液晶面板和液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶面板和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有液晶单元、偏光片和光学元件的液晶面板。此外，本发明涉及均使用该液晶面板的液晶电视和液晶显示装置。
背景技术：
配有平面切换(IPS)模式液晶单元的液晶显示装置，包括通过在不施加电场的情况下在基本水平配向的液晶分子上施加水平方向的电场以使该液晶分子旋转大约45°，从而对透光率(白色显示)和遮光率(黑色显示)加以控制。配有IPS模式液晶单元的传统液晶显示装置的问题在于从与偏光片的吸收轴成45°角(方位角45°、135°、225°或315°)的斜向观察，屏幕的对比度降低。
已经有用于解决该问题的技术被公开，其包括使用折射率分布为nx＞nz＞ny(其中nx、ny和nz分别代表在膜的慢轴方向、快轴方向和厚度方向的折射率)的λ/2板，以改进斜向的显示性能(例如JP11-305217A)。然而，所公开的技术在斜向对比度和色移方面的改进不充分，并且期望进一步改进显示性能。
迄今，已经使用例如聚碳酸酯类树脂、多芳基化物类树脂或者聚酯类树脂作为折射率分布为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弹性系数大，并且其相位差值容易因应力而改变。因此，芳香族聚合物膜的问题在于显示均匀性如下所述地降低。在附着于液晶单元和偏光片之间的芳香族聚合物膜暴露在高温的情况下，由于偏光片的收缩应力，相位差值可能偏离设计值。此外，由于背光的热所产生的不均匀应力可能引起相位差值的不均匀。
同时，例如降冰片烯类树脂膜的脂肪族树脂膜的光弹性系数小。然而，脂肪族树脂膜几乎不引起相位差，期望的相位差值不能如在芳香族聚合物膜中那样在低拉伸比下、乃至在高拉伸比下，通过拉伸而得到。在高拉伸比下进行拉伸会导致膜破裂的问题。因此，可以通过传统技术(例如，JP 2001-215332 A)得到具有小光弹性系数和nx＞ny＞nz关系的脂肪族树脂膜的相位差膜，但是迄今尚未得到具有nx＞nz＞ny关系的相位差膜。

发明内容
本发明是为了解决以上问题而做出的，而本发明的一个目的是提供一种具有改进的斜向对比度的液晶单元的液晶面板。本发明的另一个目的是提供均具有良好的显示均匀性而不会由于偏光片的收缩应力或背光的热引起相位差值不均匀的液晶单元的液晶面板和液晶显示装置。
根据本发明的一个实施方式的液晶面板包括液晶单元、排列在该液晶单元两侧的偏光片、排列在一个偏光片和该液晶单元之间排列的第一光学元件、以及排列在另一个偏光片和该液晶单元之间的第二光学元件，其中第一光学元件包括含有满足下列表达式(1)和(2)的降冰片烯类树脂的相位差膜；而第二光学元件基本上具有光学各向同性240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)在本发明的一个实施方式中，第一光学元件的慢轴与一个偏光片的吸收轴基本平行或基本垂直。
在本发明的另一个实施方式中，液晶单元包括含有在不存在电场的情况下均匀配向的液晶分子的液晶层。
在本发明的又一个实施方式中，液晶单元的折射率分布为nx＞ny＝nz。
在本发明的又一个实施方式中，液晶单元包括IPS模式、FFS模式和FLC模式之一。
在本发明的又一个实施方式中，液晶单元的初始配向方向与第二光学元件所排列一侧的偏光片的吸收轴方向基本平行。
在本发明的又一个实施方式中，液晶单元的初始配向方向与该液晶单元背光侧上排列的偏光片的吸收轴方向基本平行。
在本发明的又一个实施方式中，液晶单元的初始配向方向与该液晶单元背光侧上排列的偏光片的吸收轴方向基本垂直。
在本发明的又一个实施方式中，第一光学元件的波长色散性为0.81至1.10。
在本发明的又一个实施方式中，第一光学元件包括含有降冰片烯类树脂的单层相位差膜。
或者，第一光学元件包括包含含有降冰片烯类树脂的相位差膜的层积体。
在本发明的又一个实施方式中，降冰片烯类树脂含有降冰片烯类单体的开环聚合物和/或开环共聚物。
在本发明的又一个实施方式中，降冰片烯类树脂含有通过对降冰片烯类单体的开环聚合物或者开环共聚物进行加氢而得到的树脂，并且至少含有由通式(I)、(II)和/或(III)表示的重复单元
在通式(I)、(II)和(III)中，R1至R14均独立地代表氢、卤、卤代烷基、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的亚烷基、具有1至4个碳原子的链烯基、具有1至4个碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、羟烷基、氰基、具有4至10个碳原子的环烷基、酰氧基或者其取代衍生物；n代表2或更大的整数。
在本发明的又一个实施方式中，相位差膜在23℃下使用波长为590nm的光测量的光弹性系数的绝对值为2.0×10-13至2.0×10-11m2/N。
在本发明的又一个实施方式中，第二光学元件满足以下表达式(3)和(4)0nm≤Re[590]≤10nm …(3)-10nm≤Rth[590]≤20nm …(4)在本发明的又一个实施方式中，第二光学元件包括至少一种选自纤维素类树脂、降冰片烯类树脂以及含有异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的树脂的聚合物膜。
在本发明的又一个实施方式中，第二光学元件包括通过对满足下列表达式(7)和(8)的阴极C板和满足下列表达式(9)和(10)的阳极C板进行层积而制备的层积膜0nm＜Re[590]≤10nm …(7)20nm＜Rth[590]≤400nm…(8)0nm＜Re[590]≤10nm …(9)-400nm≤Rth[590]＜-20nm …(10)在本发明的又一个实施方式中，液晶面板进一步包括各偏光片外侧的保护膜。
根据本发明的另一个方面，提供一种液晶电视。该液晶电视包括上述液晶面板。
根据本发明的又一个方面，提供一种液晶显示装置。该液晶显示装置包括上述液晶面板。
本发明的液晶面板配有满足下示表达式(1)和(2)的排列在一个偏光片和液晶单元之间的第一光学元件和基本上是光学各向同性的排列在另一个偏光片和液晶单元之间的第二光学元件，从而增强了该液晶显示装置斜向的对比度。包括含有降冰片烯类树脂的相位差膜的本发明的第一光学元件具有小的光弹性系数，从而防止由于偏光片的收缩应力或者液晶面板背光的热而导致相位差值的不均匀。迄今尚术得到光弹性系数小并且折射率分布为nx＞nz＞ny的相位差膜。然而，在本发明中，具有预定收缩比的可收缩膜被附着到含有降冰片烯类树脂的聚合物膜的一侧或两侧，然后对所得制品进行热拉伸，从而得到光弹性系数小而折射率分布为nx＞nz＞ny并且满足下示表达式(1)和(2)的相位差膜。因此，该液晶显示装置的良好显示性能能够长时间保持。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)(在表达式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分别代表通过在23℃下使用波长为590nm的光测量的膜的面内相位差和厚度方向的相位差值)。


在附图中图1是根据本发明一个优选实施方式的液晶面板的截面示意图；图2A是图1的液晶面板的透视示意图，图2B是根据本发明另一个优选实施方式的液晶面板的透视示意图；图3A至3H均是说明本发明所使用的第一光学元件的典型优选实施方式的透视示意图(包括其与偏光片吸收轴的关系)；图4显示本发明所使用的相位差膜的典型生产方法的原理；图5A和5B均是说明本发明所使用的第二光学元件的典型优选实施方式的透视示意图；图6是根据本发明一个优选实施方式的液晶显示装置的截面示意图；图7是显示对根据本发明实施例1的液晶单元的显示不均匀性进行测量的结果的照片；以及图8是显示对根据对比实施例5的液晶单元的显示不均匀性进行测量的结果的照片。
图9是根据本发明实施例9的液晶面板的对比度等高线图。
图10是根据本发明对比实施例6的液晶面板的对比度等高线图。
图11是显示了对实施例9和对比实施例6的液晶面板的对比度之间进行比较的图。
图12是显示了对实施例9和对比实施例6的液晶面板的色移之间进行比较的图。
具体实施例方式
A.整个液晶面板的概述图1是根据本发明一个优选实施方式的液晶面板的截面示意图。图2A是O-模式液晶面板的透视示意图，图2B是E-模式液晶面板的透视示意图。要注意，为方便看图，图1、2A和2B中各元件的长度、宽度和厚度之间的比与实际元件有所不同。液晶面板100配有液晶单元10、排列在液晶单元10两侧的偏光片20和20′、排列在一个偏光片(图1、2A和2B中的偏光片20)和液晶单元10之间的第一光学元件30和排列在另一个偏光片(图1、2A和2B中的偏光片20′)和液晶单元10之间的第二光学元件40。实际应用中，任何合适的保护膜(未显示)可以排列在偏光片20和20′的外侧。图1、2A和2B均显示了第一光学元件30的慢轴和偏光片20的吸收轴彼此平行并且第二光学元件40的慢轴(当检测时)和偏光片20′的吸收轴彼此平行的情况。然而，第一光学元件的慢轴和偏光片20的吸收轴可以彼此垂直，而第二光学元件40的慢轴(当检测时)和偏光片20′的吸收轴可以彼此垂直。第一光学元件包括含有降冰片烯类树脂并且满足下示表达式(1)和(2)的相位差膜，而第二光学元件基本上具有光学各向同性。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)(在表达式(1)和(2)中，Re[590]和Rth[590]分别代表在23℃下使用波长为590nm的光测量的膜的面内相位差和厚度方向的相位差值)。
优选偏光片20′(也就是与第二光学元件40相邻的偏光片)这样排列其吸收轴基本上与液晶单元10的初始配向方向相平行。优选偏光片20这样排列其吸收轴基本上与液晶单元10的初始配向方向相垂直。
本发明的液晶面板可以是所谓O-模式的或者是所谓E-模式的。术语“O-模式液晶面板”指的是其中排列在液晶单元背光侧的偏光片的吸收轴和该液晶单元的初始配向方向彼此平行的液晶面板。术语“E-模式液晶”面板指的是其中排列在液晶单元的背光侧的偏光片的吸收轴和该液晶单元的初始配向方向彼此垂直的液晶面板。在图2A所示的O-模式液晶面板中，偏光片20和第一光学元件30优选排列在液晶单元10的观众侧，而第二光学元件40和偏光片20′优选排列在液晶单元10的背光侧。在图2B所示的E-模式液晶面板中，偏光片20和第一光学元件30优选排列在液晶单元10的背光侧，而第二光学元件40和偏光片20′优选排列在液晶单元10的观众侧。在本发明中，优选图2A所示的O-模式液晶面板，因为O-模式的排列能够实现较好的光学补偿。具体地说，在O-模式的排列中，包括相位差膜的第一光学元件排列在远离背光的一侧，因此几乎不会受到由于背光的热所导致的不利影响，从而提供几乎不存在显示不均匀的液晶显示装置。在下文中，将给出关于本发明液晶面板元件的详细描述。
B.液晶单元参考图1，本发明液晶面板中所使用的液晶单元10配有一对基板11和11′、以及排列在基板11和11′之间作为显示介质的液晶层12。一个基板(彩色滤光片(color filter)基板)11配有彩色滤光片和黑色矩阵(black matrix)(两者均未显示)。另一个基板(主动矩阵(activematrix)基板)11′配有用于控制液晶电光性能的切换元件(通常为TFT，未显示)、用于向切换元件提供门信号的扫描线(未显示)和用于向其提供源信号的信号线(未显示)以及像素电极(pixel electrode)和对向电极(counter electrode)。主动矩阵基板11′上也可以配有彩色滤光片。基板11和11′之间的距离(单元间隙(cell gap))由间隔片(spacer)(未显示)控制。例如，由聚酰亚胺形成的配向膜(未显示)被配置在与液晶层12相接触的各基板11和11′的一侧上。
优选液晶层12包括在没有电场存在下均匀配向的液晶。该液晶层(最终，液晶单元)通常具有nx＞ny＝nz的折射率分布(其中nx、ny和nz分别代表膜的慢轴方向、快轴方向和厚度方向的折射率)。在本发明的说明书中，ny＝nz不仅包括ny和nz完全相等的情况，也包括ny和nz基本相等的情况。此外，短语“液晶单元的初始配向方向”指的是在没有电场存在下通过液晶层中的向列型液晶分子的配向所提供的液晶层最大面内折射率的方向。采用具有这样的折射率分布的液晶层的驱动模式的典型例子包括平面切换(IPS)模式；边界电场转换(EFS)模式和铁电液晶(FLC)模式。用于这些驱动模式的液晶的具体例子包括向列型(nematic)液晶和近晶型(smectic)液晶。例如，向列型液晶用于IPS模式和EFS模式，而近晶型液晶用于FLC模式。
在IPS模式中，例如通过使用电控双折射(ECB)效应，使在没有电场存在下均匀配向的向列型液晶，在与基板平行的、在均由金属形成的对向电极和像素电极之间产生的电场(也称作水平电场)中作出响应。具体地说，如在“Monthly Display July”(第83页至第88页，Techno Times Co.，Ltd.出版，1997)或“Ekisho vol.2，No.4”(第303页至第316页，Japanese Liquid Crystal Society(日本液晶学会)出版，1998)中所述，在没有电场存在下，正常黑色模式通过以下方式提供完全黑色的显示在不施加电场情况下，使液晶单元的配向方向与一个偏光片的吸收轴同向；并且使该液晶单元上下的偏光板彼此垂直排列。在施加电场情况下，液晶分子旋转同时保持与基板平行从而根据旋转角得到透射比。IPS模式包括使用V形电极、Z字形电极或类似电极的超平面切换(S-IPS)模式和高级超平面切换(AS-IPS)模式。市售的IPS模式液晶显示装置的例子包括20英寸宽液晶电视“Wooo”(商品名，由Hitachi(日立)株式会社制造)；19英寸液晶显示装置“ProLite E481S-1”(商品名，由Iiyama(饭山)株式会社制造)和17英寸TFT液晶显示装置“FlexScan L565”(商品名，由Eizo Nanao(艺卓)公司制造)。
在FFS模式中，例如通过使用电控双折射(ECB)效应，使在没有电场存在下均匀配向的向列型液晶，在与基板平行的、在均由透明导体形成的对向电极和像素电极之间产生的电场(也称作水平电场)中作出响应。FFS模式中的水平电场指的是边缘电场，其可以通过将均由透明导体形成的对向电极和像素电极之间的距离设定为比单元间隙窄而产生。具体地说，如“Society for Information Display(SID)2001Digest”(第484页至487页)或者JP 2002-031812 A中所述，在没有电场存在下，正常黑色模式通过以下方式提供完全黑色的显示在不施加电场情况下，使液晶单元的配向方向与一个偏光片的吸收轴同向；并且使液晶单元上下的偏光板彼此垂直排列。在施加电场情况下，液晶分子旋转同时保持与基板平行从而根据旋转角度得到透射比。FFS模式包括使用V形电极、Z字形电极或类似电极的高级边界电场转换(A-FFS)模式或者超边界电场转换(U-EFS)模式。市售的FFS模式液晶显示装置的例子包括Tablet PC“M1400”(商品名，由MotionCumputing公司制造)。
FLC模式利用了被封闭在各自的厚度均为大约1至2μm的电极基板之间的铁电手性近晶型液晶的例如表现出两种稳定分子配向的状态的性能。具体地说，铁电手性近晶型液晶分子在平行于基板的平面内旋转，并且由于施加了电压而作出响应。FLC模式基于与IPS模式和FFS模式相同的原理能够提供黑色和白色显示。FLC模式具有这样一种特点与其它驱动模式相比其响应速度高。在本发明的说明书中，FLC模式包括表面稳定的铁电液晶(SS-FLC)模式、反铁电液晶(AFLC)模式、聚合物稳定的铁电液晶(PS-FLC)模式和V型转换铁电液晶(V-FLC)模式。
由于经受过配向处理的基板和向列型液晶分子之间的相互作用而获得均匀配向的向列型液晶，其中向列型液晶分子的配向向量(alignment vector)平行于基板平面并且均匀地配向。在本发明的说明书中，均匀配向包括配向向量相对于基板平面稍微倾斜的情况，也就是说，向列型液晶分子预倾的情况。在向列型液晶预倾的情况下，为了保持大的对比度并且得到良好显示性能，优选预倾角为20°或更小。
根据用途可以使用任何合适的向列型液晶作为向列型液晶。向列型液晶可以是正介电各向异性的或负介电各向异性的。正介电各向异性的向列型液晶的具体例子包括“ZLI-4535”(商品名，由Merck(默克)公司(日本)制造)。负介电各向异性的向列型液晶的具体例子包括“ZLI-2806”(商品名，由Merck(默克)公司(日本)制造)。常光折射率(no)和非寻常光折射率(ne)之间的差，也就是说，双折射率(ΔnLc)可以根据液晶的响应速度、透射比等适当地设定。然而，通常优选双折射率为0.05至0.30。
根据用途可以使用任何适当的近晶型液晶作为近晶型液晶。优选所使用的近晶型液晶在分子结构的一部分中具有不对称碳原子并且显示铁电性能(也称作铁电液晶)。具有铁电性能的近晶型液晶的具体例子包括对癸氧亚苄基-对氨基-2-甲基丁醇肉桂酸酯；对己氧亚苄基-对氨基-2-氯丙醇肉桂酸酯和4-邻(2-甲基)丁基间羟亚苯基-4′-辛基苯胺。市售的铁电液晶的例子包括ZLI-5014-000(商品名，电容为2.88nF，自发极化为-2.8C/cm2，由Merck(默克)公司制造)；ZLI-5014-100(商品名，电容为3.19nF，自发极化为-20.0C/cm2，由Merck(默克)公司制造)和FELIX-008(商品名，电容为2.26nF，自发极化为-9.6C/cm2，由Hoechst Aktiengesellschaft(赫斯特集团)制造)。
根据用途可以使用任何适当的单元间隙作为液晶单元的单元间隙(基板之间的距离)。然而，优选单元间隙为1.0至7.0μm。上述范围内的单元间隙能够减少响应时间并且提供良好的光学显示性能。
C.偏光片根据用途可以使用任何适当的偏光片作为本发明中使用的偏光片。其例子包括通过在例如聚乙烯醇类膜的亲水性聚合物膜、部分成形的聚乙烯醇类膜或者部分皂化的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物类膜上吸附例如碘和二色性染料的二色性物质并且对其进行单轴拉伸而制备的膜；以及例如聚乙烯醇类膜的脱水产物或聚氯乙烯类膜的脱氯产物的聚烯类取向膜。其中，由于高的偏光二色性，特别优选通过在聚乙烯醇类膜上吸附例如碘的二色性物质并且对其进行单轴拉伸而制备的偏光片。偏光片的厚度不特别限制，但是通常为大约5至80μm。排列在液晶单元两侧的偏光片可以彼此相同或不同。
通过在聚乙烯醇类膜上吸附碘并且对其进行单轴拉伸而制备的偏光片可以如下生产例如将聚乙烯醇类膜浸没在碘的水溶液中以便着色；然后将该膜拉伸到其原来长度的3至7倍。该水溶液根据需要可以含有硼酸、硫酸锌、氯化锌或类似物，或者可以将聚乙烯醇类膜浸没在碘化钾或类似物质的水溶液中。此外，根据需要在着色前可以将聚乙烯醇类膜浸入水中并在水中进行洗涤。
用水洗涤聚乙烯醇类膜不仅可以除去膜表面上的污物或者洗掉防粘连剂，而且提供防止例如由聚乙烯醇类膜的溶涨而引起的不均匀的效果。膜的拉伸可以在用碘对膜进行着色之前、之后或同时进行。拉伸可以在硼酸或碘化钾的水溶液中或者在水浴中进行。
D.第一光学元件参考图1、2A和2B中，第一光学元件30排列在液晶单元10和偏光片20之间。第一光学元件30包括含有降冰片烯类树脂并且满足以下表达式(1)和(2)的相位差膜。
240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)D-1.第一光学元件的光学性能在本发明的说明书中，Re[590]指的是在23℃下使用波长为590nm的光测量的膜的面内相位差值。在本发明的说明书中，术语“面内相位差值”指的是当光学元件由单个的相位差膜形成时相位差膜的面内相位差值。或者，术语“面内相位差值”指的是当光学元件由包括相位差膜的层积体形成时整个层积体的面内相位差值。Re[590]可以从方程式Re[590]＝(nx-ny)×d(其中nx和ny分别代表波长590nm下光学元件慢轴方向和快轴方向的折射率，而d(nm)代表光学元件的厚度)来确定。要注意，慢轴指的是提供最大面内折射率的方向。
第一光学元件的Re[590]为240至350nm，优选240至300nm，更优选260至280nm，特别优选265至275nm。将Re[590]调节到测量波长的大约1/2，从而增强液晶显示装置斜向的对比度。
在本发明的说明书中，Rth[590]指的是在23℃下使用波长为590nm的光测量的膜厚度方向的相位差值。Rth[590]可以从方程式Rth[590]＝(nx-nz)×d(其中nx和nz分别代表波长590nm下膜慢轴方向和厚度方向的折射率，而d(nm)代表膜厚度)来确定。要注意，慢轴指的是提供最大面内折射率的方向。
优选第一光学元件的Rth[590]为35至190nm，更优选90至190nm，特别优选100至165nm，最优选120至155nm。
Re[590]和Rth[590]可以通过使用“KOBRA-21ADH”(商品名，由Oji(王子)科学仪器公司制造)测定。折射率nx、ny和nz可以如下测定使用23℃下在波长590nm下测量的光学元件的面内相位差值(Re)、通过将慢轴倾斜40°作为倾角而测量的相位差值(R40)、该光学元件的厚度(d)和该光学元件的平均折射率(n0)，并且使用下面的方程式(i)至(vi)进行计算数值计算。然后，可以由以下方程式(iv)计算出Rth。这里，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)在本发明的说明书中，Rth[590]/Re[590]指的是在23℃下使用波长590nm的光测量的厚度方向的相位差值与面内相位差值之比(也称作Nz系数)。当Rth[590]/Re[590]小于1时，第一光学元件的折射率分布为nx＞nz＞ny。
优选第一光学元件的Rth[590]/Re[590]为0.2至0.8，更优选0.2至0.7，进一步优选0.2至0.6，特别优选0.4至0.6，最优选0.45至0.55。相位差膜的Rth[590]/Re[590]为0.5能够提供基本上恒定而与角度无关的相位差值，并且能够增强液晶显示装置斜向的对比度。
优选第一光学元件的波长色散性为0.81至1.10，特别优选0.95至1.05。在上述范围内较小的波长色散性在可见光的宽区域内提供恒定的相位差值。因此，可以增强液晶显示装置斜向的对比度，并且可以降低斜向的色移量。注意光学元件的波长色散性通常指相位差值的波长相关性(wavelength dependence)。波长色散性可以通过在23℃下使用波长为480nm和590nm的光测量的面内相位差值之比Re[480]/Re[590]来表示。注意，Re[480]和Re[590]分别代表在23℃下使用波长为480nm和590nm的光测量的面内相位差值。
D-2.第一光学元件的排列方法根据用途可以使用任何合适的方法作为在液晶单元10和偏光片20之间排列第一光学元件30的方法。优选通过在第一光学元件30的两侧都提供粘合层或者压敏粘合层(未显示)而将第一光学元件附着到偏光片20和液晶单元10上。因此，可以增强使用了第一光学元件30的液晶显示装置的对比度。
粘合或者压敏粘合层的厚度可以根据预期的用途、粘合强度等适当地设置。然而，其厚度一般为1至500μm，优选5至200μm，特别优选10至100μm。
可以使用任何适当的粘合剂或者压敏粘合剂形成粘合层或者压敏粘合层。其例子包括均含有例如丙烯酸类聚合物、聚硅氧烷类聚合物、聚酯、聚氨基甲酸乙酯、聚酰胺、聚乙烯醚、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烃、环氧类聚合物、氟类聚合物或者橡胶类聚合物(比如天然橡胶类聚合物或者合成橡胶类聚合物)的聚合物作为基础聚合物的那些粘合剂或压敏粘合剂，其可以适当地选择和使用。尤其是，从优异的光学透明性、包括适度的湿润性的粘合性能、粘结性和粘附性以及优异的耐气候性和耐热性的角度看，优选使用丙烯酸类压敏粘合剂。
优选第一光学元件30如此排列使其慢轴基本平行或垂直于邻接偏光片20的吸收轴。更优选第一光学元件如此排列使其慢轴基本平行于邻接的偏光片20的吸收轴，以使得容许膜的辊式生产并且促进膜的附着。因此，生产效率可以明显改进。在本发明的说明书中，短语“基本平行”包括第一光学元件30的慢轴和偏光片20的吸收轴形成0°±2.0°的角度的情况，优选0°±1.0°，更优选0°±0.5°。在本发明的说明书中，短语“基本垂直”包括第一光学元件30的慢轴和偏光片20的吸收轴形成90°±2.0°的角度的情况，优选90°±1.0°，更优选90°±0.5°。当第一光学元件用于液晶显示装置时，角度极大地偏离上述范围可能引起偏光板的偏光程度的降低和对比度的降低。
D-3.第一光学元件的结构除了第一光学元件包括含有降冰片烯类树脂的相位差膜并且第一光学元件满足如以上D-1部分描述的光学性能之外，第一光学元件的结构(层积结构)没有特别限制。具体地说，第一光学元件可以是含有降冰片烯类树脂的单层相位差膜；两个或多个相位差膜的层积体；或者相位差膜和另一种膜(优选各向同性膜)的层积体。为了降低由于偏光片的收缩应力或者背光的热所导致的相位差值的偏移或者不均匀并且减少液晶显示装置的厚度，优选第一光学元件为单层相位差膜。作为层积体的第一光学元件可以包括粘合层、压敏粘合层等。在作为层积体的第一光学元件包括两个或多个相位差膜和/或两个或多个其它膜的情况下，相位差膜和/或另一个膜可以彼此相同或不同。降冰片烯类树脂和其它膜的详细情况在下文中进行说明。
用于第一光学元件的相位差膜的Re[590]可以根据所使用的相位差膜的数量而适当地选择。例如，在第一光学元件由单层相位差膜形成的情况下，优选相位差膜的Re[590]等于第一光学元件的Re[590]。因此，优选用于将第一光学元件层积在偏光片或者液晶单元上的压敏粘合层、粘合层等的相位差尽可能小。此外，在第一光学元件是包括两个或多个相位差膜的层积体的情况下，例如，优选相位差膜的总Re[590]设计为等于第一光学元件的Re[590]。具体地说，在使用两个相位差膜的情况下，优选使用各自具有100至175nm的Re[590]的相位差膜。此外，优选使两个相位差膜的慢轴彼此平行地进行层积。
不管所使用的相位差膜的数目，优选相位差膜的Rth[590]/Re[590]等于第一光学元件的Rth[590]/Re[590]。例如，可以通过将两个各自的Rth[590]/Re[590]为0.5并且Re[590]为140nm的相位差膜以各自的慢轴彼此平行的方式进行层积而得到Rth[590]/Re[590]为0.5并且Re[590]为280nm的光学元件。
优选第一光学元件的总厚度为70至240μm，更优选70至150μm，最优选70至120μm。第一光学元件具有在上述范围内的厚度，从而为液晶显示装置提供优异的光学均匀性。
图3A至3H均是显示本发明中所使用的第一光学元件的典型优选实施方式的透视示意图，包括其与偏光片吸收轴的关系。图3A和3B均显示了第一光学元件30是单层相位差膜的情况。图3A显示了相位差膜(第一光学元件)30的慢轴平行于偏光片20的吸收轴的情况，图3B显示了相位差膜(第一光学元件)30的慢轴垂直于偏光片20的吸收轴的情况。在这样的实施方式中，相位差膜也充当液晶单元一侧上的偏光片的保护膜，从而有助于降低液晶面板的厚度。此外，考虑到由于偏光片的收缩应力或者背光的热所引起的相位差值的偏移或者不均匀的影响小，优选这样的实施方式。图3C和3D均显示了第一光学元件30是一个相位差膜31和另一个膜(优选各向同性膜)36的层积体的情况。图3C显示相位差膜31的慢轴平行于偏光片20的吸收轴的情况，图3D显示相位差膜31的慢轴垂直于偏光片20的吸收轴的情况。优选另一个膜36排列在偏光片20的一侧上。在这样的实施方式中，另一个膜充当了液晶单元一侧上的偏光片的保护膜。可以使用各向同性膜作为另一个膜，从而消除了偏光板传统保护膜的Rth所引起的不利影响。图3E和3F均显示了第一光学元件30是两个相位差膜31和32的层积体的情况，图3G和3H均显示了第一光学元件30是两个相位差膜31和32和另一个膜36的层积体的情况。如上所述，相位差膜31和32均具有如此设计的Re[590]总Re[590]等于第一光学元件的Re[590]，各自的设计Rth[590]/Re[590]等于第一光学元件的Rth[590]/Re[590]。简单说明了第一光学元件30包括至多两个相位差膜和至多一个其它膜的情况。然而，本发明能够显而易见地用于均具有三个或多个相位差膜和/或两个或多个其它膜的层积体。
D-4.含有降冰片烯类树脂的相位差膜如上所述，本发明中所使用的第一光学元件包括含有降冰片烯类树脂的相位差膜。该相位差膜是含有降冰片烯类树脂的拉伸聚合物膜。所使用的降冰片烯类树脂优选具有小的光弹性系数并且容易引起相位差。降冰片烯类树脂膜的光弹性系数小于传统的芳香族聚合物膜。因此，甚至当含有降冰片烯类树脂的相位差膜通过粘合剂或者压敏粘合剂被直接层积在偏光片上时，当其用于液晶显示装置时，该相位差膜几乎不引起由于偏光片的收缩应力或者背光的热导致的相位差值的偏移或者不均匀，从而提供良好的光学显示性能。本发明的显著成果是使用降冰片烯类树脂实际生产折射率分布为nx＞nz＞ny并且满足表达式(1)和(2)的相位差膜。
相位差膜的光弹性系数的绝对值C[590](m2/N)优选为2.0×10-13至2.0×10-11，更优选5.0×10-13至8.0×10-12，特别优选2.0×10-12至6.0×10-12，最优选2.0×10-12至5.0×10-12。本发明的显著成果是实际生产了光弹性系数小并且折射率分布为nx＞nz＞ny的相位差膜。这样的相位差膜用作液晶面板的光学元件，从而长时间保持液晶显示装置的有利的显示性能。
相位差膜的厚度可以根据所层积的相位差膜的数量和是否存在其它层积膜而发生变化。所得的第一光学元件的总厚度可以设定为优选70至240μm，更优选70至150μm。例如，在第一光学元件由单层相位差膜形成的情况下，相位差膜的厚度优选为70至240μm(即，等于第一光学元件的总厚度)。此外，在第一光学元件是两个相位差膜的层积体的情况下，例如，只要相位差膜的总厚度等于第一光学元件的优选的总厚度，各相位差膜均可以具有任何适当的厚度。因此，相位差膜的厚度可以彼此相同或不同。在对两个相位差膜进行层积的实施方式中，一个相位差膜的厚度优选为60至120μm，而另一个相位差膜的厚度优选为60至120μm。
在本发明的说明书中，降冰片烯类树脂指的是通过使用具有降冰片烯环作为部分或整个起始物料(单体)的降冰片烯类单体而得到的(共)聚合物。降冰片烯类树脂通过使用具有降冰片烯环(在降冰片烷环上具有双键)的降冰片烯类单体作为起始物料而获得。然而，该(共)聚合物的重复单元上可以具有或者可以不具有降冰片烷环。作为不具有降冰片烷环的(共)聚合物的降冰片烯类树脂从形成五员环的单体通过开环而形成，该单体的典型例子包括降冰片烯、二环戊二烯、5-苯基降冰片烯及其衍生物。在降冰片烯类树脂是共聚物的情况下，其重复单元的排列不特别限制。降冰片烯类树脂可以是无规共聚物、嵌段共聚物或者接枝共聚物。
降冰片烯类树脂的例子包括，(A)通过对降冰片烯类单体的开环(共)聚合物进行加氢而得到的树脂；和(B)通过降冰片烯类单体的加成(共)聚合而得到的树脂。降冰片烯类单体的开环(共)聚合物包括通过对一种或多种降冰片烯类单体和α-烯烃、环烯和/或非共轭二烯的开环共聚物进行加氢而得到的树脂。通过降冰片烯类单体的加成(共)聚合而得到的树脂包括通过一种或多种降冰片烯类单体和α-烯烃、环烯和/或非共轭二烯的加成(共)聚合而得到的树脂。用于第一光学元件的相位差膜优选包括通过对降冰片烯类单体的开环(共)聚合物进行加氢而得到的树脂，从而得到具有优异的可模塑性和大的相位差值的高度均匀的相位差膜。
更优选本发明所使用的相位差膜包括通过对降冰片烯类单体的开环(共)聚合物进行加氢而得到并且至少含有由以下通式(I)、(II)和/或(III)表示的重复单元的树脂。

在通式(I)、(II)和(III)中，R1至R14各自独立地代表氢、卤、卤代烷基、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的亚烷基、具有1至4个碳原子的烯基、具有1至4个碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、羟烷基、氰基、具有4至10个碳原子的环烷基、酰氧基或者其取代衍生物；而n代表2或更大的整数。
特别优选，在通式(I)中，R1至R4各自独立地代表氢、卤、卤代烷基、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的亚烷基、具有1至4个碳原子的烯基、具有1至4个碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、具有4至10个碳原子的环烷基或酰氧基，而n代表2或更大的整数。此外，在通式(II)中，R5和R6各自独立地代表氢、卤、卤代烷基、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的亚烷基、具有1至4个碳原子的烯基或具有1至4个碳原子的烷氧羰基，而n代表2或更大的整数。此外，在通式(III)中，R9至R14各自独立地代表氢或具有1至4个碳原子的烷基，而n代表2或更大的整数。
最优选，在通式(I)中，R1和R2各自独立地代表氢、三氟甲基、甲基、乙基、亚甲基、亚乙基、乙烯基、丙烯基、甲氧羰基、乙氧羰基、苯基、乙苯基、苯甲酸基、环戊基或者环己基，R3和R4均代表氢，而n代表2或更大的整数。此外，在通式(II)中，R5和R6各自独立地代表氢、三氟甲基、甲基、乙基、亚甲基、亚乙基、乙烯基、丙烯基、甲氧羰基或乙氧羰基，R7和R8均代表氢，而n代表2或更大的整数。此外，在通式(III)中，R9至R12各自独立地代表氢或甲基，R13和R14均代表氢，而n代表2或更大的整数。
可以选择任何适当的单体作为降冰片烯类单体。例如，可以使用二环[2.2.1]-庚-2-烯(常用名降冰片烯)及其衍生物。其具体例子包括5-甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5，5-二甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-丙基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-丁基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-亚甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-亚乙基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙烯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-丙烯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-乙氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-乙氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-环戊基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-环己基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯甲酸基-5-甲基二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-三氟甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5，6-双(三氟甲基)-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-苄基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲苯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-(乙苯基)-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-(异丙苯基)-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-氰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、二环[2.2.1]-庚-5-烯基-2-丙酸酯、二环[2.2.1]-庚-5-烯基-2-甲基辛酸酯、二环[2.2.1]-庚-5-烯-5，6-二酸酐和5-羟甲基-二环[2.2.1]-庚-5-烯及其被极性基团(比如卤)取代的产物。
也可以使用三环[4.3.12，5.01，6]-癸-3，7-二烯(常用名二环戊二烯)及其衍生物。其具体的例子包括三环[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯、2-甲基-三环[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯和5-甲基-三环[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯及其被极性基团(比如卤)取代的产物。
可以使用三环[4.4.12，5.01，6]-十一-3，7-二烯、三环[4.4.12，5.01，6]-十一-3，8-二烯和三环[4.4.12，5.01，6]-十一-3-烯及其衍生物(比如被极性基团(比如卤)取代的产物)。
也可以使用四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯(常用名四环十二碳烯)及其衍生物。其具体例子包括8-甲基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-乙基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-亚甲基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-亚乙基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-乙烯基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-丙烯基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-乙氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-正丙氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-丁氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-苯氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-三氟甲基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-三氟甲基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-甲氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-乙氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-正丙氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-8-丁氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯和8-甲基-8-苯氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯及其被极性基团(比如卤)取代的产物。降冰片烯类单体可以单独使用或者结合使用。降冰片烯类单体可以在经过任何适当的改性后使用。
优选降冰片烯类单体为5-甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧羰基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、5-苯基-二环[2.2.1]-庚-2-烯、三环[4.3.12，5.01，6]-癸-3，7-二烯、三环[4.3.12，5.01，6]-癸-3-烯、四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯、8-甲氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯或8-甲基-8-甲氧羰基-四环[4.4.12，5.17，10.0]-十二-3-烯或其组合。
优选α-烯烃具有2至20个碳原子，或者更优选2至10个碳原子。α-烯烃的具体例子包括乙烯、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，特别优选乙烯。这些α-烯烃可以单独使用或者结合使用。除非本发明的效果被削弱，α-烯烃可以根据需要与其它乙烯基类单体共聚。
环烯的例子包括环丁烯、环戊烯、环己烯、3-甲基-环己烯、3，4-二甲基环己烯、2-(2-甲基丁基)-1-环己烯、环庚烯、环辛烯、6-溴-3-氯-4-甲基环己烯、3a，5，6，7a-四氢-4，7-亚甲基-1H-茚和5，6-二氢二环戊二烯。这些环烯烃可以单独使用或结合使用。除非本发明的效果被削弱，这些环烯烃可以根据需要与其它乙烯基类单体共聚。
非共轭二烯的例子包括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。这些非共轭二烯可以单独使用或结合使用。除非本发明的效果被削弱，这些非共轭二烯可以根据需要与其它乙烯基类单体共聚。
通过对降冰片烯类单体的开环(共)聚合物进行加氢而得到的树脂可以通过以下方式得到使降冰片烯类单体或类似物质经过易位反应以得到开环(共)聚合物；然后对该开环(共)聚合物进行加氢。该树脂通过以下方法生产例如“Development and applied techniquesof optical polymer materials(光学聚合物的开发和应用技术)”，由NTS公司出版，第103页至第111页(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。
在易位反应中使用的用于开环聚合的催化剂的例子包括例如钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属的卤化物；由硝酸盐化合物或者乙酰丙酮化合物以及还原剂组成的聚合催化剂；以及由例如钛、钒、锆、钨或者钼的金属的卤化物或者乙酰丙酮化合物和有机铝化合物组成的聚合催化剂。可以根据降冰片烯类单体的类型、预期分子量等适当地选择反应条件，例如聚合温度和聚合压力。在本发明的一个实施方式中，聚合温度优选-50℃至100℃，聚合压力优选0至50kgf/cm2。
通过对降冰片烯类单体的开环(共)聚合物进行加氢而得到的树脂中的每一种均可以通过在任何合适的加氢催化剂的存在下通过吹氢进行的加氢反应而获得。加氢催化剂的具体例子包括由过渡金属化合物/烷基金属化合物组成的均相催化剂，比如醋酸钴/三乙基铝、乙酰丙酮酸镍/三异丁基铝、二氯化二茂钛/正丁基锂、二氯化二茂锆/仲丁基锂或者四丁氧基钛酸盐/二甲基镁；非均相金属催化剂，比如镍、钯或铂；非均相固体负载催化剂，其中金属催化剂被负载在载体上，比如镍/二氧化硅、镍/硅藻土、镍/氧化铝、钯/碳、钯/二氧化硅、钯/硅藻土或者钯/氧化铝。
通过降冰片烯类单体加成的(共)聚合得到的树脂可以通过JP61-292601 A中的实施例1所述的方法得到。
当通过凝胶渗透色谱(GPC)法使用甲苯溶剂进行测量时，本发明所使用的降冰片烯类树脂的重均分子量(Mw)优选为20,000至400,000，更优选30,000至300,000，特别优选40,000至200,000，最优选40,000至80,000。重均分子量在上述范围内的降冰片烯类树脂具有优异的机械强度和铸塑时的良好可溶性、可模塑性和可操作性。
在降冰片烯类树脂通过对降冰片烯类单体的开环(共)聚合物进行加氢而获得的情况下，优选加氢率为90％或更高，更优选95％或更高，最优选99％或更高。以上述范围内的加氢率得到的降冰片烯类树脂具有优异的耐热性和优异的耐光性。加氢率可以通过如下方式得到对降冰片烯类树脂进行1H-NMR(500MHz)测量；并且由烷烃基氢原子与烯烃基氢原子的累积强度比确定加氢率。
用于第一光学元件的相位差膜可以包括两种或多种类型的降冰片烯类树脂。除了降冰片烯类树脂之外，相位差膜可以包括另一种热塑性树脂。以相位差膜的总固体含量为100，优选另一种热塑性树脂的含量(重量比)优选为大于0并且小于或等于50，更优选大于0并且小于或等于40。另一种热塑性树脂的含量在上述范围内可以提供具有小的光弹性系数、良好的波长色散性能和优异的耐久性、机械强度和透明度的相位差膜。
根据用途，选择任何适当的一种作为热塑性树脂。其具体例子包括通用塑料，比如聚烯烃树脂、聚氯乙烯类树脂、纤维素类树脂、苯乙烯类树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯类树脂、丙烯腈/苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚偏二氯乙烯类树脂；通用工程塑料，比如聚酰胺类树脂、聚缩醛类树脂、聚碳酸酯类树脂、改性聚苯醚类树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯类树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂；以及特级工程塑料，比如聚苯硫醚类树脂、聚砜类树脂、聚醚砜类树脂、聚醚醚酮类树脂、多芳基化合物类树脂、液晶树脂、聚酰胺-酰亚胺类树脂、聚酰亚胺类树脂和聚四氟乙烯类树脂。这些热塑性树脂可以单独使用或结合使用。这些热塑性树脂可以在经过任何适当的聚合物改性后使用。聚合物改性的例子包括共聚、交联、分子末端改性和立构规整性改性。
在用于第一光学元件的相位差膜是含有降冰片烯类树脂和另一种热塑性树脂的拉伸聚合物膜的情况下，优选另一种热塑性树脂是苯乙烯类树脂。苯乙烯类树脂用于调节相位差膜的波长色散性能或者光弹性系数。在本发明的说明书中，术语“苯乙烯类树脂”指的是通过聚合苯乙烯类单体得到的聚合物。苯乙烯类单体的例子包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、对硝基苯乙烯、对氨基苯乙烯、对羧基苯乙烯、对苯基苯乙烯和2，5-二氯苯乙烯。
苯乙烯类树脂可以是通过苯乙烯类单体和另一种单体反应而得到的共聚物。该共聚物的具体例子包括苯乙烯/马来酰亚胺共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。在苯乙烯类树脂是通过苯乙烯类单体和另一种单体反应而得到的共聚物的情况下，优选苯乙烯类单体的含量为50mol％或更高并且小于100mol％，更优选60mol％或更高并且小于100mol％，最优选70mol％或更高并小于100mol％。苯乙烯类单体的含量在以上范围内可提供具有小光弹性系数和优异波长色散性能的相位差膜。
优选通过凝胶渗透色谱(GPC)法使用四氢呋喃溶剂测量的苯乙烯类树脂的重均分子量(Mw)为1,000至400,000，更优选2,000至300,000。重均分子量在上述范围内的苯乙烯类树脂具有良好的可溶性或可模塑性。
本发明中所使用的相位差膜可以通过以下方法得到将可收缩膜附着到含有降冰片烯类树脂的聚合物膜的一侧或两侧；然后通过使用辊式拉伸机的垂直单轴拉伸法对所得制品进行热拉伸。可收缩膜用于在热拉伸过程中在垂直于拉伸方向的方向上提供收缩力，并在厚度方向增加相位差膜的折射率。将可收缩膜附着到聚合物膜上的方法不特别限制。然而，其优选的方法包括通过在聚合物膜和可收缩膜之间提供含有丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类压敏粘合层而使其粘合，因为该方法在产率和可操作性方面表现优异。
参考图4详细说明生产本发明所使用的相位差膜的方法的例子。图4是显示本发明所使用的相位差膜的典型生产方法的原理的示意图。例如，由第一输送部件(delivery part)401输送含有降冰片烯类树脂的聚合物膜402。将具有压敏粘合层并且由第二输送部件403输送的可收缩膜404，和具有压敏粘合层并且由第三输送部件405输送的可收缩膜406通过层积辊407和408附着在聚合物膜402的两侧。对聚合物膜的两侧附着有可收缩膜的层积体进行拉伸处理，同时在不同的速度比下辊410、411、412和413在膜纵向的张力下(同时在可收缩膜在厚度方向的张力下)通过加热装置409，使层积体保持在恒定的温度下。可收缩膜404和406与压敏粘合层一起在第一卷绕部件(take-up part)414和第二卷绕部件416处从经受了拉伸处理的层积体中剥离下来，从而得到相位差膜(拉伸膜)418。得到的相位差膜418在第三卷绕部件419进行卷绕。
含有降冰片烯类树脂的聚合物膜可以通过常用溶液的铸塑方法或熔融挤出方法得到。混合树脂的方法不特别限制。例如，在膜是通过铸塑法生产的情况下，对降冰片烯类树脂进行搅拌然后以预定比与溶剂相混合，从而制备均匀溶液。同时，在膜是通过熔融挤出方法生产的情况下，将降冰片烯类树脂熔融后挤出。优选聚合物膜通过溶液铸塑法得到，从而提供具有良好的光滑性和良好的光学均匀性的相位差膜。
优选可收缩膜是拉伸膜，比如双轴拉伸膜或者单轴拉伸膜。可收缩膜可以通过以下方法获得通过挤出方法形成未拉伸的膜；然后使用同步双轴拉伸机或类似及其以预定拉伸比在加工方向和/或横向对未拉伸的膜进行拉伸。成形和拉伸条件可以根据用途、所使用树脂的组分或者种类等适当地选择。用于可收缩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。从优异的收缩均匀性和耐热性的角度考虑，优选使用双轴拉伸聚丙烯膜。在本发明的一个实施方式中，可收缩膜在140℃下的膜纵向的收缩比S140(MD)优选为2.7至9.4％，膜宽度方向的收缩比S140(TD)优选为4.6至20％。更优选S140(MD)为6至8％，而S140(TD)为10至15.7％。在本发明的另一个实施方式中，可收缩膜在160℃下的膜纵向的收缩比S160(MD)优选为17至21％，膜宽度方向的收缩比S160(TD)优选为40至52％。以上范围内的收缩比可以提供预期的相位差值和具有优异均匀性的相位差膜。
在本发明的一个实施方式中，在140℃下，膜宽度方向的收缩比S140(TD)和膜纵向的收缩比S140(MD)之间的差ΔS140＝S140(TD)-S140(MD)优选在3.2％≤ΔS140≤10％范围内，更优选6％≤ΔS140≤9.6％。在本发明的另一个实施方式中，在160℃下，膜宽度方向的收缩比S160(TD)和膜纵向的收缩比S140(MD)之间的差ΔS160＝S160(TD)-S160(MD)优选在25％≤ΔS160≤35％范围内。MD方向的大收缩比可引起由于拉伸机上除了拉伸张力之外相位差膜的收缩力所导致的均匀拉伸的困难。在以上范围内的差使得不会对例如拉伸机的设备施加过量负载从而均匀拉伸。
优选可收缩膜在140℃下宽度方向上每2mm的收缩应力TA140(TD)为0.5至0.9N/2mm。优选可收缩膜在140℃下宽度方向上每单位面积的收缩应力TB140(TD)为8.3至15.0N/mm2。以上范围内的收缩应力可以提供预期的相位差值并容许均匀拉伸。
优选可收缩膜在150℃下宽度方向上每2mm的收缩应力TA150(TD)为0.6至1.0N/2mm。优选可收缩膜在150℃下宽度方向上每单位面积的收缩应力TB150(TD)为10至16.7N/mm2。以上范围内的收缩应力可以提供预期的相位差值并容许均匀拉伸。
收缩比S(MD)和S(TD)可以根据JIS Z1712的热收缩比A方法来进行测定(除了加热温度从120℃变为上述的140℃或160℃；并且向样品加3g的载荷)。具体地说，分别从纵向(加工方向MD)和宽度方向(横向TD)选取宽度为20mm而长度为150mm的五个样品。在相隔大约100mm的各样品中心处作标记。将带有3g载荷的各样品垂直悬挂在保持在140℃±3℃或者160±3℃的空气循环恒温槽中。将样品加热15分钟，从恒温槽中取出，然后在标准条件(室温)下放置30分钟。然后，根据JIS B7507使用卡尺测量标记之间的距离，从而得到5个测量值的平均值。收缩率可以从方程S(％)＝[(加热前标记间距离(mm)-加热后标记间距离(mm))/加热前标记间距离(mm)]×100来计算。
只要能够满足本发明的目的，可以适当地选择和使用用于例如一般包装、食品包装、托盘包装(pallet wrapping)、可收缩标签、盖密封和电绝缘的市售可收缩膜作为上述可收缩膜。市售的可收缩膜可以直接使用，或者可以在对该可收缩膜进行例如拉伸处理或收缩处理的加工后使用。市售的可收缩膜的具体例子包括“ALPHAN”(商品名，Oji(王子)制纸株式会社制造)；“FANCYTOP series”(商品名，Gunze(郡是)株式会社制造)；“TORAYFAN series”(商品名，Toray(东丽)工业株式会社制造)；“SUN·TOX-OP series”(商品名，SUN·TOX株式会社制造)；以及“TOHCELLO OP series”(商品名，TOHCELLO株式会社制造)。
在对含有降冰片烯类树脂的聚合物膜进行热拉伸的过程种，优选拉伸炉中的温度(也称作拉伸温度)为聚合物膜的玻璃化转变温度(Tg)或者更高，因为将得到的相位差膜的相位差值容易均匀，并且该膜几乎不结晶(变得有云纹)。优选拉伸温度为(聚合物膜的Tg+1℃)至(Tg+30℃)。
聚合物膜的玻璃化转变温度(Tg)不特别限制。然而，优选玻璃化转变温度(Tg)为110至185℃，更优选120至170℃，特别优选125至150℃。110℃或更高的Tg使得易于生产热稳定性好的膜。185℃或更低的Tg使得易于通过拉伸控制膜的面内相位差值和厚度方向的相位差值。玻璃化转变温度(Tg)可以根据JIS K7121通过DSC方法测定。
聚合物膜在拉伸过程中的拉伸比不特别限制，可以根据聚合物膜的组成、挥发组分或类似物质的种类、挥发组分或类似物质的残留量、设计的相位差值等适当地设置。例如，优选拉伸比为1.05至2.00倍。层积体(包括聚合物膜和可收缩膜)在拉伸过程中的输送速度不特别限制。然而，考虑到拉伸机的准确度、稳定性等，优选输出速度为0.5m/min或更高，更优选1m/min或更高。
D-5.用于第一光学元件的其它膜在第一光学元件30中，可以层积在含有降冰片烯类树脂的相位差膜上的其它膜优选具有小的光弹性系数绝对值。
优选膜光弹性系数的绝对值C[590](m2/N)为2.0×10-13至8.0×10-11，更优选5.0×10-13至2.0×10-11，特别优选2.0×10-12至6.0×10-12，最优选2.0×10-12至5.0×10-12。
优选用于形成膜的材料具有优异的透明度、机械强度、热稳定性、水屏蔽性等。其具体例子包括聚酯类树脂，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纤维素类树脂比如双乙酰纤维素和三乙酰纤维素；丙烯酸树脂比如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯类树脂比如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯树脂、丙烯腈/苯乙烯树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯树脂、苯乙烯/马来酰亚胺共聚物和苯乙烯/马来酸酐共聚物和聚碳酸酯类树脂。其进一步的例子包括环烯类树脂；降冰片烯类树脂；聚烯烃类树脂比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯类树脂；酰胺类树脂比如尼龙和芳香族聚酰胺；酰亚胺类树脂比如芳香族聚酰亚胺和聚酰亚胺酰胺；砜类树脂；聚醚砜类树脂；聚醚醚酮类树脂；聚苯硫醚类树脂；乙烯醇类树脂；偏二氯乙烯类树脂；乙烯基丁缩醛类树脂；芳基化物类树脂；聚甲醛类树脂和环氧类树脂。其更进一步的例子包括由上述树脂的掺和物组成的聚合物膜。
优选另一种膜是各向同性膜。在本发明的说明书中，各向同性膜指的是具有小的相位差值、在实际应用中不对光学性能提供任何影响的膜。可以将这种具有小的双折射率或者光弹性系数的各向同性膜层积在含有降冰片烯类树脂的相位差膜上。因此，可以减少传递到相位差膜上的偏光片的收缩应力或者背光的热，从而进一步降低相位差值的偏移或者不均匀。含有降冰片烯类树脂的相位差膜基本上几乎不引起由于偏光片的收缩应力或者背光的热所导致的相位差值的偏移或者不均匀。因此，可以将各向同性膜与相位差膜结合使用，从而提供具有优异的显示性能并且相位差值的偏移或者不均匀非常小的液晶面板。
优选各向同性膜的Re[590]大于0nm并且小于或等于5nm，更优选大于0nm并且小于或等于3nm，特别优选大于0nm并且小于或等于2nm，最优选大于0nm并且小于或等于1nm。
优选各向同性膜的Rth[590]为大于0nm并且小于或等于10nm，更优选大于0nm并且小于或等于6nm，特别优选大于0nm并且小于或等于4nm，最优选大于0nm并且小于或等于2nm。
各向同性膜的厚度可以根据被层积的各向同性膜和/或相位差膜的数量而变化。在实际应用中，各向同性膜的厚度可以保持适当的机械强度，同时不会对将得到的第一光学元件的光学性能产生影响。例如，在将两个相位差膜和一个各向同性膜层积在一起的实施方式中，优选各向同性膜的厚度为20至120μm。
满足相位差值和光弹性系数的各向同性膜的材料的具体例子包括JP 06-51117 A中所述的通过使降冰片烯类单体的开环(共)聚合物经过聚合物改性(比如根据需要的马来酸加成或者环戊二烯加成)，然后对该改性产物进行加氢而制备的降冰片烯类树脂；通过降冰片烯类单体的加成聚合制备的降冰片烯类树脂；和通过降冰片烯类单体和烯烃类单体(比如乙烯或者α-烯烃)的加成共聚合制备的降冰片烯类树脂。其另一个例子包括JP 2002-348324 A中所述的通过在茂金属催化剂的存在下，以溶液、悬浮液或者熔融单体的形式，或者在气相中使多环环烯烃单体(比如降冰片烯)、单环环烯烃单体和无环-1-烯烃单体中的至少一种聚合而制备的环烯类树脂。
其进一步的例子包括JP 2001-253960 A中所述的侧链上具有9，9’-双(4-羟苯基)芴的聚碳酸酯树脂以及JP 07-112446 A中所述的纤维素类树脂。其另一个例子包括JP 2001-343529 A中所述的聚合物膜，也就是说，由含有侧链上带有取代和/或非取代的酰亚胺基的热塑性树脂(A)和侧链上带有取代和/或非取代的苯基和腈基的热塑性树脂(B)的树脂组合物得到的膜。其具体的例子是由含有异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物以及丙烯腈/苯乙烯共聚物的树脂组合物得到的聚合物膜。
其进一步的例子包括“Development and applied technology ofoptical polymer material(光学聚合物质的开发和应用技术)”(第194页至第207页，由NTS公司出版，2003)中所述的，形成显示正双折射的聚合物的单体和形成显示负双折射的聚合物的单体的无规共聚物；以及添加了各向异性低分子量分子或者双折射晶体的聚合物。然而，本发明中使用的各向同性膜不限于此。
E.第二光学元件参考图1、2A和2B，第二光学元件40排列在液晶单元10和偏光片20′之间。第二光学元件40基本上具有光学各向同性。在本发明的说明书中，短语“基本上具有光学各向同性”指的是具有小相位差值的光学元件基本上对整个液晶面板的光学性能没有影响并且容许液晶单元的双折射光学补偿。例如，基本具有光学各向同性的光学元件包括满足以下表达式(3)和(4)的光学元件。
0nm≤Re[590]≤10nm…(3)-10nm≤Rth[590]≤20nm …(4)(在表达式(3)和(4)中，Re[590]和Rth[590]分别代表通过在23℃下使用波长为590nm的光测量的膜的面内相位差和厚度方向的相位差值)。
为增强液晶显示装置斜向的对比度，优选第二光学元件具有尽可能小的Re[590]。对于实际应用，第二光学元件如表达式(3)所示具有0至10nm的Re[590]，优选0至5nm，特别优选0至2nm，最优选0至1nm。
为增强液晶显示装置斜向的对比度，优选第二光学元件也具有尽可能小的Rth[590]。对于实际应用，第二光学元件如表达式(4)所示具有-10至20nm的Rth[590]，优选-5至5nm，更优选-3至3nm，最优选-2至2nm。
在液晶单元10和偏光片20′之间排列第二光学元件40的方法不特别限制。优选通过在第二光学元件40的两侧提供粘合层或者压敏粘合层(未显示)并且将第二光学元件40的一侧附着到偏光片20′的一侧而另一侧附着到液晶单元10的一侧而将第二光学元件40附着到液晶单元10和偏光片20′上。这样，采用第二光学元件40的液晶显示装置的对比度能够得以提高。
粘合或者压敏粘合层的厚度可以根据预期的用途、粘合强度等适当地设置。然而，其厚度一般为1至500μm，优选5至200μm，特别优选10至100μm。
用于形成粘合层或压敏粘合层的粘合剂或者压敏粘合剂不特别限制。其例子包括均含有以下聚合物作为基础聚合物的那些例如丙烯酸类聚合物、聚硅氧烷类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醚、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烃、环氧类聚合物、氟类聚合物或者橡胶类聚合物(比如天然橡胶类聚合物或者合成橡胶类聚合物)，其可以适当地选择和使用。尤其是，从优异的光学透明性、粘合性(包括适度的湿润性)、粘结性和粘附性以及优异的耐气候性和耐热性的角度来看，优选使用丙烯酸类压敏粘合剂。
第二光学元件40基本上具有光学各向同性，但是慢轴可以在实际应用中被检测出来。在这种情况下，优选第二光学元件40这样排列使其慢轴基本平行或垂直于邻接的偏光片20′的吸收轴。更优选，第二光学元件40这样排列使其慢轴基本平行于邻接的20′的吸收轴，从而容许膜的辊式生产并促进膜的附着。因此，生产效率得以显著改进。在本发明的说明书中，短语“基本平行”包括第二光学元件40的慢轴与偏光片20′的吸收轴形成0°±2.0°的角度的情况，优选0°±1.0°，更优选。在本发明的说明书中，短语“基本垂直”包括第二光学元件40的慢轴和偏光片20′的吸收轴形成90°±2.0°的角度的情况，优选90°±1.0°，更优选90°±0.5°。当第二光学元件用于液晶显示装置时，大大偏离上述范围的角度可能引起偏光板偏光程度的降低和对比度的降低。
优选第二光学元件在提供膜的自支撑性能和机械强度范围内具有尽可能小的厚度，以降低由于偏光片的收缩应力或背光的热导致的相位差值的偏移或者不均匀。第二光学元件的厚度通常为20μm至500μm，更优选30μm至300μm，特别优选40μm至100μm，最优选50μm至80μm。第二光学元件具有在上述范围内的厚度，从而提供具有优异显示均匀性的液晶面板。
第二光学元件可以是单层光学膜或者两个或多个光学膜的层积体。为对光学膜进行层积，作为层积体的第二光学元件可以包括粘合层、压敏粘合层等。只要整个第二光学元件基本上具有光学各向同性，光学膜可以是各向同性膜或者相位差膜。例如，在两个相位差膜被层积的情况，相位差膜优选这样排列使各自的慢轴彼此垂直，从而降低面内相位差值。
只要能够满足本发明，光学膜不特别限制，但是优选光学膜具有优异的透明性、机械强度、热稳定性、水屏蔽性等。其具体例子包括聚酯类树脂，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纤维素类树脂，例如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素；丙烯酸树脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯类树脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯树脂、丙烯腈/苯乙烯树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯树脂、苯乙烯/马来酰亚胺共聚物和苯乙烯/马来酸酐共聚物；以及聚碳酸酯类树脂。其进一步的例子包括环烯烃类树脂；降冰片烯类树脂；聚烯烃类树脂，比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯类树脂；酰胺类树脂，例如尼龙和芳香族聚酰胺；酰亚胺类树脂，例如芳香族聚酰亚胺和聚酰亚胺酰胺；砜类树脂；聚醚砜类树脂；聚醚醚酮类树脂；聚苯硫醚类树脂；乙烯醇类树脂；偏二氯乙烯类树脂；乙烯基丁缩醛类树脂；芳基化物类树脂；聚甲醛类树脂；以及环氧类树脂。其更进一步的例子包括由以上述树脂的掺和物组成的聚合物膜。
光学膜的例子包括与用于第一光学元件的各向同性膜相似的那些。其中，考虑到优异的透明性、优异的机械强度、优异的热稳定性、优异的水屏蔽性能、小的光弹性系数和对偏光片的优异粘合性，特别优选使用纤维素类树脂、降冰片烯类树脂和含有异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的树脂中的至少一种聚合物膜。
在第二光学元件通过对相位差膜进行层积而形成的情况下，第二光学元件通常通过对相位差膜进行层积而形成，以便对满足折射率分布为nx≈ny＞nz的阴极单轴相位差膜(也称作阴极C板)和满足折射率分布为nz＞nx≈ny的阳极单轴相位差膜(也称作阳极C板)进行层积从而消除彼此的面内相位差和厚度方向的相位差值(其中，nx和ny代表主面内折射率，nz代表厚度折射率)。在本发明的说明书中，表达式“nx≈ny”不严格限于表现出nx＝ny关系的情况，而单轴相位差膜包括Re[590]为10nm或更小的相位差膜。
对阴极C板和阳极C板进行层积的方法不特别限制，但是优选通过在阴极C板和阳极C板之间提供粘合层或者压敏粘合层而使其附着。此外，阴极C板和阳极C板优选这样排列使各自的面内慢轴彼此垂直以消除面内相位差值。
第二光学元件优选使用通过对满足以下表达式(7)和(8)的阴极C板和满足以下表达式(9)和(10)的阳极C板进行层积而制备的层积膜。
0nm＜Re[590]≤10nm …(7)20nm＜Rth[590]≤400nm…(8)0nm＜Re[590]≤10nm …(9)-400nm≤Rth[590]＜-20nm …(10)(在表达式(7)、(8)、(9)和(10)中，Re[590]和Rth[590]分别代表通过在23℃下使用波长为590nm的光测量的膜的面内相位差和厚度方向的相位差值)。
优选阴极C板的Re[590]大于0nm并且小于或等于10nm，更优选大于0nm并且小于或等于3nm，特别优选大于0nm并且小于或等于2nm，最优选大于0nm并且小于或等于1nm。
优选阴极C板的Rth[590]大于20nm并且小于或等于400nm，更优选大于20nm并且小于或等于200nm，最优选大于20nm并且小于或等于100nm。
优选阴极C板的厚度为20至500μm，更优选30至300μm，特别优选40至100μm，最优选50至80μm。
用于形成阴极C板的材料的例子包括任何合适的聚合物膜、通过对显示胆甾醇型液晶相的液晶材料进行固化而制备的膜、通过对近晶型液晶化合物进行固化而制备的膜以及无机层状化合物。
形成阴极C板的聚合物膜的具体例子包括纤维素类树脂，例如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素；丙烯酸树脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；以及聚碳酸酯类树脂。其进一步的例子包括环烯烃类树脂；降冰片烯类树脂；聚烯烃类树脂，比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯类树脂；酰胺类树脂，例如尼龙和芳香族聚酰胺；酰亚胺类树脂，例如芳香族聚酰亚胺和聚酰亚胺酰胺；砜类树脂；聚醚砜类树脂；聚醚醚酮类树脂；聚苯硫醚类树脂；乙烯醇类树脂；偏二氯乙烯类树脂；乙烯基丁缩醛类树脂；芳基化物类树脂；聚甲醛类树脂；以及环氧类树脂。其更进一步的例子包括由以上述树脂的掺和物组成的聚合物膜。
用作阴极C板的聚合物膜可以经过铸塑方法通过膜的形成而得到，或者可以经过任何适当的拉伸方法通过拉伸而得到。拉伸方法的具体例子包括垂直单轴拉伸法；横向单轴拉伸法；垂直横向同步双轴拉伸法和垂直横向顺序双轴拉伸法。拉伸方法可以通过使用任何适当的拉伸机来进行，比如辊式拉伸机、拉幅机或双轴拉伸机。拉伸可以通过两步或多步完成。聚合物膜可以在纵向(加工方向MD)或者膜的宽度方向(横向TD)进行拉伸。
用于形成阴极C板的材料的例子包括JP 2003-287750 A的 段中所述的聚酰亚胺膜；JP 2003-287623 A的 段中所述的通过对含有向列型液晶单体和可聚合手性剂并且显示胆甾醇型液晶相的液晶材料进行固化而制备的膜；JP 07-281028 A的 段中所述的圆盘状(discotic)液晶非配向层；和JP 09-80233 A的 段中所述的，通过在基板上涂敷水胀无机层状化合物并对所得到的产物进行干燥而制备的膜。
优选阳极C板的Re[590]大于0nm并且小于或等于10nm，更优选大于0nm并且小于或等于3nm，特别优选大于0nm并且小于或等于2nm，最优选大于0nm并且小于或等于1nm。
优选阳极C板的Rth[590]大于或等于-400nm并且小于-20nm，更优选大于或等于-200nm并且小于-20nm，最优选大于或等于-100nm并且小于-20nm。
优选阳极C板的厚度为0.1至50μm，更优选0.1至30μm，特别优选0.1至10μm，最优选0.1至5μm。
用于形成阳极C板的材料的例子包括JP 2002-174725 A的实施例1中所述的通过在基板上涂敷含有具有液晶性(mesogenic)侧链、能够形成垂直配向、并且由下示结构式(11)所表达的液晶聚合物的液晶组合物而制备的膜。其另一个例子包括JP 2003-149441 A的实施例1中所述的，通过用溶剂在基板上涂敷含有由下示结构式(11)所表达的液晶聚合物的混合物和市售的可聚合液晶单体的组合物，以及聚合引发剂、形成可聚合液晶单体的均匀垂直配向(也称作垂直配向)；并且对所得到的产物进行固化而制得的膜。
图5A和5B均是说明在本发明中所使用的第二光学元件的典型优选实施方式的透视示意图。图5A显示了第二光学元件40是单层各向同性膜的情况。图5B显示了第二光学元件40是阴极C板41和阳极C板42的层积体的情况。阴极C板和阳极C板42这样排列使各自的慢轴彼此垂直。第二光学元件不限于具有图5A和5B的结构，而可以具有任何适合的基本上光学各向同性的结构。
F.偏光片保护膜作为偏光片保护膜的透明膜可以被排列在本发明液晶面板偏光片没有附着第一光学元件或者第二光学元件的一侧上(也就是说，图1、2A和2B的偏光片20和20′的外侧)。
优选透明膜具有优异的透明度、机械强度、热稳定性、水屏蔽性等。用于形成透明膜的材料的例子包括聚酯类树脂，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；纤维素类树脂，例如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素；丙烯酸树脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯类树脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物、苯乙烯树脂、丙烯腈/苯乙烯树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂、丙烯腈/乙烯/苯乙烯树脂、苯乙烯/马来酰亚胺共聚物和苯乙烯/马来酸酐共聚物；以及聚碳酸酯类树脂。其进一步的例子包括环烯类树脂；降冰片烯类树脂；聚烯烃类树脂，例如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物；氯乙烯类树脂；酰胺类树脂，例如尼龙和芳香族聚酰胺；酰亚胺类树脂，例如芳香族聚酰亚胺和聚酰亚胺酰胺；砜类树脂；聚醚砜类树脂；聚醚醚酮类树脂；聚苯硫醚类树脂；乙烯醇类树脂；偏二氯乙烯类树脂；乙烯基丁缩醛类树脂；芳基化物类树脂；聚甲醛类树脂；以及环氧类树脂。其更进一步的例子包括由上述树脂的掺和物组成的聚合物膜。
没有偏光片附着其上的透明膜表面可以经受硬膜处理、抗反射处理、防粘处理或者扩散处理(也称作防眩处理)。硬膜处理是为了防止对偏光板表面的损害，具有优异硬度、滑爽性等的可固化涂层膜可以使用任何合适的UV固化树脂(比如丙烯酸类树脂或者聚硅氧烷树脂)在透明保护膜的表面上形成。抗反射处理是为了在偏光片表面的抗外部光反射。防粘处理是为了防止偏光板与相邻层的粘合。防眩处理是为了防止偏光板表面的外部光反射干扰通过偏光板的光透过的视觉识别，这种处理可以通过例如通过任何适当的系统(比如通过喷砂或者浮雕的表面粗糙处理系统或者对透明细粒进行混合的系统)，在透明保护膜的表面上提供不均匀的精细结构而完成。通过防眩处理形成的防眩层也可以充当用于散射光透过偏光板并扩展视角等的扩散层(例如视角扩展作用)。
G.其它光学元件接下来，将给出与本发明的液晶面板结合使用的其它光学元件的说明。能够用于液晶面板的任何适合的光学元件可以用作其它光学元件。其例子包括经过硬膜处理、抗反射处理、防粘处理或者扩散处理(也称作防眩处理)的光学膜。此外，本发明的液晶面板可以与市售的亮度增强膜(例如具有偏振选择层的偏振分离膜，D-BEF，Sumitomo(住友)3M株式会社制造)结合使用，从而得到具有较好显示性能的显示装置。
H.液晶显示装置图6是根据本发明优选实施方式的液晶显示装置的截面示意图。注意，为清楚起见，图6中各元件的长度、宽度和厚度之间的比与实际元件的不同。液晶显示装置200配有液晶面板100；排列在液晶面板两侧的保护层60和60′；排列在表面处理层70′外侧(背光侧)的亮度增强膜80；棱镜片110；光导板120和背光130。使用经过硬膜处理、抗反射处理、防粘处理、扩散处理(也称作防眩处理)等的膜作为表面处理层70和70′。使用例如具有偏光选择层“D-BEFseries”(商品名，由Sumitomo(住友)3M株式会社制造)或类似物的偏光分离膜作为亮度增强膜80。使用上述光学元件，从而得到具有较好显示性能的显示装置。只要得到本发明的效果，根据驱动模式或者液晶单元的用途，图6中显示的光学元件可以至少部分省略或者由其它元件代替。
在本发明的一个实施方式中，在45°方位角和60°极角处，优选包括本发明液晶面板的液晶显示装置的对比度(YW/YB)为20或更大，更优选30或更大，特别优选50或更大，最优选80或更大。在本发明的一个实施方式中，在45°方位角和0°至78°极角处，优选最大对比度为400或更大，更优选450或更大。在本发明的一个实施方式中，在45°方位角和0°至78°极角处，优选最小对比度为20或更大，更优选50或更大。在本发明的一个实施方式中，在45°方位角和0°至78°极角处，优选平均对比度为200或更大，更优选250或更大。
在本发明的一个实施方式中，包括本发明液晶面板的液晶显示装置45°方位角和60°极角处具有在以上范围内的斜向对比度，其色移(Δab值)优选为1或更小，更优选0.7或更小，特别优选0.6或更小，最优选0.5或更小。在本发明的一个实施方式中，包括本发明液晶面板的液晶显示装置斜向的对比度在以上范围内，在极角60°的所有方位方向(0°至360°)处，优选最大Δxy值为0.100或更小，更优选0.090或更小，在极角60°的所有方位方向(0°至360°)处，优选平均Δxy为0.060或更小。
在23℃的暗室中令包括本发明液晶面板的液晶显示装置上显示黑色图像的情况下，优选在整个面板表面上黑色图像的最大亮度和最小亮度之间的差为1.79或更小，更优选1.58或更小。
I.本发明的液晶面板和液晶显示装置的用途本发明的液晶面板和液晶显示装置的用途不特别限制，但是本发明的液晶面板和液晶显示装置可以用于各种用途，比如办公自动化(OA)设备，例如个人计算机显示装置、膝上型个人计算机和复印机；便携式设备，例如移动电话、手表、数字式照相机、个人数字助理(PDA)和便携式游戏机；家用电器，例如摄像机、液晶电视和微波炉；车内设备，例如后监视器、汽车导航系统监视器和汽车音响；显示设备，比如商业信息监视器；安全装置，例如监视显示装置；以及看护和医用设备，例如看护监视器和医用监视器。
尤其是，优选本发明的液晶面板和液晶显示装置用于大的液晶电视。优选使用本发明的液晶面板和液晶显示装置的液晶电视屏幕尺寸为宽17英寸(373mm×224mm)或更大，更优选宽23英寸(499mm×300mm)或更大，特别优选宽26英寸(566mm×339mm)或更大，最优选宽32英寸(687mm×412mm)或更大。
将使用下面的实施例和比较实施例更详细地说明本发明。本发明不限于这些实施例。下面说明在实施例中使用的分析方法。
(1)降冰片烯类树脂的鉴定在以下条件下使用以下设备进行1H-NMR测量，从所得到的光谱峰的积分比测定降冰片烯类树脂。
·分析仪“JNM-EX400”，JEOL(日本电子)制造·射频器核1H·频率400MHz·脉冲宽度45°·脉冲重复时间10秒·测量温度室温(2)测量分子量的方法分子量通过使用聚苯乙烯作为标准样品，通过凝胶渗透色谱(GPC)法进行计算。具体地说，分子量通过使用以下设备和仪器在以下测量条件下进行测量。
·测量样品将样品树脂溶解在四氢呋喃中制备0.1wt.％的溶液，放置过夜。然后，用0.45μm的膜滤器过滤该溶液，得到用于测量的滤液。
·分析仪“HLC-8120GPC”，Tosoh株式会社制造·柱TSKgel SuperHM-H/H4000/H3000/H2000·柱的尺寸6.0mm I.D.×150mm·洗脱液四氢呋喃·流速0.6ml/min·检测器RI·柱温40℃·注射量20μl(3)测量玻璃化转变温度(Tg)的方法玻璃化转变温度根据JIS K7121使用以下设备在以下测量条件下进行测量。
·分析仪差示扫描量热计“DSC500”，由Seiko(精工)仪器电子株式会社制造·测量气体20ml/min的氮气流
·升温速率10℃/min(4)测量相位差值、波长色散性、慢轴角度和透光率的方法相位差值、波长色散性、慢轴角度和透光率在23℃下使用波长为590nm的光，根据平行Nicol旋转法，使用自动双折射分析仪(“KOBRA-21ADH”，商品名，Oji(王子)科学仪器株式会社制造)进行测量。
(5)测量光弹性系数的方法样品的相位差值使用椭圆偏光光谱仪“M-220”(商品名，JASCO(日本分光)株式会社制造)在应力下进行测量，光弹性系数由应力和相位差值的函数的斜率计算。具体地说，在23℃下使用波长为590nm的光，在5N至15N的应力下，测量2cm×10cm的样品的面内相位差值。
(6)测量厚度的方法厚度使用Anritsu(安立)株式会社制造的数字千分尺“K-351C型”进行测量。
(7)测量可收缩膜的收缩率的方法收缩率S(MD)和S(TD)根据JIS Z1712的热收缩率A方法进行测定(除了加热温度从120℃改为140℃或160℃；将3g的载荷加到样品上)。具体地说，分别由纵向(加工方向(MD))和宽度方向(横向(TD))选取五个宽度为20mm而长度为150mm的样品。在相隔大约100mm的各样品中心处做标记。将带有3g载荷的各样品垂直悬挂在保持在140℃±3℃或者160±3℃的空气循环恒温槽中。将样品加热15分钟，从恒温槽中取出，并在标准条件(室温)下保持30分钟。然后根据JIS B7507，使用卡尺测量标记之间的距离，从而得到五个测量值的平均。收缩率可以从方程S(％)＝[(加热前标记之间的距离(mm)-加热后标记之间的距离(mm))/加热前标记之间的距离(mm)]×100来计算。
(8)测量可收缩膜在宽度方向(TD)的收缩应力的方法在宽度方向的收缩应力使用以下设备通过TMA方法在140℃和150℃下进行测量。
·设备“TMA/SS 6100”，由Seiko(精工)仪器株式会社制造
·数据处理“EXSTAR6000”，由Seiko(精工)仪器株式会社制造·测量模式恒定升温(10℃/min)测量·测量气体大气空气(室温)·负荷20mN·样品尺寸15mm×2mm(长侧与宽度方向(TD))·膜厚度60μm(9)液晶显示装置的对比度对比度通过以下液晶单元和测量设备进行计算。在液晶显示装置上显示白色图像和黑色图像，使用“EZ Contrast160D”(商品名，ELDIM SA制造)在显示屏的方位角45°和极角60°处测量XYZ显示系统的Y值。斜向的对比度“YW/YB”从白色图像的Y值(YW)和黑色图像的Y值(YB)计算。45°的方位角指的是从0°的面板长边起在逆时针方向旋转45°的方向。
·液晶单元安装在“KLV-17HR2”中的液晶单元，由Sony(索尼)株式会社制造·面板尺寸375mm×230mm(10-1)液晶显示装置斜向色移(Δab值)的测量色移(Δab值)使用以下液晶单元和测量设备进行计算。具体地说，在液晶显示装置上显示黑色图像，在所有方位方向(0°至360°)的60°极角处测量色调(a值和b值)。在所有方位方向(0°至360°)的60°极角处，a值和b值的平均值分别由aave值和bave值表示，在60°极角和45°方位角处的a值和b值分别由a45°值和b45°值表示。斜向的色移(Δab值)从以下表达式{(a45°-aave)2+(b45°-bave)2}1/2计算。注意，方位角45°指的从0°的面板长边起在逆时针方向旋转45°的方向。
·测量设备“EZ Contrast 160D”(商品名，由ELDIM SA制造)·液晶单元安装在“KLV-17HR2”中的液晶单元，由Sony(索尼)株式会社制造·面板尺寸375mm×230mm(10-2)液晶显示装置斜向色移(Δxy值)的测量色移(Δxy值)使用与测量Δab值的相同液晶单元和测量设备进行计算。具体地说，在液晶显示装置上显示黑色图像，在所有方位方向(0°至360°)的60°极角处测量色调(x值和y值)。斜向的色移(Δxy值)从以下表达式{(0.31-x)2+(0.31-y)2}1/2计算。
(11)液晶显示装置的显示不均匀的评价方法使用以下液晶单元和测量设备对显示屏进行照相。在表4中，“好”指的是在整个面板上提供亮度差为1.79或更小的液晶单元，“不好”指的是提供亮度差为大于1.79的液晶单元。
·液晶单元安装在“KLV-17HR2”中的液晶单元，由Sony(索尼)株式会社制造·面板尺寸375mm×230mm·测量设备二维色彩分布测量设备“CA-1500”，由Konica Minolta(柯尼卡美能达)控股公司制造·测量环境暗室(23℃)。
(制备实施例1)将性能如表1所示的双轴拉伸聚丙烯膜“TORAYFAN B02873”(商品名，厚度为60μm，可从Toray(东丽)工业株式会社得到)通过丙烯酸压敏粘合层(厚度为15μm)附着到降冰片烯类树脂膜“ZEONORZF14-100”(商品名，厚度为100μm，可从Zeon(曾荣)株式会社得到)的两侧。然后，使用辊式拉伸机，将所得制品在空气循环恒温加热炉中在146℃(与膜的后表面相距3cm处的温度，温度波动±1℃)下拉伸1.38倍，同时固定膜的纵向，从而制造出相位差膜A。表2显示了所得相位差膜的性能。该降冰片烯类膜的玻璃化转变温度(Tg)为136℃，拉伸前面内相位差值为5.0nm，拉伸前厚度方向的相位差值为12.0nm。
制备实施例1中所使用的丙烯酸压敏粘合剂如下进行制备使用通过溶液聚合而合成的丙烯酸异壬酯(重均分子量为550,000)作为基础聚合物；相对于100重量份的基础聚合物，将3重量份的聚异氰酸酯化合物“CORONATE L”(商品名，可从日本聚氨酯工业株式会社得到)与10重量份的催化剂“OL-1”(商品名，可从东京精细化工公司得到)相混合。
表1

(制备实施例2)除了拉伸温度从146℃变为148℃，拉伸比从1.38倍变为1.40倍之外，使用与制备实施例1同样的方式制造相位差膜B。表2显示了所得相位差膜B的拉伸条件和性能。
(制备实施例3)除了拉伸温度从146℃变为148℃，拉伸比从1.38倍变为1.35倍之外，使用与实施例1同样的方式制造相位差膜C。表2显示了所得相位差膜C的拉伸条件和性能。
(制备实施例4)除了拉伸温度从146℃变为143℃，拉伸比从1.38倍变为1.58倍之外，使用与实施例1同样的方式制造相位差膜D。表2显示了所得相位差膜D的拉伸条件和性能。
(制备实施例5)除了拉伸温度从146℃变为143℃，拉仲比从1.38倍变为1.52倍之外，使用与实施例1同样的方式制造相位差膜E。表2显示了所得相位差膜E的拉伸条件和性能。
(制备实施例6)通过用光气作为碳酸酯前体，双酚A作为芳香族二元酚组分通过传统方法得到聚碳酸酯类树脂。接着，通过丙烯酸压敏粘合层，将双轴拉伸聚丙烯膜附着在由聚碳酸酯类树脂组成的聚合物膜(厚度为60μm)的两侧上。然后，使用辊式拉伸机在160℃(与膜的后表面相距3cm处的温度，温度波动±1℃)下将该膜拉伸1.10倍，同时固定该膜的纵向，从而得到相位差膜F。表2显示了所得相位差膜F的性能。在制备实施例6中使用的双轴拉伸聚丙烯膜在140℃下MD方向的收缩比为5.7％，TD方向的收缩比为7.6％。压敏粘合剂与制备实施例1中所使用的相同。注意，由聚碳酸酯类树脂组成的聚合物膜的玻璃化转变温度(Tg)为150℃，拉伸前的面内相位差值为7nm，拉伸前厚度相位差值为15nm。
表2

(制备实施例7)将65重量份的由异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物(N-甲基马来酰亚胺含量为50mol％，玻璃化转变温度为157℃)、35重量份的丙烯腈/苯乙烯共聚物(丙烯腈含量为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(紫外吸收剂)使用挤出机成型为小球。然后，将小球在100℃下干燥5小时，并在270℃下使用40nmφ的单螺杆挤出机和宽度为400nm的T模头挤出。将该片状的熔融树脂在冷却鼓中冷却，从而产生宽度为大约600mm而厚度为大约40μm的聚合物膜G。表3显示了聚合物膜G的性能。
(制备实施例8)使用市售的降冰片烯类树脂“AZONOR ZF14-040”(商品名，厚度40μm，可从Zeon(曾荣)株式会社得到)作为聚合物膜H。表3显示了聚合物膜H的性能。
(制备实施例9)将20重量份的降冰片烯类树脂“ARTON”(可从JSR株式会社”得到)加入到80重量份的环戊酮中，从而制成溶液。将该溶液在三乙基纤维素膜“UZ-TAC”(商品名，Re[590]为2.2nm，Rth[590]为39.8nm，可从Fuji(富士)胶片株式会社得到)上涂敷道厚度为150μm，然后将所得到的物品在140℃下干燥3分钟。干燥后，将TAC膜表面上形成的降冰片烯类膜剥离，从而得到聚合物膜I。表3显示了聚合物膜I的性能。
(制备实施例10)使用照相凹版式涂料器，将硅酸乙酯溶液(乙酸乙酯和异丙醇的2wt％混合溶液，可从COLCOAT株式会社得到)涂敷到聚对苯二甲酸乙二醇酯膜“S-27E”(厚度为75μm，可从Toray(东丽)工业株式会社得到)上。将所得到的物品在130℃下干燥30秒，从而形成厚度为0.1μm的玻璃状聚合物膜。
将5重量份具有液晶性侧链、能够形成垂直配向并且由下示结构式(11)代表的液晶聚合物(重均分子量(Mw)为5,000)，和20重量份市售的可聚合液晶单体“Paliocolor LC242”(商品名，可从BASF(巴斯弗)集团得到)和1.25重量份的光聚合引发剂“IRGACURE 907”(商品名，Ciba(汽巴)特种化学品公司)溶解在75重量份的环己酮中，从而制成混合溶液。使用涂料棒将该混合溶液涂敷在作为基板的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上形成玻璃聚合物膜。将所得制品在空气循环恒温加热炉中在80℃±1℃下干燥2分钟，并且然后冷却到室温，从而形成固定在基板上具有垂直配向的可聚合液晶单体的液晶层。接着，将该液晶层用紫外光(使用金属卤化灯作为光源的照射设备)以400mJ/cm2(在365nm的波长下测量的值)从涂敷了混合溶液的一侧进行照射。该可聚合液晶单体被固化，从而在基板上产生阳极C板。所得阳极C板的厚度为0.55μm，Re[590]为0.1nm，Rth[590]为-55.2nm。
将阳极C板从基板上剥离，并将其层积在厚度为80μm的市售三乙酰基纤维素膜“UZ-TAC”(商品名，Re[590]为2.5nm，Rth[590]为60.2nm，可从Fuji(富士)胶片株式会社得到)上，使各自的慢轴彼此垂直，从而制成聚合物膜J。表3显示了聚合物膜J的性能。
(制备实施例11)使用市售的降冰片烯类树脂膜“ZEONOR ZF14-100”(商品名，厚度为100μm，可从Zeon(曾荣)株式会社得到)作为聚合物膜K。表3显示了聚合物膜K的性能。
(制备实施例12)使用市售的三乙酰基纤维素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度为40μm，可从Fuji(富士)胶片株式会社得到)作为聚合物膜L。表3显示了聚合物膜L的性能。
(制备实施例13)使用市售的三乙酰基纤维素膜“UZ-TAC”(商品名，厚度为80μm，可从Fuji(富士)胶片株式会社得到)作为聚合物膜M。表3显示了聚合物膜M的性能。
表3

(实施例1)将聚乙烯醇膜在含有碘的水溶液中着色，然后在含有硼酸的水溶液中在不同速度比的辊之间单轴拉伸6倍，从而得到两个偏光片P1和P2。所得到的偏光片P1和P2每个的水含量为23％，厚度为28μm，偏光度为99.9％，单轴透射比为43.5％。接着，将液晶面板从包含IPS模式液晶单元的液晶显示装置“KLV-17HR2”(由Sony(索尼)株式会社制造)中取出。除去排列在液晶单元上下的偏光板，并清洗玻璃表面(前后表面)。
接着，将作为第一光学元件的相位差膜A从观察侧层积在液晶单元的表面上，使液晶单元的长侧和相位差膜A的慢轴彼此平行。然后，将偏光片P1层积到相位差膜A的表面上，使相位差膜A的慢轴和偏光片P1的吸收轴彼此平行(0°±0.5°)。然后，将市售的三乙酰基纤维素膜(商品名“UZ-TAC”，厚度为40μm，可从Fuji(富士)胶片株式会社得到)层积到没有相位差膜A层积在其上的偏光片P1的表面上。
接着，将作为第二光学元件的聚合物膜G从背光侧层积在液晶单元的表面上，使液晶单元的短侧和聚合物膜G的慢轴彼此平行。然后，将偏光片P2层积到聚合物膜G的表面上，使聚合物膜G的慢轴和偏光片P2的吸收轴彼此平行(0°±0.5°)。然后，将市售的三乙酰基纤维素膜(商品名“UZ-TAC”，厚度为40μm，可从Fuji(富士)胶片株式会社得到)层积到没有聚合物膜G层积在其上的偏光片P2的表面上，从而制成与图2A所示结构相同的O模式液晶面板I。这样制成的液晶面板的偏光片P1和P2的吸收轴彼此垂直(90°±1.0°)将液晶显示面板I结合进原液晶显示装置中，将背光打开10分钟，测量斜向的对比度。表4显示了所得到的性能。
然后，将背光再打开8小时，通过使用二维颜色分布测量设备“CA-1500”(由Konica Minolta(柯尼卡美能达)控股公司制造)在暗室中对该液晶显示装置的显示屏照相。如图7所示，几乎不存在由于背光的热所导致的显示不均匀。
(实施例2)除了将第一光学元件从相位差膜A变为相位差膜B之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。
(实施例3)除了将第一光学元件从相位差膜A变为两个相位差膜D的层积体之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。两个相位差膜D以使各自的慢轴彼此平行的方式进行层积。
(实施例4)除了将第一光学元件从相位差膜A变为两个相位差膜E的层积体之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。两个相位差膜E以使各自的慢轴彼此平行的方式进行层积。
(实施例5)除了将第二光学元件从聚合物膜G变为聚合物膜H之外，以与实施例1相同的方式制备液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。
(实施例6)除了将第二光学元件从聚合物膜G变为聚合物膜J之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。
(实施例7)除了将第二光学元件从聚合物膜G变为聚合物膜K之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。
(实施例8)除了将第二光学元件从聚合物膜G变为聚合物膜K，并且两个聚合物膜K以使各自的慢轴彼此垂直的方式进行层积之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度。表4显示了所得到的性能。
(对比实施例1)除了将第一光学元件从相位差膜A变为相位差膜C之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。
(对比实施例2)除了将第一光学元件从相位差膜A变为相位差膜E之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。
(对比实施例3)除了将第二光学元件从聚合物膜G变为聚合物膜L之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。
(对比实施例4)除了将第二光学元件从聚合物膜G变为聚合物膜M之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板。然后，测量结合了该液晶面板的液晶设备斜向的对比度和色移。表4显示了所得到的性能。
(对比实施例5)除了将第一光学元件从相位差膜A变为相位差膜F之外，以与实施例1相同的方式制液晶面板II。然后，将该液晶面板II结合进原液晶显示装置，并打开背光8小时。然后，通过使用二维颜色分布测量设备“CA-1500”(由Konica Minolta(柯尼卡美能达)控股公司制造)在暗室中对该液晶显示装置的显示屏照相。如图8所示，由于背光的热所导致的显示不均匀的程度极大。
表4

(实施例9)通过丙烯酸压敏粘合层，将可收缩膜“TORAYFAN B02873”(商品名，可从Toray(东丽)工业株式会社得到)附着到含有通过对降冰片烯类单体的开环聚合物进行加氢而得到的树脂的聚合物膜“ARTONFLZU130D0”(商品名，可从JSR株式会社”得到，厚度为130μm)的两侧。然后，使用辊式拉伸机，将所得制品在空气循环恒温加热炉中在146℃下拉伸1.42倍，同时固定该膜的纵向，从而制成厚度为143μm的相位差膜。该相位差膜具有以下光学性能Re[590]为269nm，Rth[590]为137nm；Nz为0.51；Re[480]/Re[590]为1.0；光弹性系数的绝对值为5.1×10-12。相位差膜的性能显示在表1中。
接着，将该液晶面板从包含IPS模式液晶单元的液晶显示装置(23英寸液晶电视“FLATRON-CRL-23WA”，商品名，由LG电子公司制造)中取出。将排列在液晶单元上下的偏光片拆除，并清洗玻璃表面(前后表面)。
接着，将相位差膜N作为第一光学元件从观察侧层积在液晶单元的表面上，使液晶单元的较长侧和相位差膜N的慢轴彼此垂直。然后，将偏光片P1层积到相位差膜N的表面上，使液晶单元的较长侧和偏光片P1的吸收轴彼此平行。同时，使相位差膜N的慢轴和偏光片P1的吸收轴彼此垂直(90°±0.5°)。然后，将市售的三乙酰基纤维素膜(商品名“UZ-TAC”，厚度为40μm，可从Fuji(富士)胶片株式会社得到)层积到没有相位差膜N层积在其上的偏光片P1的表面上。
接着，将聚合物膜G作为第二光学元件从背光侧层积在液晶单元的表面，使液晶单元的较长侧和聚合物膜G的慢轴彼此垂直。然后，将偏光片P2层积到聚合物膜G的表面上，使液晶单元的较长侧和偏光片P2的吸收轴彼此垂直。同时，聚合物膜G的慢轴和偏光片P2的吸收轴彼此平行(0°±0.5°)。然后，将市售的三乙酰基纤维素膜(商品名“UZ-TAC”，厚度为40μm，可从Fuji(富士)胶片株式会社得到)层积到没有聚合物膜G层积在其上的偏光片P2的表面上，从而制成O模式液晶面板III。在这样制成的液晶面板III中，偏光片P1和P2的吸收轴彼此垂直(90°±1.0°)，偏光片P2的吸收轴和液晶单元的初始配向方向彼此平行(0°±0.5°)。
将液晶显示面板III结合进原液晶显示装置中，并且将背光打开。10分钟后，测量在极角0°(法线到面板的方向)至78°的所有方位方向(方位角0°至360°)的对比度和Δxy值。较大的对比度表示较好的显示性能。Δxy值从方程Δxy＝{(0.31-x)2+(0.31-y)2}1/2计算的值，并且代表纯黑色的有色量。Δxy值是显示液晶显示装置色移的指数，较小的Δxy值代表较好的显示性能。图9是液晶面板III的对比度等高线图。在方位角45°和极角0°至78°处，液晶面板III的最大对比度为460，最小对比度为79.1，平均对比度为280.6。此外，在极角60°的所有方位方向(方位角0°至360°)处，液晶面板III的最大Δxy值为0.085，最小Δxy值为0.013，平均Δxy值为0.057。
(对比实施例6)除了不使用第一光学元件，以与实施例9相同的方式制液晶面板IV。将液晶面板IV结合进原液晶设备，并打开背光。10分钟后，测量在极角0°(法线到面板的方向)至78°的所有方位方向(方位角0°至360°)处的对比度和Δxy值。图10是液晶面板IV的对比度等高线图。在方位角45°和极角0°至78°处，液晶面板IV的最大对比度为381，最小对比度为11.4，平均对比度为154.7。此外，在极角60°的所有方位方向(方位角0°至360°)处，液晶面板IV的最大Δxy值为0.14，最小Δxy值为0.012，平均Δxy值为0.068。
此外，对在方位角45°和极角0°(法线到面板的方向)至78°处液晶面板III和IV的对比度进行比较。图11显示了结果。对极角60°的所有方位方向处液晶面板III和IV的Δxy值进行比较。
(评价)如实施例1至4所示，使用包括具有小相位差值的第二光学元件和Re[590]值在240至350nm范围内的第一光学元件的液晶显示装置得到斜向具有高对比度的液晶显示装置。此外，如实施例5至8所示，使用包括Rth[590]值在0至20nm范围内的第二光学元件的液晶显示装置得到斜向具有高对比度的液晶显示装置。包括实施例1的液晶面板的液晶显示装置甚至在背光长期打开时，其由于背光的热所导致的显示不均匀性非常小。与实施例1相似，实施例2至8中每一个的液晶显示装置的显示不均匀性均非常小。然而，对比实施例1至4均提供斜向对比度低的液晶显示装置，因为该液晶显示装置所包括的第一光学元件和第二光学元件的相位差值均不在以上范围内。此外，对比实施例5的液晶显示装置具有较大程度的由于背光的热所导致的显示不均匀性，因为使用了通过传统技术得到的光弹性系数大的相位差膜。
图11和12清楚地显示了包含实施例9中所得到的液晶面板III的液晶显示装置具有在所有方位方向上对比度高、最大色移小和平均色移小的优异显示性能。与此相反，包含对比实施例6中所得到的液晶面板IV的液晶显示装置具有在所有方位方向上对比度低、最大色移大和平均色移大的显示性能。
如上所述，本发明的液晶面板增强了斜向的对比度并且减小了斜向的色移，这样在改进液晶显示装置的显示性能方面非常有用。因此，本发明的液晶面板可适用于液晶显示装置或液晶电视。
在不背离本发明的范围和精神的情况下，对本领域技术人员来说很多其它修改是显而易见的并且是容易实现的。因此应当理解说明书的细节不意味着对所附权利要求范围的限制，而宁可说是广泛的解释。
权利要求
1.一种液晶面板，包括液晶单元；排列在所述液晶单元两侧的偏光片；排列在一个偏光片和所述液晶单元之间的第一光学元件；和排列在另一个偏光片和所述液晶单元之间的第二光学元件，其中所述第一光学元件包括含有满足下列表达式(1)和(2)的降冰片烯类树脂的相位差膜；并且所述第二光学元件基本上具有光学各向同性240nm≤Re[590]≤350nm …(1)0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80 …(2)。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光学元件的慢轴与一个偏光片的吸收轴基本平行或者基本垂直。
3.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述液晶单元包括含有在没有电场存在下均匀配向的液晶分子的液晶层。
4.根据权利要求3所述的液晶面板，其中所述液晶单元的折射率分布为nx＞ny＝nz。
5.根据权利要求4所述的液晶面板，其中所述液晶单元包括IPS模式、FFS模式和FLC模式之一。
6.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述液晶单元的初始配向方向与所述第二光学元件所排列的一侧上的所述偏光片的吸收轴方向基本平行。
7.根据权利要求6所述的液晶面板，其中所述液晶单元的初始配向方向与排列在所述液晶单元背光侧上的所述偏光片的吸收轴方向基本平行。
8.根据权利要求6所述的液晶面板，其中所述液晶单元的初始配向方向与排列在液晶单元背光侧上的所述偏光片的吸收轴方向基本垂直。
9.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光学元件的波长色散性为0.81至1.10。
10.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光学元件包括含有降冰片烯类树脂的单层相位差膜。
11.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述第一光学元件包括包含所述含有降冰片烯类树脂的相位差膜的层积体。
12.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述降冰片烯类树脂含有降冰片烯类单体的开环聚合物和/或开环共聚物。
13.根据权利要求12所述的液晶面板，其中所述降冰片烯类树脂含有通过对所述降冰片烯类单体的开环聚合物或开环共聚物进行加氢而得到，并且至少含有由通式I、II和/或III表示的重复单元 在通式(I)、(II)和(III)中，R1至R14各自独立地代表氢、卤、卤代烷基、具有1至4个碳原子的烷基、具有1至4个碳原子的亚烷基、具有1至4个碳原子的烯基、具有1至4个碳原子的烷氧羰基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、羟烷基、氰基、具有4至10个碳原子的环烷基、酰氧基或者其取代衍生物；n代表2或更大的整数。
14.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述相位差膜在23℃下使用波长为590nm的光测量的光弹性系数的绝对值为2.0×10-13至2.0×10-11m2/N。
15.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光学元件满足以下表达式(3)和(4)0nm≤Re[590]≤10nm …(3)-10nm≤Rth[590]≤20nm …(4)。
16.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光学元件包括至少一种选自纤维素类树脂、降冰片烯类树脂以及含有异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的树脂的聚合物膜。
17.根据权利要求1所述的液晶面板，其中所述第二光学元件包括通过对满足下列表达式(7)和(8)的阴极C板和满足下列表达式(9)和(10)的阳极C板进行层积而制得的层积膜0nm＜Re[590]≤10nm …(7)20nm＜Rth[590]≤400nm…(8)0nm＜Re[590]≤10nm …(9)-400nm≤Rth[590]＜-20nm …(10)。
18.根据权利要求1所述的液晶面板，进一步包括各偏光片外侧的保护膜。
19.一种包含权利要求1所述液晶面板的液晶电视。
20.一种包含权利要求1所述液晶面板的液晶显示装置。
全文摘要
本发明提供了一种具有改进的斜向对比度和良好的显示均匀性同时不会引起由于偏光片的收缩应力或者背光的热所导致的相位差值的偏移或者不均匀的液晶面板。根据本发明一个实施方式的液晶面板包括液晶单元、排列在液晶单元两侧的偏光片、排列在一个偏光片和液晶单元之间的第一光学元件以及排列在另一个偏光片和液晶单元之间的第二光学元件，其中，第一光学元件包括含有降冰片烯类树脂并且满足以下表达式(1)和(2)的相位差膜；第二光学元件基本上具有光学各向同性。240nm≤Re[590]≤350nm…(1)；0.20≤Rth[590]/Re[590]≤0.80…(2)。
文档编号G02B5/30GK1834751SQ20051010802
公开日2006年9月20日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者与田健治, 矢野周治, 小石直树, 林政毅 申请人:日东电工株式会社