專利名稱：液晶面板和液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有液晶單元、偏光片和光學元件的液晶面板。進一步，本發(fā)明涉及均使用該液晶面板的液晶電視和液晶顯示裝置。
背景技術：
液晶顯示裝置由于其諸如薄、輕以及功耗低等性能而引起關注，并且廣泛應用于便攜式設備，例如移動電話和手表；辦公自動化(OA)設備，例如個人計算機監(jiān)視器、膝上型個人計算機；以及家用電器，例如攝像機和液晶電視。由于技術的革新，已經(jīng)克服了液晶顯示裝置的顯示性能隨著觀看屏幕的角度的改變而變化以及液晶顯示裝置不能在高溫和極低溫度下工作的缺陷，使液晶顯示裝置得到廣泛應用。然而，廣泛的應用根據(jù)用途要求不同的性能。例如，傳統(tǒng)的液晶顯示裝置僅具有在斜向的白色/黑色顯示之間的對比度約為10的視角性能。這個定義來自黑色墨水印刷在報紙、雜志等的白紙上的對比度。然而，由于有多人同時觀看顯示屏，因此用于大型固定電視的液晶顯示裝置，要求從不同視角觀看都能良好顯示。即，例如白色/黑色顯示之間的對比度必須為20或更大。一個人在不移動的情況下觀看大型顯示幕的四個角與一個人從不同的視角方向觀看屏幕可比。因此，液晶面板在整個屏幕上均勻顯示而沒有顯示不均勻性這點很重要。
配置有液晶單元的液晶顯示裝置(例如電視)通常使用面內(nèi)切換模式(IPS)作為驅(qū)動模式。IPS模式的特點在于，在沒有電場的情況下均勻配向的液晶分子受水平電場驅(qū)動以提供顯示清晰的色彩。但是，傳統(tǒng)的配置IPS模式液晶單元的液晶顯示裝置的問題在于顯示性能的惡化，例如降低的斜向?qū)Ρ榷?；以及取決于視角的圖像色彩的改變(也稱作斜向色移)。
為了解決這個問題，公開了涉及使用折射率分布為nx＞nz＞ny(其中，nx、ny和nz分別代表膜在慢軸方向、快軸方向和厚度方向的折射率)的λ/2板以改進斜向顯示性能的技術(例如，JP 11-305217 A)。然而，所公開的技術在斜向?qū)Ρ榷群托毕蛏品矫嫣峁┑母倪M并不充分，因此需要進一步改進顯示性能。
迄今為止，例如聚碳酸酯類樹脂、多芳基化合物類樹脂或聚酯類樹脂的芳香族聚合物膜已用作顯示折射率分布為nx＞nz＞ny的λ/2板(例如，JP 04-305602A或JP 05-157911 A)。然而，芳香族聚合物膜的光彈性系數(shù)大，并且其相位差值可能容易因應力而改變。因此，芳香族聚合物膜的問題在于如下所述的顯示均勻性下降。在附著在液晶單元和偏光片之間的芳香族聚合物膜暴露于高溫的情況下，相位差值可能因偏光片的收縮應力而背離設計值。此外，由于背光的熱所產(chǎn)生的不均勻應力可能導致相位差值的不均勻。
同時，含有例如環(huán)烯類樹脂膜的脂肪族樹脂膜作為主要組分的聚合物膜具有的光彈性系數(shù)小。然而，這種膜幾乎不會引起相位差，期望的相位差值不能夠通過如同在芳香族聚合物膜中那樣以低拉伸比，或者甚至高拉伸比拉伸而獲得。以高拉伸比拉伸引起膜破裂的問題。因此，雖然通過傳統(tǒng)技術(JP 2001-215332 A)已經(jīng)得到了光彈性系數(shù)小且nx≥ny≥nz的脂肪族樹脂膜的相位差膜，但是迄今為止還沒有獲得具有nx＞nz＞ny關系的相位差膜。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液晶面板包括液晶單元；配置在液晶單元一側(cè)上的第一偏光片；配置在液晶單元另一側(cè)上的第二偏光片；配置在第一偏光片和液晶單元之間的第一光學元件和第二光學元件；以及配置在第二偏光片和液晶單元之間的第三光學元件，其中第一光學元件基本上具有光學負單軸性能；第二光學元件滿足下列表達式(1)和(2)，并且配置在第一光學元件和液晶單元之間；以及第三光學基本上具有光學各向同性
130nm≤Re[590]≤250nm…(1)0nm＜Rth[590]＜Re[590] …(2)(在表達式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下，通過使用波長為590nm的光所測定的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值)。
在本發(fā)明的一個實施方式中，液晶單元包括含有在不存在電場的情況下均勻配向的液晶分子的液晶層。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，液晶層的折射率分布為nx＞ny＝nz。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，液晶層包括IPS模式、FFS模式、或FLC模式。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，液晶單元的初始配向方向基本上平行于第二偏光片的吸收軸方向。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，液晶單元的初始配向方向基本上平行于配置在液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸方向。或者，液晶單元的初始配向方向基本上垂直于配置在液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸方向。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第一光學元件的厚度(d1)和第二光學元件的厚度(d2)之和(d1+d2)，與第三光學元件的厚度(d3)之間的差(Δd＝d1+d2-d3)的絕對值為120μm或更小。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第一光學元件的Rth[590]為10nm到100nm。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第一光學元件包括含有纖維素酯作為主要組分的聚合物膜。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第二光學元件的慢軸基本平行或垂直于第一偏光片的吸收軸。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第二光學元件的波長色散性為0.8至1.2。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第二光學元件的折射率分布為nx＞nz＞ny。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第二光學元件包括含有降冰片烯類樹脂的聚合物膜的拉伸膜。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第二光學元件包括含有通過降冰片烯基單體的開環(huán)聚合物和/或開環(huán)共聚物氫化而得到的樹脂的聚合物膜的拉伸膜。
在本發(fā)明的又一個實施方式中，第三光學元件包括含有至少一種選自纖維素酯、降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而獲得的環(huán)烯類樹脂、降冰片烯類單體和α-烯烴單體的加成共聚物以及馬來酰亞胺類單體和烯烴單體的加成共聚物的樹脂作為主要組分的聚合物膜。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種液晶電視。該液晶電視包括上述液晶面板。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供一種液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置包括上述液晶面板。
在本發(fā)明的一個實施方式中，液晶顯示裝置在45°的方位角和0°至78°的極角的最大對比度為600或更大，以及最小對比度為60或更大。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，液晶顯示裝置在45°的方位角和60°的極角的色移為0.1至1.0。
在本發(fā)明的液晶面板中，特定的元件(典型地，相位差膜)以特定的位置關系進行配置，從而能夠改進液晶顯示裝置的顯示性能。具體地說，將基本上具有光學負單軸性能的第一光學元件，以及滿足下列表達式(1)和(2)的第二光學元件配置在一側(cè)上的偏光片(在一個實施方式中，為觀看者側(cè))和液晶單元(第二光學元件配置在第一光學元件和液晶單元之間)之間。此外，基本上具有光學各向同性的第三光學元件配置在另一側(cè)上的偏光片(在一個實施方式中，背光側(cè))和液晶單元之間。這樣，可以增加斜向?qū)Ρ榷?，并且能夠減少斜向色移。
130nm≤Re[590]≤250nm …(1)0nm＜Rth[590]＜Re[590] …(2)特別地，這種配置方式在配備有包括液晶層的液晶單元的液晶顯示裝置中效果顯著，該液晶液晶層含有在不存在電場的情況下均勻配向的液晶分子。
此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，將具有預定收縮比的收縮性薄膜附著到作為第二光學元件含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物和/或開環(huán)共聚物氫化而得到的樹脂的聚合物膜的每側(cè)，并整體進行拉伸，從而切實可行地提供光彈性系數(shù)小、具有nx＞nz＞ny的關系、并且滿足表達式(1)和(2)的相位差膜(第二光學元件)。迄今為止，還沒有得到光彈性系數(shù)小并且具有nx＞nz＞ny關系的相位差膜。本發(fā)明的第二光學元件包括含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物和/或開環(huán)共聚物氫化而獲得的樹脂的聚合物膜的拉伸膜，并且具有小的光彈性系數(shù)，從而防止由于偏光片的收縮應力或液晶面板的背光的熱而導致的相位差值的不均勻。結(jié)果，能夠得到具有在整個液晶面板上具有均勻顯示性能的優(yōu)異的顯示均勻性的液晶顯示裝置。本發(fā)明的一個顯著的成就在于切實可行地制作出了光彈性系數(shù)小并且具有nx＞nz＞ny關系的相位差膜。
此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，將第一光學元件的厚度和第二光學元件的厚度的總和，與第三光學元件的厚度之間的差值的絕對值調(diào)整到120μm或更小，從而提供了具有較好的顯示均勻性的液晶顯示裝置。迄今為止，已知使用具有小的光彈性系數(shù)的光學膜防止由于光學膜的扭曲而造成的不均勻，但是整個液晶面板的顯示性能幾乎沒有改進。通過在液晶面板的特定位置配置具有特定光學性能的光學元件并且通過選擇光學元件的材料和厚度發(fā)現(xiàn)能夠顯著提高液晶顯示裝置的顯示均勻性，通過實際生產(chǎn)這種液晶顯示裝置首次得到，并且獲得了意料不到的效果。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的液晶面板的截面示意圖。
圖2A是圖1采用O-模式的液晶面板的透視示意圖，圖2B是采用E-模式的液晶面板的透視示意圖。
圖3是顯示本發(fā)明中使用的偏光片的典型制作過程的原理示意圖。
圖4是顯示用于第二光學元件的相位差膜的典型制作過程的原理示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式的液晶顯示裝置的截面示意圖。
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例1的液晶面板的顯示不均勻性的測量結(jié)果的照片。
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例2的液晶面板的顯示不均勻性的測量結(jié)果的照片。
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明對比實施例1的液晶面板的顯示不均勻性的測量結(jié)果的照片。
圖9是顯示實施例4和對比實施例3的液晶面板之間的對比度的測量結(jié)果圖。
圖10是顯示實施例4和對比實施例3的液晶面板之間的Δu′v′值的測量結(jié)果圖。
圖11是對比實施例3中使用的液晶面板的透視示意圖。
具體實施例方式
A.整個液晶面板的概述圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的液晶面板的截面示意圖。圖2A是采用O-模式的液晶面板的透視示意圖，圖2B是采用E-模式的液晶面板的透視示意圖。注意，為清楚起見，圖1、2A和2B中各構(gòu)件的長、寬和厚的比例與實際構(gòu)件不同。液晶面板100配有包括液晶層的液晶單元10；配置在液晶單元10一側(cè)(圖2A的觀看側(cè))上的第一偏光片21；配置在液晶單元10的另一側(cè)(圖2A中的背光側(cè))上的第二偏光片22；配置在第一偏光片21和液晶單元10之間的第一光學元件30和第二光學元件40；以及配置在第二偏光片22和液晶單元10之間的第三光學元件50。在實際應用中，可以在第一偏光片21和第二偏光片22的外側(cè)上配置任何適合的保護層(未顯示)。圖2A顯示第一偏光片21的吸收軸和第二光學元件40的慢軸彼此垂直的情況。然而，第一偏光片21的吸收軸和第二光學元件40的慢軸可以彼此平行。圖2B顯示了第一偏光片21的吸收軸和第二光學元件40的慢軸彼此平行的情況。然而，第一偏光片21的吸收軸和第二光學元件40的慢軸可以彼此垂直。第一光學元件30基本上具有光學負單軸性能。第二光學元件40滿足下列表達式(1)和(2)，并且配置在第一光學元件30和液晶單元10之間
130nm≤Re[590]≤250nm …(1)0nm＜Rth[590]＜Re[590] …(2)(在表達式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值)。而且，第三光學元件50基本上具有光學各向同性。分別將這些特定的光學元件層積在液晶單元上，從而容許優(yōu)異的光學補償，并且得到了斜向?qū)Ρ榷却蠖毕蛏菩〉囊壕э@示裝置。
優(yōu)選將第二偏光片22(即與第三光學元件50鄰近的偏光片)配置為使其吸收軸基本上平行于液晶單元10的初始配向方向。優(yōu)選將第一偏光片21配置為使其吸收軸基本上垂直于液晶單元10的初始配向方向。
本發(fā)明的液晶面板可以是所謂O-模式的或者是所謂E-模式的。術語“O-模式的液晶面板”指的是其中配置在液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸與液晶單元的初始配向方向彼此平行的液晶面板。術語“E-模式的液晶面板”指的是其中配置在液晶單元背光側(cè)的偏光片的吸收軸與液晶單元的初始配向方向彼此垂直的液晶面板。在如圖2A所示的O-模式的液晶面板中，第一偏光片21、第一光學元件30和第二光學元件40優(yōu)選配置在液晶單元10的觀看側(cè)，第三光學元件50和第二偏光片22優(yōu)選配置在液晶單元10的背光側(cè)。在如圖2B所示的E-模式的液晶面板中，第一偏光片21、第一光學元件30和第二光學元件40優(yōu)選配置在液晶面板10的背光側(cè)，并且第三光學元件50和第二偏光片22優(yōu)選配置在液晶單元10的觀看側(cè)。在本發(fā)明中，優(yōu)選如圖2A所示的O-模式的液晶面板，因為O-模式的配置能夠?qū)崿F(xiàn)更好的光學補償。具體地說，在O-模式的配置中，將包括相位差膜的第一和第二光學元件配置在遠離背光的一側(cè)，并因此幾乎不會受到由于背光的熱所引起的負面影響，從而提供了具有很少顯示不均勻的液晶顯示裝置。
第一光學元件30的厚度(d1)和第二光學元件40的厚度(d2)的厚度之和(d1+d2)，與第三光學元件50的厚度(d3)之間的差(Δd＝d1+d2-d3)的絕對值優(yōu)選為120μm或更小，更優(yōu)選80μm或更小，特別優(yōu)選60μm或更小。差的絕對值在上述范圍內(nèi)能夠防止由于液晶面板的背光的熱導致的相位差值的不均勻，并且能夠提供具有優(yōu)異顯示均勻性的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的液晶面板不局限于上述實施方式，并且也可以在圖1所示的構(gòu)件之間配置其它構(gòu)件(例如各向同性光學粘合劑和各向同性膜)。下面將對本發(fā)明的液晶面板的構(gòu)件作詳細描述。
B.液晶單元參照圖1，在本發(fā)明的液晶面板中使用的液晶單元10裝備有一對基板11和11′；和作為顯示介質(zhì)配置在基板11和11′之間的液晶層12。一個基板(濾色片基板)11配有濾色片和黑色矩陣(均未顯示)。另一個基板(有效矩陣基板)11′配有用于控制液晶的電光性能的開關元件(典型為TFT，未顯示)；用于為開關元件提供門信號的掃描線(未顯示)和用于為其提供源信號的信號線(未顯示)；以及像素電極和對電極(兩者均未顯示)。濾色片也可以配備在主動矩陣基板11′中?；?1和11′之間的距離(單元間隙)通過隔離物(未顯示)來控制。例如將由聚酰亞胺形成的配向膜(未顯示)提供在與液晶層12相接觸的每個基板11和11′的一側(cè)上。
優(yōu)選液晶層12含有在不存在電場的情況下均勻配向的液晶。該液晶層(最終成為液晶單元)的折射率分布通常為nx＞ny＝nz(其中，nx、ny和nz分別代表膜的慢軸方向、快軸方向和厚度方向的折射率)。在本發(fā)明的說明書中，ny＝nz不僅包括ny和nz完全相等的情況，也包括ny和nz基本上相等的情況。此外，短語“液晶單元的初始配向方向”指的是在不存在電場的情況下通過液晶層中的向列型液晶分子的配向提供液晶層的最大面內(nèi)折射率的方向。使用顯示出這樣的折射率分布的液晶層的驅(qū)動模式的典型例子包括面內(nèi)切換(IPS)模式；邊緣場切換(FFS)模式；以及鐵電液晶(FLC)模式。用于那些驅(qū)動模式的液晶的具體例子包括向列型液晶和近晶型液晶。例如，向列型液晶用于IPS模式和FFS模式，近晶型液晶用于FLC模式。
在IPS模式中，在沒有電場的情況下均勻配向的向列型液晶例如通過利用電控雙折射(ECB)效應在各自由金屬形成的對電極和像素電極之間產(chǎn)生的平行于基板的電場(也稱為水平電場)中響應。具體地說，如“Monthly Display July”(第83至88頁，Techno Times公司出版，1997)或者“Ekisho vol.2，No.4”(第303至316頁，Japanese Liquid CrystalSociety出版，1998)所述，正常的黑色模式在不存在電場的情況下通過以下方式提供完全的黑色顯示在不施加電場的情況下，調(diào)節(jié)使液晶單元的配向方向與一個偏光片的吸收軸方向一致；并在液晶單元上下配置偏光板使彼此垂直。在施加電場的情況下，液晶分子旋轉(zhuǎn)同時保持與基板平行，從而根據(jù)旋轉(zhuǎn)角得到透射率。IPS模式包括采用V-形電極、Z形電極等的超面內(nèi)切換(S-IPS)模式和高級超面內(nèi)切換(AS-IPS)模式。市售的IPS模式的液晶顯示裝置的例子包括20英寸寬的液晶電視“Wooo”(商品名，Hitachi，Ltd.制造)、19英寸液晶顯示器“ProLiteE481S-1”(商品名，Iiyama Corporation制造)和17英寸TFT液晶顯示器“FlexScan L565”(商品名，Eizo Nanao Corporation制造)。
在FFS模式中，在沒有電場的情況下均勻配向的向列型液晶例如通過利用電控雙折射(ECB)效應在各自由透明導體形成的對電極和像素電極之間產(chǎn)生的平行于基板的電場(也稱為水平電場)中響應。FFS模式中的水平電場稱為邊緣電場，其可以通過將各自由透明導體形成的對電極和像素電極之間的距離設定為比單元間隙窄而產(chǎn)生。具體地說，如“Society for Information Display(SID)2001 Digest”(第484至487頁)或者JP 2002-031812 A所述，正常的黑色模式在不存在電場的情況下通過以下方式提供完全的黑色顯示在不施加電場的情況下調(diào)節(jié)使液晶單元的配向方向與一個偏光片的吸收軸同向；并且在液晶單元的上下配置偏光板使彼此垂直。在施加電場的情況下，液晶分子旋轉(zhuǎn)同時保持與基板平行，從而根據(jù)旋轉(zhuǎn)角得到透射率。FFS模式包括使用V形電極、Z形電極等的高級邊緣場切換(A-FFS)模式或超邊緣場切換(U-FFS)模式。市售的FFS模式的液晶顯示裝置的例子包括Tablet PC“M1400”(商品名，Motion Computing公司制造)。
FLC模式利用例如封閉在各自具有大約1到2μm厚度的電極基板之間的鐵電手性近晶型液晶的性能，從而顯示兩種穩(wěn)定的分子配向狀態(tài)。具體地說，鐵電手性近晶型液晶分子在平行于基板的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)并且由于施加電壓而響應。FLC模式能夠基于IPS模式和FFS模式的相同原理而提供黑色和白色顯示。FLC模式具有這樣的特點即響應速度比其它驅(qū)動模式的高。在本發(fā)明的說明書中，F(xiàn)LC模式包括表面穩(wěn)定的鐵電液晶(SS-FLC)模式；反鐵電液晶(AFLC)模式；聚合物穩(wěn)定的鐵電液晶(PS-FLC)模式；和V-形開關鐵電液晶(V-FLC)模式。
均勻配向的向列型液晶由于經(jīng)受配向處理的基板和向列型液晶分子之間的相互作用而獲得，其中向列型液晶分子的配向矢量平行于基板面并且均勻配向。在本發(fā)明的說明書中，均勻配向包括配向矢量稍微傾斜于基板面的情況，即，向列型液晶分子預傾的情況。在向列型液晶預傾的情況中，為了保持大的對比度并獲得良好的顯示性能，預傾角優(yōu)選為20°或更小。
根據(jù)目的任意適合的向列型液晶可以用作向列型液晶。向列型液晶可以具有正介電各向異性或者負介電各向異性。具有正介電各向異性的向列型液晶的具體例子包括“ZLI-4535”(商品名，日本Merck公司制造)。具有負介電各向異性的向列型液晶的具體例子包括“ZLI-2806”(商品名，日本Merck公司制造)。尋常折射率(no)和非尋常折射率(ne)之間的差值，即，雙折射率(ΔnLC)可以根據(jù)液晶的響應速度、透射率等適當?shù)卦O定。然而，通常雙折射率優(yōu)選為0.05至0.30。
根據(jù)目的任意適合的近晶型液晶可以用作近晶型液晶。優(yōu)選使用的近晶型液晶在分子結(jié)構(gòu)部分中具有不對稱的碳原子并且顯示鐵電性能(也稱為鐵電液晶)。顯示鐵電性能的近晶型液晶的具體例子包括p-癸氧基亞芐基-p ′-氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯；p-己氧基亞芐基-p′氨基-2-氯丙基肉桂酸酯；和-o-(2-甲基)丁基間羥基苯亞基-4′-辛基苯胺。市售的鐵電液晶的例子包括ZLI-5014-000(商品名，電容為2.88nF，自發(fā)極化為-2.8C/cm2，Merck公司制造)；ZLI-5014-100(商品名，電容為3.19nF，自發(fā)極化為-20.0C/cm2，Merck公司制造)；以及FELIX-008(商品名，電容為2.26nF，自發(fā)極化為-9.6C/cm2，HoechstAktiengesellschaft公司制造)。
根據(jù)目的任意適合的單元間隙可以用作液晶單元的單元間隙(基板之間的距離)。然而，單元間隙優(yōu)選為1.0至7.0μm。在上述范圍內(nèi)的單元間隙能夠減少響應時間并提供良好的顯示性能。
C.偏光片在本發(fā)明的說明書中，偏光片是指能夠?qū)⒆匀还饣蚱窆廪D(zhuǎn)化成適合的偏振光的光學膜。任意適合的偏光片可以用作用于本發(fā)明的偏光板的偏光片。優(yōu)選使用能夠?qū)⒆匀还饣蚱窆廪D(zhuǎn)化成線性偏振光的膜。
偏光片可以具有任何適合的厚度。偏光片的厚度典型為5μm至80μm，優(yōu)選10至50μm，更優(yōu)選20至40μm。偏光片的厚度在上述范圍內(nèi)能夠提供優(yōu)異的光學性能和機械強度。
C-1.偏光片的光學性能偏光片的透光率(單軸透射率)通過在23℃下，使用波長為440nm的光測量，優(yōu)選為41％或更大，更優(yōu)選43％或更大。單軸透射率的理論上限為50％。偏振度優(yōu)選為99.8至100％，更優(yōu)選99.9至100％。透光率和偏振度在上述范圍內(nèi)能夠進一步增加使用該偏光片的液晶顯示裝置在法線方向的對比度。
單軸透射率和偏振度可以通過使用分光光度計“DOT-3”(商品名，Murakami Color Research Laboratory制造)測定。偏振度可以通過以下方式測定測量偏光片的平行透光率(H0)和垂直透光率(H90)；并使用下列方程式。偏振度(％)＝{(H0-H90)/(H0+H90))1/2×100。平行透光(H0)是指通過堆疊兩個同樣的偏光片使各自的吸收軸彼此平行而制造的平行層積偏光片的透射率。垂直透光(H90)是指通過堆疊兩個同樣的偏光片使各自的吸收軸彼此垂直而制造的垂直層積偏光片的透射率。透光率指根據(jù)JIS Z8701-1982，通過兩度視場(C源)進行顏色校正而獲得的Y值。
C-2.配置偏光片的方法參照圖1、2A和2B，根據(jù)目的任何適合的方法可以用作作為配置第一偏光片21和第二偏光片22的方法。優(yōu)選第一偏光片21和第二偏光片22在相對于液晶單元的表面上各自備有粘合層或壓敏粘合層(未顯示)。而且，將第一偏光片21粘附到第一光學元件30的表面，而第二偏光片22粘附到第三光學元件50的表面，從而進一步增大使用該偏光片的液晶顯示裝置的對比度。
根據(jù)預期的用途、粘合強度等，可以適當?shù)卮_定粘合層或壓敏粘合層的厚度。粘合層的厚度通常為0.1μm至50μm，優(yōu)選0.1μm至20μm，特別優(yōu)選0.1μm至到10μm。壓敏粘合層的厚度通常為1μm至100μm，優(yōu)選5μm至80μm，特別優(yōu)選10μm至50μm。
根據(jù)被粘物的種類任何適合的粘合劑或壓敏粘合劑可以用于形成粘合層或壓敏粘合層。特別地，在含有聚乙烯醇類樹脂作為主組分的聚合物膜用于偏光片的情況中，水溶粘合劑優(yōu)選用作粘合劑。更優(yōu)選使用含有聚乙烯醇類樹脂作為主組分的粘合劑。其具體例子包括含有具有乙酰乙?；母男跃垡蚁┐甲鳛橹饕M分的“GOHSEFIMERZ200”(商品名，Nippon Synthetic Chemical Industry提供)。考慮到優(yōu)異的光學透明度，合適的例如濕潤性、凝聚性和粘附性的壓敏粘合性能以及優(yōu)異的耐氣候性和耐熱性，優(yōu)選使用含有丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物的丙烯酸類壓敏粘合劑。其具體例子包括含有丙烯酸類壓敏粘合劑作為壓敏粘合層的雙面光帶“SK-2057”(商品名，Soken Chemical&Engineering有限公司提供)。
第一偏光片21優(yōu)選配置成使其吸收軸基本垂直于第二偏光片22的吸收軸。在本發(fā)明的說明書中，短語“基本垂直”包括兩個光學軸(第一偏光片21的吸收軸和第二偏光片22的吸收軸)形成90°±2.0°，優(yōu)選90°±1.0°，更優(yōu)選90°±0.5°的角度的情況。角度大大偏離上述范圍易于導致液晶顯示裝置的對比度降低。
C-3.用于偏光片的光學膜上述偏光片各自是由例如含有包含二色性物質(zhì)的聚乙烯醇類樹脂作為主要組分的聚合物膜的拉伸膜形成。含有聚乙烯醇類樹脂作為主要組分的聚合物膜是通過例如JP 2000-315144A的[實施例1]中描述的方法生產(chǎn)。
要使用的聚乙烯醇類樹脂可以通過以下方法制備聚合乙烯基酯類單體得到乙烯基酯類聚合物；并皂化乙烯基酯類聚合物將乙烯基酯單元轉(zhuǎn)化成乙烯醇單元。乙烯基酯類單體的例子包括甲酸乙烯酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯。其中，優(yōu)選醋酸乙烯酯。
聚乙烯醇類樹脂可以具有任意適合的平均聚合度。優(yōu)選平均聚合度為1,200至3,600，更優(yōu)選1,600至3,200，最優(yōu)選1,800至3,000。聚乙烯醇類樹脂的平均聚合度可以根據(jù)JIS K6726-1994的方法測定。
從偏光片的耐久性考慮，聚乙烯醇類樹脂的皂化度優(yōu)選為90.0mol％至99.9mol％，更優(yōu)選95.0mol％至99.9mol％，最優(yōu)選98.0mol％至99.9mol％。
皂化度指的是實際皂化成乙烯醇單元的單元與通過皂化可以轉(zhuǎn)化成乙烯醇單元的單元的比例。聚乙烯醇類樹脂的皂化度可以根據(jù)JISK6726-1994測定。
在本發(fā)明中使用的含有聚乙烯醇類樹脂作為主要組分的聚合物膜可以優(yōu)選含有多元醇作為增塑劑。多元醇的例子包括乙二醇、丙三醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四甘醇、三羥甲基丙烷。這樣的多元醇可以單獨或者聯(lián)合使用。在本發(fā)明中，考慮到拉伸性、透明度、熱穩(wěn)定性等，優(yōu)選使用乙二醇或丙三醇。
相對于聚乙烯醇類樹脂中總固體含量為100，本發(fā)明中多元醇的用量優(yōu)選為1至30(重量比)，更優(yōu)選3至25(重量比)，最優(yōu)選5至20(重量比)。多元醇的用量在上述范圍內(nèi)能夠進一步增強著色性或拉伸性。
任何適合的二色性物質(zhì)可以用作二色性物質(zhì)。其具體實例包括碘和二色性染料。在本發(fā)明的說明書中，術語“二色性”指的是光吸收在光軸方向及其垂直的方向的兩個方向不同的光學各向異性。
二色性染料的例子包括紅BR、紅LR、紅R、粉紅LB、品紅BL、棗紅GS、天藍LG、檸檬黃、藍BR、藍2R、深藍RY、綠LG、紫羅蘭LB、紫羅蘭色B、黑H、黑B、黑GSP、黃3G、黃R、橙3R、深紅GL、深紅KGL、剛果紅、亮紫BK、Supra藍G、Supra藍GL、直接天藍、直接固橙S和固黑。
將參照圖3描述偏光片的生產(chǎn)方法的例子。圖3是顯示在本發(fā)明中使用的偏光片的典型生產(chǎn)過程的原理示意圖。例如，將含有聚乙烯醇類樹脂作為主要組分的聚合物膜201從送料輥200進料，浸入碘的水溶液浴210中，隨后通過輥211和212以不同速度比在膜的縱向張力下進行膨脹和著色處理。接著，將膜浸入含有硼酸和碘化鉀的水溶液的浴220中，并通過輥221和222以不同速度比在膜的縱向張力條件下進行交聯(lián)處理。經(jīng)過交聯(lián)處理的膜通過輥231和232浸入到含有碘化鉀的水溶液浴230中，并進行水洗處理。經(jīng)過水洗處理的膜通過干燥設備240干燥以調(diào)節(jié)其含濕量，并在卷繞部件(take up)260中卷繞。含有聚乙烯醇類樹脂作為主要組分的聚合物膜可以通過上述方法拉伸到原始長度的5至7倍，從而提供偏光片250。
偏光片可以具有任何適合的含濕量，但是優(yōu)選含濕量為5％至40％，更優(yōu)選10％至30％，最優(yōu)選20％至30％。
除上述偏光片外，在本發(fā)明中使用的偏光片的進一步例子包括通過拉伸加入二色性物質(zhì)的聚合物膜而制備的偏光片；通過在特定方向配向含有二色性物質(zhì)和液晶化合物的液晶組合物而制備的賓/主型O-型偏光片(US 5,523,863)；以及通過在特定方向配向溶致液晶配向而制備的E-型偏光片(US 6,049,428)。
在本發(fā)明的液晶面板中，配置在液晶單元兩側(cè)上的偏光片可以彼此相同或不同。
D.第一光學元件參考圖1、2A和2B，第一光學元件30配置在第一偏光片21和第二光學元件40之間。在這種實施方式中，第一光學元件充當偏光片的單元側(cè)上的保護層防止偏光片的惡化。結(jié)果，液晶顯示裝置的高顯示性能能夠長期維持。第一光學元件30基本上具有光學負單軸性能。具有光學負單軸性能的光學元件理想地在法線方向具有光軸。在本發(fā)明的說明書中，短語“具有光學負單軸性能的光學元件”(也稱為陰極C板)指的是滿足折射率分布為nx＝ny＞nz(其中，nx和ny代表主要的面內(nèi)折射率，nz代表厚度方向的折射率)的光學元件。實際使用中，在對液晶顯示裝置的顯示性能沒有不良影響的情況下，折射率分布并不嚴格限于nx＝ny，光學元件的面內(nèi)折射率可以有小的差異(nx≈ny)。具體地說，通過在23℃下，使用波長的光測量的第一光學元590nm件的面內(nèi)相位差值(Re[590])優(yōu)選為0nm至10nm，更優(yōu)選0nm至5nm，最優(yōu)選0nm至3nm。
在本發(fā)明中，為了減少液晶面板的斜向漏光，第一光學元件與第二光學元件結(jié)合使用。通常，在具有兩個偏光片配置在液晶單元兩側(cè)使各自的吸收軸彼此垂直的液晶面板中，光幾乎不在法線方向內(nèi)泄漏但是光在斜向泄漏。在偏光片的吸收軸分別以0°和90°配置的情況中，漏光量在45°的斜向達到最大。減少漏光量，從而增大斜向?qū)Ρ榷炔p少在斜向的色移。
D-1.第一光學元件的光學性能第一光學元件的Re[590]如上所述。Re[590]能夠通過方程式Re[590]＝(nx-ny)×d(其中，nx和ny分別代表在590nm的波長下光學元件(或相位差膜)的慢軸方向和快軸方向的折射率，d(nm)代表光學元件(或相位差膜)的厚度)來確定。注意，慢軸指的是提供最大面內(nèi)折射率的方向。
在本發(fā)明的說明書中，Rth[590]指的是通過在23℃下使用波長為590nm的光測定的厚度方向的相位差值。Rth[590]可以通過方程式Rth[590]＝(nx-nz)×d(其中，nx和nz分別代表在590nm的波長下光學元件(或相位差膜)的慢軸方向和厚度方向內(nèi)的折射率，d(nm)代表光學元件(或相位差膜)的厚度)來確定。
本發(fā)明使用的第一光學元件的Rth[590]優(yōu)選為10至100nm，更優(yōu)選20至80nm，最優(yōu)選30至50。Rth[590]在上述范圍內(nèi)能夠在第一光學元件和下述的第二以及第三光學元件聯(lián)合使用的情況中提供液晶單元優(yōu)異的光學補償。
Re[590]和Rth[590]可以使用“KOBRA-21ADH”(商品名，OjiScientific Instruments制造)測定。折射率nx、ny和nz能夠通過以下方式測定使用在23℃下在590nm波長測定的光學元件的面內(nèi)相位差值(Re)、通過將慢軸傾斜40°作為傾角測定的相位差值(R40)、光學元件(或相位差膜)的厚度(d)和光學元件(或相位差膜)的平均折射率(n0)；并使用下列方程式(i)至(iii)用于進行計算數(shù)值計算。然后，從下列方程式(iv)能夠計算出Rth。這里，Φ和ny′分別用下列方程式(v)和(vi)表示。
Re＝(nx-ny)×d …(i)R40＝(nx-ny′)×d/cos(Φ)…(ii)(nx+ny+nz)/3＝n0 …(iii)Rth＝(nx-nz)×d …(iv)Φ＝sin-1[sin(40°)/n0] …(v)ny′＝ny×nz[ny2×sin2(Φ)+nz2×cos2(Φ)]1/2…(vi)D-2.配置第一光學元件的方法參照圖1、2A和2B，根據(jù)目的任何適合的方法可以用作在第一偏光片21和第二光學元件40之間配置第一光學元件30的方法。優(yōu)選第一光學元件30在每側(cè)上配備有粘合層或壓敏粘合層，并粘附到第一偏光片21和第二光學元件40上。光學元件之間的間隙用粘合層或壓敏粘合層填充，從而防止各個光學元件的光軸之間關系的移動，以及當光學元件裝入液晶顯示裝置時，通過彼此磨損而造成光學元件的損傷。而且，可以減少光學元件的層之間的界面反射，并且可以增大使用光學元件的液晶顯示裝置在法線方向和斜向的對比度。
根據(jù)預期的用途、粘合強度等可以適當?shù)卮_定粘合層或壓敏粘合層的厚度。粘合層的厚度優(yōu)選0.1μm至50μm，更優(yōu)選0.1μm至20μm，特別優(yōu)選0.1μm至10μm。壓敏粘合層的厚度優(yōu)選1μm至100μm，更優(yōu)選5μm至80μm，特別優(yōu)選10μm至50μm。
任何適合的粘合劑或壓敏粘合劑可用于形成粘合層或壓敏粘合層。粘合劑的例子包括熱塑性粘合劑、熱熔性粘合劑、橡膠類粘合劑、熱固性粘合劑、單體反應型粘合劑、無機粘合劑和天然粘合劑。壓敏粘合劑的例子包括溶劑型壓敏粘合劑、非水乳劑型壓敏粘合劑、含水壓敏粘合劑、熱熔壓敏粘合劑、液體可固化壓敏粘合劑、可固化壓敏粘合劑以及在壓延中使用的壓敏粘合劑。為了優(yōu)異的光學透明度，適合的壓敏粘合性能例如濕潤性、凝聚性和粘附性，以及優(yōu)異的耐氣候性和耐熱性，優(yōu)選使用的壓敏粘合劑是含有丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物的溶劑型壓敏粘合劑(也稱為丙烯酸類壓敏粘合劑)。其具體例子包括含有丙烯酸類壓敏粘合劑作為壓敏粘合劑層的雙面光帶“SK-2057”(商品名，Soken Chemical&Engineering有限公司提供)。
在第一光學元件30的nx和ny完全相等的情況中，第一光學元件30沒有面內(nèi)相位差從而不能檢測到其慢軸。因此，配置第一光學元件30可以與第一偏光片21的吸收軸和第二光學元件40的慢軸無關。在第一光學元件30的nx和ny基本上相等，但是稍微不同的情況中，可以檢測到其慢軸。在這種情況中，優(yōu)選將第一光學元件30配置使其慢軸基本平行或垂直于第一偏光片21的吸收軸。第一光學元件30的配置使其慢軸大大偏離與第一偏光片21的吸收軸垂直或平行，易于降低采用第一光學元件30的液晶顯示裝置的對比度。
D-3.第一光學元件的結(jié)構(gòu)第一光學元件的結(jié)構(gòu)(積層結(jié)構(gòu))沒有特別限制，只要第一光學元件滿足上述D-1部分所述的光學性能。具體地說，第一光學元件可以是單一相位差膜或兩個或多個相位差膜的積層體。為了降低由于偏光片的收縮應力或背光的熱所造成的相位差值的偏移或不均勻并且減少液晶面板的厚度，第一光學元件優(yōu)選為單相位差膜。作為積層體的第一光學元件可以包括粘合層或壓敏粘合層。在作為積層體的第一光學元件包括兩個或多個相位差膜的情況下，相位差膜可以彼此相同或不同。相位差膜將在D-4部分詳細說明。
用于第一光學元件的相位差膜的Rth[590]根據(jù)要使用的相位差膜的數(shù)目可以適當?shù)剡x擇。例如，在第一光學元件由單一相位差膜形成的情況下，相位差膜的Rth[590]優(yōu)選等于第一光學元件的Rth[590]。因此，用于將第一光學元件層積在第一偏光片或第二光學元件上的壓敏粘合層、粘合層等的相位差值優(yōu)選盡可能地小。此外，例如在第一光學元件是包括兩個或更多相位差膜的積層體的情況下，相位差膜的總Rth[590]優(yōu)選設計為等于第一光學元件的Rth[590]。具體地說，在將兩個相位差膜層積以形成Rth[590]為40nm的第一光學元件的情況中，優(yōu)選使用各自的Rth[590]為20nm的相位差膜。或者，可以使用Rth[590]為10nm的相位差膜和Rth[590]為30nm的另一個相位差膜。這兩個相位差膜優(yōu)選層積使各自慢軸彼此垂直，從而降低Re[590]。為了簡單起見，本說明書描述了各自采用兩個或更少相位差膜的情況，但是本發(fā)明顯然可用于包括三個或更多相位差膜的積層體。
第一光學元件的總厚度優(yōu)選為10μm至200μm，更優(yōu)選20μm至120μm，特別優(yōu)選30μm至60μm。厚度在上述范圍內(nèi)的第一光學元件有助于降低液晶顯示裝置的厚度。
D-4.用于第一光學元件的相位差膜用于第一光學元件的相位差膜沒有特別限制，但是優(yōu)選使用的相位差膜具有優(yōu)異的透明度、機械強度、熱穩(wěn)定性、防水性能等，并且?guī)缀醪粫捎谂で鸸鈱W不均勻。
相位差膜根據(jù)目的可以具有任何適合的厚度。相位差膜的厚度優(yōu)選為5μm至100μm，更優(yōu)選10μm至90μm，特別優(yōu)選15μm至60μm。相位差膜的厚度在上述范圍內(nèi)能夠提供具有優(yōu)異的機械強度和光學均勻性，并且滿足上述D-1部分描述的光學性能的相位差膜。
相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對值(C[590](m2/N))優(yōu)選為1×10-12至200×10-12，更優(yōu)選1×10-12至50×10-12，最優(yōu)選1×10-12至30×10-12。光彈性系數(shù)的絕對值較小幾乎不會引起由于偏光片的收縮應力或背光的熱而導致的相位差值的偏移或不均勻，從而提供具有優(yōu)異顯示均勻性的液晶顯示裝置。
相位差膜的透光率通過在23℃下使用波長590nm的光測量，優(yōu)選為80％或更大，更優(yōu)選85％或更大，最優(yōu)選90％或更大。第一光學元件優(yōu)選具有類似的透光率。
相位差膜優(yōu)選為含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜。熱塑性樹脂可以是非結(jié)晶聚合物或結(jié)晶聚合物。非結(jié)晶聚合物的優(yōu)點在于具有優(yōu)異的透明度，而結(jié)晶聚合物的優(yōu)點在于具有優(yōu)異的剛性、強度和耐化學性。含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜可以被拉伸或可以不被拉伸。
熱塑性樹脂的例子包括通用塑料例如聚乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯、聚氯乙烯、纖維素酯、聚苯乙烯、ABS樹脂、AS樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚偏二氯乙烯；通用工程塑料，例如聚酰胺、聚縮醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯；和超級工程塑料，例如聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、多芳基化合物、液晶聚合物、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺和聚四氟乙烯。熱塑性樹脂可以單獨使用或者結(jié)合使用。熱塑性樹脂可以在適當?shù)木酆衔锔男院笫褂?。聚合物改性的例子包括共聚、交?lián)以及在分子末端和立構(gòu)規(guī)整性的改性。用于第一光學元件的相位差膜特別優(yōu)選為含有纖維素酯作為主要組分的聚合物膜。
任何適合的纖維素酯可以用作纖維素酯。其具體例子包括有機酸酯，例如醋酸纖維素、丙酸纖維素和丁酸纖維素。纖維素酯可以是混合的有機酸酯，其中纖維素的羥基例如部分被乙?；约安糠直槐；〈?。纖維素酯例如通過JP 2001-188128 A的 和 段中描述的方法制備。
纖維素酯的重均分子量(Mw)優(yōu)選為20,000至300,000，更優(yōu)選50,000至250,000，特別優(yōu)選70,000至200,000。纖維素酯的重均分子量在上述范圍內(nèi)能夠提供具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和機械強度的透明膜。
任何適合的成型方法可以用作獲得含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的方法。成型方法的例子包括壓塑、傳遞模塑、注塑、擠出、吹塑、粉末模塑、FRP模塑和鑄塑。其中優(yōu)選鑄塑，因為能夠得到Re[590]小且光學均勻性良好(例如均勻的面內(nèi)和厚度方向的相位差值)的高度光滑的相位差膜。具體地說，鑄塑包括使通過將含有作為主要組分的熱塑性樹脂、增塑劑、添加劑等的樹脂組合物溶解在溶劑中而制備的濃溶液(濃液)消泡；在環(huán)狀的不銹鋼帶或轉(zhuǎn)鼓的表面上均勻地將消泡溶液流延成薄膜；并將溶劑蒸發(fā)而制得膜。
含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的成型條件可以根據(jù)樹脂的組成或種類、成型方法等而適當選擇。在澆鑄中，使用的溶劑的例子包括環(huán)戊酮、環(huán)己酮、甲基異丁基酮、甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿和四氫呋喃。這些溶劑中每種都能夠提供具有高度光學均勻性的相位差膜。溶劑的干燥溫度優(yōu)選為50℃至250℃，更優(yōu)選80℃至150℃。溶劑的干燥溫度在上述范圍內(nèi)能夠提供具有小的Re[590]和高度光學均勻性的相位差膜。根據(jù)干燥條件、成膜的厚度等可以適當?shù)卣{(diào)節(jié)Rth[590]。
含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜可以進一步含有任何適合的添加劑。添加劑的具體例子包括增塑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗氧劑、UV吸收劑、阻燃劑、著色劑、抗靜電劑、相容劑、交聯(lián)劑和增稠劑。使用的添加劑的種類和數(shù)量可以根據(jù)目的而適當設定。例如相對于聚合物膜中的總固體含量為100，添加劑的含量優(yōu)選為10(重量比)或更少，更優(yōu)選5(重量比)或更少，最優(yōu)選3(重量比)或更少。
在本發(fā)明的一個實施方式中，用于第一光學元件的相位差膜為拉伸膜。例如，用于第一光學元件的相位差膜可以由含有纖維素酯作為主要組份的聚合物膜的拉伸膜形成。在本發(fā)明的說明書中，術語“拉伸膜”是指通過以下方法獲得的在特定方向具有增強的分子排列的塑料薄膜在適當?shù)臏囟认聦ξ蠢毂∧な┘訌埩?；或者對預先拉伸過的薄膜施加張力。
任何適合的拉伸方法可以用作形成拉伸膜的方法。拉伸方法的具體例子包括縱向單軸拉伸法；橫向單軸拉伸法；縱向和橫向同步雙軸拉伸法和縱向橫向順序雙軸拉伸法。任何適合的拉伸機例如輥式拉仲機、拉幅機或雙軸拉伸機可用作拉伸工具。在進行熱拉伸的情況中，拉伸溫度可以連續(xù)變化或可以逐步變化。拉伸可以兩步或更多步完成。
除了上述的聚合物膜，市售的光學膜可以直接用作含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜。市售的光學膜可以在使用前進行加工例如拉伸處理和/或松弛處理。市售的含有纖維素酯作為主要組分的聚合物膜的具體例子包括“FUJITAC series”(TD，UZ等，商品名，F(xiàn)uji PhotoFilm Co.，Ltd.提供)。
E.第二光學元件參考圖1、2A和2B，第二光學元件40配置在第一光學元件30和液晶單元10之間。第二光學元件40滿足下列表達式(1)和(2)。
130nm≤Re[590]≤250nm…(1)0nm＜Rth[590]＜Re[590] …(2)在本發(fā)明中，為了減少液晶面板的斜向漏光，第二光學元件與第一光學元件結(jié)合使用。通常，在具有兩個偏光片配置在液晶單元的兩側(cè)上使各自的吸收軸彼此垂直的液晶面板中，光幾乎不會在法線方向泄漏但是光在斜向泄漏。在偏光片的吸收軸分別在0°和90°配置的情況中，漏光量在45°斜向達到最大。減少這種漏光的量，從而增大斜向?qū)Ρ榷炔p少斜向色移。
E-1.第二光學元件的光學性能本發(fā)明中使用的第二光學元件的Re[590]為130nm至250nm，優(yōu)選150nm至220nm?？梢愿鶕?jù)第一光學元件的Rth[590]值在上述范圍內(nèi)選擇任何適合的Re[590]值。具體地說，在第一光學元件的Rth[590]為40nm的情況下，第二光學元件的Re[590]優(yōu)選為150nm至250nm，更優(yōu)選170nm至220nm，最優(yōu)選190nm至210nm。此外，在第一光學元件的Rth[590]為60nm的情況下，第二光學元件的Re[590]優(yōu)選為130nm至230nm，更優(yōu)選150nm至210nm，最優(yōu)選170nm至190nm。
通常光學元件(或相位差膜)的相位差值可以根據(jù)波長變化。這種現(xiàn)象被稱作光學元件(或相位差膜)的波長色散性。在本發(fā)明的說明書中，波長色散性能夠通過在23℃下使用波長為480nm的光和波長為590nm的光測定的面內(nèi)相位差值之比Re[480]/Re[590]而確定。
本發(fā)明中使用的第二光學元件的Re[480]/Re[590]優(yōu)選為0.8至1.2，更優(yōu)選0.8至1.1，特別優(yōu)選0.8至1.05。在上述范圍內(nèi)較小的Re[480]/Re[590]在寬可見光區(qū)域提供均勻的相位差值。因此，在采用這種第二光學元件的液晶顯示裝置中，寬范圍波長的光均勻泄漏并且可以進一步減少液晶顯示裝置在斜向的色移。
本發(fā)明中使用的第二光學元件的Rth[590]在滿足表達式0＜Rth[590]＜Re[590]的范圍內(nèi)優(yōu)選30nm至130nm，更優(yōu)選40nm至120nm?？紤]到下述的厚度方向的相位差值(Rth[590])和面內(nèi)相位差值(Re[590])之比(也稱為Nz系數(shù))，可以適當選擇Rth。
在本發(fā)明的說明書中，Rth[590]/Re[590]是指通過在23℃下使用波長590nm的光測定的厚度方向的相位差值(Rth[590])和面內(nèi)相位差值(Re[590])之比(也稱為Nz系數(shù))。
第二光學元件的Nz系數(shù)優(yōu)選。大于0并小于1的Nz系數(shù)容許在相位差值的視角依賴性上進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)并且增大液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷?。因此，滿足表達式0nm＜Rth[590]＜Re[590]的光學元件用作第二光學元件。雖然根據(jù)第一光學元件的Rth[590]值，第二光學元件可以具有任意適合的Nz系數(shù)，但是優(yōu)選0.1至0.6，更優(yōu)選0.2至0.5，最優(yōu)選0.25至0.45。具體地說，在第一光學元件的Rth[590]為40nm的情況下，優(yōu)選使用的第二光學元件的Nz系數(shù)基本上為0.4。而且，在第一光學元件的Rth[590]為60nm的情況下，優(yōu)選使用的第二光學元件的Nz系數(shù)基本上為0.3。在本發(fā)明的說明書中，短語“基本上為0.4”包括Nz系數(shù)為0.4±0.05，優(yōu)選0.4±0.03，最優(yōu)選0.4±0.02的情況。而且，短語“基本上為0.3”包括Nz系數(shù)為0.3±0.05，優(yōu)選0.3±0.03，最優(yōu)選0.3±0.02的情況。
E-2.配置第二光學元件的方法參照圖1、2A和2B，根據(jù)目的任何適合的方法可以用作在第一光學元件30和液晶單元10之間配置第二光學元件40的方法。優(yōu)選第二光學元件40在每一側(cè)上具有粘合層或壓敏粘合層，并粘附到第一光學元件30和液晶單元10上。光學元件之間的間隙用粘合層或壓敏粘合層填充，從而防止各個光學元件的光軸之間關系的移動以及當光學元件裝入液晶顯示裝置時，通過彼此磨損而造成光學元件的損傷。而且，可以減少光學元件的層之間的界面反射，并且可以增大采用光學元件的液晶顯示裝置在法線方向和斜向的對比度。
可以使用如上述D-2部分描述的那些相同厚度范圍的粘合劑層或壓敏粘合劑層以及相同種類的形成粘合層或壓敏粘合層的粘合劑或壓敏粘合劑。
第二光學元件40優(yōu)選配置成使其慢軸基本平行或垂直于第一偏光片21的吸收軸。第二光學元件40最優(yōu)選配置成使其慢軸基本上垂直于第一偏光片21的吸收軸。第二光學元件40的配置使其慢軸大大偏離與第一偏光片21的吸收軸垂直或平行，易于降低采用第二光學元件40的液晶顯示裝置的對比度。
E-3.第二光學元件的結(jié)構(gòu)第二光學元件的結(jié)構(gòu)(積層結(jié)構(gòu))沒有特別限制，只要第二光學元件滿足上述E-1部分所述的光學性能。具體地說，第二光學元件可以是單一相位差膜或者兩個或更多相位差膜的積層體。為了降低由于偏光片的收縮應力或背光的熱所導致的相位差值的偏移或不均勻并且為了減少液晶面板的厚度，第二光學元件優(yōu)選為單相位差膜。作為積層體的第二光學元件可以包括粘合層或壓敏粘合層。在作為積層體的第二光學元件包括兩個或更多相位差膜的情況下，相位差膜可以彼此相同或不同。相位差膜將在下面的E-4部分詳細說明。
用于第二光學元件的相位差膜的Re[590]可以根據(jù)使用的相位差膜的數(shù)目而適當?shù)剡x擇。例如，在第二光學元件由單個相位差膜形成的情況下，相位差膜的Re[590]優(yōu)選等于第二光學元件的Re[590]。因此，用于將第二光學元件層積在第一偏光片或液晶單元上的壓敏粘合層、粘合層等的相位差值優(yōu)選盡可能地小。此外，例如在第二光學元件是包括兩個或更多相位差膜的積層體的情況下，相位差膜的總Re[590]優(yōu)選設計為等于第二光學元件的Re[590]。具體地說，在層積兩個相位差膜使各自的慢軸彼此平行以形成Nz系數(shù)為0.4并且Re[590]為200nm的第二光學元件的情況中，優(yōu)選使用各自的Nz系數(shù)為0.4并且Re[590]為100nm的相位差膜。為了簡便，本說明書描述了各自采用兩個或更少相位差膜的情況，但是本發(fā)明顯然可以用于包括三個或更多相位差膜的積層體。
第二光學元件的總厚度優(yōu)選為20μm至400μm，更優(yōu)選30μm至300μm，特別優(yōu)選40μm至200μm。厚度在上述范圍內(nèi)的第二光學元件有助于降低液晶顯示裝置的厚度。
E-4.用于第二光學元件的相位差膜用于第二光學元件的相位差膜沒有特別限制，但是優(yōu)選使用的相位差膜具有優(yōu)異的透明度、機械強度、熱穩(wěn)定性、防水性能等，并且?guī)缀醪粫捎谂で鸸鈱W不均勻。
相位差膜根據(jù)目的可以具有任意適合的厚度。相位差膜的厚度優(yōu)選為20μm至200μm，更優(yōu)選30μm至180μm，特別優(yōu)選40μm至150μm。相位差膜的厚度在上述范圍內(nèi)能夠提供具有優(yōu)異的機械強度和光學均勻性并且滿足上述E-1部分描述的光學性能的相位差膜。
如上所述測定的相位差膜的光彈性系數(shù)的絕對值C[590](m2/N)優(yōu)選為1×10-12至100×10-12，更優(yōu)選1×10-12至60×10-12，特別優(yōu)選1×10-12至30×10-12，最優(yōu)選1×10-12至8×10-12。在上述范圍內(nèi)較小的光彈性系數(shù)的絕對值的幾乎不會引起由于偏光片的收縮應力或背光的熱導致的相位差值的偏移或不均勻，從而提供采用該相位差膜的液晶顯示裝置具有優(yōu)異的顯示均勻性。
通過在23℃下使用波長為590nm的光測量的相位差膜的透光率優(yōu)選為80％或更多，更優(yōu)選85％或更多，最優(yōu)選90％或更多。第二光學元件優(yōu)選具有類似的透光率。
相位差膜優(yōu)選為含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的拉伸膜?？梢詮纳鲜鯠-4部分選擇任何適合的熱塑性聚合物。
用于第二光學元件的相位差膜優(yōu)選為含有降冰片烯類樹脂的聚合物膜的拉伸膜。降冰片烯類樹脂比含有其它脂肪族樹脂的聚合物膜更易于通過拉伸引起相位差，并且比含有芳香族樹脂作為主要組分的聚合物膜的光彈性系數(shù)更小。因此，能夠得到具有良好的光學性能并且顯示不均勻性很少的液晶顯示裝置。通過使用含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物的氫化而獲得的環(huán)烯烴類樹脂作為主要組分的聚合物膜而切實可行地生產(chǎn)具有nx＞nz＞ny關系并且滿足上述表達式(1)和(2)的相位差膜是本發(fā)明的一個重大成就。
在本發(fā)明的說明書中，降冰片烯類樹脂指的是通過使用具有降冰片烯環(huán)的降冰片烯類單體作為部分或整個起始材料(單體)而獲得的(共)聚合物。降冰片烯類樹脂通過使用具有降冰片烯環(huán)(在降冰片烯環(huán)上有雙鍵)的降冰片烯類單體作為起始材料而得到。然而，(共)聚合物在重復單元中可能有或可能沒有降冰片烯環(huán)。作為(共)聚合物的沒有降冰片烯環(huán)的降冰片烯類樹脂是從形成五元環(huán)的單體通過開環(huán)而獲得的一種，單體的典型例子包括降冰片烯、雙環(huán)戊二烯、5-苯基降冰片烯及其衍生物。在降冰片烯類樹脂是共聚物的情況下，其重復單元的排列沒有特別限制。降冰片烯類樹脂可以是無規(guī)共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。
降冰片烯類樹脂的例子包括(A)通過降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物的氫化而得到的樹脂；和(B)降冰片烯類單體的加成(共)聚合而得到的樹脂。降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物包括通過一種或多種降冰片烯類單體和α-烯烴、環(huán)烯、和/或非共軛二烯的開環(huán)共聚物的氫化而得到的樹脂。通過降冰片烯類單體的加成(共)聚合而獲得的樹脂包括通過一種或多種降冰片烯類單體和α-烯烴、環(huán)烯、和/或非共軛二烯的加成(共)聚合而得到的樹脂。用于第二光學元件的相位差膜優(yōu)選包括通過降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物氫化而得到的樹脂，從而獲得具有優(yōu)異的可模塑性和大的相位差值的高度均勻的相位差膜。
更優(yōu)選地，本發(fā)明中使用的相位差膜包括通過降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物氫化而得到的并且至少含有由下列通式(I)、(II)和/或(III)代表的重復單元的樹脂。
在通式(I)、(II)和(III)中，R1至R14每個獨立地代表氫、鹵、鹵代烷基、有1至4個碳原子的烷基、有1至4個碳原子的亞烷基、有1至4個碳原子的烯基、有1至4個碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、羥烷基、氰基、有1至10個碳原子的環(huán)烷基、或酰氧基、或其取代衍生物，n代表2或更大的整數(shù)。
特別優(yōu)選在通式(I)中，R1至R4每個獨立地代表氫、鹵、鹵代烷基、有1至4個碳原子的烷基、有1至4個碳原子的亞烷基、有1至4個碳原子的烯基、有1至4個碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、有4至10個碳原子的環(huán)烷基、或酰氧基，n代表2或更大的整數(shù)。此外，在通式(II)中，R5和R6每個獨立地代表氫、鹵、鹵代烷基、有1至4個碳原子的烷基、有1至4個碳原子的亞烷基、有1至4個碳原子的烯基、有1至4個碳原子的烷氧羰基，n代表2或更大的整數(shù)。此外，在通式(III)中，R9至R14每個獨立地代表氫或有1至4個碳原子的烷基，n代表2或更大的整數(shù)。
最優(yōu)選在通式(I)中，R1和R2每個獨立地代表氫、三氟甲基、甲基、乙基、亞甲基、亞乙基、乙烯基、丙烯基、甲氧羰基、乙氧羰基、苯基、乙基苯基、苯甲酸基、環(huán)戊基、或環(huán)己基，R3和R4每個代表氫，n代表2或更大的整數(shù)。此外，在通式(II)中，R5和R6每個獨立地代表氫、三氟甲基、甲基、乙基、亞甲基、亞乙基、乙烯基、丙烯基、甲氧羰基或乙氧羰基，R7和R8各自代表氫，n代表2或更大的整數(shù)。此外，在通式(III)中，R9至R12每個獨立地代表氫或甲基，R13和R14各自代表氫，n代表2或更大的整數(shù)。
可以選擇任何適合的單體作為降冰片烯類單體。例如，能夠使用二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯(俗名降冰片烯)及其衍生物。其具體例子包括5-甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5，5-二甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-乙基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-丙基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-丁基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-亞甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-亞乙基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-乙烯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-丙烯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-甲氧羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-乙氧羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-甲基-5-甲氧羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-甲基-5-乙氧羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-苯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-環(huán)戊基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-環(huán)己基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-苯甲酸基-5-甲基二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-三氟甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5，6-雙(三氟甲基)-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-芐基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-甲苯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，
5-(乙基苯基)-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-(異丙基苯基)-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-氰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，二環(huán)[2.2.1]-庚-5-烯基-2-丙酸酯，二環(huán)[2.2.1]-庚-5-烯基-2甲基辛酸酯，二環(huán)[2.2.1]-庚-5-烯-5，6-二羧酸酐，以及5-羥甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-5-烯，及其極性基團(例如鹵)取代的產(chǎn)物。
也可以使用三環(huán)[4.3.12，5.01，6]-癸-3，7-二烯(俗名二環(huán)戊二烯)及其衍生物。其具體例子包括三環(huán)[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯，2-甲基-三環(huán)[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯，和5-甲基-三環(huán)[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯，及其極性基團(例如鹵)取代的產(chǎn)物。
可以使用三環(huán)[4.4.12，5.01，6]-十一-3，7-二烯，三環(huán)[4.4.12，5.01，6]-十一-3，8-二烯，和三環(huán)[4.4.12，5.01，6]-十一-3-烯，及其衍生物(例如極性基團(例如鹵)取代的產(chǎn)物)。
也可以使用四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯(俗名四環(huán)十二碳烯)及其衍生物。其具體例子包括8-甲基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-乙基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-亞甲基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-亞乙基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-乙烯基-四環(huán)[4.4.12，5，17，10.0]-十二-3-烯，8-丙烯基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-甲氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-乙氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-正-丙氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-丁氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-苯氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-三氟甲基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，
8-甲基-8-三氟甲基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-甲基-8-甲氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-甲基-8-乙氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-甲基-8-正-丙氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-甲基-8-丁氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，和8-甲基-8-苯氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，及其極性基團(例如鹵)取代的產(chǎn)物。降冰片烯類單體可以單獨使用或結(jié)合使用。降冰片烯類單體可以在經(jīng)過任何適當?shù)母男院笫褂谩?br> 降冰片烯類單體優(yōu)選為5-甲基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-甲氧基羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-甲基-5-甲氧基羰基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，5-苯基-二環(huán)[2.2.1]-庚-2-烯，三環(huán)[4.3.12，5.01，6]-癸-3，7-二烯，三環(huán)[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯，四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-甲基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，8-甲氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，或8-甲基-8-甲氧羰基-四環(huán)[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯，及其組合。
優(yōu)選α-烯烴有2至20個碳原子，或更優(yōu)選2至10個碳原子。α-烯烴的具體例子包括乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4，4-二甲基-1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-己烯、4，4-二甲基-1-己烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯以及1-二十碳烯。其中，特別優(yōu)選乙烯。這些α-烯烴可以單獨使用或者組合使用。如果不損害本發(fā)明的效果，根據(jù)需要α-烯烴可以與其它乙烯類單體共聚合。
環(huán)烯的例子包括環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、3-甲基-環(huán)己烯、3，4-二甲基-環(huán)己烯，2-(2-甲基丁基)-1-環(huán)己烯、環(huán)庚烯、環(huán)辛烯、6-溴-3-氯-4-甲基環(huán)己烯、3a，5，6，7a-四氫-4，7-亞甲基-1H-茚以及5，6-二氫二環(huán)戊二烯。這些環(huán)烯可以單獨或者結(jié)合使用。如果不損害本發(fā)明的效果，根據(jù)需要這些環(huán)烯可以與其它乙烯類單體共聚。
非共軛二烯的例子包括1，4-己二烯，4-甲基-1，4-己二烯，5-甲基-1，4-己二烯和1，7-辛二烯。這些非共軛二烯可以單獨或結(jié)合使用。如果不損害本發(fā)明的效果，根據(jù)需要這些非共軛二烯可以與其它乙烯類單體共聚。
通過降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物的氫化而獲得的樹脂能夠通過以下方式而獲得使降冰片烯類單體等進行易位反應以得到開環(huán)(共)聚合物；并使開環(huán)(共)聚合物進行氫化。樹脂的生產(chǎn)通過例如“Development and applied techniques of optical polymer materials”，NTSInc.出版，第103頁至111頁(2003)中描述的方法；JP 11-116780 A第 段和 段描述的方法；JP 2001-350017 A第 至 段描述的方法；以及JP 2005-008698 A第 段描述的方法。
在易位反應中使用的用于開環(huán)聚合的催化劑的例子包括例如釕、銠、鈀、鋨、銥或鉑的金屬鹵化物；由硝酸鹽或乙酰丙酮化合物以及還原劑組成的聚合催化劑；以及由例如鈦、釩、鋯、鎢或鉬的金屬鹵化物或乙酰丙酮化合物和有機鋁化合物組成的聚合催化劑。根據(jù)降冰片烯類單體的類型、預期的分子量等可以適當選擇反應條件例如聚合溫度和聚合壓力。在本發(fā)明的一個實施方式中，聚合溫度優(yōu)選為-50℃至100℃，聚合壓力優(yōu)選為0至50kgf/cm2。
通過降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物氫化而獲得的每種樹脂可以在任何適合的氫化催化劑的存在下，通過吹入氫氣進行氫化反應而得到。氫化催化劑的具體例子包括由過渡金屬化合物/烷基金屬化合物組成的均相催化劑，例如醋酸鈷/三乙基鋁、乙酰丙酮化鎳/三異丁基鋁、二氯化二茂鈦/正-丁基鋰、二氯化二茂鋯/仲-丁基鋰、或四丁氧基鈦酸酯(tetrabutoxy titanate)/二甲基鎂；非均相金屬催化劑例如鎳、鈀或鉑；以及其中將金屬催化劑負載在載體上的非均相固體負載催化劑，例如鎳/二氧化硅、鎳/硅藻土、鎳/氧化鋁、鈀/碳、鈀/二氧化硅、鈀/硅藻土或鈀/氧化鋁。
通過降冰片烯類單體的加成(共)聚合而獲得的樹脂可以通過在JP61-292601 A的實施例1中描述的方法得到。
本發(fā)明使用的降冰片烯類樹脂的重均分子量(Mw)通過使用甲苯溶劑，由凝膠滲透色譜(GPC)法測定，優(yōu)選為20,000至400,000，更優(yōu)選30,000至300,000，特別優(yōu)選40,000至200,000，最優(yōu)選40,000至80,000。重均分子量在上述范圍內(nèi)的降冰片烯類樹脂具有優(yōu)異的機械強度和良好的溶解性、模塑性和澆鑄可加工性。
在降冰片烯類樹脂是由降冰片烯類單體的開環(huán)(共)聚合物氫化而得到的情況中，氫化率優(yōu)選為90％或更大，更優(yōu)選95％或更大，最優(yōu)選99％或更大。氫化率在上述范圍內(nèi)所得到的降冰片烯類樹脂具有優(yōu)異的耐熱性和優(yōu)異的耐光性。氫化率通過以下方式獲得將降冰片烯類樹脂進行1H-NMR(500MHz)測量；并且從烷烴類氫原子與烯烴類氫原子的累積強度之比確定氫化率。
用于第二光學元件的相位差膜可以包括兩種或更多類型的降冰片烯類樹脂。相位差膜除了降冰片烯類樹脂外還可以包括另外的熱塑性樹脂。相對于相位差膜的總固體含量為100，其它熱塑性樹脂的含量優(yōu)選為大于0且不超過50，更優(yōu)選大于0且不超過40。其它熱塑性樹脂的含量在上述范圍內(nèi)能夠提供具有小的光彈性系數(shù)、良好的波長色散性以及優(yōu)異的耐久性、機械強度和透明度的相位差膜。
根據(jù)目的選擇任意適合的一種作為熱塑性樹脂。其具體例子包括通用塑料例如聚烯烴樹脂、聚氯乙烯類樹脂、纖維素類樹脂、苯乙烯類樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯類樹脂、丙烯腈/苯乙烯類樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚偏二氯乙烯類樹脂；通用工程塑料，例如聚酰胺類樹脂、聚縮醛類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、改性聚苯醚類樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯類樹脂和聚對苯二甲酸乙二醇酯類樹脂；以及超級工程塑料，例如聚苯硫醚類樹脂、聚砜類樹脂、聚醚砜類樹脂、聚醚醚酮類樹脂、多芳基化合物類樹脂、液晶樹脂、聚酰胺-酰亞胺類樹脂、聚酰亞胺類樹脂和聚四氟乙烯類樹脂。這些熱塑性樹脂可以單獨或者結(jié)合使用。這些熱塑性樹脂可以在進行任何適當?shù)木酆衔锔男院笫褂?。聚合物改性的例子包括共聚、交?lián)、分子末端改性和立構(gòu)規(guī)整性改性。
在用于第二光學元件的相位差膜是含有降冰片烯類樹脂和另一種熱塑性樹脂的拉伸聚合物膜的情況中，另一種熱塑性樹脂優(yōu)選為苯乙烯類樹脂。苯乙烯類樹脂用于調(diào)節(jié)相位差膜的波長色散性或光彈性系數(shù)。在本發(fā)明的說明書中，術語“苯乙烯類樹脂”指的是通過聚合苯乙烯類單體而獲得的聚合物。苯乙烯類單體的例子包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、對-氯苯乙烯、對-硝基苯乙烯、對-氨基苯乙烯、對-羧基苯乙烯、對-苯基苯乙烯和2，5-二氯苯乙烯。
苯乙烯類樹脂可以是通過苯乙烯類單體與另外的單體反應而得到的共聚物。共聚物的具體例子包括苯乙烯/馬來酰亞胺共聚物、苯乙烯/馬來酸酐共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。在苯乙烯類樹脂是通過苯乙烯類單體和另外單體反應而獲得的共聚物的情況中，苯乙烯類單體的含量優(yōu)選為50mol％或更大并小于100mol％，更優(yōu)選60mol％或更大并小于100mol％，最優(yōu)選70mol％或更大并小于100mol％。苯乙烯類單體的含量在上述范圍內(nèi)能夠提供具有小的光彈性系數(shù)和優(yōu)異的波長色散性的相位差膜。
通過使用四氫呋喃溶劑由凝膠滲透色譜(GPC)法測量的苯乙烯類樹脂的重均分子量(Mw)優(yōu)選為1,000至400,000，更優(yōu)選2,000至300,000。重均分子量在上述范圍內(nèi)的苯乙烯類樹脂具有良好的溶解性或模塑性。
與上述D-4部分中描述的成型方法相同的方法可用作得到含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的方法。其中，因為能夠獲得具有小的Re[590]和Rth[590]和良好的光學均勻性的高度光滑的相位差膜，優(yōu)選擠出法。具體地說，擠出法包括在加熱條件下熔融含有作為主要組分的熱塑性樹脂、增塑劑、添加劑等的樹脂組合物；通過使用T-模等在流延輥的表面上將熔融樹脂組合物擠出成薄的膜；并將整體冷卻以產(chǎn)生膜。
成形含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的條件可以根據(jù)樹脂的組成或種類、成型方法等來適當?shù)剡x擇。在擠出法中，T-模優(yōu)選在240℃至300℃的樹脂溫度和100℃至150℃的卷繞輥(冷卻鼓)溫度下使用。而且，優(yōu)選慢冷卻的條件。
除了上述的聚合物膜，市售的光學膜可以直接用作含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜。市售的光學膜可以在使用前進行加工例如拉伸處理和/或松弛。含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而得到的環(huán)烯類樹脂作為主要組分的市售聚合物膜的具體例子包括“ZEONEX series”(480，480R等，商品名，Zeon Corporation提供)；“ZEONOR series”(ZF14，ZF16等，商品名，Zeon Corporation提供)；和“ARTON series”(ARTON G，ARTON F等，商品名，JSR Corporation提供)。
用于第二光學元件的相位差膜可以通過以下方式獲得，例如將收縮性膜附著到含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的兩側(cè)上；并使用輥式拉伸機通過垂直單軸拉伸法熱拉伸所得的產(chǎn)物。收縮性膜用于在熱拉伸過程中在垂直于拉伸方向的方向提供收縮力，并且用于增大在厚度方向的折射率(nz)。將收縮性膜附著到聚合物膜的兩側(cè)的方法沒有特別限制。然而，為了優(yōu)異的可加工性和經(jīng)濟效率，其優(yōu)選的方法包括通過在之間提供含有丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物的丙烯酸類壓敏粘合層而粘合聚合物膜和收縮性膜。
將參考圖4描述用于第二光學元件的相位差膜的生產(chǎn)方法的例子。圖4是顯示用于第二光學元件的相位差膜的典型生產(chǎn)過程的原理的示意圖。例如，含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物的氫化而獲得的環(huán)烯類樹脂作為主要組分的聚合物膜302從第一傳送部件301進行傳送。通過層積輥307和308，把配有壓敏粘合層并從第二傳送部件303傳送的收縮性膜304和配有壓敏粘合層并從第三傳送部件305傳送的收縮性膜306附著到聚合物膜302的兩側(cè)。通過輥310、311、312和313，以不同的速度比在膜縱向的張力下(同時在收縮性膜厚度方向的張力下)，對有收縮性膜附著在兩側(cè)的聚合物膜進行拉伸處理，同時通過干燥設備309保持恒溫。在第一卷繞部件314和第二卷繞部件316，將收縮性膜304和306與壓敏粘合層一起從拉伸膜318剝離，并且將拉伸膜318卷繞在第三卷繞部件319上。
在本發(fā)明的一個實施方式中，在140℃下，收縮性膜在膜縱向的收縮率S140(MD)優(yōu)選為2.7至9.4％，在膜寬度方向的收縮率S140(TD)為4.6至20％。更優(yōu)選S140(MD)為6.0至8.0％而S140(TD)為10至15.8％。在本發(fā)明的另一個實施方式中，在160℃下，收縮性膜在膜縱向的收縮率S160(MD)為17至21％，在膜寬度方向的收縮率S160(TD)為40至52％。收縮率在上述范圍內(nèi)能夠提供期望的相位差值和具有優(yōu)異均勻性的相位差膜。
在本發(fā)明的一個實施方式中，在140℃下，膜寬度方向的收縮率S140(TD)和膜縱向的收縮率S140(MD)之間的差ΔS140＝S140(TD)-S140(MD)優(yōu)選在3.2％≤ΔS140≤10％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選6％≤ΔS140≤9.6％。在本發(fā)明的另一個實施方式中，在160℃下，膜寬度方向的收縮率S160(TD)和膜縱向的收縮率S160(MD)之間的差ΔS160＝S160(TD)-S160(MD)在25％≤ΔS160≤35％的范圍內(nèi)。MD方向的大收縮率可引起除拉伸應力之外由于在拉伸機上相位差膜的收縮力導致的均勻拉伸的困難。差值在上述范圍內(nèi)允許進行均勻拉伸而無需對例如拉伸機的設備施加過量的負荷。
在140℃下收縮性膜在寬度方向每2mm的收縮應力TA140(TD)為0.15至0.9N/2mm。在140℃下收縮性膜在寬度方向每單位面積的收縮應力TB140(TD)優(yōu)選為8.3至15.0N/mm2。收縮應力在上述范圍內(nèi)能夠提供期望的相位差值并且允許均勻拉伸。
在150℃下收縮性膜在寬度方向每2mm的收縮應力TA150(TD)為0.6至1.0N/2mm。在150℃下收縮性膜在寬度方向每單位面積的收縮應力TB150(TD)優(yōu)選為10至16.7N/mm2。收縮應力在上述范圍內(nèi)能夠提供期望的相位差值并且允許均勻拉伸。
收縮率S(MD)和S(TD)可以根據(jù)JIS Z1712-1997的熱收縮率A方法(除了將加熱溫度從120℃變?yōu)槿缟纤龅?40℃或160℃；并且對樣品加3g的載荷)來測定。具體地說，分別在縱向(加工方向MD)和寬度方向(橫向TD)上選取寬度為20mm并且長度為150mm的五個樣品。在各樣品中心處相距大約100mm作標記。將帶有3g載荷的各樣品垂直懸掛在保持140℃±3℃或160℃±3℃的空氣循環(huán)式恒溫爐中。將樣品加熱15分鐘，從恒溫爐中取出，然后在標準條件下(室溫)靜置30分鐘。隨后，根據(jù)JIS B7507使用卡尺測量標記之間的距離，從而獲得五個測量值的平均值。收縮率可以從公式S(％)＝[(加熱前標記間的距離(mm)-加熱后標記間的距離(mm))/加熱前標記間的距離(mm)]×100計算。
收縮性膜優(yōu)選為拉伸膜，例如雙軸拉伸膜或單軸拉伸膜。收縮性可以通過以下方法得到通過擠出法成型未拉伸膜；然后使用同步雙軸拉伸機等以預定拉伸比在加工方向和/或橫向拉伸未拉伸的膜。成型條件和拉伸條件可以根據(jù)目的、所用樹脂的組成或種類等適當?shù)剡x擇。
用于收縮性膜的材料的例子包括聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯?？紤]到優(yōu)異的收縮均勻性和耐熱性，優(yōu)選使用雙軸拉伸聚丙烯膜。
只要能夠滿足本發(fā)明的目的，可以適當?shù)剡x擇和使用市售的用于例如一般包裝、食品包裝、托盤包裝、收縮性標簽、蓋密封和電絕緣用途的收縮性膜作為上述收縮性膜。市售的收縮性膜可以直接使用，或者可以在對收縮性膜進行加工例如拉伸處理或收縮處理后使用。市售的收縮性膜的具體例子包括“ALPHAN”(商品名，Oji paper Co.，Ltd.提供)；“FANCYTOP series”(商品名，Gunze，Ltd.提供)；“TORAYFANseries”(商品名，Toray Industries，Inc.提供)；“SUN.TOX-OP series”(商品名，SUN.TOX Co.，Ltd.提供)和“TOHCELLO OP series”(商品名，TOHCELLOCo.，Ltd.提供)。
在對含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的積層體進行熱拉伸期間，拉伸爐內(nèi)的溫度(也稱為拉伸溫度)和收縮性膜可以根據(jù)期望的相位差值、使用的聚合物膜的種類或厚度等進行適當?shù)剡x擇。拉伸優(yōu)選在Tg+1℃至Tg+30℃下進行(其中，Tg代表聚合物膜的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度)，因為在上述溫度范圍內(nèi)，相位差值易于均勻，并且膜幾乎不結(jié)晶(變得有云花紋)。更具體地，拉伸溫度優(yōu)選為110℃至185℃，更優(yōu)選120℃至170℃，最優(yōu)選130℃至160℃。
玻璃化轉(zhuǎn)化溫度(Tg)可以根據(jù)JIS K7121-1987的方法，通過差示掃描量熱(DSC)法測定。
在含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的積層體的拉伸期間的拉伸比和收縮性膜可以根據(jù)期望的相位差值、使用的聚合物膜的種類或厚度等來適當選擇。具體地說，拉伸比優(yōu)選為1.05倍至1.7倍，更優(yōu)選1.05倍至1.50倍。拉伸過程中的傳送速度沒有特別限制，但是考慮到拉伸機的機械精度、穩(wěn)定性等，優(yōu)選為0.5m/min至30m/min，更優(yōu)選1m/min至20m/min。上述拉伸條件可以提供的相位差膜不僅滿足上述E-1部分所描述的光學性能而且具有優(yōu)異的光學均勻性。
F.第三光學元件參考圖1、2A和2B，第三光學元件50配置在液晶單元10和第二偏光片22之間。在如圖2A所示的O-模式的液晶面板中，第三光學元件50可以配置在液晶單元10和配置在液晶單元的背光側(cè)上的第二偏光片22之間。在如圖2B所示的E-模式的液晶面板中，第三光學元件50可以配置在液晶單元10和配置在液晶單元的觀看側(cè)的第二偏光片22之間。這樣，第三光學元件充當偏光片的單元側(cè)的保護層，并且防止偏光片的劣化，從而長時間地保持液晶顯示裝置的高顯示性能。第三光學元件50基本上具有光學各向同性。在本發(fā)明的說明書中，短語“基本上具有光學各向同性”指的是“具有滿足表達式nx＝ny＝nz的折射率分布”(其中，nx和ny代表主面內(nèi)折射率，nz代表厚度方向的折射率)。本發(fā)明的說明書不僅包括nx、ny和nz完全相同的情況，也包括nx、ny和nz基本上相同(nx≈ny≈nz)的情況。此處使用的短語“nx、ny和nz基本上相同”包括例如面內(nèi)相位差值(Re[590])為10nm或更小，以及厚度方向的相位差值(Rth[590])的絕對值為10nm或更小的情況。
在本發(fā)明中，第三光學元件用于消除對液晶顯示裝置的顯示性能的不良影響。通常，含有均勻配向的液晶分子的液晶層(最終為液晶單元)具有的相位差相當于液晶層的單元間隙和雙折射的乘積。液晶層的相位差可以與第三光學元件的相位差協(xié)同作用而負面地影響液晶顯示裝置的顯示性能。具體地說，在第三光學元件的厚度方向的相位差值的絕對值超過10nm的情況中，光從液晶顯示裝置中泄漏，這易于降低斜向的對比度并增大斜向的色移。降低第三光學元件的面內(nèi)和厚度方向的相位差值，從而消除液晶層的相位差對液晶顯示裝置的顯示性能的負面影響。結(jié)果，能夠得到由于第一光學元件和第二光學元件的組合而具有充足的光學補償并且具有良好顯示性能的液晶顯示裝置。
F-1.第三光學元件的光學性能本發(fā)明中使用的第三光學元件的Re[590]優(yōu)選盡可能小。Re[590]優(yōu)選為5nm或更小，更優(yōu)選3nm或更小。Re[590]在上述范圍內(nèi)能夠增大液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷炔p少其斜向的色移。
第三光學元件的Rth[590]優(yōu)選盡可能小。Rth[590]的絕對值優(yōu)選為7nm或更小，更優(yōu)選5nm或更小。Rth[590]在上述范圍內(nèi)能夠消除Rth對液晶顯示裝置的顯示性能的負面效果，增大液晶顯示裝置的斜向?qū)Ρ榷?，并減少其斜向的色移。
F-2.配置第三光學元件的方法參照圖1、2A和2B，根據(jù)目的任何適合的方法可以用作在液晶單元10和第二偏光片22之間配置第三光學元件50的方法。優(yōu)選地，第三光學元件50的兩側(cè)備有粘合層或壓敏粘合層(未顯示)，并粘附到液晶單元10和第二偏光片22上。光學元件間的間隙用粘合層或壓敏粘合層填充，從而防止各個光學元件的光軸之間關系的移動以及當將光學元件裝入液晶顯示裝置時，通過彼此磨損而造成光學元件的損傷。而且，可以減少光學元件的層之間的界面反射，并且可以增加使用該光學元件的液晶顯示裝置在法線方向和斜向的對比度。
可以使用如上述D-2部分描述的那些相同厚度范圍的粘合層或壓敏粘合層以及形成粘合層或壓敏粘合層的相同種類的粘合劑或壓敏粘合劑。
在第三光學元件50的nx和ny完全相等的情況中，第三光學元件50沒有面內(nèi)相位差，不能檢測到其慢軸。因此，第三光學元件50的配置可以與第二偏光片22的吸收軸無關。在第三光學元件50的nx和ny基本上相等但是有稍微不同的情況下，可以檢測到其慢軸。在這種情況下，第三光學元件50優(yōu)選配置成使其慢軸基本平行或垂直于第二偏光片22的吸收軸。第三光學元件50的配置使其慢軸大大偏離與第二偏光片22的吸收軸垂直或平行，易于降低采用第三光學元件50的液晶顯示裝置的對比度。
F-3.第三光學元件的結(jié)構(gòu)第三光學元件的結(jié)構(gòu)(積層結(jié)構(gòu))沒有特別限制，只要第三光學元件滿足上述F-1部分所述的光學性能。第三光學元件可以是單一的光學膜，或者兩個或更多光學膜的積層體。作為積層體的第三光學元件可以包括粘合層或壓敏粘合層以粘附光學膜。光學膜可以是各向同性膜或相位差膜，只要第三光學元件基本上具有光學各向同性。在作為積層體的第三光學元件包括兩個相位差膜的情況下，相位差膜優(yōu)選使各自的慢軸彼此垂直而層積，從而降低面內(nèi)相位差值。而且，優(yōu)選層積具有反號的厚度方向的相位差值的相位差膜，從而降低厚度方向的相位差值。
第三光學元件的總厚度優(yōu)選為20μm至500μm，更優(yōu)選20μm至400μm，特別優(yōu)選20μm至200μm。第三光學元件的厚度在上述范圍內(nèi)有助于降低液晶顯示裝置的厚度。
F-4.用于第三光學元件的光學膜用于第三光學元件的光學膜優(yōu)選為各向同性膜。在本發(fā)明的說明書中，術語“各向同性膜”指的是光學性能在三維方向差異小，并且基本上沒有各向異性的光學性能例如雙折射的膜。注意短語“基本上沒有各向異性的光學性能”表示各向同性包括在實際使用中不會對液晶顯示裝置的顯示性能造成負面效應的輕微的雙折射的情況。用于第三光學元件的各向同性膜沒有特別限制，但是優(yōu)選具有優(yōu)異的透明度、機械強度、熱穩(wěn)定性、防水性能等并且?guī)缀醪灰鸸鈱W不均勻的各向同性膜。
根據(jù)目的或者第三光學元件的積層結(jié)構(gòu)可以選擇任何適合的各向同性膜的厚度。各向同性膜的厚度優(yōu)選為20μm至200μm，更優(yōu)選20μm至180μm，特別優(yōu)選20μm至150μm。各向同性膜的厚度在上述范圍內(nèi)能夠提供具有優(yōu)異機械強度和光學均勻性并且滿足上述F-1部分所描述的光學性能的光學膜。
各向同性膜的光彈性系數(shù)的絕對值(C[590](m2/N))優(yōu)選為1×10-12至100×10-12，更優(yōu)選1×10-12至50×10-12，特別優(yōu)選1.0×10-12至30×10-12，最優(yōu)選1.0×10-12至8×10-12。在上述范圍內(nèi)較小的光彈性系數(shù)的絕對值幾乎不引起由于偏光片的收縮應力或背光的熱造成的相位差值的移動或不均勻，從而提供具有優(yōu)異的光學均勻性的液晶顯示裝置。
在23℃下，使用波長為590nm的光測量的各向同性膜的透光率優(yōu)選為80％或更大，更優(yōu)選85％或更大，特別優(yōu)選90％或更大。第三光學元件優(yōu)選具有相似的透光率。
各向同性膜優(yōu)選為含有熱塑性樹脂作為主要組分的聚合物膜的拉伸膜?？梢詮纳鲜鯠-4部分描述的那些選擇任何適合的熱塑性樹脂。然而，用于第三光學元件的各向同性膜優(yōu)選為含有至少一種選自纖維素酯、通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而得到的環(huán)烯類樹脂、降冰片烯類單體和α-烯烴單體的加成共聚物以及馬來酰亞胺類單體和烯烴單體的加成共聚物中的樹脂作為主要組分的聚合物膜。
任何適合的纖維素酯可以用作纖維素酯，其具體例子包括有機酸酯，例如乙酸纖維素、丙酸纖維素和丁酸纖維素。纖維素酯可以是混合的有機酸酯，其中纖維素的羥基例如部分被乙?；〈约安糠直槐；〈?。含有纖維素酯作為主要組分并且Re[590]和Rth[590]小的聚合物膜優(yōu)選通過澆鑄成型。Re[590]和Rth[590]可以根據(jù)成型條件、膜的厚度等進行適當?shù)卣{(diào)整。該膜可通過例如JP 07-112446 A的實施例1中所描述的方法獲得。市售的膜可通過酮類溶劑例如環(huán)戊酮溶脹，然后進行干燥處理，從而得到Rth[590]小的聚合物膜。
可以從上述E-4部分中所描述的選擇任何適合的通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而獲得的環(huán)烯類樹脂。含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而得到的環(huán)烯類樹脂作為主要組分并且Re[590]和Rth[590]小的聚合物膜優(yōu)選通過擠出成型。Re[590]和Rth[590]可以根據(jù)成型條件、膜的厚度等適當?shù)卣{(diào)整。具體地說，該膜可通過例如JP 04-301415 A的實施例1中所描述的方法獲得。
降冰片烯類單體和α-烯烴單體的加成共聚物可通過例如JP61-292601 A的實施例1中所描述的方法獲得。降冰片烯類單體的例子包括上述E-4部分中所描述的那些。α-烯烴單體優(yōu)選具有2至20個碳原子，更優(yōu)選2至10個碳原子。其例子包括乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯以及1-二十碳烯。其中，特別優(yōu)選乙烯。這些α-烯烴可以單獨或者結(jié)合使用。不損害本發(fā)明的效果，乙烯類單體根據(jù)需要可以共聚合。含有降冰片烯類單體和α-烯烴單體的加成共聚物作為主要成分并且Re[590]和Rth[590]小的聚合物膜優(yōu)選通過擠出成型。Re[590]和Rth[590]可以根據(jù)成型條件、膜的厚度等作適當?shù)恼{(diào)整。
用于各向同性膜的馬來酰亞胺類單體和烯烴單體的加成共聚物可以通過例如JP 05-59193 A的實施例1中所描述的方法獲得。馬來酰亞胺類單體的例子包括N-烷基取代的馬來酰亞胺例如N-甲基馬來酰亞胺、N-乙基馬來酰亞胺、N-正-丙基馬來酰亞胺、N-異-丙基馬來酰亞胺、N-正-丁基馬來酰亞胺、N-異-丁基馬來酰亞胺、N-仲-丁基馬來酰亞胺、N-叔-丁基馬來酰亞胺、N-正-戊基馬來酰亞胺、N-正-己基馬來酰亞胺、N-正-庚基馬來酰亞胺、N-正-辛基馬來酰亞胺、N-月桂基馬來酰亞胺、N-硬脂基馬來酰亞胺、N-環(huán)丙基馬來酰亞胺、N-環(huán)丁基馬來酰亞胺以及N-環(huán)己基馬來酰亞胺。其中，優(yōu)選N-甲基馬來酰亞胺、N-乙基馬來酰亞胺、N-異-丙基馬來酰亞胺或N-環(huán)己基馬來酰亞胺。馬來酰亞胺類單體可以單獨或者結(jié)合使用。烯烴單體的例子包括異丁烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-1-己烯、1-甲基-1-庚烯、1-異辛烯、2-甲基-1-辛烯、2-乙基-1-戊烯、2-甲基-2-丁烯、2-甲基-2-戊烯以及2-甲基-2-己烯。其中，優(yōu)選異丁烯。烯烴單體可以單獨或者結(jié)合使用。不損害本發(fā)明的效果，乙烯基類單體可以根據(jù)需要共聚合。含有馬來酰亞胺類單體和烯烴單體的加成共聚物作為主要組分并且Re[590]和Rth[590]小的聚合物膜優(yōu)選通過擠出成型。Re[590]和Rth[590]可以根據(jù)成型條件、膜的厚度等作適當?shù)恼{(diào)整。該膜可通過例如JP 2004-45893A的實施例1中所描述的方法獲得。
各向同性膜的例子除了上述材料外還包括JP2001-253960A中描述的在側(cè)鏈上有9，9-雙(4-羥苯基)芴的聚碳酸酯類樹脂；在“Development and applied techniques of optical polymer materials”(第194頁至207頁，NTS Inc.出版，2003)中所描述的由所形成的聚合物顯示正雙折射的單體和所形成的聚合物顯示負雙折射的單體的無規(guī)共聚物；和摻有各向異性低分子量分子或雙折射液晶的聚合物。
G.液晶顯示裝置本發(fā)明的液晶面板可用于液晶顯示裝置如個人計算機、液晶電視、便攜式電話或個人數(shù)字助理(PDA)；或者圖像顯示裝置如有機電致發(fā)光顯示器(有機EL)、投影儀、投影電視或等離子電視。特別是，優(yōu)選本發(fā)明的液晶面板優(yōu)選用于液晶顯示裝置，特別優(yōu)選用于液晶電視。
圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的液晶顯示裝置的截面示意圖。注意，為清楚起見，圖5中各構(gòu)件的長度、寬度和厚度之間的比例與實際構(gòu)件的不同。液晶顯示裝置400配有液晶面板100；配置在液晶面板100兩側(cè)上的保護層60和60′；配置在保護層60和60’外側(cè)的表面處理層70和70′；配置在表面處理層70′的外側(cè)(背光側(cè))上的亮度增強膜80；棱鏡片110；光導板120和背光130。使用經(jīng)過硬膜處理、抗反射處理、防粘處理、擴散處理(也稱作防眩處理)等的膜作為表面處理層70和70′。具有偏光選擇層“D-BEFseries”(商品名，由Sumitomo3MLimited制造)或類似物的偏光分離膜用作亮度增強膜80。使用上述光學構(gòu)件，從而得到具有較好顯示性能的顯示裝置。只要得到本發(fā)明的效果，根據(jù)驅(qū)動模式或者液晶單元的用途，圖5中顯示的光學構(gòu)件可以至少部分省略或者由其它構(gòu)件代替。
配有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置在45°方位角和60°極角的對比度(YW/YB)優(yōu)選為30至200，更優(yōu)選40至200，特別優(yōu)選50至200。
配有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置在45°方位角和0°至78°極角的最大對比度優(yōu)選為600或更大，更優(yōu)選700或更大，最優(yōu)選800或更大。配有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置在45°方位角和0°至78°極角的最小對比度優(yōu)選為60或更大，更優(yōu)選70或更大，最優(yōu)選90或更大。配有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置在45°方位角和0°至78°極角的平均對比度優(yōu)選為280或更大，更優(yōu)選350或更大，最優(yōu)選400或更大。
配有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置在45°方位角和60°極角的色移(Δab值)優(yōu)選為0.1至1.0，更優(yōu)選0.1至0.8，特別優(yōu)選0.1至0.5。
在配有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置在23℃暗室中顯示黑色圖像的情況中，作為顯示均勻性的評價，整個面板的最大亮度和最小亮度之間的差優(yōu)選為1.28或更小，更優(yōu)選1.12或更小，特別優(yōu)選0.96或更小。
配有本發(fā)明的液晶面板的液晶顯示裝置在60°極角的所有方位方向(0°到360°)的最大Δu′v′值優(yōu)選為0.130或更小，更優(yōu)選0.120或更小，特別優(yōu)選0.110或更小，最優(yōu)選0.100或更小，在60°極角的所有方位方向(0°到360°)的平均Δu′v′值優(yōu)選為0.080或更小，更優(yōu)選0.070或更小，最優(yōu)選0.060或更小。
H.本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置的應用本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置的應用并沒有特別的限制，但是本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置可用于各種用途，例如辦公自動化(OA)設備，如個人計算機監(jiān)視器、膝上型個人計算機和復印機；便攜式設備，例如便攜式電話、手表、數(shù)碼相機、個人數(shù)字助理(PDA)和便攜式游戲機；家用電器，例如攝像機、液晶電視和微波爐；車載裝置，例如倒車監(jiān)視器、汽車導航系統(tǒng)監(jiān)視器和車載音響；顯示裝置，例如商業(yè)信息監(jiān)視器；安全裝置，例如監(jiān)視器；護理和醫(yī)療設備，例如護理監(jiān)視器和醫(yī)療監(jiān)視器。
特別地，本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置優(yōu)選用于大的液晶電視。采用本發(fā)明的液晶面板和液晶顯示裝置的液晶電視的屏幕尺寸優(yōu)選為17英寸寬(373mm×224mm)或更大，更優(yōu)選23英寸寬(499mm×300mm)或更大，特別優(yōu)選26英寸寬(566mm×339mm)或更大，最優(yōu)選32英寸寬(687mm×412mm)或更大。
本發(fā)明將用下面的實施例和對比實施例來更詳細地描述。但本發(fā)明不限于實施例。實施例中所使用的分析方法描述如下。
(1)測定單軸透射率和偏振度的方法單軸透射率和偏振度是在23℃下，用分光光度計“DOT-3”(商品名，Murakami Color Research Laboratory制造)測量。
(2)測量分子量的方法分子量是用聚苯乙烯作為標準樣品，通過凝膠滲透色譜(GPC)法進行計算。具體地說，分子量是在下列測量條件下通過使用下列裝置和儀器進行測量。
·測量樣品將樣品樹脂溶解在四氫呋喃中制成0.1wt％的溶液，并靜置過夜。然后，將溶液通過0.45μm的膜濾器過濾，得到用于檢測的濾液。
·分析儀“HLC-8120GPC”，Tosoh公司制造·柱TSKgel Super HM-H/H4000/H3000/H2000·柱的尺寸6.0mm I.D.×150mm·洗脫液四氫呋喃·流率0.6ml/min·檢測器RI·柱溫40℃·注射量20μl(3)測量厚度的方法
不足10μm的厚度用薄膜厚度分光光度計“多通道光電探測器(MCPD-2000)”(商品名，Otsuka電子有限公司制造)測量。10μm或更大的厚度則用數(shù)字千分尺“KC-351C-型”(商品名，AnritsuCorporation制造)測量。
(4)測定相位差值(Re，Rth)的方法相位差值是在23℃下通過使用波長為590nm的光，基于平行的Nicol旋轉(zhuǎn)法，用自動雙折射分析儀“KOBRA-21ADH”(商品名，Oji科學儀器株式會社制造)測量。波長為480nm的光也用于波長色散的測量。
(5)測量膜平均折射率的方法膜的平均折射率是通過在23℃下，使用波長為589nm的光，用Abbe折射計“DR-M4”(商品名，Atago有限公司制造)測量折射率而測定。
(6)測量透光率的方法透光率是在23℃下，使用波長為589nm的光，用UV-vis分光光度計“V-560”(商品名，JASCOCorporation制造)進行測量。
(7)測量光彈性系數(shù)的方法尺寸為2cm×10cm的樣品中心處的相位差值(23℃/590nm波長)通過使用橢圓偏光光譜儀“M-220”(商品名，JASCO Corporation制造)在應力(5到15N)下，，同時固定樣品的兩端進行測量，光彈性系數(shù)由應力和相位差值的函數(shù)的斜率計算。
(8)測定液晶顯示裝置的對比度的方法測量是在23℃下在暗室中，將背光打開預定的一段時間后，通過使用下列方法、液晶單元和測量設備進行測量。液晶顯示裝置上顯示白色圖像和黑色圖像，通過使用“EZContrast 160D”(商品名，ELDIMSA制造)測量在顯示屏的45°方位角和60°極角的XYZ顯示系統(tǒng)的Y值。從白色圖像的Y值(YW)和黑色圖像的Y值(YB)計算斜向?qū)Ρ榷取癥W/YB”。注意，方位角45°是指相對于面板較長邊在0°逆時針方向旋轉(zhuǎn)45°的方向。極角60°是指相對于顯示屏的法線方向在0°傾斜60°的方向。
·液晶單元安裝在“KLV-17HR2”(商品名，Sony公司制造)中的液晶單元或安裝在23英寸寬液晶電視“FLATRON CRL-23WA”(商品名，LGElectronics Inc.制造)中的液晶單元。
·面板尺寸375mm×230mm(9-1)測定液晶顯示裝置色移的方法該測量是在23℃下在暗室中，在將背光打開預定的一段時間后，通過使用下列方法、液晶單元和測量設備進行。具體地說，液晶顯示裝置上顯示黑色圖像，通過使用“EZ Contrast 160D”(商品名，ELDIMSA制造)在60°極角的所有方位方向(0°到360°)測量色調(diào)(a值和b值)。在60°極角在所有方位方向(0°到360°)的a值和b值的平均值分別用aave.值和bave.值表示，在45°方位角和60°極角的a值和b值分別用a45°值和b45°值表示。斜向色移(Δab值)從下列表達式{(a45°-aave.)2+(b45°-bave.)2}1/2來計算。注意，45°方位角是指相對于面板較長邊在0°逆時針方向旋轉(zhuǎn)45°的方向。60°極角是指相對于面板法線方向在0°從60°觀察的方向。
·液晶單元安裝在“KLV-17HR2”(商品名，SonyCorporation制造)中的液晶單元·面板尺寸375mm×230mm(9-2)液晶顯示裝置的斜向色移(Δu’v’值)的測定方法色移通過使用下列液晶單元和測量設備計算。具體地說，液晶顯示裝置顯示黑色圖像，測量在60°極角處所有方位方向(0°到360°)的色調(diào)(u′值和v′值)。斜向色移(Δu′v′值)從下列表達式{(0.25-u′)2+(0.45-v′)2}1/2計算。
·液晶單元安裝在23英寸寬液晶電視“FLATRON CRL-23WA”(商品名，LGElectronics Inc.制造)中的液晶單元。
·面板尺寸687mm×412mm·測量裝置“EZ Contrast 160D”(商品名，ELDIM SA制造)·測量環(huán)境暗室(23℃)(10)評價液晶顯示裝置顯示不均勻性的方法用下列液晶單元和測量設備對顯示屏照相。在表6中，符號“○”指的是整個面板上亮度差為0.96或更小的液晶單元，符號“△”指的是提供的亮度差為0.97或更大并且1.12或更小的液晶單元，符號“×”指的是提供的亮度差大于1.28的液晶單元。
·液晶單元安裝在Sony Corporation制造的“KLV-17HR2”中的液晶單元·面板尺寸375mm×230mm·測量設備二維色彩分布測量設備“CA-1500”，由Konica MinoltaHoldings，Inc.制造)·測量環(huán)境暗室(23℃)偏光片的制作[參考實施例1]將含有聚乙烯醇作為主要組分的聚合物膜“9P75R”(商品名，厚度為75μm，平均聚合度為2,400，皂化度為99.9mol％，Kuraray Co.，Ltd.制造)用輥式拉伸機單軸拉伸2.5倍，同時聚合物膜在保持在30℃±3℃下并含有碘和碘化鉀的著色浴中著色。接著，將聚合物膜在保持在60℃±3℃并含有硼酸和碘化鉀的水溶液的浴中單軸拉伸到聚乙烯醇膜的原始長度的6倍，同時進行交聯(lián)反應。所得的膜在50℃±1℃下的空氣循環(huán)恒溫加熱爐中干燥30分鐘，從而得到各自的含濕量為26％，厚度為28μm，偏振度為99.9％以及單軸透射率為43.5％的偏光片P1和P2。
第一光學元件的制作[參考實施例2]含有三乙酰纖維素作為主要組分的聚合物膜“UZ-TAC”(商品名，厚度為40μm，平均折射率為1.48，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.提供)直接用作相位差膜1-A。表1集中顯示了相位差膜1-A和下述參考實施例3的膜的性能。
表1

含有三乙酰纖維素作為主要組分的聚合物膜“UZ-TAC”(商品名，厚度為80μm，平均折射率為1.48，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.提供)直接用作相位差膜1-B。表1顯示了相位差膜1-B的性能。
第二光學元件的制作[參考實施例4]將雙軸拉伸聚丙烯薄膜“TORAYFAN E60，高收縮型BO2847”(商品名，厚度為60μm，Toray Industries，Inc.提供)通過丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為15μm)附著到含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而獲得的環(huán)烯類樹脂作為主要組分的聚合物膜“ZEONOR ZF14-100”(商品名，厚度為100μm，平均折射率為1.51，Re[590]為2.0nm，Rth[590]為8.0nm，Zeon Corporation提供)的每一側(cè)。然后，所得產(chǎn)物用輥式拉伸機在149℃±1℃(距離膜的背面3cm處測量的溫度)空氣循環(huán)恒溫加熱爐中拉伸1.35倍，同時固定膜的縱向，從而制成相位差膜2-A。表2集中顯示了得到的相位差膜2-A的性能和參考實施例5至8的相位差膜的性能。
表2

表3顯示了參考實施例4中使用的雙軸拉伸聚丙烯薄膜(收縮性膜A)的性能。參考實施例4中使用的丙烯酸類壓敏粘合劑通過以下方法制備通過溶液聚合合成的丙烯酸異壬酯(重均分子量550,000)用作基礎聚合物；相對于100重量份基礎聚合物，混合3重量份的聚異氰酸酯化合物的交聯(lián)劑“CORONATE L”(商品名，Nippon PolyurethaneTndustry Co.，Ltd提供)和10重量份的催化劑“OL-1”(商品名，TokyoFine ChemicalCo.，Ltd.提供)。
表3
相位差膜2-B按照與參考實施例4相同的方法制作，除了拉伸溫度從149℃變?yōu)?55℃，拉伸比從1.35倍變?yōu)?.30倍。表2顯示了所得的相位差膜2-B的性能。
相位差膜2-C按照與參考實施例4相同的方法制作，除了拉伸溫度從149℃變?yōu)?50℃，拉伸比從1.35倍變?yōu)?.30倍。表2顯示了所得的相位差膜2-C的性能。

相位差膜2-D按照與參考實施例4相同的方法制作，除了拉伸溫度從149℃變?yōu)?48℃，拉伸比從1.35倍變?yōu)?.40倍。表2顯示了所得的相位差膜2-D的性能。
將雙軸拉伸聚丙烯薄膜“TORAYFAN E60，低收縮型”(商品名，厚度為60μm，Toray Industries，Inc.)通過丙烯酸類壓敏粘合層(厚度為15μm)附著在含有聚碳酸酯類樹脂(重均分子量為60,000)和苯乙烯類樹脂(重均分子量為1,300)的聚合物膜“ELMECH PF film”(商品名，厚度為55μm，平均折射率為1.55，Re[590]為5.0nm，Rth[590]為12.0nm，KanekaCorporation提供)的每一面。表3顯示了在參考實施例8中使用的雙軸拉伸聚丙烯薄膜(收縮性膜B)的性能。然后，所得產(chǎn)物通過使用輥式拉伸機在146℃±1℃(從膜的背面3cm距離處測量的溫度)空氣循環(huán)恒溫加熱爐中拉伸1.09倍，同時固定膜的縱向，從而制成相位差膜2-E。表2顯示了所得的相位差膜2-E的性能。
第三光學元件的制作[參考實施例9]含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而得到的環(huán)烯類樹脂作為主要組分的聚合物膜“ZEONOR ZF14-100”(商品名，厚度為100μm，平均折射率為1.51，Zeon Corporation提供)直接用作光學膜3-A。表4集中顯示了所得的光學膜3-A和下述參考實施例10和11的光學膜的性能。
表4
使用擠出機將65重量份的異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的共聚物(N-甲基馬來酰亞胺的含量為50mol％，玻璃化轉(zhuǎn)化溫度為157℃)、35重量份的丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS樹脂)(丙烯腈含量為27mol％)和1重量份的2-(4，6-聯(lián)苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧]-苯酚(紫外吸收劑)成形為球粒。然后，將球粒在100℃下干燥5小時，并在270℃下使用40nmΦ的單螺桿擠出機和400mm寬的T-模擠出，并將片狀的熔融樹脂通過使用冷卻鼓內(nèi)冷卻，從而制成寬約600mm并且厚為40μm的聚合物膜(平均折射率為1.51)作為光學膜3-B。表4顯示了所得的光學膜3-B的性能。
將20重量份的通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而獲得的環(huán)烯類樹脂“ARTON”(商品名，JSR Corporation提供)以球粒形式加入到80重量份的環(huán)戊酮中，從而制成溶液。將該溶液涂覆到含有三乙酰纖維素作為主要組分的聚合物膜“UZ-TAC”(商品名，厚度為80μm，平均折射率為1.48，Re[590]為0.8nm，Rth[590]為60.5nm，F(xiàn)uji PhotoFilm Co.，Ltd.提供)上，厚度為150μm，并將所得的聚合物膜溶脹，并隨后在140℃下干燥3分鐘。干燥后，將在聚合物膜表面上形成的環(huán)烯類樹脂膜剝離，從而得到含有三乙酰纖維素作為主要組分的透明聚合物膜，作為光學膜3-C。表4顯示了所得的光學膜3-C的性能。
IPS模式液晶單元的制作[參考實施例12]將液晶面板從市售的包括IPS模式液晶單元的液晶顯示裝置“KLV-17HR2”(SonyCorporation制造)取出。去掉配置在液晶單元上方和下方的偏光板，并清洗液晶單元的玻璃表面(前后表面)。
液晶面板和液晶顯示裝置的制作[實施例1]
將參考實施例4所得到的相位差膜2-A作為第二光學元件通過丙烯酸壓敏粘合層(厚度為20μm)層積到在參考實施例12中所得到的液晶單元的觀看側(cè)，使液晶單元的短邊與相位差膜2-A的慢軸彼此平行。然后，將參考實施例2所得到的相位差膜1-A作為第一光學元件通過丙烯酸壓敏粘合層(厚度為20μm)層積到相位差膜2-A的表面上，使得相位差膜2-A的慢軸與相位差膜1-A的慢軸彼此垂直。接著，將參考實施例1所得到的偏光片P1通過含有帶有乙酰乙酰基的改性聚乙烯醇作為主要組分的粘合層“GOHSEFIMER Z200”(商品名，厚度為1μm，Nippon Synthetic Chemical IndustryCo.，Ltd.提供)層積到相位差膜1-A的表面上，使得液晶單元的長邊與偏光片P1的吸收軸彼此平行(此時，相位差膜2-A的慢軸與偏光片P1的吸收軸彼此垂直(90°±0.5°))。
然后，將參考實施例9所得到的光學膜3-A作為第三光學元件通過丙烯酸壓敏粘合層(厚度為20μm)層積到液晶單元的背光側(cè)，使得液晶單元的短邊與光學膜3-A的慢軸彼此平行。然后，將參考實施例1所得到的偏光片P2通過丙烯酸壓敏粘合層(厚度為20μm)層積到光學膜3-A的表面上，使得液晶單元的長邊與偏光片P2的吸收軸彼此平行(此時，偏光片P1的吸收軸與偏光片P2的吸收軸彼此垂直(90°±0.5°))。注意，市售的含有纖維素酯作為主要組分的聚合物膜“UZ-TAC”(商品名，厚度為80μm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.提供)通過含有具有乙酰乙酰基的改性聚乙烯醇作為主要組分的粘合層“GOHSEFIMER Z200”(商品名，厚度為1μm，Nippon Synthetic Chemical Industry Co.，Ltd.提供)層積到偏光片P1和P2的外側(cè)(離液晶單元的遠側(cè))。
將由此所得的液晶面板A連接到背光單元，從而制成液晶顯示裝置A。當背光一打開后，液晶面板在整個表面就表現(xiàn)出良好的顯示均勻性。然后，打開背光10分鐘，測量在斜向的對比度和在斜向的色移。表5顯示了所得的性能。表6顯示了各個光學元件的厚度、與厚度的關系(即Δd)以及液晶顯示裝置的顯示均勻性。
表5

表6

將背光繼續(xù)開2小時，液晶顯示裝置的顯示屏在暗室中用二維色彩分布測量設備“CA-1500”(Konica Minolta Holdings，Inc.制造)照相。如圖6所示，沒有觀察到由于背光的熱所導致的顯示不均勻。
按照與實施例1相同的方法制作液晶面板B和液晶顯示裝置B，除了參考實施例11所得到的光學膜3-C用作第三光學元件。當背光一打開后，液晶面板在整個表面就表現(xiàn)出良好的顯示均勻性。然后，背光打開10分鐘，從而測量在斜向的對比度和在斜向的色移。表5和6顯示了所得的性能。將背光繼續(xù)開2小時，液晶顯示裝置的顯示屏在暗室中用二維色彩分布測量設備“CA-1500”(Konica Minolta Holdings，Inc.制造)照相。如圖7所示，觀察到了由于背光的熱導致的輕微的顯示不均勻。
按照與實施例1相同的方法制作液晶面板C和液晶顯示裝置C，除了參考實施例3所得到的相位差膜1-B用作第一光學元件，參考實施例6所得到的相位差膜2-C用作第二光學元件以及參考實施例11所得到的光學膜3-C用作第三光學元件。當背光一打開后，液晶面板在整個表面即表現(xiàn)出良好的顯示均勻性。然后，將背光打開10分鐘，從而測量在斜向的對比度和在斜向的色移。表5和6顯示了所得的性能。將背光持續(xù)開2小時，液晶顯示裝置的顯示屏在暗室中用二維色彩分布測量設備“CA-1500”，Konica Minolta Holdings，Inc.制造)照相。結(jié)果，觀察到了由于背光的熱導致的輕微的顯示不均勻。
按照與實施例1相同的方法制作液晶面板X和液晶顯示裝置X，除了參考實施例3所得到的相位差膜1-B用作第一光學元件，參考實施例8所得到的相位差膜2-E用作第二光學元件以及參考實施例3所得到的相位差膜1-B用作第三光學元件。當背光一打開后，液晶面板在整個表面即表現(xiàn)出良好的顯示均勻性。然后，背光打開10分鐘，從而測量在斜向的對比度和在斜向的色移。表5和6顯示了所得的性能。將背光持續(xù)打開2小時，液晶顯示裝置的顯示屏在暗室中用二維色彩分布測量設備“CA-1500”(Konica Minolta Holdings，Inc.)照相。如圖8所示，觀察到了由于背光產(chǎn)生的熱導致的大的顯示不均勻。
將參考實施例1所得到的偏光片通過丙烯酸壓敏粘合層層積到液晶單元的兩面，使各自的吸收軸彼此垂直，從而不使用第一、第二和第三光學元件而制成液晶面板Y和液晶顯示裝置Y。當背光一打開后，液晶面板在整個表面即表現(xiàn)出良好的顯示均勻性。然后，背光打開10分鐘，從而測量在斜向的對比度和在斜向的色移。表5和6顯示了所得的性能。
將收縮性膜A“TORAYFAN BO2873”(商品名，Toray Industries，Inc.提供)通過丙烯酸壓敏粘合層(厚度15μm)附著到含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而得到的樹脂的聚合物膜“ARTON FLZU130D0”(商品名，厚度130μm，JSR Corporation提供)的每一面。然后，所得產(chǎn)物用輥式拉伸機在146℃空氣循環(huán)恒溫加熱爐中拉伸1.26倍，同時固定膜的縱向，并將收縮性膜A剝離，從而制成厚度為147μm的相位差膜2-F。相位差膜2-F的光學性能包括Re[590]為199.0nm；Rth[590]為82.0nm；Nz為0.41；Re[480]/Re[590]為1.0；光彈性系數(shù)的絕對值為5.10×10-12。表3顯示了使用的收縮性膜A的性能。所用的丙烯酸壓敏粘合層與參考實施例4的相同。
接著，將液晶面板從包括IPS模式液晶單元的液晶顯示裝置“FLATRON CRL-23WA”(商品名，23-英寸寬的液晶電視，LGElectronics Inc.制造)取出。去掉配置在液晶單元上下的偏光板，并清洗液晶單元的玻璃表面(前后表面)。
將相位差膜2-F作為第二光學元件層積到液晶單元的觀看側(cè)的表面上，使得液晶單元的初始配向方向與相位差膜2-F的慢軸彼此平行。然后，將相位差膜1-A作為第一光學元件層積到相位差膜2-F的表面，使得液晶單元的初始配向方向與相位差膜1-A的慢軸彼此垂直。注意，在第一光學元件滿足nx＝ny的情況下，慢軸在面內(nèi)檢測不到，但是由于實施例4中nx≈ny，可以檢測出慢軸(Re＝0.3nm)。然后，將作為第一偏光片的偏光片P1層積到相位差膜1-A的表面，使得液晶單元的初始配向方向與偏光片P1的吸收軸彼此垂直。此時，相位差膜2-F的慢軸與偏光片P1的吸收軸彼此垂直(90°±0.5°)。將市售的三乙?；w維素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度40μm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.提供)層積到偏光片P1的表面，而不層積相位差膜1-A。
接著，將光學膜3-B作為第三光學元件層積到液晶單元的背光側(cè)的表面上，使得液晶單元的初始配向方向與光學膜3-B的慢軸彼此垂直。注意，第三光學元件基本上具有光學各向同性，但是由于實施例4中nx≈ny，可以檢測出慢軸(Re＝0.1nm)。然后，將偏光片P2作為第二偏光片配置到光學膜3-B與液晶單元相對的表面上，使得液晶單元的初始配向方向與偏光片P2的吸收軸彼此平行，從而制成具有如圖2A所示結(jié)構(gòu)的O-模式的液晶面板D。將市售的三乙酰基纖維素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度40μm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.提供)層積到偏光片P2的表面，而不層積光學膜3-B。
將液晶面板D裝入原來的液晶顯示裝置，并將背光打開10分鐘，從而測量0°(面板的法線方向)至78°極角在所有方位方向(方位角0°到360°)的對比度。圖9顯示了實施例4(液晶面板D)和下述的對比實施例3(液晶面板Z)在45°方位角和0°(面板的法線方向)至78°極角每個的對比度。較大的對比度表明較好的顯示性能。液晶面板D(實施例4)在45°方位角和0°(面板的法線方向)至78°極角具有的最大對比度為816，最小對比度為99.9，平均對比度為451。此外，測量了Δu′v′值。圖10顯示了實施例4和下述的對比實施例3在60°極角處在所有方位方向(方位角0°到360°)的Δu′v′值。Δu′v′值是從方程式Δu′v′＝{(0.25-u′)2+(0.45-v′)2}1/2計算的值，并且代表相對于純黑色的著色量。Δu′v′值是顯示液晶顯示裝置的色移的指數(shù)，并且較小的Δu′v′值代表較好的顯示性能。實施例4的液晶面板D在60°極角在所有方位方向(方位角0°到360°)具有的最大Δu′v′值為0.095，最小Δu′v′值為0.040，平均Δu′v′值為0.064。
將相位差膜2-E作為第二光學元件層積到以與實施例4相同的方法得到的液晶單元的觀看側(cè)的表面上，使液晶單元的初始配向方向與相位差膜2-E的慢軸彼此平行。然后，將相位差膜1-B作為第一光學元件層積到相位差膜2-E的表面，使得液晶單元的初始配向方向與相位差膜1-B的慢軸彼此平行。然后，將偏光片P1作為第一偏光片層積到相位差膜1-B的表面上，使得液晶單元的初始配向方向與偏光片P1的吸收軸彼此垂直。此時，相位差膜2-E的慢軸與偏光片P1的吸收軸彼此垂直(90°±0.5°)。將市售的三乙?；w維素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度40μm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.提供)層積到偏光片P1的表面，而不層積相位差膜1-B。
接著，將相位差膜1-B(圖11的參考數(shù)字51)層積到液晶單元的背光側(cè)的表面上，使得液晶單元的初始配向方向與相位差膜1-B的慢軸彼此垂直。注意，在相位差膜1-B滿足nx＝ny的情況下，慢軸在面內(nèi)檢測不到，但是由于對比實施例3中的nx≈ny，可以檢測到慢軸(Re＝0.8nm)。然后，將作為第二偏光片的偏光片P2配置到相位差膜1-B與液晶單元相對的表面上，使得液晶單元的初始配向方向與偏光片P2的吸收軸彼此平行，從而制成具有如圖11所示結(jié)構(gòu)的O-模式的液晶面板Z。將市售的三乙?；w維素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度40μm，F(xiàn)uji Photo Film Co.，Ltd.制造)層積到偏光片P2的表面上，而不層積相位差膜1-B。
將液晶面板Z裝入原來的液晶顯示裝置，并將背光打開10分鐘，從而測量在0°(面板的法線方向)至78°極角在所有方位方向(方位角0°到360°)的對比度和Δu′v′值。如圖9所示，液晶面板Z在45°方位角和0°至78°極角具有的最大對比度為520，最小對比度為51.3，平均對比度為266。如圖10所示，液晶面板Z在60°極角在所有方位方向(方位角0°至360°)具有的最大Δu′v′值為0.131，最小Δu′v′值為0.038，平均Δu′v′值為0.082。

如實施例1至3所示，具有改進的斜向?qū)Ρ榷群徒档偷男毕蛏频囊壕э@示裝置通過制作液晶面板而獲得，其中將基本上具有光學負單軸性能的第一光學元件和具有130nm至250nm的Re[590]并且折射率分布為nx＞nz＞ny的第二光學元件配置在液晶單元的觀看側(cè)(使第二光學元件配置在第一光學元件和液晶單元之間)；以及將基本上具有光學各向同性的第三光學元件配置到液晶單元的背光側(cè)。在配有實施例1的液晶面板的液晶顯示裝置中，甚至當背光打開較長時間，也沒有觀察到由于背光的熱導致的顯示不均勻。在實施例2和3各個的液晶顯示裝置中觀察到了輕微的顯示不均勻。相反，對比實施例1和2各自的液晶顯示裝置在斜向的對比度小并且在斜向的色移大。對比實施例1的液晶面板的光學性能差并且由于背光的熱導致大的顯示不均勻。
圖9和10顯示實施例4的液晶顯示裝置具有在所有方位方向?qū)Ρ榷却?、最大色移小以及平均色移小的?yōu)異的顯示性能。相反，對比實施例3中所得的液晶顯示裝置具有在所有方位方向?qū)Ρ榷刃?、最大色移大以及平均色移大的顯示性能。
如上所述，本發(fā)明的液晶面板具有增大的斜向?qū)Ρ榷群徒档偷男毕蛏?，因此對改善液晶顯示裝置的顯示性能非常有用。所以，本發(fā)明的液晶面板可適用于液晶顯示裝置或液晶電視。
在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，許多其它的改變對本領域的技術人員來說是顯而易見的并且是容易實施的。因此應當理解，所附權利要求的范圍不應當受說明書的細節(jié)所限制，而是廣泛的解釋。
權利要求
1.一種液晶面板，其包括液晶單元；配置在所述液晶單元一側(cè)上的第一偏光片；配置在所述液晶單元另一側(cè)上的第二偏光片；配置在第一偏光片和液晶單元之間的第一光學元件和第二光學元件；以及配置在第二偏光片和液晶單元之間的第三光學元件，其中所述第一光學元件基本上具有光學負單軸性能；所述第二光學元件滿足下列表達式(1)和(2)，并配置在第一光學元件和液晶單元之間；第三光學基本上具有光學各向同性130nm≤Re[590]≤250nm …(1)0nm＜Rth[590]＜Re[590] …(2)在所述表達式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分別代表在23℃下，使用波長為590nm的光測定的面內(nèi)相位差值和厚度方向的相位差值。
2.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述液晶單元包括含有在沒有電場存在下均勻配向的液晶分子的液晶層。
3.根據(jù)權利要求2所述的液晶面板，其中所述液晶層的折射率分布為nx＞ny＝nz。
4.根據(jù)權利要求3所述的液晶面板，其中所述液晶層包括IPS模式、FFS模式或FLC模式。
5.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向基本上平行于第二偏光片的吸收軸方向。
6.根據(jù)權利要求5所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向基本上平行于配置在所述液晶單元背光側(cè)上的偏光片的吸收軸方向。
7.根據(jù)權利要求5所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向基本上垂直于配置在所述液晶單元背光側(cè)上的偏光片的吸收軸方向。
8.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學元件的厚度(d1)和所述第二光學元件的厚度(d2)之和(d1+d2)與所述第三光學元件的厚度(d3)之差(Δd＝d1+d2-d3)的絕對值為120μm或更小。
9.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學元件的Rth[590]為10nm至100nm。
10.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學元件包括含有纖維素酯作為主要組分的聚合物膜。
11.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學元件的慢軸基本平行或垂直于所述第一偏光片的吸收軸。
12.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學元件的波長色散性為0.8至1.2。
13.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學元件的折射率分布為nx＞nz＞ny。
14.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學元件包括含有降冰片烯類樹脂的聚合物膜的拉伸膜。
15.根據(jù)權利要求14所述的液晶面板，其中所述第二光學元件包括含有通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物和/或開環(huán)共聚物氫化而得到的樹脂的聚合物膜的拉伸膜。
16.根據(jù)權利要求1所述的液晶面板，其中所述第三光學元件包括含有至少一種選自纖維素酯、通過降冰片烯類單體的開環(huán)聚合物氫化而得到的環(huán)烯類樹脂、降冰片烯類單體和α-烯烴單體的加成共聚物以及馬來酰亞胺類單體和烯烴單體的加成共聚物的樹脂作為主要組分的聚合物膜。
17.一種包括根據(jù)權利要求1所述的液晶面板的液晶電視。
18.一種包括根據(jù)權利要求1所述的液晶面板的液晶顯示裝置。
19.根據(jù)權利要求18所述的液晶顯示裝置，其在45°方位角和0°至78°極角的最大對比度為600或更大，最小對比度為60或更大。
20.根據(jù)權利要求18所述的液晶顯示裝置，其在45°方位角和60°極角的色移為0.1至1.0。
全文摘要
提供一種具有改進的斜向?qū)Ρ榷群透倪M的斜向色移的液晶面板。此外，提供具有優(yōu)異的顯示均勻性的液晶面板。本發(fā)明的液晶面板包括液晶單元；配置在液晶單元一側(cè)上的第一偏光片；配置在液晶單元另一側(cè)上的第二偏光片；配置在第一偏光片和液晶單元之間的第一光學元件和第二光學元件；以及配置在第二偏光片和液晶單元之間的第三光學元件，其中第一光學元件基本上具有光學負單軸性能；第二光學元件滿足下列表達式(1)和(2)，并配置在第一光學元件和液晶單元之間；第三光學基本上具有光學各向同性。130nm≤Re[590]≤250nm …(1) 0nm＜Rth[590]＜Re[590] …(2)
文檔編號G02F1/1333GK1794056SQ20051013189
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月15日 優(yōu)先權日2004年12月20日
發(fā)明者與田健治, 矢野周治, 林政毅 申請人:日東電工株式會社