偏振片和包含偏振片的TN型液晶显示器 |
|||||||
| 申请号 | CN201210252085.3 | 申请日 | 2012-07-20 | 公开(公告)号 | CN102890300A | 公开(公告)日 | 2013-01-23 |
| 申请人 | 富士胶片株式会社; | 发明人 | 新福千枝; 井上力夫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的目的是减少在高温环境下在原始黑色显示时来自显示框的周边的漏光的发生。本发明公开了一种偏振片，其包含起偏器、在所述起偏器一侧上的保护膜和在所述起偏器另一侧上的延迟膜；其中所述起偏器具有与所述偏振片的长侧和短侧中的任意一个成45°的吸收轴，所述延迟膜具有平行于或者垂直于所述起偏器的吸收轴的面内慢轴，以及在所述起偏器的吸收轴方向上，所述偏振片和所述延迟膜之间的尺寸变化的差值Δε’abs满足公式：|Δε’abs|≤0.10%。 | ||||||
| 权利要求 | 1.偏振片，其包含起偏器、在所述起偏器的一侧上的保护膜、和在所述起偏器的另一侧上的延迟膜； |
||||||
| 说明书全文 | 偏振片和包含偏振片的TN型液晶显示器技术领域[0001] 本发明涉及用于液晶显示器，尤其是TN型液晶显示器的偏振片，以及涉及包含所述偏振片的TN型液晶显示器。特别地，本发明涉及降低在高温环境下在液晶显示器的原始黑色显示时从显示框周边发生的漏光的技术。 背景技术[0002] 各种类型的液晶显示器，例如扭曲向列(TN)型、垂直取向(VA)型和面内切换(IPS)型液晶显示器，已经广泛地应用于个人电脑(PC)和电视机的监视器中。为了在每种类型中提供广的视角，已经提出各种技术，这些技术使用具有不同光学特性的延迟膜作为视角补偿膜。 [0003] 一般而言，用于液晶显示器的偏振片包含具有光偏振功能的起偏器、附着到起偏器的一侧的保护膜，其间具有粘结层、和附着到起偏器的另一侧的延迟膜(或者在一些情形中为保护膜)。聚乙烯醇(在此及后还称为PVA)主要用作起偏器材料。起偏器通过以下方式形成：单轴拉伸PVA膜，然后用碘或者二色性染料对拉伸后的PVA膜进行染色，或者对PVA膜进行染色，然后拉伸染色过的PVA膜；以及用硼化合物交联产生的PVA膜。 [0005] 已知的纤维素酰化物延迟膜例如通过层合纤维素酰化物基板和由液晶组合物形成的光学各向异性层制备，或者通过拉伸纤维素酰化物膜制备。除纤维素酰化物膜之外，由降冰片烯树脂或者聚碳酸酯树脂形成的其它的延迟膜也已经被不同地提出。 [0006] 在显示品质方面的改进对于液晶显示器的普及是需要的。推广应用对诸如高温和高湿的恶劣条件下的耐用性产生了进一步的要求。已知的是，长时间在恶劣条件下使用的液晶显示器遭受由于漏光所致的屏幕上黑色显示位置处出现的亮度不均匀性。已经强烈需要该问题的解决方案。随着时间而吸收湿气导致起偏器的收缩，从而导致保护膜和晶胞的变形。变形的保护膜和晶胞致使应力施加到任何使用的部件，从而产生相位差。据信，该相位差导致亮度不均匀性，因此，对于该问题的解决方案而言需要减少通过偏振片的吸湿。例如，JP-A2008-107499公开了一种偏振片，该偏振片包括具有低于预定水平的透湿性的保护膜，并且公开了一种抑制偏振片的尺寸变化的技术。 发明内容[0007] 在高温环境下，亮度不均匀性，特别地在原始黑色显示时从显示框的周边的漏光，会发生在包括TN型液晶的小的液晶显示器(诸如车辆导航系统)的屏幕上的黑色显示位置处。需要对亮度不均匀性的任何解决方案。亮度不均匀性由于漏光还发生在VA型或者IPS型液晶显示器的屏幕上的黑色显示位置。该亮度不均匀性发生在液晶显示器的边角处，并且以不同于TN型液晶显示器的形式显现。而且，在VA型或者IPS型液晶显示器的边角处出现的亮度不均匀性在小的液晶显示器中基本不能被可视地感知到。在原始黑色显示时从显示框周边的漏光因此基本为小的TN型液晶显示器所固有。 [0008] 本发明的目的是降低在高温环境下在TN型液晶显示器中在原始黑色显示时来自显示框周边的漏光的发生。 [0009] 更具体地，本发明的目的是提供一种偏振片，其有助于减少在高温环境下在TN型液晶显示器中在原始黑色显示时来自显示框的周边的漏光的发生，以及提供包括所述偏振片的TN型液晶显示器。 [0010] 本发明可以有效减少在高温环境下在TN型液晶显示器中在原始黑色显示时来自显示框周边的漏光的发生。 [0011] 上述问题的解决方式如下： [0012] [1]一种偏振片，其包含起偏器、在所述起偏器的一侧上的保护膜、和在所述起偏器的另一侧上的延迟膜； [0013] 其中，所述起偏器具有与所述偏振片的长侧和短侧中的任意一个成45°的吸收轴， [0014] 所述延迟膜具有平行于或者垂直于所述起偏器的吸收轴的面内慢轴，以及[0015] 在所述起偏器的吸收轴方向上，所述偏振片和所述延迟膜之间的尺寸变化的差值Δε’abs满足以下公式： [0016] |Δε’abs|≤0.10%， [0017] 其中：Δε’abs是在25°C和60%RH下测量的在所述吸收轴方向上的偏振片的长度变化百分比PolΔεabs(%)与延迟膜的长度变化百分比RetΔεabs(%)之间的差值，PolΔεabs(%)是在60°C下干燥100小时后的偏振片的长度相对于偏振片的初始长度的百分比变化，和RetΔεabs(%)是在60°C下干燥100小时后延迟膜的长度相对于延迟膜的初始长度的百分比变化。 [0018] [2]如[1]所述的偏振片，其中， [0019] 在所述起偏器的吸收轴方向上，所述保护膜的拉伸模量PEabs满足以下公式： [0020] PEabs≥4.0GPa，以及 [0021] 在所述起偏器的吸收轴方向上，所述延迟膜的拉伸模量REabs满足以下公式： [0022] REabs≤3.8GPa。 [0023] [3]如[1]所述的偏振片，其中，所述起偏器具有30微米或者更小的厚度。 [0024] [4]如[2]所述的偏振片，其中，所述起偏器具有30微米或者更小的厚度。 [0025] [5]如[1]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括具有乙酰基和除乙酰基之外的酰基的纤维素酰化物。 [0026] [6]如[2]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括具有乙酰基和除乙酰基之外的酰基的纤维素酰化物。 [0027] [7]如[3]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括具有乙酰基和除乙酰基之外的酰基的纤维素酰化物。 [0028] [8]如[4]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括具有乙酰基和除乙酰基之外的酰基的纤维素酰化物。 [0030] [10]如[2]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括选自缩聚酯增塑剂和碳水化合物增塑剂中的至少一种增塑剂。 [0031] [11]如[3]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括选自缩聚酯增塑剂和碳水化合物增塑剂中的至少一种增塑剂。 [0032] [12]如[4]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括选自缩聚酯增塑剂和碳水化合物增塑剂中的至少一种增塑剂。 [0033] [13]如[5]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括选自缩聚酯增塑剂和碳水化合物增塑剂中的至少一种增塑剂。 [0034] [14]如[6]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括选自缩聚酯增塑剂和碳水化合物增塑剂中的至少一种增塑剂。 [0035] [15]如[7]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括选自缩聚酯增塑剂和碳水化合物增塑剂中的至少一种增塑剂。 [0036] [16]如[8]所述的偏振片，其中，所述延迟膜包括选自缩聚酯增塑剂和碳水化合物增塑剂中的至少一种增塑剂。 [0038] 图1是示意性地显示本发明的实施方式的TN型液晶显示器的横截面视图。 具体实施方式[0040] 在本说明书中，Re(λ)和Rth(λ)分别代表波长λ(nm)下的面内延迟(单位：nm)和厚度方向的延迟(单位：nm)。使用KOBRA 21ADH或WR(由Oji Scientific Instruments制造)，通过在膜法线方向施加具有波长λnm的光到膜而测量Re(λ)。测量的波长的选择可以根据波长选择滤波器的手动交换或者根据由程序进行的测量值的交换而进行。 [0041] 当待分析的膜通过单轴或者双轴折射率椭球体表示时，膜的Rth(λ)如下地进行计算。 [0042] Rth(λ)通过KOBRA 21ADH或者WR基于六个Re(λ)值、假定的平均折射率数值和输入作为膜的厚度值的值进行计算，其中，所述六个Re(λ)值是通过在六个方向测量波长λnm的入射光而测量的，所述六个方向为相对于使用面内慢轴的样品膜的法线方向从0°到50°以10°的步长旋转而确定，所述面内慢轴由KOBRA 21ADH确定，并作为倾斜轴(旋转轴；如果膜没有面内慢轴，限定为面内方向的任何方向)。 [0043] 在上面，当待分析的膜具有其中延迟值在围绕面内慢轴作为旋转轴从法线方向的某个特定倾斜角度为零的方向时，那么在大于该给出零延迟的倾斜角度的倾斜角度处的延迟值变为负数，因此膜的Rth(λ)由KOBRA 21ADH或者WR计算。 [0044] 围绕作为膜的倾斜角度(旋转角)的慢轴(当膜并不具有慢轴时，那么它的旋转轴可以在膜的面内方向的任何方向)，延迟值在任何期望的两个倾斜方向，基于所述数据和平均折射率的估计值和输入的膜厚度值进行测量，Rth可以根据公式(A)和(B)进行计算。 [0045] (A) [0046] [0047] Re(θ)表示从法线方向倾斜角度θ的方向的延迟值；nx表示在面内慢轴方向的折射率；ny表示在垂直于nx的面内方向的折射率；和nz表示在垂直于nx和ny的方向的折射率，以及“d”是膜厚度。 [0048] (B):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d [0049] 在该公式中，nx表示面内慢轴方向的折射率；ny表示垂直于nx的面内方向中的折射率；nz表示在垂直于nx和ny的方向的折射率；以及“d”是膜厚度。 [0050] 当待分析的膜并不由单轴或者双轴折射率椭球体表示时，或者，也就是，当膜并不具有光轴时，则膜的Rth可以如下地进行计算： [0051] 膜的Re(λ)通过围绕作为面内倾斜轴(旋转轴)的慢轴(由KOBRA 21ADH或者WR判断)，相对于膜的法线方向从-50度以10度的间隔到+50度，在总共11个点，通过将λnm的波长的光在倾斜方向施加而进行测量；以及基于如此测量的延迟值、平均折射率的估计值和输入的膜厚度值，膜的Rth(λ)可以通过KOBRA 21ADH或者WR计算。 [0052] 在上述测量中，平均折射率的假定值可以从(John Wiley&Sons Ltd.)的聚合物手册中的各光学膜种类中列出的值获得。具有未知的平均折射率的那些可以利用Abbe折射计测量。一些主要光学膜的平均折射率列出如下： [0053] 纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)和聚苯乙烯(1.59)。KOBRA 21ADH或者WR在输入这些平均折射率的假定值和膜厚度的情形下计算nx、ny和nz。基于如此计算的nx、ny和nz，Nz=(nx-nz)/(nx-ny)得以进一步计算。 [0054] 在本说明书中，角度理想地落在以确切角度加减小于10度的范围内，更理想地，落在一确切角度加减5度的范围内，或者甚至更理想地，落在一确切角度加减3度的范围内。 [0055] 在本说明书中，如果没有特别说明，Re和Rth的测量波长为550nm。 [0056] 本发明涉及包含起偏器的偏振片，所述偏振片包含在起偏器一侧的保护膜以及在起偏器另一侧的延迟膜。偏振片的长侧和短侧以及起偏器的吸收轴限定45°的角度。延迟膜的面内慢轴平行或者垂直于起偏器的吸收轴。假定在偏振片和延迟膜之间在起偏器的吸收轴方向的尺寸变化差值为Δε’abs，则偏振片满足公式： [0057] |Δε’abs|≤0.10%。 [0058] 本发明人已经进行广泛研究，并发现对于解决上面描述的问题，减少施加到置于高温环境气氛中的液晶显示器中的偏振片的延迟膜的应力是重要的。该应力由在高温环境中在整个偏振片和单独的延迟膜之间的尺寸变化的差值所致。本发明人因此发现，尺寸变化的差值的减小可以实现施加到延迟膜的应力的减小。但是，难以在其中构成起偏器的聚乙烯醇呈现大的收缩的方向上(垂直于起偏器的吸收轴的方向)减小整个偏振片和单独的延迟膜之间的尺寸变化的差值到大致为零。与此不同，在其中起偏器呈现小的收缩的方向上(起偏器的吸收轴方向)偏振片和延迟膜之间的尺寸变化的差值可以减小为大致为零。因此，在本发明中，偏振片的吸收轴方向区别于垂直于吸收轴方向的方向，并且在由高温环境下偏振片的收缩引起的总的应力中，仅沿着平行于吸收轴的方向的应力分量被减小。这可以有效地减小施加到延迟膜的应力，从而减小在原始黑色显示时来自显示框的周边的漏光的发生。 [0059] 尺寸变化的差值Δε’abs是在吸收轴方向上整个偏振片的尺寸变化与在相同方向延迟膜单独的尺寸变化之间的百分比差值。现将详细地描述尺寸变化的差值Δε’abs。 [0060] 在平行于起偏器的吸收轴的方向的尺寸变化的差值可以通过以下技术(a)-(c)的任何一个或者其组合而减小： [0061] (a)保护膜的弹性模量增大以抑制起偏器的收缩； [0062] (b)延迟膜的弹性模量减小以遵循起偏器的收缩；和 [0063] (c)起偏器的厚度减小以减少起偏器对尺寸变化的贡献。 [0064] 这些技术的细节将在后面进行描述。 [0065] 现将描述在本发明的偏振片中所包含的部件。 [0066] 延迟膜 [0067] 延迟膜可以由任何的材料组成。例如，延迟膜可以是主要由纤维素酰化物组成的纤维素酰化物膜。虽然纤维素酰化物膜在下面作为一个例子进行描述，但是本发明并不限于该例子。 [0068] 纤维素酰化物膜 [0069] 优选的可以用作延迟膜的纤维素酰化物膜主要包含如下的纤维素酰化物，其中包含在纤维素酰化物中的葡萄糖单元的羟基被酰基取代，总的取代度为2.2-2.6。更优选的纤维素酰化物膜主要包含满足公式(1)和(2)的纤维素乙酸丙酸酯。 [0070] 公式(1)2.2≤A+B≤2.6 [0071] 公式(2)0.3≤B≤1.2 [0072] 在公式(1)和(2)中，A表示包含在纤维素酰化物中的乙酰基的取代度，B表示包含在纤维素酰化物中的丙酰基的取代度。 [0073] 如果仅一种类型的纤维素酰化物用作膜的材料，则在此的术语“主要包含/包括”表示一种纤维素酰化物组分。如果使用两种或多种类型的纤维素酰化物，则该术语表示最高含量的纤维素酰化物。包含在纤维素中并具有β-1,4键的葡萄糖单元在它的2-，3-和6-位置具有自由羟基。在用于本发明的纤维素乙酸丙酸酯中，这三种羟基的氢原子被乙酰基或者丙酰基取代，平均取代度为2.2-2.6，被丙酰基取代的氢原子的取代度为0.6-1.1的范围。 [0075] 在制备纤维素乙酸丙酸酯中用作原材料的纤维素的例子包括棉短绒和木浆(阔叶树纸浆和松类的纸浆)。可以使用从任何这样的纤维素原材料获得的任何的纤维素酰化物。在一些情形中，不同类型的纤维素酰化物也可以组合使用。用作原材料的纤维素的细节描述在例如“Plastic Zairyo Kouza(17)Cellulosic Resin”中(由Marusawa和Uda编著，由Nikkan Kogyo Shimbun有限公司在1970年公布)；以及Hatsumei Kyokai公开公报2001-1745(pp.7-8)中。任何的纤维素可以用于纤维素乙酸丙酸酯，对此没有限制。 [0076] 纤维素乙酸丙酸酯具有优选地在350-800，更优选地370-600的范围内的重均聚合度。用于本发明的纤维素乙酸丙酸酯具有优选在70000-230000，更优选地75000-230000，进一步优选地78000-120000的范围内的数均分子量。 [0077] 纤维素乙酸丙酸酯可以由诸如酸酐和酰基氯的酰化剂合成。用于预期的纤维素乙酸丙酸酯的最常见的工业合成工艺包括用包含对应于乙酰基和丙酰基的有机酸(乙酸和丙酸)或者其酸酐(乙酸酐和丙酸酐)的混合的有机酸组分来酯化由棉短绒或者木浆获得的纤维素。 [0078] 添加剂 [0079] 取决于预期的用途，除主要组分如纤维素酰化物之外，用于本发明中的延迟膜可任选地包含至少一种添加剂。在通过溶剂流延法制备延迟膜的情形中，添加剂可以在掺杂工艺过程中加入。添加剂可以在适当的时间加入。添加剂选自与主要组分例如纤维素乙酸丙酸酯相容的材料(在溶剂流延法中在纤维素乙酸丙酸酯的掺杂工艺过程中可溶)。加入添加剂以控制主要组分例如纤维素乙酸丙酸酯的光学及其他特性。 [0080] 增塑剂 [0081] 延迟膜优选地包含增塑剂，以改善膜可成形性。在双折射性方面，优选地为缩聚酯增塑剂。缩聚酯增塑剂可以选自二羧酸与二醇的缩聚产物。任何的缩聚酯增塑剂可以使用，对此没有限制。优选地为在它们的分子中含有芳香族环的缩聚酯增塑剂，更优选地在它们的分子中含有苯环的缩聚酯增塑剂。其中，增塑剂优选地选自芳香族二羧酸与脂族二醇的缩聚产物。芳香族二羧酸和脂族二醇可各自单独使用，或者组合使用。 [0082] 芳族二羧酸的例子包括具有6-12个碳原子的亚芳基二羧酸，例如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,5-亚萘基二元羧酸和1,4-亚萘基二元羧酸。特别地，鉴于高双折射性，优选由在对位具有两个羧酸的二元羧酸例如对苯二甲酸组分组成的为苯衍生物的缩聚酯增塑剂。 [0083] 脂族二醇的例子包括具有2-12个碳原子的亚烷基二醇。这样的亚烷基二醇的特定的例子包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊醇)、 2,2-二乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基戊烷)、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(3,3-二羟甲基庚烷)、3-甲基-1,5-戊二醇-1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇，2-乙基-1,3-己二醇，2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇和1,12-十八烷二醇。 这些亚烷基二醇可单独或组合使用。 [0084] 可用于本发明中的缩聚酯增塑剂优选地具有封端的羟基端基。芳香族一元羧酸可用于封端，优选的是任选地具有取代基的苯一元羧酸。这样的苯一元羧酸的例子包括苯甲酸、对叔丁基苯甲酸、邻甲基苯甲酸、间甲基苯甲酸、对甲基苯甲酸、二甲基苯甲酸、乙基苯甲酸、正丙基苯甲酸、氨基苯甲酸和乙酰氧基苯甲酸。这些苯一元羧酸可以单独或组合使用。 [0085] 尽管在下面描述可用于本发明中的缩聚酯增塑剂的特定的例子，但是本发明并不限于这些特定例子。 [0086] 表1 [0087] [0088] 可用的缩聚酯增塑剂具有优选300-2000，更优选地400-1500的数均分子量。缩聚酯增塑剂优选地具有0.5mgKOH/g或者更低的酸值和25mgKOH/g或者更低的羟基值，更优选地具有0.3mgKOH/g或者更低的酸值和15mgKOH/g或者更低的羟基值。 [0089] 待加入的缩聚酯增塑剂的量相对于纤维素酰化物优选地在1-25质量%的范围内，更优选地在2-15质量%的范围内。添加剂的量不应限制于这些范围。 [0090] 其它的可被用于本发明中的优选增塑剂的例子包括碳水化合物增塑剂。这样的增塑剂是包含单糖或者两个到十个单糖单元的碳水化合物的衍生物。在这些单糖或者多糖中，包含在它们的分子中的取代基(例如，羟基、羧基、氨基和巯基)优选地被取代。取代基的例子包括醚基、酯基、酰胺基、和酰亚胺基。 [0091] 包含单糖或者两个到十个单糖单元的碳水化合物的例子包括赤藓糖、苏糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、古罗糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、海藻糖、异海藻糖、新海藻糖、海藻糖胺、曲二糖、黑霉糖、麦芽糖、麦芽糖醇、异麦芽糖、槐糖、昆布双糖、纤维二糖、龙胆二糖、乳糖、乳糖胺、乳糖醇、半乳糖苷果糖、蜜二糖、樱草糖、芦丁糖、海葱二糖、蔗糖、三氯半乳蔗糖、松二糖、蚕豆糖、纤维三糖、马铃薯三糖、龙胆三糖、异麦芽三糖、异人参三糖、麦芽三糖、甘露三糖(manninotriose)、木蜜三糖、人参三糖、车前糖、棉子糖、茄三糖、伞形糖、番茄四糖(lycotetraose)、麦芽四糖(maltotetraose)、木苏四糖、麦芽五糖、毛蕊糖、麦芽六糖(maltohexaose)、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、δ-环糊精、木糖醇和山梨糖醇。 [0092] 优选地为核糖、阿拉伯糖、木糖、来苏糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、海藻糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖、蔗糖、三氯半乳蔗糖、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、δ-环糊精、木糖醇和山梨糖醇；更优选地为阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、麦芽糖、纤维二糖、蔗糖、β-环糊精和γ-环糊精；甚至更优选木糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、麦芽糖、纤维二糖、蔗糖、木糖醇和山梨糖醇。 [0093] 用于碳水化合物增塑剂的取代基的例子包括醚基(优选地具有1-22个碳原子，更优选地1-12个原子，仍更优选地1-8个碳原子的烷基醚基，例如甲基醚基、乙基醚基、丙基醚基、羟乙基醚基、羟丙基醚基、2-氰基乙基醚基、苯基醚基和苄基醚基)，酯基(优选地具有1-22个碳原子，更优选地2-12个原子，仍更优选地2-8个碳原子的酰基酯基，例如，乙酰基、丙酰基、丁酰组、戊酰基、己酰基、辛酰基、苯甲酰基、甲苯甲酰基和邻苯二甲酰基)，酰胺基(优选地具有1-22个碳原子，更优选地2-12个碳原子，仍更优选地2-8个碳原子的酰胺基，例如甲酰胺基和乙酰胺基)和酰亚胺基(优选地具有4-22个碳原子，更优选地4-12个碳原子，仍更优选地4-8个碳原子的酰亚胺基，例如琥珀酰亚胺基和邻苯二甲酰亚胺基)。 [0094] 在它们中，优选醚基和酯基，更优选酯基。 [0095] 碳水化合物增塑剂的优选例子包括但不限于，木糖四乙酸酯、葡萄糖五乙酸酯、果糖五乙酸酯、甘露糖五乙酸酯、半乳糖五乙酸酯、麦芽糖八乙酸酯、纤维二糖八乙酸酯、蔗糖八乙酸酯、木糖醇五乙酸酯、山梨糖醇六乙酸酯、木糖四丙酸酯、葡萄糖五丙酸酯、果糖五丙酸酯、甘露糖五丙酸酯、半乳糖五丙酸酯、麦芽糖八丙酸酯、纤维二糖八丙酸酯、蔗糖八丙酸酯、木糖醇五丙酸酯、山梨糖醇六丙酸酯、木糖四丁酸酯、葡萄糖五丁酸酯、果糖五丁酸酯、甘露糖五丁酸酯、半乳糖五丁酸酯、麦芽糖八丁酸酯、纤维二糖八丁酸酯、蔗糖八丁酸酯、木糖醇五丁酸酯、山梨糖醇六丁酸酯、木糖四苯甲酸酯、葡萄糖五苯甲酸酯、果糖五苯甲酸酯、甘露糖五苯甲酸酯、半乳糖五苯甲酸酯、麦芽糖八苯甲酸酯、纤维二糖八苯甲酸酯、蔗糖八苯甲酸酯、木糖醇五苯甲酸酯、和山梨糖醇六苯甲酸酯。其中，更优选木糖四乙酸酯、葡萄糖五乙酸酯、果糖五乙酸酯、甘露糖五乙酸酯、半乳糖五乙酸酯、麦芽糖八乙酸酯、纤维二糖八乙酸酯、蔗糖八乙酸酯、木糖醇五乙酸酯、山梨糖醇六乙酸酯、木糖四丙酸酯、葡萄糖五丙酸酯、果糖五丙酸酯、甘露糖五丙酸酯、半乳糖五丙酸酯、麦芽糖八丙酸酯、纤维二糖八丙酸酯、蔗糖八丙酸酯、木糖醇五丙酸酯、山梨糖醇六丙酸酯、木糖四苯甲酸酯、葡萄糖五苯甲酸酯、果糖五苯甲酸酯、甘露糖五苯甲酸酯、半乳糖五苯甲酸酯、麦芽糖八苯甲酸酯、纤维二糖八苯甲酸酯、蔗糖八苯甲酸酯、木糖醇五苯甲酸酯和山梨糖醇六苯甲酸酯。甚至更优选麦芽糖八乙酸酯、纤维二糖八乙酸酯、蔗糖八乙酸酯、木糖四丙酸酯、葡萄糖五丙酸酯、果糖五丙酸酯、甘露糖五丙酸酯、半乳糖五丙酸酯、麦芽糖八丙酸酯、纤维二糖八丙酸酯、蔗糖八丙酸酯、木糖四苯甲酸酯、葡萄糖五苯甲酸酯、果糖五苯甲酸酯、甘露糖五苯甲酸酯、半乳糖五苯甲酸酯、麦芽糖八苯甲酸酯、纤维二糖八苯甲酸酯、蔗糖八苯甲酸酯、木糖醇五苯甲酸酯、和山梨糖醇六苯甲酸酯。 [0096] 延迟膜可包含任何其它的增塑剂，例如选自多元醇酯增塑剂、糖类增塑剂和磷酸酯增塑剂中的至少一种增塑剂。这样的增塑剂的特定的例子公开在JP-A2010-079241和JP-A2007-169592中。 [0098] 包括增塑剂的添加剂的总含量优选地相对于主要组分例如纤维素乙酸丙酸酯为25质量%或者更低。 [0099] 膜形成 [0100] 延迟膜可以由任何方法形成，对此没有限制。液膜形成方法和熔融流延法都可以使用。优选溶剂流延法。溶剂流延法包括将浓液流延到例如金属支撑件的表面上，该浓液通过将预定的纤维素乙酸丙酸酯溶解在有机溶剂中而制备；将浓液干燥成膜；从支撑件分离膜；和任选地拉伸分离的膜(例如，双轴拉伸)。不同文献公开了溶剂流延法作为参考。例如，JP-A2010-079241在它的[0064]-[0079]段公开了溶剂流延法。 [0101] 拉伸 [0102] 延迟膜可以被拉伸以调节它的延迟功能。延迟膜可以在其形成期间或形成之后进行拉伸。延迟膜在常温或者热环境下拉伸。加热温度优选地为延迟膜的玻璃转变温度±20°C。在明显低于玻璃转变温度的温度下的拉伸导致延迟膜容易破裂，并且不能得到期望的光学特征。在明显高于玻璃转变温度的温度下拉伸延迟膜的情形中，由拉伸导致的分子取向通过在被热固定前的拉伸期间产生的热量变得松弛。这样，不能提供稳定的分子取向，光学特征呈现得更差。 [0103] 延迟膜可以被单轴或者双轴拉伸。在其中平行于吸收轴的方向为延迟膜的纵向(MD)的情形中，优选的单轴拉伸在垂直于MD的横向(TD)进行以使得在平行于吸收轴的方向的拉伸模量被调节到下面的优选范围。延迟膜在TD优选地以1.1-2，更优选地1.1-1.6的拉伸比被拉伸。 [0104] 表面处理 [0105] 如此形成的延迟膜可以进行表面处理。表面处理的例子包括电晕放电处理、辉光放电处理、火焰处理、酸处理、碱处理和紫外线照射处理。此外，如在JP-A7-333433中公开的，优选提供下涂层(under coat)。在附着延迟膜到起偏器以进行保护的情形中，在贴附到起偏器方面，特别优选延迟膜的表面进行酸或碱处理，即，皂化。延迟膜具有优选地55mN/m或者更高的表面能，更优选地在60mN/m-75mN/m的范围内的表面能。 [0106] 光学特性 [0107] 对于用于本发明的延迟膜的相位差，优选地，在550nm波长下的面内延迟Re(550)是在20-80nm的范围内，在相同波长下沿着厚度方向的延迟Rth(550)是在100-180nm的范围内。更优选地，Re(550)是在30-60nm的范围内，Rth(550)是在110-160nm的范围内。这些范围改善了TN型液晶单元(特别地，薄的单元)的视角补偿。 [0108] 拉伸模量 [0109] 用于本发明的延迟膜的拉伸模量REabs优选地在平行于起偏器的吸收轴的方向为3.8GPa或者更低。这使得延迟膜的收缩能够容易地在其中起偏器呈现小的收缩的吸收轴方向上遵循起偏器的收缩。更优选3.6GPa或者更低，甚至更优选3.4GPa或者更低。 [0110] 在其中起偏器的吸收轴平行于延迟膜的一般MD的情形中，REabs是在延迟膜的MD的观察值。 [0111] 保护膜 [0112] 虽然附着到起偏器的另一个表面(结合在液晶显示器中的起偏器的外表面)的保护膜并无特别限制，但是，具有高弹性模量的保护膜减少起偏器的收缩，因此被优选采用。用于保护膜的材料的例子包括各种聚合物膜如纤维素酰化物；聚碳酸酯聚合物；聚酯聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；丙烯酸系聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯；和苯乙烯聚合物，例如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)。用于制备用作保护膜的聚合物膜的主要组分可以是选自聚烯烃聚合物，例如聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯、环聚烯烃例如降冰片烯、和乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯聚合物；酰胺聚合物，例如尼龙和芳香族聚酰胺；酰亚胺聚合物；砜聚合物；聚醚砜聚合物；聚醚醚酮聚合物；聚苯硫醚聚合物；偏二氯乙烯聚合物；乙烯醇聚合物；乙烯基丁缩醛聚合物；丙烯酸酯聚合物；聚甲醛聚合物；环氧聚合物；和包含这些聚合物的混合物的聚合物中的至少一种聚合物。优选的是纤维素酰化物膜，更优选纤维素三乙酸酯膜。 [0113] 拉伸模量 [0114] 鉴于在其中起偏器呈现小的收缩的吸收轴方向上的保护膜的收缩的减少，用于本发明的保护膜优选地具有在平行于吸收轴的方向上4.0GPa或者更高的拉伸模量PEabs。拉伸模量更优选地在4.2-6.0GPa，进一步优选地在4.6-6.0GPa，更进一步优选地5.0-6.0GPa的范围内。 [0115] 在其中起偏器的吸收轴平行于延迟膜的法线传输方向的情形中，PEabs是在延迟膜的传输方向(MD)的测量值。 [0116] 为了调节保护膜在MD的拉伸模量至优选范围，保护膜可以在MD单轴拉伸。在由溶剂流延方法形成膜，且未拉伸的情形中，未拉伸的膜的拉伸模量可以通过选择适当的纤维素酰化物作为主要组分或者适当选择添加剂的类型或者数量而调节至优选范围。 [0117] 起偏器 [0118] 用于本发明的起偏器可以由任何材料形成，对此没有限制。例如，可用材料通过在碘溶液中拉伸聚乙烯醇膜而形成。用于附着延迟膜到起偏器的胶粘剂的例子包括聚乙烯醇或者聚乙烯醇缩醛(例如，聚乙烯丁缩醛)的水溶液和乙烯基聚合物的乳胶(例如，聚丙烯酸丁酯)。尤其优选的胶粘剂是完全皂化的聚乙烯醇的水溶液。 [0119] 起偏器具有优选地在1-40μm，更优选地5-25μm，最优选地5-20μm的范围内的厚度，这可以减少偏振片的收缩。 [0120] 偏振片的制备方法 [0121] 用于制备偏振片的示例性方法包括在其纵向上层合长的起偏器、延迟膜和保护膜以形成多层的产品以及切割多层的产品为长方形，该长方形具有各个侧面在与纵向成45°的方向上。因为长的起偏器一般具有沿着其纵向的吸收轴，因此在与纵向成45°的方向切割多层产品可以容易地形成各个具有与起偏器的吸收轴成45°的长或者短侧的偏振片。因为长的膜一般具有在平行于或垂直于其纵轴的方向上的面内慢轴，所以延迟膜也具有在与偏振片的长或者短侧成45°的方向上的面内慢轴。 [0122] 偏振片和延迟膜之间的尺寸变化的差值 [0123] 为了减少在偏振片和延迟膜之间的尺寸变化的差值至在其中起偏器呈现小的收缩的吸收轴方向上大致为零，|Δε’abs|在本发明中为0.10%或者更低。优选0.08%或者更低，更优选0.06%或者更低，最优选0.04%或者更低。 [0124] 术语Δε’abs(%)在此表示在25°C和60%RH下测量的在吸收轴方向上的偏振片的长度变化的百分比PolΔεabs(%)与延迟膜的长度变化的百分比RetΔεabs(%)之间的差值，PolΔεabs(%)是在60°C干燥100小时后偏振片的长度相对于偏振片的初始长度的百分比变化，和RetΔεabs(%)是60℃干燥100小时后延迟膜的长度相对于延迟膜单独的初始长度的百分比变化。 [0125] 特别地，假定在25°C和60%RH在吸收轴方向上偏振片的初始长度为L1pol，在25°C和60%RH下在吸收轴方向上在60°C干燥100小时后偏振片的长度是L2pol，PolΔεabs从以下公式确定： [0126] PolΔεabs={(L1pol-L2pol)/L1pol}×100 [0127] 类似地，假定在25°C和60%RH在吸收轴方向上延迟膜的初始长度为L1ret，在25°C和60%RH下在吸收轴方向上在60°C干燥100小时后延迟膜的长度是L2ret，RetΔεabs从以下公式确定： [0128] RetΔεabs={(L1ret-L2ret)/L1ret}×100 [0129] 术语Δε’abs表示在由这些公式确定的PolΔεabs和RetΔεabs之间的差值。 [0130] 在其中起偏器呈现大的收缩的传输方向上在偏振片和延迟膜之间的尺寸变化的差值可以如确定Δε’abs一样确定，只是尺寸测量的方向不同。确定的差值的绝对值优选地在0.2-1.0%，更优选0.3-0.8%的范围内，其可以减少在原始黑色显示时来自显示框的周边的漏光的发生。 [0131] 在吸收轴方向的偏振片的尺寸是指包括起偏器、形成在其一个表面上的保护膜和形成在其另一个表面上的延迟膜的整个多层产品在吸收轴方向的长度。延迟膜在吸收轴方向的尺寸是指附着到起偏器的延迟膜单独在平行于吸收轴方向的方向(通常，在延迟膜的面内慢轴方向或者垂直于该慢轴方向的方向)的长度。 [0132] 液晶显示器 [0133] 本发明的偏振片可被用于液晶显示器，优选地用于TN型液晶显示器。本发明的液晶显示器具有适于24英寸或者更小的显示尺寸的个人用设备的显示器，例如，笔记本、平板电脑和智能电话的视角特征。特别地，起偏器呈现以下视角特征：提供在垂直方向10或者更高的对比率的35°(优选地45°)或者更大的极角，和提供在水平方向10或者更高的对比率的60°(优选地70°)或者更大的极角。 [0134] 图1是示意性地显示本发明的TN型液晶显示器的实施方式的横截面视图。在该图中，各层的相对厚度并不总是反映实际的液晶显示器的各层的相对厚度。 [0135] 如图1所示的TN型液晶显示器包括一对观察侧偏振片PL1和本发明的背光侧偏振片PL2、布置在偏振片PL1和PL2之间的TN型液晶单元LC和定位在偏振片PL2的背光侧起偏器18的外部的背光BL。 [0136] 偏振片PL1的起偏器16和起偏器18布置为以具有彼此垂直的透射轴，透射轴从显示表面的水平方向(也称作0°方向)倾斜45°或者135°。在一例子中，起偏器16的透射轴平行于基板12的摩擦轴，同时起偏器18的透射轴平行于基板14的摩擦轴。在另一例子中，起偏器16的透射轴垂直于基板12的摩擦轴，同时起偏器18的透射轴垂直于基板14的摩擦轴。 [0137] 液晶单元LC包括一对基板12和14和布置在它们之间并由向列型液晶材料形成的液晶层10。摩擦的取向膜(未示出)布置在基板12和14之间。摩擦的取向膜在其摩擦方向取向向列型液晶以形成扭转取向。基板12和14具有设置有电极层(未示出)的内表面。电压的施加导致向列型液晶的扭转取向释放到垂直于基板表面的取向。液晶单元LC可进一步包括任何的其它的部件例如滤色器。 [0138] TN型液晶单元LC无特定限制，任何适于TN型液晶显示器的液晶单元都可以使用。主流笔记本为薄型产品，薄的TN型液晶单元的Δnd大致在350-450nm的范围。 [0140] 实施例 [0141] 在下面的段落进一步解释本发明，其将进一步参照实施例和对比例具体地描述本发明的特征。在实施例中示出的任何的材料、使用量、比率、处理细节、处理程序等都可以适当修改而不超出本发明的范围。因此，应当理解，本发明的范围不应基于如下所示的特定例子以限制的方式进行解释。 [0142] 延迟膜A的制备 [0143] 延迟膜在如表2所示的拉伸条件下利用具有如表2所示的取代度的纤维素酰化物和添加剂进行制备。 [0144] 细粒分散体的制备 [0145] 搅拌以下组分以混合，从而制备细粒分散体。 [0146] 细粒{AEROSIL R972V(由Nippon AEROSIL Co.,Ltd制造)} [0147] 11重量份 [0148] 乙醇 89重量份 [0149] 包含细粒的溶液的制备 [0150] 将纤维素酰化物置于包含二氯甲烷的熔融罐中并加热至完全熔化。所得的产品通过滤纸No.244(由AZUMI FILTERPAPER Co.,Ltd制造)过滤。将细粒分散体慢慢加入到过滤后的纤维素酰化物溶液，同时充分搅拌过滤后的溶液。所述溶液用微磨碎机进行分散。得到的产品通过FINE MET NF(由Nippon Seisen Co.,Ltd制造)过滤以制备包含细粒的溶液。使用的材料的量如下： [0151] 二氯甲烷 99重量份 [0152] 纤维素酰化物(见表2) 4重量份 [0153] 细粒分散体 11重量份 [0154] 主浓液溶液的制备 [0155] 制备具有如下所述的组成的主浓液溶液。将二氯甲烷和乙醇置于加压的熔融罐中。将纤维素酰化物通过搅拌加入包含溶剂的加压的熔融罐中。溶液在搅拌下加热到完全溶解。然后加入下面列出的增塑剂并溶解。得到的产品通过滤纸No.244(AZUMI FILTERPAPER CO.,LTD制造)过滤以制备主浓液溶液。 [0156] [0157] 将主浓液溶液(100重量份)和包含细粒的溶液(2重量份)通过在线混合器(由Toray Engineering Co.,Ltd制造的静管内混合器Hi-Mixer SVII)充分混合以制备浓液。将浓液均一流延到带流延设备中的具有2m宽度的不锈钢带的支撑件上。溶剂在不锈钢带的支撑件上蒸发直到剩余40%的溶剂，得到的产品从不锈钢带的支撑件分离。网幅的两个侧面通过拉幅机抓持，在开始拉伸时的溶剂残余为15质量%和130-140°C温度的条件下在宽度方向(TD)拉伸网幅30%。所述产品在125°C被传输通过第三干燥区域30分钟，以干燥产生具有1.5m宽度、在其末端具有1厘米宽和8微米高的滚花、以及如表2所示的厚度的纤维素酰化物膜。纤维素酰化物膜用作延迟膜。 [0158] 表2 [0159]延迟膜 A Ac取代度 1.8 Pr取代度 0.6 总取代度 2.4 TD拉伸比(%) 30 设计膜厚度(μm) 40 Re(nm) 40 Rth(nm) 121 [0160] 保护膜1的制备 [0161] 将以下组分放入混合罐中并搅拌以溶解，同时加热以制备浓液。 [0162] [0163] 将制备的浓液从流延模头均一地流延到具有带流延模头的不锈钢的环状的带(流延支撑件)上。 [0164] 浓液的溶剂被蒸发直到40质量%，将聚合物膜形式的浓液从流延支撑件分离。膜在110°C下在干燥区域中被干燥。膜的边缘被切割以形成具有2000毫米宽度的膜。 [0165] 剩余溶剂小于0.1质量%。 [0166] 膜具有在MD4.4GPa的弹性模量。 [0167] 保护膜2的制备 [0168] 保护膜1在MD在185°C被拉伸45%以形成具有在MD5.3GPa的弹性模量的膜。 [0169] 起偏器的制备 [0170] 起偏器1 [0171] 将聚乙烯醇膜(聚合度：2400，皂化度：99.9%)在碘和碘化钾的混合溶液中在长度方向(MD)拉伸6.5倍。膜然后被松弛6.0倍以形成起偏器。膜在4%硼酸水溶液中被拉伸的同时被交联以形成起偏器。起偏器单独的透光率为43.5%或者更高。起偏器具有99.6%或者更高的偏振度以及25μm的厚度。 [0172] 起偏器2 [0173] 将聚乙烯醇膜(聚合度：2400，皂化度：99.9%)在碘和碘化钾的混合液体中染色。膜然后在硼酸作为主要组分和乙二醛的水溶液中在长度方向(MD)被拉伸6.0倍以形成起偏器。硼酸和乙二醛在水溶液中以7:3的重量比混合，同时水溶液保持在pH4(酸性)。起偏器自身的透射率为43.5%或者更高。起偏器具有99.6%或者更高的偏振度以及18μm的厚度。 [0174] 尺寸变化的测量 [0175] 因为偏振片的吸收轴平行于MD，因此确定在MD方向上的整个偏振片和单独的延迟膜之间的尺寸变化的百分比差值Δε’abs。更具体地，百分比差值Δε’abs如下地进行确定： [0176] 在MD方向上，将具有30毫米×120毫米的矩形形状的切割的样品置于25°C和60%RH下两周。在样品的两端以100毫米的间隔形成具有6毫米直径的孔，所述间隔的初始尺寸(L1)通过最小刻度1/1000毫米的自动销规装置(由Shinto Scientific Co.,Ltd制造)进行测量。样品然后在60°C下干燥100小时，孔之间的间隔(L2)的尺寸在25°C和60%RH下测量。尺寸变化百分比由表达式{(L1-L2)/L1}×100确定。 [0177] 拉伸模量的测量 [0178] 因为偏振片的吸收轴平行于MD，在MD方向上对保护膜和延迟膜如下测量以确定PEabs和REabs。具有10毫米×138毫米的矩形形状的样品利用Compact Table-Top Universal Tester EZ Test/CE(由SHIMADZU公司制造)在25°C和60%RH下进行拉伸测量。 [0179] 在原始黑色显示时来自显示框的周边的漏光的评估 [0180] 将两个偏振片附着到TN型液晶单元的每个的上下侧以形成液晶面板。在黑色显示模式下在25°C和60%RH下从正面视野测量点亮的液晶面板的亮度。液晶面板在60°C干燥100小时，其亮度在25°C和60%RH下测量，方法如同测量初始的液晶面板的亮度一样。 [0181] 在原始液晶面板和干燥液晶面板之间的面内最高亮度的差值被用于评估。评估标准基于感官评估的结果如下地进行确定。 [0182] 表3 [0183]评估 最高亮度差值(cd/m2) 可见性(感官评估) 优 小于0.15 明显不可见 良 0.15-0.3 稍微可见，但可忽略 可接受 0.3-0.6 在可接受范围内中等可见 差 大于0.6 不舒适地可见 [0184] 表4 [0185] [0186] 表4所示的结果表明，0.10%或者更少的Δε’abs导致在原始黑色显示时从显示框周边的漏光的发生明显减少。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈