0(A)是每個纖維素酯膜A的面內(nèi)延遲值之和，∑R0(B)是每個纖維素酯膜B的面內(nèi)延遲值之和，∑Rt(A)是每個纖維素酯膜A的厚度方向的延遲值之和，∑Rt(B)是每個纖維素酯膜B的厚度方向的延遲值之和。
127、上述項126的液晶顯示器，在液晶元件的至少一個表面上有上述101-125任一項的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜處于偏振片和液晶元件之間。
128、上述項119或120的液晶顯示器，其中，60nm≤∑R0≤120nm，100nm≤∑Rt≤300nm。
下面詳述本發(fā)明。
首先說明用在本發(fā)明的偏振板中的纖維素酯膜。
用在VA模式液晶顯示器中的具有二軸定向性能的傳統(tǒng)相差膜是將液晶化合物均勻地涂覆在透明基底(substrate)上并定向的膜或用復(fù)雜的定向技術(shù)將諸如聚碳酸酯的樹脂定向的膜。這種具有復(fù)雜光學(xué)各向異性的光學(xué)膜疊加成偏振板上。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明中具有光學(xué)二軸性的混合脂肪酸纖維素酯膜(下面也稱為纖維素酯膜)作為偏振板保護膜的偏振板時，其具有足夠高的光學(xué)補償性能，并且在高溫和高濕度環(huán)境中能夠保持穩(wěn)定的光學(xué)補償性能。本發(fā)明的偏振板的例子包括具有相差功能的所謂橢圓形偏振板。
我們發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明中使用纖維素酯膜的偏振板具有優(yōu)秀的光學(xué)補償性能，當(dāng)從傾斜方向觀察時，能夠產(chǎn)生高對比度、寬視角和最小的顏色偏差。
用在本發(fā)明的具有增加視角作用的偏振板中的纖維素酯膜的特征是其具有光學(xué)二軸性。在纖維素酯膜中，這種光學(xué)二軸性可以通過單軸向拉伸得到，不需要進行二軸拉伸。這是考慮到纖維素酯膜本身就具有負單軸性能(nx＝ny＞nz，其中，nx表示膜在X方向上的面內(nèi)折射率，ny表示膜在Y方向上的面內(nèi)折射率，nz表示膜在厚度方向上的折射率)。
在本發(fā)明中，具有光學(xué)二軸性的纖維素酯膜可用作液晶元件一側(cè)(在構(gòu)成偏振板的雙色物質(zhì)和液晶元件之間)上面的偏振板的保護膜。相對于液晶元件(觀察者一側(cè))的雙色物質(zhì)的支撐體在光學(xué)性質(zhì)上沒有限制，可用傳統(tǒng)的三醋酸纖維素膜(下面也稱為TAC膜)作為保護膜。在這種情況下，以規(guī)定拉伸倍數(shù)在橫向上以最小值拉伸的TAC膜能夠產(chǎn)生優(yōu)秀的橢圓形偏振板，這種偏振板在高溫和高濕度環(huán)境中能夠保持穩(wěn)定的光學(xué)性能。
在本發(fā)明中，當(dāng)制備偏振板用纖維素酯膜時，可以用與傳統(tǒng)偏振板制備方法相同的方式制備具有增大視角的偏振板，只是用本發(fā)明的纖維素酯膜代替用作偏振板支撐體的傳統(tǒng)纖維素酯膜，這在實際應(yīng)用中極其有益。本發(fā)明的纖維素酯膜是極為優(yōu)選的支撐體，因為在偏振板的制備過程中，用堿皂化的纖維素酯膜可粘附在偏振器(polarizer，偏振片)上，并且易于從得到的粘附材料中脫水。偏振器優(yōu)選是其中摻有雙色物質(zhì)的聚乙烯醇膜被拉伸的偏振器。
本發(fā)明提供一種具有視角增大性能的視角增大的偏振板和應(yīng)用視角增大的偏振板的液晶顯示器。另外，本發(fā)明改善了垂直排列(VA)型液晶顯示器對視角的依賴性。
本發(fā)明的偏振板的優(yōu)點是，與使用其厚度方向上的延遲值Rt隨厚度增加而增加的纖維素酯膜的偏振板相比，上述發(fā)光雜質(zhì)少。
下面說明本發(fā)明的纖維素酯膜的光學(xué)性能。
在本發(fā)明中使用具有光學(xué)二軸性的纖維素酯膜，在包括纖維素酯摻雜流延步驟的傳統(tǒng)纖維素酯生產(chǎn)方法中在規(guī)定方向上施加張力可以得到這種光學(xué)二軸性。例如，一種特別有效的方法是在流延后存在有剩余溶劑的情況下拉伸纖維素酯膜。另外，通過拉伸加熱的纖維素酯膜也可以得到本發(fā)明的纖維素酯膜。
用于制備本發(fā)明的混合脂肪酸纖維素酯膜的混合脂肪酸纖維素酯是纖維素和兩種或多種脂肪酸的酯。脂肪酸優(yōu)選是低級脂肪酸?；旌现舅崂w維素酯的總?；〈葍?yōu)選大于1.5，更優(yōu)選大于1.5但不大于2.8。
此后所稱的總?；〈仁侵咐w維素酯分子的葡萄糖單元的2、3或6位上的?；鶖?shù)目之和。
在本發(fā)明中，為了得到超過一定程度的光學(xué)補償性能，優(yōu)選使用帶有規(guī)定取代基，即乙?；虮；牡图壷舅崂w維素酯。
制備本發(fā)明的纖維素酯膜中使用的纖維素酯優(yōu)選是帶有碳原子數(shù)為2-4的酰基作為取代基，并且要同時滿足下式(3)和(4)的纖維素酯式(3)1.5≤A+B≤2.8式(4)0.6≤B≤1.2其中，A表示乙?；〈?，B表示碳原子數(shù)為3或4的酰基的取代度。
在本發(fā)明中，纖維素酯更優(yōu)選同時滿足下式(5)和(6)式(5)
2.1≤A+B≤2.8式(6)0.6≤B≤1.2在纖維素酯中，纖維素上羥基上的氫可以在2、3和6位上被酰基均勻地取代，也可以在6位上被?；呷〈实厝〈?br> 可以根據(jù)ASTM-D817-96測定?；〈取?br> 乙?；〈群吞荚訑?shù)為3或4的?；〈戎途湓谏鲜龇秶鷥?nèi)的纖維素酯膜的相差大于較長波長的光，并且能夠產(chǎn)生好的含水量與防水性能之比。
特別優(yōu)選乙酰基取代度小于2.0的纖維素酯膜，因為拉伸時的相差偏差小。
本發(fā)明的纖維素酯膜的粘均聚合度(viscosity average polymerizationdegree，也稱為聚合度)優(yōu)選是200-700，更優(yōu)選250-500，因為這樣能夠得到具有優(yōu)秀機械強度的光學(xué)補償膜。
用下述方法可以得到上述粘均聚合度《測定粘均聚合度(DP)》在100ml的二氯甲烷和乙醇的混合溶劑中(二氯甲烷∶乙醇＝9∶1重量)溶解0.2g干的纖維素酯，得到纖維素酯溶液。用Ostwald粘度計測定得到的纖維素酯溶液在25℃時的滴落時間，用下述公式得到聚合度(a)ηrel＝T/Ts(b)[η]＝(lnηrel)/C(c)DP＝[η]/Km其中，T是纖維素酯溶液的滴落時間(fall time)，Ts是所用溶劑的滴落時間，C是纖維素酯在溶液中的濃度(表示為g/L)，Km是6×10-4。
《測定延遲值Rt和R0》為了更有效地達到增加視角的效果，本發(fā)明的纖維素酯膜優(yōu)選滿足下述不等式(7)。
不等式(7){(nx+ny)/2}-nz＞0其中，nx是折射率最大的膜在面內(nèi)第一個方向上的折射率，ny是膜在面內(nèi)垂直于第一個方向的第二個方向上的折射率，nz是膜在厚度方向上的折射率。
本發(fā)明的具有光學(xué)二軸性的纖維素酯膜能夠改進視角。通過適當(dāng)控制膜的厚度方向的延遲值Rt和膜的面內(nèi)延遲值R0可以大大改進視角。作為延遲值的控制方法，例如存在有下述的拉伸法。
在本發(fā)明中，用上述式(2)定義的膜的厚度方向的延遲值Rt優(yōu)選是60-300nm，更優(yōu)選90-200nm，最優(yōu)選110-150nm。
膜的面內(nèi)延遲值R0用上述式(1)定義。在本發(fā)明中，膜的面內(nèi)延遲值R0優(yōu)選是31-120nm，更優(yōu)選31-60nm，最優(yōu)選31-50nm。
用自動雙折射計KOBRA-21 ADH(Oji Keisokukiki Co.，Ltd生產(chǎn))在23℃和55％RH條件下利用波長為590nm的光測定纖維素酯膜的三維折射率，得到折射率nx、ny和nz。由得到的折射率nx、ny和nz得到延遲值Rt和R0。
本發(fā)明的具有光學(xué)二軸性的纖維素酯膜優(yōu)選是透射率不小于80％，優(yōu)選不小于90％的透明支撐體。本發(fā)明的纖維素酯膜厚度優(yōu)選為45-110μm。
用在本發(fā)明中的混合脂肪酸纖維素酯可以用酸酐和?；茸鳛轷；瘎┻M行合成。當(dāng)?；瘎┦撬狒麜r，用有機酸(如醋酸)和二氯甲烷作為反應(yīng)溶劑，用酸性催化劑如硫酸作為催化劑。當(dāng)?；瘎┦酋；葧r，用堿性化合物作為催化劑。在最普通的合成方法中，用包括含乙?；捅；挠袡C酸的有機酸組分(如乙酸和丙酸)或其酸酐(如乙酸酐和丙酸酐)酯化纖維素，以此合成出纖維素酯。調(diào)節(jié)乙酰化劑和丙?；瘎┑氖褂昧?，使合成酯的取代度具有上述范圍。反應(yīng)溶劑的使用量優(yōu)選是基于100重量份纖維素的100-1000重量份。酸性催化劑的使用量優(yōu)選是基于100重量份纖維素的0.1-20重量份，更優(yōu)選0.4-10重量份。
反應(yīng)溫度優(yōu)選是10-120℃。另外，酰化反應(yīng)完成后可以根據(jù)需要利用水解法(皂化法)調(diào)節(jié)取代度。反應(yīng)完成后，用普通方法如沉淀法、洗滌法分離得到的反應(yīng)混合物，然后進行干燥。以此得到脂肪酸酯(醋酸丙酸纖維素)。
在本發(fā)明中可單獨或結(jié)合使用的脂肪酸纖維素酯是用棉短絨合成的脂肪酸酯和用木漿合成的脂肪酸酯。優(yōu)選以較大的比例使用棉短絨(cottonlinter)合成的纖維素酯，因為用棉短絨合成的纖維素酯易于從條帶或滾筒上剝離，從而提高生產(chǎn)率。當(dāng)用棉短絨合成的纖維素酯的含量至少是60％時，剝離性能顯著提高。因此，其含量優(yōu)選至少是60％，更優(yōu)選至少85％，最優(yōu)選100％。
其中的纖維素被乙?；阴；捅惶荚訑?shù)為3或4的酰基?；睦w維素酯也稱為纖維素的混合脂肪酸酯(混合脂肪酸纖維素酯)。碳原子數(shù)為3或4的酰基的例子包括丙?；投□；??？紤]到纖維素酯膜的機械強度或纖維素酯膜在溶劑中的容易程度，優(yōu)選具有丙?；蛘□；睦w維素酯膜，更優(yōu)選具有丙酰基的纖維素酯膜。
溶解本發(fā)明的脂肪酸纖維素酯并形成涂布液(dope)的溶劑可以列舉出二氯甲烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮、四氫呋喃、1，3-二氧戊烷、1，4-二氧戊烷、環(huán)己酮、2，2，2-三氟乙醇、2，2，3，3-四氟-1-丙醇、1，3-二氟-2-丙醇等。順便地說，可以使用氯基溶劑如二氯甲烷，這在技術(shù)上沒有任何問題。溶劑中氯基溶劑的量優(yōu)選不超過50％。乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮等對環(huán)境造成的危害很小。具體來說，乙酸甲酯的含量優(yōu)選至少是有機溶劑總重量的50％。丙酮的用量優(yōu)選是有機溶劑總重量的5-30％，有機溶劑中含有乙酸甲酯，因為乙酸甲酯能夠降低涂布液粘度。
在本發(fā)明中，含有盡量少的氯基溶劑意味著氯基溶劑的含量不超過有機溶劑總重量的10％，更優(yōu)選不超過5％，最優(yōu)選是0％。
除上述有機溶劑外，碳原子數(shù)為1-30的醇優(yōu)選以1-30％的量加入本發(fā)明的脂肪酸纖維素酯涂布液中。當(dāng)加入醇時，在支撐體上將涂布液流延后，溶劑開始蒸發(fā)，網(wǎng)(通過在流延支撐體上流延涂布液形成的涂布液層稱為網(wǎng))被凝膠化和強化。這樣可能更易于將網(wǎng)從支撐體上剝離。另外還有可能達到加速溶解脂肪酸纖維素酯的效果。碳原子數(shù)為1-4的醇可以列舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇。在這些醇中優(yōu)選乙醇，這是考慮到乙醇形成的涂布液穩(wěn)定性、其沸點、干燥性能和無毒性等。
涂布液中固體部分的濃度一般且優(yōu)選為10-40％。從使膜得到優(yōu)秀平整性的角度考慮，優(yōu)選將涂布液粘度控制為100-500泊。
如上所述制備的涂布液通過過濾介質(zhì)過濾、去除泡沫，然后用泵將其輸送到下一個步驟。
增塑劑、消光劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、染料等也可以加入所述的涂布液中。
本發(fā)明中使用的具有乙?；捅；闹舅崂w維素酯具有增塑劑的作用。因此，在不加入增塑劑，或至多加入少量增塑劑的情況下也能得到足夠的膜性能。但是，加入的增塑劑可用于其它用途。例如，為了提高膜的耐濕性，可以加入烷基鄰苯二甲?；榛蚀妓狨?alkyl phthalyl alkylglycolate)、磷酸酯、羧酸酯等。
烷基鄰苯二甲酰基烷基甘醇酸酯可以列舉出如甲基鄰苯二甲?；谆蚀妓狨ァ⒁一彵蕉柞；一蚀妓狨?、丙基鄰苯二甲?；蚀妓狨ァ⒍』彵蕉柞；』蚀妓狨ァ⑿粱彵蕉柞；粱蚀妓狨?、甲基鄰苯二甲酰基乙基甘醇酸酯、乙基鄰苯二甲酰基甲基甘醇酸酯、甲基鄰苯二甲酰基丙基甘醇酸酯、甲基鄰苯二甲酰基丁基甘醇酸酯、乙基鄰苯二甲酰基丁基甘醇酸酯、丁基鄰苯二甲?；谆蚀妓狨?、丁基鄰苯二甲酰基乙基甘醇酸酯、丙基鄰苯二甲?；』蚀妓狨?、丁基鄰苯二甲?；蚀妓狨?、甲基鄰苯二甲?；粱蚀妓狨?、乙基鄰苯二甲酰基辛基甘醇酸酯、辛基鄰苯二甲?；谆蚀妓狨?、辛基鄰苯二甲酰基乙基甘醇酸酯等。
磷酸酯可以列舉出如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯基二苯酯、磷酸苯基二苯酯(phenyl diphenyl phosphate)、磷酸辛基二苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯等。
羧酸酯包括如鄰苯二甲酸酯和檸檬酸酯。所述鄰苯二甲酸酯可以列舉出鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯等。
所述檸檬酸酯可以列舉出如檸檬酸乙?；柞ァ幟仕嵋阴；阴ズ蜋幟仕嵋阴；□?。
另外還優(yōu)選單獨或結(jié)合使用油酸丁酯、乙酰蓖麻酸甲酯(methyl acetylrecinoleate)、癸二酸二丁酯、甘油三乙酸酯等。
如果需要可以結(jié)合使用兩種或多種增塑劑。磷酸酯基增塑劑是優(yōu)選的，因為當(dāng)以不超過50％的比例使用時，纖維素酯膜很少水解，并且具有優(yōu)秀的耐久性。另外優(yōu)選低含量的磷酸酯基增塑劑。特別優(yōu)選單獨使用鄰苯二甲酸酯基或甘醇酸酯基增塑劑。在這些增塑劑中優(yōu)選甲基鄰苯二甲?；谆蚀妓狨?、乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨ァ⒈彵蕉柞；蚀妓狨?、丁基鄰苯二甲?；』蚀妓狨?、辛基鄰苯二甲酰基辛基甘醇酸酯，特別優(yōu)選乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨ァＲ部梢詫⑦@些烷基鄰苯二甲?；榛蚀妓狨ブ械膬煞N或多種結(jié)合使用。用于所述目的的增塑劑的使用量優(yōu)選是基于纖維素酯重量的1-30％，更優(yōu)選4-13％。在制備纖維素酯溶液的過程中，這些化合物可以和纖維素酯及溶劑一起加入，也可以在制備溶液過程中或溶液制備后加入這些化合物。
為了改進膜的黃色調(diào)，加入染料。因為纖維素酯膜被染成微黃色，所以優(yōu)選在普通照相支撐體(photographic support)中看能夠染成灰色的染料。因此優(yōu)選使用藍色和紫色染料。但是，與照相支撐體不同的是，因為沒有必要最小化光通道，所以只加入少量染料就足夠了。具體來說，染料含量優(yōu)選是基于纖維素酯的1-100ppm，更優(yōu)選2-50ppm。纖維素酯是微黃色，所以優(yōu)選使用藍色或紫色染料。通過正確配合多種染料可以得到灰色。
當(dāng)膜不充分光滑時，它們可以相互嵌段(block)，但有時候其處理的容易度降低。優(yōu)選在本發(fā)明的膜中加入消光劑如無機細粒，無機細粒包括二氧化硅、二氧化鈦、燒結(jié)硅酸鈣、水合硅酸鈣、硅酸鋁、硅酸鎂、交聯(lián)聚合物等。
另外，為了降低膜的渾濁度(haze)，優(yōu)選用有機物對諸如二氧化硅的細粒進行表面處理。用于所述表面處理的優(yōu)選有機物可以列舉出鹵代硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷、硅氧烷等。消光效應(yīng)隨細粒的平均粒度(particlediameter)的增加而增加，而透明度則隨所述粒度的減小而增加。因此，細粒的平均一次(primary)粒度不超過0.1μm，優(yōu)選5-50nm，更優(yōu)選7-14nm。二氧化硅的細?？梢粤信e出均由Nihon Aerosil Co.，Ltd生產(chǎn)的Aerosil 200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600等。在這些細粒中，優(yōu)選Aerosil R972、R972V、R974、R202、R812等。優(yōu)選加入所述消光劑，使膜的渾濁度不大于0.6％，摩擦系數(shù)不大于0.5。為達到所述目的所使用的消光劑的量優(yōu)選是基于脂肪酸纖維素酯的0.005-0.3wt％。
液晶顯示器日益用在開放的環(huán)境中。因此，為偏振板提供具有吸收紫外線功能的保護膜很重要。優(yōu)選在本發(fā)明的纖維素酯膜中加入紫外線吸收劑。
優(yōu)選的紫外線吸收劑是從減小液晶分解的角度看能有效吸收波長不小于370nm的紫外線和從生產(chǎn)優(yōu)秀液晶顯示器的角度看對波長至少為400nm的可見光吸收性最小的那些紫外線吸收劑。具體來說，在波長為370nm時的透射率要求不大于10％，優(yōu)選不大于5％。
為達到所述目的而使用的紫外線吸收劑優(yōu)選在可見光范圍內(nèi)不產(chǎn)生吸收性。這樣的紫外線吸收劑可以列舉出苯并三唑系化合物、苯甲酮系(benzophone based)化合物、水楊酸系化合物等。
這樣的紫外線吸收劑的例子包括2-(2’-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-二叔丁基甲基苯基)苯并三唑、2，4-二羥基苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基苯甲酮、4-十二烷氧基-2-羥基苯甲酮、2，2’，4，4’-四羥基苯甲酮、2，2’-二羥基-4，4’-二甲氧基苯甲酮、水楊酸苯酯、水楊酸甲酯等。
在本發(fā)明中優(yōu)選使用這些紫外線吸收劑中的至少一種，可以加入至少兩種不同的紫外線吸收劑。
所述紫外線吸收劑的加入方法如下。它們可以溶解在有機溶劑如醇、二氯甲烷、二氧戊烷等中，然后將得到的溶液加入涂布液。它們也可以直接加入涂布液中。不溶于有機溶劑的諸如無機粉末的紫外線吸收劑可以通過溶解器或砂磨機分散在有機溶劑和纖維素酯的混合物中，然后加入涂布液。
在本發(fā)明中，紫外線吸收劑的用量是基于纖維素酯的0.1-2.5wt％，優(yōu)選0.5-2.0wt％，更優(yōu)選0.8-2.0wt％。
為了提高纖維素酯膜的耐熱性，優(yōu)選使用受阻酚系化合物。這些化合物的加入量優(yōu)選是基于纖維素酯的1ppm-1.0wt％，更優(yōu)選10-1000ppm。除這些化合物外，還可加入熱穩(wěn)定劑如堿土金屬如鈣或鎂的鹽。
除上述化合物外，還可加入抗靜電劑、阻燃劑、潤滑劑等。
本發(fā)明的纖維素酯膜處于兩個偏振板之間，發(fā)出異常光的雜質(zhì)會破壞其性能。因此，所謂發(fā)光雜質(zhì)的產(chǎn)生是一個問題。
在本發(fā)明中，當(dāng)在以交叉棱鏡狀態(tài)排列的具有光學(xué)二軸性的脂肪酸纖維素酯膜中觀察到發(fā)光雜質(zhì)時，每250mm2膜內(nèi)粒度為5-50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目優(yōu)選不大于150，并且每250mm2膜內(nèi)粒度大于50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目為0。
在本發(fā)明中，在交叉棱鏡狀態(tài)下觀察到的發(fā)光雜質(zhì)指的是當(dāng)纖維素酯膜以直角狀態(tài)(交叉棱鏡狀態(tài))置于兩個偏振板之間，然后從一側(cè)用光源照射時觀察為明亮物質(zhì)的那些雜質(zhì)。這些發(fā)光雜質(zhì)在交叉棱鏡狀態(tài)下的黑色視場內(nèi)觀察時是明亮的物質(zhì)，因此易于測定發(fā)光雜質(zhì)的粒度和數(shù)目。本發(fā)明的纖維素酯膜與使用具有高Rt的相差片的情況相比能夠降低厚度，并且能夠減少觀察為明亮物質(zhì)的雜質(zhì)數(shù)目。
至于在交叉棱鏡狀態(tài)下觀察到的發(fā)光雜質(zhì)，每250mm2膜內(nèi)粒度為5-50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目不大于150，優(yōu)選不大于50，更優(yōu)選為0-10，并且每250mm2膜內(nèi)粒度大于50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目為0。許多發(fā)光雜質(zhì)對液晶顯示器的圖像質(zhì)量有負影響。
下面說明本發(fā)明的纖維素酯膜的生產(chǎn)方法。纖維素酯膜的生產(chǎn)方法優(yōu)選是包括下述步驟的溶液流延膜生產(chǎn)法將纖維素酯涂布液流延在支撐體上形成網(wǎng)，將網(wǎng)從支撐體上剝離，對剝離的網(wǎng)施加張力，在其通過干燥區(qū)時將其干燥。下面說明溶液流延膜生產(chǎn)法。
(1)溶解步驟(Dissolution Step)溶解步驟是在溶解容器中在攪拌的同時將纖維素酯薄片溶解在主要由適用于所述薄片的溶劑構(gòu)成的有機溶劑中，從而制備出纖維素酯溶液(下面稱為涂布液)。為了進行所述的溶解，存在有多種方法，如在常壓下進行溶解的方法、在比主溶劑沸點低的溫度下進行溶解的方法、在高壓下在比主溶劑沸點高的溫度下進行溶解的方法、如J.M.G.Cowie等人的Makromolhem.，第143卷，105頁(1971)和待公眾提意見的日本專利9-95544和9-95557及其它文獻中所公開的在低溫下進行溶解的冷卻溶解法、在高壓下進行溶解的方法等。得到的涂布液通過過濾介質(zhì)過濾、去除泡沫，然后泵送到下一個步驟。
(2)流延步驟(Casting Step)流延步驟是將涂布液通過壓力型齒輪計量泵輸送到壓模上，然后在流延位置處將涂布液從所述壓模流延到用于流延的支撐體(下面也稱為支撐體)如不停移動的無接頭環(huán)狀金屬帶或旋轉(zhuǎn)金屬滾筒上。用于流延的支撐體表面是鏡狀。其它流延方法有用刮刀調(diào)節(jié)流延涂布液的涂布液厚度的刮刀法或用反向旋轉(zhuǎn)的反向輥涂機調(diào)節(jié)流延涂布液的涂布液厚度的反向輥涂法。優(yōu)選使用壓模，因為其吸口部分(mouth piece portion)的狹縫形狀可以調(diào)節(jié)，因此易于將膜厚調(diào)節(jié)均勻。壓模的例子包括涂覆吊架模、“T”型模等，優(yōu)選使用這些模中的任何一種。為了提高流延速度，在金屬支撐體上可以提供兩個或多個壓模，分成兩份或多份的涂布液可同時流延在金屬支撐體上。也可以用共流延法制備疊加的纖維素酯膜。
(3)溶劑蒸發(fā)步驟(Solvent Evaporation Step)
溶劑蒸發(fā)步驟是網(wǎng)(通過在用于流延的支撐體上流延涂布液形成的膜稱為網(wǎng))在用于流延的支撐體上加熱，從而蒸發(fā)掉溶劑。蒸發(fā)溶劑的方法包括從網(wǎng)的一側(cè)吹空氣的方法和/或從施加液體的支撐體的反面進行加熱的方法、和通過熱輻射從表面和反面進行加熱的方法。在這些方法中優(yōu)選反面液體加熱法，因為這種方法的干燥效率高。另外，優(yōu)選將這些方法相結(jié)合。
(4)剝離步驟(Peeling Step)剝離步驟是在剝離位置處將支撐體上已經(jīng)蒸發(fā)掉溶劑的網(wǎng)剝離。剝離的網(wǎng)輸送到下一個步驟。當(dāng)剩余溶劑量(用下述公式表示)太大時，網(wǎng)難以剝離。相反，當(dāng)支撐體上的網(wǎng)完全干燥后進行剝離時，一部分網(wǎng)會在剝離位置之前產(chǎn)生剝離。
增加成膜速度的方法可以列舉出凝膠流延法(即使在剩余較多溶劑的情況下也能進行剝離)。凝膠流延法包括將相對于纖維素酯的不良溶劑加熱涂布液，將所述涂布液流延后進行膠凝的方法，凝膠流延法還包括通過降低支撐體溫度進行膠凝的方法等。另一種方法是將金屬鹽加入纖維素酯涂布液中。通過膠凝支撐體上的涂布液強化網(wǎng)時，可以較早進行剝離，從而提高流延速度。當(dāng)在剩余溶劑仍然較大的情況下進行剝離時，網(wǎng)可能太軟，在剝離過程中網(wǎng)的平整性會下降，會形成由于剝離張力所造成的皺褶和縱向條紋。因此，為了平衡生產(chǎn)率與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)測定剝離時的剩余溶劑量。
(5)干燥步驟(Drying Step)干燥步驟是用干燥設(shè)備將網(wǎng)干燥，其中，所述網(wǎng)交替通過錯排滾筒(staggered rollers)和/或拉幅機(tenter apparatus)制備，所述網(wǎng)在行進時用夾子夾緊網(wǎng)的兩邊。一種普通的干燥方法是用熱氣流加熱網(wǎng)的兩個表面。代替氣流的一種方法是用微波進行加熱。太快速的干燥會使成品膜的平整性下降。優(yōu)選對剩余溶劑含量不超過8wt％的網(wǎng)進行高溫干燥。在整個干燥步驟中，干燥溫度一般是40-250℃，優(yōu)選70-180℃。干燥溫度、干燥時間和用于干燥的氣體流量隨使用溶劑的不同而變化。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用溶劑的種類及其結(jié)合來正確地選擇干燥條件。
在網(wǎng)從支撐體上剝離后的干燥步驟中，有機溶劑的蒸發(fā)會使網(wǎng)橫向收縮。當(dāng)在較高溫下快速干燥網(wǎng)時，網(wǎng)發(fā)生收縮的可能性增加。為了改善成品纖維素酯膜的平整性，優(yōu)選盡量減小干燥時網(wǎng)的收縮程度。因此優(yōu)選使用日本專利O.P.I.公開62-46625中公開的方法，該方法包括用夾子或銷釘夾緊網(wǎng)橫向兩邊以保持網(wǎng)寬度的同時干燥網(wǎng)(拉幅機法)。
(6)纏卷步驟(Winding Step)纏卷步驟是在網(wǎng)中的剩余溶劑含量不超過2wt％以后，將得到的纖維素酯膜繞卷軸纏卷。剩余溶劑含量不超過0.4wt％的纖維素酯膜具有良好的尺寸穩(wěn)定性?？梢允褂萌魏蝹鹘y(tǒng)的纏卷方法，纏卷方法的例子包括恒轉(zhuǎn)距法、恒張力法、漸減張力法和設(shè)計為具有恒定內(nèi)應(yīng)力的方法。
可以通過控制涂布液濃度、用泵供應(yīng)的涂布液量、模具吸口部分的狹縫寬度、模具的擠出壓力或用于流延的支撐體的行進速度調(diào)節(jié)脂肪酸纖維素酯膜的厚度。優(yōu)選均勻調(diào)節(jié)纖維素酯膜的厚度，方法是將厚度探測器探測的厚度信息通過預(yù)先為反饋信息進行編程的系統(tǒng)反饋到上述設(shè)備。
在溶液流延膜生產(chǎn)法的從流延到干燥的步驟中，在干燥設(shè)備中對網(wǎng)的干燥可以在空氣氣氛中進行，也可以在惰性氣體如氮氣、二氧化碳氣或氬氣氣氛中進行。但是必須經(jīng)?？紤]到蒸發(fā)的有機溶劑在干燥設(shè)備中的爆炸極限。
本發(fā)明的具有光學(xué)二軸性的纖維素酯膜可以用能夠得到顯示光學(xué)二軸性(顯示出nx＞ny＞nz的關(guān)系)的取向的任何方法制備，但是其中一個有效的方法是拉伸法。
在制備本發(fā)明的纖維素酯膜時，拉伸可以在控制膜內(nèi)剩余溶劑的情況下在不是很高的溫度下進行，這將在下面說明，但是也可以在不控制剩余溶劑的情況下在高溫下進行。當(dāng)在高溫下拉伸纖維素酯膜時，拉伸溫度不低于纖維素酯的玻璃化轉(zhuǎn)變點，一些上述的增塑劑將降低拉伸效應(yīng)，因此不會產(chǎn)生充分的拉伸性能。所以需要在高溫下能夠產(chǎn)生充分拉伸性能的增塑劑，并且已發(fā)現(xiàn)不揮發(fā)性增塑劑可以用作這樣的增塑劑。本文中的不揮發(fā)性增塑劑指200℃的蒸氣壓不大于1330Pa的化合物，其蒸氣壓極低，其揮發(fā)性也極低。其200℃的蒸氣壓優(yōu)選不大于665Pa，更優(yōu)選不大于133Pa。例如，優(yōu)選使用亞芳基雙(二芳基磷酸酯)酯。還優(yōu)選使用磷酸三甲苯酯(200℃的蒸氣壓為38.6Pa)或三(2-乙基己基)苯三酸酯(200℃的蒸氣壓為66.5Pa)。另外還優(yōu)選使用公開在日本專利公開501040中的不揮發(fā)性磷酸酯。還優(yōu)選使用大分子量的增塑劑如低聚物和聚合物，包括丙烯?；鶚渲途垡宜嵋蚁?。纖維素酯膜中的增塑劑含量優(yōu)選是基于纖維素酯的0.1-30wt％，更優(yōu)選0.5-14wt％。使用這樣的增塑劑可以改善纖維素酯膜在高溫下的拉伸性能，并且能夠有效生產(chǎn)具有優(yōu)秀表面性能或優(yōu)秀平整性的纖維素酯膜。
在本發(fā)明中賦予纖維素酯膜以光學(xué)二軸性的一個優(yōu)選方法是拉伸含剩余溶劑的纖維素酯膜，這樣的拉伸法將在下面說明。
在本發(fā)明的纖維素酯膜的生產(chǎn)方法中，纖維素酯涂布液流延在用于流延的支撐體上形成網(wǎng)(網(wǎng)膜)，將網(wǎng)從支撐體上剝離。優(yōu)選在至少一個方向上以1.0-4.0的因數(shù)拉伸剝離的網(wǎng)，而網(wǎng)的剩余溶劑含量不超過100wt％，優(yōu)選10-100wt％。
用下式表示網(wǎng)的剩余溶劑含量剩余溶劑含量(wt％)＝{(M-N)/N}×100其中，M表示測試網(wǎng)的重量，N表示網(wǎng)在110℃下干燥3小時后的重量。
當(dāng)網(wǎng)的剩余溶劑含量太高時，得不到由于拉伸網(wǎng)而產(chǎn)生的效應(yīng)。當(dāng)網(wǎng)的剩余溶劑含量太低時，難以拉伸網(wǎng)，這將造成網(wǎng)的斷裂。網(wǎng)的剩余溶劑含量更優(yōu)選是10-500wt％，更進一步優(yōu)選15-40wt％。
當(dāng)拉伸倍數(shù)太低時，得不到足夠大的相差，當(dāng)拉伸倍數(shù)太高時，難以拉伸網(wǎng)，這將造成網(wǎng)的斷裂。拉伸倍數(shù)更優(yōu)選是1.0-3.5。
在本發(fā)明中，當(dāng)流延纖維素酯涂布液后形成的網(wǎng)具有規(guī)定的剩余溶劑含量時，可以不加熱到高溫就進行拉伸。拉伸和干燥優(yōu)選同時進行，這樣可以減少膜的生產(chǎn)步驟。當(dāng)網(wǎng)的溫度太高時，含于網(wǎng)中的增塑劑揮發(fā)。因此，網(wǎng)的溫度優(yōu)選是室溫(15℃)至180℃。
為了將膜的折射率nx、ny和nz調(diào)節(jié)到本發(fā)明定義的范圍內(nèi)，以相互垂直的二軸方向拉伸網(wǎng)是一種有效的方法。
以相互垂直的二軸方向拉伸網(wǎng)可以降低網(wǎng)的厚度偏差。厚度偏差大的纖維素酯膜將造成相差不均勻，當(dāng)這樣的膜用在光學(xué)補償膜中時，將發(fā)生諸如染色(coloring)的問題。纖維素酯膜的厚度偏差優(yōu)選為±3％，更優(yōu)選±1％。因此，以相互垂直的二軸方向拉伸網(wǎng)是有效的方法，優(yōu)選地是，一個軸向的拉伸倍數(shù)和另一個軸向的拉伸倍數(shù)分別是0.8-4.0和0.4-1.2。
拉伸網(wǎng)的方法沒有具體限定。拉伸網(wǎng)的方法的例子有使用多個有不同圓周速度的傳輸滾筒以機械方向拉伸網(wǎng)的方法、用夾子或銷釘固定網(wǎng)的兩端然后以機械方向拉伸網(wǎng)以加寬傳輸方向上夾子或銷釘?shù)拈g隔的方法、在機械方向和橫向上同時拉伸網(wǎng)以加寬傳輸方向和橫向上夾子或銷釘?shù)拈g隔的方法。這些方法可以結(jié)合使用。當(dāng)使用所謂的拉幅機時，用線性驅(qū)動法驅(qū)動夾子可以實現(xiàn)光滑拉伸，降低諸如網(wǎng)斷裂的危險。
從尺寸穩(wěn)定性的角度考慮，優(yōu)選使成品纖維素酯膜的剩余溶劑含量不超過2wt％，優(yōu)選不超過0.4wt％。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在流延膜生產(chǎn)時控制上述各種條件以使纖維素酯膜在橫向上具有最大折射率。
如上所述，本發(fā)明的具有光學(xué)二軸性的纖維素酯膜滿足不等式nx＞ny＞nz。在本發(fā)明中，上述“橫向上最大的折射率”指的是給定nx的方向與橫向大致一致。
在本文中，兩個方向中的一個與另一個大致一致指的是兩個軸向中的一個與另一個大致平行。另外，兩個軸向中的一個與另一個大致平行指的是兩個軸向之間形成的角度是±10°，優(yōu)選±3°，更優(yōu)選±1°。
在本發(fā)明的偏振板中，具有光學(xué)二軸性的纖維素酯膜優(yōu)選疊加在含雙色物質(zhì)的偏振片上，使偏振片的透射軸大致平行于膜生產(chǎn)工藝中橫向上拉伸膜的方向。
在生產(chǎn)本發(fā)明的偏振板時，具有光學(xué)二軸性的纖維素酯膜疊加在含雙色物質(zhì)的偏振片上。從生產(chǎn)效率的角度考慮，優(yōu)選用長纖維素酯卷膜作為纖維素酯膜。在本發(fā)明中，長纖維素酯卷膜的長度不小于500m，優(yōu)選不小于1000m，更優(yōu)選1000-4000m。
下面說明本發(fā)明的偏振板和使用這種偏振板的液晶顯示器。
本發(fā)明的偏振板中使用的偏振片可以使用傳統(tǒng)的偏振片。例如，可以使用其中的親水性聚合物膜如聚乙烯醇膜被雙色染料如碘處理并經(jīng)過拉伸的偏振片或其中的塑料膜如聚氯乙稀膜經(jīng)過定向處理的偏振片。將這樣得到的偏振片與纖維素酯膜疊加在一起。
在本發(fā)明中，本發(fā)明的纖維素酯膜必須至少處于偏振板的偏振片的一側(cè)上。盡管用在傳統(tǒng)偏振板的支撐體中的三醋酸纖維素(TAC)膜可以用在偏振板的偏振片的另一側(cè)上，但是，從偏振板的兩個表面的物理性能的相似性角度考慮，所有用在偏振板中的纖維素酯膜優(yōu)選都是本發(fā)明的纖維素酯膜，這樣可以最有效地達到本發(fā)明的效果。
包括處于偏振片、處于偏振片上的纖維素酯膜和在橫向上以上述倍數(shù)(order)拉伸的第二醋酸纖維素膜的偏振板具有相差功能，這能夠減小在各種溫度和濕度環(huán)境中尺寸的變化(形狀變化)，并且能夠保持優(yōu)秀的光學(xué)性能。可以在生產(chǎn)膜的過程中或膜生產(chǎn)后進行橫向拉伸，但是，從生產(chǎn)率和拉伸均勻性方面考慮，優(yōu)選在生產(chǎn)膜的過程中連續(xù)進行拉伸。拉伸倍數(shù)優(yōu)選是1.01-1.2，更優(yōu)選1.03-1.15，最優(yōu)選1.05-1.10。第二醋酸纖維素膜優(yōu)選是三醋酸纖維素(TAC)膜。
在上述偏振板中，處于偏振片一側(cè)上的本發(fā)明的纖維素酯膜的拉伸倍數(shù)A與處于偏振片另一側(cè)上的三醋酸纖維素膜的拉伸倍數(shù)B的比值A(chǔ)/B優(yōu)選是1000-0.001，更優(yōu)選200-0.005，更進一步優(yōu)選100-0.01。
偏振板優(yōu)選是在生產(chǎn)本發(fā)明的纖維素酯膜過程中流延方向大致平行于偏振片的拉伸方向的偏振板。如此得到的偏振板處于液晶元件的兩側(cè)上，優(yōu)選具有下述構(gòu)造。
本發(fā)明的偏振板具有如圖1所示的構(gòu)造。在圖1中，液晶顯示器9由液晶元件7和兩個偏振板6a和6b構(gòu)成。
偏振板6a由兩個纖維素酯膜1a和一個偏振片2a構(gòu)成，偏振板6b由兩個纖維素酯膜1b和一個偏振片2b構(gòu)成。
在偏振板6a中，箭頭3a表示在生產(chǎn)纖維素酯膜1a過程中的流延方向，在偏振板6b中，箭頭3b表示在生產(chǎn)纖維素酯膜1b過程中的流延方向。箭頭4a表示偏振片2a的拉伸方向，箭頭4b表示偏振片2b的拉伸方向。本發(fā)明得到的具有上述簡單構(gòu)造的VA模式液晶顯示器的傾斜方向上的可見度得到了很大改善。
實施例下面用實施例詳述本發(fā)明，但是不能用于限制本發(fā)明。
實施例1《制備纖維素酯膜》(制備纖維素酯膜1)將100重量份的醋酸丙酸纖維素(乙酰基取代度為2.00，丙?；〈葹?.80，粘均聚合度為350)、5重量份的乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨ァ?重量份的磷酸三苯酯、290重量份的二氯甲烷和60重量份的乙醇置于密封容器內(nèi)，在慢慢攪拌的同時在60分鐘內(nèi)逐漸加熱到45℃。容器內(nèi)壓力為121kPa。用Azumi Roshi Co.，Ltd生產(chǎn)的244號Azumi濾紙將得到的溶液過濾，然后靜置24小時以去除溶液中的泡沫，這樣就制備出纖維素酯溶液。
將5重量份的上述醋酸丙酸纖維素、6重量份的TINUVIN 326(CibaSpecialty Co.，Ltd生產(chǎn))、4重量份的TINUVIN 109(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))和5重量份的TINUVIN 171(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))溶解在94重量份的二氯甲烷和8重量份的乙醇溶劑中。以此得到紫外線吸收劑溶液。
100重量份的纖維素酯溶液與2重量份的紫外線吸收劑溶液混合，用靜態(tài)混合器攪拌該混合物以制備涂布液。從模具涂布機中將30℃的涂布液以1.6m的寬度流延在不銹鋼條帶支撐體上，在其后側(cè)與25℃的水接觸的不銹鋼上干燥1分鐘，在其后側(cè)與15℃的冷水接觸的冷卻不銹鋼上保持15秒以形成網(wǎng)。然后將網(wǎng)從支撐體上剝離。剝離網(wǎng)時的剩余溶劑含量是100wt％。然后用拉伸用的拉幅機，并用夾子固定剝離網(wǎng)的兩邊，在120℃下通過僅在網(wǎng)的橫向上施加張力來改變夾子之間的距離，使網(wǎng)在橫向上以1.65的拉伸倍數(shù)拉伸。當(dāng)拉伸網(wǎng)在滾筒上行進時使其在120℃下干燥10分鐘，以此制備出厚度為110μm的纖維素酯膜1。
用漸減張力法(taper tension method)使得到的纖維素酯膜1繞直徑為200mm的玻璃纖維強化樹脂芯纏卷，形成長1000m、寬1m的膜卷。在該步驟中為了防止膜粘附在卷膜上，將250℃的壓紋環(huán)(embossing ring)應(yīng)用在膜的邊線上進行壓紋處理。以此得到卷膜。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個纖維素酯膜樣品，測定延遲相軸向上的折射率nx、先進相軸向上的折射率ny和厚度方向上的折射率nz。用上述公式(1)和(2)通過測定值計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在中心部位，R0是88nm，Rt是205nm。樣品的延遲相軸向與膜的橫向之間的角度為±0.7°。
用自動雙折射計KOBRA-21ADH(Oji Keisokukiki Co.，Ltd生產(chǎn))在23℃和55％RH條件下利用波長為590nm的光測定纖維素酯膜的三維雙折射率，然后測定折射率nx、ny和nz。另外，用下述的水含量測定方法測定樣品的水含量。樣品的水含量為1.8％。
(制備纖維素酯膜2)將100重量份的醋酸丙酸纖維素(乙?；〈葹?.90，丙?；〈葹?.75，粘均聚合度為350)、2重量份的乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨ァ?.5重量份的磷酸三苯酯、290重量份的二氯甲烷和60重量份的乙醇置于密封容器內(nèi)，在慢慢攪拌的同時在60分鐘內(nèi)逐漸加熱到45℃。容器內(nèi)壓力為121kPa。用Azumi Roshi Co.，Ltd生產(chǎn)的244號Azumi濾紙將得到的溶液過濾，然后靜置24小時以去除溶液中的泡沫，這樣就制備出纖維素酯溶液。
將5重量份的上述醋酸丙酸纖維素、6重量份的TINUVIN 326(CibaSpecialty Co.，Ltd生產(chǎn))、4重量份的TINUVIN 109(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))和5重量份的TINUVIN 171(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))溶解在94重量份的二氯甲烷和8重量份的乙醇溶劑中。以此得到紫外線吸收劑溶液。
100重量份的纖維素酯溶液與2重量份的紫外線吸收劑溶液混合，用靜態(tài)混合器攪拌該混合物以制備涂布液。從模具涂布機中將30℃的涂布液以1.6m的寬度流延在不銹鋼條帶支撐體上，在其后側(cè)與25℃的水接觸的不銹鋼上干燥1分鐘，在其后側(cè)與15℃的冷水接觸的冷卻不銹鋼上保持15秒以形成網(wǎng)。然后將網(wǎng)從支撐體上剝離。剝離網(wǎng)時的剩余溶劑含量是90wt％。，然后用拉伸用的拉幅機，并用夾子固定剝離網(wǎng)的兩邊，在120℃下通過僅在網(wǎng)的橫向上施加張力來改變夾子之間的距離，使網(wǎng)在橫向上以1.65的拉伸倍數(shù)拉伸。當(dāng)拉伸網(wǎng)在滾筒上行進時使其在120℃下干燥10分鐘，以此制備出厚度為70μm的纖維素酯膜2。
用漸減張力法使得到的纖維素酯膜2繞直徑為200mm的玻璃纖維強化樹脂芯纏卷，形成長1000m、寬1m的膜卷。在該步驟中為了防止膜粘附在卷膜上，將250℃的壓紋環(huán)應(yīng)用在膜的邊線上進行壓紋處理。以此得到卷膜。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個纖維素酯膜樣品，用上述方法測定樣品的折射率nx、ny和nz。計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在樣品的中心部位，R0是47nm，Rt是132nm。另外，樣品的水含量為1.8％。
(制備纖維素酯膜3)將100重量份的醋酸丙酸纖維素(乙?；〈葹?.60，丙?；〈葹?.20，粘均聚合度為400)、5重量份的乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨?、3重量份的磷酸三苯酯、290重量份的二氯甲烷和60重量份的乙醇置于密封容器內(nèi)，在慢慢攪拌的同時在60分鐘內(nèi)逐漸加熱到45℃。容器內(nèi)壓力為121kPa。用Azumi Roshi Co.，Ltd生產(chǎn)的244號Azumi濾紙將得到的溶液過濾，然后靜置24小時以去除溶液中的泡沫，這樣就制備出纖維素酯溶液。將5重量份的上述醋酸丙酸纖維素、6重量份的TINUVIN 326(Ciba SpecialtyCo.，Ltd生產(chǎn))、4重量份的TINUVIN 109(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))、5重量份的TINUVIN 171(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))和1重量份的AEROSILR972V(NIPPON AEROSIL Co.，Ltd生產(chǎn))溶解在94重量份的二氯甲烷和8重量份的乙醇溶劑中。以此得到紫外線吸收劑溶液。R972V是作為分散液加入的，在分散液中，R972V已分散在上述乙醇中。
100重量份的纖維素酯溶液與2重量份的紫外線吸收劑溶液混合，用靜態(tài)混合器攪拌該混合物以制備涂布液。從模具涂布機中將30℃的涂布液以1.6m的寬度流延在不銹鋼條帶支撐體上，在其后側(cè)與25℃的水接觸的不銹鋼上干燥1分鐘，在其后側(cè)與15℃的冷水接觸的冷卻不銹鋼上保持15秒以形成網(wǎng)。然后將網(wǎng)從支撐體上剝離。剝離網(wǎng)時的剩余溶劑含量是90wt％。然后用拉伸用的拉幅機，并用夾子固定剝離網(wǎng)的兩邊，在100℃下通過僅在網(wǎng)的橫向上施加張力來改變夾子之間的距離，使網(wǎng)在橫向上以1.5的拉伸倍數(shù)拉伸。當(dāng)拉伸網(wǎng)在滾筒上行進時使其在120℃下干燥10分鐘，以此制備出厚度為90μm的纖維素酯膜3。
用漸減張力法使得到的纖維素酯膜3繞直徑為200mm的玻璃纖維強化樹脂芯纏卷，形成長1000m、寬1m的膜卷。在該步驟中為了防止膜粘附在卷膜上，將250℃的壓紋環(huán)應(yīng)用在膜的邊線上進行壓紋處理。以此得到卷膜。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個纖維素酯膜樣品，用上述方法測定樣品的折射率nx、ny和nz。計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在樣品的中心部位，R0是85nm，Rt是210nm。樣品的延遲相軸向與膜的橫向之間的角度為±0.4°。另外，樣品的水含量為2.1％。
(制備纖維素酯膜4)將100重量份的醋酸丙酸纖維素(乙?；〈葹?.00，丙?；〈葹?.80，粘均聚合度為350)、5重量份的乙基鄰苯二甲酰基乙基甘醇酸酯、3重量份的磷酸三苯酯、175重量份的乙酸甲酯和75重量份的乙醇置于密封容器內(nèi)，在慢慢攪拌的同時在60分鐘內(nèi)逐漸加熱到65℃。容器內(nèi)壓力為121kPa。用Azumi Roshi Co.，Ltd生產(chǎn)的244號Azumi濾紙將得到的溶液過濾，然后靜置24小時以去除溶液中的泡沫，這樣就制備出纖維素酯溶液。將5重量份的上述醋酸丙酸纖維素、6重量份的TINUVIN326(Ciba SpecialtyCo.，Ltd生產(chǎn))、4重量份的TINUVIN109(Ciba Specialty Co.，L td生產(chǎn))和5重量份的TINUVIN171(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))溶解在94重量份的乙酸甲酯和8重量份的乙醇溶劑中。以此得到紫外線吸收劑溶液。100重量份的纖維素酯溶液與2重量份的紫外線吸收劑溶液混合，用靜態(tài)混合器攪拌該混合物以制備涂布液。從模具涂布機中將50℃的涂布液以1.6m的寬度流延在不銹鋼條帶支撐體上，在其后側(cè)與55℃的水接觸的不銹鋼上干燥1分鐘，在其后側(cè)與15℃的冷水接觸的冷卻不銹鋼上保持15秒以形成網(wǎng)。然后將網(wǎng)從支撐體上剝離。剝離網(wǎng)時的剩余溶劑含量是80wt％。然后用拉伸用的拉幅機，在用于同時二軸拉伸的拉幅機中的夾子固定剝離網(wǎng)的兩邊，在120℃下通過同時在網(wǎng)的橫向上和機械方向上施加張力來拉伸網(wǎng)，使網(wǎng)在橫向上的拉伸倍數(shù)為1.55，在機械方向上的拉伸倍數(shù)為1.05。當(dāng)拉伸網(wǎng)在滾筒上行進時使其在130℃下干燥10分鐘，以此制備出厚度為120μm的纖維素酯膜4。
用漸減張力法使得到的纖維素酯膜4繞直徑為200mm的玻璃纖維強化樹脂芯纏卷，形成長1000m、寬1m的膜卷。在該步驟中為了防止膜粘附在卷膜上，將250℃的壓紋環(huán)應(yīng)用在膜的邊線上進行壓紋處理。以此得到卷膜。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個纖維素酯膜樣品，用上述方法測定樣品的折射率nx、ny和nz。計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在樣品的中心部位，R0是93nm，Rt是227nm。樣品的延遲相軸向與膜的橫向之間的角度為±0.9°。另外，樣品的水含量為1.6％。
(制備纖維素酯膜5)用與制備纖維素酯膜1同樣的方法制備厚度為75μm的纖維素酯膜5及其卷膜，只是用醋酸丁酸纖維素(乙?；〈葹?.90，丁?；〈葹?.75，粘均聚合度為300)取代醋酸丙酸纖維素。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個纖維素酯膜樣品，用上述方法測定樣品的折射率nx、ny和nz。計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在樣品的中心部位，R0是44nm，Rt是136nm。樣品的延遲相軸向與膜的橫向之間的角度為±1.0°。另外，樣品的水含量為1.3％。
(制備纖維素酯膜6)用與制備纖維素酯膜1同樣的方法制備厚度為75μm的纖維素酯膜6及其卷膜，只是拉伸倍數(shù)為1.55，膜厚為48μm。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個纖維素酯膜樣品，用上述方法測定樣品的折射率nx、ny和nz。計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在樣品的中心部位，R0是43nm，Rt是126nm。樣品的延遲相軸向與膜的橫向之間的角度為±0.7°。另外，樣品的水含量為1.1％。
(制備纖維素酯膜7)將100重量份的醋酸丙酸纖維素(乙?；〈葹?.30，丙?；〈葹?.5，粘均聚合度為300)、5重量份的乙基鄰苯二甲酰基乙基甘醇酸酯、3重量份的磷酸三苯酯、290重量份的二氯甲烷和60重量份的乙醇置于密封容器內(nèi)，在慢慢攪拌的同時在60分鐘內(nèi)逐漸加熱到45℃。容器內(nèi)壓力為121kPa。用Azumi Roshi Co.，Ltd生產(chǎn)的244號Azumi濾紙將得到的溶液過濾，然后靜置24小時以去除溶液中的泡沫，這樣就制備出纖維素酯溶液。
將3重量份的上述醋酸丙酸纖維素、3重量份的TINUVIN 326(CibaSpecialty Co.，Ltd生產(chǎn))、4重量份的TINUVIN 109(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))和5重量份的TINUVIN171(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))溶解在90重量份的二氯甲烷和10重量份的乙醇溶劑中。以此得到紫外線吸收劑溶液。
100重量份的纖維素酯溶液與2重量份的紫外線吸收劑溶液混合，用靜態(tài)混合器攪拌該混合物以制備涂布液。從模具涂布機中將30℃的涂布液流延在不銹鋼條帶支撐體上，在其后側(cè)與35℃的水接觸的不銹鋼上干燥1分鐘，在其后側(cè)與15℃的冷水接觸的冷卻不銹鋼上保持15秒以形成網(wǎng)。然后將網(wǎng)從支撐體上剝離。剝離網(wǎng)時的剩余溶劑含量是70wt％。
然后使剝離的網(wǎng)通過滾筒在120℃的烘箱中行進，滾筒在烘箱出口處的圓周速度是滾筒在烘箱入口處的圓周速度的1.7倍，使網(wǎng)在機械方向上的拉伸倍數(shù)為1.7。之后立即使網(wǎng)冷卻到60℃。然后在用夾子固定網(wǎng)的兩邊使夾子之間的距離固定的同時使得到的網(wǎng)在130℃的拉幅機中干燥5分鐘，以此制備出厚度為115μm的纖維素酯膜7。
用漸減張力法使得到的纖維素酯膜7繞直徑為200mm的玻璃纖維強化樹脂芯纏卷，形成長1000m、寬1m的卷膜。在該步驟中為了防止膜粘附在卷膜上，將270℃的壓紋環(huán)壓在膜的邊線上進行壓紋處理。以此得到卷膜。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個纖維素酯膜樣品，用上述方法測定樣品的折射率nx、ny和nz。計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在樣品的中心部位，R0是102nm，Rt是163nm。樣品的延遲相軸向與膜的橫向之間的角度為±0.5°。另外，樣品的水含量為2.0％。
《制備對比膜1(TAC膜1)》
用下述方法制備以前用作偏振板基底的傳統(tǒng)三醋酸纖維素膜(TAC膜1)。
將100重量份的三醋酸纖維素(乙?；〈葹?.92，粘均聚合度為300)、2重量份的乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨ァ?0重量份的磷酸三苯酯、350重量份的二氯甲烷和50重量份的乙醇置于密封容器內(nèi)，在慢慢攪拌的同時在60分鐘內(nèi)逐漸加熱到45℃。容器內(nèi)壓力為121kPa。用Azumi RoshiCo.，Ltd生產(chǎn)的244號Azumi濾紙將得到的溶液過濾，然后靜置24小時以去除溶液中的泡沫，這樣就制備出三醋酸纖維素溶液。
將5重量份的上述三醋酸纖維素、3重量份的TINUVIN 326(CibaSpecialty Co.，Ltd生產(chǎn))、7重量份的TINUVIN 109(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))、5重量份的TINUVIN 171(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))和1重量份的AEROSIL 200V(NIPPON AEROSIL Co.，Ltd生產(chǎn))溶解在90重量份的二氯甲烷和10重量份的乙醇溶劑中。以此得到紫外線吸收劑溶液。100重量份的三醋酸纖維素溶液與2重量份的紫外線吸收劑溶液混合，用靜態(tài)混合器攪拌該混合物以制備涂布液。從模具涂布機中將30℃的涂布液流延在不銹鋼條帶支撐體上，在其后側(cè)與30℃的水接觸的不銹鋼上干燥1分鐘，在其后側(cè)與15℃的冷水接觸的冷卻不銹鋼上保持15秒以形成網(wǎng)。然后將網(wǎng)從支撐體上剝離。
剝離網(wǎng)時的剩余溶劑含量是70wt％。然后用夾子固定剝離網(wǎng)的兩邊，在夾子之間的距離固定的同時使網(wǎng)在130℃下干燥10分鐘，以此制備出厚度為80μm的三醋酸纖維素膜1(TAC膜1)。
用漸減張力法使得到的TAC膜1繞直徑為200mm的玻璃纖維強化樹脂芯纏卷，形成長1000m、寬1m的卷膜。在該步驟中為了防止膜粘附在卷膜上，將270℃的壓紋環(huán)壓在膜的邊線上進行壓紋處理得到10μm厚的壓紋。以此得到卷膜。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個三醋酸纖維素膜樣品，用上述方法測定樣品的折射率nx、ny和nz。計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在樣品的中心部位，R0是2nm，Rt是52nm。因為R0極低，所以樣品的延遲相軸向角度低于可測定的極限。另外，樣品的水含量為1.3％。
《制備對比膜2(TAC膜2)》
用與制備TAC膜1相同的方法制備對比膜2(TAC膜2)，只是其厚度為41μm。
從得到的卷膜橫向中心部位處取出三個三醋酸纖維素膜樣品，用上述方法測定樣品的折射率nx、ny和nz。計算樣品的面內(nèi)延遲值R0和厚度方向上的延遲值Rt。在樣品的中心部位，R0是1nm，Rt是31nm。因為R0極低，所以樣品的延遲相軸向角度低于可測定的極限。另外，樣品的水含量為3.9％。
《測定纖維素酯膜的其它性能》(水含量)將前面制備的纖維素酯膜切成10cm×10cm的膜樣品，在23℃和80％RH的環(huán)境中濕度調(diào)節(jié)48小時，得到的樣品重量為W1。然后將樣品在120℃下干燥45分鐘，得到的樣品重量為W2。用下式得到23℃和80％RH條件下的水含量水含量(％)＝{(W1-W2)/W2}×100(發(fā)光雜質(zhì)的數(shù)目)將前面制備的纖維素酯膜插入以交叉棱鏡狀態(tài)排列的兩個偏振板之間形成疊片。當(dāng)從疊片一側(cè)透射光時，用顯微鏡在疊片的另一側(cè)觀察作為明亮物質(zhì)的發(fā)光雜質(zhì)。在疊片的10個區(qū)域內(nèi)測定每25mm2內(nèi)粒度不小于5μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目。這些數(shù)目之和定義為每250mm2內(nèi)的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目。重復(fù)測試5次，其平均值定義為發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目。在放大率為30和透射光條件下使用顯微鏡。
表1示出每一種纖維素酯膜的性能。在表1中，纖維素酯膜簡寫為膜。
表1
*剩余溶劑是拉伸開始時的值
(制備偏振板樣品1)將120μm厚的聚乙烯醇膜浸入包括1重量份的碘、2重量份的碘化鉀和4重量份的硼酸的水溶液中，在50℃下拉伸4倍得到偏振片。然后根據(jù)下述方法將纖維素酯膜1疊加在偏振片上得到偏振板樣品1。
(1)如圖2所示，將纖維素酯膜切成矩形13的形式，得到大小為15cm×18cm的兩個纖維素酯膜薄片。將得到的薄片在60℃的2mol/L的氫氧化鈉水溶液中浸泡1分鐘，用水洗滌，然后干燥，得到兩個作為偏振板保護膜的纖維素酯膜樣品。
圖2是用流延膜生產(chǎn)法生產(chǎn)的本發(fā)明的長纖維素酯膜的示意圖。在圖2中，數(shù)字10表示本發(fā)明的纖維素酯膜，箭頭11是流延膜生產(chǎn)工藝中的流延方向，箭頭12是流延膜生產(chǎn)工藝中的橫向。用于偏振板的纖維素酯膜是如切成矩形13形式的纖維素酯膜，因此，矩形的側(cè)邊與橫向平行或垂直。
(2)將前面得到的偏振片切成兩個同樣大小的纖維素酯膜樣品，將得到的樣品在固體含量為2wt％的聚乙烯醇粘結(jié)劑中浸泡1-2秒。
(3)去除過多的粘結(jié)劑，如圖3所示，將前面得到的兩個纖維素酯膜中的一個疊加在得到的偏振片的一個表面上，另一個疊加在得到的偏振片的另一個表面上。
圖3是本發(fā)明的偏振板的示意圖。在偏振板6a中，偏振片2a處于兩個本發(fā)明的纖維素酯膜1a之間。流延膜生產(chǎn)工藝中纖維素酯膜1a的流延方向3a平行于偏振片2a的拉伸方向4a。
(4)用手動輥在偏振片和纖維素酯膜的疊片上施加壓力以去除疊片端部的泡沫或過多的粘結(jié)劑。疊片上施加的壓力是20-30N/cm2，輥速為2m/min。
(5)將得到的疊片在80℃的干燥機中干燥2分鐘。以此得到偏振板樣品1。
用下述方法將得到的偏振板樣品1(也指視角增加的偏振板樣品1)加入垂直排列型(VA型)液晶元件中，并測定其視角。
(制備偏振板樣品2)用與制備偏振板樣品1同樣的方法制備偏振板樣品2，只是使用的是纖維素酯膜2，用與上述同樣的方法測定視角。
(制備偏振板樣品3)用與制備偏振板樣品1同樣的方法制備偏振板樣品3，只是使用的是纖維素酯膜3，用與上述同樣的方法測定視角。
(制備偏振板樣品4)根據(jù)下述方法用對比膜1(三醋酸纖維素膜TAC膜1)和纖維素酯膜4制備偏振板樣品4。
將120μm厚的聚乙烯醇膜浸入包括1重量份的碘、2重量份的碘化鉀和4重量份的硼酸的水溶液中，在50℃下拉伸4倍得到偏振片。
(1)如圖2所示，將TAC膜和纖維素酯膜分別切成矩形13的形式，大小均為15cm×18cm。將得到的膜在60℃的2mol/L的氫氧化鈉水溶液中浸泡1分鐘，用水洗滌，然后干燥，分別得到作為偏振板保護膜的TAC膜樣品1和纖維素酯膜4。
(2)將前面得到的偏振片切成與得到的偏振板保護膜同樣大小，在固體含量為2wt％的聚乙烯醇粘結(jié)劑中浸泡1-2秒。
(3)去除偏振片上過多的粘結(jié)劑，如圖3所示，將TAC膜樣品1疊加在得到的偏振片的一個表面上，將纖維素酯膜樣品4疊加在得到的偏振片的另一個表面上。
(4)用手動輥在偏振片和纖維素酯膜的疊片上施加壓力以去除疊片端部的泡沫或過多的粘結(jié)劑。疊片上施加的壓力是20-30N/cm2，輥速為2m/min。
(5)將得到的疊片在80℃的干燥機中干燥2分鐘。以此得到偏振板樣品4。
用下述方法將得到的偏振板樣品4(也指視角增加的偏振板樣品4)加入垂直排列型(VA型)液晶元件中，從而纖維素酯膜5面向液晶元件的玻璃板，并測定其視角。
(制備偏振板樣品5)用與制備偏振板樣品4同樣的方法制備偏振板樣品5，只是用纖維素酯膜5代替纖維素酯膜4。用下述方法將得到的偏振板樣品5(也指視角增加的偏振板樣品5)加入垂直排列型(VA型)液晶元件中，使纖維素酯膜5面向液晶元件的玻璃板，并測定其視角。
(制備偏振板樣品6)用與制備偏振板樣品4同樣的方法制備偏振板樣品6，只是用纖維素酯膜6代替纖維素酯膜4。用下述方法將得到的偏振板樣品6(也指視角增加的偏振板樣品6)加入垂直排列型(VA型)液晶元件中，使纖維素酯膜6面向液晶元件的玻璃板，并測定其視角。
(制備偏振板樣品7)將平均分子量為3800、皂化度為99.5mol％的聚乙烯醇溶解在水中，制成5.0wt％的聚乙烯醇溶液。將得到的溶液流延在聚對苯二甲酸乙二酯膜上，干燥后從聚對苯二甲酸乙二酯膜上剝離，得到聚乙烯醇膜。將聚乙烯醇膜在30℃的包括2g/L碘和60g/L碘化鉀的水溶液中浸泡240秒，在包括70g/L硼酸和30g/L碘化鉀的水溶液中浸泡5分鐘，進行硼酸處理，同時在行進方向上以為4的系數(shù)拉伸，干燥。由此得到偏振片。
將已經(jīng)繞直徑為200mm的玻璃纖維強化樹脂芯纏卷形成長1000m寬1m的膜卷的纖維素酯膜1從軸上解開，在60℃的2mol/L的氫氧化鈉水溶液中浸泡1分鐘，用水洗滌，然后干燥。將得到的皂化纖維素酯膜通過聚乙烯醇型粘結(jié)劑作為保護膜連續(xù)疊加(卷裝)在前面得到的偏振片的兩側(cè)上。將得到的疊片切成圖2所示的大小為15cm×18cm的矩形13。
用與偏振板樣品1中同樣的方法測定得到的偏振板7(也指視角增加的偏振板樣品7)的視角。
(制備對比偏振板樣品8A)用與制備偏振板樣品1同樣的方法制備對比偏振板樣品8A，只是用對比膜1(TAC膜1)代替纖維素酯膜1。用與偏振板樣品1中同樣的方法測定其視角。
(制備對比偏振板樣品8B)用與制備偏振板樣品1同樣的方法制備對比偏振板樣品8B，只是用對比膜2(TAC膜2)代替纖維素酯膜1。用與偏振板樣品1中同樣的方法測定其視角。
表2示出上述偏振板樣品的構(gòu)造。
表2
《制備液晶板》用下述方法制備用于測定視角的液晶板樣品將Fujitsu Co.，Ltd生產(chǎn)的15英寸液晶顯示器VL-1530S的液晶板的偏振板從液晶元件上剝離，每一個偏振板樣品1-7和對比偏振板樣品8A和8B以表3所示的組合疊加在液晶元件的玻璃板上。疊加時使本發(fā)明的纖維素酯膜面向液晶元件的玻璃板，而樣品的吸收軸與剝離前偏振板的吸收軸一致。以此得到液晶板樣品1-8。
用ELDIM Co.，Ltd生產(chǎn)的EZ-Contrast測定得到的液晶板樣品的視角。用偏離垂直于液晶板平面的方向的角度范圍表示視角，該角度范圍內(nèi)示出的白/黑顯示反差比為10或更大。其結(jié)果示于表3。
在本文中，視角是提供白/黑顯示反差比為10或更大的視場范圍，用提供10或更大的白/黑顯示反差比的角度表示，視角被垂直于液晶板平面的直線平分。
表3
從表3可以清楚地看出使用包括本發(fā)明的纖維素酯膜的偏振板的本發(fā)明的液晶板樣品的視角大幅增加。
實施例2用下述方法制備偏振板樣品9-14《制備偏振板樣品9》(制備纖維素酯膜TAC-A)用下述方法制備纖維素酯膜TAC-A將100重量份的三醋酸纖維素(乙?；〈葹?.92，粘均聚合度為300)、2重量份的乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨?、8.5重量份的磷酸三苯酯、350重量份的二氯甲烷和50重量份的乙醇置于密封容器內(nèi)，在慢慢攪拌的同時在60分鐘內(nèi)逐漸加熱到45℃。容器內(nèi)壓力為121kPa。用AzumiRoshi Co.，Ltd生產(chǎn)的244號Azumi濾紙將得到的溶液過濾，然后靜置24小時以去除溶液中的泡沫，這樣就制備出三醋酸纖維素溶液。
將5重量份的上述三醋酸纖維素、3重量份的TINUVIN326(CibaSpecialty Co.，Ltd生產(chǎn))、7重量份的TINUVIN 109(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))、5重量份的TINUVIN 171(Ciba Specialty Co.，Ltd生產(chǎn))和1重量份的AEROSIL 200V(NIPPON AEROSIL Co.，Ltd生產(chǎn))溶解在90重量份的二氯甲烷和10重量份的乙醇溶劑中。以此得到紫外線吸收劑溶液。100重量份的三醋酸纖維素溶液與2重量份的紫外線吸收劑溶液混合，用靜態(tài)混合器攪拌該混合物以制備涂布液。從模具涂布機中將35℃的涂布液流延在不銹鋼條帶支撐體上，在其后側(cè)與35℃的水接觸的不銹鋼上干燥1分鐘，在其后側(cè)與15℃的冷水接觸的冷卻不銹鋼上保持15秒以形成網(wǎng)。然后將網(wǎng)從支撐體上剝離。
剝離網(wǎng)時的剩余溶劑含量是80wt％。然后用拉伸用的拉幅機，并用夾子固定剝離網(wǎng)的兩邊，在105℃下通過僅在網(wǎng)的橫向上施加張力來改變夾子之間的距離，使網(wǎng)僅在橫向上以1.07的拉伸倍數(shù)拉伸。當(dāng)拉伸網(wǎng)在滾筒上行進時使其在130℃下干燥10分鐘，以此制備出厚度為80μm的纖維素酯膜TAC-A。
用與實施例1中制備偏振板樣品1同樣的方法制備偏振板樣品9，只是使用的是纖維素酯膜2和纖維素酯膜TAC-A。
用與實施例1同樣的方法制備液晶板樣品9，只是使用的是前面得到的偏振板樣品9(在本文中稱之為加速老化處理前的偏振板樣品9)。使偏振板樣品9在80℃和90％RH的環(huán)境中靜置500小時進行加速老化處理(下面稱之為加速老化處理后的偏振板樣品9)，用與實施例1同樣的方法制備液晶板樣品9’，只是使用的是加速老化處理后的偏振板9。用與前面同樣的方法測定得到的液晶板樣品的視角。
《制備偏振板樣品10》用與制備上述纖維素酯膜TAC-A同樣的方法制備纖維素酯膜TAC-B，只是網(wǎng)在橫向上的拉伸倍數(shù)是1.15。
用與制備上述偏振板樣品9同樣的方法制備偏振板樣品10，只是使用的是前面得到的纖維素酯膜TAC-B。用與制備液晶板樣品9同樣的方法制備液晶板樣品10，只是使用的是前面得到的偏振板樣品10(下面稱之為加速老化處理前的偏振板樣品10)。用與上述同樣的方法使偏振板樣品10進行加速老化處理(下面稱之為加速老化處理后的偏振板樣品10)，用與上述同樣的方法制備液晶板樣品10’，只是使用的是加速老化處理后的偏振板10。用與前面同樣的方法測定得到的液晶板樣品的視角。
《制備偏振板樣品11》用與制備上述纖維素酯膜TAC-A同樣的方法制備纖維素酯膜TAC-C，只是網(wǎng)在橫向上的拉伸倍數(shù)是1.20。
用與制備上述偏振板樣品9同樣的方法制備偏振板樣品11，只是使用的是前面得到的纖維素酯膜TAC-C。用與制備液晶板樣品9同樣的方法制備液晶板樣品11，只是使用的是前面得到的偏振板樣品11(下面稱之為加速老化處理前的偏振板樣品11)。用與上述同樣的方法使偏振板樣品11進行加速老化處理(下面稱之為加速老化處理后的偏振板樣品11)，用與上述同樣的方法制備液晶板樣品11’，只是使用的是加速老化處理后的偏振板11。用與前面同樣的方法測定得到的液晶板樣品的視角。
《制備偏振板樣品12》用與制備上述纖維素酯膜TAC-A同樣的方法制備纖維素酯膜TAC-D，只是網(wǎng)在橫向上的拉伸倍數(shù)是1.02。
用與制備上述偏振板樣品9同樣的方法制備偏振板樣品12，只是使用的是前面得到的纖維素酯膜TAC-D。用與制備液晶板樣品9同樣的方法制備液晶板樣品12，只是使用的是前面得到的偏振板樣品12(下面稱之為加速老化處理前的偏振板樣品12)。用與上述同樣的方法使偏振板樣品12進行加速老化處理(下面稱之為加速老化處理后的偏振板樣品12)，用與上述同樣的方法制備液晶板樣品12’，只是使用的是加速老化處理后的偏振板12。用與前面同樣的方法測定得到的液晶板樣品的視角。
《制備偏振板樣品13》用與制備上述偏振板樣品9同樣的方法制備偏振板樣品13，只是將纖維素酯膜TAC-A在面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°后疊加在偏振片上。用與制備液晶板樣品9同樣的方法制備液晶板樣品13，只是使用的是前面得到的偏振板樣品13(下面稱之為加速老化處理前的偏振板樣品13)。用與上述同樣的方法使偏振板樣品13進行加速老化處理(下面稱之為加速老化處理后的偏振板樣品13)，用與上述同樣的方法制備液晶板樣品13’，只是使用的是加速老化處理后的偏振板13。用與前面同樣的方法測定得到的液晶板樣品的視角。
《制備偏振板樣品14)》用與制備上述纖維素酯膜TAC-A同樣的方法制備纖維素酯膜TAC-E，只是網(wǎng)不在橫向上拉伸。
用與制備上述偏振板樣品9同樣的方法制備偏振板樣品14，只是使用的是前面得到的纖維素酯膜TAC-E。用與制備液晶板樣品9同樣的方法制備液晶板樣品14，只是使用的是前面得到的偏振板樣品14(下面稱之為加速老化處理前的偏振板樣品14)。用與上述同樣的方法使偏振板樣品14進行加速老化處理(下面稱之為加速老化處理后的偏振板樣品14)，用與上述同樣的方法制備液晶板樣品14’，只是使用的是加速老化處理后的偏振板14。用與前面同樣的方法測定得到的液晶板樣品的視角。
測試結(jié)果示于表4。
表4
L左部；R右部；U上部；L下部從表4可以清楚地看出包括本發(fā)明的纖維素酯膜的偏振板樣品9-14能夠使視角大幅增加。
結(jié)果證明沒有相差功能但拉伸規(guī)定倍數(shù)的包括纖維素酯膜(在相對的液晶元件側(cè)的玻璃板的偏振片表面上)的本發(fā)明的偏振板能夠改善尺寸穩(wěn)定性。
偏振板樣品9-14包括拉伸倍數(shù)為1.40、處于偏振片表面上的纖維素酯膜2。目測加速老化處理后的偏振板樣品9-14的卷曲情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)包括沒有進行拉伸的TAC-E的偏振板樣品14中發(fā)生了由于尺寸變化而造成的卷曲。在包括拉伸百分率為2％的TAC-D的偏振板樣品或包括拉伸百分率為20％的TAC-C的偏振板樣品中卷曲的程度減小。在包括拉伸百分率為15％的TAC-B的偏振板樣品或包括拉伸百分率為7％的TAC-A的偏振板樣品中幾乎觀察不到卷曲。本發(fā)明能夠提供一種具有高耐熱性或耐濕性、高強度、雜質(zhì)很少并且能夠賦予寬視角的偏振板，本發(fā)明還能夠提供使用這種偏振板的液晶顯示器。
權(quán)利要求
1.一種用在包括液晶元件的垂直排列模式液晶顯示器中的偏振板，該偏振板包括偏振片和處于偏振片和液晶元件之間的具有光學(xué)二軸性的混合脂肪酸纖維素酯膜，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-120nm，厚度方向上的延遲值Rt是60-300nm，其中，R0用下式(1)表示，Rt用下式(2)表示式(1)R0＝(nx-ny)×d式(2)Rt＝{(nx+ny)/2-nz}×d其中，nx是折射率最大的膜在面內(nèi)第一個方向上的折射率，ny是膜在面內(nèi)垂直于第一個方向的第二個方向上的折射率，nz是膜在厚度方向上的折射率，d是膜厚(nm)。
2.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-60nm，厚度方向上的延遲值Rt是90-200nm。
3.權(quán)利要求2的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-50nm，厚度方向上的延遲值Rt是110-150nm。
4.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的混合脂肪酸纖維素在酯鍵中具有乙?；捅；?br> 5.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的混合脂肪酸纖維素酯在酯鍵中具有乙酰基和丁?；?。
6.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的厚度是30-110μm。
7.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的混合脂肪酸纖維素酯的總?；〈仁?.2-2.8。
8.權(quán)利要求4的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯的總酰基取代度是1.5-2.3，丙?；〈仁?.6-1.2。
9.權(quán)利要求7的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯的乙?；〈刃∮?.0。
10.權(quán)利要求8的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯的乙酰基取代度小于2.0。
11.權(quán)利要求1的偏振板，其中，三醋酸纖維素膜處于與混合脂肪酸纖維素酯膜相對的偏振片表面上。
12.權(quán)利要求1的偏振板，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向方向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是80°-100°。
13.權(quán)利要求1的偏振板，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向方向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是0-10°。
14.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜處于偏振片的第一個表面上，纖維素酯膜處于與混合脂肪酸纖維素酯膜相對的偏振片的第二個表面上，混合脂肪酸纖維素酯膜的拉伸方向與處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜的拉伸方向一致。
15.權(quán)利要求14的偏振板，其中，在生產(chǎn)過程中或生產(chǎn)后橫向拉伸處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜。
16.權(quán)利要求15的偏振板，其中，處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜以拉伸倍數(shù)1.01-1.2拉伸。
17.權(quán)利要求16的偏振板，其中，處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜以拉伸倍數(shù)1.05-1.15拉伸。
18.權(quán)利要求14的偏振板，其中，處于偏振片另一側(cè)的纖維素酯膜是三乙?；w維素酯膜。
19.權(quán)利要求1的偏振板，其中，當(dāng)混合脂肪酸纖維素酯膜以交叉棱鏡狀態(tài)排列時將觀察到發(fā)光雜質(zhì)，每250mm2膜內(nèi)粒度為5-50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目不大于150，并且每250mm2膜內(nèi)粒度大于50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目為0。
20.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜是用包括下述步驟的方法生產(chǎn)的賦予長混合脂肪酸纖維素酯膜以光學(xué)二軸性，將得到的膜繞卷軸纏卷得到長卷膜。
21.權(quán)利要求1的偏振板，其中，偏振板是用包括下述步驟的方法生產(chǎn)的賦予長混合脂肪酸纖維素酯膜以光學(xué)二軸性；對膜進行處理，使膜在橫向上具有最大折射率；將得到的膜繞卷軸纏卷得到卷膜；提供含雙色物質(zhì)的偏振片；和將偏振片疊加在卷膜上。
22.權(quán)利要求21的偏振板，其中，賦予光學(xué)二軸性的步驟是當(dāng)生產(chǎn)過程中剩余溶劑含量不少于10％中量時在膜的橫向上拉伸長混合脂肪酸纖維素酯膜的步驟。
23.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的1-30重量份的選自下述物質(zhì)中的至少一種增塑劑磷酸酯化合物、脂肪酸酯化合物、檸檬酸酯化合物和鄰苯二甲酸酯化合物。
24.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的0.005-0.3重量份的平均粒度不大于0.1μm的顆粒。
25.權(quán)利要求1的偏振板，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的0.8-3.0重量份的紫外線吸收劑。
26.一種液晶顯示器，包括偏振片A、偏振片B、處于偏振片A和B之間的垂直排列模式液晶元件、僅處于偏振片A和液晶元件之間的一個或多個纖維素酯膜A、僅處于偏振片B和液晶元件之間的一個或多個纖維素酯膜B，其中，31nm≤∑R0≤120nm，60nm≤∑Rt≤300nm，其中，∑R0＝∑R0(A)+∑R0(B)，∑Rt＝∑Rt(A)+∑Rt(B)，∑R0(A)是每個纖維素酯膜A的面內(nèi)延遲值之和，∑R0(B)是每個纖維素酯膜B的面內(nèi)延遲值之和，∑Rt(A)是每個纖維素酯膜A的厚度方向的延遲值之和，∑Rt(B)是每個纖維素酯膜B的厚度方向的延遲值之和。
27.權(quán)利要求26的液晶顯示器，其中，纖維素酯膜A和B中的至少一種是面內(nèi)延遲值R0為31-120nm，厚度方向的延遲值Rt為60-300nm的混合脂肪酸纖維素酯膜，其中，R0用下式(1)表示，Rt用下式(2)表示式(1)R0＝(nx-ny)×d式(2)Rt＝{(nx+ny)/2-nz}×d其中，nx是折射率最大的膜在面內(nèi)第一個方向上的折射率，ny是膜在面內(nèi)垂直于第一個方向的第二個方向上的折射率，nz是膜在厚度方向上的折射率，d是膜厚(nm)。
28.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯在分子中的酯鍵中具有乙?；捅；蚨□；?。
29.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的總酰基取代度是1.2-2.8。
30.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的總?；〈仁?.5-2.3，丙?；〈仁?.6-1.2。
31.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向方向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是80°-100°。
32.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，偏振片中雙色物質(zhì)的取向方向與在面內(nèi)給出混合脂肪酸纖維素酯膜的最大折射率的方向之間形成的角度是0-10°。
33.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜處于偏振片的第一個表面上，纖維素酯膜處于與混合脂肪酸纖維素酯膜相對的偏振片的第二個表面上，混合脂肪酸纖維素酯膜的拉伸方向與處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜的拉伸方向一致。
34.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，在生產(chǎn)過程中或生產(chǎn)后橫向拉伸處于偏振片第二個表面上的纖維素酯膜。
35.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，當(dāng)混合脂肪酸纖維素酯膜以交叉棱鏡狀態(tài)排列時將觀察到發(fā)光雜質(zhì)，每250mm2膜內(nèi)粒度為5-50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目不大于150，并且每250mm2膜內(nèi)粒度大于50μm的發(fā)光雜質(zhì)數(shù)目為0。
36.權(quán)利要求27的液晶顯示器，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜含有基于100重量份纖維素酯的0.005-0.3重量份的平均粒度不大于0.1μm的顆粒。
37.權(quán)利要求26的液晶顯示器，其中，60nm∑R0≤120nm，100nm≤∑Rt≤300nm。
38.一種垂直排列模式液晶顯示器，其包括偏振板和液晶元件，偏振板包括偏振片和處于偏振片和液晶元件之間的具有光學(xué)二軸性的混合脂肪酸纖維素酯膜，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31-120nm，厚度方向上的延遲值Rt是60-300nm，其中，R0用下式(1)表示，Rt用下式(2)表示式(1)R0＝(nx-ny)×d式(2)Rt＝{(nx+ny)/2-nz}×d其中，nx是折射率最大的膜在面內(nèi)第一個方向上的折射率，ny是膜在面內(nèi)垂直于第一個方向的第二個方向上的折射率，nz是膜在厚度方向上的折射率，d是膜厚(nm)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用在包括液晶元件的垂直排列模式液晶顯示器中的偏振板，其中，該偏振板包括偏振片和處于偏振片和液晶元件之間的具有光學(xué)二軸性的混合脂肪酸纖維素酯膜，其中，混合脂肪酸纖維素酯膜的面內(nèi)延遲值R0是31－120nm，厚度方向上的延遲值Rt是60－300nm，其中，R0用下式(1)表示，Rt用下式(2)表示式(1)R0＝(n
文檔編號G02F1/139GK1432851SQ0310143
公開日2003年7月30日 申請日期2003年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者葛原憲康, 田坂公志, 梅田博紀, 矢島孝敏 申請人:柯尼卡株式會社