TW200846728A - Multilayer optical film, liquid crystal panel employing multilayer optical film and liquid crystal display - Google Patents
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200846728 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種積層光學膜、使用積層光學膜之液晶 面板及液晶顯示裝置。更洋細而言,本發明係關於一種具 有偏光元件及至少3個光學補償層之積層光學膜、使用該 積層光學膜之液晶面板及液晶顯示裝置。 【先前技術】 液晶顯示裝置中,通常為進行光學補償而使用組合有偏 * 光膜與光學補償層的各種光學膜。 作為上述光學膜之一的圓偏光板,通常可藉由將偏光膜 與λ/4板加以組合而製造。然而,χ/4板表現出波長愈靠近 短波長侧相位差值愈大之特性即所謂之「正波長分散特 性」,又,通常該波長分散特性較明顯。因此,存在無法 於較廣之波長範圍内發揮所需光學特性(例如,作為λ/4板 之功能)的問題。為了避免上述問題,近年來,作為表現 • 出波長愈靠近長波長侧相位差值愈大之波長分散特性即所 謂「逆分散特性」的相位差板,例如提出有改性纖維素系 膜以及改性聚碳酸酯系膜。然而,該等膜於成本方面 _ 問題。 ‘ 目此,目前,針對具有正波長分散特性之λ/4板,例如 可採用藉由將其與愈靠近長波長侧相位差值愈大之相位差 板或λ/2板加以組合,而修正上述λ/4板之波長分散特性的 方法(例如’參照專敎獻丨)。然而,料技術在提高畫面 對比度以及降低色偏方面均不充分。 126706.doc 200846728 專利文獻1:曰本專利第3174367號 【發明内容】 發明所欲解決之問題 本發明係為解決上述先前問題而完成者,其目的在於提 . 供一種晝面對比度優異、色偏小之積層光學膜、液晶面板 及液晶顯示裝置。 解決問題之技術手段 ^ 本發明之積層光學膜至少依序具備:偏光元件;第1光 學補償層,其折射率橢球表現出nx>ny=nz之關係,且面内 相位差尺心為80〜300 nm;第2光學補償層,其折射率橢球 表現出nz>nx=ny之關係;及第3光學補償層,其折射率橢 球表現出nx>ny=nz之關係,且面内相位差Re3為80〜200 nm ;該偏光元件之吸收軸與該第丨光學補償層之慢轴正 交。 另一實施形態中,本發明之積層光學膜至少依序具備: Φ 偏光元件;第1光學補償層,其折射率橢球表現出 nx>ny>nz之關係,且面内相位差Rei為8〇〜3〇〇 nm;第2光 學補償層,其折射率橢球表現出nz>nx=ny之關係;第3光 ’ 學補償層’其折射率橢球表現出nx>ny=nz之關係,且面内 - 相位差Rh為80〜200 nm ;該偏光元件之吸收軸與該第1光 學補償層之慢軸正交。 較佳實施形態中,進而具備第4光學補償層,其係配置 於上述第3光學補償層之與上述第2光學補償層相反的一 側,且折射率橢球表現出nx=ny>nZ2關係。 126706.doc 200846728 根據本發明之另一態樣可提供一種液晶面板。該液晶面 板包含液晶單元及上述積層光學膜。 較佳實施形態中,上述積層光學膜係配置於背光側。 較佳實施开^ 中’將如下積層膜配置於視認側,該積層 膜具備偏光元件、及折射率橢球表現出 nx>ny=nz之關係且 面内相位差Rh為80〜200 nm之第5光學補償層。 較佳實施形態中,上述液晶單元為VA(vertically aligned,垂直排列型)模式。 根據本發明之另一態樣可提供一種液晶顯示裝置。該液 晶顯示裝置具有上述液晶面板。 發明之效果 如上所述,根據本發明,可將具有上述光學特性之第1 光學補償層、第2光學補償層及第3光學補償層,以特定角 度進行配置,藉此提高畫面對比度且降低色偏。 【實施方式】 以下,對本發明之較佳實施形態進行說明,但本發明並 不限定於該等實施形態。 (術語以及符號之定義) 本說明書中之術語以及符號之定義如下所述。 (1) 折射率(nx、ny、nz) 「nx」係面内之折射率達到最大之方向(即慢軸方向)的 折射率’「ny」係在面内與慢轴正交之方向的折射率, nz」係厚度方向之折射率。 (2) 面内相位差(Re) 126706.doc 200846728 、面内相位差(Re)是指於231下,若無特別載明則係波長 為590 之層(膜)的面内相位差值。層(膜)之厚度為 d(nm)時,可根據Re=(nx_ny)xd求出以。再者,本說明書 中,表不為Re(550)時,是指波長為55〇 nm時之層(膜)的面 内相位差。又,本說明書中所記述之術語及符號所附帶的 下標「1」表示第1光學補償層,下標「2」表示第2光學補 償層’下標「3」表示第3光學補償層,下標「4」表示第4 光學補償層。例如,將第!光學補償層之面内相位差表示 為 Re] 〇 (3) 厚度方向相位差(Rth) 厚度方向之相位差(Rth)是指於23°C下,若無特別載明則 係波長為590 nm時之層(膜)的厚度方向之相位差值。層 (膜)之厚度為d(nm)時,可根據Rth=(nx-nz)xd求出Rth。再 者,本說明書中,表示為Rth(550)時,是指波長為55〇 nm 時之層(膜)的厚度方向之相位差。又,本說明書中,例如 將第1光學補償層之厚度方向相位差表示為Rthi。 (4) Nz係數
Nz係數可根據Nz=Rth/Re求出。 (5) λ/2板 所謂λ/2板是指具有使光束之偏光面旋轉之作用的電光 雙折射板’其具有在彼此於直角方向振蘯之直線偏光間產 生1 /2波長之光程差的功能。即’是指使正常光線成分與 異常光線成分之間的相位偏移2分之1週期者。 (6) λ/4板 126706.doc 200846728 所謂λ/4板是指具有使光束之偏光面旋轉之作用的電光 雙折射板,其具有在彼此於直角方向振盪之直線偏光間產 生1/4波長之光程差的功能。即,是指使正常光線成分與 異常光線成分之間的相位偏移4分之1週期,且將圓偏光轉 換為平面偏光(或將平面偏光轉換為圓偏光)者。 Α·積層光學膜 Α-1·積層光學膜之整體構成 圖1(a)係本發明之較佳實施形態中之積層光學膜的概略 剖面圖。該積層光學膜1〇依序具備偏光元件11、第1光學 補償層12、第2光學補償層π及第3光學補償層14。圖1(b) 係本發明之另一較佳實施形態中之積層光學膜的概略剖面 圖。該積層光學膜10,依序具備偏光元件H、第1光學補償 層12、第2光學補償層13及第3光學補償層14。積層光學膜 10進而具備第4光學補償層15。圖示例中,第4光學補償層 15係配置於第3光學補償層14之與第2光學補償層π相反的 一側。雖於圖1(a)以及(b)中未圖示,但亦可根據需要於偏 光元件11與第1光學補償層12之間設置第〗保護層,且於偏 光元件11之與第1光學補償層12相反之侧設置第2保護層。 再者,於未設置第1保護層之情形時,第〗光學補償層12亦 可作為偏光元件11之保護層而發揮功能。藉由第1光學補 償層作為保護層而發揮功能,可有助於積層光學膜(液晶 面板)之薄型化。又,本發明之積層光學膜,可根據需要 進而具備任意適當之光學補償層。 上述第1光學補償層12具有慢軸,且係以其慢軸與偏光 126706.doc -10- 200846728 兀件11之吸收軸正交之方式進行積層。本說明書中,所謂 「正父」亦包括實質上正交之情形。此處,所謂「實質上 正父」是指包括90。±3.〇。之情形,較好的是9〇。±1〇。,更 好的是90。土 0.5。。上述第3光學補償層14具有nx>ny=犯之折 射率橢球。以上述第3光學補償層14之慢轴與偏光元件n 之吸收軸規定為任意適當角度之方式進行積層。較好的是 3 0〜60°,更好的是35〜55。,尤其好的是4〇〜5〇。,最好的是 43〜470 。 本發明之積層光學膜之整體厚度,較好的是25〇〜41〇 μπι,更好的是255〜405 μπι,尤其好的是260〜400 μηι。以 下’對構成本發明之積層光學膜之各層加以詳細說明。 Α-2-1·第1光學補償層u) 於一實施形態中,上述第!光學補償層12具有nx>ny=nz 之折射率橢球。此處,「ny=nz」,不僅包括ny與nz嚴格相 等之情形,亦包括ny與nz實質上相等之情形。即,是指Nz 係數(RthJRe〗)超過〇·9且未達i.i。第1光學補償層之面内 相位差1^為8〇〜300 nm,較好的是80〜200 nm,更好的是 100〜180 nm,尤其好的是12〇〜16〇 nm。第i光學補償層可 補傷偏光元件之光轴。如上述般,藉由以慢轴與上述偏光 凡件之吸收軸呈正交之方式配置第1光學補償層,可提高 斜向目測時之畫面對比度。如此,以第1光學補償層之慢 轴與偏光元件之吸收軸呈正交之方式配置第1光學補償層 係本發明之特徵之一。 作為形成可表現出nx>ny=nz之折射率橢球之第1光學補 126706.doc -11- 200846728 償層之材料,只要能雜媒μ、+ 此獲侍上述特性,則可使用任意適當之 材料。較好的是液晶材料,更 又野的疋液晶相為向列相之液 晶材料(向列液晶)。藉由使用液晶材料,可使所得之光學 補償層之狀與叮的差大大超過非液晶材料。其結果為,可 使用以獲得所需面内相位差之光學補償層的厚度非常小, 從而有麟所獲得之積層光學膜以及液晶面板之薄型化。 作為如此之液晶材料,例如可使用液晶聚合物或液晶單 體。液晶材料表現出液晶性的機制’可為溶致型或熱致型 中之任一者。液晶之配向狀態較好的是水平配向。液晶聚 合物以及液晶單體可分別單獨使用,亦可組合使用。 於上述液晶㈣為液晶性㈣時,例如較好的是聚合性 單體及/或交聯性單體。其原因在於,藉由使液晶性單體 聚合或交聯’彳固定液晶性單體之配向H使液晶性單 體配向後,例如若使液晶性單體彼此聚合或交聯,則可藉 此固定上述配向狀態。此處,藉由聚合可形成聚合物,藉 由交聯可形成三維網目結構,但該等為非液晶性。因此, 所形成之第1光學補償層,不會產生例如液晶性化合物所 特有之因溫度變化而向液晶相、玻璃相、結晶相轉移的情 況。其結果為,第1光學補償層不會受到溫度變化之影 響’成為穩定性極為優異之光學補償層。 作為上述液晶單體以及該第丨光學補償層之形成方法的 具體例,可列舉日本專利特開2006478389號公報中所記 載之單體及形成方法。 上述第1光學補償層之厚度,可以可獲得所需光學特性 126706.doc -12· 200846728 之方式進行6又疋。於苐1光學補償層由液晶材料形成之情 形枯,其厚度較好的是0.5〜10 μιη,更好的是〇.5〜8 μιη, 尤其好的是0.5〜5 μιη。
表現出nx>ny=nz之折射率橢球的第i光學補償層,亦可 稭由對高分子膜進行延伸處理而形成。具體而言,可藉由 適當地選擇聚合物之種類、延伸條件(例如延伸溫度、延 伸倍率、延伸方向)、延伸方法等而獲得具有上述S需光 學特性(例如折射率橢球、面内相位差、厚度方向相:幻 之第1光學補償層。更具體而言,延伸溫度較好的是 wuc ’更好的是130〜15(rc。延伸倍率較好的Z UK67倍,更好的是倍。作為延伸方法,例 如可列舉橫向單軸延伸。 於上述第1光學補償層係藉由對高分子膜進行延伸處理 而形成之情形時,其厚度較好的是5〜7〇 μιη,更好的是 Μ〜65 μηι,尤其好的是15〜6〇 μιη。 疋 作為形成上述高分子膜之樹脂,可採用任意適當之聚人 物。作為具體例,可列舉:降冰片稀系樹脂、聚碳酸^ 樹腊、纖維素系樹脂、《乙稀醇系樹脂、聚硬系樹“構 成正雙折射膜之樹脂。其中尤其好的是降冰片婦系:脂、 聚碳酸酯系樹脂。 曰 ,〜丨,示早遐馮聚合單元 行聚合而成之樹脂。作為該降冰片烯系單體,例 降冰片婦、及其之烧基及/或亞燒基取代物,例如.5: 基-2-降冰片烯、5-二甲基·2·降冰片浠、%乙基降冰片 126706.doc -13 - 200846728 烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-亞乙基_2_降冰片烯等,該等之 鹵基等極性基取代物;二環戊二烯、2,3_二氫二環戊二烯 等;二亞甲基八氫萘,其之烷基及/或亞烷基取代物,以 及鹵素等之極性基取代物,例如,6_甲基二亞甲 基_1,4,43,5,6,7,8,8&-八氫萘、6_乙基-1,4:5,8_二亞甲基4 4,4&,5,6,7,8,8&-八氫萘、6-亞乙基_1,4:5,8_二亞甲基_14 4&,5,6,7,8,83-八氫萘、6-氯-1,4:5,8_二亞甲基-1,4,4^56 7,8,8a-八氫萘、6_ 氰基·M:5,8_ 二亞 τ 基· 〇氯蔡、6-吼咬基-!,〇二亞甲基 氫萘、6-甲氧基幾基义4:5,8-二亞甲基巧,4,4a,5,6,m 八氫萘等;環戊二烯之3〜4聚體,例如4,9:5,8_二亞甲 基-3&,4,43,5,8,8&,9,9&,八氫-1!1-笨幷茚、4,11:5,1〇:6,9_三 亞甲基士,4,4〇,6,9九1〇,1〇&,11,11心十二氫.環戊 二烯幷蒽等。上述降冰片烯系樹脂亦可為降冰片稀系單體 與其他單體的共聚物。 /述聚碳酸I請脂’較好的是使料香族聚碳酸醋。 芳香族聚碳酸酷,代表性而言可藉由碳酸8旨前軀物與芳香 族二元盼化合物之反應而獲得。作為碳酸6旨前躺物之具體 例’可列舉::氣化碳、二^盼類之雙氣甲酸自旨、碳酸二 苯醋、碳酸二-對甲苯醋、苯基對甲苯基碳酸酷、碳酸二 =氯苯醋、碳酸二萘sl#。料中尤其好的是二氯化碳、 厌駄一苯g曰。作為芳香族二元酚化合物之具體例,可列 舉:2,2-雙(4-經基苯基)丙烧、2,2_雙(4_經基_3,5·二甲基苯 基)丙烷,雙(4·經基苯基)曱mi(4遍基苯基)乙烧、 126706.doc • 14· 200846728 2.2- 雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2·雙(4-羥基_3,^二甲基苯基) 丁烧、2,2-雙(4-.基_3,5·二丙基苯基)丙燒、ι,ΐ-雙(4-經基 苯基)壞己烧、1,1_雙(4_羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷 等。該等可單獨使用,或組合使用兩種以上。較好的是 2.2- 雙(4-羥基苯基)丙烷、^^雙^·羥基苯基)環己烷、^ 雙(4-羥基苯基)-3,3,5_三甲基環己烷。尤其好的是併用2,2_ 雙(4-羥基笨基)丙烧與丨’^雙^—羥基苯基)_3,3,5_三甲基環 己烷。
Α-2_2·第1光學補償層(2) 於另一實施形態中,上述第丨光學補償層12具有 nx>ny>nz之折射率橢球。第1光學補償層之面内相位差Rei 為80〜300 nm,較好的是8〇〜2〇〇 nm,更好的是8〇〜i6〇 nm,尤其好的是1〇〇〜14〇 nm。第1光學補償層可補償偏光 元件之光軸。如上述般,藉由以慢軸與上述偏光元件之吸 收軸呈正交之方式配置第i光學補償層,可提高自斜向目 測時之畫面對比度。如此,以第1光學補償層之慢軸與偏 光元件之吸收軸呈正交之方式配置第!光學補償層係本發 明之特徵之一。Nz係數(Rthi/Re〇,較好的是表現= 1<Νζ<2之關係,更好的是1<Nz<1.5。 表現出nx>ny>nz之折射率橢球之第i光學補償層,可由 任意適當之材料形成。作為具體例,可列舉高分^膜之延 伸膜。作為形成該高分子膜之樹脂,較好的是降冰片烯= 樹脂、聚碳酸酯系樹脂。該等樹脂之詳細内容係如A 2系 項所述。作為延伸膜之製作方法可採用任意適當之方法 126706.doc -15- 200846728 作為延伸方法,例如 伸、逐4镂# 牛秘向早軸延伸、定端雙軸延 伸逐-人雙軸延伸。作為定 & 使高分子膜一面、.+笑狀伸之具體例,可列舉 伸之方、/d 向移動-面沿短方向(橫方向)延 =?。該方法於表觀上可為橫向單轴延伸。延伸溫ΐ 較好的是135〜165〇C,f杯认β ! 又 的… 的是140〜戰。延伸倍率較好 的疋1·2〜3·2倍,更妊平好 ..r 的疋h3〜3」倍。於該情形時,代表 生的厚度為20〜80 _,較好的是 ^ 30〜60μιη。 Η 尺野的疋 作為形成表現出ηχ> 層之材料的另一具體例:之二射率橢球之第1光學補償 曰 »可列舉非液晶性材料。較好的 疋,非液晶性聚合物。具體而言, 奴野的疋聚酏胺、聚醯 亞胺、“、聚㈣、聚醯胺,亞胺、聚酯醯亞 合物;該等聚合物’可單獨使用任一種,亦可使用兩種以 亡之-合物。就局透明性、高配向性、高延伸性之觀點而 吕,該等中尤其好的是聚醯亞胺。 勒上述第1光學補償層,代表性的是,藉由於基材膜上塗 敷上边非液晶聚合物之溶液並除去溶劑而形成。該第u 學補償層之形成方法中’較好的是進行用以賦予光學雙軸 性(nx>ny>nz)之處理(例如延伸處理卜藉由該處理,可於 面内切實賦予折射率差(nx>ny)e再者,作為上述聚酿亞 胺之具體例以及該第i光學補償層之形成方法之具體例, 可列舉日本專利特開2__46()65號公報中所記載之聚合物 以及光學補償膜之製造方法。該情形時’代表性的厚度為 O.WOw ’更好的是(M〜8μΓη,尤其好的是〇1〜5叫。 126706.doc -16 - 200846728 A-3.第2光學補償層 上述第2光學補償層13具有nz>nx=ny之折射率橢球。第2 光學補償層之厚度方向的相位差Rth2,較好的是-50〜-300 nm,更好的是-70〜-250 nm,尤其好的是·90〜-200 nm,最 好的是· 100〜-180 nm。此處,「nx=ny」,不僅包括nx與ny 嚴格相等之情形,亦包括nx與ny實質上相等之情形。即指 Re2未達l〇nm之情形。 上述第2光學補償層,可由任意適當之材料形成。較好 的是由含有固定為垂直配向之液晶材料膜所形成。可進行 垂直配向之液晶材料(液晶化合物)’可為液晶早體’亦可 為液晶聚合物。作為該液晶化合物以及該光學補償層之形 成方法的具體例,可列舉日本專利特開2002-333642號公 報之[0020]〜[0042]中所記載之液晶化合物以及該膜之形成 方法。該情形時,厚度較好的是0.5〜10 μηι,更好的是 0.5〜8 μιη,尤其好的是0.5〜5 μιη。 Α-4.第3光學補償層 上述第3光學補償層具有nx>ny=nz之折射率橢球。此 處,「ny=nz」不僅包括ny與nz嚴格相等之情形,亦包括ny 與nz實質上相等之情形。即,Nz係數(Rth3/Re3)超過0.9且 未達1.1。第3光學補償層之面内相位差Re3為80〜200 nm, 較好的是100〜200 nm,尤其好的是110〜150 nm。即,可作 為λ/4板而發揮功能。第3光學補償層作為λ/4板,例如可將 特定波長之直線偏光轉換為圓偏光(或將圓偏光轉換為直 線偏光)。 126706.doc •17- 200846728 上述第3光學補償層,可由任意適當之材料形成。作為 具體例’可列舉上述Adi項中所說明之液晶材料。於由 該液晶材料形成上述第3光學補償層之情形時,該第3光學 補償層之代表性的厚度為〇·5〜1〇 μιη,較好的是〇·5〜8 μιη,更好的是〇 5〜5 μπ1。作為另一具體例,有上述m 項中所說明之高分子膜之延伸膜。於上述第3光學補償層 為該延伸膜之情形時,該第3光學補償層之代表性的厚度 為5〜70 μηι,較好的是1〇〜65 μπι,更好的是15〜6() Α-5·第4光學補償層 本發明之積層光學膜,如上所述,可進而具備第4光學 補信層。藉由設置第4光學補償層,可進一步提高晝面對 比度’且進一步降低色偏。上述第4光學補償層丨5具有 nx-ny>nz之折射率橢球。此處,r nx=ny」,不僅包括與 ny嚴格相等之情形,亦包括ηχ與ny實質上相等之情形。 即,指Re*未達10 nm之情形。上述第4光學補償層之厚度 方向之相位差Rtlu,可根據應用其之液晶面板之構成而設 定為任意適當值。詳細内容於下述B-4項中有所說明,於 第4光學補償層僅配置於液晶單元一側之情形時,厚度方 向之相位差Rth4較好的是5〇〜600 nm,更好的是1〇〇〜54〇 nm ’尤其好的疋150〜500 nm。另一方面,於第4光學補償 層配置於液晶單元兩側之情形時,厚度方向之相位差Rth4 較好的是25〜300 nm,更好的是50〜270 nm,尤其好的是 75〜250 nm 〇 只要可獲得如上述之特性,則上述第4光學補償層可由 126706.doc -18- 200846728 任意適當之材料形成。作為第4光學補償層之具體例,可 列舉膽固醇狀配向硬化層。所謂「膽固醇狀配向硬化 層」’是指該層之構成分子具有螺旋結構,以其螺旋轴與 面方向大致垂直之方式進行配向,且其配向狀態獲得固定 . 的層。因此,「膽固醇狀配向硬化層」,不僅包括液晶化合 . 物呈現膽固醇狀液晶相之情形,亦包括非液晶化合物具有 與膽固醇狀液晶相類似之結構的情形。例如,「膽固醇狀 φ 配向硬化層」可以如下方式形成:藉由於液晶材料呈現出 液晶相之狀態下,以手性劑使其扭曲而配向成膽固醇狀結 構(螺旋結構),再於此狀態下實施聚合處理或交聯處理, 而固定該液晶材料之配向(膽固醇狀結構),藉此而形成膽 固醇狀配向硬化層。 作為上述膽固醇狀配向硬化層之具體例,可列舉日本專 利特開2003-287623號公報中所記載之膽固醇狀層。 要可獲彳于上述所需光學特性,則上述第4光學補償層 • <厚度可設定為任意適當值。於上述第4光學補償層為膽 固,狀配向硬化層之情形時,第4光學補償層之厚度較好 、疋〇·5 10 μιη ’更好的是〇 5〜8㈣,尤其好的是〇 μιη。 作為t/成上述第4光學補償層之材料之其他具體例,可 歹】舉非液晶性材料。尤其好的是非液晶性聚合物。如此之 、'曰b f±材料,不同於液晶性材料,與基板之配向性無 關,藉由其自身性質可形成表現出nx=ny>nz之光學單軸性 、膜作為非液晶性材科,例如就耐熱性、耐化學性、透 126706.doc -19- 200846728 明性優異且富於剛性之觀點而言’較好的是聚醯胺、聚醯 亞胺、聚酯、聚醚酮、聚醯胺酸亞胺、聚酯醯亞胺等聚合 物。該等聚合物,可單獨使用任一種,例如亦可使用如聚 芳醚酮與聚酿胺之混合物之兩種以上具有不同官能基之聚 合物的混合物。就南透明性、南配向性、高延伸性之觀點 而言,該聚合物中尤其好的是聚醯亞胺。 作為上述聚醯亞胺之具體例以及該第4光學補償層之形 成方法之具體例’可列舉曰本專利特開2004-46065號公報 中所記載之聚合物以及光學補償膜之製造方法。 只要可獲得上述所需光學特性,則上述第4光學補償層 之厚度可設定為任意適當值。於上述第4光學補償層係由 非液晶性材料所形成之情形時’該第4光學補償層之厚度 較好的是0.5〜10 μπι,更好的是0.5〜8 ,尤其好的是 0.5〜5 μιη 〇 作為上述第4光學補償層形成材料之又一具體例,可列 舉由三乙醯纖維素(TAC,triacetyleellul〇se)等纖維素系樹 脂、降冰片嫦系樹脂等所形成之高分子膜。作為該第4光 學補償層,可直接使用市售之膜。進而,亦可使用對市售 之膜進行延伸處理及/或收縮處理等2次加工而成者。作為 市售之膜,例如可列舉富士軟片(股)製造之Fujitac系列(商 品名:ZRF80S,TD80UF,TDY-80UL)、Konica Minolta Opto(股)製造之商品名「KC8UX2M」、日本zeon(股)製造 之商品名「Zeonor」、JSR(股)製造之商品名「Arton」等。 構成降冰片烯系樹脂之降冰片稀系單體係如A-2-1項中所 126706.doc -20. 200846728 述者。作為用於滿足上过 與雒▲ 疋上逑先學特性之延伸方法,例如 牛又軸延伸(縱向橫向等倍率延伸)。 了歹j -要可獲得上述所需之光學特性,上 之厚度可設定為任意適當值。於上述第4光學 ::素系樹脂、降冰片烤系樹脂等所形成之高分子;時 ;广先學補償層之厚度較好的是45 尤其好的是55〜9。叫。 更好的疋
、作為^述第4光學補償層之又—具體例,可列舉具 述膽固醇狀配向硬化; 塑,膜…+ 積層體。作為形成該 /膜層之树脂’例如可列舉:纖維素系樹 糸樹脂等。該等樹脂係如本項中之上述者。 水片席 上述膽固醇狀配向硬化層與上述塑膠膜層之積層方法, 可採用任意適當之方法。具體可列舉:將上述膽固醇狀配 向硬化層轉印於塑夥層上之方法;及經由黏接劑層將預 先形成於基材上之膽固醇狀配向硬化層與塑膠膜層貼合之 、、等該黏接劑層之厚度較好的是i㈣〜^ 〇吨,更好的 是 1 μιη〜5 μιη 〇 Α-6·偏光元件 、作為上述偏光元件u,可根據目的而採用任意適當之偏 光元件。例如,可列舉使峨或雙色性染料等雙色性物質吸 附於聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯_ 醋酸乙烯,共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜上,並 、/亍單轴L伸而成者,聚乙浠醇之脫水處理物或聚氯乙稀 之脫氣化氳處理物等聚烯系配向膜等。該等中,使碘等雙 126706.doc • 21 · 200846728 2物質吸附於聚乙烯醇系膜上,並進行單轴延伸而成之 偏光元件的偏光雙色比較高’故而尤佳。該等偏光元件之 厚度亚無特別限制,通常為1〜80 μηι左右。
使碘吸附於聚乙烯醇系膜上’並進行單軸延伸而成之偏 光…例如可將聚乙烯醇系膜浸潰於碘水溶液中進行染 色,再將該聚乙_系膜延伸至原長之3〜7倍,藉此而製 作。可根據需要而含有删酸或硫酸鋅、氯化鋅等,亦可將 聚乙烯㈣膜浸潰於埃化鉀等之水溶液中。進而可根據需 要於染色前將聚乙烯醇系膜浸潰於水中進行水洗。 耩由對聚乙烯醇系、膜進行水洗,不僅可清洗聚乙稀醇系 膜表面上之污垢或抗結塊劑,亦可藉由使聚乙烯醇系膜膨 潤而防止染色不均等不均勻纟。可於利用蛾進行染色後進 订延伸’亦可一面染色一面延伸,還可於延伸後再利用碘 進行染色。亦可於硼酸或碘化鉀等之水溶液中、或水浴中 進行延伸。 Α_7·保護層 上述第1保護層及上述第2保護層,可由可用作偏光板之 保護膜之任意適當之膜所形成。作為該膜之主成分之材料 的具體例,可列舉··三乙醯纖維素(TAC)等纖維素系樹 月曰’或聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚 酿亞胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯 系、聚烯烴系、(曱基)丙烯酸系、醋酸酯系等之透明樹脂 等。又,可列舉··(甲基)丙烯酸系、胺基曱酸酯系、(曱 基)丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等之熱硬化 126706.doc •22- 200846728 型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。除此之外,例如亦可列舉 矽氧燒系聚合物等玻璃質系聚合物。又,亦可使用曰本專 利特開2001-343529號公報(WOO1/37⑽7)中所記載之聚合 物膜。作為該膜之材料,例如可使用含有於側鏈具有取代 或非取代之醯亞胺基之熱塑性樹脂,以及於側鏈具有取代 或非取代之苯基及甲苯基之熱塑性樹脂的樹脂組合物,例 如可列舉:含有由異丁烯與N_甲基馬來醯亞胺所形成之交 替共聚物、以及丙烯腈·苯乙烯共聚物的樹脂組成物。該 聚合物膜例如可為上述樹脂組成物之擠出成形物。 上述(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg(玻璃轉移溫度),較好的 是115°C以上,更好的是120°C以上,更好的是125°C以上, 尤其好的是130°C以上。設為上述溫度之原因在於:(甲基) 丙烯酸系樹脂可獲得優異之耐久性。上述(甲基)丙烯酸系 樹脂之Tg上限值並無特別限定,就成形性等觀點而言,較 好的是170°C以下。 作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂,於不損及本發明效果之 範圍内,可採用任意適當之(曱基)丙烯酸系樹脂。例如可 列舉:聚甲基丙烯酸曱酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯 酸甲酯-(甲基)丙浠酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙浠 酸醋共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙稀酸醋·(甲基)丙晞酸共 聚物、(曱基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物 (MS(Methylmethacrylate-styrene)樹脂等)、具有脂環烴基 之聚合體(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙稀酸環己酯共聚 物、曱基丙烯酸甲酯-(曱基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)。 126706.doc -23- 200846728 較好地可列舉聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸Ci焼 基醋。更好地可列舉以甲基丙烯酸甲酯為主成分 重量%,較好的是70〜100重量%)之甲基丙烯酸甲酯系樹 脂。 八、 作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂之具體例,例如可列舉二 菱麗陽公司製造之Acrypet VH或Acrypet VRL20A、曰本專 利特開2004-70296號公報中所記載之分子内具有環結構之 (甲基)丙烯酸系樹脂、及藉由分子内交聯或分子内環化反 應而獲得之高Tg(甲基)丙烯酸系樹脂。 作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂,就具有高耐熱性、高透 明性、高機械強度之方面而言,尤其好的是具有内酯環結 構之(甲基)丙烯酸系樹脂。 作為上述具有内酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂,可列 舉曰本專利特開2000-230016號公報、日本專利特開2001 — 151814號公報、日本專利特開2〇〇2_12〇326號公報、曰本 專利特開20〇2·254544號公報、及日本專利特開2〇〇5_ 146084號公報中所記載之具有内酯環結構之(曱基)丙烯酸 系樹脂。 上述具有内酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂之質量平均 分子量(亦有時稱作重量平均分子量),較好的是 1000〜2000000,更好的是5000〜1〇〇〇〇〇〇,更好的是 10000 〜500000,尤其好的是 50000 〜5〇〇〇〇〇。 上述具有内酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹脂之Tg(玻璃轉 移溫度),較好的是115°c以上,更好的是125°C以上,更好 126706.doc -24- 200846728 的是130C以上,尤其好的是i35°C,最好的是14〇。(:以上。 設為上述溫度之原因在於,該(甲基)丙烯酸系樹脂可獲得 優異之耐久性。上述具有内酯環結構之(甲基)丙烯酸系樹 脂之Tg的上限值並無特別限定,就成形性等觀點而言,較 好的是17(TC以下。 • 再者,本說明書中所謂「(曱基)丙烯酸系」是指丙烯酸 系及/或甲基丙烯酸系。 • 較好的是,上述第1保護層以及上述第2保護層為透明且 無著色。第2保護層之厚度方向之相位差Rth較好的是_9〇 nm〜+90 nm,更好的是_80 nm〜+8〇 nm,尤其好的是_7〇 nm〜-1~70 nm 〇 只要可獲得上述較好之厚度方向之相位差Rth,則上述 第1保濩層以及上述第2保護層之厚度可採用任意適當之厚 度。弟2保遵層之代表性的厚度為5 mm以下,更好的是^ mm以下,更好的是uoogm,尤其好的是5〜ΐ5〇 μηι。 參 於上述第2保護層之與偏光元件相反之一側,可根據需 要貝鉍硬塗處理、抗反射處理、防黏處理、防眩處理等。 設置於偏光元件與光學補償層之間的上述第丨保護層之 厚度方向的相位差(Rth),較好的是小於上述較好的值。通 • ^用作保羞膜之纖維素系膜,例如於為三乙醯纖維素膜之 情形時,厚度80 μπι時,厚度方向之相位差(以…為⑽nm 左右。因此,藉由對厚度方向相位差(Rth)較大之纖維素系 膜實施適當處理以縮小其厚度方向相位差(Rth),可較好地 獲得第1保護層。 126706.doc -25- 200846728 作為用以縮小厚度方向之相位差_)的上述處理,可採 任意適當之處理方法。例如可列舉··將塗佈有環戊酮、 ::乙基明等溶劑之聚對苯二甲酸乙二醋、聚丙稀、不鐘 鋼專之基材與普通之纖維素系膜進行貼合,進行加熱乾燥 - 例如’於80〜15〇°C左右加熱乾燥3〜10分鐘左右)後,再剝 . ^材膜之方法;將於環戊酮、甲基乙基酮等溶劑中溶解 有降冰片稀系樹脂、丙烯酸系樹脂等之溶液,塗佈於普通 φ 之纖維素系膜上,進行加熱乾燥(例如,於80〜15(TC左右 加"、、乾燥3〜1〇分鐘左右)後,再剝離塗佈膜之方法等。 、作為構成上述纖維素系膜之材料,可列舉較好的二乙醯 纖維素、二乙醯纖維素等脂肪酸取代纖維素系聚合物。通 吊所使用之三乙醯纖維素的醋酸取代度為2·8左右,較好 的疋將醋酸取代度控制在18〜2·7,更好的是將丙酸取代度 控制在ο·ι〜1,藉此可將厚度方向之相位差(Rth)控制在較 小值。 # 藉由於上述脂肪酸取代纖維素系聚合物中,添加鄰苯二 甲酸二丁酯、對甲苯磺醯苯胺、乙醯檸檬酸三乙酯等可塑 劑,可將厚度方向之相位差(Rth)控制在較小值。相對於 - 100重量份之脂肪酸取代纖維素系聚合物,可塑劑之添加 . 量較好的是40重量份以下,更好的是1〜20重量份,更好的 是1〜15重量份。 用以減小上述厚度方向之相位差(Rth)的處理亦可適當組 合後使用。實施上述處理而獲得之第i保護層之厚度方向 之相位差Rth(550) ’車父好的是-20 nm〜·i~20 nm,更好的 126706.doc -26- 200846728 是_10 nm〜+10 nm,尤其好的是-6 nm〜+6 rnn,最好的是 nm〜+3 nm。第1保護層之面内相位差Re(550),較好的是〇 nm以上、10 nm以下,更好的是〇 nm以上 、6 nm以下,尤 其好的是〇 nm以上、3 nm以下。 上述第1保護層之厚度,較好的是2〇〜200 μπι,更好的是 30〜ΙΟΟμιη,更好的是35〜95μιη。 積層方法
上述各層(膜)之積層方法,可採用任意適當之方法。具 體而言,可經由任意適當之黏著劑層或黏接劑層進行積 層。作為該黏著劑層,代表性地可列舉丙烯酸系黏著劑 層。丙烯酸系黏著劑層之厚度,較好的是卜30 μιη,更好 的是3〜25 μπι。 如上所述,於第i光學補償層12可作為偏光元件丨丨之保 護層而發㈣能之情形m元件與^光學補償層可 經由任意適當之黏接劑層而積層。如上所述,於藉由定端 雙軸延伸製作纟現出nx>ny>nz之折射率橢耗光學補 償層時,可於短方向生成慢轴。另_方面,偏光元件Μ 收轴方向可產生於延伸方向(長度方向)。因此,如本發明 般,於將Ρ光學補償層之慢轴以與偏光元件之吸收軸呈 正交之方式進行配置時,可以遠罎 績捲軸式製程積層第1光 學補償層與偏光元件。作為儋# t _ 卞馮偏九70件與第1光學補償層之 積層時所使用之黏接劑,可刻與 y 了列舉包含例如聚乙烯醇系樹 脂、交聯劑以及金屬化合物膠體之黏接劑。 作為上述聚乙浠醇系樹脂,例 τ日例如可列舉:聚乙烯醇樹 126706.doc -27- 200846728 月曰、含有乙醯乙醯基之聚乙烯醇樹脂。較好的是含有乙酸 乙醯基之聚乙烯醇樹脂。其原因在於可提高耐久性。 作為上述聚乙烯醇系樹脂,例如可列舉:聚醋酸乙烯酯 之皂化物、該皂化物之衍生物;與醋酸乙烯酯有共聚合性 之單體與醋酸乙烯醋的共聚物之息化物;使聚乙烯醇:醛 化、胺基甲酸酯化、醚化,接枝化、磷酸醋化等而成之改 性聚乙稀醇1為上述單體,例如可列舉:順丁稀二酸 (肝)、反丁烯二酸、丁稀酸、伊康酸、(甲基)丙烯酸等不 飽和竣酸及其醋類;乙烯、丙烯等…烯烴;(甲基 續酸⑷、順τ烯二酸料基㈣酸鈉,順了稀二酸㈣ 醋二續酸鈉、N·經甲基㈣酿胺、丙烯醢胺燒基續酸驗 鹽、N-乙烯基料烧酮' N_乙埽基吼略燒酉同街生物等。該 等樹脂可單獨使用,或組合使用兩種以上。 就黏接性之方面而言,卜硫取r & 〇上述聚乙烯醇系樹脂之平均聚合 度較好的是_〜5_左右,更好的是胸〜侧。就黏接 性之方面而言’平均皂化度較好的是85〜U)()莫耳%左右, 更好的是90〜1〇〇莫耳〇/0。 上述含乙醯乙酿基之聚乙烯醇系樹脂,例如可藉由任意 方法使I乙稀醇糸樹脂攀7膝 宁㈣”雙乙烯_反應而獲得。作為具體 可列牛向使聚乙稀醇系樹脂分散於醋酸等之溶劑中而 得之分散體中,添加雙乙稀綱之方法;向使聚乙烯醇系樹 脂溶解於二甲基甲酿胺或二如等溶劑而得之溶液中,添 加雙乙稀綱之方法;使雙乙_氣體或液狀雙乙_直接 與聚乙烯醇系樹脂接觸的方法。 126706.doc -28- 200846728 上述3乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之乙醯乙醯基改性 度,代表性的是o.m%以上,較好的是〇 ι〜4〇莫耳%左 右’更好的是1〜20莫耳%,+、甘 、耳/〇尤其好的是2〜7莫耳%。若未達 0 · 1莫耳% ’則耐^尤亡 充刀。右超過40莫耳〇/0,則提高耐 . 水性之效果較低。再者,乙醯乙㈣改性度係藉由麵 • (NUClearMa州eRes_ee,核磁共振)所測定之值。 s乍為上述又恥劑’可採用任意適當之交聯劑。較好的 • 八、有兩個與上述聚乙烯醇系樹脂有反應性之官能 基的化合物。例如可列舉··乙二胺、三乙二胺、己二胺等 具有伸燒基及兩個胺基之燒二胺類;甲苯二異氛酸醋,氯 化甲苯二異氰酸酯、三經甲基丙烷甲苯二異氰酸醋加合 物、二本基甲统三異氰酸酉旨、亞甲基雙(4-苯基甲烧三異氰 酉夂酉曰)4佛爾酮—異氰酸酯以及該等之酮两後段物或苯 酚嵌段物等之異氰酸g旨類;乙二醇二縮水甘油驗、聚乙二 醇二縮水甘油輕、甘油二縮水甘油鱗或甘油三縮水甘油 馨醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油 醚、二縮水甘油苯胺、二縮水甘油胺等環氧類;甲駿,乙 醛、丙醛、丁醛等單醛類;乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊 二醛、順丁烯二醛、鄰苯二甲醛等二醛類;羥甲基尿素、 I甲基一聚氰胺、烧基化經甲基尿素、烧基化經甲基化三 聚氰胺、乙胍畊、苯胍啡與甲醛之縮.聚物等胺基_甲醛樹 脂;鈉、鉀、鎂、鈣、鋁、鉄、鎳等二價金屬,或三價金 屬之鹽及其氧化物。該等中尤其好的是胺基-甲醛樹脂或 一备頌。作為胺基-甲酸樹脂較好的是具有窥甲基之化人 126706.doc -29- 200846728 物,作為二醛類較好的是乙二醛。其中較好的是具有羥甲 基之化合物,尤其好的是羥甲基三聚氰胺。 上述交聯劑之調配量,可根據上述聚乙烯醇系樹脂之種 類等而適當設定。代表性的是,相對於1〇〇重量份之聚乙 ,烯醇系樹脂’上述交聯劑之調配量為1 0〜60重量份左右, 較好的是20〜50重量份。其原因在於可獲得優異之黏接 性。再者,交聯劑之調配量較大時,於短時間内進行交聯 _ 劑之反應,黏接劑趨於凝膠化。其結果為,存在黏接劑^ 可用時間(適用期)變得極短,而難以於工業水平使用之 虞。本實施形態之黏接劑,因含有下述之金屬化合物膠 體,故即使於交聯劑之調配量較大之情形時,亦可穩定性 良好地使用。 上述金屬化合物膠體可為金屬化合物微粒分散於分散媒 中而成者,亦可為因微粒之同種電荷相互排斥而產生^電 穩定化,i具有長久穩定性者。形成金屬化合物膠體之微 • 粒的平均粒徑,只要不會對偏光特性等光學特性帶來不良 影響,則可為任意適當值。較好的是!〜〗〇〇 nm,更好的是 1〜50 nm。將微粒之平均粒徑設為上述者之原因在於,= . 使微粒均勻地分散於黏接劑層中,確保黏接性,且抑制裂 • Ρ宋。再者,所謂「裂隙」是指於偏光元件與保護層之界面 上所產生之局部凹凸缺陷。 作為上述金屬化合物,可採用任意適當之化合物。例如 可列舉:氧化銘、二氧化石夕,氧化鍅、二氧化欽等金屬氧 化物;石夕酸铭、碳_、石夕酸鎮、碳酸辞、碳酸鎖、碟酸 126706.doc 200846728 約等金屬說鎂石、滑石、黏土、高嶺土等碌物。較好 的是氧化鋁。 上述金屬化合物膠體,代表性的是,分散於 以膠體溶液之狀態存在。作為分散媒,例如可列舉水、Z 醇類。膠體溶液中之固形分濃度,代表性的是^重㈣ 左右。膠體溶液中可含有硝酸、鹽酸、_酸等酸作為=定。 齊 || 〇 ' 上述金屬化合物膠體(固形幻之調配量,相對於_重 量份之聚乙烯醇系樹脂,較好的是2〇〇重量份以下,更好 的是H)〜200重量份,更好的㈣〜m重量份,最好的是 30〜150重量份。其原因在於可確保黏接性且可抑制產 隙。 义 本實施形態之黏接劑可含有石夕燒偶合劑、鈦偶合劑等偶 合劑’各種增黏劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、耐熱穩定 劑、耐水解穩定劑等穩定劑等。 本實施形態之黏接劑的形態,較好的是水溶液(樹脂溶 液)°就塗敷性或放置穩定性等方面而言,樹脂濃度較好 :是〇:1〜晴❶更好的是〇.5〜1〇重量%。樹脂溶液之黏 又’幸又好的疋1〜5〇 mPa.S。樹脂溶液之PH值,較好的是 >6’更好的是2.5〜5 ’更好的是3〜5,最好的是^七。 通常’金屬化合物膠體之表面電荷,可藉由調整PH值而進 订控制。該表面電荷較好的是正電荷。藉由具有正 例如可抑制產生裂隙。 上述樹脂溶液之調製方法可採用任意適當方法。例如可 126706.doc -31 - 200846728 列舉’向預先混合聚乙烯醇系樹脂及交聯劑並調整至適& '/辰度者中,調配金屬化合物膠體之方法。又,亦可於、八 聚乙烯醇系樹脂與金屬化合物膠體之後,在考慮到使用^ 間之同時,混合交聯劑。再者,樹脂溶液之濃度,亦可於 調製樹脂溶液之後進行調整。 B ·液晶面板 Β_1·液晶面板之整體構成 圖2(a)係本發明之一實施形態中之液晶面板的概略剖面 圖。該液晶面板100具備:液晶單元2〇 ;配置於液晶單元 20之一側(圖示例中為背光側)的本發明之積層光學膜丨⑴; 及配置於液晶單兀20之另一側(圖示例中為視認侧)的積層 膜30。積層膜30具備上述偏光元件u及第5光學補償層 16。本實施形態中,第5光學補償層16之折射率橢球表^ 出nx>ny:=nz之關係,面内相位差以5為8〇〜2〇〇 nm。積層膜 3〇 ’可根據需要,於偏光元件u與第5光學補償層16之間 设置第1保護層,且於偏光元件!!之與第5光學補償層“相 反之側設置第2保護層。又,雖未圖示,積層膜3〇可進而 具備任意適當之其他光學補償層。如圖示般,積層光學膜 1 〇以及積層膜30,係以設置有光學補償層之側為液晶單元 20側之方式進行配置。 圖2(b)係本發明之另一實施形態之液晶面板的概略剖面 圖。該液晶面板100,具備··液晶單元2〇;配置於液晶單元 20之一側(圖不例中為背光侧)的本發明之積層光學膜,· 配置於液晶單兀20之另一側(圖示例中為視認側)的積層膜 126706.doc -32- 200846728 3〇’。積層膜3〇1,具備上述偏光元件11、上述第5光學補償 層16及Ji述第4光學補償層15。積層膜3〇’,可根據需要, 於偏光兀件11與第5光學補償層16之間設置第i保護層,且 於偏光元件11之與第1光學補償層丨2相反之側設置第2保護 層。又,雖未圖示,積層膜3〇,,彳進而具備任意適當之其 他光學補償層。如圖示般,積層光學膜10,以及積層膜 30,係以$又置有光學補償層之侧為液晶單元2〇侧之方式進 行配置。 再者,與圖示例不同,亦可配置積層光學膜1〇以代替積 層光學膜10’。又,與圖示例不同,亦可將積層光學膜 10’(10)配置於視認側,且亦可將積層膜30、3〇,配置於背光 側。較好的是如圖示例所示,將積層光學膜10,(10)配置於 背光側。 榛成上述積層膜30、30,之第5光學補償層16之慢軸,係 以與構成積層膜30、3〇,之偏光元件u之吸收軸可規定為任 意適當角度之方式進行積層。上述角度較好的是3〇〜6〇。, 更好的是35〜55。,尤其好的是4〇〜5〇。,最好的是43〜47。。 配置於上述液晶面板100、1〇〇,之液晶單元2〇之兩側的 偏光元件11、11之吸收軸,較好的是以實質上呈正交之方 式進行配置。 B-2·液晶單元 上述液晶單元20具有-對基板21、21,,及夹持於基板 21、21’之間的作為顯示媒體的液晶層22。其中一個基板 (形色濾光片基板)2 1上設置有彩色濾光片以及黑色矩陣(均 126706.doc 33· 200846728 未圖示)。另-個基板(主動矩陣基板)21,上設置有:控制 液晶之電光特性的開關元件(代表性的是τρτ⑽η · —istor,膜電晶體))(未圖示);對上述開關元件傳㈣ 極信號的掃描線(未圖示);對上述開關元件傳送源極信號 的k號線(未圖不);及像素電極(未圖示)。再者彩色濾 光片亦可設置於主動矩陣基板21,側。上述基板2ι、21,^ 間隔(單元間隙),可利用間隔片(未圖示)進行控制。於上 述基板21、21,鄰接於液晶層22的一侧,例如設置有包含聚 贐亞胺之配向膜(未圖示)。 作為上述液晶單元20之驅動模式,可採用任意適當之驅 動模式。較好的是VA模式。圖3係說明¥八模式時之液晶分 子配向狀態的概略剖面圖。如圖3(a)所示,於未施加電壓 時,液晶分子係垂直配向於基板21、2Γ面。該垂直配向可 藉由將具有負介電常數異向性之向列液晶配置在形成有垂 直配向膜(未圖示)之基板間而實現。於該狀態下,若自其 中一個基板21之表面射入光,則通過其中一個偏光元件i i 射入至液晶層22之直線偏光的光,會沿著垂直配向之液晶 分子長轴方向前進。於液晶分子長轴方向並未產生雙折 射,因此,射入光係以不改變偏光方位之狀態前進,並由 具有與其中一個偏光元件11呈正交之偏光轴的另一偏光元 件11所吸收。藉此,於未施加電壓時,可獲得暗狀態之顯 不(正《顯黑棋式)。如圖3 (b)所不’對電極間施加電壓 時,液晶分子之長軸係平行地配向於基板面。該狀態之液 晶分子,對通過其中一個偏光元件11射入至液晶層22之直 126706.doc -34- 200846728 線偏光之光表現出雙折射性,射入光之偏光狀態係根據液 晶分子之傾斜度而產生變化。於施加特定最大電壓時,通 過液晶層之光例如會成為其偏光方位旋轉90。之直線偏 光,因此,通過另一個偏光元件丨〗可獲得明狀態顯示。再 次回到未施加電壓狀態時,藉由配向限制力,可返回至暗 狀態顯示。又,改變施加電壓而控制液晶分子之傾斜度, 以使來自另一個偏光元件! i之透射光強度改變,藉此可實 現灰階顯示。
B-3·第5光學補償層 上述第5光學補償層16,較好的是折射率橢球表現出 nX>ny=nz之關係’面内相位差^為8〇〜2〇〇 即,可作 為λ/4板而發揮功能。作為第5光學補償層,可採用與上述 第3光學補償層相同者。 B-4·第4光學補償層之厚度方向的相 如圖2(a)所示,於第4光學補償層15僅配置於液晶單元μ 之一側之情形時,該第4光學補償層之厚度方向的相位差 Rth4,較好的是5〇〜6〇〇 nm,更好的是1〇〇〜nm,尤其 好的疋150〜500 nm。另—方面’如圖之⑻所示於第*光 學補償層15配置於液晶單元2〇兩侧之情形時,各個第*光 學補償層之厚度方向的相位差眺4’較好的是大致為配置 於-側時之厚度方向相位差的一半。即,較好的是25 nm,更好的是5〇〜27〇 nm,尤其好的是75〜25〇nrn。 B - 5 ·積層方法 上述各層(膜)之積層方法可採用任意適當之方法。具體 126706.doc -35- 200846728 而言,可經由任意適當之黏著劑層或黏接劑層進行積層。 實施例 以下,根據實施例具體說明本發明,但本發明並非由該 等實施例所限定。各特性之測定方法如下所述。 (1) 相位差值之測定 使用王子計測製造之KOBRA-WPR進行自動計測。測定 波長為590 nm或者550 nm,測定溫度為2 3 °C。 (2) 對比度之測定1 使用實際製作各光學補償層並對其進行測定而獲得之光 學特性參數,對各實施例以及比較例之液晶面板進行電腦 模擬。模擬係使用Shintech公司製,液晶顯示器用模擬軟 體「LCD(liquid crystal display,液晶顯示器)MASTER」。 (3) 對比度之測定2 使液晶顯示裝置顯示白色圖像及黑色圖像,利用ELDIM 公司製造之商品名「EZ Contrast 16 0D」進行測定。 [實施例1] (偏光板之製作) 將聚乙烯醇膜於含碘之水溶液中進行染色後,於含硼酸 之水溶液中,在速率比不同之滾筒間單軸延伸至6倍,而 獲得偏光元件。於該偏光元件之兩面,經由聚乙烯醇系黏 接劑(厚度0.1 μπι)分別貼附三乙醯纖維素膜(厚度40 μηι, Konica Minolta公司製,商品名:KC4UYW)作為保護層(第 1保護層以及第2保護層)。保護層之面内相位差Re(550)為 0.9 nm,厚度方向之相位差Rth(550)為1 ·2 nm。以上述方 126706.doc -36- 200846728 式製作該偏光板。再者,Re(550)表示於23°C下以波長550 nm之光進行測定時的值。 (第1光學補償層之製作) 將長條狀之降冰片細糸樹脂膜(日本zeon公司製,商品 名Zeonor,厚度為40 μπι,光彈性係數為3.1〇xl〇·12 m2/N) 於140°C下單轴延伸至1.52倍,藉此製作長條狀膜。該膜之 厚度為35 μιη,面内相位差1^1為14〇 nm,厚度方向之相位 差似匕為140 nm。將所得之膜衝壓成下述液晶單元所對應 之尺寸,而製成第1光學補償層。 (第2光學補償層之製作) 將20重量份以下述化學式(1)(式中之數字65以及35表示 單體單元之莫耳%,為方便起見,以嵌段聚合物表示:重 量平均分子量5000)表示之侧鏈式液晶聚合物、8〇重量份 呈現向列液晶相之聚合性液晶(BASF公司製:商品名 Pali〇C〇1〇r LC242)及5重量份光聚合起始劑(ciba叶代⑷矽 Chemicals公司製:商品名Irgacure 9〇7)溶解於2〇〇重量份 環戊酮中,從而調製液晶塗敷液。繼而,利用棒式塗佈 機,將上述塗敷液塗敷於基材膜(降冰片烯系樹脂膜:日 本zeon公司製’商品名Ze〇n〇r)上之後,於下加熱乾燥 4分鐘,#此使液晶配向。藉由對上述液晶層照射紫外線 以使液晶層硬化’而於基材上形成作為第2光學補償層之 液晶硬化層。該層之面内相位差實質上為零,厚度方:之 相位差Rtli2為-12 0 nm。 [化1] 126706.doc -37- (i) (i)200846728
(第3光學補償層之製作) 使用與上述第1光學補償層相同之膜。 (第4光學補償層之製作) 將90重量份以下述化學式(2)表示之向列液晶性化合 物、10重量份以下述化學式(3)表示之手性劑、5重量份光 聚合起始劑(Irgacure 907 : Ciba Specialty Chemicals公司 製)及300重量份甲基乙基酮混合均勻,從而調製液晶塗敷 液。其次,將該液晶塗敷液塗敷於基板(雙軸延伸PET膜) 上,於80°C下熱處理3分鐘,繼而照射紫外線而進行聚合 處理,從而於基板上形成作為第4光學補償層之膽固醇狀 配向硬化層。該膽固醇狀配向硬化層之厚度為3 μηι,厚度 方向之相位差Rth4為120 nm,面内相位差Re4實質上為 零。 [化2]
(第5光學補償層之製作) 126706.doc -38 - 200846728 使用與上述第1光學補償層相同之膜。 (積層膜A之製作) 利用異氰酸酯系黏接劑(厚度5 μπι),將作為第4光學補 偵層之膽固醇狀配向硬化層黏接於上述第5光學補償層 — 上,除去上述基板(雙軸延伸PET膜),從而獲得於第5光學 - 補償層上轉印有膽固醇狀配向硬化層的積層體。於該積層 體之第5光學補償層側,經由丙烯酸系黏著劑(厚度12叫^) φ 積層上述所得之偏光板。此處,以第5光學補償層之慢軸 與偏光板之偏光元件之吸收軸沿順時針方向成45。之方式 進行積層。如此而獲得積層光學膜A。 (積層光學膜B之製作) 利用異氰酸酯系黏接劑(厚度5 μιη),將作為第2光學補 償層之液晶硬化層黏接於上述第丨光學補償層上,除去上 述基材(降冰片烯系樹脂膜),從而獲得於第丨光學補償層上 轉印有第2光學補償層的積層體1。 # 利用異氰酸酯系黏接劑(厚度5 μπι),將作為第4光學補 侦層之膽固醇狀配向硬化層黏接於上述第3光學補償層 上,除去上述基板(雙軸延伸ΡΕΤ膜),從而獲得於第3光學 ^ 補償層上轉印有膽固醇狀配向硬化層的積層體2。 . 利用丙烯酸系黏著劑(厚度12 μη〇,將積層體丨以及偏光 板依序積層於積層體2之第3光學補償層側。此時,以積層 體1之第1光學補償層成為偏光板側之方式進行積層。又, 以第1光學補償層以及第3光學補償層之慢軸分別對於偏光 板之偏光元件之吸收軸沿順時針方向成9〇。、45。之方式進 126706.doc -39 - 200846728 行積層。如此而製作積層光學膜B。 (液晶面板之製作)
自sony公司製造之Play Station Portable(搭載VA模式液晶 單元)上拆下液晶單元,經由丙稀酸系黏著劑(厚度2〇 μΠ1) ’將上述積層膜A貼附於該液晶單元之視認側。此 時’以第4光學補償層成為液晶單元侧之方式進行貼附。 又’經由丙稀酸系黏著劑(厚度20 μπι),將上述積層光學 膜Β貼附於液晶單元背光側。此時,以第4光學補償層成為 液晶單元側之方式進行貼附。又,以積層膜Α之偏光元件 之吸收軸與積層光學膜B之偏光元件之吸收軸彼此實質上 呈正父之方式進行積層。如此而製作液晶面板。 對使用如此之液晶面板之液晶顯示裝置之對比度的視角 依賴(生進行電腦模擬。結果示於圖4。又,對使用所獲得 之液曰曰面板製作之液晶顯示裝置之對比度的視角依賴性進 行實際測量。結果示於圖5。 [實施例2] (積層光學膜C之製作) 使用如下所述之膜作為第丨光學補償層,第2光學補償層 之眺2為-140 nm’除此以外,以與積層光學膜b相同之; 式製作積層光學膜c。 (弟1光學補償層) 將長條狀之降冰片烯系樹脂膜(日本zeon公司製,商。 名Zeonor,厚度60叫,光彈性係數3ixi〇-i2m2/N) = we下定端雙軸延伸至li7倍’從而製作長條狀膜。該膜 126706.doc 200846728 之面内相位差《^為120 nm,厚度方向之相位差^匕為ι56 nm ’ Nz係數(Rth"Rei)g 13。將所得之膜衝壓成上述液晶 單元所對應之尺寸,而形成第丨光學補償層。 (液晶面板之製作) 除使用積層光學膜C代替積層光學膜B以外,以與實施 例1相同之方式獲得液晶面板。
對使用上述液晶面板之液晶顯示裝置之對比度的視角依 賴性進行電腦模擬。結果示於圖6。又,對使用液晶面板 而製作之液晶顯示裝置之對比度加以測定。結果示於圖 [實施例3 ] (黏接劑水溶液之調製) 相對於100重量份含乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂(平均 聚e度· 1200,皂化度:98.5莫耳%,乙醯乙醯基化度:5 莫耳%),將50重量份羥曱基三聚氰胺於3(rc溫度條件下溶 解於純水中,而獲得固形分濃度調整為37%之水溶液。相 對於100重量份上述水溶液,加入18重量份氧化鋁膠體水 溶液(平均粒徑15 rnn,固形分濃度10%,正電荷),而調製 黏接劑水溶液。黏接劑水溶液之黏度為9·6 mpas。黏接劑 水溶液之pH為4〜4.5。 (積層光學膜C’之製作) 將聚乙烯醇膜於含碘之水溶液中進行染色後,於含硼酸 之水溶液中,在速率比不同之滾筒間單軸延伸至6倍,而 獲得偏光元件。經由聚乙烯醇系黏接劑(厚度〇 ι μιησ),將 126706.doc •41 · 200846728 三乙醯纖維素膜(商品名:KC4UYW)貼附於上述偏光元件 之一面上作為第2保護層。繼而,於偏光元件之另一面 上,以厚度為0.1 μηι之方式塗敷上述所得之黏接劑水溶 液,再貼附上述實施例2中所得之第丨光學補償層。此時, • 以第1光學補償層之慢轴與偏光元件之吸收軸呈正交之方 式進行積層。如此而獲得積層體j。 利用異氰酸酯系黏接劑(厚度5 μηι),將作為第2光學補 馨償層之液晶硬化層(Rth2: _14〇 nm)黏接於上述積層體 第1光學補償層側,除去上述基材(降冰片烯系樹脂膜),從 而獲得於積層體I上轉印有第2光學補償層的積層體Π。經 由丙烯酸系黏著劑(厚度12 μπ1),將上述實施例1所得之積 層體2積層於該積層體η之第2光學補償層側。此時,以積 層體2之第3光學補償層成為積層體〗〗侧之方式進行積層。 又,以第3光學補償層之慢軸與偏光元件之吸收軸沿順時 針方向成45。之方式積層。如此而製作該積層光學膜c,。 • (液晶面板之製作) 除使用積層光學膜C,代替積層光學膜c以外,以與實施 例2相同之方式獲得液晶面板。 對使用上述液晶面板之液晶顯示裝置之對比度的視角依 賴性進行電腦模擬。結果示於圖8。又,對使用所得之液 晶面板而製作之液晶顯示裝置之對比度進行測定。結果示 於圖9。 [比較例1] 除使用積層膜Α代替積層光學膜Β以外,以與實施例1相 126706.doc -42- 200846728 同之方式獲得液晶面板。 對使用上述液晶面板之液晶顯示裝置之對比度的視角依 賴性進行電腦模擬。結果示於圖10。又,對使用所得之液 曰曰面板而製作之液晶顯示裝置的對比度進行測定。結果示 於圖11。 [比較例2] (積層膜D之製作) 除以第1光學補償層之慢軸與偏光板之偏光元件之吸收 軸為平行(〇。)之方式進行積層以外,以與積層光學膜B相 同之方式製作積層膜D。 (液晶面板之製作) 除使用積層膜D代替積層光學膜B以外,以與實施例1相 同之方式獲得液晶面板。 對使用上述液晶面板之液晶顯示裝置之對比度的視角依 賴性進行電腦模擬。結果示於圖12。又,對使用所得之液 晶面板而製作之液晶顯示裝置的對比度進行測定。結果示 於圖13。 [比較例3] (積層膜E之製作) 除以第1光學補償層之慢轴與偏光板之偏光元件之吸收 軸為平行(〇°)之方式進行積層以外,以與積層光學臈(:相 同之方式製作積層膜E。 (液晶面板之製作) 除使用積層膜E代替積層光學膜B以外,以與實施例i相 126706.doc -43- 200846728 同之方式獲得液晶面板。 對使用上述液晶面板之液晶顯示裝置之對比度的視角依 賴性進行電腦模擬。結果示於圖14。 再者,實施例1〜3、比較例1〜3之面板整體構成總結於表 1中。於將背光側之偏光元件之吸收軸設為0°時的角度(逆 時針方向)亦示於表1。 [表1]
實施例1 實施例2 實施例3 A 第2保護層 - A 第2保護層 - A 第2保護層 - 偏光元件 90 偏光元件 90 偏光元件 90 第1保護層 - 第1保護層 - 第1保護層 - 第5光學補償層 135 第5光學補償層 135 第5光學補償層 135 第4光學補償層 - 第4光學補償層 - 第4光學補償層 - VA單元 VA單元 VA單元 B 第4光學補償層 - C 第4光學補償層 - C 第4光學補償層 - 第3光學補償層 45 第3光學補償層1 45 第3光學補償層 45 第2光學補償層 - 第2光學補償層 - 第2光學補償層 - 第1光學補償層 90 第1光學補償層 90 第1光學補償層 90 第1保護層 师 第1保護層 - - - 偏光元件 0 偏光元件 0 偏光元件 0 第2保護層 第2保護層 - 第2保護層 讎 126706.doc •44- 200846728 比較例1 比較例2 比較例3 A 第2保護層 - A 第2保護層 - A 第2保護層 垂 偏光元件 90 偏光元件 90 偏光元件 90 第1保護層 - 第1保護層 - 第1保護層 - 第5光學補償層 135 第5光學補償層 135 第5光學補償層 135 第4光學補償層 - 第4光學補償層 - 第4光學補償層 - VA單元 VA單元 VA單元 A 第4光學補償層 - D 第4光學補償層 - E 第4光學補償層 第5光學補償層 45 第3光學補償層 45 第3光學補償層 45 - - 第2光學補償層 - 第2光學補償層 - - - 第1光學補償層 0 第1光學補償層 0 第1保護層 - 第1保護層 - 第1保護層 - 偏光元件 0 偏光元件 0 偏光元件 0 第2保護層 - 第2保護層 - 第2保護層 - 根據圖4〜14可明瞭,本發明之實施例1〜3之液晶面板, 與比較例1〜3之液晶面板相比,對比度更為優異。若對實 施例1與比較例2,實施例2、3與比較例3加以比較,則可 知由於使第1光學補償層之慢軸與偏光元件之吸收軸正 交,因而對比度格外優異。又,可確認,本發明之實施例 之液晶面板與比較例之液晶面板相比,色偏更小。 產業上之可利用性 本發明之積層光學膜、液晶面板及液晶顯示裝置,可較 好地應用於行動電話、液晶電視等。 126706.doc -45- 200846728 【圖式簡單說明】 圖Ua)係本發明之一實施形態中之積層光學膜的概略剖 面圖,(b)係表示本發明之另一較佳實施形態中之積層光學 膜的概略剖面圖。 -圖2(a)係本發明之一實施形態中之液晶面板的概略剖面 圖’(b)係本發明之另一較佳實施形態中之液晶面板的概略 剖面圖。 _ 圖3(a)、(b)係說明於本發明之顯示裝置採用VA模式液晶 單元時液晶層之液晶分子配向狀態的概略剖面圖。 圖4係對本發明之實施例1之液晶面板對比度之視角依賴 性進行電腦模擬的結果。 圖5係表示本發明之實施例1之液晶面板對比度之視角依 賴性的對比度等高線圖。 圖6係對本發明之實施例2之液晶面板對比度之視角依賴 十生進行電腦模擬的結果。 φ 圖7係表示本發明之實施例2之液晶面板對比度之視角依 賴性的對比度等高線圖。 圖8係對本發明之實施例3之液晶面板對比度之視角依賴 : 性進行電腦模擬的結果。 、 圖9係表示本發明之實施例3之液晶面板對比度之視角依 賴性的對比度等高線圖。 圖1〇係對比較例1之液晶面板對比度之視角依賴性進行 電腦模擬的結果。 圖11係表示比較例1之液晶面板對比度之視角依賴性的 1267〇6.<icM -46 - 200846728 對比度等高線圖。 . 圖12係對比較例2之液晶面板對比度之視角依賴性進行 電腦模擬的結果。 圖13係表示比較例2之液晶面板對比度之視角依賴性的 對比度等高線圖。 圖14係對比較例3之液晶面板對比度之視角依賴性進行 電腦模擬的結果。 【主要元件符號說明】 10 積層光學膜 10, 積層光學膜 11 偏光元件 12 第1光學補償層 13 第2光學補償層 14 第3光學補償層 15 第4光學補償層 20 液晶單元 100 液晶面板 100, 液晶面板 126706.doc -47-
Claims (1)
- 200846728 十、申請專利範圍: 1 · 一種積層光學膜,其至少依序具備: 偏光元件; 第1光學補償層,其折射率橢球表現出nx>ny=nz之關 係,且面内相位差^^為80〜3 00 nm; 第2光學補償層,其折射率橢球表現出nz>nx=ny之關 * 係;及 第3光學補償層,其折射率橢球表現出nx>ny=nz之關 ® 係,且面内相位差Re3為80〜200 nm ; 該偏光元件之吸收軸與該第1光學補償層之慢軸正 交。 2. —種積層光學膜,其至少依序具備: 偏光元件; 第1光學補償層,其折射率橢球表現出nx>ny>nz之關 係,且面内相位差1^1為80〜300 nrn; • 第2光學補償層,其折射率橢球表現出nz>nx=ny之關 係;及 第3光學補償層,其折射率橢球表現出nx>ny=nz之關 ^ 係,且面内相位差Re3為80〜200 nm ; 該偏光元件之吸收軸與該第1光學補償層之慢軸正 交。 3. 如請求項1或2之積層光學膜,其進而具備第4光學補償 層;該第4光學補償層係配置於上述第3光學補償層之與 上述第2光學補償層相反的一側,且折射率橢球表現出 126706.doc 200846728 nx=ny>nz之關係。 4. 一種液晶面板,其包含液晶單元、及如請求項1至3中任 一項之積層光學膜。 5. 如請求項4之液晶面板,其中上述積層光學膜係配置於 背光侧。 6. 如請求項5之液晶面板,其中於視認侧配置有積層膜, 該積層膜包含偏光元件、及折射率橢球表現出nx>ny=nz 之關係且面内相位差Re5為80〜200 nm之第5光學補償 層。 7·如請求項4至6中任一項之液晶面板,其中上述液晶單元 為VA模式。 8. —種液晶顯示裝置,其具有如請求項4至7中任一項之液 晶面板。 126706.doc
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