專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示元件和其中所用相位差膜的使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垂直取向型液晶顯示元件，其中液晶分子長(zhǎng)軸在無(wú)外加電壓時(shí)相對(duì)于液晶晶元(セル)的基板面以接近垂直方向取向。
背景技術(shù)：
液晶顯示元件一般主要由在液晶晶元和一對(duì)偏光膜以及相位差膜所構(gòu)成的，該液晶晶元在一對(duì)基板間具有液晶層，此偏光膜夾持該晶元并正交配置。此液晶顯示元件廣泛使用于鐘表、計(jì)算機(jī)等小型物以及顯示器、電視等的大型物。關(guān)于此液晶顯示元件，以往多以使用具有正介電常數(shù)各向異性的液晶分子作為液晶的TN(Twisted Nematic)型為主流。此TN型，在無(wú)外加電壓時(shí)，與構(gòu)成液晶晶元的一邊基板鄰接的液晶分子的取向方向，相對(duì)于鄰接另一邊基板的液晶分子的方向約扭轉(zhuǎn)90°。
關(guān)于TN型的液晶顯示元件，為實(shí)現(xiàn)良質(zhì)顯示黑色、高對(duì)比已有種種的開(kāi)發(fā)。理想的TN型為，外加電壓時(shí)液晶分子長(zhǎng)軸必須以相對(duì)于該基板面略垂直方向取向的狀態(tài)顯示黑色。但是，為外加電壓的狀態(tài)時(shí)，與該基板鄰接的液晶分子維持水平取向，由于液晶分子的復(fù)折射而使光的偏光狀態(tài)發(fā)生變化。其結(jié)果，即使由相對(duì)于基板的垂直方向觀看也不能顯示完全的黑色。因此實(shí)現(xiàn)高對(duì)比有困難。
對(duì)此，垂直取向型，所謂VA(Vertical Aligned)型的液晶顯示元件，在構(gòu)成液晶晶元的一對(duì)基板間無(wú)外加電壓時(shí)，相對(duì)于該基板面液晶分子長(zhǎng)軸以約垂直方向取向。與該基板鄰接的液晶分子相對(duì)于該基板面也以約垂直方向取向，所以光通過(guò)液晶層時(shí)差不多不變化其偏光狀態(tài)。即通常的VA型比TN型由相對(duì)于基板的垂直方向觀看時(shí)，顯示良好、幾乎完全為黑色顯示，可實(shí)現(xiàn)高對(duì)比。
關(guān)于以往的VA型，為改善視角而提出過(guò)技術(shù)提案，例如日本特開(kāi)平11-95208號(hào)公報(bào)記載了垂直取向向列型液晶顯示裝置，其由液晶晶元及該液晶晶元的上下配置的一對(duì)偏光膜，及該液晶晶元與該偏光膜的至少一片之間配置的視角補(bǔ)償用相位差膜構(gòu)成，其中偏光膜的吸收軸互相正交，視角補(bǔ)償用相位差膜由一片或兩片的相位差膜所構(gòu)成。具體的，其公開(kāi)了在該液晶晶元與一片該偏光膜之間使用一片相位差膜或兩片疊層而成的相位差膜(參考申請(qǐng)權(quán)利要求1以及實(shí)施例1～4(段落0030～0034))。
日本特開(kāi)2000-131693號(hào)公報(bào)揭示了VA型的液晶顯示裝置，其基板與偏光板之間配置特定的二軸性相位差板，以該相位差板的面內(nèi)的慢軸與偏光板的吸收軸約略平行或垂直配置的液晶顯示裝置，此偏光板相對(duì)于液晶層配置在與相位差板相同的一側(cè)。具體的說(shuō)，公開(kāi)了特定的兩片相位差板層合者(參考段落0064，圖54)和將特定的兩片相位差板分別在夾持液晶晶元的位置處各配置一片而成的物體(參考段落0070，圖60)。
但是，這些公報(bào)所記載的VA型的液晶顯示裝置的任一個(gè)僅能改善某一特定波長(zhǎng)的視角。即，顯示黑色的液晶顯示元件，降低由傾斜方向觀看時(shí)的波長(zhǎng)的穿透率從而擴(kuò)大視角。但是由于遺落該特定的波長(zhǎng)以外的波長(zhǎng)的光，有黑色被著色可視的問(wèn)題。
本發(fā)明的主要目的為，提供新型的VA型液晶顯示元件。
本發(fā)明的另一目的為提供顯示黑色時(shí)，可視光范圍漏光少，顯示無(wú)彩色的黑色的VA型液晶顯示元件。
本發(fā)明的目的還在于，提供在顯示黑色的VA型的液晶顯示元件中使用相位差膜，在可視光全部范圍漏光少，可顯示無(wú)彩色的黑色的新方法。
以下對(duì)本發(fā)明的目的以及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者查明了上述因漏光而引起黑色著色的問(wèn)題與透射光的波長(zhǎng)分散的關(guān)系。也就是說(shuō)，由于只通過(guò)所用相位差膜的某特定波長(zhǎng)來(lái)改善視角特性，所以引起了上述問(wèn)題，從而產(chǎn)生了漏光。因此，本發(fā)明者著眼于相位差膜的相位差波長(zhǎng)分散特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控制波長(zhǎng)分散特性很重要，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)并用多個(gè)特定相位差膜是很有效的，從而完成了本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明為液晶顯示元件，其具有在一對(duì)基板之間夾持有液晶的液晶晶元，其中當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí)該液晶分子長(zhǎng)軸相對(duì)于該基板面成略垂直方向取向，其還具有夾持該液晶晶元且其偏光軸互相正交的第1和第2偏光膜，以及存在于該液晶晶元與該第1和第2偏光之間的至少共2片的相位差膜(A，C)，其特征在于，相位差膜A滿(mǎn)足下式(1)和/或(2)的關(guān)系R(λ1)/R(λ2)＜1 (1)K(λ1)/K(λ2)＜1 (2)上式(1)、(2)中，R(λ1)和R(λ2)分別為波長(zhǎng)λ1和λ2時(shí)相位差膜的面內(nèi)相位差，K(λ1)和K(λ1)分別為波長(zhǎng)λ1和λ2時(shí)相位差膜的厚度方向相位差，波長(zhǎng)λ1和λ2滿(mǎn)足400nm＜λ1＜λ2＜700nm的關(guān)系，且相位差膜C同時(shí)滿(mǎn)足下式(3)和(4)的關(guān)系nx≥ny＞nz(3)1＜K(λ1)/K(λ2) (4)這里，nx為相位差膜面內(nèi)的最大折射率，ny為與表示相位差膜面內(nèi)最大折射率的方向正交的方位的折射率，nz為相位差膜法線(xiàn)方向的折射率，K、λ1和λ2的定義與上述相同。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1為表示本發(fā)明液晶顯示元件的構(gòu)成的一例。
圖2為表示本發(fā)明液晶顯示元件的構(gòu)成的一例。
圖3為表示本發(fā)明液晶顯示元件的構(gòu)成的一例。
圖4為表示本發(fā)明液晶顯示元件的構(gòu)成的一例。
圖5為表示本發(fā)明液晶顯示元件的構(gòu)成的一例。
圖6為表示本發(fā)明液晶顯示元件的構(gòu)成的一例。
符號(hào)說(shuō)明
1P第1偏光膜A相位差膜ALVA液晶晶元C相位差膜C2P第2偏光膜B后照光發(fā)明的具體實(shí)施方式
本發(fā)明的垂直取向型液晶晶元(VA型液晶晶元)是指，帶有電極的至少一方透明的基板以一定的距離面對(duì)面配置，夾持于其間的液晶分子長(zhǎng)軸具有在無(wú)外加電壓時(shí)與基板成略垂直方向取向的結(jié)構(gòu)。所謂成略垂直方向取向是指，基板與位于顯示象素部的液晶分子長(zhǎng)軸所成的角度的平均值為略垂直，一般為80°以上、更優(yōu)選85°以上、進(jìn)一步優(yōu)選87°以上。此外，也可以象特開(kāi)2001-235750號(hào)公報(bào)所記載的那樣，在無(wú)外加電壓時(shí)在顯示象素部以外，液晶相對(duì)于基板成平行取向。
對(duì)于VA型液晶晶元，由于在平行基板間是液晶成垂直取向，所以外加電壓時(shí)液晶向各種方位角方向傾斜，隨機(jī)產(chǎn)生取向不連續(xù)部分即所謂的混亂度(デイスクリネ一シヨン)，從而不能得到均勻的顯示。關(guān)于混亂度目前開(kāi)展的研究有很多，如SID98DIGEST，(1998)p.1081“A Wide Viewing Angle Polymer Stabilized Homeotropic AlignedLCD”和Display99Late newspaper，(1999)p.31“A Wide ViewingAngle Back Side Exposure MVA TFT LCD with Novel Structure andProcess”中所記載的那樣在基板上形成突起物，或者象特開(kāi)平7-199190號(hào)公報(bào)記載的那樣在象素電極上設(shè)置窗部，以此來(lái)控制外加電壓時(shí)液晶分子的傾斜方向。還有，如ジヤ-プ技報(bào)第80號(hào)2001年8月p.11“使用Continuous Pinwheel Alignment(CPA)型的ASV-LCD的開(kāi)發(fā)”中記載的那樣，在液晶中添加掌型劑，從而在外加電壓時(shí)，液晶扭轉(zhuǎn)倒塌的逆TN方式。垂直取向型的液晶晶元在外加電壓時(shí)液晶的取向狀態(tài)有各種形態(tài)，但是本發(fā)明并不因外加電壓時(shí)的液晶取向狀態(tài)而受到限制。
本發(fā)明所用的液晶晶元，例如對(duì)于透過(guò)型液晶顯示元件的情況，波長(zhǎng)550nm處，該液晶晶元的厚度方向相位差(以下稱(chēng)“K(550)”)值通常被設(shè)定為-400～-200nm左右。這里，厚度方向相位差用夾持著液晶的基板間距離與相對(duì)于基板成垂直方向的液晶的折射率各向異性的積來(lái)表示。
本發(fā)明的液晶顯示元件，例如，對(duì)于透過(guò)型的液晶顯示元件的情況，在觀測(cè)側(cè)的相反側(cè)通常具備后照光，在此液晶晶元的上下以使它們的透射軸略正交的角度配置有第1和第2偏光膜。
對(duì)于相位差膜和偏光膜的位置關(guān)系，在液晶晶元和第1偏光膜之間或液晶晶元與第2偏光膜之間中的至少一個(gè)之間配置相位差膜A和C中的至少一個(gè)。具體的配置例如圖1～圖6所示。
為了有效補(bǔ)償偏光板的表觀的軸偏離(軸ずれ)，相位差膜A優(yōu)選與第1或第2偏光膜鄰接。還有，為了有效補(bǔ)償液晶晶元的厚度方向相位差，相位差膜C優(yōu)選與液晶晶元鄰接。本發(fā)明中的鄰接是指，例如通過(guò)粘合劑互相貼合直接相接。
相位差膜A和/或C，為了不對(duì)正面入射的偏光提供相位差，優(yōu)選其慢軸與第1和/或第2偏光膜的偏光軸基本上平行或正交地配置。也可以在液晶晶元與第1偏光膜之間和液晶晶元與第2偏光膜之間配置特性幾乎相同的一對(duì)其他的相位差膜(例如λ/4板)，使該相互的其他相位差膜的慢軸基本上平行或正交。
該相位差膜A和C的波長(zhǎng)550nmm處的面內(nèi)相位差(以下稱(chēng)“R(550)”)為300nm以下，K(550)為400nm以下是很理想的，不過(guò)最佳值可以根據(jù)相位差膜A和C的平均折射率(以下稱(chēng)“n”)、相位差膜A和C的組合、配置結(jié)構(gòu)來(lái)變化。
這里，在本發(fā)明中相位差膜的面內(nèi)相位差R(λ)和厚度方向相位差K(λ)分別用下式(12)和(13)表示。
R＝(nx-ny)×d(12)K＝{(nx+ny)/2-nz)×d(13)上式中，nx、ny、nz為相位差膜的三維折射率，分別為相位差膜面內(nèi)的x軸方向、y軸方向、與相位差膜垂直的z軸方向的折射率。此外，d為相位差膜的厚度(nm)。λ為400～700nm的波長(zhǎng)。
也就是說(shuō)，nx、ny、nz是表示相位差膜的光學(xué)各向異性的指標(biāo)。特別是對(duì)于本發(fā)明的相位差膜，nx為膜面內(nèi)的最大折射率ny為與表示膜面內(nèi)的最大折射率的方向正交的方位的折射率nz為膜法線(xiàn)方向的折射率。
這里，將在高分子膜單軸拉伸時(shí)的拉伸方向、二軸拉伸時(shí)使取向度進(jìn)一步提高的拉伸方向，也就是以化學(xué)結(jié)構(gòu)而言高分子主鏈的取向方向上的折射率最大時(shí)稱(chēng)光學(xué)各向異性為正，而將取向方向的折射率為最小時(shí)稱(chēng)光學(xué)各向異性為負(fù)。在本發(fā)明中，將相位差膜的光學(xué)各向異性看作折射率橢圓體，用通過(guò)公知的折射率橢圓體公式求出的方法求出上述三維折射率。此三維折射率對(duì)所用光源的波長(zhǎng)有依存性，所以?xún)?yōu)選以所用光源的波長(zhǎng)來(lái)定義。
本發(fā)明的相位差膜A和C的折射率各向異性分別按如下分類(lèi)。
相位差膜Anx＞nynz相位差膜Bnx≥ny＞nz本發(fā)明組合使用至少共2片相位差膜即相位差膜A和相位差膜C。相位差膜A具有在可見(jiàn)光區(qū)域測(cè)定波長(zhǎng)越為短波長(zhǎng)則實(shí)質(zhì)上相位差越小的實(shí)質(zhì)特性，而相位差膜C則剛好相反，具有測(cè)定波長(zhǎng)越為短波長(zhǎng)則實(shí)質(zhì)上相位差越大的特性。
通過(guò)組合這兩種特定的相位差膜，可以解決上述課題，對(duì)此理由做如下考慮。相位差膜A主要補(bǔ)償偏光板的表觀的軸偏離，相位差膜C主要補(bǔ)償存在與一對(duì)偏光膜間的厚度方向相位差。這里，為了在寬的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)補(bǔ)償偏光板的表觀的軸偏離，優(yōu)選提供偏光以不依存于波長(zhǎng)的等角度的相位差(deg)。這就意味著，當(dāng)用nm表示相位差時(shí)，具有越為短波長(zhǎng)則相位差越小的特性。另一方面，為了在寬波長(zhǎng)區(qū)域?qū)Υ嬖谟谝粚?duì)偏光膜間的厚度方向相位差進(jìn)行補(bǔ)償，在一對(duì)偏光膜之間除了VA液晶晶元以外還使用作為偏光膜保護(hù)層的TAC膜等。它們具有光學(xué)各向異性，其中理想的是，具有與有大的厚度方向相位差的VA液晶晶元類(lèi)似的相位差波長(zhǎng)分散，也就是具有波長(zhǎng)越短相位差越大的特性。
即，相位差膜A的相位差的波長(zhǎng)分散特性，優(yōu)選單層滿(mǎn)足下式(1)和/或(2)的關(guān)系。換言之，具有波長(zhǎng)越小相位差膜面內(nèi)和/或厚度方向相位差(R，K)越小的特性。上述相位差膜A，為了滿(mǎn)足上述特性，并不是將多個(gè)該相位差膜A以外的其他相位差膜進(jìn)行疊層，而是基本上包含單一的層也就是1個(gè)膜，這在提高視角特性方面是必要的，從成本和生產(chǎn)性方面考慮也是有利的。還有，如后述的那樣，為了對(duì)上述特性進(jìn)行某些控制，該相位差膜A還可含有少量液晶。
R(λ1)/R(λ2)＜1 (1)K(λ1)/K(λ2)＜1 (2)這里，λ1和λ2為滿(mǎn)足下式(14)的任意波長(zhǎng)。
400nm＜λ1＜λ2＜700nm(14)相位差膜A優(yōu)選滿(mǎn)足下式(1-1)和/或(1-2)。此外，具有滿(mǎn)足下式(5)和/或(6)的波長(zhǎng)分散特性則可以在寬波長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)償。這里的R和K的定義與前述相同。
R(450)/R(550)＜1 (1-1)K(450)/K(550)＜1 (1-2)1＜R(650)/R(550) (5)1＜K(650)/K(550) (6)更優(yōu)選具有滿(mǎn)足下式(10)和(11)的關(guān)系的波長(zhǎng)分散特性，相位差之比越接近測(cè)定波長(zhǎng)之比，則越能更好地補(bǔ)償偏光板的表觀的軸偏離。
0.6＜R(450)/R(550)＜0.97(10)1.01＜R(650)/R(550)＜1.4(11)
上述相位差膜A優(yōu)選滿(mǎn)足下式(7)的關(guān)系。
10＜R(550)＜300 (7)本發(fā)明所用相位差膜C同時(shí)滿(mǎn)足下式(3)和(4)(優(yōu)選(4-1)和/或(4-2))的關(guān)系。也就是說(shuō)，相位差膜C通常是雙軸拉伸膜，膜的厚度方向的折射率nz最小。而且，具有波長(zhǎng)越小厚度方向的相位差K越大的特征。
nx≥ny＞nz(3)1＜K(λ1)/K(λ2) (4)K(650)/K(550)＜1 (4-1)1＜K(450)/K(550) (4-2)相位差膜C優(yōu)選滿(mǎn)足下式(8)的關(guān)系，由此可以有效地補(bǔ)償液晶晶元的厚度方向相位差。
50＜K(550)＜400 (8)為了不妨礙對(duì)偏光板的表觀的軸偏離進(jìn)行補(bǔ)償?shù)腁膜的效果，相位差膜C優(yōu)選滿(mǎn)足下式(9)的關(guān)系。
R(550)＜30 (9)特別是，本發(fā)明中，相位差A(yù)滿(mǎn)足上式(7)且相位差膜C滿(mǎn)足上式(8)，則可以分別較好地對(duì)偏光板的表觀的軸偏離和液晶晶元的厚度方向相位差進(jìn)行補(bǔ)償。
本發(fā)明的液晶顯示元件中，當(dāng)?shù)?和第2偏光膜都由后述的兩側(cè)具有保護(hù)層的偏光元件構(gòu)成時(shí)，理想的是使用相位差膜A和C并使相位差膜A和C以及液晶晶元在波長(zhǎng)550nm處的厚度方向相位差的總和為-200～200nm。此外，除了相位差膜A和C以外還使用其它相位差膜時(shí)，理想的是使用相位差膜A和C并使包含這些相位差膜在內(nèi)的厚度方向相位差的總和為-200～200nm。
作為本發(fā)明所用的相位差膜A，例如可使用WO00/26705號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)于EP1045261號(hào)公報(bào))中所記載的物質(zhì)。
具體而言，作為相位差膜A可以使用滿(mǎn)足下述(a)或(b)條件的高分子取向膜。
(a)(1)為由含有具有正折射率各向異性的高分子單體單元(以下稱(chēng)為第1單體單元)和具有負(fù)折射率各向異性的高分子單體單元(以下稱(chēng)為第2單體單元)的高分子構(gòu)成的膜，(2)基于該第1單體單元的高分子的R(450)/R(550)比基于該第2單體單元的高分子的R(450)/R(550)小，且(3)具有正的折射率各向異性的高分子取向膜。
(b)(1)為由含有形成具有正折射率各向異性的高分子的單體單元(以下稱(chēng)為第1單體單元)和形成具有負(fù)折射率各向異性的高分子的單體單元(以下稱(chēng)為第2單體單元)的高分子構(gòu)成的膜，(2)基于該第1單體單元的高分子的R(450)/R(550)比基于該第2單體單元的高分子的R(450)/R(550)大，且(3)具有負(fù)的折射率各向異性的高分子取向膜。
作為滿(mǎn)足上述(a)(b)條件的形態(tài)的例子，有滿(mǎn)足下述條件(c)(d)的物質(zhì)。
(c)(1)為由混合物高分子和/或共聚物構(gòu)成的膜，該混合物高分子由具有正折射率各向異性的高分子和具有負(fù)折射率各向異性的高分子構(gòu)成，該共聚物由具有正折射率各向異性的高分子單體單元和具有負(fù)折射率各向異性的高分子單體單元構(gòu)成，(2)具有正折射率各向異性的高分子的R(450)/R(550)比具有負(fù)折射率各向異性的高分子的R(450)/R(550)小，且(3)具有正的折射率各向異性的高分子取向膜。
(d)(1)為由混合物高分子和/或共聚物構(gòu)成的膜，該混合物高分子由具有正折射率各向異性的高分子和具有負(fù)折射率各向異性的高分子構(gòu)成，該共聚物由具有正折射率各向異性的高分子單體單元和具有負(fù)折射率各向異性的高分子單體單元構(gòu)成，(2)基于該第1單體單元的高分子的R(450)/R(550)比基于該第2單體單元的高分子的R(450)/R(550)大，且(3)具有負(fù)的折射率各向異性的高分子取向膜。
這里所謂的具有正或負(fù)的折射率各向異性的高分子是指，可以提供具有正或負(fù)的折射率各向異性的高分子取向膜的高分子。
以下對(duì)高分子取向膜的具體材料進(jìn)行說(shuō)明。
該高分子材料多在成形加工時(shí)被加熱，而且因使用用途而不同，不過(guò)優(yōu)選耐熱性?xún)?yōu)異的，優(yōu)選玻璃化溫度為120℃以上，更優(yōu)選140℃以上。如果小于120℃，則根據(jù)顯示元件的使用條件有時(shí)會(huì)發(fā)生取向弛豫等的問(wèn)題。
此外，高分子材料優(yōu)選吸水率1重量％以下。高分子材料的吸水率如果超過(guò)1重量％，則在作為相位差膜使用方面有時(shí)存在光學(xué)特性變化和尺寸變化等問(wèn)題。高分子材料的吸水率優(yōu)選0.5重量％以下。
此高分子材料沒(méi)有特別限制，以耐熱性?xún)?yōu)異、光學(xué)性能良好、可以溶液制膜的材料為好。例如可舉出多芳基化合物、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、聚醚、聚砜、聚醚砜等熱塑性聚合物。
使用這些熱塑性聚合物時(shí)，如上所述更優(yōu)選由具有正折射率各向異性的高分子和具有負(fù)折射率各向異性的高分子構(gòu)成的混合物高分子(2種以上高分子的混合物)、由具有正的折射率各向異性的高分子的單體單元和具有負(fù)的折射率各向異性的高分子單體單元構(gòu)成的共聚物。其中可以使用2種以上組合，還可以將1種以上的混合物高分子和1種以上的共聚物組合使用。
如果是混合物高分子，從光學(xué)上必須是透明的方面考慮，優(yōu)選相溶混合物或各種高分子的折射率大致相等。作為混合物高分子的具體組合，例如可較好地舉出有，以聚(甲基丙烯酸甲酯)作為具有負(fù)光學(xué)各向異性的高分子，以選自聚(偏氟乙烯)、聚(環(huán)氧乙烷)和聚(偏氟乙烯-共-三氟乙烯)中的至少一種聚合物作為具有正光學(xué)各向異性的高分子而形成的組合；以聚苯醚作為具有正光學(xué)各向異性的高分子，以選自聚苯乙烯、聚(苯乙烯-共-月桂酰馬來(lái)酰亞胺)、聚(苯乙烯-共-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺)和聚(苯乙烯-共-苯基馬來(lái)酰亞胺)中的至少一種聚合物作為具有負(fù)的光學(xué)各向異性的高分子而形成的組合；由具有負(fù)的光學(xué)各向異性的聚(苯乙烯-共-馬來(lái)酸酐)和具有正的光學(xué)各向異性的聚碳酸酯形成的組合；由具有正的光學(xué)各向異性的聚(丙烯腈-共-丁二烯)和具有負(fù)的光學(xué)各向異性的聚(丙烯腈-共-苯乙烯)形成的組合；由具有正的光學(xué)各向異性的聚碳酸酯和具有負(fù)的光學(xué)各向異性的聚碳酸酯形成的組合；不過(guò)并不限于這些。特別是從透明性的方面考慮，優(yōu)選由具有正的光學(xué)各向異性的聚碳酸酯和具有負(fù)的光學(xué)各向異性的聚碳酸酯組合成的混合物。
作為共聚物，例如可以使用聚(丁二烯-共-聚苯乙烯)、聚(乙烯-共-聚苯乙烯)、聚(丙烯腈-共-丁二烯)、聚(丙烯腈-共-丁二烯-共-苯乙烯)、聚碳酸酯共聚物、聚酯共聚物、聚酯碳酸酯共聚物、多芳基化合物共聚物等。特別是，因?yàn)榫哂熊坦羌艿牟糠挚梢缘玫截?fù)的光學(xué)各向異性，所以更優(yōu)選具有芴骨架的聚碳酸酯共聚物、聚酯共聚物、聚酯碳酸酯共聚物、多芳基化合物共聚物等。
其中，聚碳酸酯共聚物或聚碳酸酯與聚碳酸酯所形成的混合高分子，由于其透明性、耐熱性、生產(chǎn)性?xún)?yōu)異而可以特別優(yōu)選使用。該聚碳酸酯優(yōu)選包含具有芴骨架的結(jié)構(gòu)的芳香族聚碳酸酯。例如可舉出含有下式(A)所示重復(fù)單元的物質(zhì)。
上式(A)中，R1～R8分別獨(dú)立，為選自氫原子、鹵原子和碳數(shù)1～6的烴基中的至少一種基團(tuán)。所述烴基可舉出，甲基、乙基、異丙基、環(huán)己基等烷基、苯基等芳基。其中，優(yōu)選氫原子、甲基。
X為下式所示芴基。

上式(A)所示重復(fù)單元優(yōu)選為全部重復(fù)單元的1～99摩爾％，更優(yōu)選為30摩爾％以上。
上述芳香族聚碳酸酯更優(yōu)選為芳香族聚碳酸酯的共聚物和/或混合高分子，其中上式(A)所示重復(fù)單元a占30～90摩爾％且下式(B)所示重復(fù)單元b占全部的70～10摩爾％。
上式(B)中，R9～R16分別獨(dú)立，選自氫原子、鹵原子和碳數(shù)1～22的烴基。所述碳數(shù)1～22的烴基可舉出，甲基、乙基、異丙基、環(huán)己基等碳數(shù)1～9的烷基、苯基、聯(lián)苯基、聯(lián)三苯基等芳基。其中，優(yōu)選氫原子、甲基。
上式(B)中Y用下式表示。式中R17～R19、R21和R22分別獨(dú)立，為選自氫原子、鹵原子和碳數(shù)1～22的烴基中的至少一種基團(tuán)。對(duì)于所述烴基，可以舉出與前述相同的基團(tuán)。R20和R23分別獨(dú)立地選自碳數(shù)1～20的烴基，對(duì)于此烴基，可以舉出與前述相同的基團(tuán)。Ar1～Ar3分別獨(dú)立地為苯基、萘基等碳數(shù)6～10的芳基。
——S——
和——R23——上式(A)的含有率更優(yōu)選為全部重復(fù)單元的35～85摩爾％、更進(jìn)一步優(yōu)選45～80摩爾％。
特別是，上式(A)中，R1～R8為氫原子或其中一部分為甲基時(shí)，且上式(B)中R9～R16為氫原子、Y為異丙基時(shí)，上式(A)的含有率由所需相位差的波長(zhǎng)分散性決定。該含有率的下限為45摩爾％、優(yōu)選為50摩爾％、更優(yōu)選55摩爾％。上限為80摩爾％、優(yōu)選75摩爾％、更優(yōu)選70摩爾％。特別優(yōu)選的范圍55～70摩爾％。
對(duì)于上述芳香族聚碳酸酯，當(dāng)為共聚物時(shí)，也可以將上式(A)和(B)所示重復(fù)單元分別組合2種以上，當(dāng)為混合高分子時(shí)也可以將上述重復(fù)單元分別組合2種以上。
這里，不管是共聚物還是混合物，使用構(gòu)成高分子取向膜的全部聚碳酸酯通過(guò)例如核磁共振(NMR)裝置可以求出上述摩爾比。
上述芳香族聚碳酸酯共聚物和混合物可以通過(guò)公知的方法制得。作為其制備方法可以使用二羥基化合物和光氣縮聚的方法、熔融縮聚法等。混合高分子的制備方法優(yōu)選通過(guò)使可互溶的2種以上的聚碳酸酯熔融混合等使其混合，即使完全不相溶如果使成分間的折射率相匹配從而抑制成分間的光散亂，也可提高透明性。
上述芳香族聚碳酸酯的特性粘度優(yōu)選0.3～2.0dl/g。如果小于0.3則存在變脆、難以確保機(jī)械強(qiáng)度的問(wèn)題；如果超過(guò)3.0則溶液粘度過(guò)高，所以存在溶液制膜時(shí)產(chǎn)生條痕等問(wèn)題和聚合結(jié)束時(shí)的精制變得困難的問(wèn)題。
與前述相位差膜A相同，本發(fā)明的相位差膜C也優(yōu)選耐熱性?xún)?yōu)異的、優(yōu)選由玻璃化溫度為120℃以上、優(yōu)選140℃以上的高分子材料構(gòu)成。小于120℃則因顯示元件的使用條件不同有時(shí)會(huì)發(fā)生取向弛豫等問(wèn)題。
此外，吸水率也優(yōu)選為1重量％以下。
所述高分子材料沒(méi)有特別的限制，例如可舉出多芳基化合物、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、聚醚、聚砜、聚醚砜等的熱塑性聚合物。
其中，以耐熱性?xún)?yōu)異、透明性?xún)?yōu)異、光學(xué)性能良好、可以溶液制膜的材料為佳。例如可舉出芳香族聚碳酸酯、聚烯烴。
本發(fā)明的相位差膜優(yōu)選為透明的，優(yōu)選濁度值3％以下、光線(xiàn)總透過(guò)率為85％以上。
本發(fā)明相位差膜中，還可以含有苯基水楊酸、2-羥基二苯甲酮、磷酸三苯酯等紫外線(xiàn)吸收劑和用于改變色調(diào)的上藍(lán)劑、防氧化劑等。
本發(fā)明中相位差的制備方法可以使用公知的熔融擠出法、溶液流延法等。從膜的膜厚均勻、外觀等觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選使用溶液流延法。具體的，使用聚碳酸酯作為高分子材料時(shí)，將該聚碳酸酯溶解在二氯甲烷、二氧雜環(huán)戊烷等有機(jī)溶劑中，使用溶液流延法得到未拉伸膜。接著，用常規(guī)方法對(duì)其進(jìn)行單軸或雙軸拉伸，得到具有所需相位差的相位差膜。
作為制備相位差膜A時(shí)的拉伸方法，可以舉出利用輥速度差的輥縱向單軸拉伸方法，用釘或夾子將膜寬方向固定，從而利用固定部分即所謂的展幅機(jī)的膜流動(dòng)方向速度差的展幅機(jī)縱向單軸拉伸方法，以及使展幅機(jī)向?qū)挾确较驍U(kuò)展的展幅機(jī)橫向單軸拉伸法等的連續(xù)拉伸方法，不過(guò)從膜特性的均一性等觀點(diǎn)考慮更優(yōu)選使用輥縱向單軸拉伸法。
另外，作為制備相位差膜C時(shí)的拉伸方法可舉出，在上述的單軸拉伸法中分別縱橫拉伸的逐次雙軸拉伸法、在膜流動(dòng)方向帶有速度差的展幅機(jī)沿寬度方向擴(kuò)展的同時(shí)雙軸拉伸法、以及多次重復(fù)這種拉伸的多步拉伸法等。
作為為得到相位差膜而進(jìn)行的連續(xù)拉伸法的例子，可以舉出數(shù)個(gè)，不過(guò)，本發(fā)明的相位差膜的拉伸方法并不限于這些，從生產(chǎn)性的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選連續(xù)拉伸，不過(guò)并不是必須特別使用連續(xù)拉伸。
用上述拉伸方法所代表的方法拉伸時(shí)，為了提高拉伸性，相位差膜中還可以含有作為公知的可塑劑的鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯等鄰苯二甲酸酯、磷酸三丁酯等磷酸酯、脂肪族二元酸酯、甘油衍生物、乙二醇衍生物等。拉伸時(shí)，還可以使前述膜制膜時(shí)所用的有機(jī)溶劑殘留在膜中而進(jìn)行拉伸。作為有機(jī)溶劑的量，優(yōu)選相對(duì)于聚合物固形分為1～20重量％。
此外，除了上述可塑劑外，液晶等添加劑也可以使本發(fā)明的相位差膜的相位差波長(zhǎng)分散發(fā)生變化。作為添加量，相對(duì)于聚合物固形分也就是相對(duì)于構(gòu)成相位差膜的高分子材料的重量?jī)?yōu)選為10重量％以下，更優(yōu)選3重量％以下。
本發(fā)明的相位差膜的膜厚優(yōu)選從1μm到300μm。此外，雖然在本發(fā)明中表述為相位差膜，但其既可以具有“膜(フイルム)”的意思也具有“片(シ一ト)”的意思。
此外，相位差膜C除了為高分子材料經(jīng)拉伸的膜以外，還可以為將液晶性高分子取向固定在基材(拉伸或未拉伸膜)上而得的物質(zhì)。從膜厚度的觀點(diǎn)考慮，上述基材進(jìn)一步優(yōu)選為前述相位差膜A。
如前所述，波長(zhǎng)越短相位差膜A的相位差越小，所以構(gòu)成高分子取向膜的高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)很重要，相位差波長(zhǎng)分散有相當(dāng)一部分是由該化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定的，不過(guò)還應(yīng)該留意由于制膜條件、添加劑、拉伸條件、混合狀態(tài)、分子量等引起的變化。
可以使用公知的偏光膜作為本發(fā)明所用的偏光膜。例如，可以舉出將碘和二色性色素等分散在聚乙烯醇等聚合物(也稱(chēng)粘合劑聚合物)中、通過(guò)拉伸等至少取向固定上碘等的膜，對(duì)主鏈型或側(cè)鏈型的聚乙炔進(jìn)行拉伸而得的膜。對(duì)于使用聚乙烯醇作為粘合劑聚合物的偏光膜，通常多將乙酸纖維素膜等作為保護(hù)膜疊層在該偏光膜上。因此，本發(fā)明的偏光膜包括這種疊層有保護(hù)膜的偏光膜。還有，也可以使本發(fā)明的相位差膜兼任保護(hù)膜。
對(duì)于使用上述粘合劑聚合物的類(lèi)型，所用偏光膜的厚度通常為30～300μm。對(duì)于通過(guò)涂覆使具有液晶性和二色性的材料取向固定在基材上的情況，偏光膜厚度為0.01～30μm左右。
本發(fā)明的液晶顯示元件為將相位差膜、包含液晶面板的VA型的液晶晶元、偏光膜組合而構(gòu)成的。相位差膜和偏光膜優(yōu)選鄰接，也就是直接相接?？梢允褂霉恼澈蟿┗蛘辰觿┦蛊滟N緊。
此外，本發(fā)明的液晶顯示元件可以在液晶晶元的對(duì)面(背后)設(shè)置使用后照光。此時(shí)，可以在液晶顯示元件和后照光之間配置棱鏡片、擴(kuò)散膜等各種光學(xué)膜等。
本發(fā)明的液晶顯示元件主要可用作液晶顯示器、液晶投影器等液晶顯示元件。特別是對(duì)于需要廣視角的垂直取向型液晶顯示元件非常有用。
圖1～圖6示出本發(fā)明的液晶顯示元件中設(shè)置有后照光情況下的理想的構(gòu)造例。但是本發(fā)明的液晶顯示元件并不限于這些構(gòu)造。
這里，如圖1～4所示，優(yōu)選任一偏光膜和相位差膜A鄰接。
在這些構(gòu)造例中，相位差膜A不僅可以使用一片，還可以將多片相位差膜A疊層起來(lái)使用，同樣地，作為相位差膜C也可以將多片相位差膜C疊層起來(lái)使用。對(duì)于將多個(gè)相位差膜疊層起來(lái)的情況，理想的是使該相位差膜的具有最大折射率的方向即光學(xué)軸朝著的方向?qū)R放置。此外，也可以為在上述構(gòu)造中，后照光和后照光側(cè)的偏光板為如反射板或半透過(guò)反射板的反射型、半透過(guò)反射型。
本發(fā)明優(yōu)選的形態(tài)如下所示。
液晶顯示元件，其具有在一對(duì)基板之間夾持有VA液晶的液晶晶元，其中當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí)該液晶分子長(zhǎng)軸相對(duì)于該基板面成略垂直方向取向，其還具有夾持該液晶晶元且其偏光軸互相正交的第1和第2偏光膜，以及存在于該液晶晶元與該第1和第2偏光之間的至少2片的相位差膜(A，C)，其中，相位差膜A為單層，滿(mǎn)足下式(10)和/或(11)的關(guān)系，相位差膜C同時(shí)滿(mǎn)足下式(3)和(4-1)和/或(4-2)的關(guān)系，該相位差膜A與第1偏光膜或第2偏光膜鄰接，該相位差膜C與液晶晶元相鄰接，該相位差膜A的慢軸與第1偏光膜的偏光軸平行或正交，該相位差膜A滿(mǎn)足下式(7)且該相位差膜C滿(mǎn)足下式(8)且滿(mǎn)足下式(9)，而且，該相位差膜A包含具有芴骨架的聚碳酸酯0.6＜R(450)/R(550)＜0.97 (10)1.01＜R(650)/R(550)＜1.4 (11)
nx≥ny＞nz(3)K(650)/K(550)＜1 (4-1)1＜K(450)/K(550) (4-2)10＜R(550)＜300 (7)50＜K(550)＜400 (8)R(550)＜30 (9)這里，R、K、nx、ny、nz的定義與前述相同。
因此，根據(jù)本發(fā)明可知，通過(guò)將本發(fā)明的相位差膜A和相位差膜C組合使用，可以提供在全部可見(jiàn)光范圍內(nèi)漏光減少、黑色顯示鮮明幾乎無(wú)彩色的VA型的液晶顯示元件。
根據(jù)本發(fā)明，其為對(duì)液晶顯示元件的全部可見(jiàn)光范圍的視角進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，其具有在一?duì)基板之間夾持有液晶的液晶晶元，其中當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí)該液晶分子的長(zhǎng)軸相對(duì)于該基板面成略垂直方向取向，其還具有夾持該液晶晶元且其偏光軸互相正交的第1和第2偏光膜，以及存在于該液晶晶元與該第1和第2偏光之間的至少共2片的相位差膜(A，C)，其中，相位差膜A滿(mǎn)足下式(1)和/或(2)的關(guān)系R(λ1)/R(λ2)＜1 (1)K(λ1)/K(λ2)＜1 (2)且相位差膜C同時(shí)滿(mǎn)足下式(3)和(4)的關(guān)系nx≥ny＞nz (3)1＜K(λ1)/K(λ2) (4)上式(1)、(2)中，R(λ1)和R(λ2)分別為波長(zhǎng)λ1和λ2時(shí)相位差膜的面內(nèi)相位差，K(λ1)和K(λ1)分別為波長(zhǎng)λ1和λ2時(shí)相位差膜的厚度方向相位差，波長(zhǎng)λ1和λ2滿(mǎn)足400nm＜λ1＜λ2＜700nm的關(guān)系，這里，nx為相位差膜面內(nèi)的最大折射率，ny為與表示相位差膜面內(nèi)最大折射率方向正交的方位的折射率，nz為相位差膜法線(xiàn)方向的折射率，K、λ1和λ2的定義與上述相同。
可以從上述說(shuō)明對(duì)本發(fā)明的方法即將上述相位差膜A和相位差膜C使用于VA型液晶顯示元件的具體方法進(jìn)行理解。
本發(fā)明還提供，將滿(mǎn)足下式(1)和/或(2)關(guān)系的相位差膜A與滿(mǎn)足下式(3)和(4)的相位差膜C組合起來(lái)，用作VA型液晶顯示元件的相位差膜(視角補(bǔ)償膜)R(λ1)/R(λ2)＜1 (1)K(λ1)/K(λ2)＜1 (2)nx≥ny＞nz(3)1＜K(λ1)/K(λ2) (4)這里，R、K、λ1、λ2、nx、ny、nz的定義與前述相同。
可以從上述說(shuō)明對(duì)這種使用，即將上述相位差膜A和相位差膜C使用于VA型液晶顯示元件的具體使用進(jìn)行理解。
發(fā)明效果如上所述，通過(guò)將波長(zhǎng)越短相位差膜越小的相位差膜A與波長(zhǎng)越短相位差越大的相位差膜C組合，可以提供全部可見(jiàn)光范圍內(nèi)漏光減少、黑色顯示鮮明、幾乎無(wú)彩色的VA型液晶顯示元件。因此可以實(shí)現(xiàn)全部可見(jiàn)光范圍內(nèi)的廣視角化。
實(shí)施例以下通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，不過(guò)本發(fā)明并不限于這些。
(評(píng)價(jià)方法)可以通過(guò)以下評(píng)價(jià)方法得到本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中記載的材料特性值等。
(1)面內(nèi)相位差R值、厚度方向相位差K值的測(cè)定使用分光橢球偏光計(jì)“M150”(日本分光(株)制)測(cè)定面內(nèi)相位差R值和厚度方向相位差K值。在入射光線(xiàn)和相位差膜的表面正交的狀態(tài)下測(cè)定R值。改變?nèi)肷涔饩€(xiàn)與相位差膜表面的角度，測(cè)定各角度下的相位差值，從而得到K值，用公知的折射率橢圓體公式進(jìn)行曲線(xiàn)擬合，由此求出三維折射率nx、ny、nz。此時(shí)，作為其它的參數(shù)，有必要得出平均折射率n，該數(shù)值使用阿貝折光儀((株)アタゴ社制的“阿貝折光儀2-T”)測(cè)得。
(2)吸水率的測(cè)定除了使干燥后的膜的膜厚為130±50μm以外，根據(jù)JISK7209所述的“塑料的吸水率和沸騰吸水率試驗(yàn)方法”進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)片大小為50mm正方形，水溫25℃，將樣本浸泡在水中24小時(shí)后，測(cè)量其重量變化。單位為重量％。
(3)高分子的玻璃化溫度(Tg)的測(cè)定用“DSC2920 Modulated DSC”(TA Instruments公司制)進(jìn)行測(cè)定。在制備完高分子后的薄片或碎片狀態(tài)下測(cè)定而不是在相位差膜成形后測(cè)定。
(4)膜厚測(cè)定用アンリツ公司制的電子顯微鏡測(cè)定。
(5)測(cè)定高分子共聚比用“JNM-alpha 600”(日本電子公司制)的質(zhì)子NMR進(jìn)行測(cè)定。特別是對(duì)于雙酚A與雙甲酚芴的共聚物的情況，使用重苯作為溶劑，分別由各自的甲基的質(zhì)子強(qiáng)度比求出。
(6)聚碳酸酯共聚物的聚合實(shí)施例中所用的用于制備聚碳酸酯的單體如下所示。

在具有攪拌機(jī)、溫度計(jì)和回流冷卻器的反應(yīng)槽中加入氫氧化鈉水溶液和離子交換水，以33∶67的摩爾比溶解具有上述結(jié)構(gòu)的單體[X]和[Y]，加入少量的亞硫酸氫鹽。接著，向其中加入二氯甲烷，20℃下用約60分鐘向其中吹入光氣。再加入對(duì)叔丁基苯酚使其乳化后，加入三乙胺，30℃下攪拌約3小時(shí)結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，收集有機(jī)相，蒸發(fā)掉二氯甲烷得到聚碳酸酯共聚物。所得共聚物的組成比與單體的加入量比幾乎相等。
將上述所得聚碳酸酯共聚物溶解在二氯甲烷中，得到固形分濃度為1 8重量％的膠漿溶液。使用此膠漿溶液通過(guò)溶液流延法在支持體上制得膜流狀物。將此流狀物從支持體上剝離下來(lái)，緩緩升溫到Tg-20℃進(jìn)行干燥，得到膜。接著在230℃下對(duì)此膜進(jìn)行1.6倍的單軸拉伸，得到相位差膜A(共聚PC1)。該膜隨著測(cè)定波長(zhǎng)越短其相位差越小，且確認(rèn)其具有正的折射率各向異性。
此外，將JSR(株)制ARTON溶解在二氯甲烷中，得到固形分濃度為18重量％的膠漿溶液。使用此膠漿溶液按照如上述同樣的操作制膜，接著在175℃下對(duì)此膜進(jìn)行縱橫1.3倍的雙軸拉伸，得到相位差膜C(ARTON1)。經(jīng)確認(rèn)，該膜隨著測(cè)定波長(zhǎng)越短其相位差越大。
接著制備具有下表1所示特性的VA液晶晶元，使用粘接劑使市售的屬于碘系偏光膜的(株)サンリツツ制“HLC2-5618”與上述相位差膜進(jìn)行疊層，從而使其具有下表2所示的構(gòu)造。即使從與面板傾斜方向的所有角度觀察，都幾乎沒(méi)有漏光，幾乎完全為黑色，即使對(duì)于漏掉的光也無(wú)一著色。
將雙酚A型聚碳酸酯(帝人化成(株)制C1400)溶解在二氯甲烷中，得到固形分濃度為18重量％的膠漿溶液。使用此膠漿溶液按照與實(shí)施例1同樣的操作制膜。接著在165℃下對(duì)此膜進(jìn)行縱橫1.1倍的雙軸拉伸，得到相位差膜C(PC1)。經(jīng)確認(rèn)，該膜隨著測(cè)定波長(zhǎng)越短其相位差越大。
如下表2所示，除了用PC1代替ARTON1以外，制備其它與實(shí)施例1相同的面板結(jié)構(gòu)。即使從與面板傾斜方向的所有角度觀察，都幾乎沒(méi)有漏光，幾乎完全為黑色，即使對(duì)于漏掉的光也無(wú)一著色。
表1

表2
將JSR(株)制ARTON溶解在二氯甲烷中，得到固形分濃度為18重量％的膠漿溶液。使用此膠漿溶液制得流延膜，接著在175℃下對(duì)此膜進(jìn)行1.4倍的單軸拉伸，得到相位差膜A(ARTON2)。此外，在175℃下進(jìn)行縱橫1.3倍的雙軸拉伸得到膜(ARTON3)。
使用這些膜制得表2所示面板構(gòu)造。從斜方向觀察該面板時(shí)，特別是在45°方位可以發(fā)現(xiàn)漏光，并發(fā)現(xiàn)漏掉的光著黑色。
實(shí)施例、比較例中所用的相位差膜的光學(xué)特性如下表3所示。
表3

工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將波長(zhǎng)越短相位差越小的相位差膜A與波長(zhǎng)越短相位差越大的相位差膜C組合起來(lái)，使用至少2片相位差膜，可以提供在全部寬帶域內(nèi)漏光減少、黑色顯示鮮明幾乎無(wú)彩色的VA型液晶顯示元件。這樣的液晶顯示元件從而可以提供畫(huà)質(zhì)優(yōu)異、高品質(zhì)的液晶顯示裝置。
權(quán)利要求
1.液晶顯示元件，其具有在一對(duì)基板之間夾持有液晶的液晶晶元，其中當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí)該液晶分子長(zhǎng)軸相對(duì)于該基板面成略垂直方向取向，其還具有夾持該液晶晶元且其偏光軸互相正交的第1和第2偏光膜，以及存在于該液晶晶元與該第1和第2偏光之間的至少共2片的相位差膜(A，C)，其特征在于，相位差膜A滿(mǎn)足下式(1)和/或(2)的關(guān)系R(λ1)/R(λ2)＜1 (1)K(λ1)/K(λ2)＜1 (2)上式(1)、(2)中，R(λ1)和R(λ2)分別為波長(zhǎng)λ1和λ2時(shí)相位差膜的面內(nèi)相位差，K(λ1)和K(λ1)分別為波長(zhǎng)λ1和λ2時(shí)相位差膜的厚度方向相位差，波長(zhǎng)λ1和λ2滿(mǎn)足400nm＜λ1＜λ2＜700nm的關(guān)系，且相位差膜C同時(shí)滿(mǎn)足下式(3)和(4)的關(guān)系nx≥ny＞nz(3)1＜K(λ1)/K(λ2) (4)這里，nx為相位差膜面內(nèi)的最大折射率，ny為與表示相位差膜面內(nèi)最大折射率方向正交的方位的折射率，nz為相位差膜法線(xiàn)方向的折射率，K、λ1和λ2的定義與上述相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜A與第1或第2偏光膜相鄰接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜C與液晶晶元相鄰接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜A的慢軸與偏光膜的偏光軸平行或正交。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中，上式(1)和(2)中，λ1為波長(zhǎng)450nm、λ2為波長(zhǎng)550nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中，滿(mǎn)足下式(5)和/或(6)1＜R(650)/R(550)(5)1＜K(650)/K(550)(6)式中，R(650)和R(550)分別為波長(zhǎng)650nm和550nm處的相位差膜的面內(nèi)相位差，K(650)和K(550)分別為波長(zhǎng)650nm和550nm處的相位差膜的厚度方向相位差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜C滿(mǎn)足下式(4-1)K(650)/K(550)＜1(4-1)式中R和K的定義與前述相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜A滿(mǎn)足下式(7)且相位差膜C滿(mǎn)足下式(8)10＜R(550)＜300 (7)50＜K(550)＜400 (8)式中，R和K的定義與前述相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜A和C均由吸收率為1重量％以下的高分子材料而得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜A為單層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜A由高分子取向膜構(gòu)成，該高分子取向膜由具有正的折射率各向異性的高分子單體單元和具有負(fù)的折射率各向異性的高分子單體單元構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示元件，其中相位差膜A包含具有芴骨架的聚碳酸酯。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中相位差膜C滿(mǎn)足下式(9)R(550)＜30 (9)式中，R的定義與前述相同。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示元件，其中，第1和第2偏光膜都由兩側(cè)具有保護(hù)層的偏光元件構(gòu)成時(shí)，一邊保護(hù)層、相位差膜A和C以及液晶晶元在波長(zhǎng)550nmm處的厚度方向的相位差的總和為-200～200nm。
15.液晶顯示元件，其具有在一對(duì)基板之間夾持有液晶的液晶晶元，其中當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí)該液晶分子的長(zhǎng)軸相對(duì)于該基板面成略垂直方向取向，其還具有夾持該液晶晶元且其偏光軸互相正交的第1和第2偏光膜，以及存在于該液晶晶元與該第1和第2偏光之間的至少2片的相位差膜(A，C)，其中，相位差膜A為單層，滿(mǎn)足下式(10)和/或(11)的關(guān)系，相位差膜C同時(shí)滿(mǎn)足下式(3)和{(4-1)和/或(4-2)}的關(guān)系，該相位差膜A與第1偏光膜或第2偏光膜鄰接，該相位差膜C與液晶晶元相鄰接，該相位差膜A的慢軸與第1偏光膜的偏光軸平行或正交，該相位差膜A滿(mǎn)足下式(7)且該相位差膜C滿(mǎn)足下式(8)且滿(mǎn)足下式(9)，而且，該相位差膜A包含具有芴骨架的聚碳酸酯，0.6＜R(450)/R(550)＜0.97 (10)1.01＜R(650)/R(550)＜1.4 (11)nx≥ny＞nz(3)K(650)/K(550)＜1 (4-1)1＜K(450)/K(550) (4-2)10＜R(550)＜300 (7)50＜K(550)＜400 (8)R(550)＜30 (9)式中，R、K、nx、ny、nz的定義與前述相同，R(450)為550nm處相位差膜的面內(nèi)相位差，R(550)為450nm處相位差膜的厚度方向相位差。
16.液晶顯示元件，其具有在一對(duì)基板之間夾持有液晶的液晶晶元，其中當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí)該液晶分子的長(zhǎng)軸相對(duì)于該基板面成略垂直方向取向，其還具有夾持該液晶晶元且其偏光軸互相正交的第1和第2偏光膜，以及存在于該液晶晶元與該第1和第2偏光之間的至少2片的相位差膜(A，C)，其中，在波長(zhǎng)400～700nm范圍內(nèi)，對(duì)于相位差膜A，波長(zhǎng)越短膜面內(nèi)和/或厚度方向的相位差基本上越大，對(duì)于相位差膜C，波長(zhǎng)越短厚度方向的相位差基本上越小，且滿(mǎn)足下式(3)nx≥ny＞nz(3)式中，nx、ny、nz的定義與前述相同。
17.一種方法，其為對(duì)液晶顯示元件的全部可見(jiàn)光范圍的視角進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ渚哂性谝粚?duì)基板之間夾持有液晶的液晶晶元，其中當(dāng)無(wú)外加電壓時(shí)該液晶分子的長(zhǎng)軸相對(duì)于該基板面成略垂直方向取向，其還具有夾持該液晶晶元且其偏光軸互相正交的第1和第2偏光膜，以及存在于該液晶晶元與該第1和第2偏光之間的至少共2片的相位差膜(A，C)，其中，相位差膜A滿(mǎn)足下式(1)和/或(2)的關(guān)系R(λ1)/R(λ2)＜1 (1)K(λ1)/K(λ2)＜1 (2)上式(1)、(2)中，R(λ1)和R(λ2)分別為波長(zhǎng)λ1和λ2時(shí)相位差膜的面內(nèi)相位差，K(λ1)和K(λ1)分別為波長(zhǎng)λ1和λ2時(shí)相位差膜的厚度方向相位差，波長(zhǎng)λ1和λ2滿(mǎn)足400nm＜λ1＜λ2＜700nm的關(guān)系，且相位差膜C同時(shí)滿(mǎn)足下式(3)和(4)的關(guān)系nx≥ny＞nz(3)1＜K(λ1)/K(λ2)(4)式中，nx為相位差膜面內(nèi)的最大折射率，ny為與表示相位差膜面內(nèi)最大折射率方向正交的方位的折射率，nz為相位差膜法線(xiàn)方向的折射率，K、λ1和λ2的定義與上述相同。
18.將滿(mǎn)足下式(1)和/或(2)關(guān)系的相位差膜A與滿(mǎn)足下式(3)和(4)的相位差膜C組合起來(lái)，用作VA型液晶顯示元件的視角補(bǔ)償膜R(λ1)/R(λ2)＜1 (1)K(λ1)/K(λ2)＜1 (2)nx≥ny＞nz(3)1＜K(λ1)/K(λ2) (4)式中，R、K、λ1、λ2、nx、ny、nz的定義與前述相同。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)將波長(zhǎng)越短相位差越小的相位差膜A與波長(zhǎng)越短相位差越大的相位差膜C組合起來(lái)，可以提供在全部寬帶域漏光減少、黑色顯示鮮明幾乎無(wú)彩色的VA型液晶顯示元件。從而可以提供畫(huà)質(zhì)優(yōu)異、高品質(zhì)的液晶顯示裝置。
文檔編號(hào)G02F1/13363GK1491370SQ02804807
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月9日
發(fā)明者小野雄平, 內(nèi)山昭彥, 彥 申請(qǐng)人:帝人株式會(huì)社