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TWI420159B - 光學補償膜、及其製法、偏光板與液晶顯示裝置 - Google Patents

光學補償膜、及其製法、偏光板與液晶顯示裝置 Download PDF

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TWI420159B
TWI420159B TW096126855A TW96126855A TWI420159B TW I420159 B TWI420159 B TW I420159B TW 096126855 A TW096126855 A TW 096126855A TW 96126855 A TW96126855 A TW 96126855A TW I420159 B TWI420159 B TW I420159B
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film
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liquid crystal
transparent support
rth
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TW096126855A
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TW200813500A (en
Inventor
Yoshiaki Hisakado
Mitsuo Yoshikane
Hiromune Haruta
Susumu Sugiyama
Shigeo Kamihira
Nobutaka Fukagawa
Kazuhiro Nakamura
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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Description

光學補償膜、及其製法、偏光板與液晶顯示裝置
本發明係關於光學補償膜及其製造方法,偏光板,以及液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置係具有液晶胞及偏光板。該偏光板一般係具有由纖維素乙酸酯所構成的保護膜及偏光膜,例如,其係將由聚乙烯醇膜所構成的偏光膜以碘加以染色,並加以延伸,然後以保護膜積層其兩面所製得。
在透射型液晶顯示裝置,則將偏光板安裝於液晶胞之兩側,並且也有再配置一片以上的光學補償膜之情形。
在反射型液晶顯示裝置,通常則將反射板、液晶胞、一片以上之光學補償膜、偏光板依照此順序配置。
液晶胞係由液晶性分子、用於封入其所需之兩片基板、及用於對液晶性分子施加電壓之電極層所構成。
液晶胞係以液晶性分子之配向狀態之差別來執行ON、OFF顯示,且已有透射及反射型中任一種皆可適用之例如TN(扭轉向列:Twisted Nematic)、IPS(面內切換:In Plane Switching)、OCB(光學補償彎曲:Optically Compensatory Bend)、VA(垂直配向:Vertically Aligned)、ECB(電控雙折射:Electrically Controlled Birefringence)等的顯示模式之提案。
在此等液晶顯示裝置中,對於需要高顯示品質的用途,則主要使用一種使用具有正的介電常數異方向性(dielectric anisotropy)之向列型液晶分子,且以薄膜電晶體驅動之90°扭轉向列型液晶顯示裝置(在下文中則稱為「TN模式」)。
然而,TN模式係從正面觀看之時,雖然具有優越的顯示特性,但是從斜向觀看時,卻具有對比度(contrast)降低,而造成如在灰階顯示時之亮度將反轉的灰階反轉(grayscale inversion)等所導致的顯示特性惡化之視角特性,因此迫切期望其能加以改善。
另一方面,例如IPS模式、OCB模式和VA模式之廣視角液晶方式,近年來則隨著液晶電視機之需要增加而正在擴大其市場佔有率。
然而,雖然各方式皆已逐年提高其顯示品質,但是從斜向觀看時所產生之色位移(color shifting)問題並未獲得解決。(參閱日本發明專利特開平第9-211444號公報、日本發明專利特開平第11-316378號公報、日本發明專利特開平第2-176625號公報、日本發明專利特開平第11-95208號公報、日本發明專利特開第2003-15134號公報、日本發明專利特開平第11-95208號公報、日本發明專利特開第2002-221622號公報、日本發明專利特開平第9-80424號公報、日本發明專利特開平第10-54982號公報、日本發明專利特開平第11-202323號公報、日本發明專利特開平第9-292522號公報、日本發明專利特開平第11-133408號公報、日本發明專利特開平第11-305217號公報、及日本發明專利特開平第10-307291號公報)
該色位移之原因,已知其係起因於光學補償膜Re和Rth之波長分散。特別是在Re之情況時,其係隨著波長增長而Re值會同時單調的增加之「反向分散」,在Rth之情況時,若為隨著波長增長而Re值會同時單調的減少之「正向分散」時,則色調即將變成中性,且視角之角度變化所造成的影響也是少。
然而,通常由於欲以一片即能獲得如上所述特性之光學補償膜則有困難,因此一向是使用兩片光學補償膜來實現波長分散特性。
但是,若使用兩片光學補償膜時,則將導致適用該膜的偏光板厚度增加。並且,由於也將涉及成本增加,因此一直在期望著以一片光學補償膜,即能使Re呈「反向分散」特性,使Rth呈「正向分散」特性之方法。
本發明係以解決迄今為止之上述問題,而達成如下所述之目的為其目的。亦即,其目的係提供一種不僅是正面也將斜向之光學補償,藉由以一片光學補償膜來嚴密地實施,則可減少在視角方向的著色之液晶顯示裝置,尤其是VA、IPS和OCB模式之液晶顯示裝置。
本發明係為獲得一種以一片即能正確地以光學方式補償液晶胞,改良在高對比度與在黑顯示(black display)時相依於視角方向的色位移之光學補償膜,尤其是VA、IPS和OCB模式用之光學補償膜;其製造方法;以及使用其之偏光板,而經由本發明之發明人等專心檢討結果所達成。
解決如上所述課題之方法如下所述。亦即,本發明之光學補償膜,其特徵為具有含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體,且對該透明支撐體由X射線繞射測定所計算得之以下式(A)所定義的「配向度P」為0.05至0.30:P=<3 cos2 β-1>/2 式(A)。但是,該式(A)中,<cos2 β>=∫(0,π)cos2 βI(β)sinβdβ/∫(0,π)I(β)sinβdβ。
另外,該式中,β係入射的X射線之入射面,與該透明支撐體面內之某一方向所形成的角度,I係在以角度β所測定之X射線繞射圖中2θ=8°時之繞射強度。
本發明之光學補償膜之製造方法,其特徵為包括:在帶上流延含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體的原料之高分子溶液之流延步驟;用於乾燥由該流延步驟所製得之膜之乾燥步驟;及在由該帶剝離膜後,以比該透明支撐體之玻璃轉移溫度為高出+15至+100℃之溫度延伸該膜之延伸步驟。
本發明之偏光板,其特徵為該偏光板具有偏光膜、及一對用於夾持該偏光膜之保護膜,該保護膜中至少一片係具有含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體,且對該透明支撐體由X射線繞射測定所計算得之以上式(A)所定義的配向度P為0.05至0.30之光學補償膜。
本發明之液晶顯示裝置,其特徵為具有液晶胞及偏光板,該偏光板具有偏光膜、及一對用於夾持該偏光膜之保護膜,該保護膜中至少一片係具有含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體,且對該透明支撐體由X射線繞射測定所計算得之以上式(A)所定義的配向度P為0.05至0.30之光學補償膜。
〔本發明之最佳實施方式之詳細敘述〕
以下,就本發明之光學補償膜、偏光板和液晶顯示裝置詳加說明。
另外,在本實施方式之說明中,所謂的「45°」、「平行」或「正交」係意謂為在小於嚴密角度±5°之範圍內。與嚴密角度之誤差較佳為小於4°,更佳為小於3°。另外,關於角度,「+」係意謂順時針方向,「-」係意謂反時針方向。另外,「遲相軸」係意謂折射率會為最大之方向。另外,「可見光區域」係指380至780 nm。並且,除非另有加註,折射率之測定波長係在可見光區域(λ=550 nm)之值。
另外,在本實施方式之說明中所謂的「偏光板」,除非有特別加註,係以包含長尺寸之偏光板,及已裁剪成可供組配於液晶裝置的大小之偏光板兩者的意思來使用。另外,在此所謂的「裁剪」係應也包括「沖切」及「切出」等。
另外,在本實施方式之說明中,則將「偏光膜(polarizing film)」與「偏光板(polarizing plate)」區別來使用,但是「偏光板」係意謂在「偏光膜」之至少單面具有用於保護該偏光膜的透明保護膜之積層體。
另外,在本實施方式之說明所謂的「分子對稱軸」,若分子具有旋轉對稱軸之情形時,雖然係指該對稱軸,但是並非為以嚴格的意思而要求分子必須為旋轉對稱性。
一般而言,在圓盤狀(discotic)液晶性化合物中,分子對稱軸係與對於貫穿圓盤面中心的圓盤面成垂直的軸一致,而在棒狀(rod-like)液晶性化合物,分子對稱軸係與分子之長軸一致。
另外,在本說明書中,Re(λ) 、Rth(λ) 係分別代表在波長λ的面內之遲滯和在厚度方向之遲滯。Re(λ) 係在KOBRA 21ADH、或WR(王子計測器股份有限公司(Oji Scientific Instruments,Ltd.)製造),將波長λnm之光入射於膜法線方向所測定。
被測定之膜,若為可以單軸或雙軸之折射率橢圓體所表示者時,則可以如下所述之方法來計算得Rth(λ)
Rth(λ) 係將如上所述之Re(λ) ,以面內之遲相軸(可以KOBRA 21ADH、或WR來判斷)為傾斜軸(旋轉軸)(若無遲相軸時,則以膜面內任意方向作為旋轉軸),對於膜法線方向從法線方向至單側50°為止,以10°間隔分別由其傾斜的方向入射波長為λnm之光,且全部測定6個,然後,KOBRA 21ADH或WR則將根據該測定的遲滯值與平均折射率之假設值及經輸入的膜厚值來加以計算。
如上所述,若為由法線方向以面內之遲相軸為旋轉軸,而在某一傾斜角度具有遲滯之值會成為零的方向之膜時,則在比其傾斜角度為大的傾斜角度下之遲滯值係經使其符號變更為負後,由KOBRA 21ADH、或WR來加以計算。
另外,也可以遲相軸為傾斜軸(旋轉軸)(若無遲相軸時,則設以膜面內任意方向為旋轉軸),由任意傾斜的二方向測定遲滯值,然後,根據該值與平均折射率之假設值及經輸入的膜厚值,以下式(B)和式(C)來計算得Rth。
但是,在上式中,Re(θ)係代表在由法線方向以角度θ傾斜的方向之遲滯值。
另外,在式(B)中,nx係代表在面內之遲相軸方向的折射率,ny係代表在面內正交於nx之方向的折射率,nz係代表正交於nx和ny的方向之折射率。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d 式(C)。
若被測定之膜無法以單軸或雙軸之折射率橢圓體表示者,即所謂的無光學軸的膜時,則以下列方法來計算Rth(λ)
Rth(λ) 係將如上所述之Re(λ) ,以面內之遲相軸(可以KOBRA 21ADH、或WR來判斷)為傾斜軸(旋轉軸),對於膜法線方向從-50°直到+50°為止,以10°間隔分別由其傾斜的方向入射波長為λnm之光,並測定11個,然後,KOBRA 21ADH或WR則將根據該測定的遲滯值與平均折射率之假設值及經輸入的膜厚值來加以計算。
另外,關於如上所述之測定中,平均折射率之假設值,係可使用高分子手冊(Polymer Handbook)(JOHN WILEY & SONS,INC)、各種光學薄膜之產品目錄值。對於平均折射率之值並非為已知時,則可以阿貝(Abbe)折射計來測定。主要的光學薄膜之平均折射率之值例示如下:醯化纖維素(1.48)、環烯烴高分子(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。經輸入該等平均折射率之假設值與膜厚,則KOBRA 21ADH或WR可計算得nx、ny、nz。由該所計算得之nx,ny,nz,可又計算得Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
另外,在本說明書中,最大吸收波長(λmax )係在UV-3150(島津製作所股份有限公司(Shimadzu Corp.)製造)所測定之值。
(液晶顯示裝置之構成)
第1圖係展示本發明之液晶顯示裝置構成圖。
如第1圖所示,OCB模式之液晶顯示裝置,係具有由在施加電壓時,亦即在黑顯示時液晶係對基板面彎曲配向之液晶層,及用於夾住該液晶層之基板6和基板8所構成的液晶胞。
基板6和基板8係在液晶層側之面已實施配向處理。其配向方向(摩擦方向)以箭頭標記RD表示。另外,背面則以虛線箭頭標記表示。偏光膜1、101係配置成夾住液晶胞之狀態,同時配置成使偏光膜1之透射軸2與偏光膜101之透射軸102是相互成正交,且與液晶胞之液晶層的RD方向成45°之角度。
在偏光膜1(101)與液晶胞之間配設光學補償膜13A(113A),光學補償膜13A(113A)係由醯化纖維素膜13a(113a),與碟狀化合物之分子係經以對於膜平面的傾斜角係在厚度方向不同的混成(hybrid)配向狀態所固定化之光學異方向性層(optically anisotropic layer)5(9)所構成。醯化纖維素膜13a(113a)係使其遲相軸14a(114a)與鄰接偏光膜1(101)的透射軸2(102)之方向呈平行配置。
第1圖中之液晶胞,係由上側基板6和下側基板8、與由為該等所夾住之液晶分子7所形成的液晶層所構成。在接觸於基板6和基板8的液晶分子7之表面(在下文也有稱為「內面」之情形)形成配向膜(未圖示),並在無施加電壓狀態、或低施加狀態的液晶分子7之配向係控制在具有預傾斜角之平行方向。
另外,在基板6和基板8之內面,則形成可對於由液晶分子7所構成的液晶層施加電壓之透明電極(未圖示)。
在本發明中,液晶層厚度d(μm)與折射率異方向性△n之乘積△n.d,較佳為設定在0.1至1.5μm,更佳為設定在0.2至1.5μm,且進一步更佳為設定在0.3至1.2μm,特佳為設定在0.4至1.0μm。若在該等之範圍時,由於在施加白電壓時的白顯示(white display)之亮度高,可製得明亮的高對比度之顯示裝置。關於所使用的液晶材料雖然並無特殊限制,但是,在對上下的基板6和基板8之間施加電場之模式時,則使用如液晶分子7會向電場方向平行應答般的介電常數異方向性為正的液晶材料。
例如,將液晶胞製成為OCB模式之液晶胞時,則可在上側基板6與下側基板8之間使用介電異方向性為正,且△n=0.16、△ε=5程度之向列型液晶材料等。
關於液晶層之厚度d,雖然並無特殊限制,但是在使用如上所述範圍之特性的液晶時,則可設定在約4μm。由於在白顯示時之亮度係視厚度d、與施加白電壓時的折射率異方向性△n之乘積△n.d的大小而變化,因此若欲在施加白電壓時獲得足夠的亮度時,則在無施加狀態之液晶層的△n.d較佳為設定在0.4至1.0μm之範圍。
另外,在OCB模式之液晶顯示裝置,在TN模式之液晶顯示裝置所一般慣用之添加對掌性劑(chiral agent),雖然因會導致動態應答特性之劣化而較少使用,但是也有為減少配向不良而添加之情形。
並且,在製成為多域(multi-domain)結構之情形時,則在調整各域之間的境界區域液晶分子之配向上是有利。
所謂的「多域結構」,係指將液晶顯示裝置之一像素予以分割成複數個區域之結構。例如,在OCB模式中,若採取多域結構時,亮度或色調之視角特性則將獲得改善,因此為較佳。
具體而言,經將各像素以液晶分子之初期配向狀態互不相同的2個以上(較佳為4或8個)之區域來構成以加以平均化,則可減少相依於視角的亮度或色調之偏移。另外,將各像素由在施加電壓狀態時液晶分子之配向方向係連續變化的互不相同的2個以上之區域來構成時,則也能獲得相同功效。
透明支撐體13a(113a)也可用作為光學異方向性層5(9)之支撐體,也可用作為偏光膜1(101)之保護膜,也可具有該兩者之功能。亦即,偏光膜1(101)、透明支撐體13a(113a)、及光學異方向性層5(9)係可製成一體化的積層體而組裝於液晶顯示裝置內部,也可分別作為單獨構件來組裝。
另外,雖然也可為在透明支撐體13a(113a)與偏光膜1(101)之間,另外配置偏光膜用保護膜之構成,但是較佳為未予配置該保護膜者。透明支撐體13a之遲相軸14a與透明支撐體113a之遲相軸114a,較佳為互相實質地成平行或正交。若透明支撐體13a之遲相軸14a與透明支撐體113a之遲相軸114a是互相成正交時,則藉由互相抵消各透明支撐體之雙折射,則可減少垂直入射於液晶顯示裝置的光之光學特性將劣化之問題。另外,在遲相軸14a與114a互相平行之方式,若在液晶層有殘留相位差時,則藉由保護膜之雙折射可補償該相位差。
關於偏光膜1(101)之透射軸2(102)、透明支撐體13a(113a)之遲相軸方向14a(114a)、以及液晶分子7之配向方向,則因應使用於各構件之材料、顯示模式、構件之積層結構等而加以調整為最適範圍。亦即,將偏光膜1之透射軸2與偏光膜101之透射軸102予以配置成互相實質地正交。但是本發明之液晶顯示裝置,並不受限於此等構成。
光學異方向性層5(9)係配置在透明支撐體13a(113a)與液晶胞之間。光學異方向性層5(9)就是由液晶性化合物,例如含有棒狀化合物或碟狀化合物之組成物所形成的層。
在光學異方向性層5(9)中,液晶性化合物之分子係固定在特定的配向狀態。
在光學異方向性層5(9)中之液晶性化合物之分子對稱軸,其至少在透明支撐體13a(113a)之界面的配向平均方向5a(9a),與透明支撐體13a(113a)之面內之遲相軸14a(114a),係以大致45°成交叉。若以此種關係配置時,則光學異方向性層5(9)將可對來自於法線方向之入射光使其產生遲滯,使得不至於造成光漏,且對來自於斜向之入射光充分發揮本發明之功效。在液晶胞側之界面,光學異方向性層5(9)之分子對稱軸的配向平均方向,較佳為對透明支撐體13a(113a)之面內之遲相軸14a(114a)大致成45°。
另外,光學異方向性層5之液晶性化合物分子對稱軸之偏光膜側(光學異方向性層界面側)的配向平均方向5a,較佳為與位於較近的偏光膜1之透射軸2大致配置成45°。相同地光學異方向性層9之液晶性化合物分子對稱軸之偏光膜側(光學異方向性層界面側)的配向平均方向9a,較佳為位於較近的偏光膜101之透射軸102大致配置成45°。若以此種關係配置時,則可因應光學異方向性層5(9)所產生的遲滯,與在液晶層產生的遲滯之和而執行光開關,且對來自於斜向的入射光充分地發揮本發明之功效。
〈影像顯示之原理〉
其次,參閱第1圖,液晶顯示裝置的影像顯示之原理說明如下。
在對液晶胞之基板6和基板8之各透明電極(未圖示)施加對應於黑的驅動電壓之驅動狀態時,液晶層中之液晶分子7則呈彎曲配向,其時之面內遲滯則以光學異方向性層5(9)之面內遲滯加以相抵,其結果,入射的光之偏光狀態係幾乎不變化。由於偏光膜1之透射軸2與偏光膜101之透射軸102係呈正交,從下側入射之光,則為偏光膜101所偏光,並仍然維持在偏光狀態下,通過液晶胞而為偏光膜1所遮斷。
亦即,在第1圖之液晶顯示裝置,可在驅動狀態實現理想的黑顯示。與此相對,在對透明電極(未圖示)施加對應於白的驅動電壓之驅動狀態時,液晶層中之液晶分子7將呈與對應於黑的彎曲配向不同的彎曲配向,使得在正面之面內遲滯即變化成在黑時之情況。其結果,導致無法以光學異方向性層5(9)之面內遲滯來相抵而通過液晶胞,使得偏光狀態變化而通過偏光膜1。亦即,可獲得白顯示。
以往,在OCB模式中,則有即使正面之對比度為高,但是在斜向卻會降低之課題。在黑顯示時,相對於在正面則可藉由液晶胞與光學異方向性層之補償而獲得高對比度,但是若從斜向觀察時,則將在液晶分子7產生雙折射及偏光軸的旋轉。
並且,偏光膜1之透射軸2與偏光膜101之透射軸102的交叉角,雖然在正面即為90°之正交,但是從斜向觀看時,則將從90°偏移。迄今為止,則有因該兩因素而導致在斜向則造成漏光,使得對比度降低之問題。
在第1圖所示構成之本發明之液晶顯示裝置,則藉由使用在各R、G、B之Re/Rth係不一致,且具有符合特定條件的光學特性之透明支撐體13a(113a)來減少在黑顯示時之斜向光漏(light leakage)以改善對比度。
更詳而言,本發明係藉由使用具有如上所述光學特性之透明支撐體和光學異方向性層,以實現對於斜向入射的R、G、B各波長之光,以各波長不同的遲相軸和遲滯來實施光學補償。
並且,藉由將固定液晶性化合物之配向的光學異方向性層5(9),配置成使液晶性化合物之分子對稱軸在透明支撐體側界面之配向平均方向係與透明支撐體之遲相軸以45°交叉,則可在全部之波長實現OCB配向之獨特的補償方式。
其結果,可特別地提高黑顯示之視角對比度,同時也可特別地減少在黑顯示之視角方向的著色。
特別是朝左右方向改變視角時,例如在0°方位角方向與在180°方向的60°極角,以往雖然在著色即產生差異,且造成左右非對稱性,但是對於此等也可獲得特別地加以改善。
在本說明書中,R、G、B之波長係R使用630 nm波長、G使用550 nm波長、B使用450 nm波長。雖然R、G、B之波長並非為必須以該波長來代表,但是其係在規定能發揮本發明功效之光學特性上是適當的波長。
特別是在本發明中,則特別注意到透明支撐體之Re與Rth之比Re/Rth。其係由於Re/Rth之值係用於決定在以斜向進行雙軸性雙折射媒體的光傳播中的二固有偏光軸之緣故。在以斜向進行雙軸性雙折射媒體的光傳播中的二固有偏光軸,係對應於以光的進行方向之法線方向剖切折射率橢圓體時所形成剖面的長軸與短軸之方向。於第2圖展示對使用於本發明之透明支撐體,入射斜向進行的光時,有二固有偏光之一軸之方向,亦即在此種情形下,係經計算遲相軸之角度與Re/Rth之關係的結果之一實例。
另外,第2圖係假設光傳播方向係方位角=45°、極角=34°。如第2圖所示,遲相軸之角度係不相依於入射光之波長,而僅取決於Re/Rth。入射光之偏光狀態因通過透明支撐體而究竟產生何種變化,主要係取決於該透明支撐體之遲相軸方位及該透明支撐體之遲滯,但是在先前的技術則無關係到R、G、B之各波長而Re/Rth之值係大致相同,亦即遲相軸角度也呈大致相同。
與此相對,在本發明中,則經就R、G、B各波長分別加以規定Re/Rth之關係,以使主要決定偏光狀態變化的因素之遲相軸及遲滯之兩者,對於R、G、B各波長而予以最適化。
並且,通過透明支撐體之斜向的光,在通過經將液晶性化合物之配向加以固定的光學異方向性層,且再通過彎曲配向的液晶層時,則可將透明支撐體的Re/Rth之值因應波長而加以調整成對於任何波長也同時能補償如遲滯及上下偏光膜之外表上的透射軸會從正面偏移之兩個因素。
具體而言,經藉由波長愈大愈使透明支撐體之Re/Rth增大,則可消除光學異方向性層及液晶胞層因波長分散所產生在R、G、B的偏光狀態之差。
其結果,可實現完全的補償,以減少對比度降低。亦即,相等於若以R、G、B代表可見光全部區域來決定膜之參數時,則可在可見光全部區域實現大致完全的補償。
在此,將極角與方位角定義如下。「極角(polar angle)」係由光學補償膜面之法線方向,亦即,從第1圖中的z軸之傾斜角,例如,光學補償膜面之法線方向係極角=0°之方向。
「方位角(azimuth)」係表示以x軸之正方向為基準而朝反時針方向旋轉的方位,例如x軸之正方向係方位角=0°之方向,y軸之正方向係方位角=90°之方向。
黑顯示之光漏會最成問題的斜向,由於偏光層之偏光軸係呈±45°,因此主要係指在極角並非為0°之情形,且在方位角=0°、90°、180°、270°之情形。
為更詳細說明本發明之功效,將入射於液晶顯示裝置的光之偏光狀態展示在第3圖中之普安卡雷球(Poincare sphere)上。另外,在第3圖中,S2軸係從紙面上向下垂直貫穿之軸,第3圖係將普安卡雷球從S2軸之正方向觀看之圖。另外,由於第3圖係以平面方式表示,偏光狀態之變化前與變化後之點的位移,係以圖中直線之箭頭標記表示,但是實際上通過液晶層或透明支撐體所造成的偏光狀態變化,在普安卡雷球上,則根據各自光學特性而決定的特定軸周圍使其旋轉特定角度來表示。以下,對於第5和第6圖也是相同。
第3A圖係展示在第1圖之液晶顯示裝置,從左60°入射的G光之偏光狀態變化之圖,第3B圖係展示從右60°入射的G光之偏光狀態變化之圖。另外,關於透明支撐體13a(113a)之光學特性和光學異方向性層5(9)之光學特性,則假定為與如後所述之第6圖之普安卡雷球相同條件來計算。從左60°入射的G光,係如在第3A圖普安卡雷球上之點所示、偏光狀態會變化。
具體而言,通過偏光膜101的G光之偏光狀態I1 ,通過透明支撐體113a而成為I2 之偏光狀態、通過光學異方向性層9而成為I3 之偏光狀態、通過黑顯示時之液晶胞的液晶層而成為I4 之偏光狀態、通過光學異方向性層5而成為I5 之偏光狀態、通過透明支撐體13a而成為I6 之偏光狀態,並為偏光膜1所遮蔽而顯示理想的黑。相對地,從右60°入射的G光,其偏光狀態也如I1 ’→I2 ’→I3 ’→I4 ’→I5 ’→I6 ’而變化。
若加以檢討偏光狀態變化之形態時,則通過光學異方向性層5(9),與液晶層7所造成的偏光狀態變化,係以來自於左60°和右60°的入射光是呈鏡面對稱性變化,但是,相對地通過透明支撐體13a(113a)所造成的偏光狀態變化,則以來自於左60°和右60°的入射光是呈一致。若為減少左右的黑之光漏及左右的色位移時,則有必要左右同時且對任一波長也能滿足該補償條件。亦即,不僅是G光,對於可見光區域之各R(紅)和B(藍)的入射光,也有必要使其I6與I6’之位置成一致,且其位置為表示由偏光膜1所遮斷的偏光狀態之位置。如上所述之變遷,在圖上則以直線表示,但是在普安卡雷球面上並不受限於此直線性變遷。
第4圖係展示揭示於日本發明專利特開平第11-316378號公報之傳統的OCB模式之液晶顯示裝置構成圖。如第4圖所示,該構成並未配置Re/Rth會顯現如上所述之波長相依性的光學補償膜,而配置透明支撐體3a(103a)。透明支撐體3a(103a)係用作為支撐光學異方向性層5(9)之目的用,且由一般性高分子膜所構成。
因此,並無透明支撐體13a(113a)所顯現的關於Re/Rth之波長相依性,並在R、G、B中任何波長也會顯現相同的Re和Rth。
其結果,傳統的OCB模式之液晶顯示裝置,在施加電壓時,亦即在黑顯示時,則將造成即在正面能予以相抵液晶胞與光學異方向性層之正面遲滯,以獲得黑,但是在斜向卻無法完全抑制黑顯示之光漏之問題。另外,無法獲得足夠的視角對比度,而且由於無法對所有波長加以補償,以致有著色問題存在。
為更詳加說明,經計算入射於第4圖所示傳統的構成之OCB模式液晶顯示裝置的R、G、B光之偏光狀態,結果如第5圖之普安卡雷球上所示。第5A圖係將從左60°入射的光之偏光狀態變化就各R、G和B所展示之圖,第5B圖係將從右60°入射的光之偏光狀態變化就各R、G和B所展示之圖。圖中,R入射光之偏光狀態係以IR 代表,G入射光之偏光狀態係以IG 代表,且B入射光之偏光狀態係以IB 代表。另外,傳統的OCB模式之液晶顯示裝置構成,則假設第4圖中之透明支撐體3a(103a)係對於R、G、B之任何波長皆為Re=45 nm、及Rth=160 nm,且光學異方向性層5(9)係Re=30 nm來進行計算。
首先,在第5A圖,通過偏光膜101後之偏光狀態,IR1 、IG1 及IB1 係相等。若注視B光之偏光狀態變化時,當可理解:從左60°入射的B光,其通過透明支撐體103a後之偏光狀態IB2 ,係位移於與因通過光學異方向性層9所變遷的方向為相同方向,從右60°入射的B光,其通過透明支撐體103a後之偏光狀態IB2 ’,係位移於與因通過光學異方向性層9所變遷的方向成相反之方向。亦即,就從左入射的光與從右入射的光而言,透明支撐體103a給予偏光狀態的影響方式不同。其結果,不僅是導致來自於左60°之R、G和B的入射光之最後變遷狀態IR6 、IG6 及IB6 之位置、來自於右60°之R、G和B的入射光之最後變遷狀態IR6 ’、IG6 ’及IB6 ’之位置不一致,且就左60°與右60°而言,則呈完全不同位置。因此,造成左右之黑的光漏、及左右之色位移,惟迄今為止,欲對該等同時加以改善則有困難。
在本發明中,則經予以配置會顯現特定的光學特性之透明支撐體來同時改善OCB模式液晶顯示裝置之左右之黑的光漏、及左右之色位移。為更詳加以說明,在第6圖之普安卡雷球上展示通過第1圖所示本發明構成之OCB模式液晶顯示裝置的R、G、B光之偏光狀態經計算之結果。
第6A圖係將從左60°入射的光之偏光狀態變化就各R、G和B所展示之圖,第6B圖係將從右60°入射的光之偏光狀態變化就R、G和B所展示之圖。
在第6A圖和第6B圖中,R入射光之偏光狀態係以IR 代表,G入射光之偏光狀態係以IG 代表,且B入射光之偏光狀態係以IB 代表。另外,假設透明支撐體13(113)係在450 nm波長之Re/Rth(Re(450) /Rth(450) )為0.17,在550 nm波長之Re/Rth(Re(550) /Rth(550) )為0.28,在650 nm波長之Re/Rth((Re(630) /Rth(630) ))為0.39,且在550 nm波長之Rth(Rth(550) )為160 nm來加以計算。關於光學異方向性層5(9)之Re,則假設為與第5圖所示之普安卡雷球相同之值。
如第6A圖和第6B圖所示,從左右入射的R光、G光和B光,係通過透明支撐體113a後,即變化成皆為S1=0附近之位置,且反映透明支撐體113a之Re/Rth波長相依性而位移的位置之偏光狀態。該位移,可供抵消R光、G光和B光因光學異方向性層9(5)及液晶層7之波長分散所承受的偏光狀態位移。其結果,從左右任一方向入射的光,也可不相依於波長而使最後變遷點位於相同位置。其結果,則可同時改善左右之黑的光漏、左右之色位移。
本發明係藉由使用具有遲滯之波長分散係因入射光為法線方向與為對其傾斜的斜向例如60°極角方向而不相同的光學特性之如上所述之透明支撐體(醯化纖維素膜)、及光學異方向性層,並將該透明支撐體和光學異方向性層之此種光學特性積極地使用於光學補償,以同時改善左右之黑的光漏、左右之色位移。因此,只要利用此種原理,本發明之範圍並不受限於此等液晶層之顯示模式,VA模式、IPS模式、或ECB模式和TN模式等具有任何顯示模式之液晶層的液晶顯示裝置皆可使用。
另外,本發明之液晶顯示裝置,並不受限於第1圖所示構成,也可包括其他構件。例如,也可在液晶胞與偏光膜之間配置彩色濾光片。另外,若用於透射型時,則可在背面配置以冷陰極或熱陰極螢光管、或發光二極體、場致發射元件、電致發光元件為光源之背光。
另外,本發明之「液晶顯示裝置」係包括影像直視型、影像投影型或光調變型。本發明係可特別有效地適用於使用例如TFT(薄膜電晶體)或MIM(金屬.絕緣.金屬:Metal Insulator Metal)之三端子、或二端子半導體元件的主動式矩陣型液晶顯示裝置之方式。當然也可有效地適用於稱為時間分割驅動的以STN(超扭轉向列)型為代表的被動式矩陣型液晶顯示裝置之方式。
(光學補償膜)
本發明之光學補償膜係至少具有透明支撐體。另外,視需要也可在該透明支撐體上形成光學異方向性層。以下,就用於構成本發明光學補償膜之各構件詳加說明。
〈透明支撐體〉
用於構成本發明光學補償膜之透明支撐體,只要其為透明的膜時,則並無特殊限制,可根據目的來適當地選擇,但是也可為經延伸的高分子膜,另外,也可為塗布型之高分子層與高分子膜併用。高分子膜之材料一般係使用合成高分子。該「合成高分子」係包括例如聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、降莰烯(Norbornene)樹脂、纖維素酯等。
控制透明支撐體的Re之方法,假設該透明支撐體之玻璃轉移溫度為(Tg)時,則較佳為使用在(Tg+15)至(Tg+100)℃之溫度下延伸該透明支撐體之方法。在延伸該透明支撐體之延伸步驟中,也可包括使其收縮的收縮步驟。
在本發明中,則將以一片膜所不易達成的Re之反向波長分散特性與Rth之正向波長分散特性,藉由以如下所述予以分工調整來達成。亦即,Re之反向波長分散特性係主要予以變化膜之延伸條件來實施,Rth之正向波長分散特性則主要係以加入添加劑(Rth上升劑)來實施。
此時,已知延伸的結果係可以在本發明所述之配向度P(配向秩序參數;培風館、液晶辭典第175頁、1989年12/5初版發行)表示。
第7A圖係展示未予延伸而僅加入添加劑的案例時之波長分散,第7B圖係加以延伸而未加入添加劑的案例時之波長分散。
如第7A圖和第7B圖所示,二者皆無法同時達成Re之反向分散特性與Rth之正向分散特性。
相對於如上所述,第7C圖係展示實施延伸,又加入添加劑的案例之波長分散。
如第7C圖所示,若欲以一片膜即達成Re之反向波長分散特性與Rth之正向波長分散特性時,則顯然是同時需要該等兩條件(延伸、及添加Rth上升劑)。
〈〈配向度P〉〉
用於構成本發明光學補償膜之透明支撐體,較佳為藉由在高溫區域加以延伸來製造在各波長之Re能成為所欲之值。其機制係以最佳樣態的醯化纖維素為例說明如下。
醯化纖維素係以由吡喃葡萄糖環構成之主鏈與由醯基構成之側鏈所形成。若將由醯化纖維素構成之膜加以延伸時,則因高分子主鏈將朝著延伸方向而顯現Re。
本發明之發明人等經專心研究結果發現:經在如175℃以上(使用的醯化纖維素之Tg為148℃)之非常高溫下進行延伸時,則具有在450 nm之Re將減少,在650 nm之Re將上升的現象。
其係起因於醯化纖維素之配向因在如上所述條件的高溫區域下之延伸而顯著增大所致。代表醯化纖維素之配向性的參數係使用藉由X射線繞射測定所計算得之配向度P。X射線繞射測定係使用理學電機工業股份有限公司(Rigaku Corp.)製造之RAPID R-AXIS,X射線源則使用CuKα線,並以40 kV-36 mA產生X射線。準直管為0.8 mm、作為試料的醯化纖維素膜係以透射試料台加以固定。測定係在22℃、60%RH的條件下進行。由檢測的X射線圖案以下式(A)所定義的醯化纖維素之配向度P較佳為0.05至0.30,更佳為0.06至0.30,特佳為0.08至0.30。另外,配向度P之上限值為1.0。
P=<3 cos2 β-1>/2 式(A)
但是,<cos2 β>=∫(0,π)cos2 βI(β)sinβdβ/∫(0,π)I(β)sinβdβ。
另外,上式中,β係入射的X射線之入射面與透明支撐體(醯化纖維素膜)面內某一方向所形成的角度,I係在以角度β所測得X射線繞射圖中2θ=8°之繞射強度。另外,在高溫延伸後之醯化纖維素膜,則顯現出可能為源於結晶化的X射線繞射之峰值,因此醯化纖維素膜之結晶化,在顯現所欲之Re上是有效。
若欲改良液晶顯示裝置之色位移時,則加以控制Rth也屬重要。在本發明中,為選擇性地控制Rth較佳為使用Rth上升劑。該Rth上升劑較佳為在透明支撐體內可對Re選擇性地顯現Rth的化合物。具體而言,將透明支撐體在160℃、115%固定端單軸向延伸時,較佳為添加前後的Rth值之差/添加前後的Re之差為5以上,更佳為8以上,且進一步更佳為10以上。
本發明之光學補償膜,在製造透明支撐體時,可以所添加的Rth上升劑、及延伸步驟來控制Rth。
若欲實現所欲之Rth值時,則需要控制透明支撐體內添加劑之凝聚狀態。
控制透明支撐體內添加劑之凝聚狀態的措施,有效的是經將透明支撐體之原料的高分子溶液流延在帶上後,控制在乾燥步驟中之乾燥速度。
在該乾燥步驟中,透明支撐體在乾燥步驟中之揮發分率為10至100質量%之範圍的平均乾燥速度較佳為至少1.2質量%/分鐘,更佳為設定在1.4質量%/分鐘以上。藉由使用此條件所乾燥的透明支撐體內之Rth上升劑係凝聚尺寸小,且可在維持透明支撐體之透明性下實現所欲之Rth。
關於用於構成本發明光學補償膜之透明支撐體的Re(550) 之範圍較佳為10至100 nm,更佳為10至90 nm,且進一步更佳為20至80 nm。
另外,關於用於構成本發明光學補償膜之透明支撐體的Rth(550) 之範圍較佳為100至200 nm,更佳為110至200 nm,且進一步更佳為120至200 nm。
關於用於構成本發明光學補償膜之透明支撐體的下式(3)之範圍較佳為0.40至0.95,更佳為0.55至0.8,且進一步更佳為0.55至0.75。
另外,關於用於構成本發明光學補償膜之透明支撐體的下式(4)之範圍較佳為1.02至1.50,更佳為1.10至1.45,且進一步更佳為1.10至1.42。
0.5<Re(450) /Re(550) <1.0 式(3) 1.0<Re(630) /Re(550) <1.5 式(4)
式中,Re之絶對值較佳為視各液晶層之方式來控制較佳的範圍。例如,若為OCB和VA模式時,則較佳為20至110 nm,更佳為20至100 nm,且進一步更佳為35至90 nm。
另外,關於用於構成本發明光學補償膜之透明支撐體的下式(5)之範圍較佳為1.01至1.50,更佳為1.02至1.40,且進一步更佳為1.05至1.30。
另外,關於用於構成本發明光學補償膜之透明支撐體的下式(6)之範圍較佳為0.60至1.00,更佳為0.65至0.99,且進一步更佳為0.75至0.97。
1.0<Rth(450) /Rth(550) <1.5 式(5) 0.5<Rth(630) /Rth(550) <1.0 式(6)
另外,透明支撐體整體之厚度方向之遲滯(Rth),由於具有用於取消在黑顯示時的厚度方向液晶層之遲滯的功能,較佳的範圍也因各液晶層之方式而不同。
例如,在使用於OCB模式之液晶胞(例如具有厚度d(μm)與折射率異方向性△n之乘積△n.d為0.2至1.5μm之液晶層的OCB模式液晶胞)的光學補償時,則較佳為70至400 nm,更佳為100至400 nm,且進一步更佳為130至200 nm。
〈〈醯化纖維素〉〉
選用作為本發明之支撐體材料的透明支撐體(在下文也有稱為「醯化纖維素(膜)」之情形)之原料綿係可使用習知的原料(參閱例如,發明協會公開技報2001-1745)。
另外,醯化纖維素之合成也可以習知的方法來實施(參閱例如,右田及其他,「木材化學」第180至190頁(共立出版、1968年))。
醯化纖維素之平均聚合度較佳為200至700,更佳為250至500,且進一步更佳為250至350。
另外,使用於本發明之纖維素酯,較佳為以凝膠透層析法所測得之Mw/Mn(Mw係質量平均分子量、Mn係數量平均分子量)的分子量分布為狹幅分布。
具體的Mw/Mn之值較佳為1.5至5.0,更佳為2.0至4.5,且進一步更佳為3.0至4.0。
本發明之醯化纖維素膜之醯基,並無特殊限制,但是較佳為使用乙醯基、丙醯基,且特佳為乙醯基。此外,全醯基之取代度較佳為2.7至3.0,更佳為2.8至2.95。另外,在本實施方式所謂的醯基之取代度係根據ASTM(AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS)D817所計算得之值。
該醯基特佳為乙醯基,若使用醯基為乙醯基的纖維素乙酸酯時,則乙醯化度較佳為57.0至62.5%,更佳為58.0至62.0%。若乙醯化度係在此範圍時,則不至於因流延時的輸送張力而導致Re比所欲之值為大的情況,且面內不均勻性亦少,因溫濕度的遲滯值之變化亦少。
特別是以碳原子數為2以上之醯基取代醯化纖維素膜之用於構成纖維素的葡萄糖單元之羥基所製得,且假設葡萄糖單元之2位羥基經以醯基之取代度為DS2、3位羥基經以醯基之取代度為DS3、6位羥基經以醯基之取代度為DS6時,若能滿足如下所示之式(I)和式(II)時,則因溫濕度造成的Re值之變動將更小,因此較佳:2.0≦DS2+DS3+DS6≦3.0 式(I);DS6/(DS2+DS3+DS6)≧0.315 式(II)。
〈〈延伸方法〉〉
本發明之醯化纖維素膜係藉由如上所述加以延伸則可顯現其功能。
以下,具體說明適合本發明之延伸方法。
本發明之醯化纖維素膜,為適用於偏光板,較佳為朝寬度方向加以延伸。關於該延伸方法,已揭示於例如日本發明專利特開昭第62-115035號公報、日本發明專利特開平第4-152125號公報、日本發明專利特開平第4-284211號公報、日本發明專利特開平第4-298310號公報、日本發明專利特開平第11-48271號公報等。
另外,本發明之醯化纖維素膜之延伸,如上所述,係在為該膜之Tg(150℃)的+5至+100℃之155至250℃的條件下實施。
本發明之醯化纖維素膜之延伸,也可為單軸向延伸也可為雙軸向延伸。
另外,本發明之醯化纖維素膜係可在乾燥中之處理實施延伸,尤其是在溶劑殘留時也有效。例如,若調整醯化纖維素膜之輸送輥速度,使得醯化纖維素膜之捲取速度快於醯化纖維素膜之剝取速度時,則可將醯化纖維素膜加以延伸。
另外,藉由一面以拉幅機保持醯化纖維素膜之寬度、一面輸送,並緩慢地擴大拉幅機寬度時,則也可將醯化纖維素膜加以延伸。
並且,也可在將醯化纖維素膜乾燥後,使用延伸機來延伸(較佳為使用長型延伸機之單軸向延伸)。
本發明之醯化纖維素膜之延伸倍率(相對於原來長度之延伸後增加部份之比率)較佳為0.5至300%,更佳為1至200%之延伸,且進一步更佳為1至100%之延伸。
本發明之醯化纖維素膜較佳為以逐步或連續地實施溶液流延法之製膜步驟、及經製膜的該膜加以延伸之延伸步驟來製造,且延伸倍率較佳為1.2倍以上、1.8倍以下。
另外,該延伸步驟也可以一段式進行,也可以多段式進行。以多段式進行時,則將各延伸倍率之乘積符合在如上所述之範圍(1.2倍以上、1.8倍以下)內即可。
另外,延伸速度較佳為5至1,000%/分鐘,更佳為10至500%/分鐘。
並且,該延伸步驟較佳為使用熱輥和/或放射熱源(IR加熱器等)、溫風。另外,也可設置恆溫槽以提高溫度均勻性。以輥延伸實施單軸向延伸時,輥間距離(L)與保護膜膜寬(W)之比的L/W較佳為2.0至5.0。
較佳為進一步在延伸步驟前設立預熱步驟,且延伸步驟後也可施加熱處理。其熱處理溫度,較佳為在比纖維素乙酸酯膜之玻璃轉移溫度(Tg)低20℃之溫度起直到比該玻璃轉移溫度(Tg)高10℃之溫度之間的溫度進行,且熱處理時間較佳為1至3分鐘。
另外,加熱方法係可為區域性加熱、或使用紅外線加熱器之局部性加熱,也可在加熱步驟期間或最後裁切纖維素乙酸酯膜之兩端。並且,此時產生之裁切屑較佳為予以回收以作為原料再利用。
關於拉幅機,在日本發明專利特開平第11-077718號公報中,則揭示:其係在一面以拉幅機保持寬度一面乾燥基材時,藉由適當地控制乾燥氣體之吹出方法、吹出角度、風速分布、風速、風量、溫度差、風量差、上下吹出風量比、及使用高比熱乾燥氣體等,以確保提高溶液流延法之速度、或防止在擴大基材寬度時的平面性等品質降低之該等技術也可採用於本發明。
另外,在日本發明專利特開平第11-077822號中,則揭示一種為防止產生不均勻性,則將經延伸的熱塑性樹脂膜在延伸步驟後,在熱緩和步驟中將該膜之寬度方向設定溫度梯度來進行熱處理的技術,該技術也可採用於如上所述之熱處理步驟。
在日本發明專利特開平第4-204503號公報中,則揭示一種為防止產生不均勻性,而設定膜之溶劑含率,以固體成份基準計則為2至10%來進行延伸的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2002-248680號公報中,則揭示一種為抑制根據膜鋏夾住寬度規定的捲曲(curl),而在拉幅機膜鋏夾住寬度D≦(33/(log延伸率×log揮發份))下實施延伸,以抑制捲曲,使得延伸步驟後之膜輸送容易進行的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2002-337224號公報中,則揭示一種為使高速軟膜輸送與延伸兩者並存,而將拉幅機輸送轉換為前半段是針鋏式,後半段是膜鋏式的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2002-187960號公報中,則揭示一種以能簡易改善視角特性,且改善視角為目的,而在流延用支撐體上流延纖維素酯塗液,接著將經由流延用支撐體上所剝離的基材(膜),在基材中之殘留溶劑量為100質量%以下,特別是在10至100質量%之範圍的期間至少朝一方向延伸1.0至4.0倍所製得之具有光學雙軸性之發明。
並且,該技術也揭示更佳的實施方式,其係基材中之殘留溶劑量在100質量%以下,特別是在10至100質量%之範圍的期間至少朝一方向延伸1.0至4.0倍。
另外,該技術之其他延伸方法,也例示對複數個輥賦予周速差,並在其間利用輥周速差進行縱向延伸之方法;以膜鋏或夾針固定基材之兩端,並朝進行方向擴大膜鋏或夾針之間隔以朝縱向延伸之方法;相同地,朝橫向擴大以朝橫向延伸之方法;或縱橫同時擴大以朝縱橫兩方向延伸之方法;以及組合該等來使用之方法等。
並且,揭示若在所謂的拉幅機法之情形時,以線性驅動方式驅動膜鋏部份時,則可施加平穩的延伸,可減少斷裂等危險性,因此為較佳,該等技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2003-014933號公報中,則揭示一種為製造添加劑之滲出現象少、且也無層之間的剝離現象、並且滑動性良好且具有優越的透明性之光學補償膜,而調製包含樹脂、添加劑及有機溶劑之塗液A,與包含不含添加劑或添加劑含量比塗液A為少的樹脂、添加劑及有機溶劑之塗液B,且以塗液A為芯層,塗液B為表面層之狀態而共流延在支撐體上,且經蒸發有機溶劑直到可加以剝離後,由透明支撐體剝離基材,並且在延伸時之樹脂膜中殘留溶劑為在3至50質量%之範圍下,至少朝單軸向延伸1.1至1.3倍的技術。
此外,該技術也揭示更佳的實施方式,較佳為利用如下所述之各措施:由支撐體剝離基材,並且在延伸溫度為140至200℃之範圍下,至少朝單軸向延伸1.1至3.0倍;調製包含樹脂與有機溶劑之塗液A,與包含樹脂、微粒及有機溶劑之塗液B,並以塗液A為芯層,塗液B為表面層之狀態而共流延在透明支撐體上,且經蒸發有機溶劑直到可加以剝離後,從透明支撐體剝離基材,並且在延伸時之樹脂膜中殘留溶劑為3至50質量%之範圍下,至少朝單軸向延伸1.1至1.3倍;再在延伸溫度為140至200℃之範圍下,至少朝單軸向延伸1.1至3.0倍;調製包含樹脂、有機溶劑及添加劑之塗液A,與包含不含添加劑或添加劑之含量比塗液A為少的樹脂、添加劑及有機溶劑之塗液B,與包含樹脂、微粒及有機溶劑之塗液C,並以塗液A為芯層,以塗液B為表面層,以塗液C為位於與塗液B成相反側的表面層之狀態而共流延在支撐體上,且經蒸發有機溶劑直到可加以剝離後,由支撐體剝離基材,並且在延伸時之樹脂膜中殘留溶劑為3至50質量%之範圍下,至少朝單軸向延伸1.1至1.3倍;延伸溫度在140至200℃之範圍下,至少朝單軸向延伸1.1至3.0倍;塗液A中之添加劑量係相對於樹脂為1至30質量%、塗液B中之添加劑量係相對於樹脂為0至5質量%、且添加劑為塑化劑、紫外線吸收劑或遲滯控制劑;以及塗液A中與塗液B中之有機溶劑係含有相對於全部有機溶劑為50質量%以上之二氯甲烷或乙酸甲酯。該等技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2003-014933號公報中,則揭示延伸方法係適合使用以膜鋏或夾針固定基材之兩端,並朝橫向擴大膜鋏或夾針之間隔以朝橫向延伸之被稱為橫向延伸機之拉幅機。
另外,在該公報中,也揭示欲朝縱向延伸或使其收縮時,則可藉由使用同時雙軸向延伸機並朝輸送方向(縱向)擴大膜鋏或夾針之輸送方向間隔、或予以縮短來實施。
並且,在該公報中,也揭示若以線性驅動方式驅動膜鋏部份時,則可平穩地實施延伸,且可減少斷裂等之危險性,因此較佳,另外縱向延伸之方法,也可使用對複數個輥賦予周速差,而在其間利用輥周速差來朝縱向延伸之方法。
此外,在該公報中,也揭示該等延伸方法係也可複合使用,例如(縱向延伸、橫向延伸、縱向延伸)、或(縱向延伸、縱向延伸)等之延伸步驟可分成為二階段以上來實施,該等技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2003-004374號公報中,則揭示一種為防止拉幅乾燥之基材發泡、提高脫離性、防止灰塵飛揚,而在乾燥裝置中,設計使得乾燥器寬度形成為比基材寬度為短,以使乾燥器熱風不至於吹到基材兩緣部的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2003-019757號公報中,則揭示一種為防止拉幅乾燥之基材發泡、提高脫離性、防止灰塵飛揚,而在基材兩側端部內側設置遮風板,以使乾燥風不至於吹到拉幅機保持部的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2003-053749號公報中,則揭示一種為穩定地進行輸送和乾燥,假設供由針鋏拉幅機夾持的膜兩端部之乾燥後厚度為X(μm),膜製品部之乾燥後平均厚度為T(μm)時,則在T≦60時,則可符合40≦X≦200的條件;在60<T≦120時,則可符合40+(T-60)×0.2≦X≦300的條件;在120<T時,則可符合52+(T-120)×0.2≦X≦400的條件的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第2-182654號公報中,則揭示一種為在多段式拉幅機不至於產生皺紋,而在拉幅機裝置中,在多段式拉幅機之乾燥器內設置加熱室和冷卻室,以分別冷卻左右之膜鋏-鍵條的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第9-077315號公報中,則揭示一種為防止基材之斷裂、皺紋、輸送不良,關於針鋏拉幅機之針鋏,則將內側之針鋏密度增大,外側針鋏密度則予以減少的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第9-085846號公報中,則揭示一種在拉幅機內,為防止基材本身之發泡或基材黏附於保持裝置,而在拉幅機乾燥裝置,以吹出型冷卻器將基材之兩側緣部保持針鋏冷卻至低於基材的發泡溫度,同時將夾住基材之前的針鋏冷卻至在槽型冷卻器的塗液之凝膠化溫度+15℃以下的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2003-103542號公報中,則揭示一種關於為防止針鋏拉幅機脫落、且優化異物,而在針鋏拉幅機,冷卻插入結構體,使得與插入結構體接觸的基材之表面溫度不至於超過基材之凝膠化溫度之溶液製膜方法的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第11-077718號公報中,則揭示一種為以溶液流延法加快速度、或防止在拉幅機擴大基材寬度時的平面性等之品質降低,在拉幅機內乾燥基材時,則設定風速為0.5至20(40)m/s、橫向溫度分布為10%以下、基材上下風量比為0.2至1,且乾燥氣體比為30至250 J/Kmol的技術。並且,關於在拉幅機內之乾燥,則揭示根據殘留溶劑量之較佳乾燥條件。
具體而言,其係揭示經由支撐體剝離基材後,在基材中之殘留溶劑量達到4質量%之期間,將從吹出口之吹出角度設定在對於膜平面成30至150°之範圍,且將位於乾燥氣體之吹出延長方向的膜表面上之風速分布,若以風速上限值為基準時,則設定上限值與下限值之差為上限值的20%以內,以供應吹出乾燥氣體來乾燥基材;基材中之殘留溶劑量為70質量%以上、130質量%以下時,則設定由吹出型乾燥機吹出的乾燥氣體在基材表面上之風速為0.5 m/sec以上、20 m/sec以下,並且殘留溶劑量為少於70質量%、4質量%以上時,則以乾燥氣體之風速在0.5 m/sec以上、40 m/sec以下所吹出的乾燥氣體風將其加以乾燥,且基材寬度方向之乾燥氣體溫度分布,若以氣體溫度之上限值為基準時,則設定上限值與下限值之差為上限值的10%以內;以及基材中之殘留溶劑量為4質量%以上、200質量%以下時,則設定由位於被輸送的基材之上下的吹出型乾燥機之吹出口所吹出的乾燥氣體之風量比q為0.2≦q≦1。並且,較佳的實例係揭示乾燥氣體至少使用一種氣體,且其平均比熱為31.0 J/K.mol以上、250 J/K.mol以下;以及包含在乾燥中之乾燥氣體中在常溫下為液體的有機化合物之濃度,係以50%以下飽和蒸氣壓之乾燥氣體來予以乾燥等,該等技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第11-077719號公報中,則揭示一種為防止因產生污染物質而導致平面性或塗布惡化,而在TAC(纖維素三乙酸酯)膜之製造裝置中,拉幅機之膜鋏係內建加熱部份的技術。
並且,該技術也揭示更佳的實施方式,其係在拉幅機之膜鋏釋放基材起直到再度夾持基材之期間,設置用於移除產生於膜鋏與基材之接觸部份的異物之裝置;使用噴射氣體或液體及刷子來移除異物;膜鋏或夾針與基材接觸時之殘留量為12質量%以上、50質量%以下;以及膜鋏或夾針與基材的接觸部之表面溫度為60。以上、200。以下(更佳為80。以上、120。以下)等,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第11-090943號公報中,則揭示一種為優化平面性、改良在拉幅機內之斷裂所造成的品質降低、提高生產性,關於拉幅機膜鋏,則設定拉幅機之任意輸送長度Lt(m),與長度與Lt相同的拉幅機之膜鋏所保持基材的部份之輸送方向長度的總和Ltt(m)之比Lr=Ltt/Lt為1.0≦Lr≦1.99之發明。並且,較佳的實例係揭示用於保持基材之部份係予以配置成從基材寬度方向觀看係並無間隙的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第11-090944號公報中,則揭示一種在對於拉幅機導入基材時,為優化起因於基材彎曲之平面性惡化與導入不穩定性,關於塑膠膜之製造裝置,則在拉幅機入口前,具有基材寬度方向彎曲抑制裝置的技術。
並且,該技術也揭示更佳的實施方式,其係彎曲抑制裝置為朝寬度方向擴大的角度係以2至60°之方向範圍旋轉之旋轉輥;在基材之上部具有吸氣裝置;以及具有可從基材下方送風之送風機等,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第11-090945號公報中,則揭示一種以不至於造成品質劣化與阻礙生產性的彎曲為目的,在TAC之製法中,經由支撐體剝離之基材則在使其對水平形成角度下導入於拉幅機的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第2000-289903號公報中,則揭示一種為製造物性穩定之膜,而在經剝離且溶劑含率為50至12質量%時,在一面朝基材寬度方向賦予張力、一面輸送之輸送裝置,具有基材寬度檢測裝置與基材保持裝置、及兩個以上可變動的彎曲點,並以基材之寬度檢測由檢測信號計算基材寬度,以變更彎曲點位置的技術,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2003-033933號公報中,則揭示為提高夾持性、長期間防止基材之斷裂、以製得品質優異的膜,則對於拉幅機鄰近入口部份之左右兩側,在基材左右兩側緣部之上方和下方中,至少在下方配置抗產生基材側緣部捲曲用導向板,且導向板之基材相對面係由配置在基材輸送方向之基材接觸用樹脂部、及基材接觸用金屬部所構成。
並且,該技術也揭示更佳的實施方式,其係導向板之基材相對面的基材接觸用樹脂部係配置在基材輸送方向之上游側,基材接觸用金屬部係配置在下游側;導向板之基材接觸用樹脂部與基材接觸用金屬部之間的階梯差(包含傾斜)係在500μm以內;導向板之基材接觸用樹脂部與基材接觸用金屬部之接於基材的寬度方向之距離係分別為2至150 mm;導向板之基材接觸用樹脂部與基材接觸用金屬部之接於基材的基材輸送方向之距離係分別為5至120 mm;導向板之基材接觸用樹脂部係以表面樹脂加工或樹脂塗布設置於金屬製導向基板;導向板之基材接觸用樹脂部係由樹脂單體構成;在基材之左右兩側緣部配置在上方和下方的導向板之基材相對面彼此之間的距離為3至30 mm;在基材之左右兩側緣部之上下兩導向板之基材相對面彼此之間的距離係朝基材寬度方向、且內側以每100 mm寬度為2 mm以上之比率來擴大;在基材之左右兩側緣部之上下兩導向板係分別具有10至300 mm之長度者,且上下兩導向板係沿基材輸送方向前後錯開配置,上下兩導向板彼此之間的錯開距離為-200至+200 mm;上部導向板之基材相對面係僅由樹脂或金屬所構成;導向板之基材接觸用樹脂部為特氟綸(Teflon)(註冊商標)製,且基材接觸用金屬部為不銹鋼製;以及導向板之基材相對面或設置於其之基材接觸用樹脂部和/或基材接觸用金屬部之表面粗糙度為3μm以下等。
另外,也揭示較佳的實例為防止發生基材側緣部捲曲用之上下導向板之設置位置,較佳為從支撐體之剝離側端部至拉幅機導入部之間,特別更佳為設置於鄰近拉幅機入口之部份,該等技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開平第11-048271號公報中,則揭示一種為防止在拉幅機內乾燥中產生的基材切斷或不均勻性,而在剝離後,在基材之溶劑含率為50至12質量%時,以寬度延伸裝置加以延伸和乾燥;且在基材之溶劑含率為10質量%以下時,以加壓裝置從基材兩面施加0.2至10 KPa壓力的技術。
並且,該技術也揭示更佳的實施方式,亦即,在溶劑含率為4質量%以上之時即結束施加張力、或若由基材(膜)兩面施加壓力之方法係使用夾持輥來施加壓力時,則夾持輥之組數較佳為約1至8組,且加壓時之溫度較佳為100至200℃,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2002-036266號公報中,則揭示一種為製造厚度為20至85μm之高品質薄褶的技術之較佳實施方式,其係將在拉幅機前後之對基材沿其輸送方向所作用的張力之差,設定在8 N/mm2 以下;在剝離步驟之後,具備用於預熱基材之「預熱步驟」;用於在該預熱步驟後使用拉幅機來延伸基材之「延伸步驟」;用於在該延伸步驟後僅以比該延伸步驟之延伸量為少的量緩和基材之「緩和步驟」;且在預熱步驟及如上所述延伸步驟之溫度T1 設定在(膜之玻璃轉移溫度Tg-60)℃以上,在緩和步驟之溫度T2 設定在(T1 -10)℃以下;以及在延伸步驟的基材之延伸率,以相對於即將導入於此延伸步驟之前的基材寬度之比率計則設定在0至30%,在緩和步驟的基材之延伸率則設定在-10至10%等,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2002-225054號公報中,則揭示以乾燥膜厚為10至60μm之薄型化及輕量化、具有優越的透濕性、耐久性為目的,而採取在剝離後直到基材之殘留溶劑量達到10質量%為止之期間,以膜鋏抓住基材兩端,實施利用保持寬度的乾燥收縮抑制、和/或朝寬度方向延伸,以形成以下式(III)所代表之面配向度S為0.0008至0.0020之膜(下式(III)中,Nx係指膜面內之折射率最大的方向之折射率,Ny係指對於Nx在面內成正交的方向之折射率,Nz係指膜之膜厚方向之折射率);自流延直到剝離為止之時間設定在30至90秒鐘;以及將剝離後之基材朝寬度方向和/或長度方向加以延伸等,該技術也可採用於本發明。
S={(Nx+Ny)/2}-Nz 式(III)
此外,在日本發明專利特開第2002-341144號公報中,則為抑制光學不均勻性而揭示一種包括遲滯上升劑(retardation enhancer)之質量濃度係具有愈靠近膜寬度方向中央,愈具有高光學分布之延伸步驟之溶液製膜方法,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2003-071863號公報中,則揭示為製造不至於產生混濁之膜,寬度方向之延伸倍率較佳為0至100%,若用作為偏光板保護膜時,則更佳為5至20%,且最佳為8至15%。
另一方面,該公報揭示若用作為相位差膜(光學補償膜)時,則更佳為10至40%,且最佳為20至30%,以延伸倍率即可控制Ro,若採取高延伸倍率時,則所製得之膜係具有優越的平面性,因此為較佳。
並且,揭示施加拉幅時的膜之殘留溶劑量較佳為開始拉幅時為20至100質量%,且較佳為膜之殘留溶劑量直到達到10質量%以下為止,邊拉幅邊乾燥,且更佳為5質量%以下。
另外,也揭示施加拉幅時之乾燥溫度較佳為30至150℃,更佳為50至120℃,且最佳為70至100℃,若採用低乾燥溫度時,紫外線吸收劑或塑化劑等之揮發少,可減少製程污染,但是若採用高乾燥溫度時,卻具有優越的膜之平面性,該技術也可採用於本發明。
另外,在日本發明專利特開第2002-248639號公報中,則揭示一種為減少在高溫度、高濕度條件下儲存時之縱、橫向尺寸變動,而在支撐體上流延纖維素酯溶液,且連續地剝離並將其加以乾燥的膜之製造方法中,以能使乾燥收縮率符合下式(IV)的條件之方式來實施乾燥的技術。
0≦乾燥收縮率(%)≦0.1×剝離時之殘留溶劑量(%) 式(IV)
並且,該技術也揭示更佳的實施方式,其係剝離後之纖維素酯膜的殘留溶劑量在40至100質量%之範圍內時,則一面以拉幅機輸送抓住纖維素酯膜之兩端部、一面至少使殘留溶劑量減少30質量%以上;在剝離後之纖維素酯膜的拉幅機輸送入口之殘留溶劑量為40至100質量%,出口之殘留溶劑量為4至20質量%;以拉幅機輸送所輸送的纖維素酯膜之張力係設定為由拉幅機輸送入口朝著出口而增加;以及以拉幅機輸送纖維素酯膜之輸送張力係與在寬度方向的纖維素酯膜之張力係大致相等等,該技術也可採用於本發明。
此外,在日本發明專利特開第2000-239403號公報中,則揭示為製造膜厚為薄、且具有優越的光學等方性、平面性之膜,則將剝離時之殘留溶劑率X與導入拉幅機時之殘留溶劑率Y之關係,設定在0.3 X≦Y≦0.9 X之範圍來實施製膜,該技術也可採用於本發明。
在日本發明專利特開第2002-286933號公報,則揭示用於延伸以流延製膜的膜之方法,係包括在加熱條件下進行延伸之方法、及在含有溶劑條件下進行延伸之方法,若在加熱條件下進行延伸時,則較佳為在樹脂之玻璃轉移溫度附近以下之溫度進行延伸,而在含浸滲溶劑條件下延伸經流延製膜之膜時,則將一旦經乾燥的膜再與溶劑接觸以浸滲溶劑來加以延伸,該技術也可採用於本發明。
〈〈遲滯上升劑〉〉 〔控制Rth之遲滯上升劑〕
在用於構成本發明之光學補償膜之透明支撐體,係含有用於選擇性地控制Rth之遲滯上升劑(Rth上升劑)。
所謂的本發明之Rth上升劑,就是在經添加於透明支撐體內即能使該透明支撐體之Re和Rth上升的一般性遲滯上升劑中,經添加於透明支撐體內即能對Re選擇性地顯現Rth之化合物。例如,從經添加所製得之透明支撐體的Re值和Rth值,扣除該透明支撐體本來(未添加Rth上升劑之透明支撐體)之Re值和Rth值時,則由添加的化合物(Rth上升劑)所顯現之Rth係相對於Re而顯現特定以上的值之化合物。
該Rth上升劑較佳為在250 nm以上至少具有一個吸收極大,更佳為在250以上、360 nm以下至少具有一個吸收極大,且進一步更佳為在300以上、355 nm以下至少具有一個吸收極大。
藉此構成時,則在630 nm、550 nm和450 nm之各波長的Rth值之差將增大,因此可抑制色相變化。
另外,包含在用於構成本發明之光學補償膜的透明支撐體之Rth上升劑,較佳為至少具有二芳香族環之化合物。
另外,包含在用於構成本發明之光學補償膜的透明支撐體之Rth上升劑,較佳為選自以如下所示之通式(II)至(V)所代表之化合物。
在通式(II)中,R12 係各自獨立地代表在鄰位、間位和對位中之至少任一者具有取代基之芳香族環或雜環(heterocycle),另外,X11 係各自獨立地代表單鍵或NR13 -。其中,R13 係各自獨立地代表氫原子、經取代或未經取代之烷基、烯基、芳基或雜環基。
以R12 所代表之芳香族環,較佳為苯基或萘基,特佳為苯基。以R12 所代表之芳香族環可在任一取代位置具有至少一個取代基。該「取代基」之實例係包括:鹵素原子、羥基、氰基、硝基、羧基、烷基、烯基、芳基、烷氧基、烯氧基、芳氧基、醯氧基、烷氧基羰基、烯氧基羰基、芳氧基羰基、胺磺醯基、經烷基取代之胺磺醯基、經烯基取代之胺磺醯基、經芳基取代之胺磺醯基、磺醯胺基、胺甲醯基、經烷基取代之胺甲醯基、經烯基取代之胺甲醯基、經芳基取代之胺甲醯基、醯胺基、烷硫基、烯硫基、芳硫基、及醯基。
以R12 所代表之雜環基較佳為具有芳香族性。具有芳香族性之雜環,一般為不飽和雜環,較佳為具有最多的雙鍵之雜環。雜環較佳為5員環、6員環或7員環,更佳為5員環或6員環,且最佳為6員環。雜環之雜原子,較佳為氮原子、硫原子或氧原子,特佳為氮原子。具有芳香族性之雜環,特佳為吡啶環(雜環基是2-吡啶基或4-吡啶基)。雜環基可具有取代基。雜環基之取代基實例係與如上所述的芳基部份之取代基實例相同。
X11 為單鍵時的雜環基,較佳為在氮原子具有游離原子價之雜環基。在氮原子具有游離原子價之雜環基係較佳為5員環、6員環或7員環,更佳為5員環或6員環,且最佳為5員環。雜環基也可具有複數個氮原子。另外,雜環基也可具有氮原子以外之雜原子(例如O、S)。以下,例示在氮原子具有游離原子價之雜環基的實例。
在通式(II)中,X11 係單鍵或NR13 一,R13 係獨立地代表氫原子、經取代或未經取代之烷基、烯基、芳基或雜環基。
以R13 所代表之烷基,係可為環狀烷基或鏈狀烷基,但是較佳的鏈狀烷基,與具有分枝之鏈狀烷基相比較,則更佳為直鏈狀烷基。烷基之碳原子數,較佳為1至30,更佳為1至20,進一步更佳為1至10,又進一步更佳為1至8,且最佳為1至6。烷基也可具有取代基。取代基之實例係包括:鹵素原子、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基)及醯氧基(例如,丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基)。
以R13 所代表之烯基,雖然可為環狀烯基或鏈狀烯基,但是較佳為代表鏈狀烯基,與具有分枝之鏈狀烯基相比較,則更佳為代表直鏈狀烯基。烯基之碳原子數,較佳為2至30,更佳為2至20,進一步更佳為2至10,又進一步更佳為2至8,且最佳為2至6。烯基也可具有取代基。取代基實例,係與如上所述之烷基之取代基相同。
以R13 所代表之芳香族環基和雜環基,係與以R12 所代表之芳香族環和雜環相同,且較佳的範圍也是相同。芳香族環基和雜環基可又具有取代基,取代基實例係與R12 之芳香族環和雜環之取代基相同。
以下,展示在本發明使用之以通式(II)所代表之Rth上升劑的具體實例。各例示化合物中之相同結構式內所示之複數個R,係意謂相同之基。R之定義則與具體實例號碼同時表示於式之後面。
II-(1)苯基II-(2)3-乙氧基羰基苯基II-(3)3-丁氧基苯基II-(4)間-聯苯基II-(5)3-苯基苯硫基II-(6)3-氯苯基II-(7)3-苯甲醯基苯基II-(8)3-乙醯氧基苯基II-(9)3-苯甲醯氧基苯基II-(10)3-苯氧基羰基苯基II-(11)3-甲氧基苯基II-(12)3-苯胺基苯基II-(13)3-異丁醯基胺基苯基II-(14)3-苯氧基羰基胺基苯基II-(15)3-(3-乙基脲基)苯基II-(16)3-(3,3-二乙基脲基)苯基II-(17)3-甲基苯基II-(18)3-苯氧基苯基II-(19)3-羥基苯基II-(20)4-乙氧基羰基苯基II-(21)4-丁氧基苯基II-(22)對-聯苯基II-(23)4-苯基苯硫基II-(24)4-氯苯基II-(25)4-苯甲醯基苯基II-(26)4-乙醯氧基苯基II-(27)4-苯甲醯氧基苯基II-(28)4-苯氧基羰基苯基II-(29)4-甲氧基苯基II-(30)4-苯胺基苯基II-(31)4-異丁醯基胺基苯基II-(32)4-苯氧基羰基胺基苯基II-(33)4-(3-乙基脲基)苯基II-(34)4-(3,3-二乙基脲基)苯基II-(35)4-甲基苯基II-(36)4-苯氧基苯基II-(37)4-羥基苯基II-(38)3,4-二乙氧基羰基苯基II-(39)3,4-二丁氧基苯基II-(40)3,4-二苯基苯基II-(41)3,4-二苯基苯硫基II-(42)3,4-二氯苯基II-(43)3,4-二苯甲醯基苯基II-(44)3,4-二乙醯氧基苯基II-(45)3,4-二苯甲醯氧基苯基II-(46)3,4-二苯氧基羰基苯基II-(47)3,4-二甲氧基苯基II-(48)3,4-二苯胺基苯基II-(49)3,4-二甲基苯基II-(50)3,4-二苯氧基苯基II-(51)3,4-二羥基苯基II-(52)2-萘基II-(53)3,4,5-三乙氧基羰基苯基II-(54)3,4,5-三丁氧基苯基II-(55)3,4,5-三苯基苯基II-(56)3,4,5-三苯基苯硫基II-(57)3,4,5-三氯苯基II-(58)3,4,5-三苯甲醯基苯基II-(59)3,4,5-三乙醯氧基苯基II-(60)3,4,5-三苯甲醯氧基苯基II-(61)3,4,5-三苯氧基羰基苯基II-(62)3,4,5-三甲氧基苯基II-(63)3,4,5-三苯胺基苯基II-(64)3,4,5-三甲基苯基II-(65)3,4,5-三苯氧基苯基II-(66)3,4,5-三羥基苯基
II-(67)苯基II-(68)3-乙氧基羰基苯基II-(69)3-丁氧基苯基II-(70)間-聯苯基II-(71)3-苯基苯硫基II-(72)3-氯苯基II-(73)3-苯甲醯基苯基II-(74)3-乙醯氧基苯基II-(75)3-苯甲醯氧基苯基II-(76)3-苯氧基羰基苯基II-(77)3-甲氧基苯基II-(78)3-苯胺基苯基II-(79)3-異丁醯基胺基苯基II-(80)3-苯氧基羰基胺基苯基II-(81)3-(3-乙基脲基)苯基II-(82)3-(3,3-二乙基脲基)苯基II-(83)3-甲基苯基II-(84)3-苯氧基苯基II-(85)3-羥基苯基II-(86)4-乙氧基羰基苯基II-(87)4-丁氧基苯基II-(88)對-聯苯基II-(89)4-苯基苯硫基II-(90)4-氯苯基II-(91)4-苯甲醯基苯基II-(92)4-乙醯氧基苯基II-(93)4-苯甲醯氧基苯基II-(94)4-苯氧基羰基苯基II-(95)4-甲氧基苯基II-(96)4-苯胺基苯基II-(97)4-異丁醯基胺基苯基II-(98)4-苯氧基羰基胺基苯基II-(99)4-(3-乙基脲基)苯基II-(100)4-(3,3-二乙基脲基)苯基II-(101)4-甲基苯基II-(102)4-苯氧基苯基II-(103)4-羥基苯基II-(104)3,4-二乙氧基羰基苯基II-(105)3,4-二丁氧基苯基II-(106)3,4-二苯基苯基II-(107)3,4-二苯基苯硫基II-(108)3,4-二氯苯基II-(109)3,4-二苯甲醯基苯基II-(110)3,4-二乙醯氧基苯基II-(111)3,4-二苯甲醯氧基苯基II-(112)3,4-二苯氧基羰基苯基II-(113)3,4-二甲氧基苯基II-(114)3,4-二苯胺基苯基II-(115)3,4-二甲基苯基II-(116)3,4-二苯氧基苯基II-(117)3,4-二羥基苯基II-(118)2-萘基II-(119)3,4,5-三乙氧基羰基苯基II-(120)3,4,5-三丁氧基苯基II-(121)3,4,5-三苯基苯基II-(122)3,4,5-三苯基苯硫基II-(123)3,4,5-三氯苯基II-(124)3,4,5-三苯甲醯基苯基II-(125)3,4,5-三乙醯氧基苯基II-(126)3,4,5-三苯甲醯氧基苯基II-(127)3,4,5-三苯氧基羰基苯基II-(128)3,4,5-三甲氧基苯基II-(129)3,4,5-三苯胺基苯基II-(130)3,4,5-三甲基苯基II-(131)3,4,5-三苯氧基苯基II-(132)3,4,5-三羥基苯基
II-(133)苯基II-(134)4-丁基苯基II-(135)4-(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(136)4-(5-壬烯基)苯基II-(137)對-聯苯基II-(138)4-乙氧基羰基苯基II-(139)4-丁氧基苯基II-(140)4-甲基苯基II-(141)4-氯苯基II-(142)4-苯基苯硫基II-(143)4-苯甲醯基苯基II-(144)4-乙醯氧基苯基II-(145)4-苯甲醯氧基苯基II-(146)4-苯氧基羰基苯基II-(147)4-甲氧基苯基II-(148)4-苯胺基苯基II-(149)4-異丁醯基胺基苯基II-(150)4-苯氧基羰基胺基苯基II-(151)4-(3-乙基脲基)苯基II-(152)4-(3,3-二乙基脲基)苯基II-(153)4-苯氧基苯基II-(154)4-羥基苯基II-(155)3-丁基苯基II-(156)3-(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(157)3-(5-壬烯基)苯基II-(158)間-聯苯基II-(159)3-乙氧基羰基苯基II-(160)3-丁氧基苯基II-(161)3-甲基苯基II-(162)3-氯苯基II-(163)3-苯基苯硫基II-(164)3-苯甲醯基苯基II-(165)3-乙醯氧基苯基II-(166)3-苯甲醯氧基苯基II-(167)3-苯氧基羰基苯基II-(168)3-甲氧基苯基II-(169)3-苯胺基苯基II-(170)3-異丁醯基胺基苯基II-(171)3-苯氧基羰基胺基苯基II-(172)3-(3-乙基脲基)苯基II-(173)3-(3,3-二乙基脲基)苯基II-(174)3-苯氧基苯基II-(175)3-羥基苯基II-(176)2-丁基苯基II-(177)2-(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(178)2-(5-壬烯基)苯基II-(179)鄰-聯苯基II-(180)2-乙氧基羰基苯基II-(181)2-丁氧基苯基II-(182)2-甲基苯基II-(183)2-氯苯基II-(184)2-苯基苯硫基II-(185)2-苯甲醯基苯基II-(186)2-乙醯氧基苯基II-(187)2-苯甲醯氧基苯基II-(188)2-苯氧基羰基苯基II-(189)2-甲氧基苯基II-(190)2-苯胺基苯基II-(191)2-異丁醯基胺基苯基II-(192)2-苯氧基羰基胺基苯基II-(193)2-(3-乙基脲基)苯基II-(194)2-(3,3-二乙基脲基)苯基II-(195)2-苯氧基苯基II-(196)2-羥基苯基II-(197)3,4-二丁基苯基II-(198)3,4-二(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(199)3,4-二苯基苯基II-(200)3,4-二乙氧基羰基苯基II-(201)3,4-雙十二烷氧基苯基II-(202)3,4-二甲基苯基II-(203)3,4-二氯苯基II-(204)3,4-二苯甲醯基苯基II-(205)3,4-二乙醯氧基苯基II-(206)3,4-二甲氧基苯基II-(207)3,4-二-N-甲基胺基苯基II-(208)3,4-二異丁醯基胺基苯基II-(209)3,4-二苯氧基苯基II-(210)3,4-二羥基苯基II-(211)3,5-二丁基苯基II-(212)3,5-二(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(213)3,5-二苯基苯基II-(214)3,5-二乙氧基羰基苯基II-(215)3,5-雙十二烷氧基苯基II-(216)3,5-二甲基苯基II-(217)3,5-二氯苯基II-(218)3,5-二苯甲醯基苯基II-(219)3,5-二乙醯氧基苯基II-(220)3,5-二甲氧基苯基II-(221)3,5-二-N-甲基胺基苯基II-(222)3,5-二異丁醯基胺基苯基II-(223)3,5-二苯氧基苯基II-(224)3,5-二羥基苯基II-(225)2,4-二丁基苯基II-(226)2,4-二(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(227)2,4-二苯基苯基II-(228)2,4-二乙氧基羰基苯基II-(229)2,4-雙十二烷氧基苯基II-(230)2,4-二甲基苯基II-(231)2,4-二氯苯基II-(232)2,4-二苯甲醯基苯基II-(233)2,4-二乙醯氧基苯基II-(234)2,4-二甲氧基苯基II-(235)2,4-二-N-甲基胺基苯基II-(236)2,4-二異丁醯基胺基苯基II-(237)2,4-二苯氧基苯基II-(238)2,4-二羥基苯基II-(239)2,3-二丁基苯基II-(240)2,3-二(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(241)2,3-二苯基苯基II-(242)2,3-二乙氧基羰基苯基II-(243)2,3-雙十二烷氧基苯基II-(244)2,3-二甲基苯基II-(245)2,3-二氯苯基II-(246)2,3-二苯甲醯基苯基II-(247)2,3-二乙醯氧基苯基II-(248)2,3-二甲氧基苯基II-(249)2,3-二-N-甲基胺基苯基II-(250)2,3-二異丁醯基胺基苯基II-(251)2,3-二苯氧基苯基II-(252)2,3-二羥基苯基II-(253)2,6-二丁基苯基II-(254)2,6-二(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(255)2,6-二苯基苯基II-(256)2,6-二乙氧基羰基苯基II-(257)2,6-雙十二烷氧基苯基II-(258)2,6-二甲基苯基II-(259)2,6-二氯苯基II-(260)2,6-二苯甲醯基苯基II-(261)2,6-二乙醯氧基苯基II-(262)2,6-二甲氧基苯基II-(263)2,6-二-N-甲基胺基苯基II-(264)2,6-二異丁醯基胺基苯基II-(265)2,6-二苯氧基苯基II-(266)2,6-二羥基苯基II-(267)3,4,5-三丁基苯基II-(268)3,4,5-三(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(269)3,4,5-三苯基苯基II-(270)3,4,5-三乙氧基羰基苯基II-(271)3,4,5-參十二烷氧基苯基II-(272)3,4,5-三甲基苯基II-(273)3,4,5-三氯苯基II-(274)3,4,5-三苯甲醯基苯基II-(275)3,4,5-三乙醯氧基苯基II-(276)3,4,5-三甲氧基苯基II-(277)3,4,5-三-N-甲基胺基苯基II-(278)3,4,5-三異丁醯基胺基苯基II-(279)3,4,5-三苯氧基苯基II-(280)3,4,5-三羥基苯基II-(281)2,4,6-三丁基苯基II-(282)2,4,6-三(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基II-(283)2,4,6-三苯基苯基II-(284)2,4,6-三乙氧基羰基苯基II-(285)2,4,6-參十二烷氧基苯基II-(286)2,4,6-三甲基苯基II-(287)2,4,6-三氯苯基II-(288)2,4,6-三苯甲醯基苯基II-(289)2,4,6-三乙醯氧基苯基II-(290)2,4,6-三甲氧基苯基II-(291)2,4,6-三-N-甲基胺基苯基II-(292)2,4,6-三異丁醯基胺基苯基II-(293)2,4,6-三苯氧基苯基II-(294)2,4,6-三羥基苯基II-(295)五氟苯基II-(296)五氯苯基II-(297)五甲氧基苯基II-(298)6-N-甲基胺磺醯基-8-甲氧基-2-萘基II-(299)5-N-甲基胺磺醯基-2-萘基II-(300)6-N-苯基胺磺醯基-2-萘基II-(301)5-乙氧基-7-N-甲基胺磺醯基-2-萘基II-(302)3-甲氧基-2-萘基II-(303)1-乙氧基-2-萘基II-(304)6-N-苯基胺磺醯基-8-甲氧基-2-萘基II-(305)5-甲氧基-7-N-苯基胺磺醯基-2-萘基II-(306)1-(4-甲基苯基)-2-萘基II-(307)6,8-二-N-甲基胺磺醯基-2-萘基II-(308)6-N-2-乙醯氧基乙基胺磺醯基-8-甲氧基-2-萘基II-(309)5-乙醯氧基-7-N-苯基胺磺醯基-2-萘基II-(310)3-苯甲醯氧基-2-萘基II-(311)5-乙醯基胺基-1-萘基II-(312)2-甲氧基-1-萘基II-(313)4-苯氧基-1-萘基II-(314)5-N-甲基胺磺醯基-1-萘基II-(315)3-N-甲基胺甲醯基-4-羥基-1-萘基II-(316)5-甲氧基-6-N-乙基胺磺醯基-1-萘基II-(317)7-十四烷氧基-1-萘基II-(318)4-(4-甲基苯氧基)-1-萘基II-(319)6-N-甲基胺磺醯基-1-萘基II-(320)3-N,N-二甲基胺甲醯基-4-甲氧基-1-萘基II-(321)5-甲氧基-6-N-苯甲基胺磺醯基-1-萘基II-(322)3,6-二-N-苯基胺磺醯基-1-萘基II-(323)甲基II-(324)乙基II-(325)丁基II-(326)辛基II-(327)十二烷基II-(328)2-丁氧基-2-乙氧基乙基II-(329)苯甲基II-(330)4-甲氧基苯甲基
II-(331)甲基II-(332)苯基II-(333)丁基
茲就以通式(III)所代表之化合物說明如下。
在如上所述之通式(III)中,R4 、R5 、R6 、R7 、R8 和R9 係各自獨立地代表氫原子或取代基。
R4 、R5 、R6 、R7 、R8 和R9 各自所代表之取代基係包括:烷基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之烷基,例如甲基、乙基、異丙基、三級-丁基、正-辛基、正-癸基、正-十六烷基、環丙基、環戊基、環己基等);烯基(較佳為碳原子數為2至40,更佳為碳原子數為2至30,特佳為碳原子數為2至20之烯基,例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等);炔基(較佳為碳原子數為2至40,更佳為碳原子數為2至30,特佳為碳原子數為2至20之炔基,例如炔丙基、3-戊炔基等);芳基(較佳為碳原子數為6至30,更佳為碳原子數為6至20,特佳為碳原子數為6至12之芳基,例如苯基、對-甲基苯基、萘基等);經取代或未經取代之胺基(較佳為碳原子數為0至40,更佳為碳原子數為0至30,特佳為碳原子數為0至20之胺基,例如未經取代之胺基、甲基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、苯胺基等)。
烷氧基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丁氧基等);芳氧基(較佳為碳原子數為6至40,更佳為碳原子數為6至30,特佳為碳原子數為6至20之芳氧基,例如苯氧基、2-萘氧基等);醯基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之醯基,例如乙醯基、苯甲醯基、甲醯基、三甲基乙醯基等);烷氧基羰基(較佳為碳原子數為2至40,更佳為碳原子數為2至30,特佳為碳原子數為2至20之烷氧基羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基等);芳氧基羰基(較佳為碳原子數為7至40,更佳為碳原子數為7至30,特佳為碳原子數為7至20之芳氧基羰基,例如苯氧基羰基等);及醯氧基(較佳為碳原子數為2至40,更佳為碳原子數為2至30,特佳為碳原子數為2至20之醯氧基,例如乙醯氧基、苯甲醯氧基等)。
醯胺基(較佳為碳原子數為2至40,更佳為碳原子數為2至30,特佳為碳原子數為2至20之醯胺基,例如乙醯基胺基、苯甲醯胺基等);烷氧基羰基胺基(較佳為碳原子數為2至40,更佳為碳原子數為2至30,特佳為碳原子數為2至20之烷氧基羰基胺基,例如甲氧基羰基胺基等);芳氧基羰基胺基(較佳為碳原子數為7至40,更佳為碳原子數為7至30,特佳為碳原子數為7至20之芳氧基羰基胺基,例如苯氧基羰基胺基等);磺醯胺基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之磺醯胺基,例如甲磺醯基胺基、苯磺醯基胺基等);胺磺醯基(較佳為碳原子數為0至40,更佳為碳原子數為0至30,特佳為碳原子數為0至20之胺磺醯基,例如胺磺醯基、甲基胺磺醯基、二甲基胺磺醯基、苯基胺磺醯基等);胺甲醯基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之胺甲醯基,例如未經取代之胺甲醯基、及甲基胺甲醯基、二乙基胺甲醯基、苯基胺甲醯基等)。
烷硫基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20,例如苯硫基等);磺醯基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之磺醯基,例如甲磺醯基、甲苯磺醯基等);亞磺醯基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之亞磺醯基,例如甲亞磺醯基、苯亞磺醯基等);脲基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之脲基,例如未經取代之脲基、甲基脲基、苯基脲基等);磷酸醯胺基(較佳為碳原子數為1至40,更佳為碳原子數為1至30,特佳為碳原子數為1至20之磷酸醯胺基,例如二乙基磷酸醯胺基、苯基磷酸醯胺基等);羥基、氫硫基、鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子);氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基、亞磺酸基、聯胺基(肼基)、亞胺基;雜環基(較佳為碳原子數為1至30,更佳為1至12之雜環基,例如具有氮原子、氧原子、硫原子等之雜原子之雜環基,例如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、嗎啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、1,3,5-三氮基等);矽烷基(較佳為碳原子數為3至40,更佳為碳原子數為3至30,特佳為碳原子數為3至24之矽烷基,例如三甲基矽烷基、三苯基矽烷基等)。該等之取代基可又為該等之取代基所取代。另外,取代基若具有兩個以上時,則可為相同或不同。並且,若為可行時也可互相鍵結以形成環。
R4 、R5 、R6 、R7 、R8 和R9 各自所代表之取代基,較佳為烷基、芳基、經取代或未經取代之胺基、烷氧基、烷硫基或鹵素原子。
茲列述以通式(III)所代表化合物的具體實例如下,但是並不受限於此等。
關於以通式(IV)所代表之化合物,說明如下。
在如上所示之通式(IV)中,Q71 係代表含氮芳香族雜環,Q72 係代表芳香族環。
另外,該通式(IV)中,Q71 係代表含氮方向芳香族雜環,且較佳為5至7員之含氮芳香族雜環,更佳為5至6員之含氮芳香族雜環。
含氮芳香族雜環較佳為例如咪唑、吡唑、三唑、四唑、噻唑、噁唑、硒唑、苯并三唑、苯并噻唑、苯并噁唑、苯并硒唑、噻二唑、噁二唑、萘并噻唑、萘并噁唑、吖苯并咪唑、嘌呤、吡啶、吡、嘧啶、嗒、三氮、三吖茚、四吖茚等之各環,更佳為三氮及5員之含氮芳香族雜環;具體而言,較佳為1,3,5-三氮、咪唑、吡唑、三唑、四唑、噻唑、噁唑、苯并三唑、苯并噻唑、苯并噁唑、噻二唑、噁二唑等之各環,特佳為1,3,5-三氮環及苯并三唑環。
以Q71 所代表之含氮芳香族雜環,可又具有取代基,該取代基可適用如後所述之取代基T。另外,若取代基係具有複數個時,則各自可縮環以再形成環。
Q72 係代表芳香族環。以Q72 所代表之芳香族環係可為芳香族烴環或芳香族雜環。並且,該等可為單環、或又與其他環形成縮合環。芳香族烴環較佳為碳原子數為6至30之單環或二環之芳香族烴環(例如苯環、萘環等),更佳為碳原子數為6至20之芳香族烴環,且進一步更佳為碳原子數為6至12之芳香族烴環,特佳為苯環。
芳香族雜環較佳為含有氮原子或硫原子之芳香族雜環。雜環的具體實例係包括例如噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡、嗒、三唑、三氮、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑基、噁唑、噁二唑、喹啉、異喹啉、酞、萘啶、喹噁啉、喹唑啉、啉(cinnoline)、喋啶、吖啶、啡啉、啡、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四吖茚等。芳香族雜環較佳為吡啶、三氮、喹啉。
以Q72 所代表之芳香族環較佳為芳香族烴環,更佳為萘環、苯環,特佳為苯環。Q72 係可又具有取代基,其係較佳為如下所述之取代基T。
「取代基T」係包括例如烷基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至12,特佳為1至8者,例如甲基、乙基、異丙基、三級-丁基、正-辛基、正-癸基、正-十六烷基、環丙基、環戊基、環己基等);烯基(較佳為碳原子數為2至20,更佳為2至12,特佳為2至8,例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等);炔基(較佳為碳原子數為2至20,更佳為2至12,特佳為2至8,例如炔丙基、3-戊炔基等);芳基(較佳為碳原子數為6至30,更佳為6至20,特佳為6至12,例如苯基、聯苯基、萘基等);胺基(較佳為碳原子數為0至20,更佳為0至10,特佳為0至6,例如胺基、甲基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二苯甲基胺基等);烷氧基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至12,特佳為1至8,例如甲氧基、乙氧基、丁氧基等);芳氧基(較佳為碳原子數為6至20,更佳為6至16,特佳為6至12,例如苯氧基、2-萘氧基等);醯基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至16,特佳為1至12,例如乙醯基、苯甲醯基、甲醯基、三甲基乙醯基等);烷氧基羰基(較佳為碳原子數為2至20,更佳為2至16,特佳為2至12,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基等);芳氧基羰基(較佳為碳原子數為7至20,更佳為7至16,特佳為7至10,例如苯氧基羰基等);醯氧基(較佳為碳原子數為2至20,更佳為2至16,特佳為2至10,例如乙醯氧基、苯甲醯氧基等)。
另外,如上所述之取代基T,其他包括:醯胺基(較佳為碳原子數為2至20,更佳為2至16,特佳為2至10,例如乙醯基胺基、苯甲醯胺基等);烷氧基羰基胺基(較佳為碳原子數為2至20,更佳為2至16,特佳為2至12,例如甲氧基羰基胺基等);芳氧基羰基胺基(較佳為碳原子數為7至20,更佳為7至16,特佳為7至12,例如苯氧基羰基胺基等);磺醯胺基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至16,特佳為1至12,例如甲磺醯基胺基、苯磺醯基胺基等);胺磺醯基(較佳為碳原子數為0至20,更佳為0至16,特佳為0至12,例如胺磺醯基、甲基胺磺醯基、二甲基胺磺醯基、苯基胺磺醯基等);胺甲醯基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至16,特佳為1至12,例如胺甲醯基、甲基胺甲醯基、二乙基胺甲醯基、苯基胺甲醯基等);烷硫基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至16,特佳為1至12,例如甲硫基、乙硫基等);芳硫基(較佳為碳原子數為6至20,更佳為6至16,特佳為6至12,例如苯硫基等);磺醯基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至16,特佳為1至12,例如甲磺醯基、甲苯磺醯基等。);亞磺醯基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至16,特佳為1至12,例如甲亞磺醯基、苯亞磺醯基等);脲基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至16,特佳為1至12,例如脲基、甲基脲基、苯基脲基等);磷酸醯胺基(較佳為碳原子數為1至20,更佳為1至16,特佳為1至12,例如二乙基磷酸醯胺基、苯基磷酸醯胺基等)等。
更進一步,如上所述之取代基T,其他包括:羥基、氫硫基、鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等);氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基、亞磺酸基、聯胺基(肼基)、亞胺基;雜環基(較佳為碳原子數為1至30,更佳為1至12,雜原子係例如氮原子、氧原子、硫原子,具體而言,其係包括例如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、嗎啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等);矽烷基(較佳為,碳原子數為3至40,更佳為3至30,特佳為3至24,例如三甲基矽烷基、三苯基矽烷基等)等。
該等之取代基可又加以取代。另外,若取代基係具有兩個以上時,則可為相同或不同。並且,若可能時,也可互相鍵結形成環。
茲列舉以通式(IV)所代表之化合物具體實例如下,但是本發明並不受限於此等如下所示的具體實例。
關於以通式(V)所代表之化合物說明如下。
但是,在該通式(V)中,Q81 和Q82 係各自獨立地代表芳香族環,X81 係代表NR81 (R81 係代表氫原子或取代基),代表氧原子或硫原子。
以Q81 和Q82 所代表之芳香族烴環,較佳為碳原子數為6至30之單環或二環之芳香族烴環(例如苯環、萘環等),較佳為碳原子數為6至20之芳香族烴環,更佳為碳原子數為6至12之芳香族烴環,特佳為苯環。
以Q81 和Q82 所代表之芳香族雜環,較佳為至少含有氧原子、氮原子或硫原子中任一之芳香族雜環。芳香族雜環的具體實例係包括例如呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡、嗒、三唑、三氮、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑基、噁唑、噁二唑、喹啉、異喹啉、酞、萘啶、喹噁啉、喹唑啉、啉、喋啶、吖啶、啡啉、啡、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四吖茚等之各環。芳香族雜環較佳為吡啶環、三氮環、喹啉環。
以Q81 和Q82 所代表之芳香族,較佳為芳香族烴環,更佳為碳原子數為6至10之芳香族烴環,經取代或未經取代之苯環。
Q81 和Q82 係可又具有取代基,取代基雖然較佳為如上所述之取代基T,但是取代基不至於含有羧酸或磺酸、四級銨鹽。並且,若可行時,也可為取代基彼此連結而形成環結構。
X81 係代表NR81 (R81 係代表氫原子或取代基,該取代基可適用如上所述之取代基T)、氧原子或硫原子。X81 較佳為NR81 (R81 較佳為醯基、磺醯基,且該等之取代基可又加以取代)或氧原子,更佳為氧原子。
茲列舉以通式(V)所代表之化合物具體實例如下,但是本發明並不受限於此等如下所示的具體實例。
使用於本發明之Rth上升劑,較佳為以通式(II)和(III)所代表之化合物。另外,也適合使用在以通式(II)和(III)所代表之化合物混合以通式(IV)所代表之化合物。
使用於本發明之Rth上升劑(以通式(II)至(IV)所代表之化合物)之添加量,較佳為相對於膜之基材高分子分別為2.0至30質量%,更佳為2.5至20質量%,且進一步更佳為2.5至10質量%。使用兩種以上時,則其合計量較佳為符合該添加量之範圍條件。
使用於本發明之Rth上升劑,較佳為會顯現液晶性。更佳為以加熱即會顯現液晶性(具有熱致液晶性),較佳為在100至300℃之溫度範圍可顯現液晶性。液晶相較佳為柱狀相、向列相、或層列相,更佳為柱狀相。
如上所述之通式(I)之化合物和Rth上升劑,在溶解膜之基材高分子時可同時添加,也可添加於溶解後之塗液中。特別是使用靜態混合機等,並在即將流延之前在塗液添加紫外線吸收劑溶液之模式,則可容易地調整分光吸收特性,因此為較佳。
〔控制Re之遲滯上升劑〕
若欲控制本發明之保護膜(光學補償膜)之Re絶對值時,則較佳為在溶液之紫外線吸收光譜中最大吸收波長(λmax )係比250 nm為短波長的化合物用作為遲滯上升劑。
藉由使用如上所述之化合物,則可在不至於導致可見域的Re波長相依性之實質變化下來控制絶對值。
另外,從遲滯上升劑的功能的觀點來看,則較佳為棒狀化合物,且較佳為具有至少一個芳香族環,更佳為具有至少兩個芳香族環。
該棒狀化合物較佳為具有直線性分子結構。所謂的「直線性分子結構」,係意謂關於熱力學上最穩定的結構,棒狀化合物之分子結構為直線性。
另外,在熱力學上最穩定的結構,係可由結晶結構解析或分子軌域計算來獲得。
例如,使用分子軌域計算軟體(例如WinMOPAC2000:富士通(FUJITSU)公司製造)來做分子軌域計算,則可計算得化合物之生成熱會成為最小的分子結構。
在此所謂的分子結構為直線性,係意謂經如上所述之計算所獲得熱力學上最穩定的結構中,分子結構之角度為140°以上。
另外,遲滯上升劑之添加量係相對於高分子之全部固體成份較佳為0.1至30質量%,更佳為0.5至20質量%。
〔濕度相依性改良劑〕
在本發明之透明支撐體,用於減少環境濕度之變化所引起Re和Rth之變動的添加劑,較佳為使用濕度相依性改良劑。
該濕度相依性改良劑,較佳為在一分子中至少具有複數個氫鍵結性基之化合物,且更佳為氫鍵結性基係選自羥基、胺基、硫醇基、羧酸基,特佳為選自羥基和羧酸基。
另外,較佳為在一分子內具有複數個不同的官能基。
如上所述之濕度相依性改良劑,其母核較佳為含有一或兩個之芳香族環,且較佳為在一分子中所含有的該官能基之數,除以添加劑之分子量所計算得之值為0.01以上。
該等特徵,推定為經將如上所述之濕度相依性改良劑鍵結(氫鍵)於醯化纖維素樹脂之氫鍵位,而以抵消由於在醯化纖維素樹脂內的水分子之配向,及因水分子之脫附作用的醯化纖維素之電荷分布變化的遲滯變化而發生作用所然。
濕度相依性改良劑的具體實例可為如下所示之化合物(A-1)至(A-17),但是並不受限於此等。
並且,濕度相依性改良劑之分子量較佳為130以上、500以下。若分子量為少於130時,則將導致揮發性不足夠,若為500以上時,則將導致對於溶劑之溶解性、與醯化纖維素樹脂之相容性惡化。
能符合如上所述之條件的濕度相依性改良劑的具體實例,可例示如下所示之化合物(A-18)至(A-42),但是並不受限於此等。
〈對於光學補償膜之應用〉
其次,就用於實現光學補償之光學補償膜具體說明如下。
本發明之光學補償膜係有助於對於擴大液晶顯示裝置,特別是對於OCB模式、VA模式的液晶顯示裝置之視角對比度、及減少相依於視角的色位移。
本發明之光學補償膜可配置在觀察者側之偏光板與液晶胞之間、配置在背面側之偏光板與液晶胞之間、或二者皆配置也可。
例如,也可作為獨立構件而組裝於液晶顯示裝置內部,另外,也可對用於保護偏光膜的保護膜賦予光學特性,以使其也可用作為透明膜而發生作用,並以偏光板之一構件而組裝於液晶顯示裝置內部。
另外,本發明之光學補償膜,也可具有透明支撐體、及具有其他光學特性的光學異方向性層之至少兩層。
〔光學異方向性層(混成配向異方向性層)〕
本發明之光學補償膜係視對象的液晶方式而定,具有至少一層由液晶性化合物所形成的光學異方向性層。該光學異方向性層,可直接形成於光學補償膜之表面,或在光學補償膜上形成配向膜,然後形成於該配向膜上。
另外,也可將經形成於其他基材上之液晶性化合物層,使用黏著劑、接著劑等來使其轉印在光學補償膜上,以製造具有光學異方向性層之光學補償膜。
用於形成如上所述之光學異方向性層之液晶性化合物,係包括棒狀液晶性化合物和圓盤狀液晶性化合物(在下文也有稱圓盤狀液晶性化合物為「碟狀液晶性化合物」之情形)。棒狀液晶性化合物和碟狀液晶性化合物係可為高分子液晶或低分子液晶。另外,最後在該光學異方向性層所含有之化合物,已不必為會顯現液晶性,例如,若該光學異方向性層之製造係使用低分子液晶性化合物時,則可為在形成光學異方向性層之過程,該化合物會受到交聯而不再顯現液晶性之模式。
〔棒狀液晶性化合物〕
可使用於本發明之該光學異方向性層的「棒狀液晶性化合物」,係適合使用:次甲基偶氮(azomethine)類、氧化偶氮基類、氰聯苯類、氰苯基酯類、苯甲酸酯類、環己烷羧酸苯酯類、氰苯基環己烷類、經氰基取代之苯基嘧啶類、經烷氧基取代之苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯乙炔(Tolane)類及烯基環己基苯甲腈類。
並且,棒狀液晶性化合物也包括金屬錯合物。另外,也可使用在重覆單元中含有棒狀液晶性化合物之液晶高分子。換言之,棒狀液晶性化合物係也可與(液晶)高分子鍵結。
關於棒狀液晶性化合物,則揭示於季刊化學總說第22冊「液晶化學」(1994年日本化學會編)之第4章、第7章和第11章,及液晶裝置手冊(日本學術振興會第142委員會編)之第3章。
使用於本發明之棒狀液晶性化合物之雙折射率較佳為在0.001至0.7之範圍。
如上所述之棒狀液晶性化合物,為固定其配向狀態,較佳為具有聚合性基。聚合性基較佳為不飽和聚合性基或環氧基,更佳為不飽和聚合性基,且進一步更佳為烯鍵性不飽和聚合性基。
〔碟狀液晶性化合物〕
碟狀(discotic)液晶性化合物係包括:揭示於C.Destrade等人之研究報告,Mol.Cryst.、第71冊、第111頁(1981年)之苯衍生物;揭示於C.Destrade等人之研究報告,Mol.Cryst.、第122冊、第141頁(1985年),Physics lett,A、第78冊、第82頁(1990年)之Toluxene衍生物;揭示於B.Kohne等人之研究報告,Angew.Chem.、第96冊、第70頁(1984年)之環己烷衍生物;及揭示於J.M.Lehn等人之研究報告,J.Chem.Commun.、第1794頁(1985年);J.Zhang等人之研究報告,揭示於J.Am.Chem.Soc.、第116冊、第2655頁(1994年)之氮冠狀醚系和苯基乙炔系巨環。
在如上所述之碟狀液晶性化合物,也包含對於分子中心之母核,直鏈之烷基、烷氧基或取代苯甲醯氧基係作為母核的側鏈而取代成放射線狀的結構,且會顯現液晶性之化合物。分子或分子之集合體較佳為具有旋轉對稱性,且能賦予一定的配向之化合物。
如上所述,若由液晶性化合物形成光學異方向性層時,則最後在該光學異方向性層所含有之化合物,已不必為會顯現液晶性,例如,若低分子之碟狀液晶性化合物具有以熱或光會反應之基,且該基因熱或光而進行反應,經由聚合或交聯而高分子量化即形成光學異方向性層等時,則包含在光學異方向性層中之化合物,也可為已經喪失液晶性。碟狀液晶性化合物之較佳的實例,係揭示於日本發明專利特開平第8-50206號公報。另外,關於碟狀液晶性化合物之聚合,則揭示於日本發明專利特開平第8-27284號公報中。
若欲以聚合固定碟狀液晶性化合物時,則需要將聚合性基作為取代基而鍵結於碟狀液晶性化合物之圓盤狀芯。但是,若將聚合性基直接連結於圓盤狀芯時,在聚合反應時保持配向狀態則有困難。因此,較佳為在圓盤狀芯與聚合性基之間導入連結基。
在本發明之如上所述之光學異方向性層中,該棒狀化合物、或該圓盤狀化合物之分子係被固定成配向狀態。液晶性化合物之分子對稱軸在光學補償膜側界面之配向平均方向係與該光學補償膜之面內之遲相軸所形成的交叉角大致為45°。另外,在本說明書中所謂的「大致為45°」,係指45±5°之範圍的角度,且較佳為42至48°,更佳為43至47°。
液晶性化合物之分子對稱軸配向平均方向,一般以選擇液晶性化合物或配向膜材料、或選擇摩擦處理方法,則可加以調整。
在本發明中,例如在製造OCB模式用之光學補償膜之情形時,則經以摩擦處理來製造光學異方向性層形成用配向膜,且經以對於光學補償膜之遲相軸成45°之方向來施加摩擦處理,則可形成液晶性化合物之分子對稱軸至少在醯化纖維素膜界面之配向平均方向係對於醯化纖維素膜之遲相軸成45°之光學異方向性層。
例如,若本發明之光學補償膜使用遲相軸係與長度方向成正交的長尺寸狀之本發明光學補償膜時,則可以連續式來製造。
與液晶性化合物同時使用之塑化劑、界面活性劑及聚合性單體,較佳為與碟狀液晶性化合物具有相溶性,且能賦予液晶性化合物之傾斜角變化、或不至於阻礙配向。較佳為聚合性單體(例如具有乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基之化合物)。該等化合物之添加量係相對於液晶性化合物一般在1至50質量%之範圍,較佳為在5至30質量%之範圍。另外,若混合聚合性之反應性官能基數為4以上之單體來使用時,則可提高配向膜與光學異方向性層之間的密著性。
若液晶性化合物係使用碟狀液晶性化合物時,則較佳為使用與碟狀液晶性化合物具有某一程度之相溶性,且能對碟狀液晶性化合物賦予傾斜角變化之高分子。
高分子之實例係包括纖維素酯。該高分子之添加量,相對於碟狀液晶性化合物,較佳為在0.1至10質量%之範圍,更佳為在0.1至8質量%之範圍,且進一步更佳為在0.1至5質量%之範圍,使其不至於阻礙碟狀液晶性化合物之配向。
碟狀液晶性化合物之碟狀向列液晶相-固相轉移溫度較佳為70至300℃,更佳為70至170℃。
在本發明中,如上所述之「其他的」光學異方向性層係至少具有面內光學異方性。該光學異方向性層之面內遲滯Re較佳為3至300 nm,更佳為5至200 nm,且進一步更佳為10至100 nm。關於光學異方向性層之厚度方向遲滯Rth較佳為20至400 nm,更佳為50至200 nm。另外,該光學異方向性層之厚度較佳為0.1至20μm,更佳為0.5至15μm,且進一步更佳為1至10μm。
〔配向膜〕
本發明之光學補償膜,也可在支撐體與光學異方向性層之間具有配向膜。另外,也可僅在製造光學異方向性層時使用配向膜,然後在配向膜上製造光學異方向性層後,僅將該光學異方向性層轉印在本發明之光學補償膜(支撐體)上。
在本發明中,該配向膜較佳為由經交聯的高分子所構成的層。使用於配向膜之高分子也可為其本身為可交聯性高分子,或可藉由使用交聯劑所交聯之高分子中之任一種。該配向膜可藉由將具有官能基之高分子、或將官能基導入於高分子者,以光、熱或pH變化等使其在高分子之間進行反應來形成之方法;或使用高反應活性的化合物之交聯劑在高分子之間導入源於交聯劑之結合基,以使高分子之間交聯來形成之方法。
由經交聯的高分子所構成的配向膜,通常在支撐體上塗布含有如上所述之高分子、或高分子與交聯劑之混合物的塗布液後,實施加熱等所形成。
在下文所述之摩擦步驟中,較佳為預先提高交聯度以抑制配向膜之灰塵飛揚。若將從1扣除相對於添加在該塗布液中之交聯劑量(Mb),經交聯後所殘留之交聯劑量(Ma)的比率(Ma/Mb)之值(1-(Ma/Mb))定義為交聯度時,則交聯度較佳為50至100%,更佳為65至100%,且進一步更佳為75至100%。
(偏光板)
本發明之偏光板係由偏光膜與用於夾住該偏光膜之一對偏光板用保護膜構成。若具有此等構成時,從偏光能和透射率的觀點來看,則為較佳。如上所述之光學補償膜係包括在該一對偏光板用保護膜之至少一側的偏光板用保護膜。該偏光板之製造方法,例如,可在經切斷成矩形狀等所欲之形狀後,將該光學補償膜與偏光膜貼合,也可在經與長尺寸狀偏光膜貼合後,予以切斷成所欲之形狀。
本發明之偏光板,不僅是具有偏光功能,也具有優越的光學補償功能,而且,可容易地搭配於液晶顯示裝置中。另外,以該光學補償膜作為偏光膜之保護膜的實施模式,也有助於液晶顯示裝置之薄型化。
〈被覆層〉
本發明之偏光板用保護膜,特別是用於配置在偏光膜視認側之保護膜,較佳為在透明基材膜上予以形成被覆層(阻障層)。該被覆層之厚度,其適當範圍係因該被覆層之種類而不同。經設定被覆層為最適當厚度時,則可具有優越的低透濕度,同時不至於造成捲曲增大等之弊害,因此為較佳。若捲曲太大時,則在其後之製造偏光板步驟,例如在與偏光膜之接著步驟、在處理上即將發生障礙。另外,不僅是對於製造步驟,若偏光板本身有捲曲殘留時,則將對於LCD造成顯示不均勻性等,因此不佳。因此,若欲不至於造成捲曲、或欲加以抑制成實用上並無問題的程度之小時,則較佳為控制被覆層膜厚為在最適當範圍內。至於膜厚下限,則根據透濕性來決定其較佳的範圍。被覆層係至少由一層所構成,但是兩層以上之模式亦可。在該被覆層中同時使用不同的兩種以上被覆層之模式,從減少透濕度的觀點來看,則為特佳。
〈〈透濕性〉〉
其次,就透濕性詳述如下。
透濕度之測定法,可適用揭示於「高分子之物性II」(高分子實驗講座4,共立出版)之第285頁至294頁:蒸氣透過量之測定(質量法、溫度計法、蒸氣壓法、吸附量法)之方法,將本發明之70 mm ψ膜試料在60℃、95%RH之條件下各予以調濕24小時,並由調濕前後之質量差,根據JIS Z-0208來計算得每單位面積之水份量(g/m2 )。此時,則反復進行將放入於恆溫恆濕裝置之杯子以適當時間間隔取出並加以稱量之操作,而以兩次連續的稱量,分別計算出每單位時間之質量增加,且持續進行直到其為在5%以內而成為一定為止。另外,為排除因試料吸濕等之影響,則測定未經放入吸濕劑的空杯子,以將透濕度之值加以補正。
另外,在本發明所使用的透濕度之值,若在測定具有將層狀無機化合物分散於聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚合物、及該等之樹脂層的被覆層之保護膜時,則使用由基材層側的透濕度之值。以該測定法所測得市售纖維素乙酸酯膜之透濕度,係一般在80μm厚度,且在如上所述的條件下之透濕度則為1,400至1,500 g/m2 .day。本發明偏光板保護膜之透濕度上限較佳為300 g/m2 .day以下,更佳為200 g/m2 .day以下。若透濕度高於該上限值時,則在長期使用時,減少產生顯示影像不均勻性之功效係較低。該顯示影像不均勻性係由於溫度或濕度之變化所造成的偏光膜之尺寸變化。下限雖然並無特殊限制,但是從偏光板加工時之生產性的觀點來看,則較佳為20 g/m2 .day以上,更佳為30 g/m2 .day以上。若為在此範圍內時,則可在不至於造成偏光板應有之性能(偏光度、單板透射率)惡化下,在長期使用時加以抑制源於溫度或濕度之變化所造成的偏光膜之尺寸變化而產生的顯示影像不均勻性。
另外,本發明之構成藉由使用如上所述之保護膜,則可顯著減少相依於使用環境的液晶顯示裝置之顯示性能(視角對比度/色相視角相依性)變化。雖在前文已述及,醯化纖維素膜係經使其含水,則將產生由於醯化纖維素樹脂內之配向及水分子之脫附作用所引起的醯化纖維素電荷分布變化之遲滯變化。其結果,液晶顯示裝置即根據環境濕度而產生特別是斜向之對比度及色相發生變化。其係藉由將賦予阻障層之保護膜用作為偏光子之保護膜,則可加以遲滯.抑制水分子透過偏光板而侵入於配置在相反側之醯化纖維素內,因此可抑制對應於濕度的醯化纖維素之光學特性變化,其結果,液晶顯示裝置顯示特性之濕度相依性即得以減少。
經硬化之被覆層,雖然可為由單層或數層所構成,但是較佳為在製造步驟上是簡便的單層。在此情況之單層係指以相同組成物所形成的被覆層,若塗布、乾燥後之組成為相同組成者時,則也可以數次塗布來形成。至於所謂的數層係指以組成不相同的數種組成物所形成。
〈〈接著劑〉〉
偏光膜與保護膜之接著劑雖然並無特殊限制,但是其係包括PVA系樹脂(包含乙醯乙醯基、磺酸基、羧基、羥基伸烷基等之改質PVA)或硼化合物水溶液等,其中,較佳為PVA系樹脂。接著劑層之厚度較佳為經乾燥後為0.01至10μm,特佳為0.05至5μm。
〈〈偏光膜與透明保護膜之一貫製造步驟〉〉
可使用於本發明之偏光板,雖然具有經延伸偏光膜用膜後,使其收縮以降低揮發分率之乾燥步驟,但是較佳為在乾燥後或乾燥中至少在單面貼合透明保護膜後,具有後加熱步驟。
在該透明保護膜係兼作具有透明膜功能的光學異方向性層支撐體之模式時,則較佳為經在一面貼合透明保護膜,另一面則貼合具有光學異方向性層之透明支撐體後,實施後加熱步驟。
〈偏光板之性能〉
由與本發明相關的透明保護膜、偏光子(偏光膜)、透明支撐體所構成的偏光板之光學性質及耐久性(在短期、長期下之儲存性),較佳為具有與市售之超高對比度商品(例如,SANRITZ股份有限公司製造之HLC2-5618等)相等以上之性能。
具體而言,可見光透射率為42.5%以上,且偏光度為{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2 ≧0.9995(但是,Tp是平行透射率、Tc是正交透射率),在60℃、濕度90%RH環境下放置500小時,及在80℃、乾燥環境下放置500小時時,在其前後的光透射率之變化率,以絶對值為為基準,則較佳為3%以下,更佳為1%以下。另外,偏光度之變化率,以絶對值為基準,則較佳為1%以下,更佳為0.1%以下。
(液晶顯示裝置)
經貼合如上所述之光學補償膜、或光學補償膜與偏光膜所製得之偏光板,可有利地用於液晶顯示裝置,特別是透射型液晶顯示裝置。透射型液晶顯示裝置係由液晶胞、及配置在其兩側之兩片偏光板所構成。
另外,該偏光板係由偏光膜、及配置在該偏光膜兩側之至少兩片透明保護膜所構成。並且,如上所述之液晶胞係在兩片電極基板之間夾持著液晶。
本發明之光學補償膜係在液晶胞與一側之偏光板之間配置一片、或在液晶胞與兩者偏光板之間配置兩片。
本發明之偏光板係用作為在液晶胞兩側所配置的兩片偏光板中之至少一側。在此種情形時,本發明之偏光板應配置成使其光學補償膜位於液晶胞側。
液晶胞較佳為VA模式、OCB模式、IPS模式、或TN模式。
〈VA模式〉
VA模式之液晶胞,其在無施加電壓時,棒狀液晶性分子係實質地配向成垂直。
VA模式之液晶胞係包括:除了(1)棒狀液晶性分子在無施加電壓時使其實質地垂直配向,在施加電壓時則使其實質地水平配向之狹義的VA模式之液晶胞(揭示於日本發明專利特開平第2-176625號公報)之外;加上(2)為擴大視角而將VA模式加以多域化之(MVA模式之)液晶胞(揭示於SID 97,Digest of Tech.Papers(預稿集)28(1997年)第845頁);(3)將棒狀液晶性分子在無施加電壓時使其實質地垂直配向,在施加電壓時則使其扭轉多域配向之模式(n-ASM模式)之液晶胞(揭示於日本液晶討論會之預稿集58至59(1998年));以及(4)SURVAIVAL模式之液晶胞(發表於LCD INTERNATIONAL 98)。
〈OCB模式〉
OCB模式之液晶胞,係將棒狀液晶性分子使其液晶胞之上部與下部實質地成相反方向(對稱性)加以配向之彎曲配向模式之液晶胞。
使用彎曲配向模式液晶胞之液晶顯示裝置係揭示於美國發明專利第4583825號、美國發明專利第5410422號之各說明書中。由於棒狀液晶性分子係使其液晶胞之上部與下部予以對稱配向,因此彎曲配向模式之液晶胞即具有自光學補償功能。
因此,該液晶模式也被稱為OCB(Optically Compensatory Bend)液晶模式。彎曲配向模式之液晶顯示裝置係具有應答速度迅速之優點。
〈IPS模式〉
IPS模式之液晶胞,其棒狀液晶分子係對基板使其實質地平行配向,且經施加平行於基板面之電場,液晶分子即將以平面性地應答。IPS模式係在無施加電場狀態即呈黑顯示,且上下一對偏光板之透射軸係呈正交。一種使用光學補償膜以減少在斜向之黑顯示時的漏光以改良視角之方法,其係揭示於日本發明專利特開平第10-54982號公報、日本發明專利特開平第11-202323號公報、日本發明專利特開平第9-292522號公報、日本發明專利特開平第11-133408號公報、日本發明專利特開平第11-305217號公報、日本發明專利特開平第10-307291號公報等。
〈TN模式〉
在TN模式之液晶胞,在無施加電壓時其棒狀液晶性分子係使其實質地水平配向,並且以60至120°加以扭轉配向。
TN模式之液晶胞係作為彩色TFT液晶顯示裝置來利用最多,且已揭示於許多文獻中。
若根據本發明,則可提供一種藉由以一片光學補償膜不僅是正面也嚴密地實施在斜向之光學補償,可減少在視角方向的著色之光學補償膜,尤其是VA、IPS和OCB模式用之光學補償膜,及使用其之偏光板。
另外,若根據本發明,則可提供一種藉由不僅是正面也嚴密地實施在斜向之光學補償,可減少在視角方向的著色之液晶顯示裝置,尤其是VA、IPS和OCB模式之液晶顯示裝置。
《實施例》
以下,就本發明之實施例加以說明,但是本發明並不受限於此等實施例。
〔實施例1〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌使各成份溶解,以調製纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)溶液。
另外,對於如下所示之結構式(A)之化合物所測定之最大吸收波長λmax 係如表3所示。
(材料.溶劑組成)
將所製得之溶液(塗液)使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在190℃之溫度條件下,施加140%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為148℃。所製得之透明支撐體之厚度為90μm。
〈Re和Rth之測定〉
所製得之透明支撐體,其在25℃、55%RH之環境下調濕2小時後之光學特性,則根據在前文所述之方法,以KOBRA 21ADH(王子計測器股份有限公司製造)測定在波長為450 nm、550 nm和630 nm的該支撐體之Re和Rth。其測定結果如表2所示。
〈Re和Rth之濕度相依性(△Re、△Rth)之測定〉
所製得之透明支撐體,其在25℃、10%RH、及25℃、80%RH之環境下調濕2小時後之光學特性,則根據在前文所述之方法,以KOBRA 21ADH(王子計測器股份有限公司製造)測定在波長為550 nm的該支撐體之Re和Rth。然後,根據所測定之結果,設定△Re=Re(25℃、10%RH)-Re(25℃、80%RH)、及△Rth=Rth(25℃、10%RH)-Rth(25℃、80%RH)所計算得之值係如表3所示。
〈配向度P之測定〉
測定所製得之透明支撐體之配向度。具體而言,以單結晶X射線繞射裝置(RAPID R-AXIS,理學電機工業股份有限公司製造),且X射線源則使用CuKα線,並以40 kV-36 mA產生X射線。準直管為0.8 mm,該支撐體係使用透射試料台加以固定。另外,曝光時間係設定為600秒鐘。經使用該單結晶X射線繞射裝置所量測之配向度係如表3所示。
〈皂化處理〉
在所製得之透明支撐體之帶面側塗布10 mL/m2 之1.0N氫氧化鉀溶液(溶劑:水/異丙醇/丙二醇=69.2質量份/15質量份/15.8質量份),在約40℃之狀態下保持30秒鐘後,刮除鹼液,並以純水水洗,然後以氣刀吹除水滴。其後,則在100℃乾燥15秒鐘。經測定支撐體處理面對於純水的接觸角結果,則為42°。
〈〈配向膜之製造〉〉
在該支撐體上,使用#16線棒塗布機以28 mL/m2 塗布如下所示組成之配向膜塗布液。以60℃溫風乾燥60秒鐘,再以90℃溫風乾燥150秒鐘,以製得配向膜。
(配向膜塗布液組成)
在25℃乾燥60秒鐘,在60℃溫風乾燥60秒鐘,且再在90℃溫風乾燥150秒鐘。乾燥後之配向膜厚度為1.1μm。另外,配向膜之表面粗糙度以原子間力顯微鏡(AFM:Atomic Force Microscope、SPI3800N、Seiko Instrument(股)公司製造)測定結果,則為1.147 nm。
〈〈光學異方向性層之形成〉〉
在400.0質量份之甲基乙基酮溶解100質量份之如下所示結構式(C)所示之碟狀液晶化合物、0.4質量份之以如下所示結構式(D)所示之空氣界面配向控制劑、3質量份之光聚合引發劑(Irgacure 907、汽巴精化(Ciba-Geigy)公司製造)、1質量份之增感劑(Kayacure DETX、日本化藥股份有限公司(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)公司製造)以調製塗布液。
以#2.0線棒在如上所述之配向膜上塗布塗布液。將其貼附在金屬框,並在120℃恆溫槽中加熱90秒鐘,以使碟狀液晶化合物配向。
其次,則在80℃使用120 W/cm高壓水銀燈照射1分鐘之紫外線,以使碟狀液晶化合物聚合。其後,則自然冷卻至室溫。藉此,在如上所述之支撐體上隔著配向膜而形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〈〈光學異方向性層之光學特性測定〉〉
在玻璃上以與上述相同的方式製造配向膜,並在其配向膜上形成光學異方向性層,然後使用KOBRA 21ADH以550 nm波長之光測定Re(550) ,結果則為30 nm。
另外,使用KOBRA 2lADH以450 nm與650 nm波長之光測定遲滯比,結果Re(450) /Re(650) 則為1.15。另外,測定光學異方向性層之厚度,結果則為0.8μm。
在使碟狀液晶化合物之指向器平行配向於面內之2μm玻璃胞中,將如上所示結構式(C)所示之碟狀液晶化合物一面加熱一面注入,並放置2分鐘。
使用KOBRA 21ADH以550 nm波長之光測定遲滯值Re_m(550) ,結果則為235 nm。由於胞間隙為2μm,因此Re_m(550) /d之值則為0.118。
〔實施例2〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌,使各成份溶解,以調製纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)溶液。
(材料.溶劑組成)
將所製得之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在185℃之溫度條件下,施加150%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為149℃。所製得之透明支撐體之厚度為85μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化(saponification)處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例3〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌,使各成份溶解,以調製纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)溶液。
(材料.溶劑組成)
將所製得之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在200℃之溫度條件下,以140%施加單軸向延伸以製造透明支撐體,並將其作為光學補償膜。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為149℃。所製得之透明支撐體(光學補償膜)之厚度為95μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〔實施例4〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將以與實施例1相同組成所調製之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度,則為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在180℃之溫度條件下,施加110%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為148℃。另外,所製得之透明支撐體之厚度為90μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例5〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將以與實施例1相同組成所調製之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度,則為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在190℃之溫度條件下,施加160%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為148℃。另外,所製得之透明支撐體之厚度為95μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例6〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌,使各成份溶解,以調製纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)溶液。
(材料.溶劑組成)
將所製得之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,剝取後,再以100℃乾燥風乾燥10分鐘,以140℃乾燥風乾燥20分鐘以製得膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度,係1.1質量%/分鐘。其後,則將該膜在190℃之溫度條件下,施加140%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為148℃。另外,所製得之透明支撐體之厚度為90μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例7〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌,使各成份溶解,以調製CAP(纖維素乙酸-丙酸酯)溶液。
(材料.溶劑組成)
將所製得之塗液流延在玻璃板上,在室溫乾燥1分鐘後,在70℃乾燥6分鐘。由玻璃板剝離所製得之纖維素丙酸酯膜,並在140℃乾燥30分鐘。經乾燥之膜,則在130℃溫度條件下施加130%之自由端單軸向延伸以製得支撐體。所製得之膜的膜厚為80μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例8〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌,使各成份溶解,以調製纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)溶液。
(材料.溶劑組成)
將所製得之溶液(塗液)使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在190℃之溫度條件下,施加140%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為146℃。所製得之透明支撐體之厚度為80μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例9〕 〈光學補償膜之製造〉
以與實施例1相同之製造方法製造光學補償膜。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例10〕 〈光學補償膜之製造〉
將以與實施例8相同的條件製造所獲得之溶液(塗液)使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在200℃之溫度條件下,施加140%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為146℃。所製得之透明支撐體之厚度為80μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例11〕 〈光學補償膜之製造〉
以與實施例10相同之製造方法製造光學補償膜。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔實施例12〕 〈光學補償膜之製造〉
以與實施例4相同之製造方法製造光學補償膜。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔比較例1〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌,使各成份溶解,以調製纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)溶液。
(材料.溶劑組成)
將所製得之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在190℃之溫度條件下,施加140%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為148℃。作製透明支撐體之厚度為90μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔比較例2〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌,使各成份溶解,以調製纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)溶液。
(材料.溶劑組成)
將所製得之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在150℃之溫度條件下,施加120%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為148℃。所製得之透明支撐體之厚度為90μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔比較例3〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將如下所示之組成物裝入混合槽中,一面加熱一面攪拌,使各成份溶解,以調製纖維素三乙酸酯(三乙醯基纖維素:TAC)溶液。
另外,對如下所示之結構式(E)之化合物所測得之最大吸收波長λmax 係如表3所示。
(材料.溶劑組成)
將所製得之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度為1.5質量%/分鐘。其後,則將該膜在185℃之溫度條件下,施加120%之單軸向延伸以製得透明支撐體。另外,所使用的醯化纖維素膜之Tg為148℃。所製得之透明支撐體之厚度為80μm。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
〔比較例4〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
將以與實施例1相同組成所調製之塗液使用具有寬度為2 m、長度為65 m之帶的流延機實施流延。在帶上之膜面溫度成為40℃後乾燥1分鐘,然後予以剝取後,再以140℃之乾燥風乾燥30分鐘以製造膜。此時在膜中溶劑揮發份為20%時之平均乾燥速度,則為1.5質量%/分鐘。其後,雖然對該膜以190℃之溫度條件下,施加200%之單軸向延伸,但是膜卻斷裂。以與實施例1相同的方式,測定斷裂的透明支撐體之配向度,結果為0.31。因此,無法製得配向度P超過0.30之透明支撐體。
〔比較例5〕 〈光學補償膜之製造〉 〈〈透明支撐體之製造〉〉
以與如上所述之比較例1相同的方式製得透明支撐體,並將之作為光學補償膜。
就所製得之透明支撐體,測定Re和Rth、濕度相依性、及配向度P。其結果係如表2和表3所示。
〈光學異方向性層之形成〉
以與實施例1相同的方式,對支撐體施加皂化處理後,形成配向膜,並在該配向膜上形成光學異方向性層,以製得光學補償膜。
(偏光板之製造)
首先,使碘吸附在經加以延伸的聚乙烯醇膜以製得偏光膜。
其後,則使用聚乙烯醇系接著劑將實施例1至8、11、比較例1至3、及比較例5之各光學補償膜,貼附於該偏光膜一面,該偏光膜之另一面則使用聚乙烯醇系接著劑將經施加皂化處理的市售之纖維素三乙酸酯膜(Fujitac TD80UF,富士照相軟片股份有限公司(FujiPhotoFilm Co.,Ltd.)製造)予以貼附。另外,在該偏光膜之一面貼附光學補償膜時,則將該偏光膜之透射軸與該光學補償膜之遲相軸予以平行配置。以如上所述方式製得根據實施例1至8、11、比較例1至3、及比較例5之10種偏光板。
〈附有被覆層之偏光板用保護膜之製造〉 〈〈被覆層用塗布液之調製〉〉
如下列組成所示,將層狀無機化合物以能成為所欲濃度之方式與水混合。其後,則使用高壓分散機以30 Mpa施加3次之高壓分散處理,以使其分散於水中。
〔被覆層用塗布液之組成〕
(被覆層之塗設)
對於三乙醯基纖維素(TAC-TD80U,富士軟片股份有限公司(FUJIFILM)製造),將其供設置被覆層之一側以1 mol/L之鹼性(alkali)溶液在50℃下施加皂化處理。
其後,則在三乙醯基纖維素膜之皂化處理面上,使用具有縫口模頭之塗布機將如上所述之被覆層用塗布液塗布成乾燥後之膜厚成為20μm。
其後,在輸送速度30 m/分鐘的條件下塗布,並以130℃、乾燥5分鐘,然後捲取。
(透濕度之測定)
透濕度之測定法,可適用揭示於「高分子之物性II」(高分子實驗講座4共立出版)之第285頁至294頁:蒸氣透過量之測定(質量法、溫度計法、蒸氣壓法、吸附量法)之方法,亦即,將使用於本發明之70 mm膜試料分別在60℃、95%RH調濕24小時,並根據JIS Z-0208以透濕度=調濕後質量-調濕前質量來計算得每單位面積之水份量(g/m2 )。此時,以適當的時間間隔,反復進行取出放在恆溫恆濕裝置的杯子並予以稱量之操作,而由二次連續的稱量,分別測定每單位時間之質量增加,直到其能在5%以內成為一定為止繼續進行評估。另外,為避免因試料吸濕等造成之影響,則予以測定未放入吸濕劑的空杯子以供補正透濕度之值。
經塗設如上所述被覆層的三乙醯基纖維素之透濕度則成為230 g/m2 ,相對於未經塗設被覆層的三乙醯基纖維素之透濕度1,400 g/m2 已顯著減少。
(附有被覆層的偏光板之製造)
將碘吸附於經延伸的聚乙烯醇膜以製得偏光膜。
其後,則將實施例9、10、12之各光學補償膜,使用聚乙烯醇系接著劑,貼附在該偏光膜一面,在該偏光膜之另一面,則使用聚乙烯醇系接著劑,貼上施加過皂化處理且經塗設如上所述被覆層之三乙醯基纖維素。另外,在該偏光膜之一面貼附光學補償膜時,則將該偏光膜之透射軸與該光學補償膜之遲相軸予以平行配置。藉此方式製得實施例9、10和12之偏光板。
〈在液晶顯示裝置之安裝評估〉 〈〈彎曲配向液晶胞之製造〉〉
在附有ITO電極之玻璃基板,設置聚醯亞胺膜以作為配向膜,並在配向膜施加摩擦處理。將所製得之兩片玻璃基板以摩擦方向成平行配置之狀態使其相對,並設定胞間隙為4.7μm。在胞間隙注入△n為0.1396之液晶性化合物(ZLI1132、默克公司(Merk & Co.)製造),以製得彎曲配向液晶胞。
在使用該彎曲配向型液晶胞的液晶顯示裝置之上側和下側偏光板,將使用經以實施例1至2、4至6、及比較例1至3製得之光學補償膜所製得之偏光板,以能使光學補償膜位於液晶胞側之狀態隔著黏著劑而在觀察者側及背光側各貼上一片。並且予以配置成使偏光板之光學異方向性層相對於胞基板,且使液晶胞之摩擦方向、與面對於其的光學異方向性層之摩擦方向成反平行。並且,以能使觀察者側偏光板之透射軸向上下方向,且背光側偏光板之透射軸向左右方向之方式而予以正交尼科爾(crossed Nichol)配置。
所製得之液晶面板在25℃、60%RH之環境下放置7天後,將顯示特性之評估根據如下所述之評估基準來加以評估。其結果如表5所示。
〔評估基準〕視角(對比度係數(contrast ratio)為10以上且無黑側之灰階反轉的極角範圍)○:上下左右為75°極角以上;○△:上下左右中之3方向為75°極角以上;△:上下左右中之2方向為75°極角以上;X:上下左右中之3方向為極角小於75°。
對液晶胞施加55 Hz之矩形波電壓。採取白顯示為2 V、黑顯示為5 V之正常白顯示(normal white)模式。施加在正面之透射率為會變得最小之電壓亦即黑電壓,並測定在其時之0°方位角、60°極角方向視角的黑顯示透射率(%),及0°方位角、60°極角與180°方位角、60°極角之色位移△x。其結果係如表3所示。
另外,在如下所示之表3中,所謂的「色位移」,係在0°方位角之△Cu’v’:u’v’(60°極角)-u’v’(0°極角)與在180°方位角之△Cu’v’:u’v’(60°極角)-u’v’(0°極角)之和。(u’v’:在CIELAB空間之色座標)
另外,設定透射率之比(白顯示/黑顯示)為對比度係數,而使用測定機(EZ-Contrast 160D、法國艾爾迪姆(ELDIM)公司製造),並以從黑顯示(L1)至白顯示(L8)為止之8階段測定視角。其結果如表4所示。
另外,如下所示之表4中,所謂的「視角」係指對比度係數為10以上且無「黑側之灰階反轉(L1與L2之間的反轉)」之範圍。
〈〈VA配向液晶胞之製造〉〉
液晶胞,其基板之間的胞間隙為3.6μm,係將具有負的介電常數異方向性之液晶材料(「MLC6608」、默克公司(Merk & Corp.)製造)滴下注入於基板之間並加以密封以在基板之間形成液晶層所製得。液晶層之遲滯(亦即,該液晶層之厚度d(μm)與折射率異方向性△n之乘積△n.d)則設定為300 nm。另外,液晶材料則予以配向成垂直配向。
在使用如上所述垂直配向型液晶胞的液晶顯示裝置之上側和下側偏光板,將使用在實施例3、12和比較例5所製得之光學補償膜的偏光板,以能使在該偏光板的光學補償膜側與液晶胞側相對之方式,隔著黏著劑而在觀察者側及背光側各貼上一片。並且,予以正交尼科爾配置成使觀察者側偏光板之透射軸為上下方向,並且,背光側偏光板之透射軸為左右方向。
將所製得之液晶面板在25℃ 60%RH之環境下放置7天後,根據上述〔評估基準〕進行評估顯示特性之評估。其結果如表5所示。
在液晶胞施加55 Hz之矩形波電壓。設定為白顯示5V、黑顯示0V之正常黑顯示(normal black)模式。予以測定在黑顯示之0°方位角、60°極角方向視角之黑顯示透射率(%),及0°方位角、60°極角與180°方位角、60°極角之色位移△x。結果係如表3所示。
另外,設定透射率之比(白顯示/黑顯示)為對比度係數,而使用測定機(EZ-Contrast 160D、ELDIM公司製造),並以從黑顯示(L1)至白顯示(L8)之8階段測定視角。其結果如表4所示。
〈〈顯示特性之濕度相依性測定〉〉
將經以如上所述所製得之液晶面板在25℃ 10%RH、25℃ 80%RH之環境下放置7天後,根據上述〔評估基準〕進行評估顯示特性之評估。其結果如表5所示。
由表2至5所示結果即可明白,具備配向度P係符合0.05≦P≦0.30的條件,且光學特性係符合10<Re(550) <100、100<Rth(550) <200、0.5<Re(450) /Re(550) <1.0、1.0<Re(630) /Re(550) <1.5、1.0<Rth(450) /Rth(550) <1.5、及0.5<Rth(630) /Rth(550) <1.0的條件之實施例1至12的光學補償膜之液晶顯示裝置,相較於具備比較例1至5的光學補償膜之液晶顯示裝置,在60°極角的黑顯示時之透射率低,且與正面之色位移也是小,使得對比度獲得顯著改善。
本發明之光學補償膜,及偏光板,特別對於VA模式、IPS模式、或OCB模式,可改良高對比度,與在黑顯示時之相依於視角方向之色位移,且顯著改善視角對比度,因此適合使用於液晶顯示裝置。
本發明之液晶顯示裝置,可將液晶胞予以光學補償,改善對比度,及減少相依於視角方向的色位移,因此適合使用於可攜式電話、個人電腦用監控器、電視機、液晶投影器等。
1、101...偏光膜
2、102...透射軸
4a、14a、104a、114a...遲相軸
5、9...光學異方性層
5a、9a...配向平均方向
6、8...基板
7...液晶分子(液晶層)
13a、103a、113a...透明支撐體
13A、113A...光學補償膜
I1 -I6 ...從左60°入射的G光之偏光狀態
I1 ’-I6 ’...從右60°入射的G光之偏光狀態
IB1 -IB6 ...從左60°入射的B光之偏光狀態
IB1 ’~IB6 ’...從右60°入射的B光之偏光狀態
IR1 ~IR6 ...從左60°入射的R光之偏光狀態
IR1 ’~IR6 ’...從右60°入射的R光之偏光狀態
RD...箭頭標記
Re...面內遲滯
Rth...厚度方向遲滯
第1圖係用於說明本發明液晶顯示裝置之構成實例示意模式圖。
第2圖係表示關於使用在本發明之光學補償膜的一實例之光學特性圖表。
第3A圖係用於說明在本發明液晶顯示裝置之入射光偏光狀態變化所使用的普安卡雷球示意圖。
第3B圖係用於說明在本發明液晶顯示裝置之入射光偏光狀態變化所使用的普安卡雷球示意圖。
第4圖係用於說明傳統的OCB模式液晶顯示裝置之構成實例示意模式圖。
第5A圖係用於說明傳統的液晶顯示裝置之一實例之入射光偏光狀態變化所使用的普安卡雷球示意圖。
第5B圖係用於說明傳統的液晶顯示裝置之一實例之入射光偏光狀態變化所使用的普安卡雷球示意圖。
第6A圖係用於說明在本發明液晶顯示裝置之入射光偏光狀態變化所使用的普安卡雷球示意圖。
第6B圖係用於說明在本發明液晶顯示裝置之入射光偏光狀態變化所使用的普安卡雷球示意圖。
第7A圖係展示加入Rth上升劑,但未經延伸所製得之膜之波長分散圖。
第7B圖係展示Rth未加入上升劑,以僅實施延伸所製得之膜之波長分散圖。
第7C圖係展示加入Rth上升劑,再延伸所製得之膜之波長分散圖。

Claims (14)

  1. 一種光學補償膜,其特徵為具有含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體,且對該透明支撐體由X射線繞射測定所計算得之以下式(A)所定義的配向度P為0.05至0.30,但排除0.17以上之範圍:P=<3 cos2 β-1>/2 式(A)但是,該式(A)中,<cos2 β>=ʃ(0,π)cos2 βI(β)sinβdβ/ʃ(0,π)I(β)sinβdβ,另外,該式(A)中,β係入射的X射線之入射面,與該透明支撐體面內之某一方向所形成的角度,I係在以角度β所測定之X射線繞射圖中2θ=8°時之繞射強度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償膜,其中一片透明支撐體之光學特性係滿足下式(1)至式(6)之關係:10nm<Re(550) <100nm 式(1) 100nm<Rth(550) <200nm 式(2) 0.5<Re(450) /Re(550) <1.0 式(3) 1.0<Re(630) /Re(550) <1.5 式(4) 1.0<Rth(450) /Rth(550) <1.5 式(5) 0.5<Rth(630) /Rth(550) <1.0 式(6)但是,該式(1)至式(6)中,Re(λ) 係對於波長為λnm之光的該透明支撐體之面內之遲滯值,Rth(λ) 係對於波長為λnm之光的該透明支撐體厚度方向之遲滯 值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償膜,其中Rth上升劑,係以如下所述之通式(II)至(IV)中任一種所代表之化合物:但是,如下所述之通式(II)中,R12 係各自獨立地代表在鄰位、間位和對位中之至少任一者具有取代基之芳香族環或雜環,另外,X11 係各自獨立地代表單鍵或NR13 -,其中,R13 係各自獨立地代表氫原子、經取代或未經取代之烷基、烯基、芳基或雜環基,另外,如下所示之通式(III)中、R4 、R5 、R6 、R7 、R8 和R9 係各自獨立地代表氫原子或取代基,另外,如下所示之通式(IV)中,Q71 係代表含氮芳香族雜環、Q72 係代表芳香族環, Q71 -Q72 -OH通式(IV)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償膜,其中Rth上升劑係具有兩個以上芳香族環。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償膜,其中在Rth上升劑之溶液吸收光譜,包含最大吸收波長(λmax )係至少為250nm之化合物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償膜,其中包含至少在一分子內具有氫鍵結性基之濕度相依性改良劑。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光學補償膜,其中濕度相依性改良劑係具有芳香族環,且滿足下式(7):一分子內之氫鍵結性基數/濕度相依性改良劑之分子量>0.01 式(7)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學補償膜,其中透明支撐體係滿足下式(8)至(9):2.0≦SA+SB≦3.0 式(8) 0<SB 式(9)但是,該式(8)至(9)中,SA係取代纖維素中羥基之氫原子的醯基之取代度,SB係取代纖維素中羥基之氫原子的碳原子數為3至22之醯基之取代度。
  9. 一種光學補償膜之製造方法,其特徵為該光學補償膜具有含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體,且對該透明支撐體由X射線繞射測定所計算得之以下式(A)所定義的配向度P係0.05至0.30,但排除0.17以上之範圍,且係包括:在帶上流延含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體的原料之高分子溶液之流延步驟;用於乾燥由該流延步驟所製得之膜之乾燥步驟;及在由該帶剝離膜後,以比該透明支撐體之玻璃轉移溫度為高出+15至+100℃之溫度延伸該膜之延伸步驟:P=<3cos2 β-1>/2 式(A)但是,該式(A)中,<cos2 β>=ʃ(0,π)cos2 βI(β)sinβdβ/ʃ(0,π)I(β)sinβdβ,另外,該式中,β係入射的X射線之入射面,與該透明支撐體面內之某一方向所形成的角度,I係在以角度β所測定之X射線繞射圖中2θ=8°時之繞射強度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學補償膜之製造方法 ,其中乾燥步驟係設定對於膜之揮發分率為10至100質量%區域之平均乾燥速度,為至少1.2質量%/分鐘。
  11. 一種偏光板,其特徵為該偏光板具有偏光膜、及一對用於夾持該偏光膜之保護膜,該保護膜中至少一片係具有含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體,且對該透明支撐體由X射線繞射測定所計算得之以下式(A)所定義的配向度P為0.05至0.30,但排除0.17以上之範圍之光學補償膜:P=<3 cos2 β-1>/2 式(A)但是,上式(A)中,<cos2 β>=ʃ(0,π)cos2 βI(β)sinβdβ/ʃ(0,π)I(β)sinβdβ,且該式中,β係入射的X射線之入射面,與該透明支撐體面內之某一方向所形成的角度,I係在以角度β所測定之X射線繞射圖中2θ=8°時之繞射強度。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之偏光板,其中在保護膜之至少一面具有顯示低透濕性之被覆層,且該被覆層在60℃、95%相對濕度之透濕度為300g/m2 .day以下。
  13. 一種液晶顯示裝置,其特徵為具有液晶胞及偏光板,該偏光板具有偏光膜、及一對用於夾持偏光膜之保護膜,該保護膜中至少一片係具有含有至少一種Rth上升劑之透明支撐體,且對該透明支撐體由X射線繞射測定所計算得之以下式(A)所定義的配向度P為0.05至0.30,但排除0.17以上之範圍之光學補償膜,P=<3 cos2 β-1>/2 式(A) 但是,該式(A)中,<cos2 β>=ʃ(0,π)cos2 βI(β)sinβdβ/ʃ(0,π)I(β)sinβdβ,另外,該式中,β係入射的X射線之入射面,與該透明支撐體面內之某一方向所形成的角度,I係在以角度β所測定之X射線繞射圖中2θ=8°時之繞射強度。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置,其中液晶胞係VA模式、OCB模式、或IPS模式。
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