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CN111886538B - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN111886538B CN201980020866.XA CN201980020866A CN111886538B CN 111886538 B CN111886538 B CN 111886538B CN 201980020866 A CN201980020866 A CN 201980020866A CN 111886538 B CN111886538 B CN 111886538B
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Abstract

本申请涉及液晶显示装置。本申请可以提供具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。

Description

液晶显示装置
技术领域
本申请涉及液晶显示装置。
本申请要求基于2018年6月1日提交的韩国专利申请第10-2018-0063443号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术
IPS模式LCD(in-plane switching liquid crystal display，面内切换液晶显示器)是指这样的LCD：其中初始液晶取向与玻璃基底水平且液晶被取向为相对于电极具有一定角度，并且电场方向形成为与玻璃基底平行。IPS模式LCD中使用的常规视角补偿膜通常用于使偏光板的颜色带蓝色，但是使用视角补偿膜改善视角中的颜色和对比度也是未来的重要问题(现有技术文件：韩国特许公开专利第10-2010-0076892号)。
发明内容
技术问题
本申请提供了具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。
技术方案
本申请涉及液晶显示装置。图1示例性地示出了本申请的液晶显示装置。如图1所示，本申请的液晶显示装置可以顺序地包括上偏振器10、面内切换模式液晶面板20和下偏振器30。本申请的液晶显示装置可以包括在上偏振器10与面内切换模式液晶面板20之间的作为延迟膜的正双轴延迟膜40和负C板50。在本申请中，通过控制正双轴延迟膜的波长色散性具有平坦色散性(flat dispersibility)，可以提供具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。下文中，将详细描述本申请的液晶显示装置。
在本说明书中，术语“上”可以意指当显示装置实现图像时，从显示装置朝向观察图像的观察者的方向，术语“下”可以意指相反方向。上偏振器也可以以另一术语称为观看者侧偏振器。此外，在本说明书中，术语下偏振器也可以称为背侧偏振器或光源侧偏振器。
在本说明书中，术语偏振器和偏光板是指彼此区分开的对象。术语偏振器意指具有偏振功能的膜、片或元件本身，而术语偏光板意指包括偏振器和层合在偏振器的一侧或两侧上的另外的元件的对象。在此，作为另外的元件，可以例示偏振器的保护膜、压敏粘合剂层、粘合剂层、延迟膜或低反射层等。
作为可以包括在偏光板中的保护膜，可以使用已知材料的膜。作为这样的材料，例如，可以使用具有优异的透明度、机械强度、热稳定性、防潮特性或各向同性等的热塑性树脂。这样的树脂的实例可以例示为纤维素树脂例如三乙酰纤维素(TAC)、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸树脂、环状聚烯烃树脂例如降冰片烯树脂、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂或其混合物等。
作为保护膜，可以使用具有延迟值的光学各向异性膜或没有任何延迟值的光学各向同性膜。在一个实例中，可以使用各向同性膜作为保护膜。
保护膜可以存在于偏振器的一侧或两侧上，并且当存在于两侧上时，各个保护膜可以相同或不同。
在一个实例中，正双轴延迟膜和负双轴延迟膜可以顺序地形成在上偏振器的一侧上。此时，在上偏振器与正双轴延迟膜之间可以存在保护膜或可以不存在保护膜。当存在保护膜时，保护膜可以为没有任何延迟值的保护膜。
偏振器为能够从在各个方向上振动的入射光中提取在一个方向上振动的光的功能元件。作为偏振器，例如，可以使用已知的吸收线性偏振器。作为这样的偏振器，可以例示PVA(聚(乙烯醇))偏振器。在一个实例中，偏振器可以为二色性染料或碘被吸附并取向的PVA膜或片。PVA可以通过例如使聚乙酸乙烯酯胶凝来获得。聚乙酸乙烯酯可以例示为乙酸乙烯酯的均聚物；和乙酸乙烯酯与另外的单体的共聚物等。在此，与乙酸乙烯酯共聚的另外的单体可以例示为不饱和羧酸化合物、烯烃化合物、乙烯基醚化合物、不饱和磺酸化合物和具有铵基的丙烯酰胺化合物等中的一者或两者或更多者。聚乙酸乙烯酯的胶凝度通常为约85mol％至约100mol％或者98mol％至100mol％左右。线性偏振器中的聚乙烯醇的聚合度通常可以为约1,000至约10,000或者约1,500至约5,000。
在本说明书中，延迟膜可以意指作为光学各向异性层能够通过控制双折射来转换入射偏振光的元件。在本说明书中，当描述延迟膜的x轴、y轴和z轴时，除非另有说明，否则x轴意指平行于延迟膜的面内慢轴的方向，y轴意指平行于延迟膜的面内快轴的方向，以及z轴意指延迟膜的厚度方向。x轴和y轴可以在平面中彼此正交。在本说明书中，当延迟膜包含棒形状的液晶分子时，慢轴可以意指棒形状的长轴方向，当延迟膜包含盘形状的液晶分子时，慢轴可以意指盘形状的法线方向。在本说明书中，当描述延迟膜的光轴时，除非另有说明，否则光轴意指慢轴。在本说明书中，当描述延迟膜的折射率时，除非另有说明，否则折射率意指对于波长为约550nm的光的折射率。
在本说明书中，当在限定角度时使用诸如垂直、水平、正交或平行的术语时，其意指在不损害期望效果的程度上基本上垂直、水平、正交或平行，这包括例如将生产误差或偏差(变化)等考虑在内的误差。例如，前述的每种情况可以包括约±15度以内的误差、约±10度以内的误差或约±5度以内的误差。
在本说明书中，分别通过以下方程式1和2计算延迟膜或液晶层的面内延迟(Rin)和厚度方向延迟(Rth)。在本说明书中，Rin(λ)意指对于λnm波长的液晶层或延迟膜的面内延迟值，Rth(λ)意指对于λnm波长的液晶层或延迟膜的厚度方向延迟值。
[方程式1]
Rin＝(nx-ny)×d
[方程式2]
Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d
在方程式1至2中，d为延迟膜或液晶层的厚度，nx、ny和nz分别为延迟膜或液晶层在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率。x轴意指平行于延迟膜或液晶层的面内慢轴的方向，y轴意指平行于延迟膜或液晶层的面内快轴的方向，以及z轴意指延迟膜或液晶层的厚度方向。在本说明书中，当描述延迟膜或液晶层的面内延迟值和厚度方向延迟值时，除非另有说明，否则所述延迟值意指对于波长为约550nm的光的延迟值。
在本说明书中，可以通过以下方程式3计算延迟膜的Nz值。
[方程式3]
Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)
在方程式3中，nx、ny和nz分别为延迟膜在如以上定义的x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率。
在本说明书中，正双轴延迟膜意指满足以下方程式4的延迟膜，其可以称作所谓的+B板。在一个实例中，正双轴延迟膜可以在满足以下方程式4的同时满足nz>nx或者满足nx>nz。在一个实例中，当满足nz>nx时，Nz值可以为小于0的负数。在另一个实例中，当满足nx>nz时，Nz值可以为大于0至小于1。
在本说明书中，负C板可以意指满足以下方程式5的延迟膜。由于负C板为nx＝ny，因此Nz值为未限定的或具有无穷大的(∞)值。
[方程式4]
nz≠nx>ny
[方程式5]
nx＝ny>nz
在一个实例中，上偏振器的吸收轴和下偏振器的吸收轴可以是正交的。在一个实例中，下偏振器可以设置为比上偏振器更接近光源侧。因此，设置在上偏振器与液晶面板之间的正双轴延迟膜和负C板可以对已经穿过液晶面板的光进行补偿。如下文所描述的，液晶面板可以包括在上基底与下基底之间的液晶层。此时，根据上基底和下基底的结构，在上基底与下基底之间可能出现延迟值差异。如果正双轴延迟膜和负C板设置在下偏振器与液晶面板之间以在穿过液晶面板之前对光进行补偿，则补偿点由于延迟值差异而可以在穿过液晶面板时改变，因此即使使用具有平坦色散性的正双轴延迟膜也难以使改善视角中的对比度的效果最大化。在本发明中，通过将延迟膜设置在上偏振器与液晶面板之间来在穿过液晶面板之后进行补偿，使得补偿路径可以设定在线性偏振光位置处的目标补偿点，其中通过将正双轴延迟膜的波长色散性控制为平坦色散性，可以使改善视角中的对比度的效果最大化。
正双轴延迟膜可以具有平坦色散性。平坦色散性可以意指以下延迟值特性。正双轴延迟膜的Rin(450)/Rin(550)值可以在0.99至1.01的范围内。正双轴延迟膜的Rin(650)/Rin(550)值可以在0.99至1.01的范围内。当使用具有平坦色散性的正双轴延迟膜时，可以在视角处显示为带蓝色，并且也可以改善视角处的对比度。
在一个实例中，对于波长为550nm的光，正双轴延迟膜的面内延迟值可以为大于0nm至300nm或更小。具体地，面内延迟值可以为大于0nm、50nm或更大、80nm或更大、100nm或更大、或者110nm或更大，并且可以为300nm或更小、250nm或更小、200nm或更小、150nm或更小、或者120nm或更小。在这样的延迟值范围内，可以有利地提供具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。
在一个实例中，正双轴延迟膜的厚度方向延迟值可以为-300nm至-40nm。具体地，厚度方向延迟值可以为-300nm或更大、-170nm或更大、-130nm或更大、或者-120nm或更大，并且可以为-40nm或更小、-90nm或更小、或者-100nm或更小。在这样的延迟值范围内，可以有利地提供具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。
在一个实例中，正双轴延迟膜的在上述方程式3中的Nz值可以小于1。此时，可以排除Nz值为0的情况。因此，Nz值可以为小于0、或大于0至小于1。具体地，Nz值可以为-1或更大、或者-0.5或更大，并且可以为0.5或更小，或者小于0。在这样的Nz值范围内，可以有利地提供具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。
在一个实例中，正双轴延迟膜的慢轴可以平行于上偏振器的吸收轴。如果正双轴膜的慢轴和上偏振器的吸收轴彼此不平行，则由于在光学路径上的在下偏振器与上偏振器之间的光投射而可能发生漏光现象。
在一个实例中，正双轴延迟膜可以设置为比负C板接近上偏振器。通过这种设置，可以有利地提供具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。
在一个实例中，负C板的厚度方向延迟值可以为40nm至130nm。具体地，厚度方向延迟值可以为40nm或更大、50nm或更大、70nm或更大、90nm或更大、100nm或更大、或者110nm或更大，并且可以为130nm或更小、或者120nm或更小。在这样的延迟值范围内，可以有利地提供具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。
负C板的厚度可以在0.5μm至30μm的范围内。包括正双轴膜和负C板的整个延迟膜的厚度可以在20μm至100μm的范围内。
正双轴延迟膜可以为聚合物拉伸膜或液晶聚合膜。聚合物拉伸膜可以包括通过以合适的方式拉伸聚合物膜获得的拉伸聚合物层，所述聚合物膜能够通过拉伸赋予光学各向异性。液晶聚合膜可以包括液晶聚合物层或可聚合液晶化合物的固化层。
在此，作为聚合物拉伸膜，例如，可以使用包括以下的聚合物层：聚烯烃例如聚乙烯或聚丙烯、环烯烃聚合物(COP)例如聚降冰片烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚砜、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、纤维素酯聚合物例如TAC(三乙酰纤维素)、形成聚合物的单体中的两种或更多种单体的共聚物等。
在一个实例中，正双轴延迟膜可以包括基于丙烯酸酯的树脂。如下文所描述的，延迟膜可以通过使树脂组合物成膜并对其进行拉伸的方法生产。因此，用于生产正双轴延迟膜的树脂组合物可以包含丙烯酸酯树脂。
在一个实例中，基于丙烯酸酯的树脂的玻璃化转变温度(Tg)可以为120℃或更高。基于丙烯酸酯的树脂的玻璃化转变温度可以具体地为120℃或更高、或者125℃或更高，并且可以为150℃或更低、或者145℃或更低。在本说明书中，玻璃化转变温度使用来自METTLER Co.的DSC(差示扫描量热计)设备测量，并且测量方法包括以下步骤：将3mg至20mg待测量树脂放入铝坩埚中，以10℃/分钟的加热速率从30℃至250℃使树脂熔化，并使树脂再次冷却至30℃，然后以10℃/分钟的加热速率将树脂再次熔化直至200℃。此时，通过来自METTLER Co.的DSC设备，测量在第二次熔化过程期间树脂的比热行为变化的温度范围的中点，并且测量该值作为玻璃化转变温度值。
在一个实例中，基于丙烯酸酯的树脂可以包括重均分子量为100,000g/mol至5,000,000g/mol的基于(甲基)丙烯酸酯的树脂。重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)分析来测量。
在本说明书中，(甲基)丙烯酸酯具有包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯二者的含义。基于(甲基)丙烯酸酯的树脂可以为例如基于(甲基)丙烯酸酯的单体与含可交联官能团的单体的共聚物。
基于(甲基)丙烯酸酯的单体没有特别限制，但可以包括例如(甲基)丙烯酸烷基酯，更具体地，作为具有1至12个碳原子的烷基的单体，可以包括(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸癸酯中的一者或两者或更多者。
含可交联官能团的单体没有特别限制，但可以包括例如含羟基单体、含羧基单体和含氮单体中的一者或两者或更多者。
含羟基化合物的实例可以包括(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸8-羟辛酯、2-羟基乙二醇(甲基)丙烯酸酯或2-羟基丙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
含羧基化合物的实例可以包括(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸或马来酸酐等。
含氮单体的实例可以包括(甲基)丙烯腈、N-乙烯基吡咯烷酮或N-乙烯基己内酰胺等。
从改善其他功能特性例如相容性的观点来看，基于(甲基)丙烯酸酯的树脂可以进一步与乙酸乙烯酯、苯乙烯和丙烯腈中的至少一者共聚。
在一个实例中，基于丙烯酸酯的树脂可以在丙烯酸酯分子链中具有选自N-取代的马来酰亚胺结构、内酯环结构和戊二酰亚胺结构中的一种或更多种单体。在基于丙烯酸酯的树脂中，N-取代的马来酰亚胺结构、内酯环结构和戊二酰亚胺结构可以通过核磁共振(NMR)测量来确认。在一个实例中，N-取代的马来酰亚胺结构可以为N-苯基马来酰亚胺(PMI)。
单体在丙烯酸酯分子链中的存在意指基于100重量份的基于丙烯酸酯的树脂包含1重量份至40重量份、优选5重量份至30重量份、更优选5重量份至20重量份的单体，并且当单体包含在丙烯酸酯分子链中时，可以形成共聚物。
在共聚物中，通过使两个或更多个不同单元聚合而获得的产物称为共聚物，其中两个或更多个单元可以不规则或规则地排列。共聚物可以包括具有单体彼此随机混合的形式的无规共聚物、以预定区段排列的嵌段重复的嵌段共聚物、或者具有单体交替地重复和聚合的形式的交替共聚物，并且根据本申请的一个实施方案的基于丙烯酸酯的树脂可以为无规共聚物、嵌段共聚物或交替共聚物。
在一个实例中，基于丙烯酸酯的树脂可以为内酯-甲基丙烯酸甲酯(内酯-MMA)、马来酰亚胺-甲基丙烯酸甲酯(马来酰亚胺-MMA)或戊二酰亚胺-甲基丙烯酸甲酯(戊二酰亚胺-MMA)。
正双轴延迟膜和/或用于生产该膜的树脂组合物除丙烯酸酯树脂以外还可以包含延迟调节剂。延迟调节剂可以包括苯乙烯单体。延迟调节剂可以为例如苯乙烯-丙烯腈(SAN)。
当苯乙烯单独用作延迟调节剂时，没有表现出与基于丙烯酸酯的树脂的可用性，但是使用与丙烯腈一起使用的苯乙烯-丙烯腈(SAN)，由此基于丙烯酸酯的树脂的可用性可以是足够的。
在一个实例中，相对于100重量份的基于丙烯酸酯的树脂，延迟调节剂可以以15重量份或更多、20重量份或更多、或者30重量份或更多的量包含在内，并且可以以80重量份或更少、或者75重量份或更少的量包含在内。当延迟调节剂以上述含量范围包含在内时，在通过将用于生产延迟膜的树脂组合物的玻璃化转变温度设定在适当范围内来实现延迟膜的平坦波长色散并确保延迟膜的耐热性方面可以是有利的。
在一个实例中，正双轴延迟膜和/或用于生产该膜的树脂组合物除基于丙烯酸酯的树脂和延迟调节剂以外还可以包含基于三嗪的双折射调节剂。当使用基于三嗪的双折射调节剂时，可以更有利地通过利用与基于丙烯酸酯的树脂的折射率差异实现平坦波长色散性。
在一个实例中，相对于100重量份的基于丙烯酸酯的树脂，基于三嗪的双折射调节剂可以以5重量份或更多、5.5重量份或更多、或者6.5重量份或更多的量包含在内，并且可以以15重量份或更少、14重量份或更少、或者13重量份或更少的量包含在内。当基于三嗪的双折射调节剂以上述含量范围包含在内时，其可以更适合于在一般的正常色散中实现平坦波长色散性，其中其具有优异的光学特性。
在本申请的一个实施方案中，基于三嗪的双折射调节剂可以为2-羟基苯基-s-三嗪衍生物，并且具体地可以包括来自BASF的Tinuvin 1600、Tinuvin 460、Tinuvin 477、Tinuvin 479和Tinuvin 1577和/或来自ADEKA的LA-F70和LA46等，但不限于此。
在一个实例中，基于三嗪的双折射调节剂可以为下式1的化合物。
[式1]
在上述式1中，L1至L3彼此相同或不同，其各自独立地为直接键、经取代或未经取代的亚芳基或者经取代或未经取代的亚杂芳基；Z1至Z3彼此相同或不同，其各自独立地为氢、羟基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的芳基或者经取代或未经取代的杂芳基；a、b和c彼此相同或不同，其各自独立地为1至3的整数；p、q和r彼此相同或不同，其各自独立地为1至5的整数；并且当a、b、c、p、q和r为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个取代基彼此相同或不同。
在下文给出了这类取代基的说明性实例，但不限于此。
在本说明书中，术语“经取代或未经取代”意指经选自烷氧基、烷基、芳基和杂环基中的一个或更多个取代基取代或未经取代，或者经以上例示的取代基中的两个或更多个取代基彼此连接而成的取代基取代或未经取代。例如，“两个或更多个取代基彼此连接而成的取代基”可以为联苯基。即，联苯基可以为芳基，并且可以解释为其中两个苯基彼此连接的取代基。
在本说明书中，烷基可以为线性或支化的，并且碳原子数没有特别限制，但是优选为1至40。根据一个实施方案，烷基具有1至20个碳原子。根据另一个实施方案，烷基具有1至10个碳原子。根据另一个实施方案，烷基具有1至6个碳原子。烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本说明书中，烷氧基可以为线性、支化或环状的。烷氧基的碳原子数没有特别限制，但是优选为1至40。具体地，烷氧基可以为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、对甲基苄氧基等，不限于此。
本文描述的烷基、烷氧基和包含烷基部分的其他取代基包括线性和支化形式二者。
在本说明书中，芳基没有特别限制，但是优选具有6至60个碳原子，芳基可以为单环芳基或多环芳基。根据一个实施方案，芳基具有6至30个碳原子。根据一个实施方案，芳基具有6至20个碳原子。作为单环芳基，芳基可以为苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。多环芳基可以为萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、三苯基、基、芴基等，但不限于此。
在本说明书中，杂环基是含有N、O、P、S、Si和Se中的一者或更多者作为杂原子的杂环基，其中碳原子数没有特别限制，但是优选为1至60。根据一个实施方案，杂环基具有1至30个碳原子。杂环基的实例包括吡啶基、吡咯基、嘧啶基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、唑基、异/>唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、/>二唑基、噻二唑基、二噻唑基、四唑基、吡喃基、噻喃基、吡嗪基、/>嗪基、噻嗪基、二/>英基、三嗪基、四嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基、吖啶基、呫吨基、菲啶基、二氮杂萘基、三氮杂茚基、吲哚基、二氢吲哚基、吲嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、苯并噻唑基、苯并/>唑基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚并咔唑基、茚并咔唑基、吩嗪基、咪唑并吡啶基、吩/>嗪基、菲啶基、菲咯啉基、吩噻嗪基、咪唑并吡啶基、咪唑并菲啶基、苯并咪唑并喹唑啉基或苯并咪唑并菲啶基等，但不限于此。
在本说明书中，上述杂环基的描述可以应用于杂芳基，不同之处在于杂芳基为芳族的。在本说明书中，上述芳基的描述可以应用于亚芳基，不同之处在于亚芳基为二价基团。
在一个实例中，L1至L3可以为直接键；或者经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的亚芳基，具体地为具有6至40个碳原子的亚芳基，更具体地为苝基。在一个实例中，Z1至Z3可以为氢；羟基；经取代或未经取代的具有6至60个碳原子的芳基，具体地为具有6至40个碳原子的芳基，更具体地为苯基；或者经具有1至40个碳原子的烷基取代或未经取代的烷氧基，具体地为经具有1至10个碳原子的支化烷基取代或未经取代的烷氧基。
在一个具体实例中，基于三嗪的双折射调节剂可以为这样的化合物，其中在上述式1中，L1至L3各自为直接键，并且Z1至Z3中的至少一者为经取代或未经取代的芳基。作为具有这样的结构的基于三嗪的双折射调节剂，可以例示来自BASF的Tinuvin 1600。在Z1至Z3中的至少一者为苯基的情况下，双折射的差异大于在其他情况下的差异，因此，其中Z1至Z3中的至少一者为苯基的化合物与其他化合物相比在改善波长色散性的效果方面可以是有利的。
延迟膜和/或树脂组合物中的丙烯酸酯树脂、含苯乙烯单体的延迟调节剂和基于三嗪的双折射调节剂的含量和组分可以各自通过核磁共振(NMR)和气相色谱法(GC)分析来确认。
树脂组合物的玻璃化转变温度可以为115℃或更高。树脂组合物的玻璃化转变温度可以具体地为118℃或更高，并且可以为150℃或更低、或者130℃或更低。通过玻璃化转变温度为120℃或更高的基于丙烯酸酯的树脂，树脂组合物的玻璃化转变温度可以控制在上述范围内，因此，延迟膜具有优异的耐热特性。
如上所述，延迟膜可以通过制备树脂组合物，然后使树脂组合物成膜并对其进行拉伸的方法生产。
树脂组合物通过用任何合适的混合器例如全能混合器将膜原材料预掺合，然后将所得混合物挤出并捏合来制备。在这种情况下，用于挤出和捏合的混合器没有特别限制，并且例如，可以使用挤出机例如单螺杆挤出机和双螺杆挤出机，或者诸如压力捏合机的任何合适的混合器。
成膜方法可以包括例如任何合适的成膜方法，例如溶液浇铸法(solutioncasting method，溶液软化法(solution softening method))、熔体挤出法、压延法和压缩成型法。在这些成膜方法中，优选溶液浇铸法(溶液软化法)和熔体挤出法。
在溶液浇铸法(溶液软化法)中使用的溶剂可以包括例如芳族烃，例如苯、甲苯和二甲苯；脂族烃，例如环己烷和十氢化萘；酯，例如乙酸乙酯和乙酸丁酯；酮，例如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮；醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂和丁基溶纤剂；醚，例如四氢呋喃和二烷；卤代烃，例如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳；二甲基甲酰胺；二甲亚砜；等等。这些溶剂可以单独使用或者以两者或更多者的组合使用。
用于进行溶液浇铸法(溶液软化法)的装置可以包括例如鼓式浇铸机、带式浇铸机、旋涂机等。另一方面，熔体挤出法可以包括例如T模法、吹胀法等。成形温度可以为150℃至350℃或者200℃至300℃。
当通过T模法形成膜时，可以通过将T模安装在已知的单螺杆挤出机或双螺杆挤出机的端部并卷绕以膜形状挤出的膜来获得卷状膜。
在通过上述过程形成膜之后，将膜拉伸。拉伸过程可以进行纵向方向(MD)拉伸、横向方向(TD)拉伸或二者。此外，在进行纵向方向拉伸和横向方向拉伸二者的情况下，可以首先拉伸任一个方向然后可以拉伸另一个方向，或者可以同时拉伸两个方向。拉伸可以以一个步骤或多个步骤进行。在纵向拉伸的情况下，可以进行通过辊之间的速度差的拉伸，在横向拉伸的情况下，可以使用拉幅机。由于拉幅机的轨道起始角度通常设定在10度以内，因此抑制横向方向拉伸时发生的弯曲现象，并且规则地控制光轴的角度。即使当横向方向拉伸以多个步骤进行时，也可以获得抑制弯曲的效果。
拉伸温度优选为在接近作为膜的原材料的树脂组合物的玻璃化转变温度的范围内，并且当组合物的玻璃化转变温度为Tg时，拉伸温度在优选(Tg-30℃)至(Tg+100℃)，更优选(Tg-20℃)至(Tg+80℃)，甚至更优选(Tg-5℃)至(Tg+20℃)的范围内。如果拉伸温度低于(Tg-30℃)，则存在可能无法获得足够的拉伸比的风险。相反，如果拉伸温度高于(Tg+100℃)，则发生树脂组合物的流动，从而存在可能无法进行稳定拉伸的风险。
在本申请的一个实施方案中，基于在拉伸方向上的长度，在拉伸膜的步骤中的拉伸比也可以为1.05至10倍。
此外，可以拉伸膜使得基于总拉伸面积，总拉伸比为1.1倍或更大、1.2倍或更大、或者1.5倍或更大，并且为25倍或更小、10倍或更小、或者7倍或更小。当拉伸比小于1.1倍时，可能无法充分实现拉伸效果，而当拉伸比大于25倍时，膜层可能破裂。
为了使延迟膜的光学各向同性和机械特性稳定，可以在拉伸处理之后进行热处理(退火)等。热处理条件没有特别限制，并且可以采用本领域技术人员已知的任何合适的条件。
液晶聚合膜可以包括基础层和在基础层的一侧上的液晶层。抗反射膜中的基础层的含量可以以相同方式应用于液晶聚合膜的基础层。因此，对于液晶聚合膜的基础层，也可以使用透光性基础材料。液晶层可以包含呈聚合状态的可聚合液晶化合物。在本说明书中，术语“可聚合液晶化合物”可以意指含有能够表现出液晶性的部分(例如液晶元骨架等)并且还含有一种或更多种可聚合官能团的化合物。这样的可聚合液晶化合物以所谓的RM(reactive mesogen，反应性液晶元)而被广泛所知。可聚合液晶化合物可以以聚合形式(即，上述聚合单元)包含在固化层中，这可以意指液晶化合物在固化层中聚合以形成液晶聚合物的骨架(例如主链或侧链)的状态。
可聚合液晶化合物可以为单官能可聚合液晶化合物或多官能可聚合液晶化合物。在此，单官能可聚合液晶化合物为具有一个可聚合官能团的化合物，多官能可聚合液晶化合物可以意指含有两个或更多个可聚合官能团的化合物。在一个实例中，多官能可聚合液晶化合物可以包含2至10个、2至8个、2至6个、2至5个、2至4个、2至3个、两个或三个可聚合官能团。
已知的是，通过将这样的可聚合液晶化合物例如与其他组分(例如引发剂、稳定剂和/或非可聚合液晶化合物)混合而制备的可聚合液晶组合物以在配向膜上取向的状态固化以形成表现出双折射的固化层。具有平坦色散特性的延迟膜可以通过包含具有平坦色散特性的可聚合液晶化合物来生产。
在一个实例中，负C板可以包含具有在厚度方向上的负延迟值和高双折射的材料。具有在厚度方向上的负延迟值和高双折射的材料可以例示为在聚合物主链中含有芳环或环烯烃系列的化合物。
负C板的具体实例可以例示为基于纤维素酯的聚合物膜例如TAC(三乙酰纤维素)、聚芳酯膜、聚降冰片烯膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚酰亚胺膜、或者形成聚合物的单体中的两种或更多种单体的共聚物膜等。
聚芳酯可以包括由下式2表示的化合物。
[式2]
在上述式2中，n为1或更大的整数。
在一个实例中，延迟膜和偏振器可以经由压敏粘合剂或粘合剂彼此附接，或者可以通过直接涂覆彼此层合。光学透明的压敏粘合剂或粘合剂可以用作压敏粘合剂或粘合剂。
在一个实例中，面内切换模式液晶面板可以包括液晶层。另外，面内切换模式液晶面板还可以包括分别在液晶层的上部和下部的上基底和下基底。上基底和下基底可以各自为玻璃基底或塑料基底。在一个实例中，上基底和下基底中的任一者可以为滤色器基底，并且另一者可以为TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)基底。由于滤色器和TFT可以各自具有固有相位差，因此在上基底与下基底之间可以出现延迟值的差异。在一个实例中，滤色器基底的厚度方向延迟(Rth)值可以小于10nm。在本发明中，可以通过在上偏振器与液晶面板之间设置延迟膜来在穿过液晶面板之后进行补偿，使得补偿路径可以设定在线性偏振光位置处的目标补偿点，其中通过控制正双轴延迟膜以具有平坦色散性，可以使改善视角中的对比度的效果最大化。
液晶层可以包含具有正或负介电常数各向异性的液晶。液晶层的介电常数各向异性可以根据期望的液晶面板的模式适当地选择。液晶层可以包含水平取向状态的液晶。在一个实例中，液晶层的面内延迟(Rin)值可以在310nm至350nm的范围内。液晶层的面内延迟(Rin)值可以为310nm或更大、315nm或更大、320nm或更大、325nm或更大、或者330nm或更大，并且可以为350nm或更小、345nm或更小、或者340nm或更小。液晶层的厚度方向延迟(Rth)值可以为0nm至-40nm。液晶层的预倾角可以例如小于0.2°。
在本文中，预倾斜可以具有角度和方向。预倾角可以称为极角，预倾斜方向可以称为方位角。
预倾角可以意指由液晶指向矢相对于基底的水平表面形成的角度。预倾斜方向可以意指液晶指向矢投影在基底的水平表面上的方向。预倾斜方向可以意指在以下描述的液晶层中的初始状态下的液晶的取向方向。
在本说明书中，术语“液晶指向矢”可以意指当液晶具有棒形状时的长轴，并且可以意指当液晶具有盘形状时盘平面的法线方向的轴。
正双轴延迟膜和负C板的组合可以适用于改善包括具有延迟值的液晶层的面内切换模式液晶面板在视角处的颜色和对比度。
面内切换模式液晶面板的上基底和下基底还可以分别包括在液晶层侧上的配向膜。液晶的取向方向可以由配向膜确定。配向膜可以为水平配向膜。作为配向膜，可以使用摩擦配向膜或光配向膜。
在一个实例中，液晶显示装置还可以包括与上偏振器相比接近下偏振器的光源。在一个实例中，光源可以以包括在背光单元中的状态包括在液晶显示装置中。背光单元还可以包括用于引导从光源发射的光的导光板、位于导光板的下部上的反射片和位于导光板的上部上的扩散片。光源产生光，光源可以设置在导光板的侧面上(边缘型)。作为光源，可以使用诸如线光源灯、面光源灯、CCFL或LED的各种光源。光源盖可以设置在光源的外部。导光板可以将从光源产生的光引导至扩散片。当采用直下式光源时，可以省略导光板，并且在这种情况下，还可以包括扩散板。反射片可以起到反射从光源产生的光并朝向扩散片供应光的作用。扩散片可以扩散和散射通过导光板入射的光以将光供应至液晶面板。
在一个实例中，面内切换模式液晶面板(液晶层)中的液晶的取向方向可以与下偏振器的吸收轴平行或正交。该取向方向可以意指在初始状态(具体地，不施加电场的状态)下的取向方向。当角度为平行时，可以将面内切换模式液晶面板定义为O模式液晶面板，当角度为正交时，可以将其定义为E模式液晶面板。在一个实例中，从使改善视角对比度的效果最大化的观点来看，O模式液晶面板可以是优选的。
有益效果
本申请可以提供具有优异的视角中的颜色和对比度的面内切换模式液晶显示装置。
附图说明
图1示例性地示出了本申请的液晶显示装置。
图2是Lb轮廓测量结果。
图3是Cb轮廓测量结果。
具体实施方式
在下文中，将通过根据本申请的实施例和不符合本申请的比较例详细描述本申请，但是本申请的范围不限于以下实施例。
实施例1、比较例1和比较例2
面内切换模式液晶显示装置的设计条件如下。
1)液晶面板：O模式面内切换模式液晶面板，其单元间隙(液晶层的厚度)为3.4μm，预倾角为0.1°，液晶的介电常数各向异性Δε>0，液晶在550nm波长处的双折射Δn＝0.1，液晶层的Rin(550)为330nm，液晶层的Rth(550)为0nm。
2)上偏光板：其中在偏振器的一侧上顺序地形成有正双轴延迟膜(丙烯酸膜)和负C板(基于TAC的膜)的偏光板。
3)下偏光板：其中偏振器的一侧附接有厚度为60μm的NRT(无延迟TAC)膜的偏光板
上偏光板和下偏光板的偏振器是对于波长为380nm至780nm的光的偏振度为99.99％或更大且单体透射率为42.0％的PVA(聚乙烯醇)偏振器(测量设备：来自Eldim的EZContrast设备)。面内切换模式液晶显示装置通过层合上偏光板的负C板以与液晶面板接触并且层合下偏光板的NRT膜以与液晶面板接触来制造。作为正双轴延迟膜，比较例1中使用正常波长色散延迟膜(normal wavelength dispersion retardation film)，实施例1中使用平坦波长色散延迟膜，比较例2使用反向波长色散延迟膜(reverse wavelengthdispersion retardation film)。正双轴延迟膜的延迟值和负C板的延迟值描述于下表1中。使用来自Axometrics的Exometrics Axoscan设备测量延迟值。
光学特性评估
使用EZ contrast(Eldim)仪器测量面内切换模式液晶显示装置的光学特性。图2是根据倾角在所有方向(phi：0°至360°)上测量黑色状态下的亮度作为Lb轮廓的图，图3是在所有方向(phi：0°至360°)上测量黑色状态下的视觉可见性作为Cb轮廓的图。通常，黑色状态意指当驱动液晶面板时形成黑色屏幕的状态，并且在光学特性评估中，在未驱动液晶面板的状态下实现黑色状态。在表l中，Lb最大意指在指示在所有方向上在60°倾角下测量黑色亮度的值中的最大黑色亮度的方位角处的黑色亮度值。由于将对比度定义为相对于在黑色状态下的亮度的在白色状态下的亮度，因此这意味着Lb最大值越低，在视角中的对比度越好。
[表1]
[附图标记说明]
10：上偏振器，20：面内切换模式液晶面板，30：下偏振器，40：正双轴延迟膜，50：负C板

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，顺序地包括上偏振器、面内切换模式液晶面板和下偏振器，所述面内切换模式液晶面板包括面内延迟值Rin(550)在310nm至350nm范围内的液晶层，
其中所述上偏振器的吸收轴和所述下偏振器的吸收轴是正交的；
所述下偏振器设置为比所述上偏振器接近光源；并且
包括在所述上偏振器与所述面内切换模式液晶面板之间的作为延迟膜的正双轴延迟膜和负C板，在所述正双轴延迟膜中，Rin(450)/Rin(550)值在0.99至1.01范围内，以及Rin(650)/Rin(550)值在0.99至1.01的范围内，其中Rin(λ)为所述液晶层或所述正双轴延迟膜的对于λnm波长的面内延迟值，以及
其中所述正双轴延迟膜满足方程式4：
nz≠nx>ny，
其中，nx、ny和nz分别为所述正双轴延迟膜在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率；以及
其中所述正双轴延迟膜的通过以下方程式2计算的厚度方向延迟值Rth为-300nm至-40nm：
[方程式2]
Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d
其中，nx、ny和nz分别为所述正双轴延迟膜在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率，以及d为所述正双轴延迟膜的厚度，其中所述x轴方向意指平行于所述正双轴延迟膜的面内慢轴的方向，所述y轴方向意指平行于所述正双轴延迟膜的面内快轴的方向，以及所述z轴方向意指所述正双轴延迟膜的厚度方向。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述正双轴延迟膜对于波长为550nm的光的面内延迟值Rin(550)为大于0nm但小于或等于300nm。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述正双轴延迟膜在以下方程式3中的Nz值为-1或更大至小于1：
[方程式3]
Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)
其中，nx、ny和nz分别为所述正双轴延迟膜在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率，其中所述x轴方向意指平行于所述正双轴延迟膜的面内慢轴的方向，所述y轴方向意指平行于所述正双轴延迟膜的面内快轴的方向，以及所述z轴方向意指所述正双轴延迟膜的厚度方向。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述正双轴延迟膜的慢轴平行于所述上偏振器的吸收轴。
5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述正双轴延迟膜设置为比所述负C板接近所述上偏振器。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述负C板的通过以下方程式2计算的厚度方向延迟值Rth为40nm至130nm：
[方程式2]
Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d
其中，nx、ny和nz分别为所述负C板在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率，以及d为所述负C板的厚度，其中所述x轴方向意指平行于所述负C板的面内慢轴的方向，所述y轴方向意指平行于所述负C板的面内快轴的方向，以及所述z轴方向意指所述负C板的厚度方向。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述面内切换模式液晶面板还包括分别在所述液晶层的上部和下部的上基底和下基底。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中所述上基底和所述下基底中的任一者为滤色器基底并且另一者为薄膜晶体管基底。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述液晶层的通过以下方程式2计算的厚度方向延迟值Rth为0nm至-40nm：
[方程式2]
Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d
其中，nx、ny和nz分别为所述液晶层在x轴方向、y轴方向和z轴方向上的折射率，以及d为所述液晶层的厚度，其中所述x轴方向意指平行于所述液晶层的面内慢轴的方向，所述y轴方向意指平行于所述液晶层的面内快轴的方向，以及所述z轴方向意指所述液晶层的厚度方向。
10.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括与所述上偏振器相比接近所述下偏振器的光源。
11.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述面内切换模式液晶面板中的所述液晶层的取向方向与所述下偏振器的吸收轴平行。
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