液晶面板和液晶顯示裝置的製作方法

2023-07-30 07:56:21 1

專利名稱：液晶面板和液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有液晶單元、偏光片和光學元件的液晶面板。此外，本發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：
配有平面切換(IPS)模式液晶單元的液晶顯示裝置，包括通過在不施加電場的情況下在基本水平配向的液晶分子上施加水平方向的電場以使該液晶分子旋轉大約45°，從而對透光率(白色顯示)和遮光率(黑色顯示)加以控制。配有IPS模式液晶單元的傳統液晶顯示裝置的問題在於從與偏光片的吸收軸成45°角(方位角45°、135°、225°或315°)的斜向觀察，屏幕的對比度降低。
已經有用於解決該問題的技術被公開，其包括使用折射率分布為nx＞nz＞ny(其中nx、ny和nz分別代表在膜的慢軸方向、快軸方向和厚度方向的折射率)的λ/2板，以改進斜向的顯示性能(例如JP11-305217A)。然而，所公開的技術在斜向對比度和色移方面的改進不充分，並且期望進一步改進顯示性能。
迄今，已經使用例如聚碳酸酯類樹脂、多芳基化物類樹脂或者聚酯類樹脂作為折射率分布為nx＞nz＞ny的λ/2板(例如JP 04-305602 A或JP 05-157911 A)。然而，芳香族聚合物膜的光彈性係數大，並且其相位差值容易因應力而改變。因此，芳香族聚合物膜的問題在於顯示均勻性如下所述地降低。在附著於液晶單元和偏光片之間的芳香族聚合物膜暴露在高溫的情況下，由於偏光片的收縮應力，相位差值可能偏離設計值。此外，由於背光的熱所產生的不均勻應力可能引起相位差值的不均勻。
同時，例如降冰片烯類樹脂膜的脂肪族樹脂膜的光彈性係數小。然而，脂肪族樹脂膜幾乎不引起相位差，期望的相位差值不能如在芳香族聚合物膜中那樣在低拉伸比下、乃至在高拉伸比下，通過拉伸而得到。在高拉伸比下進行拉伸會導致膜破裂的問題。因此，可以通過傳統技術(例如，JP 2001-215332 A)得到具有小光彈性係數和nx＞ny＞nz關係的脂肪族樹脂膜的相位差膜，但是迄今尚未得到具有nx＞nz＞ny關係的相位差膜。

發明內容
本發明是為了解決以上問題而做出的，而本發明的一個目的是提供一種具有改進的斜向對比度的液晶單元的液晶面板。本發明的另一個目的是提供均具有良好的顯示均勻性而不會由於偏光片的收縮應力或背光的熱引起相位差值不均勻的液晶單元的液晶面板和液晶顯示裝置。
根據本發明的一個實施方式的液晶面板包括液晶單元、排列在該液晶單元兩側的偏光片、排列在一個偏光片和該液晶單元之間排列的第一光學元件、以及排列在另一個偏光片和該液晶單元之間的第二光學元件，其中第一光學元件包括含有滿足下列表達式(1)和(2)的降冰片烯類樹脂的相位差膜；而第二光學元件基本上具有光學各向同性240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)在本發明的一個實施方式中，第一光學元件的慢軸與一個偏光片的吸收軸基本平行或基本垂直。
在本發明的另一個實施方式中，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。
在本發明的又一個實施方式中，液晶單元的折射率分布為nx＞ny＝nz。
在本發明的又一個實施方式中，液晶單元包括IPS模式、FFS模式和FLC模式之一。
在本發明的又一個實施方式中，液晶單元的初始配向方向與第二光學元件所排列一側的偏光片的吸收軸方向基本平行。
在本發明的又一個實施方式中，液晶單元的初始配向方向與該液晶單元背光側上排列的偏光片的吸收軸方向基本平行。
在本發明的又一個實施方式中，液晶單元的初始配向方向與該液晶單元背光側上排列的偏光片的吸收軸方向基本垂直。
在本發明的又一個實施方式中，第一光學元件的波長色散性為0.81至1.10。
在本發明的又一個實施方式中，第一光學元件包括含有降冰片烯類樹脂的單層相位差膜。
或者，第一光學元件包括包含含有降冰片烯類樹脂的相位差膜的層積體。
在本發明的又一個實施方式中，降冰片烯類樹脂含有降冰片烯類單體的開環聚合物和/或開環共聚物。
在本發明的又一個實施方式中，降冰片烯類樹脂含有通過對降冰片烯類單體的開環聚合物或者開環共聚物進行加氫而得到的樹脂，並且至少含有由通式(I)、(II)和/或(III)表示的重複單元
在通式(I)、(II)和(III)中，R1至R14均獨立地代表氫、滷、滷代烷基、具有1至4個碳原子的烷基、具有1至4個碳原子的亞烷基、具有1至4個碳原子的鏈烯基、具有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、具有4至10個碳原子的環烷基、醯氧基或者其取代衍生物；n代表2或更大的整數。
在本發明的又一個實施方式中，相位差膜在23℃下使用波長為590nm的光測量的光彈性係數的絕對值為2.0×10-13至2.0×10-11m2/N。
在本發明的又一個實施方式中，第二光學元件滿足以下表達式(3)和(4)0nm≤Re[590]≤10nm …(3)-10nm≤Rth[590]≤20nm …(4)在本發明的又一個實施方式中，第二光學元件包括至少一種選自纖維素類樹脂、降冰片烯類樹脂以及含有異丁烯和N-甲基馬來醯亞胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂的聚合物膜。
在本發明的又一個實施方式中，第二光學元件包括通過對滿足下列表達式(7)和(8)的陰極C板和滿足下列表達式(9)和(10)的陽極C板進行層積而製備的層積膜0nm＜Re[590]≤10nm …(7)20nm＜Rth[590]≤400nm…(8)0nm＜Re[590]≤10nm …(9)-400nm≤Rth[590]＜-20nm …(10)在本發明的又一個實施方式中，液晶面板進一步包括各偏光片外側的保護膜。
根據本發明的另一個方面，提供一種液晶電視。該液晶電視包括上述液晶面板。
根據本發明的又一個方面，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。
本發明的液晶面板配有滿足下示表達式(1)和(2)的排列在一個偏光片和液晶單元之間的第一光學元件和基本上是光學各向同性的排列在另一個偏光片和液晶單元之間的第二光學元件，從而增強了該液晶顯示裝置斜向的對比度。包括含有降冰片烯類樹脂的相位差膜的本發明的第一光學元件具有小的光彈性係數，從而防止由於偏光片的收縮應力或者液晶面板背光的熱而導致相位差值的不均勻。迄今尚術得到光彈性係數小並且折射率分布為nx＞nz＞ny的相位差膜。然而，在本發明中，具有預定收縮比的可收縮膜被附著到含有降冰片烯類樹脂的聚合物膜的一側或兩側，然後對所得製品進行熱拉伸，從而得到光彈性係數小而折射率分布為nx＞nz＞ny並且滿足下示表達式(1)和(2)的相位差膜。因此，該液晶顯示裝置的良好顯示性能能夠長時間保持。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)(在表達式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分別代表通過在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內相位差和厚度方向的相位差值)。


在附圖中圖1是根據本發明一個優選實施方式的液晶面板的截面示意圖；圖2A是圖1的液晶面板的透視示意圖，圖2B是根據本發明另一個優選實施方式的液晶面板的透視示意圖；圖3A至3H均是說明本發明所使用的第一光學元件的典型優選實施方式的透視示意圖(包括其與偏光片吸收軸的關係)；圖4顯示本發明所使用的相位差膜的典型生產方法的原理；圖5A和5B均是說明本發明所使用的第二光學元件的典型優選實施方式的透視示意圖；圖6是根據本發明一個優選實施方式的液晶顯示裝置的截面示意圖；圖7是顯示對根據本發明實施例1的液晶單元的顯示不均勻性進行測量的結果的照片；以及圖8是顯示對根據對比實施例5的液晶單元的顯示不均勻性進行測量的結果的照片。
圖9是根據本發明實施例9的液晶面板的對比度等高線圖。
圖10是根據本發明對比實施例6的液晶面板的對比度等高線圖。
圖11是顯示了對實施例9和對比實施例6的液晶面板的對比度之間進行比較的圖。
圖12是顯示了對實施例9和對比實施例6的液晶面板的色移之間進行比較的圖。
具體實施例方式
A.整個液晶面板的概述圖1是根據本發明一個優選實施方式的液晶面板的截面示意圖。圖2A是O-模式液晶面板的透視示意圖，圖2B是E-模式液晶面板的透視示意圖。要注意，為方便看圖，圖1、2A和2B中各元件的長度、寬度和厚度之間的比與實際元件有所不同。液晶面板100配有液晶單元10、排列在液晶單元10兩側的偏光片20和20′、排列在一個偏光片(圖1、2A和2B中的偏光片20)和液晶單元10之間的第一光學元件30和排列在另一個偏光片(圖1、2A和2B中的偏光片20′)和液晶單元10之間的第二光學元件40。實際應用中，任何合適的保護膜(未顯示)可以排列在偏光片20和20′的外側。圖1、2A和2B均顯示了第一光學元件30的慢軸和偏光片20的吸收軸彼此平行並且第二光學元件40的慢軸(當檢測時)和偏光片20′的吸收軸彼此平行的情況。然而，第一光學元件的慢軸和偏光片20的吸收軸可以彼此垂直，而第二光學元件40的慢軸(當檢測時)和偏光片20′的吸收軸可以彼此垂直。第一光學元件包括含有降冰片烯類樹脂並且滿足下示表達式(1)和(2)的相位差膜，而第二光學元件基本上具有光學各向同性。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(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相位差和厚度方向的相位差值)。
優選偏光片20′(也就是與第二光學元件40相鄰的偏光片)這樣排列其吸收軸基本上與液晶單元10的初始配向方向相平行。優選偏光片20這樣排列其吸收軸基本上與液晶單元10的初始配向方向相垂直。
本發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-模式液晶面板」指的是其中排列在液晶單元背光側的偏光片的吸收軸和該液晶單元的初始配向方向彼此平行的液晶面板。術語「E-模式液晶」面板指的是其中排列在液晶單元的背光側的偏光片的吸收軸和該液晶單元的初始配向方向彼此垂直的液晶面板。在圖2A所示的O-模式液晶面板中，偏光片20和第一光學元件30優選排列在液晶單元10的觀眾側，而第二光學元件40和偏光片20′優選排列在液晶單元10的背光側。在圖2B所示的E-模式液晶面板中，偏光片20和第一光學元件30優選排列在液晶單元10的背光側，而第二光學元件40和偏光片20′優選排列在液晶單元10的觀眾側。在本發明中，優選圖2A所示的O-模式液晶面板，因為O-模式的排列能夠實現較好的光學補償。具體地說，在O-模式的排列中，包括相位差膜的第一光學元件排列在遠離背光的一側，因此幾乎不會受到由於背光的熱所導致的不利影響，從而提供幾乎不存在顯示不均勻的液晶顯示裝置。在下文中，將給出關於本發明液晶面板元件的詳細描述。
B.液晶單元參考圖1，本發明液晶面板中所使用的液晶單元10配有一對基板11和11′、以及排列在基板11和11′之間作為顯示介質的液晶層12。一個基板(彩色濾光片(color filter)基板)11配有彩色濾光片和黑色矩陣(black matrix)(兩者均未顯示)。另一個基板(主動矩陣(activematrix)基板)11′配有用於控制液晶電光性能的切換元件(通常為TFT，未顯示)、用於向切換元件提供門信號的掃描線(未顯示)和用於向其提供源信號的信號線(未顯示)以及像素電極(pixel electrode)和對向電極(counter electrode)。主動矩陣基板11′上也可以配有彩色濾光片。基板11和11′之間的距離(單元間隙(cell gap))由間隔片(spacer)(未顯示)控制。例如，由聚醯亞胺形成的配向膜(未顯示)被配置在與液晶層12相接觸的各基板11和11′的一側上。
優選液晶層12包括在沒有電場存在下均勻配向的液晶。該液晶層(最終，液晶單元)通常具有nx＞ny＝nz的折射率分布(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基本相等的情況。此外，短語「液晶單元的初始配向方向」指的是在沒有電場存在下通過液晶層中的向列型液晶分子的配向所提供的液晶層最大面內折射率的方向。採用具有這樣的折射率分布的液晶層的驅動模式的典型例子包括平面切換(IPS)模式；邊界電場轉換(EFS)模式和鐵電液晶(FLC)模式。用於這些驅動模式的液晶的具體例子包括向列型(nematic)液晶和近晶型(smectic)液晶。例如，向列型液晶用於IPS模式和EFS模式，而近晶型液晶用於FLC模式。
在IPS模式中，例如通過使用電控雙折射(ECB)效應，使在沒有電場存在下均勻配向的向列型液晶，在與基板平行的、在均由金屬形成的對向電極和像素電極之間產生的電場(也稱作水平電場)中作出響應。具體地說，如在「Monthly Display July」(第83頁至第88頁，Techno Times Co.，Ltd.出版，1997)或「Ekisho vol.2，No.4」(第303頁至第316頁，Japanese Liquid Crystal Society(日本液晶學會)出版，1998)中所述，在沒有電場存在下，正常黑色模式通過以下方式提供完全黑色的顯示在不施加電場情況下，使液晶單元的配向方向與一個偏光片的吸收軸同向；並且使該液晶單元上下的偏光板彼此垂直排列。在施加電場情況下，液晶分子旋轉同時保持與基板平行從而根據旋轉角得到透射比。IPS模式包括使用V形電極、Z字形電極或類似電極的超平面切換(S-IPS)模式和高級超平面切換(AS-IPS)模式。市售的IPS模式液晶顯示裝置的例子包括20英寸寬液晶電視「Wooo」(商品名，由Hitachi(日立)株式會社製造)；19英寸液晶顯示裝置「ProLite E481S-1」(商品名，由Iiyama(飯山)株式會社製造)和17英寸TFT液晶顯示裝置「FlexScan L565」(商品名，由Eizo Nanao(藝卓)公司製造)。
在FFS模式中，例如通過使用電控雙折射(ECB)效應，使在沒有電場存在下均勻配向的向列型液晶，在與基板平行的、在均由透明導體形成的對向電極和像素電極之間產生的電場(也稱作水平電場)中作出響應。FFS模式中的水平電場指的是邊緣電場，其可以通過將均由透明導體形成的對向電極和像素電極之間的距離設定為比單元間隙窄而產生。具體地說，如「Society for Information Display(SID)2001Digest」(第484頁至487頁)或者JP 2002-031812 A中所述，在沒有電場存在下，正常黑色模式通過以下方式提供完全黑色的顯示在不施加電場情況下，使液晶單元的配向方向與一個偏光片的吸收軸同向；並且使液晶單元上下的偏光板彼此垂直排列。在施加電場情況下，液晶分子旋轉同時保持與基板平行從而根據旋轉角度得到透射比。FFS模式包括使用V形電極、Z字形電極或類似電極的高級邊界電場轉換(A-FFS)模式或者超邊界電場轉換(U-EFS)模式。市售的FFS模式液晶顯示裝置的例子包括Tablet PC「M1400」(商品名，由MotionCumputing公司製造)。
FLC模式利用了被封閉在各自的厚度均為大約1至2μm的電極基板之間的鐵電手性近晶型液晶的例如表現出兩種穩定分子配向的狀態的性能。具體地說，鐵電手性近晶型液晶分子在平行於基板的平面內旋轉，並且由於施加了電壓而作出響應。FLC模式基於與IPS模式和FFS模式相同的原理能夠提供黑色和白色顯示。FLC模式具有這樣一種特點與其它驅動模式相比其響應速度高。在本發明的說明書中，FLC模式包括表面穩定的鐵電液晶(SS-FLC)模式、反鐵電液晶(AFLC)模式、聚合物穩定的鐵電液晶(PS-FLC)模式和V型轉換鐵電液晶(V-FLC)模式。
由於經受過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均勻配向的向列型液晶，其中向列型液晶分子的配向向量(alignment vector)平行於基板平面並且均勻地配向。在本發明的說明書中，均勻配向包括配向向量相對於基板平面稍微傾斜的情況，也就是說，向列型液晶分子預傾的情況。在向列型液晶預傾的情況下，為了保持大的對比度並且得到良好顯示性能，優選預傾角為20°或更小。
根據用途可以使用任何合適的向列型液晶作為向列型液晶。向列型液晶可以是正介電各向異性的或負介電各向異性的。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，由Merck(默克)公司(日本)製造)。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，由Merck(默克)公司(日本)製造)。常光折射率(no)和非尋常光折射率(ne)之間的差，也就是說，雙折射率(ΔnLc)可以根據液晶的響應速度、透射比等適當地設定。然而，通常優選雙折射率為0.05至0.30。
根據用途可以使用任何適當的近晶型液晶作為近晶型液晶。優選所使用的近晶型液晶在分子結構的一部分中具有不對稱碳原子並且顯示鐵電性能(也稱作鐵電液晶)。具有鐵電性能的近晶型液晶的具體例子包括對癸氧亞苄基-對氨基-2-甲基丁醇肉桂酸酯；對己氧亞苄基-對氨基-2-氯丙醇肉桂酸酯和4-鄰(2-甲基)丁基間羥亞苯基-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，自發極化為-2.8C/cm2，由Merck(默克)公司製造)；ZLI-5014-100(商品名，電容為3.19nF，自發極化為-20.0C/cm2，由Merck(默克)公司製造)和FELIX-008(商品名，電容為2.26nF，自發極化為-9.6C/cm2，由Hoechst Aktiengesellschaft(赫斯特集團)製造)。
根據用途可以使用任何適當的單元間隙作為液晶單元的單元間隙(基板之間的距離)。然而，優選單元間隙為1.0至7.0μm。上述範圍內的單元間隙能夠減少響應時間並且提供良好的光學顯示性能。
C.偏光片根據用途可以使用任何適當的偏光片作為本發明中使用的偏光片。其例子包括通過在例如聚乙烯醇類膜的親水性聚合物膜、部分成形的聚乙烯醇類膜或者部分皂化的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物類膜上吸附例如碘和二色性染料的二色性物質並且對其進行單軸拉伸而製備的膜；以及例如聚乙烯醇類膜的脫水產物或聚氯乙烯類膜的脫氯產物的聚烯類取向膜。其中，由於高的偏光二色性，特別優選通過在聚乙烯醇類膜上吸附例如碘的二色性物質並且對其進行單軸拉伸而製備的偏光片。偏光片的厚度不特別限制，但是通常為大約5至80μm。排列在液晶單元兩側的偏光片可以彼此相同或不同。
通過在聚乙烯醇類膜上吸附碘並且對其進行單軸拉伸而製備的偏光片可以如下生產例如將聚乙烯醇類膜浸沒在碘的水溶液中以便著色；然後將該膜拉伸到其原來長度的3至7倍。該水溶液根據需要可以含有硼酸、硫酸鋅、氯化鋅或類似物，或者可以將聚乙烯醇類膜浸沒在碘化鉀或類似物質的水溶液中。此外，根據需要在著色前可以將聚乙烯醇類膜浸入水中並在水中進行洗滌。
用水洗滌聚乙烯醇類膜不僅可以除去膜表面上的汙物或者洗掉防粘連劑，而且提供防止例如由聚乙烯醇類膜的溶漲而引起的不均勻的效果。膜的拉伸可以在用碘對膜進行著色之前、之後或同時進行。拉伸可以在硼酸或碘化鉀的水溶液中或者在水浴中進行。
D.第一光學元件參考圖1、2A和2B中，第一光學元件30排列在液晶單元10和偏光片20之間。第一光學元件30包括含有降冰片烯類樹脂並且滿足以下表達式(1)和(2)的相位差膜。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)D-1.第一光學元件的光學性能在本發明的說明書中，Re[590]指的是在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內相位差值。在本發明的說明書中，術語「面內相位差值」指的是當光學元件由單個的相位差膜形成時相位差膜的面內相位差值。或者，術語「面內相位差值」指的是當光學元件由包括相位差膜的層積體形成時整個層積體的面內相位差值。Re[590]可以從方程式Re[590]＝(nx-ny)×d(其中nx和ny分別代表波長590nm下光學元件慢軸方向和快軸方向的折射率，而d(nm)代表光學元件的厚度)來確定。要注意，慢軸指的是提供最大面內折射率的方向。
第一光學元件的Re[590]為240至350nm，優選240至300nm，更優選260至280nm，特別優選265至275nm。將Re[590]調節到測量波長的大約1/2，從而增強液晶顯示裝置斜向的對比度。
在本發明的說明書中，Rth[590]指的是在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜厚度方向的相位差值。Rth[590]可以從方程式Rth[590]＝(nx-nz)×d(其中nx和nz分別代表波長590nm下膜慢軸方向和厚度方向的折射率，而d(nm)代表膜厚度)來確定。要注意，慢軸指的是提供最大面內折射率的方向。
優選第一光學元件的Rth[590]為35至190nm，更優選90至190nm，特別優選100至165nm，最優選120至155nm。
Re[590]和Rth[590]可以通過使用「KOBRA-21ADH」(商品名，由Oji(王子)科學儀器公司製造)測定。折射率nx、ny和nz可以如下測定使用23℃下在波長590nm下測量的光學元件的面內相位差值(Re)、通過將慢軸傾斜40°作為傾角而測量的相位差值(R40)、該光學元件的厚度(d)和該光學元件的平均折射率(n0)，並且使用下面的方程式(i)至(vi)進行計算數值計算。然後，可以由以下方程式(iv)計算出Rth。這裡，φ和ny′由以下各自的方程式(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)在本發明的說明書中，Rth[590]/Re[590]指的是在23℃下使用波長590nm的光測量的厚度方向的相位差值與面內相位差值之比(也稱作Nz係數)。當Rth[590]/Re[590]小於1時，第一光學元件的折射率分布為nx＞nz＞ny。
優選第一光學元件的Rth[590]/Re[590]為0.2至0.8，更優選0.2至0.7，進一步優選0.2至0.6，特別優選0.4至0.6，最優選0.45至0.55。相位差膜的Rth[590]/Re[590]為0.5能夠提供基本上恆定而與角度無關的相位差值，並且能夠增強液晶顯示裝置斜向的對比度。
優選第一光學元件的波長色散性為0.81至1.10，特別優選0.95至1.05。在上述範圍內較小的波長色散性在可見光的寬區域內提供恆定的相位差值。因此，可以增強液晶顯示裝置斜向的對比度，並且可以降低斜向的色移量。注意光學元件的波長色散性通常指相位差值的波長相關性(wavelength dependence)。波長色散性可以通過在23℃下使用波長為480nm和590nm的光測量的面內相位差值之比Re[480]/Re[590]來表示。注意，Re[480]和Re[590]分別代表在23℃下使用波長為480nm和590nm的光測量的面內相位差值。
D-2.第一光學元件的排列方法根據用途可以使用任何合適的方法作為在液晶單元10和偏光片20之間排列第一光學元件30的方法。優選通過在第一光學元件30的兩側都提供粘合層或者壓敏粘合層(未顯示)而將第一光學元件附著到偏光片20和液晶單元10上。因此，可以增強使用了第一光學元件30的液晶顯示裝置的對比度。
粘合或者壓敏粘合層的厚度可以根據預期的用途、粘合強度等適當地設置。然而，其厚度一般為1至500μm，優選5至200μm，特別優選10至100μm。
可以使用任何適當的粘合劑或者壓敏粘合劑形成粘合層或者壓敏粘合層。其例子包括均含有例如丙烯酸類聚合物、聚矽氧烷類聚合物、聚酯、聚氨基甲酸乙酯、聚醯胺、聚乙烯醚、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧類聚合物、氟類聚合物或者橡膠類聚合物(比如天然橡膠類聚合物或者合成橡膠類聚合物)的聚合物作為基礎聚合物的那些粘合劑或壓敏粘合劑，其可以適當地選擇和使用。尤其是，從優異的光學透明性、包括適度的溼潤性的粘合性能、粘結性和粘附性以及優異的耐氣候性和耐熱性的角度看，優選使用丙烯酸類壓敏粘合劑。
優選第一光學元件30如此排列使其慢軸基本平行或垂直於鄰接偏光片20的吸收軸。更優選第一光學元件如此排列使其慢軸基本平行於鄰接的偏光片20的吸收軸，以使得容許膜的輥式生產並且促進膜的附著。因此，生產效率可以明顯改進。在本發明的說明書中，短語「基本平行」包括第一光學元件30的慢軸和偏光片20的吸收軸形成0°±2.0°的角度的情況，優選0°±1.0°，更優選0°±0.5°。在本發明的說明書中，短語「基本垂直」包括第一光學元件30的慢軸和偏光片20的吸收軸形成90°±2.0°的角度的情況，優選90°±1.0°，更優選90°±0.5°。當第一光學元件用於液晶顯示裝置時，角度極大地偏離上述範圍可能引起偏光板的偏光程度的降低和對比度的降低。
D-3.第一光學元件的結構除了第一光學元件包括含有降冰片烯類樹脂的相位差膜並且第一光學元件滿足如以上D-1部分描述的光學性能之外，第一光學元件的結構(層積結構)沒有特別限制。具體地說，第一光學元件可以是含有降冰片烯類樹脂的單層相位差膜；兩個或多個相位差膜的層積體；或者相位差膜和另一種膜(優選各向同性膜)的層積體。為了降低由於偏光片的收縮應力或者背光的熱所導致的相位差值的偏移或者不均勻並且減少液晶顯示裝置的厚度，優選第一光學元件為單層相位差膜。作為層積體的第一光學元件可以包括粘合層、壓敏粘合層等。在作為層積體的第一光學元件包括兩個或多個相位差膜和/或兩個或多個其它膜的情況下，相位差膜和/或另一個膜可以彼此相同或不同。降冰片烯類樹脂和其它膜的詳細情況在下文中進行說明。
用於第一光學元件的相位差膜的Re[590]可以根據所使用的相位差膜的數量而適當地選擇。例如，在第一光學元件由單層相位差膜形成的情況下，優選相位差膜的Re[590]等於第一光學元件的Re[590]。因此，優選用於將第一光學元件層積在偏光片或者液晶單元上的壓敏粘合層、粘合層等的相位差儘可能小。此外，在第一光學元件是包括兩個或多個相位差膜的層積體的情況下，例如，優選相位差膜的總Re[590]設計為等於第一光學元件的Re[590]。具體地說，在使用兩個相位差膜的情況下，優選使用各自具有100至175nm的Re[590]的相位差膜。此外，優選使兩個相位差膜的慢軸彼此平行地進行層積。
不管所使用的相位差膜的數目，優選相位差膜的Rth[590]/Re[590]等於第一光學元件的Rth[590]/Re[590]。例如，可以通過將兩個各自的Rth[590]/Re[590]為0.5並且Re[590]為140nm的相位差膜以各自的慢軸彼此平行的方式進行層積而得到Rth[590]/Re[590]為0.5並且Re[590]為280nm的光學元件。
優選第一光學元件的總厚度為70至240μm，更優選70至150μm，最優選70至120μm。第一光學元件具有在上述範圍內的厚度，從而為液晶顯示裝置提供優異的光學均勻性。
圖3A至3H均是顯示本發明中所使用的第一光學元件的典型優選實施方式的透視示意圖，包括其與偏光片吸收軸的關係。圖3A和3B均顯示了第一光學元件30是單層相位差膜的情況。圖3A顯示了相位差膜(第一光學元件)30的慢軸平行於偏光片20的吸收軸的情況，圖3B顯示了相位差膜(第一光學元件)30的慢軸垂直於偏光片20的吸收軸的情況。在這樣的實施方式中，相位差膜也充當液晶單元一側上的偏光片的保護膜，從而有助於降低液晶面板的厚度。此外，考慮到由於偏光片的收縮應力或者背光的熱所引起的相位差值的偏移或者不均勻的影響小，優選這樣的實施方式。圖3C和3D均顯示了第一光學元件30是一個相位差膜31和另一個膜(優選各向同性膜)36的層積體的情況。圖3C顯示相位差膜31的慢軸平行於偏光片20的吸收軸的情況，圖3D顯示相位差膜31的慢軸垂直於偏光片20的吸收軸的情況。優選另一個膜36排列在偏光片20的一側上。在這樣的實施方式中，另一個膜充當了液晶單元一側上的偏光片的保護膜。可以使用各向同性膜作為另一個膜，從而消除了偏光板傳統保護膜的Rth所引起的不利影響。圖3E和3F均顯示了第一光學元件30是兩個相位差膜31和32的層積體的情況，圖3G和3H均顯示了第一光學元件30是兩個相位差膜31和32和另一個膜36的層積體的情況。如上所述，相位差膜31和32均具有如此設計的Re[590]總Re[590]等於第一光學元件的Re[590]，各自的設計Rth[590]/Re[590]等於第一光學元件的Rth[590]/Re[590]。簡單說明了第一光學元件30包括至多兩個相位差膜和至多一個其它膜的情況。然而，本發明能夠顯而易見地用於均具有三個或多個相位差膜和/或兩個或多個其它膜的層積體。
D-4.含有降冰片烯類樹脂的相位差膜如上所述，本發明中所使用的第一光學元件包括含有降冰片烯類樹脂的相位差膜。該相位差膜是含有降冰片烯類樹脂的拉伸聚合物膜。所使用的降冰片烯類樹脂優選具有小的光彈性係數並且容易引起相位差。降冰片烯類樹脂膜的光彈性係數小於傳統的芳香族聚合物膜。因此，甚至當含有降冰片烯類樹脂的相位差膜通過粘合劑或者壓敏粘合劑被直接層積在偏光片上時，當其用於液晶顯示裝置時，該相位差膜幾乎不引起由於偏光片的收縮應力或者背光的熱導致的相位差值的偏移或者不均勻，從而提供良好的光學顯示性能。本發明的顯著成果是使用降冰片烯類樹脂實際生產折射率分布為nx＞nz＞ny並且滿足表達式(1)和(2)的相位差膜。
相位差膜的光彈性係數的絕對值C[590](m2/N)優選為2.0×10-13至2.0×10-11，更優選5.0×10-13至8.0×10-12，特別優選2.0×10-12至6.0×10-12，最優選2.0×10-12至5.0×10-12。本發明的顯著成果是實際生產了光彈性係數小並且折射率分布為nx＞nz＞ny的相位差膜。這樣的相位差膜用作液晶面板的光學元件，從而長時間保持液晶顯示裝置的有利的顯示性能。
相位差膜的厚度可以根據所層積的相位差膜的數量和是否存在其它層積膜而發生變化。所得的第一光學元件的總厚度可以設定為優選70至240μm，更優選70至150μm。例如，在第一光學元件由單層相位差膜形成的情況下，相位差膜的厚度優選為70至240μm(即，等於第一光學元件的總厚度)。此外，在第一光學元件是兩個相位差膜的層積體的情況下，例如，只要相位差膜的總厚度等於第一光學元件的優選的總厚度，各相位差膜均可以具有任何適當的厚度。因此，相位差膜的厚度可以彼此相同或不同。在對兩個相位差膜進行層積的實施方式中，一個相位差膜的厚度優選為60至120μm，而另一個相位差膜的厚度優選為60至120μm。
在本發明的說明書中，降冰片烯類樹脂指的是通過使用具有降冰片烯環作為部分或整個起始物料(單體)的降冰片烯類單體而得到的(共)聚合物。降冰片烯類樹脂通過使用具有降冰片烯環(在降冰片烷環上具有雙鍵)的降冰片烯類單體作為起始物料而獲得。然而，該(共)聚合物的重複單元上可以具有或者可以不具有降冰片烷環。作為不具有降冰片烷環的(共)聚合物的降冰片烯類樹脂從形成五員環的單體通過開環而形成，該單體的典型例子包括降冰片烯、二環戊二烯、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，其重複單元的排列不特別限制。降冰片烯類樹脂可以是無規共聚物、嵌段共聚物或者接枝共聚物。
降冰片烯類樹脂的例子包括，(A)通過對降冰片烯類單體的開環(共)聚合物進行加氫而得到的樹脂；和(B)通過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(共)聚合物包括通過對一種或多種降冰片烯類單體和α-烯烴、環烯和/或非共軛二烯的開環共聚物進行加氫而得到的樹脂。通過降冰片烯類單體的加成(共)聚合而得到的樹脂包括通過一種或多種降冰片烯類單體和α-烯烴、環烯和/或非共軛二烯的加成(共)聚合而得到的樹脂。用於第一光學元件的相位差膜優選包括通過對降冰片烯類單體的開環(共)聚合物進行加氫而得到的樹脂，從而得到具有優異的可模塑性和大的相位差值的高度均勻的相位差膜。
更優選本發明所使用的相位差膜包括通過對降冰片烯類單體的開環(共)聚合物進行加氫而得到並且至少含有由以下通式(I)、(II)和/或(III)表示的重複單元的樹脂。

在通式(I)、(II)和(III)中，R1至R14各自獨立地代表氫、滷、滷代烷基、具有1至4個碳原子的烷基、具有1至4個碳原子的亞烷基、具有1至4個碳原子的烯基、具有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、具有4至10個碳原子的環烷基、醯氧基或者其取代衍生物；而n代表2或更大的整數。
特別優選，在通式(I)中，R1至R4各自獨立地代表氫、滷、滷代烷基、具有1至4個碳原子的烷基、具有1至4個碳原子的亞烷基、具有1至4個碳原子的烯基、具有1至4個碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、具有4至10個碳原子的環烷基或醯氧基，而n代表2或更大的整數。此外，在通式(II)中，R5和R6各自獨立地代表氫、滷、滷代烷基、具有1至4個碳原子的烷基、具有1至4個碳原子的亞烷基、具有1至4個碳原子的烯基或具有1至4個碳原子的烷氧羰基，而n代表2或更大的整數。此外，在通式(III)中，R9至R14各自獨立地代表氫或具有1至4個碳原子的烷基，而n代表2或更大的整數。
最優選，在通式(I)中，R1和R2各自獨立地代表氫、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、乙苯基、苯甲酸基、環戊基或者環己基，R3和R4均代表氫，而n代表2或更大的整數。此外，在通式(II)中，R5和R6各自獨立地代表氫、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均代表氫，而n代表2或更大的整數。此外，在通式(III)中，R9至R12各自獨立地代表氫或甲基，R13和R14均代表氫，而n代表2或更大的整數。
可以選擇任何適當的單體作為降冰片烯類單體。例如，可以使用二環[2.2.1]-庚-2-烯(常用名降冰片烯)及其衍生物。其具體例子包括5-甲基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5，5-二甲基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-丙基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-丁基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-亞甲基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-亞乙基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙烯基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-丙烯基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲氧羰基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙氧羰基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧羰基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-乙氧羰基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-環戊基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-環己基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯甲酸基-5-甲基二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-三氟甲基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5，6-雙(三氟甲基)-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-苄基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲苯基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-(乙苯基)-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-(異丙苯基)-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-氰基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、二環[2.2.1]-庚-5-烯基-2-丙酸酯、二環[2.2.1]-庚-5-烯基-2-甲基辛酸酯、二環[2.2.1]-庚-5-烯-5，6-二酸酐和5-羥甲基-二環[2.2.1]-庚-5-烯及其被極性基團(比如滷)取代的產物。
也可以使用三環[4.3.12，5.01，6]-癸-3，7-二烯(常用名二環戊二烯)及其衍生物。其具體的例子包括三環[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯、2-甲基-三環[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯和5-甲基-三環[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯及其被極性基團(比如滷)取代的產物。
可以使用三環[4.4.12，5.01，6]-十一-3，7-二烯、三環[4.4.12，5.01，6]-十一-3，8-二烯和三環[4.4.12，5.01，6]-十一-3-烯及其衍生物(比如被極性基團(比如滷)取代的產物)。
也可以使用四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯(常用名四環十二碳烯)及其衍生物。其具體例子包括8-甲基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-乙基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-亞甲基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-亞乙基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-乙烯基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-丙烯基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-乙氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-正丙氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-丁氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-苯氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-三氟甲基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-三氟甲基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-甲氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-乙氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-正丙氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-丁氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯和8-甲基-8-苯氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯及其被極性基團(比如滷)取代的產物。降冰片烯類單體可以單獨使用或者結合使用。降冰片烯類單體可以在經過任何適當的改性後使用。
優選降冰片烯類單體為5-甲基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲氧羰基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧羰基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯基-二環[2.2.1]-庚-2-烯、三環[4.3.12，5.01，6]-癸-3，7-二烯、三環[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯、四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯或8-甲基-8-甲氧羰基-四環[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯或其組合。
優選α-烯烴具有2至20個碳原子，或者更優選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-癸烯、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、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯和1-二十碳烯。其中，特別優選乙烯。這些α-烯烴可以單獨使用或者結合使用。除非本發明的效果被削弱，α-烯烴可以根據需要與其它乙烯基類單體共聚。
環烯的例子包括環丁烯、環戊烯、環己烯、3-甲基-環己烯、3，4-二甲基環己烯、2-(2-甲基丁基)-1-環己烯、環庚烯、環辛烯、6-溴-3-氯-4-甲基環己烯、3a，5，6，7a-四氫-4，7-亞甲基-1H-茚和5，6-二氫二環戊二烯。這些環烯烴可以單獨使用或結合使用。除非本發明的效果被削弱，這些環烯烴可以根據需要與其它乙烯基類單體共聚。
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使用或結合使用。除非本發明的效果被削弱，這些非共軛二烯可以根據需要與其它乙烯基類單體共聚。
通過對降冰片烯類單體的開環(共)聚合物進行加氫而得到的樹脂可以通過以下方式得到使降冰片烯類單體或類似物質經過易位反應以得到開環(共)聚合物；然後對該開環(共)聚合物進行加氫。該樹脂通過以下方法生產例如「Development and applied techniquesof optical polymer materials(光學聚合物的開發和應用技術)」，由NTS公司出版，第103頁至第111頁(2003)所述的方法；JP 11-116780 A中的 和 段中所述的方法；JP 2001-350017 A中 至 段中所述的方法；以及JP 2005-008698 A中 段中所述的方法。
在易位反應中使用的用於開環聚合的催化劑的例子包括例如釕、銠、鈀、鋨、銥或鉑的金屬的滷化物；由硝酸鹽化合物或者乙醯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、鎢或者鉬的金屬的滷化物或者乙醯丙酮化合物和有機鋁化合物組成的聚合催化劑。可以根據降冰片烯類單體的類型、預期分子量等適當地選擇反應條件，例如聚合溫度和聚合壓力。在本發明的一個實施方式中，聚合溫度優選-50℃至100℃，聚合壓力優選0至50kgf/cm2。
通過對降冰片烯類單體的開環(共)聚合物進行加氫而得到的樹脂中的每一種均可以通過在任何合適的加氫催化劑的存在下通過吹氫進行的加氫反應而獲得。加氫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，比如醋酸鈷/三乙基鋁、乙醯丙酮酸鎳/三異丁基鋁、二氯化二茂鈦/正丁基鋰、二氯化二茂鋯/仲丁基鋰或者四丁氧基鈦酸鹽/二甲基鎂；非均相金屬催化劑，比如鎳、鈀或鉑；非均相固體負載催化劑，其中金屬催化劑被負載在載體上，比如鎳/二氧化矽、鎳/硅藻土、鎳/氧化鋁、鈀/碳、鈀/二氧化矽、鈀/硅藻土或者鈀/氧化鋁。
通過降冰片烯類單體加成的(共)聚合得到的樹脂可以通過JP61-292601 A中的實施例1所述的方法得到。
當通過凝膠滲透色譜(GPC)法使用甲苯溶劑進行測量時，本發明所使用的降冰片烯類樹脂的重均分子量(Mw)優選為20,000至400,000，更優選30,000至300,000，特別優選40,000至200,000，最優選40,000至80,000。重均分子量在上述範圍內的降冰片烯類樹脂具有優異的機械強度和鑄塑時的良好可溶性、可模塑性和可操作性。
在降冰片烯類樹脂通過對降冰片烯類單體的開環(共)聚合物進行加氫而獲得的情況下，優選加氫率為90％或更高，更優選95％或更高，最優選99％或更高。以上述範圍內的加氫率得到的降冰片烯類樹脂具有優異的耐熱性和優異的耐光性。加氫率可以通過如下方式得到對降冰片烯類樹脂進行1H-NMR(500MHz)測量；並且由烷烴基氫原子與烯烴基氫原子的累積強度比確定加氫率。
用於第一光學元件的相位差膜可以包括兩種或多種類型的降冰片烯類樹脂。除了降冰片烯類樹脂之外，相位差膜可以包括另一種熱塑性樹脂。以相位差膜的總固體含量為100，優選另一種熱塑性樹脂的含量(重量比)優選為大於0並且小於或等於50，更優選大於0並且小於或等於40。另一種熱塑性樹脂的含量在上述範圍內可以提供具有小的光彈性係數、良好的波長色散性能和優異的耐久性、機械強度和透明度的相位差膜。
根據用途，選擇任何適當的一種作為熱塑性樹脂。其具體例子包括通用塑料，比如聚烯烴樹脂、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，比如聚醯胺類樹脂、聚縮醛類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、改性聚苯醚類樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯類樹脂和聚對苯二甲酸乙二醇酯類樹脂；以及特級工程塑料，比如聚苯硫醚類樹脂、聚碸類樹脂、聚醚碸類樹脂、聚醚醚酮類樹脂、多芳基化合物類樹脂、液晶樹脂、聚醯胺-醯亞胺類樹脂、聚醯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使用或結合使用。這些熱塑性樹脂可以在經過任何適當的聚合物改性後使用。聚合物改性的例子包括共聚、交聯、分子末端改性和立構規整性改性。
在用於第一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下，優選另一種熱塑性樹脂是苯乙烯類樹脂。苯乙烯類樹脂用於調節相位差膜的波長色散性能或者光彈性係數。在本發明的說明書中，術語「苯乙烯類樹脂」指的是通過聚合苯乙烯類單體得到的聚合物。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和另一種單體反應而得到的共聚物。該共聚物的具體例子包括苯乙烯/馬來醯亞胺共聚物、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一種單體反應而得到的共聚物的情況下，優選苯乙烯類單體的含量為50mol％或更高並且小於100mol％，更優選60mol％或更高並且小於100mol％，最優選70mol％或更高並小於100mol％。苯乙烯類單體的含量在以上範圍內可提供具有小光彈性係數和優異波長色散性能的相位差膜。
優選通過凝膠滲透色譜(GPC)法使用四氫呋喃溶劑測量的苯乙烯類樹脂的重均分子量(Mw)為1,000至400,000，更優選2,000至300,000。重均分子量在上述範圍內的苯乙烯類樹脂具有良好的可溶性或可模塑性。
本發明中所使用的相位差膜可以通過以下方法得到將可收縮膜附著到含有降冰片烯類樹脂的聚合物膜的一側或兩側；然後通過使用輥式拉伸機的垂直單軸拉伸法對所得製品進行熱拉伸。可收縮膜用於在熱拉伸過程中在垂直於拉伸方向的方向上提供收縮力，並在厚度方向增加相位差膜的折射率。將可收縮膜附著到聚合物膜上的方法不特別限制。然而，其優選的方法包括通過在聚合物膜和可收縮膜之間提供含有丙烯酸類聚合物作為基礎聚合物的丙烯酸類壓敏粘合層而使其粘合，因為該方法在產率和可操作性方面表現優異。
參考圖4詳細說明生產本發明所使用的相位差膜的方法的例子。圖4是顯示本發明所使用的相位差膜的典型生產方法的原理的示意圖。例如，由第一輸送部件(delivery part)401輸送含有降冰片烯類樹脂的聚合物膜402。將具有壓敏粘合層並且由第二輸送部件403輸送的可收縮膜404，和具有壓敏粘合層並且由第三輸送部件405輸送的可收縮膜406通過層積輥407和408附著在聚合物膜402的兩側。對聚合物膜的兩側附著有可收縮膜的層積體進行拉伸處理，同時在不同的速度比下輥410、411、412和413在膜縱向的張力下(同時在可收縮膜在厚度方向的張力下)通過加熱裝置409，使層積體保持在恆定的溫度下。可收縮膜404和406與壓敏粘合層一起在第一卷繞部件(take-up part)414和第二卷繞部件416處從經受了拉伸處理的層積體中剝離下來，從而得到相位差膜(拉伸膜)418。得到的相位差膜418在第三卷繞部件419進行卷繞。
含有降冰片烯類樹脂的聚合物膜可以通過常用溶液的鑄塑方法或熔融擠出方法得到。混合樹脂的方法不特別限制。例如，在膜是通過鑄塑法生產的情況下，對降冰片烯類樹脂進行攪拌然後以預定比與溶劑相混合，從而製備均勻溶液。同時，在膜是通過熔融擠出方法生產的情況下，將降冰片烯類樹脂熔融後擠出。優選聚合物膜通過溶液鑄塑法得到，從而提供具有良好的光滑性和良好的光學均勻性的相位差膜。
優選可收縮膜是拉伸膜，比如雙軸拉伸膜或者單軸拉伸膜。可收縮膜可以通過以下方法獲得通過擠出方法形成未拉伸的膜；然後使用同步雙軸拉伸機或類似及其以預定拉伸比在加工方向和/或橫向對未拉伸的膜進行拉伸。成形和拉伸條件可以根據用途、所使用樹脂的組分或者種類等適當地選擇。用於可收縮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。從優異的收縮均勻性和耐熱性的角度考慮，優選使用雙軸拉伸聚丙烯膜。在本發明的一個實施方式中，可收縮膜在140℃下的膜縱向的收縮比S140(MD)優選為2.7至9.4％，膜寬度方向的收縮比S140(TD)優選為4.6至20％。更優選S140(MD)為6至8％，而S140(TD)為10至15.7％。在本發明的另一個實施方式中，可收縮膜在160℃下的膜縱向的收縮比S160(MD)優選為17至21％，膜寬度方向的收縮比S160(TD)優選為40至52％。以上範圍內的收縮比可以提供預期的相位差值和具有優異均勻性的相位差膜。
在本發明的一個實施方式中，在140℃下，膜寬度方向的收縮比S140(TD)和膜縱向的收縮比S140(MD)之間的差ΔS140＝S140(TD)-S140(MD)優選在3.2％≤ΔS140≤10％範圍內，更優選6％≤ΔS140≤9.6％。在本發明的另一個實施方式中，在160℃下，膜寬度方向的收縮比S160(TD)和膜縱向的收縮比S140(MD)之間的差ΔS160＝S160(TD)-S160(MD)優選在25％≤ΔS160≤35％範圍內。MD方向的大收縮比可引起由於拉伸機上除了拉伸張力之外相位差膜的收縮力所導致的均勻拉伸的困難。在以上範圍內的差使得不會對例如拉伸機的設備施加過量負載從而均勻拉伸。
優選可收縮膜在140℃下寬度方向上每2mm的收縮應力TA140(TD)為0.5至0.9N/2mm。優選可收縮膜在140℃下寬度方向上每單位面積的收縮應力TB140(TD)為8.3至15.0N/mm2。以上範圍內的收縮應力可以提供預期的相位差值並容許均勻拉伸。
優選可收縮膜在150℃下寬度方向上每2mm的收縮應力TA150(TD)為0.6至1.0N/2mm。優選可收縮膜在150℃下寬度方向上每單位面積的收縮應力TB150(TD)為10至16.7N/mm2。以上範圍內的收縮應力可以提供預期的相位差值並容許均勻拉伸。
收縮比S(MD)和S(TD)可以根據JIS Z1712的熱收縮比A方法來進行測定(除了加熱溫度從120℃變為上述的140℃或160℃；並且向樣品加3g的載荷)。具體地說，分別從縱向(加工方向MD)和寬度方向(橫向TD)選取寬度為20mm而長度為150mm的五個樣品。在相隔大約100mm的各樣品中心處作標記。將帶有3g載荷的各樣品垂直懸掛在保持在140℃±3℃或者160±3℃的空氣循環恆溫槽中。將樣品加熱15分鐘，從恆溫槽中取出，然後在標準條件(室溫)下放置30分鐘。然後，根據JIS B7507使用卡尺測量標記之間的距離，從而得到5個測量值的平均值。收縮率可以從方程S(％)＝[(加熱前標記間距離(mm)-加熱後標記間距離(mm))/加熱前標記間距離(mm)]×100來計算。
只要能夠滿足本發明的目的，可以適當地選擇和使用用於例如一般包裝、食品包裝、託盤包裝(pallet wrapping)、可收縮標籤、蓋密封和電絕緣的市售可收縮膜作為上述可收縮膜。市售的可收縮膜可以直接使用，或者可以在對該可收縮膜進行例如拉伸處理或收縮處理的加工後使用。市售的可收縮膜的具體例子包括「ALPHAN」(商品名，Oji(王子)製紙株式會社製造)；「FANCYTOP series」(商品名，Gunze(郡是)株式會社製造)；「TORAYFAN series」(商品名，Toray(東麗)工業株式會社製造)；「SUN·TOX-OP series」(商品名，SUN·TOX株式會社製造)；以及「TOHCELLO OP series」(商品名，TOHCELLO株式會社製造)。
在對含有降冰片烯類樹脂的聚合物膜進行熱拉伸的過程種，優選拉伸爐中的溫度(也稱作拉伸溫度)為聚合物膜的玻璃化轉變溫度(Tg)或者更高，因為將得到的相位差膜的相位差值容易均勻，並且該膜幾乎不結晶(變得有雲紋)。優選拉伸溫度為(聚合物膜的Tg+1℃)至(Tg+30℃)。
聚合物膜的玻璃化轉變溫度(Tg)不特別限制。然而，優選玻璃化轉變溫度(Tg)為110至185℃，更優選120至170℃，特別優選125至150℃。110℃或更高的Tg使得易於生產熱穩定性好的膜。185℃或更低的Tg使得易於通過拉伸控制膜的面內相位差值和厚度方向的相位差值。玻璃化轉變溫度(Tg)可以根據JIS K7121通過DSC方法測定。
聚合物膜在拉伸過程中的拉伸比不特別限制，可以根據聚合物膜的組成、揮發組分或類似物質的種類、揮發組分或類似物質的殘留量、設計的相位差值等適當地設置。例如，優選拉伸比為1.05至2.00倍。層積體(包括聚合物膜和可收縮膜)在拉伸過程中的輸送速度不特別限制。然而，考慮到拉伸機的準確度、穩定性等，優選輸出速度為0.5m/min或更高，更優選1m/min或更高。
D-5.用於第一光學元件的其它膜在第一光學元件30中，可以層積在含有降冰片烯類樹脂的相位差膜上的其它膜優選具有小的光彈性係數絕對值。
優選膜光彈性係數的絕對值C[590](m2/N)為2.0×10-13至8.0×10-11，更優選5.0×10-13至2.0×10-11，特別優選2.0×10-12至6.0×10-12，最優選2.0×10-12至5.0×10-12。
優選用於形成膜的材料具有優異的透明度、機械強度、熱穩定性、水屏蔽性等。其具體例子包括聚酯類樹脂，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纖維素類樹脂比如雙乙醯纖維素和三乙醯纖維素；丙烯酸樹脂比如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯類樹脂比如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯樹脂、丙烯腈/苯乙烯樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯樹脂、苯乙烯/馬來醯亞胺共聚物和苯乙烯/馬來酸酐共聚物和聚碳酸酯類樹脂。其進一步的例子包括環烯類樹脂；降冰片烯類樹脂；聚烯烴類樹脂比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯類樹脂；醯胺類樹脂比如尼龍和芳香族聚醯胺；醯亞胺類樹脂比如芳香族聚醯亞胺和聚醯亞胺醯胺；碸類樹脂；聚醚碸類樹脂；聚醚醚酮類樹脂；聚苯硫醚類樹脂；乙烯醇類樹脂；偏二氯乙烯類樹脂；乙烯基丁縮醛類樹脂；芳基化物類樹脂；聚甲醛類樹脂和環氧類樹脂。其更進一步的例子包括由上述樹脂的摻和物組成的聚合物膜。
優選另一種膜是各向同性膜。在本發明的說明書中，各向同性膜指的是具有小的相位差值、在實際應用中不對光學性能提供任何影響的膜。可以將這種具有小的雙折射率或者光彈性係數的各向同性膜層積在含有降冰片烯類樹脂的相位差膜上。因此，可以減少傳遞到相位差膜上的偏光片的收縮應力或者背光的熱，從而進一步降低相位差值的偏移或者不均勻。含有降冰片烯類樹脂的相位差膜基本上幾乎不引起由於偏光片的收縮應力或者背光的熱所導致的相位差值的偏移或者不均勻。因此，可以將各向同性膜與相位差膜結合使用，從而提供具有優異的顯示性能並且相位差值的偏移或者不均勻非常小的液晶面板。
優選各向同性膜的Re[590]大於0nm並且小於或等於5nm，更優選大於0nm並且小於或等於3nm，特別優選大於0nm並且小於或等於2nm，最優選大於0nm並且小於或等於1nm。
優選各向同性膜的Rth[590]為大於0nm並且小於或等於10nm，更優選大於0nm並且小於或等於6nm，特別優選大於0nm並且小於或等於4nm，最優選大於0nm並且小於或等於2nm。
各向同性膜的厚度可以根據被層積的各向同性膜和/或相位差膜的數量而變化。在實際應用中，各向同性膜的厚度可以保持適當的機械強度，同時不會對將得到的第一光學元件的光學性能產生影響。例如，在將兩個相位差膜和一個各向同性膜層積在一起的實施方式中，優選各向同性膜的厚度為20至120μm。
滿足相位差值和光彈性係數的各向同性膜的材料的具體例子包括JP 06-51117 A中所述的通過使降冰片烯類單體的開環(共)聚合物經過聚合物改性(比如根據需要的馬來酸加成或者環戊二烯加成)，然後對該改性產物進行加氫而製備的降冰片烯類樹脂；通過降冰片烯類單體的加成聚合製備的降冰片烯類樹脂；和通過降冰片烯類單體和烯烴類單體(比如乙烯或者α-烯烴)的加成共聚合製備的降冰片烯類樹脂。其另一個例子包括JP 2002-348324 A中所述的通過在茂金屬催化劑的存在下，以溶液、懸浮液或者熔融單體的形式，或者在氣相中使多環環烯烴單體(比如降冰片烯)、單環環烯烴單體和無環-1-烯烴單體中的至少一種聚合而製備的環烯類樹脂。
其進一步的例子包括JP 2001-253960 A中所述的側鏈上具有9，9』-雙(4-羥苯基)芴的聚碳酸酯樹脂以及JP 07-112446 A中所述的纖維素類樹脂。其另一個例子包括JP 2001-343529 A中所述的聚合物膜，也就是說，由含有側鏈上帶有取代和/或非取代的醯亞胺基的熱塑性樹脂(A)和側鏈上帶有取代和/或非取代的苯基和腈基的熱塑性樹脂(B)的樹脂組合物得到的膜。其具體的例子是由含有異丁烯和N-甲基馬來醯亞胺的交替共聚物以及丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂組合物得到的聚合物膜。
其進一步的例子包括「Development and applied technology ofoptical polymer material(光學聚合物質的開發和應用技術)」(第194頁至第207頁，由NTS公司出版，2003)中所述的，形成顯示正雙折射的聚合物的單體和形成顯示負雙折射的聚合物的單體的無規共聚物；以及添加了各向異性低分子量分子或者雙折射晶體的聚合物。然而，本發明中使用的各向同性膜不限於此。
E.第二光學元件參考圖1、2A和2B，第二光學元件40排列在液晶單元10和偏光片20′之間。第二光學元件40基本上具有光學各向同性。在本發明的說明書中，短語「基本上具有光學各向同性」指的是具有小相位差值的光學元件基本上對整個液晶面板的光學性能沒有影響並且容許液晶單元的雙折射光學補償。例如，基本具有光學各向同性的光學元件包括滿足以下表達式(3)和(4)的光學元件。
0nm≤Re[590]≤10nm…(3)-10nm≤Rth[590]≤20nm …(4)(在表達式(3)和(4)中，Re[590]和Rth[590]分別代表通過在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內相位差和厚度方向的相位差值)。
為增強液晶顯示裝置斜向的對比度，優選第二光學元件具有儘可能小的Re[590]。對於實際應用，第二光學元件如表達式(3)所示具有0至10nm的Re[590]，優選0至5nm，特別優選0至2nm，最優選0至1nm。
為增強液晶顯示裝置斜向的對比度，優選第二光學元件也具有儘可能小的Rth[590]。對於實際應用，第二光學元件如表達式(4)所示具有-10至20nm的Rth[590]，優選-5至5nm，更優選-3至3nm，最優選-2至2nm。
在液晶單元10和偏光片20′之間排列第二光學元件40的方法不特別限制。優選通過在第二光學元件40的兩側提供粘合層或者壓敏粘合層(未顯示)並且將第二光學元件40的一側附著到偏光片20′的一側而另一側附著到液晶單元10的一側而將第二光學元件40附著到液晶單元10和偏光片20′上。這樣，採用第二光學元件40的液晶顯示裝置的對比度能夠得以提高。
粘合或者壓敏粘合層的厚度可以根據預期的用途、粘合強度等適當地設置。然而，其厚度一般為1至500μm，優選5至200μm，特別優選10至100μm。
用於形成粘合層或壓敏粘合層的粘合劑或者壓敏粘合劑不特別限制。其例子包括均含有以下聚合物作為基礎聚合物的那些例如丙烯酸類聚合物、聚矽氧烷類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醯胺、聚乙烯醚、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧類聚合物、氟類聚合物或者橡膠類聚合物(比如天然橡膠類聚合物或者合成橡膠類聚合物)，其可以適當地選擇和使用。尤其是，從優異的光學透明性、粘合性(包括適度的溼潤性)、粘結性和粘附性以及優異的耐氣候性和耐熱性的角度來看，優選使用丙烯酸類壓敏粘合劑。
第二光學元件40基本上具有光學各向同性，但是慢軸可以在實際應用中被檢測出來。在這種情況下，優選第二光學元件40這樣排列使其慢軸基本平行或垂直於鄰接的偏光片20′的吸收軸。更優選，第二光學元件40這樣排列使其慢軸基本平行於鄰接的20′的吸收軸，從而容許膜的輥式生產並促進膜的附著。因此，生產效率得以顯著改進。在本發明的說明書中，短語「基本平行」包括第二光學元件40的慢軸與偏光片20′的吸收軸形成0°±2.0°的角度的情況，優選0°±1.0°，更優選。在本發明的說明書中，短語「基本垂直」包括第二光學元件40的慢軸和偏光片20′的吸收軸形成90°±2.0°的角度的情況，優選90°±1.0°，更優選90°±0.5°。當第二光學元件用於液晶顯示裝置時，大大偏離上述範圍的角度可能引起偏光板偏光程度的降低和對比度的降低。
優選第二光學元件在提供膜的自支撐性能和機械強度範圍內具有儘可能小的厚度，以降低由於偏光片的收縮應力或背光的熱導致的相位差值的偏移或者不均勻。第二光學元件的厚度通常為20μm至500μm，更優選30μm至300μm，特別優選40μm至100μm，最優選50μm至80μm。第二光學元件具有在上述範圍內的厚度，從而提供具有優異顯示均勻性的液晶面板。
第二光學元件可以是單層光學膜或者兩個或多個光學膜的層積體。為對光學膜進行層積，作為層積體的第二光學元件可以包括粘合層、壓敏粘合層等。只要整個第二光學元件基本上具有光學各向同性，光學膜可以是各向同性膜或者相位差膜。例如，在兩個相位差膜被層積的情況，相位差膜優選這樣排列使各自的慢軸彼此垂直，從而降低面內相位差值。
只要能夠滿足本發明，光學膜不特別限制，但是優選光學膜具有優異的透明性、機械強度、熱穩定性、水屏蔽性等。其具體例子包括聚酯類樹脂，例如聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纖維素類樹脂，例如二乙醯纖維素和三乙醯纖維素；丙烯酸樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯類樹脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯樹脂、丙烯腈/苯乙烯樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯樹脂、苯乙烯/馬來醯亞胺共聚物和苯乙烯/馬來酸酐共聚物；以及聚碳酸酯類樹脂。其進一步的例子包括環烯烴類樹脂；降冰片烯類樹脂；聚烯烴類樹脂，比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯類樹脂；醯胺類樹脂，例如尼龍和芳香族聚醯胺；醯亞胺類樹脂，例如芳香族聚醯亞胺和聚醯亞胺醯胺；碸類樹脂；聚醚碸類樹脂；聚醚醚酮類樹脂；聚苯硫醚類樹脂；乙烯醇類樹脂；偏二氯乙烯類樹脂；乙烯基丁縮醛類樹脂；芳基化物類樹脂；聚甲醛類樹脂；以及環氧類樹脂。其更進一步的例子包括由以上述樹脂的摻和物組成的聚合物膜。
光學膜的例子包括與用於第一光學元件的各向同性膜相似的那些。其中，考慮到優異的透明性、優異的機械強度、優異的熱穩定性、優異的水屏蔽性能、小的光彈性係數和對偏光片的優異粘合性，特別優選使用纖維素類樹脂、降冰片烯類樹脂和含有異丁烯和N-甲基馬來醯亞胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂中的至少一種聚合物膜。
在第二光學元件通過對相位差膜進行層積而形成的情況下，第二光學元件通常通過對相位差膜進行層積而形成，以便對滿足折射率分布為nx≈ny＞nz的陰極單軸相位差膜(也稱作陰極C板)和滿足折射率分布為nz＞nx≈ny的陽極單軸相位差膜(也稱作陽極C板)進行層積從而消除彼此的面內相位差和厚度方向的相位差值(其中，nx和ny代表主面內折射率，nz代表厚度折射率)。在本發明的說明書中，表達式「nx≈ny」不嚴格限於表現出nx＝ny關係的情況，而單軸相位差膜包括Re[590]為10nm或更小的相位差膜。
對陰極C板和陽極C板進行層積的方法不特別限制，但是優選通過在陰極C板和陽極C板之間提供粘合層或者壓敏粘合層而使其附著。此外，陰極C板和陽極C板優選這樣排列使各自的面內慢軸彼此垂直以消除面內相位差值。
第二光學元件優選使用通過對滿足以下表達式(7)和(8)的陰極C板和滿足以下表達式(9)和(10)的陽極C板進行層積而製備的層積膜。
0nm＜Re[590]≤10nm …(7)20nm＜Rth[590]≤400nm…(8)0nm＜Re[590]≤10nm …(9)-400nm≤Rth[590]＜-20nm …(10)(在表達式(7)、(8)、(9)和(10)中，Re[590]和Rth[590]分別代表通過在23℃下使用波長為590nm的光測量的膜的面內相位差和厚度方向的相位差值)。
優選陰極C板的Re[590]大於0nm並且小於或等於10nm，更優選大於0nm並且小於或等於3nm，特別優選大於0nm並且小於或等於2nm，最優選大於0nm並且小於或等於1nm。
優選陰極C板的Rth[590]大於20nm並且小於或等於400nm，更優選大於20nm並且小於或等於200nm，最優選大於20nm並且小於或等於100nm。
優選陰極C板的厚度為20至500μm，更優選30至300μm，特別優選40至100μm，最優選50至80μm。
用於形成陰極C板的材料的例子包括任何合適的聚合物膜、通過對顯示膽甾醇型液晶相的液晶材料進行固化而製備的膜、通過對近晶型液晶化合物進行固化而製備的膜以及無機層狀化合物。
形成陰極C板的聚合物膜的具體例子包括纖維素類樹脂，例如二乙醯纖維素和三乙醯纖維素；丙烯酸樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；以及聚碳酸酯類樹脂。其進一步的例子包括環烯烴類樹脂；降冰片烯類樹脂；聚烯烴類樹脂，比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯類樹脂；醯胺類樹脂，例如尼龍和芳香族聚醯胺；醯亞胺類樹脂，例如芳香族聚醯亞胺和聚醯亞胺醯胺；碸類樹脂；聚醚碸類樹脂；聚醚醚酮類樹脂；聚苯硫醚類樹脂；乙烯醇類樹脂；偏二氯乙烯類樹脂；乙烯基丁縮醛類樹脂；芳基化物類樹脂；聚甲醛類樹脂；以及環氧類樹脂。其更進一步的例子包括由以上述樹脂的摻和物組成的聚合物膜。
用作陰極C板的聚合物膜可以經過鑄塑方法通過膜的形成而得到，或者可以經過任何適當的拉伸方法通過拉伸而得到。拉伸方法的具體例子包括垂直單軸拉伸法；橫向單軸拉伸法；垂直橫向同步雙軸拉伸法和垂直橫向順序雙軸拉伸法。拉伸方法可以通過使用任何適當的拉伸機來進行，比如輥式拉伸機、拉幅機或雙軸拉伸機。拉伸可以通過兩步或多步完成。聚合物膜可以在縱向(加工方向MD)或者膜的寬度方向(橫向TD)進行拉伸。
用於形成陰極C板的材料的例子包括JP 2003-287750 A的 段中所述的聚醯亞胺膜；JP 2003-287623 A的 段中所述的通過對含有向列型液晶單體和可聚合手性劑並且顯示膽甾醇型液晶相的液晶材料進行固化而製備的膜；JP 07-281028 A的 段中所述的圓盤狀(discotic)液晶非配向層；和JP 09-80233 A的 段中所述的，通過在基板上塗敷水脹無機層狀化合物並對所得到的產物進行乾燥而製備的膜。
優選陽極C板的Re[590]大於0nm並且小於或等於10nm，更優選大於0nm並且小於或等於3nm，特別優選大於0nm並且小於或等於2nm，最優選大於0nm並且小於或等於1nm。
優選陽極C板的Rth[590]大於或等於-400nm並且小於-20nm，更優選大於或等於-200nm並且小於-20nm，最優選大於或等於-100nm並且小於-20nm。
優選陽極C板的厚度為0.1至50μm，更優選0.1至30μm，特別優選0.1至10μm，最優選0.1至5μm。
用於形成陽極C板的材料的例子包括JP 2002-174725 A的實施例1中所述的通過在基板上塗敷含有具有液晶性(mesogenic)側鏈、能夠形成垂直配向、並且由下示結構式(11)所表達的液晶聚合物的液晶組合物而製備的膜。其另一個例子包括JP 2003-149441 A的實施例1中所述的，通過用溶劑在基板上塗敷含有由下示結構式(11)所表達的液晶聚合物的混合物和市售的可聚合液晶單體的組合物，以及聚合引發劑、形成可聚合液晶單體的均勻垂直配向(也稱作垂直配向)；並且對所得到的產物進行固化而製得的膜。
圖5A和5B均是說明在本發明中所使用的第二光學元件的典型優選實施方式的透視示意圖。圖5A顯示了第二光學元件40是單層各向同性膜的情況。圖5B顯示了第二光學元件40是陰極C板41和陽極C板42的層積體的情況。陰極C板和陽極C板42這樣排列使各自的慢軸彼此垂直。第二光學元件不限於具有圖5A和5B的結構，而可以具有任何適合的基本上光學各向同性的結構。
F.偏光片保護膜作為偏光片保護膜的透明膜可以被排列在本發明液晶面板偏光片沒有附著第一光學元件或者第二光學元件的一側上(也就是說，圖1、2A和2B的偏光片20和20′的外側)。
優選透明膜具有優異的透明度、機械強度、熱穩定性、水屏蔽性等。用於形成透明膜的材料的例子包括聚酯類樹脂，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纖維素類樹脂，例如二乙醯纖維素和三乙醯纖維素；丙烯酸樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯類樹脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯樹脂、丙烯腈/苯乙烯樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯樹脂、苯乙烯/馬來醯亞胺共聚物和苯乙烯/馬來酸酐共聚物；以及聚碳酸酯類樹脂。其進一步的例子包括環烯類樹脂；降冰片烯類樹脂；聚烯烴類樹脂，例如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯類樹脂；醯胺類樹脂，例如尼龍和芳香族聚醯胺；醯亞胺類樹脂，例如芳香族聚醯亞胺和聚醯亞胺醯胺；碸類樹脂；聚醚碸類樹脂；聚醚醚酮類樹脂；聚苯硫醚類樹脂；乙烯醇類樹脂；偏二氯乙烯類樹脂；乙烯基丁縮醛類樹脂；芳基化物類樹脂；聚甲醛類樹脂；以及環氧類樹脂。其更進一步的例子包括由上述樹脂的摻和物組成的聚合物膜。
沒有偏光片附著其上的透明膜表面可以經受硬膜處理、抗反射處理、防粘處理或者擴散處理(也稱作防眩處理)。硬膜處理是為了防止對偏光板表面的損害，具有優異硬度、滑爽性等的可固化塗層膜可以使用任何合適的UV固化樹脂(比如丙烯酸類樹脂或者聚矽氧烷樹脂)在透明保護膜的表面上形成。抗反射處理是為了在偏光片表面的抗外部光反射。防粘處理是為了防止偏光板與相鄰層的粘合。防眩處理是為了防止偏光板表面的外部光反射幹擾通過偏光板的光透過的視覺識別，這種處理可以通過例如通過任何適當的系統(比如通過噴砂或者浮雕的表面粗糙處理系統或者對透明細粒進行混合的系統)，在透明保護膜的表面上提供不均勻的精細結構而完成。通過防眩處理形成的防眩層也可以充當用於散射光透過偏光板並擴展視角等的擴散層(例如視角擴展作用)。
G.其它光學元件接下來，將給出與本發明的液晶面板結合使用的其它光學元件的說明。能夠用於液晶面板的任何適合的光學元件可以用作其它光學元件。其例子包括經過硬膜處理、抗反射處理、防粘處理或者擴散處理(也稱作防眩處理)的光學膜。此外，本發明的液晶面板可以與市售的亮度增強膜(例如具有偏振選擇層的偏振分離膜，D-BEF，Sumitomo(住友)3M株式會社製造)結合使用，從而得到具有較好顯示性能的顯示裝置。
H.液晶顯示裝置圖6是根據本發明優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6中各元件的長度、寬度和厚度之間的比與實際元件的不同。液晶顯示裝置200配有液晶面板100；排列在液晶面板兩側的保護層60和60′；排列在表面處理層70′外側(背光側)的亮度增強膜80；稜鏡片110；光導板120和背光130。使用經過硬膜處理、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′。使用例如具有偏光選擇層「D-BEFseries」(商品名，由Sumitomo(住友)3M株式會社製造)或類似物的偏光分離膜作為亮度增強膜80。使用上述光學元件，從而得到具有較好顯示性能的顯示裝置。只要得到本發明的效果，根據驅動模式或者液晶單元的用途，圖6中顯示的光學元件可以至少部分省略或者由其它元件代替。
在本發明的一個實施方式中，在45°方位角和60°極角處，優選包括本發明液晶面板的液晶顯示裝置的對比度(YW/YB)為20或更大，更優選30或更大，特別優選50或更大，最優選80或更大。在本發明的一個實施方式中，在45°方位角和0°至78°極角處，優選最大對比度為400或更大，更優選450或更大。在本發明的一個實施方式中，在45°方位角和0°至78°極角處，優選最小對比度為20或更大，更優選50或更大。在本發明的一個實施方式中，在45°方位角和0°至78°極角處，優選平均對比度為200或更大，更優選250或更大。
在本發明的一個實施方式中，包括本發明液晶面板的液晶顯示裝置45°方位角和60°極角處具有在以上範圍內的斜向對比度，其色移(Δab值)優選為1或更小，更優選0.7或更小，特別優選0.6或更小，最優選0.5或更小。在本發明的一個實施方式中，包括本發明液晶面板的液晶顯示裝置斜向的對比度在以上範圍內，在極角60°的所有方位方向(0°至360°)處，優選最大Δxy值為0.100或更小，更優選0.090或更小，在極角60°的所有方位方向(0°至360°)處，優選平均Δxy為0.060或更小。
在23℃的暗室中令包括本發明液晶面板的液晶顯示裝置上顯示黑色圖像的情況下，優選在整個面板表面上黑色圖像的最大亮度和最小亮度之間的差為1.79或更小，更優選1.58或更小。
I.本發明的液晶面板和液晶顯示裝置的用途本發明的液晶面板和液晶顯示裝置的用途不特別限制，但是本發明的液晶面板和液晶顯示裝置可以用於各種用途，比如辦公自動化(OA)設備，例如個人計算機顯示裝置、膝上型個人計算機和複印機；可攜式設備，例如行動電話、手錶、數字式照相機、個人數字助理(PDA)和可攜式遊戲機；家用電器，例如攝像機、液晶電視和微波爐；車內設備，例如後監視器、汽車導航系統監視器和汽車音響；顯示設備，比如商業信息監視器；安全裝置，例如監視顯示裝置；以及看護和醫用設備，例如看護監視器和醫用監視器。
尤其是，優選本發明的液晶面板和液晶顯示裝置用於大的液晶電視。優選使用本發明的液晶面板和液晶顯示裝置的液晶電視屏幕尺寸為寬17英寸(373mm×224mm)或更大，更優選寬23英寸(499mm×300mm)或更大，特別優選寬26英寸(566mm×339mm)或更大，最優選寬32英寸(687mm×412mm)或更大。
將使用下面的實施例和比較實施例更詳細地說明本發明。本發明不限於這些實施例。下面說明在實施例中使用的分析方法。
(1)降冰片烯類樹脂的鑑定在以下條件下使用以下設備進行1H-NMR測量，從所得到的光譜峰的積分比測定降冰片烯類樹脂。
·分析儀「JNM-EX400」，JEOL(日本電子)製造·射頻器核1H·頻率400MHz·脈衝寬度45°·脈衝重複時間10秒·測量溫度室溫(2)測量分子量的方法分子量通過使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，分子量通過使用以下設備和儀器在以下測量條件下進行測量。
·測量樣品將樣品樹脂溶解在四氫呋喃中製備0.1wt.％的溶液，放置過夜。然後，用0.45μm的膜濾器過濾該溶液，得到用於測量的濾液。
·分析儀「HLC-8120GPC」，Tosoh株式會社製造·柱TSKgel SuperHM-H/H4000/H3000/H2000·柱的尺寸6.0mm I.D.×150mm·洗脫液四氫呋喃·流速0.6ml/min·檢測器RI·柱溫40℃·注射量20μl(3)測量玻璃化轉變溫度(Tg)的方法玻璃化轉變溫度根據JIS K7121使用以下設備在以下測量條件下進行測量。
·分析儀差示掃描量熱計「DSC500」，由Seiko(精工)儀器電子株式會社製造·測量氣體20ml/min的氮氣流
·升溫速率10℃/min(4)測量相位差值、波長色散性、慢軸角度和透光率的方法相位差值、波長色散性、慢軸角度和透光率在23℃下使用波長為590nm的光，根據平行Nicol旋轉法，使用自動雙折射分析儀(「KOBRA-21ADH」，商品名，Oji(王子)科學儀器株式會社製造)進行測量。
(5)測量光彈性係數的方法樣品的相位差值使用橢圓偏光光譜儀「M-220」(商品名，JASCO(日本分光)株式會社製造)在應力下進行測量，光彈性係數由應力和相位差值的函數的斜率計算。具體地說，在23℃下使用波長為590nm的光，在5N至15N的應力下，測量2cm×10cm的樣品的面內相位差值。
(6)測量厚度的方法厚度使用Anritsu(安立)株式會社製造的數字千分尺「K-351C型」進行測量。
(7)測量可收縮膜的收縮率的方法收縮率S(MD)和S(TD)根據JIS Z1712的熱收縮率A方法進行測定(除了加熱溫度從120℃改為140℃或160℃；將3g的載荷加到樣品上)。具體地說，分別由縱向(加工方向(MD))和寬度方向(橫向(TD))選取五個寬度為20mm而長度為150mm的樣品。在相隔大約100mm的各樣品中心處做標記。將帶有3g載荷的各樣品垂直懸掛在保持在140℃±3℃或者160±3℃的空氣循環恆溫槽中。將樣品加熱15分鐘，從恆溫槽中取出，並在標準條件(室溫)下保持30分鐘。然後根據JIS B7507，使用卡尺測量標記之間的距離，從而得到五個測量值的平均。收縮率可以從方程S(％)＝[(加熱前標記之間的距離(mm)-加熱後標記之間的距離(mm))/加熱前標記之間的距離(mm)]×100來計算。
(8)測量可收縮膜在寬度方向(TD)的收縮應力的方法在寬度方向的收縮應力使用以下設備通過TMA方法在140℃和150℃下進行測量。
·設備「TMA/SS 6100」，由Seiko(精工)儀器株式會社製造
·數據處理「EXSTAR6000」，由Seiko(精工)儀器株式會社製造·測量模式恆定升溫(10℃/min)測量·測量氣體大氣空氣(室溫)·負荷20mN·樣品尺寸15mm×2mm(長側與寬度方向(TD))·膜厚度60μm(9)液晶顯示裝置的對比度對比度通過以下液晶單元和測量設備進行計算。在液晶顯示裝置上顯示白色圖像和黑色圖像，使用「EZ Contrast160D」(商品名，ELDIM SA製造)在顯示屏的方位角45°和極角60°處測量XYZ顯示系統的Y值。斜向的對比度「YW/YB」從白色圖像的Y值(YW)和黑色圖像的Y值(YB)計算。45°的方位角指的是從0°的面板長邊起在逆時針方向旋轉45°的方向。
·液晶單元安裝在「KLV-17HR2」中的液晶單元，由Sony(索尼)株式會社製造·面板尺寸375mm×230mm(10-1)液晶顯示裝置斜向色移(Δab值)的測量色移(Δab值)使用以下液晶單元和測量設備進行計算。具體地說，在液晶顯示裝置上顯示黑色圖像，在所有方位方向(0°至360°)的60°極角處測量色調(a值和b值)。在所有方位方向(0°至360°)的60°極角處，a值和b值的平均值分別由aave值和bave值表示，在60°極角和45°方位角處的a值和b值分別由a45°值和b45°值表示。斜向的色移(Δab值)從以下表達式{(a45°-aave)2+(b45°-bave)2}1/2計算。注意，方位角45°指的從0°的面板長邊起在逆時針方向旋轉45°的方向。
·測量設備「EZ Contrast 160D」(商品名，由ELDIM SA製造)·液晶單元安裝在「KLV-17HR2」中的液晶單元，由Sony(索尼)株式會社製造·面板尺寸375mm×230mm(10-2)液晶顯示裝置斜向色移(Δxy值)的測量色移(Δxy值)使用與測量Δab值的相同液晶單元和測量設備進行計算。具體地說，在液晶顯示裝置上顯示黑色圖像，在所有方位方向(0°至360°)的60°極角處測量色調(x值和y值)。斜向的色移(Δxy值)從以下表達式{(0.31-x)2+(0.31-y)2}1/2計算。
(11)液晶顯示裝置的顯示不均勻的評價方法使用以下液晶單元和測量設備對顯示屏進行照相。在表4中，「好」指的是在整個面板上提供亮度差為1.79或更小的液晶單元，「不好」指的是提供亮度差為大於1.79的液晶單元。
·液晶單元安裝在「KLV-17HR2」中的液晶單元，由Sony(索尼)株式會社製造·面板尺寸375mm×230mm·測量設備二維色彩分布測量設備「CA-1500」，由Konica Minolta(柯尼卡美能達)控股公司製造·測量環境暗室(23℃)。
(製備實施例1)將性能如表1所示的雙軸拉伸聚丙烯膜「TORAYFAN B02873」(商品名，厚度為60μm，可從Toray(東麗)工業株式會社得到)通過丙烯酸壓敏粘合層(厚度為15μm)附著到降冰片烯類樹脂膜「ZEONORZF14-100」(商品名，厚度為100μm，可從Zeon(曾榮)株式會社得到)的兩側。然後，使用輥式拉伸機，將所得製品在空氣循環恆溫加熱爐中在146℃(與膜的後表面相距3cm處的溫度，溫度波動±1℃)下拉伸1.38倍，同時固定膜的縱向，從而製造出相位差膜A。表2顯示了所得相位差膜的性能。該降冰片烯類膜的玻璃化轉變溫度(Tg)為136℃，拉伸前面內相位差值為5.0nm，拉伸前厚度方向的相位差值為12.0nm。
製備實施例1中所使用的丙烯酸壓敏粘合劑如下進行製備使用通過溶液聚合而合成的丙烯酸異壬酯(重均分子量為550,000)作為基礎聚合物；相對於100重量份的基礎聚合物，將3重量份的聚異氰酸酯化合物「CORONATE L」(商品名，可從日本聚氨酯工業株式會社得到)與10重量份的催化劑「OL-1」(商品名，可從東京精細化工公司得到)相混合。
表1

(製備實施例2)除了拉伸溫度從146℃變為148℃，拉伸比從1.38倍變為1.40倍之外，使用與製備實施例1同樣的方式製造相位差膜B。表2顯示了所得相位差膜B的拉伸條件和性能。
(製備實施例3)除了拉伸溫度從146℃變為148℃，拉伸比從1.38倍變為1.35倍之外，使用與實施例1同樣的方式製造相位差膜C。表2顯示了所得相位差膜C的拉伸條件和性能。
(製備實施例4)除了拉伸溫度從146℃變為143℃，拉伸比從1.38倍變為1.58倍之外，使用與實施例1同樣的方式製造相位差膜D。表2顯示了所得相位差膜D的拉伸條件和性能。
(製備實施例5)除了拉伸溫度從146℃變為143℃，拉仲比從1.38倍變為1.52倍之外，使用與實施例1同樣的方式製造相位差膜E。表2顯示了所得相位差膜E的拉伸條件和性能。
(製備實施例6)通過用光氣作為碳酸酯前體，雙酚A作為芳香族二元酚組分通過傳統方法得到聚碳酸酯類樹脂。接著，通過丙烯酸壓敏粘合層，將雙軸拉伸聚丙烯膜附著在由聚碳酸酯類樹脂組成的聚合物膜(厚度為60μm)的兩側上。然後，使用輥式拉伸機在160℃(與膜的後表面相距3cm處的溫度，溫度波動±1℃)下將該膜拉伸1.10倍，同時固定該膜的縱向，從而得到相位差膜F。表2顯示了所得相位差膜F的性能。在製備實施例6中使用的雙軸拉伸聚丙烯膜在140℃下MD方向的收縮比為5.7％，TD方向的收縮比為7.6％。壓敏粘合劑與製備實施例1中所使用的相同。注意，由聚碳酸酯類樹脂組成的聚合物膜的玻璃化轉變溫度(Tg)為150℃，拉伸前的面內相位差值為7nm，拉伸前厚度相位差值為15nm。
表2

(製備實施例7)將65重量份的由異丁烯和N-甲基馬來醯亞胺的交替共聚物(N-甲基馬來醯亞胺含量為50mol％，玻璃化轉變溫度為157℃)、35重量份的丙烯腈/苯乙烯共聚物(丙烯腈含量為27mol％)和1重量份的2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-[己氧基]-苯酚(紫外吸收劑)使用擠出機成型為小球。然後，將小球在100℃下乾燥5小時，並在270℃下使用40nmφ的單螺杆擠出機和寬度為400nm的T模頭擠出。將該片狀的熔融樹脂在冷卻鼓中冷卻，從而產生寬度為大約600mm而厚度為大約40μm的聚合物膜G。表3顯示了聚合物膜G的性能。
(製備實施例8)使用市售的降冰片烯類樹脂「AZONOR ZF14-040」(商品名，厚度40μm，可從Zeon(曾榮)株式會社得到)作為聚合物膜H。表3顯示了聚合物膜H的性能。
(製備實施例9)將20重量份的降冰片烯類樹脂「ARTON」(可從JSR株式會社」得到)加入到80重量份的環戊酮中，從而製成溶液。將該溶液在三乙基纖維素膜「UZ-TAC」(商品名，Re[590]為2.2nm，Rth[590]為39.8nm，可從Fuji(富士)膠片株式會社得到)上塗敷道厚度為150μm，然後將所得到的物品在140℃下乾燥3分鐘。乾燥後，將TAC膜表面上形成的降冰片烯類膜剝離，從而得到聚合物膜I。表3顯示了聚合物膜I的性能。
(製備實施例10)使用照相凹版式塗料器，將矽酸乙酯溶液(乙酸乙酯和異丙醇的2wt％混合溶液，可從COLCOAT株式會社得到)塗敷到聚對苯二甲酸乙二醇酯膜「S-27E」(厚度為75μm，可從Toray(東麗)工業株式會社得到)上。將所得到的物品在130℃下乾燥30秒，從而形成厚度為0.1μm的玻璃狀聚合物膜。
將5重量份具有液晶性側鏈、能夠形成垂直配向並且由下示結構式(11)代表的液晶聚合物(重均分子量(Mw)為5,000)，和20重量份市售的可聚合液晶單體「Paliocolor LC242」(商品名，可從BASF(巴斯弗)集團得到)和1.25重量份的光聚合引發劑「IRGACURE 907」(商品名，Ciba(汽巴)特種化學品公司)溶解在75重量份的環己酮中，從而製成混合溶液。使用塗料棒將該混合溶液塗敷在作為基板的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上形成玻璃聚合物膜。將所得製品在空氣循環恆溫加熱爐中在80℃±1℃下乾燥2分鐘，並且然後冷卻到室溫，從而形成固定在基板上具有垂直配向的可聚合液晶單體的液晶層。接著，將該液晶層用紫外光(使用金屬滷化燈作為光源的照射設備)以400mJ/cm2(在365nm的波長下測量的值)從塗敷了混合溶液的一側進行照射。該可聚合液晶單體被固化，從而在基板上產生陽極C板。所得陽極C板的厚度為0.55μm，Re[590]為0.1nm，Rth[590]為-55.2nm。
將陽極C板從基板上剝離，並將其層積在厚度為80μm的市售三乙醯基纖維素膜「UZ-TAC」(商品名，Re[590]為2.5nm，Rth[590]為60.2nm，可從Fuji(富士)膠片株式會社得到)上，使各自的慢軸彼此垂直，從而製成聚合物膜J。表3顯示了聚合物膜J的性能。
(製備實施例11)使用市售的降冰片烯類樹脂膜「ZEONOR ZF14-100」(商品名，厚度為100μm，可從Zeon(曾榮)株式會社得到)作為聚合物膜K。表3顯示了聚合物膜K的性能。
(製備實施例12)使用市售的三乙醯基纖維素膜「UZ-TAC」(商品名，厚度為40μm，可從Fuji(富士)膠片株式會社得到)作為聚合物膜L。表3顯示了聚合物膜L的性能。
(製備實施例13)使用市售的三乙醯基纖維素膜「UZ-TAC」(商品名，厚度為80μm，可從Fuji(富士)膠片株式會社得到)作為聚合物膜M。表3顯示了聚合物膜M的性能。
表3

(實施例1)將聚乙烯醇膜在含有碘的水溶液中著色，然後在含有硼酸的水溶液中在不同速度比的輥之間單軸拉伸6倍，從而得到兩個偏光片P1和P2。所得到的偏光片P1和P2每個的水含量為23％，厚度為28μm，偏光度為99.9％，單軸透射比為43.5％。接著，將液晶面板從包含IPS模式液晶單元的液晶顯示裝置「KLV-17HR2」(由Sony(索尼)株式會社製造)中取出。除去排列在液晶單元上下的偏光板，並清洗玻璃表面(前後表面)。
接著，將作為第一光學元件的相位差膜A從觀察側層積在液晶單元的表面上，使液晶單元的長側和相位差膜A的慢軸彼此平行。然後，將偏光片P1層積到相位差膜A的表面上，使相位差膜A的慢軸和偏光片P1的吸收軸彼此平行(0°±0.5°)。然後，將市售的三乙醯基纖維素膜(商品名「UZ-TAC」，厚度為40μm，可從Fuji(富士)膠片株式會社得到)層積到沒有相位差膜A層積在其上的偏光片P1的表面上。
接著，將作為第二光學元件的聚合物膜G從背光側層積在液晶單元的表面上，使液晶單元的短側和聚合物膜G的慢軸彼此平行。然後，將偏光片P2層積到聚合物膜G的表面上，使聚合物膜G的慢軸和偏光片P2的吸收軸彼此平行(0°±0.5°)。然後，將市售的三乙醯基纖維素膜(商品名「UZ-TAC」，厚度為40μm，可從Fuji(富士)膠片株式會社得到)層積到沒有聚合物膜G層積在其上的偏光片P2的表面上，從而製成與圖2A所示結構相同的O模式液晶面板I。這樣製成的液晶面板的偏光片P1和P2的吸收軸彼此垂直(90°±1.0°)將液晶顯示面板I結合進原液晶顯示裝置中，將背光打開10分鐘，測量斜向的對比度。表4顯示了所得到的性能。
然後，將背光再打開8小時，通過使用二維顏色分布測量設備「CA-1500」(由Konica Minolta(柯尼卡美能達)控股公司製造)在暗室中對該液晶顯示裝置的顯示屏照相。如圖7所示，幾乎不存在由於背光的熱所導致的顯示不均勻。
(實施例2)除了將第一光學元件從相位差膜A變為相位差膜B之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。
(實施例3)除了將第一光學元件從相位差膜A變為兩個相位差膜D的層積體之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。兩個相位差膜D以使各自的慢軸彼此平行的方式進行層積。
(實施例4)除了將第一光學元件從相位差膜A變為兩個相位差膜E的層積體之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。兩個相位差膜E以使各自的慢軸彼此平行的方式進行層積。
(實施例5)除了將第二光學元件從聚合物膜G變為聚合物膜H之外，以與實施例1相同的方式製備液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。
(實施例6)除了將第二光學元件從聚合物膜G變為聚合物膜J之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。
(實施例7)除了將第二光學元件從聚合物膜G變為聚合物膜K之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。
(實施例8)除了將第二光學元件從聚合物膜G變為聚合物膜K，並且兩個聚合物膜K以使各自的慢軸彼此垂直的方式進行層積之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度。表4顯示了所得到的性能。
(對比實施例1)除了將第一光學元件從相位差膜A變為相位差膜C之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。
(對比實施例2)除了將第一光學元件從相位差膜A變為相位差膜E之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。
(對比實施例3)除了將第二光學元件從聚合物膜G變為聚合物膜L之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。
(對比實施例4)除了將第二光學元件從聚合物膜G變為聚合物膜M之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板。然後，測量結合了該液晶面板的液晶設備斜向的對比度和色移。表4顯示了所得到的性能。
(對比實施例5)除了將第一光學元件從相位差膜A變為相位差膜F之外，以與實施例1相同的方式制液晶面板II。然後，將該液晶面板II結合進原液晶顯示裝置，並打開背光8小時。然後，通過使用二維顏色分布測量設備「CA-1500」(由Konica Minolta(柯尼卡美能達)控股公司製造)在暗室中對該液晶顯示裝置的顯示屏照相。如圖8所示，由於背光的熱所導致的顯示不均勻的程度極大。
表4

(實施例9)通過丙烯酸壓敏粘合層，將可收縮膜「TORAYFAN B02873」(商品名，可從Toray(東麗)工業株式會社得到)附著到含有通過對降冰片烯類單體的開環聚合物進行加氫而得到的樹脂的聚合物膜「ARTONFLZU130D0」(商品名，可從JSR株式會社」得到，厚度為130μm)的兩側。然後，使用輥式拉伸機，將所得製品在空氣循環恆溫加熱爐中在146℃下拉伸1.42倍，同時固定該膜的縱向，從而製成厚度為143μm的相位差膜。該相位差膜具有以下光學性能Re[590]為269nm，Rth[590]為137nm；Nz為0.51；Re[480]/Re[590]為1.0；光彈性係數的絕對值為5.1×10-12。相位差膜的性能顯示在表1中。
接著，將該液晶面板從包含IPS模式液晶單元的液晶顯示裝置(23英寸液晶電視「FLATRON-CRL-23WA」，商品名，由LG電子公司製造)中取出。將排列在液晶單元上下的偏光片拆除，並清洗玻璃表面(前後表面)。
接著，將相位差膜N作為第一光學元件從觀察側層積在液晶單元的表面上，使液晶單元的較長側和相位差膜N的慢軸彼此垂直。然後，將偏光片P1層積到相位差膜N的表面上，使液晶單元的較長側和偏光片P1的吸收軸彼此平行。同時，使相位差膜N的慢軸和偏光片P1的吸收軸彼此垂直(90°±0.5°)。然後，將市售的三乙醯基纖維素膜(商品名「UZ-TAC」，厚度為40μm，可從Fuji(富士)膠片株式會社得到)層積到沒有相位差膜N層積在其上的偏光片P1的表面上。
接著，將聚合物膜G作為第二光學元件從背光側層積在液晶單元的表面，使液晶單元的較長側和聚合物膜G的慢軸彼此垂直。然後，將偏光片P2層積到聚合物膜G的表面上，使液晶單元的較長側和偏光片P2的吸收軸彼此垂直。同時，聚合物膜G的慢軸和偏光片P2的吸收軸彼此平行(0°±0.5°)。然後，將市售的三乙醯基纖維素膜(商品名「UZ-TAC」，厚度為40μm，可從Fuji(富士)膠片株式會社得到)層積到沒有聚合物膜G層積在其上的偏光片P2的表面上，從而製成O模式液晶面板III。在這樣製成的液晶面板III中，偏光片P1和P2的吸收軸彼此垂直(90°±1.0°)，偏光片P2的吸收軸和液晶單元的初始配向方向彼此平行(0°±0.5°)。
將液晶顯示面板III結合進原液晶顯示裝置中，並且將背光打開。10分鐘後，測量在極角0°(法線到面板的方向)至78°的所有方位方向(方位角0°至360°)的對比度和Δxy值。較大的對比度表示較好的顯示性能。Δxy值從方程Δxy＝{(0.31-x)2+(0.31-y)2}1/2計算的值，並且代表純黑色的有色量。Δxy值是顯示液晶顯示裝置色移的指數，較小的Δxy值代表較好的顯示性能。圖9是液晶面板III的對比度等高線圖。在方位角45°和極角0°至78°處，液晶面板III的最大對比度為460，最小對比度為79.1，平均對比度為280.6。此外，在極角60°的所有方位方向(方位角0°至360°)處，液晶面板III的最大Δxy值為0.085，最小Δxy值為0.013，平均Δxy值為0.057。
(對比實施例6)除了不使用第一光學元件，以與實施例9相同的方式制液晶面板IV。將液晶面板IV結合進原液晶設備，並打開背光。10分鐘後，測量在極角0°(法線到面板的方向)至78°的所有方位方向(方位角0°至360°)處的對比度和Δxy值。圖10是液晶面板IV的對比度等高線圖。在方位角45°和極角0°至78°處，液晶面板IV的最大對比度為381，最小對比度為11.4，平均對比度為154.7。此外，在極角60°的所有方位方向(方位角0°至360°)處，液晶面板IV的最大Δxy值為0.14，最小Δxy值為0.012，平均Δxy值為0.068。
此外，對在方位角45°和極角0°(法線到面板的方向)至78°處液晶面板III和IV的對比度進行比較。圖11顯示了結果。對極角60°的所有方位方向處液晶面板III和IV的Δxy值進行比較。
(評價)如實施例1至4所示，使用包括具有小相位差值的第二光學元件和Re[590]值在240至350nm範圍內的第一光學元件的液晶顯示裝置得到斜向具有高對比度的液晶顯示裝置。此外，如實施例5至8所示，使用包括Rth[590]值在0至20nm範圍內的第二光學元件的液晶顯示裝置得到斜向具有高對比度的液晶顯示裝置。包括實施例1的液晶面板的液晶顯示裝置甚至在背光長期打開時，其由於背光的熱所導致的顯示不均勻性非常小。與實施例1相似，實施例2至8中每一個的液晶顯示裝置的顯示不均勻性均非常小。然而，對比實施例1至4均提供斜向對比度低的液晶顯示裝置，因為該液晶顯示裝置所包括的第一光學元件和第二光學元件的相位差值均不在以上範圍內。此外，對比實施例5的液晶顯示裝置具有較大程度的由於背光的熱所導致的顯示不均勻性，因為使用了通過傳統技術得到的光彈性係數大的相位差膜。
圖11和12清楚地顯示了包含實施例9中所得到的液晶面板III的液晶顯示裝置具有在所有方位方向上對比度高、最大色移小和平均色移小的優異顯示性能。與此相反，包含對比實施例6中所得到的液晶面板IV的液晶顯示裝置具有在所有方位方向上對比度低、最大色移大和平均色移大的顯示性能。
如上所述，本發明的液晶面板增強了斜向的對比度並且減小了斜向的色移，這樣在改進液晶顯示裝置的顯示性能方面非常有用。因此，本發明的液晶面板可適用於液晶顯示裝置或液晶電視。
在不背離本發明的範圍和精神的情況下，對本領域技術人員來說很多其它修改是顯而易見的並且是容易實現的。因此應當理解說明書的細節不意味著對所附權利要求範圍的限制，而寧可說是廣泛的解釋。
權利要求
1.一種液晶面板，包括液晶單元；排列在所述液晶單元兩側的偏光片；排列在一個偏光片和所述液晶單元之間的第一光學元件；和排列在另一個偏光片和所述液晶單元之間的第二光學元件，其中所述第一光學元件包括含有滿足下列表達式(1)和(2)的降冰片烯類樹脂的相位差膜；並且所述第二光學元件基本上具有光學各向同性240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)。
2.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學元件的慢軸與一個偏光片的吸收軸基本平行或者基本垂直。
3.根據權利要求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。
4.根據權利要求3所述的液晶面板，其中所述液晶單元的折射率分布為nx＞ny＝nz。
5.根據權利要求4所述的液晶面板，其中所述液晶單元包括IPS模式、FFS模式和FLC模式之一。
6.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向與所述第二光學元件所排列的一側上的所述偏光片的吸收軸方向基本平行。
7.根據權利要求6所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向與排列在所述液晶單元背光側上的所述偏光片的吸收軸方向基本平行。
8.根據權利要求6所述的液晶面板，其中所述液晶單元的初始配向方向與排列在液晶單元背光側上的所述偏光片的吸收軸方向基本垂直。
9.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學元件的波長色散性為0.81至1.10。
10.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學元件包括含有降冰片烯類樹脂的單層相位差膜。
11.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光學元件包括包含所述含有降冰片烯類樹脂的相位差膜的層積體。
12.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述降冰片烯類樹脂含有降冰片烯類單體的開環聚合物和/或開環共聚物。
13.根據權利要求12所述的液晶面板，其中所述降冰片烯類樹脂含有通過對所述降冰片烯類單體的開環聚合物或開環共聚物進行加氫而得到，並且至少含有由通式I、II和/或III表示的重複單元 在通式(I)、(II)和(III)中，R1至R14各自獨立地代表氫、滷、滷代烷基、具有1至4個碳原子的烷基、具有1至4個碳原子的亞烷基、具有1至4個碳原子的烯基、具有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、具有4至10個碳原子的環烷基、醯氧基或者其取代衍生物；n代表2或更大的整數。
14.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述相位差膜在23℃下使用波長為590nm的光測量的光彈性係數的絕對值為2.0×10-13至2.0×10-11m2/N。
15.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學元件滿足以下表達式(3)和(4)0nm≤Re[590]≤10nm …(3)-10nm≤Rth[590]≤20nm …(4)。
16.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學元件包括至少一種選自纖維素類樹脂、降冰片烯類樹脂以及含有異丁烯和N-甲基馬來醯亞胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂的聚合物膜。
17.根據權利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光學元件包括通過對滿足下列表達式(7)和(8)的陰極C板和滿足下列表達式(9)和(10)的陽極C板進行層積而製得的層積膜0nm＜Re[590]≤10nm …(7)20nm＜Rth[590]≤400nm…(8)0nm＜Re[590]≤10nm …(9)-400nm≤Rth[590]＜-20nm …(10)。
18.根據權利要求1所述的液晶面板，進一步包括各偏光片外側的保護膜。
19.一種包含權利要求1所述液晶面板的液晶電視。
20.一種包含權利要求1所述液晶面板的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發明提供了一種具有改進的斜向對比度和良好的顯示均勻性同時不會引起由於偏光片的收縮應力或者背光的熱所導致的相位差值的偏移或者不均勻的液晶面板。根據本發明一個實施方式的液晶面板包括液晶單元、排列在液晶單元兩側的偏光片、排列在一個偏光片和液晶單元之間的第一光學元件以及排列在另一個偏光片和液晶單元之間的第二光學元件，其中，第一光學元件包括含有降冰片烯類樹脂並且滿足以下表達式(1)和(2)的相位差膜；第二光學元件基本上具有光學各向同性。240nm≤Re[590]≤350nm…(1)；0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80…(2)。
文檔編號G02B5/30GK1834751SQ20051010802
公開日2006年9月20日 申請日期2005年9月29日 優先權日2004年9月29日
發明者與田健治, 矢野周治, 小石直樹, 林政毅 申請人:日東電工株式會社