專利名稱：光學(xué)補(bǔ)償片及其生產(chǎn)方法、光學(xué)薄膜以及利用所述光學(xué)補(bǔ)償片或光學(xué)薄膜的偏振片和液 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)補(bǔ)償片及其生產(chǎn)方法、光學(xué)薄膜以及各自利用所述光學(xué)補(bǔ)償板或光學(xué)薄膜的偏振片和液晶顯示器。
背景技術(shù)：
其中液晶混合物高度取向并且固定的光學(xué)薄膜近來廣泛地用于各種用途，如液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償薄膜，增亮薄膜，以及投影顯示器的光學(xué)修正薄膜。尤其是，作為液晶顯示器光學(xué)補(bǔ)償薄膜的進(jìn)展非常顯著。
液晶顯示器包含偏振片和液晶元件。
在目前流行的TN-模式TFT液晶顯示器中，光學(xué)補(bǔ)償片插在偏振片和液晶元件之間，從而實(shí)現(xiàn)具有高顯示等級(jí)的液晶顯示器。然而，該方法的問題在于液晶顯示器本身的厚度變大。
JP-A-1-68940(在此使用的術(shù)語“JP-A”意指“未審出版的日本專利申請(qǐng)”)披露了一發(fā)明，其中，使用包含偏振薄膜的橢圓偏振片，其一個(gè)表面上有相位差板且另一表面上有保護(hù)薄膜，因此，在不增加液晶顯示器厚度的情況下能夠使正面對(duì)比度提高。然而，此發(fā)明的相位差薄膜(光學(xué)補(bǔ)償片)不能提供足夠高的視角改善作用，并且液晶顯示器的顯示等級(jí)將不利地下降。
JP-A-7-191217和EP-A-0911656披露了一發(fā)明，其中將包含透明支持體的光學(xué)補(bǔ)償片直接用作偏振片的保護(hù)薄膜，其中透明支持體上提供有由盤狀化合物形成的光學(xué)各向異性層，因此在不增加液晶顯示器厚度的情況下克服了視角問題。
在常規(guī)技術(shù)中，主要是針對(duì)15英寸或更小的小尺寸或中等尺寸液晶顯示器，已對(duì)光學(xué)補(bǔ)償片進(jìn)行了研究。然而，近年來，必須考慮17英寸或更大尺寸的具有高亮度的大尺寸液晶顯示器。
當(dāng)將常規(guī)方法的光學(xué)補(bǔ)償片作為保護(hù)薄膜安裝在大尺寸液晶顯示器的偏振片上時(shí)，在面板上將產(chǎn)生不均勻度。在小尺寸或中等尺寸液晶顯示器中該缺陷是不太明顯的。然而，隨著具有高亮度的大尺寸液晶顯示器的發(fā)展，進(jìn)一步開發(fā)能夠應(yīng)對(duì)由于漏光所致的不均勻度的光學(xué)薄膜已成為必需。
JP-A-11-148080披露了通過將流平劑(leveling agent)引入可聚合液晶中而改善不均勻度的技術(shù)。然而，該技術(shù)僅對(duì)當(dāng)可聚合液晶均勻取向取向時(shí)的情況才有效，而且不能應(yīng)用于包括混合取向的復(fù)雜取向。
利用盤狀液晶分子的光學(xué)補(bǔ)償片通常通過將盤狀液晶分子溶解于某一有機(jī)溶劑中制備涂布液并用該涂布液進(jìn)行涂布而生產(chǎn)。然而，該方法的問題在于歸因于從涂布至干燥過程的不均勻度經(jīng)常產(chǎn)生，并且?guī)缀醪荒鼙ＷC在寬尺寸范圍內(nèi)具有均勻光學(xué)性質(zhì)的偏振片，因此，產(chǎn)量將大大降低。
所述不均勻度是由不均勻干燥導(dǎo)致的涂布層的層厚度的波動(dòng)所引起的。因此，業(yè)已披露了將某一表面活性劑添加至盤狀液晶分子的涂布液中以改善涂布液的涂布性能并因此抑制在干燥時(shí)層厚度的波動(dòng)的方法(例如參見JP-A-9-230143和JP-A-2001-330725)。然而，在該方法中，表面活性劑的取向?qū)⒙剡M(jìn)入氣-液界面，在涂布液的涂布性能改善之前就完成了干燥。因此，將不能夠獲得足夠高的改善作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供包含支持體的光學(xué)補(bǔ)償片，支持體上提供有含液晶化合物的層，所述光學(xué)補(bǔ)償片沒有不均勻度并且有利于補(bǔ)償片平面內(nèi)優(yōu)異的光學(xué)均勻性；以及所述光學(xué)補(bǔ)償片的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供利用所述具有優(yōu)異性能的光學(xué)補(bǔ)償片的偏振片和液晶顯示器。
本發(fā)明的另一目的在于提供通過利用具有光學(xué)補(bǔ)償功能的偏振片對(duì)液晶元件進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償?shù)难b置和用于該裝置的光學(xué)薄膜。
特別是，本發(fā)明的目的在于提供即使在大尺寸液晶顯示器中也不引起不均勻度的顯示具有高圖像等級(jí)的圖像的方法，以及其中使用的光學(xué)薄膜。
本發(fā)明的這些目的可通過如下部分獲得。
1.光學(xué)補(bǔ)償片的生產(chǎn)方法，包括在透明支持體上同時(shí)涂布至少兩種涂布液的步驟，其中，在所述步驟中同時(shí)涂布的至少一種涂布液包含液晶化合物，而另一種涂布液包含表面活性劑。
2.如上述1所述的方法，其中，所述表面活性劑是含氟表面活性劑。
3.如上述2所述的方法，其中，所述表面活性劑是含氟共聚物。
4.如上述3所述的方法，其中，所述表面活性劑是含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由如下單體(i)得到的重復(fù)單元和由如下單體(ii)得到的重復(fù)單元(i)由如下結(jié)構(gòu)式(1)表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體，和(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式[1] 式中，R1表示氫原子或甲基，X表示氧原子、硫原子或-N(R2)-，m表示1-6的整數(shù)，n表示2-4的整數(shù)，并且R2表示氫原子或具有1-4個(gè)碳原子的烷基。
5.如上述3所述的方法，其中，所述表面活性劑是含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由如下單體(i)得到的重復(fù)單元，由如下單體(ii)得到的重復(fù)單元和由如下單體(iii)得到的重復(fù)單元(i)如4中所述、由如下結(jié)構(gòu)式(1)表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體，(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯，和(iii)可與(i)和(ii)共聚的單體，由如下結(jié)構(gòu)式(2)表示結(jié)構(gòu)式[2] 其中，R3表示氫原子或甲基，Y表示二價(jià)連接基團(tuán)，并且R4表示具有4-20個(gè)碳原子的線性、支鏈或環(huán)狀烷基，R4可以有取代基。
6.通過1-5任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的光學(xué)補(bǔ)償片。
7.包含支持體的光學(xué)薄膜，所述支持體上具有包含液晶化合物的光學(xué)各向異性層，其中，所述光學(xué)各向異性層包含含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由如下單體(i)得到的重復(fù)單元和由如下單體(ii)得到的重復(fù)單元(i)由如下結(jié)構(gòu)式(1)表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體，和(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式[1] 式中，R1表示氫原子或甲基，X表示氧原子、硫原子或-N(R2)-，m表示1-6的整數(shù)，n表示2-4的整數(shù)，并且R2表示氫原子或具有1-4個(gè)碳原子的烷基。
8.如上述7所述的光學(xué)薄膜，其中，所述光學(xué)各向異性層包含含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由如下單體(i)得到的重復(fù)單元，由如下單體(ii)得到的重復(fù)單元和由如下單體(iii)的重復(fù)單元(i)如7中所述、由如下結(jié)構(gòu)式(1)表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體，(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯，和(iii)可與(i)和(ii)共聚的單體，由如下結(jié)構(gòu)式(2)表示結(jié)構(gòu)式[2] 其中，R3表示氫原子或甲基，Y表示二價(jià)連接基團(tuán)，并且R4表示具有4-20個(gè)碳原子的線性、支鏈或環(huán)狀烷基，R4可以有取代基。
9.如上述7或8所述的光學(xué)薄膜，其中，所述液晶化合物是盤狀化合物。
10.包含如6中所述的光學(xué)補(bǔ)償片或如7-9任一項(xiàng)中所述光學(xué)薄膜的偏振片。
11.包含如6中所述的光學(xué)補(bǔ)償片或如7-9任一項(xiàng)中所述光學(xué)薄膜的液晶顯示器。
12.包含偏振薄膜和安裝在所述偏振薄膜兩側(cè)的保護(hù)薄膜的偏振片，其中，保護(hù)薄膜之一是具有光學(xué)各向異性層的光學(xué)補(bǔ)償片，所述各向異性層包含液晶化合物；并且所述光學(xué)補(bǔ)償片是6中所述的光學(xué)補(bǔ)償片。
13.包含液晶元件和分別安裝在所述液晶元件兩側(cè)的兩個(gè)偏振片的液晶顯示器，其中，至少一個(gè)所述偏振片是10或12中所述的偏振片。
14.如13中所述的液晶顯示器，其中，所述液晶元件是TN-模式、彎曲取向-模式或垂直取向-模式的液晶元件。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償片的生產(chǎn)方法的特征在于包括在透明支持體上同時(shí)涂布至少兩種涂布液的步驟，其中，在所述步驟中使用的至少一種涂布液包含液晶化合物，而另一種涂布液包含表面活性劑。
包含液晶化合物的層[光學(xué)各向異性層]在本發(fā)明中，在光學(xué)各向異性層中使用的液晶化合物優(yōu)選為盤狀液晶化合物或棒狀液晶化合物，更優(yōu)選為具有可聚合基團(tuán)的盤狀液晶化合物或具有可聚合基團(tuán)的棒狀液晶化合物。液晶化合物優(yōu)選通過在液晶分子取向的狀態(tài)下的聚合來固定。
在本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片中，盤狀液晶化合物的盤面和透明支持體平面之間的角度優(yōu)選在光學(xué)各向異性層深度方向改變(混合取向)。優(yōu)選的是，通過取向薄膜使液晶化合物取向，并以如此取向的狀態(tài)使盤狀液晶化合物固定，從而形成光學(xué)各向異性層。
盤狀液晶化合物描述于各種出版物中(例如參見C.Destrade等人的，Mol.Crysr.Liq.Cryst.，第71卷，第111頁(1981)；“Ekisho noKagaku”，Kikan Kagaku Sosetsu(“Chemistry of Liquid Crystal″，QuarterlyChemical Review)，No.22，第5，10章，第2段，由Nihon Kagaku Kai編譯(1994)；B.Kohne等人的，Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.，第1794頁(1985)；J.Zhang等人的，J.Am.Chem.Soc.，第116卷，第2655頁(1994))。盤狀液晶化合物的聚合描述于JP-A-8-27284中。
為了通過聚合使盤狀化合物固定，必須將作為取代基的可聚合基團(tuán)鍵合至盤狀化合物的盤狀核上。然而，如果將可聚合基團(tuán)直接鍵合至盤狀核上的話，在聚合反應(yīng)時(shí)幾乎不能維持取向狀態(tài)。因此，在盤狀核和可聚合基團(tuán)之間引入連接基團(tuán)。這意味者具有可聚合基團(tuán)的盤狀化合物優(yōu)選是由下式(III)表示的化合物D(-LQ)n (III)式中，D是盤狀核，L是二價(jià)連接基團(tuán)，Q是可聚合基團(tuán)，而n是4-12的整數(shù)。
盤狀核(D)的例子列于如下。在下文中，LQ(或QL)表示二價(jià)連接基團(tuán)(L)和可聚合基團(tuán)(Q)的結(jié)合。



在結(jié)構(gòu)式(III)中，二價(jià)連接基團(tuán)(L)優(yōu)選是選自如下的二價(jià)連接基團(tuán)亞烷基基團(tuán)，亞烯基基團(tuán)，亞芳基基團(tuán)，-CO-，-NH-，-O-，-S-及其組合，更優(yōu)選的是由至少兩個(gè)選自如下基團(tuán)的二價(jià)基團(tuán)的組合所形成的二價(jià)連接基團(tuán)亞烷基基團(tuán)，亞芳基基團(tuán)，-CO-，-NH-，-O-和-S-，且最優(yōu)選的是由至少兩個(gè)選自如下基團(tuán)的二價(jià)基團(tuán)的組合所形成的二價(jià)連接基團(tuán)亞烷基基團(tuán)，亞芳基基團(tuán)，-CO-和-O-。在亞烷基基團(tuán)中的碳原子數(shù)優(yōu)選從1-12，在亞烯基基團(tuán)中的碳原子數(shù)優(yōu)選從2-12，且在亞芳基基團(tuán)中的碳原子數(shù)優(yōu)選從6-10。
二價(jià)連接基團(tuán)(L)的例子列于如下。其左側(cè)鍵合至盤狀核(D)上且其右側(cè)鍵合至可聚合基團(tuán)(Q)上。AL表示亞烷基基團(tuán)或亞烯基基團(tuán)且AR表示亞芳基基團(tuán)。亞烷基基團(tuán)，亞烯基基團(tuán)和亞芳基基團(tuán)各自可以有取代基(例如烷基)。
L1-AL-CO-O-AL-L2-AL-CO-O-AL-OL3-AL-CO-O-AL-O-ALL4-AL-CO-O-AL-O-CO-L5-CO-AR-O-ALL6-CO-AR-O-AL-O-L7-CO-AR-O-AL-O-CO-L8-CO-NH-AL-L9-NH-AL-O-L10-NH-AL-O-CO-L11-O-AL-L12-O-AL-O-L13-O-AL-O-CO-L14-O-AL-O-CO-NH-AL-L15-O-AL-S-AL-
L16-O-CO-AR-O-AL-CO-L17-O-CO-AR-O-AL-C-CO-L18-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-L19-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-L20-S-ALL21-S-AL-O-L22-S-AL-O-CO-L23-S-AL-S-AL-L24-S-AR-AL-在結(jié)構(gòu)式(III)中，可聚合基團(tuán)(Q)根據(jù)聚合反應(yīng)的種類來確定?？删酆匣鶊F(tuán)(Q)優(yōu)選是不飽和的可聚合基團(tuán)或環(huán)氧基，更優(yōu)選的是不飽和可聚合基團(tuán)，且最優(yōu)選的是烯鍵式不飽和可聚合基團(tuán)。
在結(jié)構(gòu)式(III)中，n是4-12的整數(shù)。具體的數(shù)值根據(jù)盤狀核(D)的種類確定。L和Q的多個(gè)組合可以是不同的，但優(yōu)選相同。
在混合取向中，盤狀化合物的長軸(盤狀平面)和支持體平面之間的角度，即傾斜角隨著沿光學(xué)各向異性層深度方向與偏振薄膜平面距離的增加而增加或減小。所述角度優(yōu)選隨著所述距離的增加而減小。傾斜角的變化可以是連續(xù)增加、連續(xù)減小、間歇增加、間歇減小、連續(xù)增加和連續(xù)減小相結(jié)合，或包括增加和減小的間歇變化。在間歇變化中，傾斜角不改變的區(qū)域存在于厚度方向。即使存在角度不改變的區(qū)域時(shí)，它也可以滿足傾斜角總體上增加或減小的條件。然而，傾斜角優(yōu)選是連續(xù)變化。
盤狀化合物長軸(盤狀平面)的平均方向(單個(gè)分子長軸方向的平均值)通?？赏ㄟ^對(duì)盤狀化合物或取向薄膜材料的選擇，或者通過對(duì)摩擦法的選擇來調(diào)節(jié)。另外，在表面?zhèn)?空氣側(cè))中，盤狀化合物的長軸(盤狀平面)方向通?？赏ㄟ^對(duì)盤狀化合物或與盤狀化合物一起使用的添加劑的種類的選擇來調(diào)節(jié)。與盤狀化合物一起使用的添加劑的例子包括增塑劑，表面活性劑，可聚合單體和聚合物。在長軸取向方向的變化程度類似于上述可通過對(duì)液晶分子和添加劑的選擇進(jìn)行調(diào)節(jié)。
與盤狀化合物一起使用的增塑劑，表面活性劑和可聚合單體與盤狀化合物具有相容性，并且能使盤狀化合物傾斜角改變或不抑制其取向。在這些添加組分中，優(yōu)選可聚合單體(例如具有乙烯基，乙烯氧基，丙烯酰基或甲基丙烯?；幕衔?。該化合物的添加量以盤狀化合物計(jì)通常從1-50質(zhì)量％，優(yōu)選從5-30質(zhì)量％。當(dāng)混合具有4個(gè)或更多個(gè)活性官能團(tuán)的可聚合單體時(shí)，可增強(qiáng)取向薄膜和光學(xué)各向異性層之間的粘合。
根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)各向異性層包含氟代脂族聚合物，然而，可以與盤狀化合物一起使用另一聚合物并且該聚合物優(yōu)選與盤狀化合物具有一定程度的相容性，并且能使盤狀化合物的傾斜角改變。
所述聚合物的例子包括纖維素酯。纖維素酯優(yōu)選的例子包括醋酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、羥丙基纖維素和乙酸丁酸纖維素。為了不抑制盤狀化合物的取向，聚合物的添加量以盤狀化合物計(jì)優(yōu)選從0.1-10質(zhì)量％，更優(yōu)選從0.1-8質(zhì)量％，更為優(yōu)選從0.1-5質(zhì)量％。
盤狀化合物的盤狀向列型液晶相至固相的轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選從70-300℃，更優(yōu)選從70-170℃。
(棒狀液晶分子)棒狀液晶分子的優(yōu)選例子包括甲亞胺、氧化偶氮、腈基聯(lián)苯、氰基苯基酯、苯甲酸酯類、苯基環(huán)己烷羧化物、氰基苯基環(huán)己烷、氰基-取代的苯基吡啶、烷氧基-取代的苯基嘧啶、苯基二噁烷、二苯乙炔和烯基環(huán)己基苯甲腈。
棒狀液晶分子還包括金屬絡(luò)合物。在重復(fù)單元中包含棒狀液晶分子的液晶聚合物也可用作棒狀液晶分子。換句話說，棒狀液晶分子可以鍵合至(液晶)聚合物上。棒狀液晶分子描述于“Ekisho no Kagaku”，Kikan Kagaku Sosetsu(“Chemistry of Liquid Crystal”，QuarterlyChemical Review)，Vol.22，Chap.4，Chap.7，Chap.11，由NipponKagaku Kai編譯(1994)；和Ekisho Device Handbook(Liquid CrystalDevice Handbook)，Chap.3，由Nippon Gakujutsu Shinko Kai編譯，Committee No.142。
棒狀液晶分子的雙折射優(yōu)選從0.001-0.7。
棒狀液晶分子優(yōu)選有可聚合基團(tuán)，以便固定其取向狀態(tài)?？删酆匣鶊F(tuán)優(yōu)選是不飽和的可聚合基團(tuán)或環(huán)氧基，更優(yōu)選的是不飽和可聚合基團(tuán)，且最優(yōu)選的是烯鍵式不飽和可聚合基團(tuán)。
具有可聚合基團(tuán)的低分子量棒狀液晶化合物特別優(yōu)選的是由下式(I)表示的棒狀液晶化合物Q1-L1-Cy1-L2-(Cy2-L3)n-Cy3-L4-Q2 (I)式中，Q1和Q2各自獨(dú)立地是可聚合基團(tuán)，L1和L4各自獨(dú)立地為二價(jià)連接基團(tuán)，L2和L3各自獨(dú)立地為單鍵或二價(jià)連接基團(tuán)，Cy1，Cy2和Cy3各自為二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)，并且n為0，1或2。
可聚合棒狀液晶化合物描述如下。
在結(jié)構(gòu)式(I)中，由Q1和Q2表示的可聚合基團(tuán)的聚合反應(yīng)優(yōu)選是加成聚合(包括開環(huán)聚合)或縮聚。換句話說，可聚合基團(tuán)優(yōu)選為能進(jìn)行加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng)的官能團(tuán)?？删酆匣鶊F(tuán)的例子列于如下。
-SH-OH-NH2 L1和L4各自獨(dú)立地為二價(jià)連接基團(tuán)，優(yōu)選為選自如下的二價(jià)連接基團(tuán)-O-，-S-，-CO-，-NR2-，二價(jià)鏈狀基團(tuán)，二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)及其組合，其中，R2為具有1-7個(gè)碳原子的烷基或氫原子。
包括組合在內(nèi)的二價(jià)連接基團(tuán)的例子列于如下。在此，其左側(cè)是鍵合的Q(Q1或Q2)，并且其右側(cè)鍵合至Cy(Cy1或Cy3)上。
L-1-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-L-2-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-L-3-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-O-L-4-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-L-5-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-CO-O-L-6CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-O-CO-L-7-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-L-8-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-CO-O-L-9-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-L-10-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-L-11-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-CO-O-L-12-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-O-CO-L-13-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-L-14-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-CO-O-L-15-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-L-16-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-L-17-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-CO-O-L-18-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-O-CO-L-19-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-L-20-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-CO-O-L-21-CO-O-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-O-二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)-二價(jià)鏈狀基團(tuán)-O-CO-二價(jià)鏈狀基團(tuán)意指亞烷基基團(tuán)，取代的亞烷基基團(tuán)，亞烯基基團(tuán)，取代的亞烯基基團(tuán)，亞炔基基團(tuán)或取代的亞炔基基團(tuán)。二價(jià)鏈狀基團(tuán)優(yōu)選為亞烷基基團(tuán)，取代的亞烷基基團(tuán)，亞烯基基團(tuán)或取代的亞烯基基團(tuán)，更優(yōu)選為亞烷基基團(tuán)或亞烯基基團(tuán)。
亞烷基基團(tuán)可以有支鏈。亞烷基基團(tuán)中的碳原子數(shù)優(yōu)選為1-12，更優(yōu)選從2-10，更為優(yōu)選從2-8。
取代的亞烷基基團(tuán)的亞烷基部分與上述亞烷基基團(tuán)相同。取代基的例子包括鹵原子。
亞烯基基團(tuán)可以有支鏈。亞烯基基團(tuán)中的碳原子數(shù)優(yōu)選為2-12，更優(yōu)選從2-10，更為優(yōu)選從2-8。
取代的亞炔基基團(tuán)的亞炔基部分與上述亞炔基基團(tuán)相同。取代基的例子包括鹵原子。
二價(jià)鏈狀基團(tuán)的具體例子包括亞乙基、三亞甲基、亞丙基、四亞甲基、1-甲基-四亞甲基、2-亞丁烯基和2-亞丁炔基。
二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)的定義和例子與隨后描述的Cy1，Cy2和Cy3的定義和例子相同。
R2優(yōu)選為1-4個(gè)碳原子的烷基或氫原子，更優(yōu)選為甲基，乙基或氫原子，更為優(yōu)選的是氫原子。
L2和L3各自獨(dú)立地為單鍵或二價(jià)連接基團(tuán)，優(yōu)選為選自如下的二價(jià)連接基團(tuán)-O-，-S-，-CO-，-NR2-，二價(jià)鏈狀基團(tuán)，二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)及其組合，或單鍵，其中，R2為具有1-7個(gè)碳原子的烷基或氫原子，優(yōu)選為1-4個(gè)碳原子的烷基或氫原子，更優(yōu)選為甲基，乙基或氫原子，最優(yōu)選為氫原子。二價(jià)鏈狀基團(tuán)和二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)與L1和L4定義中的相同。
在結(jié)構(gòu)式(I)中，n為0，1或2。當(dāng)n為2時(shí)，兩個(gè)L3可以相同或不同，并且兩個(gè)Cy2可以相同或不同。N優(yōu)選為1或2，更優(yōu)選為1。
在結(jié)構(gòu)式(I)中，Cy1，Cy2和Cy3各自獨(dú)立地為二價(jià)環(huán)狀基團(tuán)。
包含在環(huán)狀基團(tuán)中的環(huán)優(yōu)選為5-元，6-元或7-元環(huán)，更優(yōu)選為5-元或6-元環(huán)，最優(yōu)選為6-元環(huán)。
包含在環(huán)狀基團(tuán)中的環(huán)可以是稠環(huán)，但所述環(huán)優(yōu)選為單環(huán)而不是稠環(huán)。
包含在環(huán)狀基團(tuán)中的環(huán)可以是芳香環(huán)，脂族環(huán)或雜環(huán)。芳香環(huán)的例子包括苯環(huán)和萘環(huán)。脂族環(huán)的例子包括環(huán)己烷環(huán)。雜環(huán)的例子包括吡啶環(huán)和嘧啶環(huán)。
含有苯環(huán)的環(huán)狀基團(tuán)的優(yōu)選例子包括1，4-亞苯基。具有萘環(huán)的環(huán)狀基團(tuán)的優(yōu)選例子包括萘-1，5-二基和萘-2，6-二基。含有吡啶環(huán)的環(huán)狀基團(tuán)的優(yōu)選例子包括吡啶-2，5-二基。含有嘧啶環(huán)的環(huán)狀基團(tuán)的優(yōu)選例子包括嘧啶-2，5-二基。
環(huán)狀基團(tuán)可以有取代基。取代基的例子包括鹵素原子，氰基，硝基，具有1-5個(gè)碳原子的烷基，具有1-5個(gè)碳原子的鹵素-取代的烷基，具有1-5個(gè)碳原子的烷氧基，具有1-5個(gè)碳原子的烷硫基，具有2-6個(gè)碳原子的酰氧基，具有2-6個(gè)碳原子的烷氧羰基，氨基甲?；?，具有2-6個(gè)碳原子的烷基-取代的氨基甲?；约熬哂?-6個(gè)碳原子的酰胺基。
由結(jié)構(gòu)式(I)表示的可聚合液晶化合物列于如下，然而，本發(fā)明并不局限于此。




<光學(xué)各向異性層的添加劑>
在本發(fā)明的光學(xué)各向異性層中，除液晶化合物以外，可以使用適宜的添加劑。添加劑的例子包括散發(fā)-阻止劑(shedding-preventingagent)、控制取向薄膜預(yù)傾斜角的添加劑、聚合引發(fā)劑、降低取向溫度的添加劑(增塑劑)和可聚合單體。
(散發(fā)-阻止劑)通常，作為與盤狀液晶化合物一起使用以防止在涂層處散發(fā)的材料，可合適地使用聚合物。
在其與液晶化合物具有相容性并且不明顯抑制液晶化合物傾斜角變化或取向的限度內(nèi)，對(duì)所用的聚合物沒有特別的限制。
聚合物的例子包括描述于JP-A-8-95030中的那些，并且特別優(yōu)選的聚合物的具體例子包括纖維素酯。纖維素酯的例子包括醋酸纖維素，醋酸丙酸纖維素，羥丙基纖維素和乙酸丁酸纖維素?？紤]到不抑制液晶化合物的取向，用來阻止散發(fā)的聚合物的添加量通常從0.1-10質(zhì)量％，優(yōu)選從0.1-8質(zhì)量％，更優(yōu)選從0.1-5質(zhì)量％。
(可聚合單體)在其與液晶化合物具有相容性并且不明顯抑制液晶化合物傾斜角變化或取向的限度內(nèi)，對(duì)于與液晶化合物一起使用的可聚合單體沒有特別的限制。在這些可聚合單體中，具有聚合-活性的烯鍵式不飽和基團(tuán)如乙烯基，乙烯氧基，丙烯?；图谆；幕衔锸莾?yōu)選的?？删酆蠁误w的添加量以液晶化合物計(jì)通常從1-50質(zhì)量％，優(yōu)選從5-30質(zhì)量％。當(dāng)使用具有兩個(gè)或更多個(gè)活性官能團(tuán)的單體時(shí)，可以提供在取向薄膜和光學(xué)各向異性層之間增強(qiáng)的粘合作用，因此這是特別優(yōu)選的。
用于聚合的聚合引發(fā)劑將在后文描述。
<光學(xué)各向異性層的形成>
優(yōu)選通過將包含液晶化合物，如下所述的聚合引發(fā)劑，以及其它添加劑的涂布液涂覆至取向薄膜上而形成光學(xué)各向異性層。在制備涂布液時(shí)使用的溶劑優(yōu)選為有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑的例子包括酰胺(例如N，N-二甲基甲酰胺)，亞砜(例如，二甲亞砜)，雜環(huán)化合物(例如，吡啶)，烴(例如，苯，己烷)，鹵代烷(例如，氯仿、二氯甲烷)，酯(例如，乙酸甲酯、醋酸丁酯)，酮(例如，丙酮、甲基乙基酮)以及醚(例如，四氫呋喃、1，2-二甲氧基乙烷)。在這些溶劑中，鹵代烷和酮是優(yōu)選的。另外也可以將兩種或更多種有機(jī)溶劑結(jié)合使用。
光學(xué)各向異性層的厚度優(yōu)選從0.1-100微米，更優(yōu)選從0.5-20微米。
在保持取向狀態(tài)的同時(shí)，使取向的液晶分子固定。優(yōu)選通過聚合反應(yīng)進(jìn)行固定。聚合反應(yīng)包括利用熱聚合引發(fā)劑的熱聚合反應(yīng)和利用光致聚合引發(fā)劑的光致聚合反應(yīng)。在這些反應(yīng)中，優(yōu)選光致聚合反應(yīng)。
光致聚合引發(fā)劑的例子包括α-羰基化合物(描述于US專利2,367,661和2,367,670中)，偶姻醚(描述于US專利2,448,828中)，α-烴基-取代的芳族偶姻化合物(描述于US專利2,722,512中)，多核醌化合物(描述于US專利3,046,127和2,951,758中)，三芳基咪唑二聚體和對(duì)-氨基苯基酮的混合物(描述于US專利3,549,367中)，吖啶和吩嗪化合物(描述于JP-A-60-105667和US專利4,239,850中)和氧二氮茂化合物(描述于US專利4,212,970中)。
光致聚合引發(fā)劑的用量以涂布液固體含量計(jì)優(yōu)選從0.01-20質(zhì)量％，更優(yōu)選從0.5-5質(zhì)量％。
優(yōu)選利用紫外線對(duì)液晶分子的聚合進(jìn)行光照射。
照射能量優(yōu)選為20-5000mJ/cm2，更優(yōu)選為100-800mJ/cm2。為了加速光致聚合反應(yīng)，可以在加熱下進(jìn)行光照射。
另外，在光學(xué)各向異性層上可以提供保護(hù)層。
在生產(chǎn)本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償片的方法中，同時(shí)進(jìn)行涂布的至少一種涂布液包含表面活性劑。在本發(fā)明中，包含表面活性劑的涂布液和包含液晶分子的用于形成光學(xué)各向異性層的涂布液優(yōu)選同時(shí)進(jìn)行涂布。
作為用于本發(fā)明的表面活性劑，可以使用各種表面活性劑，但優(yōu)選含氟表面活性劑。
含氟表面活性劑的例子包括描述于JP-A-2001-330725(第0027-0028段)中的F-1至F-10，以及描述于JP-A-2002-229169(第0120-0123段)的FS-1至FS-23和FS-25。
含氟表面活性劑可以是聚合物。含氟表面活性劑聚合物詳細(xì)描述于JP-A-2002-311577(第0017-0054段)并且氟基聚合物的具體結(jié)構(gòu)實(shí)例包括描述于上述專利出版物(第0055-0065段)的P-1至P-68和如下所示的P-69(在該結(jié)構(gòu)式中，數(shù)字表示每個(gè)單體組分的摩爾比，Mw表示重均分子量)P-69 Mw22,000在本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償薄膜的生產(chǎn)方法中，更為優(yōu)選的表面活性劑是如下所述的含氟代脂族基團(tuán)的共聚物。
本發(fā)明的光學(xué)薄膜的特征在于光學(xué)各向異性層包含具有含氟代脂族基團(tuán)結(jié)構(gòu)和聚(氧化烯)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的共聚物。通過該共聚物的共存，能夠防止歸因于由光學(xué)補(bǔ)償片和偏振片結(jié)合所生產(chǎn)的光學(xué)薄膜的不均勻度。因此，當(dāng)將該光學(xué)薄膜用于大尺寸液晶顯示器時(shí)，在不引起不均勻度的情況下能夠顯示具有高顯示等級(jí)的圖像。
通過進(jìn)一步添加作為共聚組分的由結(jié)構(gòu)式(II)表示的單體至含氟代脂族基團(tuán)的共聚物上，能夠控制光學(xué)性能，由此能夠更進(jìn)一步地增強(qiáng)本發(fā)明的效果或者能夠調(diào)節(jié)液晶顯示器的適應(yīng)性。
下面將詳細(xì)描述用于本發(fā)明的具有氟代脂族基團(tuán)的共聚物(在下文中，有時(shí)簡稱為“氟基聚合物”)。
作為用于本發(fā)明的氟基聚合物，可使用滿足上面(1)或(2)中所述的要求并且包含丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂和可與其共聚的乙烯基單體的共聚物。
用于本發(fā)明氟基聚合物中的氟代脂族基團(tuán)之一源自于三聚合(也稱之為三聚過程)或低聚(也稱之為低聚過程)。氟代脂族化合物的這些生產(chǎn)方法描述于例如Nobuo Ishikawa(supervisor)的FussoKagobutsu no Gosei to Kino(Synthesis and Function of FluorineCompounds)，第117-118頁，CMC(1987)，和Milos Hudlicky and AttilaE.Pavlath(compilers)的“Chemistry of Organic Fluorine Compounds II″，Monograph 187，第747-752頁，American Chemical Society(1995)。三聚合是這樣一種過程，其中含氟乙烯基化合物如四氟乙烯是利用具有大鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)的鹵代烷，如碘化物作為三聚合原(terogen)而進(jìn)行游離基聚從而合成三聚物(一個(gè)例子示于方案1中)。
方案1
所獲得的末端碘化的三聚物通常進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪┒嘶瘜W(xué)改性，如方案2所示，并且衍生成氟代脂族化合物。如果希望的話，該化合物可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成所希望的單體結(jié)構(gòu)并用于生產(chǎn)含氟代脂族基團(tuán)的聚合物。
方案2 在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)式[1]中，R1表示氫原子或甲基，X表示氧原子、硫原子或-N(R2)-，其中R2表示氫原子或1-4個(gè)碳原子的烷基，具體地說是甲基、乙基、丙基或丁基，并且優(yōu)選為氫原子或甲基。X優(yōu)選為氧原子。
在結(jié)構(gòu)式[1]中，m優(yōu)選為1-6的整數(shù)，更優(yōu)選為2。
在結(jié)構(gòu)式[1]中，n為2-4的數(shù)，優(yōu)選為2或3，并且也可以使用其混合物。
由結(jié)構(gòu)式[1]表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體的具體例子列于如下，然而，所述單體并不局限于此。




在結(jié)構(gòu)式[2]中，R3表示氫原子或甲基，且Y表示二價(jià)連接基團(tuán)。二價(jià)連接基團(tuán)優(yōu)選為氧原子、硫原子或-N(R5)-，式中R5優(yōu)選為氫原子或1-4個(gè)碳原子的烷基，如甲基、乙基、丙基或丁基，并且更優(yōu)選的是氫原子或甲基。
Y優(yōu)選為氧原子，-N(H)-或-N(CH3)-。
R4表示4-20個(gè)碳原子的線性、支鏈或環(huán)狀烷基，其可以有取代基。由R4表示的烷基的取代基的例子包括羥基，烷羰基，芳基羰基，羧基，烷基醚基團(tuán)，芳基醚基團(tuán)，鹵原子如氟，氯和溴，硝基，氰基和氨基，但所述取代基并不局限于此。適宜使用的具有4-20個(gè)碳原子的線性、支鏈或環(huán)狀烷基的例子包括線性或支鏈的丁基，線性或支鏈的戊基，線性或支鏈的己基，線性或支鏈的庚基，線性或支鏈的辛基，線性或支鏈的壬基，線性或支鏈的癸基，線性或支鏈的十一烷基，線性或支鏈的十二烷基，線性或支鏈的十三烷基，線性或支鏈的十四烷基，線性或支鏈的十五烷基，線性或支鏈的十八烷基，線性或支鏈的二十烷基，單環(huán)的環(huán)烷基，如環(huán)己基和環(huán)庚基，以及多環(huán)環(huán)烷基，如二環(huán)庚基，二環(huán)癸基，三環(huán)十一烷基，四環(huán)十二烷基，金剛烷基，降冰片基和四環(huán)癸基。
由結(jié)構(gòu)式[2]表示的單體的具體例子列于如下，然而，所述單體并不局限于此。









構(gòu)成本發(fā)明光學(xué)薄膜的光學(xué)各向異性層主要成分的聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯在下面進(jìn)行描述(在下文中，當(dāng)表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯兩者時(shí)，有時(shí)一起稱之為“(甲基)丙烯酸酯”)。
聚氧化烯可由(OR)x表示，式中R為具有2-4個(gè)碳原子的亞烷基，并且優(yōu)選為，例如-CH2CH2-，-CH2CH2CH2-，-CH(CH3)CH2-或-CH(CH3)CH(CH3)-。
在聚(氧化烯)基團(tuán)中，氧化烯單元可以與在聚(氧化丙烯)中的相同，或者彼此不同的兩個(gè)或更多個(gè)氧化烯單元可以不規(guī)則地分布。另外，氧化烯單元可以是線性或支鏈的氧化丙烯或氧化乙烯單元，或者可以作為線性或支鏈的氧化丙烯單元的嵌段或氧化乙烯單元的嵌段存在。
所述聚(氧化烯)鏈可以包含通過一個(gè)或更多個(gè)連接鍵(例如-CONH-Ph-NHCO-或-S-，式中Ph表示亞苯基)而彼此連接的多個(gè)聚(氧化烯)單元。在連接鍵為三價(jià)或更高價(jià)的情況下，這提供了獲得支鏈氧化烯單元的方法。在利用本發(fā)明中所述共聚物的情況下，聚(氧化烯)基團(tuán)合適的分子量從250-3000。
通過已知的方法，將市售的羥基聚(氧化烯)材料，例如商品名為“Pluronic”(由Asahi Denka Co.，Ltd.生產(chǎn))的產(chǎn)品，“Adeka Polyether”(由Asahi Denka Co.，Ltd.生產(chǎn))，“Carbowax”(由Glyco Products Co.生產(chǎn))，“Toriton”(由Rohm and Haas Co.生產(chǎn))或“P.E.G.”(由Dai-ichiKogyo Seiyaku Co.，Ltd.生產(chǎn))，與丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酰氯，甲基丙烯酰氯或丙烯酸酐反應(yīng)，可生產(chǎn)聚(氧化烯)丙烯酸酯或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯。另外，還可以使用已知的方法生產(chǎn)聚(氧化烯)二丙烯酸酯等等。
在本發(fā)明中，將由結(jié)構(gòu)式[1]表示的單體和聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯的共聚物用作光學(xué)各向異性層的主要成分，并且該共聚物優(yōu)選包含聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯。
特別優(yōu)選的實(shí)施例是由結(jié)構(gòu)式[1]表示的三個(gè)或更多個(gè)單體，聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯和聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯共聚合所獲得的聚合物。在此，聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯是不同于聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯的單體。
更為優(yōu)選的是，由聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯，聚氧化丙烯(甲基)丙烯酸酯和結(jié)構(gòu)式[1]表示的單體的三元共聚物。
聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯在所有單體中的共聚比率優(yōu)選從0.5-20摩爾％，更優(yōu)選從1-10摩爾％。
由結(jié)構(gòu)式[1]表示的單體，聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯和由結(jié)構(gòu)式[2]表示的單體的共聚物可以是將這些單體和另外的可與其共聚合的單體反應(yīng)所獲得的共聚物。
該可共聚合單體在所有單體中的共聚比優(yōu)選為20摩爾％或更少，更優(yōu)選為10摩爾％或更少。
作為所述單體，可以使用描述于J.Brandrup的PolymerHandbook(第2版，第2章，第1-483頁，Wiley Interscience(1975))中的那些單體。
其例子包括選自丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，烯丙基化合物，乙烯醚和乙烯基酯的具有另外一個(gè)可加聚不飽和鍵的化合物。
單體具體的例子如下丙烯酸酯丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸氯乙基酯，丙烯酸2-羥乙基酯，三羥甲基丙烷一丙烯酸酯，丙烯酸芐酯，丙烯酸甲氧芐基酯，丙烯酸糠基酯，丙烯酸四氫化糠基酯，等等。
甲基丙烯酸酯甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸氯乙基酯，甲基丙烯酸2-羥乙酯，三羥甲基丙烷一丙烯酸酯，甲基丙烯酸芐酯，甲基丙烯酸甲氧芐基酯，甲基丙烯酸糠基酯，甲基丙烯酸四氫化糠基酯等等。
丙烯酰胺丙烯酰胺，N-烷基丙烯酰胺(所述烷基是1-3個(gè)碳原子的烷基，例如甲基，乙基，丙基)，N，N-二烷基丙烯酰胺(所述烷基是1-3個(gè)碳原子的烷基)，N-羥乙基-N-甲基丙烯酰胺，N-2-乙酰氨基乙基-N-乙?；０返鹊取?br> 甲基丙烯酰胺甲基丙烯酰胺，N-烷基甲基丙烯酰胺(所述烷基是1-3個(gè)碳原子的烷基，例如甲基，乙基，丙基)，N，N-二烷基甲基丙烯酰胺(所述烷基是1-3個(gè)碳原子的烷基)，N-羥乙基-N-甲基甲基丙烯酰胺，N-2-乙酰氨基乙基-N-乙?；谆０返鹊取?br> 烯丙基化合物烯丙酯(例如，乙酸烯丙酯，己酸烯丙酯，辛酸烯丙酯，月桂酸烯丙酯，棕櫚酸烯丙酯，硬脂酸烯丙酯，苯甲酸烯丙酯，乙酰醋酸烯丙酯，乳酸烯丙酯)，烯丙基氧化乙醇，等等。
乙烯基醚烷基乙烯醚(例如，己基乙烯基醚，辛基乙烯基醚，癸基乙烯基醚，乙基己基乙烯基醚，甲氧乙基乙烯基醚，乙氧乙基乙烯基醚，氯乙基乙烯基醚，1-甲基-2，2-二甲丙基乙烯基醚，2-乙基丁基乙烯基醚，羥乙基乙烯基醚，二亞乙基二醇乙烯基醚，二甲氨基乙基乙烯基醚，二乙氨基乙基乙烯基醚，丁氨基乙基乙烯基醚，芐基乙烯基醚，四氫化糠基乙烯基醚)，等等。
乙烯基酯丁酸乙烯基酯，異丁酸乙烯基酯，三甲基醋酸乙烯基酯，二乙基醋酸乙烯基酯，戊酸乙烯基酯，己酸乙烯基酯，氯乙酸乙烯基酯，二氯乙酸乙烯基酯，甲氧基乙酸乙烯基酯，丁氧基乙酸乙烯基酯，乳酸乙烯基酯，β-苯基丁酸乙烯基酯，環(huán)己基羧酸乙烯基酯，等等。
衣康酸二烷基酯衣康酸二甲酯，衣康酸二乙酯，衣康酸二丁酯等等。
富馬酸的二烷基酯或單烷基酯富馬酸二丁酯等等。
其它巴豆酸，衣糠酸，丙烯腈，甲基丙烯腈，順丁烯二酰腈，苯乙烯等等。
迄今為止優(yōu)選使用的、通過電解氟化作用生產(chǎn)的某些氟基化學(xué)產(chǎn)品是不太能生物降解的并且是高度生物積累的物質(zhì)，并且盡管程度不是十分嚴(yán)重，其生殖毒性和生長毒性已引起人們關(guān)注。用于本發(fā)明的氟-基聚合物是具有更高環(huán)境安全性并且在工業(yè)上有利的物質(zhì)。
由結(jié)構(gòu)式[1]表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體在用于本發(fā)明氟基聚合物中的用量，以聚合物組成單體總量計(jì)為5摩爾％或更高，優(yōu)選為5-70摩爾％，更優(yōu)選為7-60摩爾％。
作為用于本發(fā)明的氟基聚合物中的主要成分，聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯的用量，以氟基聚合物組成單體的總量計(jì)為10摩爾％或更高，優(yōu)選為15-70摩爾％，更優(yōu)選為20-60摩爾％。
優(yōu)選用于本發(fā)明氟基聚合物的、由結(jié)構(gòu)式[2]表示的單體的用量，以氟基聚合物組成單體總量計(jì)為3摩爾％或更高，優(yōu)選為5-50摩爾％，更優(yōu)選為10-40摩爾％。
用于本發(fā)明的氟基聚合物的重均分子量優(yōu)選為3000-100000，更優(yōu)選為6000-80000。
以主要包含液晶化合物的涂布組合物(除溶劑以外的涂布組分)計(jì)，用于本發(fā)明使用的氟基聚合物的含量優(yōu)選為0.005-8質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.01-1質(zhì)量％，更為優(yōu)選的為0.05-0.5質(zhì)量％。如果氟基聚合物的添加量低于0.005質(zhì)量％的話，其作用將不足，而如果添加量超過8質(zhì)量％的話，涂布薄膜的干燥將不充分地進(jìn)行，或者光學(xué)薄膜的性能(例如，相位差的均勻性)將受到不利的影響。
用于本發(fā)明使用的氟基聚合物可通過傳統(tǒng)且常用的方法來生產(chǎn)。例如，可借助將常用的游離基聚合引發(fā)劑加入包含上述單體如含氟代脂族基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯和含聚氧化烯基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯的有機(jī)溶劑中，并使這些單體進(jìn)行聚合而生產(chǎn)氟基聚合物。另外，根據(jù)情況，還可進(jìn)一步添加另一種可聚合的不飽和化合物，然后通過如上所述相同的方法生產(chǎn)氟基聚合物。根據(jù)每個(gè)單體的可聚合性，可以采用在向反應(yīng)器滴加單體和引發(fā)劑而進(jìn)行聚合的滴加聚合法，這可有效地獲得具有均勻組成的聚合物。
用于本發(fā)明的氟基聚合物的具體結(jié)構(gòu)實(shí)例列于如下，然而，本發(fā)明并不局限于此。在結(jié)構(gòu)式中，數(shù)字表示各單體組分的摩爾比，而Mw表示重均分子量。
P-1Mw 15,000 P-2Mw 15,000 P-3Mw 8,000 P-4Mw 30,000 P-5Mw 20,000 P-6Mw 6,000 P-7Mw 50,000 P-8Mw 10,000
P-9Mw 15,000 P-10Mw 15,000 P-11Mw 7,000 P-12Mw 20,000 P-13Mw 15,000 P-14Mw 8,000 P-15Mw 40,000 P-16Mw 10,000
P-17Mw 15,000 P-18Mw 15,000 P-19Mw 20,000 P-20Mw 25,000 P-21Mw 15,000 P-22Mw 8,000 P-23Mw 40,000 P-24Mw 10,000
P-25Mw 15,000 P-26Mw 15,000 P-27Mw 9,000 P-28Mw 10,000 P-29Mw 15,000 P-30Mw 9,000 P-31Mw 30,000 P-32Mw 15,000
P-25Mw 15,000 P-26Mw 15,000 P-27Mw 9,000 P-28Mw 10,000 P-29Mw 15,000 P-30Mw 9,000 P-31Mw 30,000 P-32Mw 15,000
P-41Mw 15,000 P-42Mw 15,000 P-43Mw 29,000 P-44Mw 5,000 P-45Mw 32,000 P-46Mw 48,000 P-47Mw 25,000 P-48Mw 7,000
P-49Mw 15,000 P-50Mw 15,000 P-51Mw 32,000 P-52Mw 8,000 P-53Mw 22,000 P-54Mw 42,000 P-55Mw 24,000 P-56Mw 17,000
P-57Mw 15,000 P-58Mw 18,000 P-59Mw 31,000 P-60Mw 12,000
P-61Mw 45,000 P-62Mw 30,000 P-63Mw 35,000 P-64Mw 15,000 P-65Mw 20,000
下面將描述用于形成本發(fā)明光學(xué)各向異性層或取向薄膜的涂布液的物理性能。
優(yōu)選的是，通過同時(shí)涂覆包含液晶分子的涂布液和包含表面活性劑的涂布液以使包含表面活性劑的涂布液處于上層從而形成本發(fā)明的光學(xué)各向異性層。在這種情況下，包含液晶分子的涂布液和包含表面活性劑的涂布液優(yōu)選各自具有如下液體性能。
用于形成取向薄膜等的、包含表面活性劑的涂布液的粘度優(yōu)選為0.1-40cp，更優(yōu)選為1-15cp。表面張力優(yōu)選為50達(dá)因/厘米或更小，更優(yōu)選為40達(dá)因/厘米或更小。涂布液的涂布量優(yōu)選為1-80ml/m2，更優(yōu)選為2-50ml/m2。
用于形成光學(xué)各向異性層的、含液晶分子的涂布液的粘度優(yōu)選為0.5-200cp，更優(yōu)選為2-100cp。涂布液的涂布量優(yōu)選為2ml/m2，更優(yōu)選從52ml/m2。
含液晶分子的涂布液的粘度高于包含含氟表面活性劑的涂布液的粘度，并且這兩種涂布液之間的粘度差優(yōu)選為1-200cp，更優(yōu)選為2-100cp。含液晶分子的涂布液的涂布量優(yōu)選多于包含含氟表面活性劑的涂布液的涂布量，并且這兩種涂布液之間的涂布量差優(yōu)選為1-200ml/m2，更優(yōu)選為2-100ml/m2。優(yōu)選的是，包含液晶分子的涂布液的表面張力比包含含氟表面活性劑的涂布液的表面張力大0.5達(dá)因/厘米或更多，更優(yōu)選的是大1.0達(dá)因/厘米或更多。
總的來說，用于本發(fā)明的表面活性劑的添加量優(yōu)選為0.001-100毫克/平方米，優(yōu)選為0.01-50毫克/平方米。
在本發(fā)明中，將用于形成例如取向薄膜的包含含氟表面活性劑的涂布液和用于形成光學(xué)各向異性層的含液晶分子的涂布液同時(shí)進(jìn)行涂布?？墒褂脭D出型料斗或滑動(dòng)型料斗進(jìn)行同時(shí)涂布。

作為光學(xué)補(bǔ)償片的透明支持體，通常使用具有光學(xué)各向同性的聚合物薄膜。術(shù)語“透明”意指透射比為80％或更高。術(shù)語“光學(xué)各向同性”意指，平面內(nèi)相位差(Re)優(yōu)選為10nm或更小，更優(yōu)選為5nm或更小。在厚度方向的相位差(Rth)優(yōu)選為40nm或更小，更優(yōu)選為20nm或更小。平面內(nèi)相位差(Re)和厚度方向的相位差(Rth)分別用下面公式來確定。
Re＝(nx-ny)×dRth＝[{(nx+ny)/2}-nz]×d其中，nx和ny分別為透明支持體的平面內(nèi)折射率，nz為透明支持體厚度方向的折射率，而d為透明支持體的厚度。
根據(jù)液晶顯示模式的種類，光學(xué)各向異性聚合物薄膜有時(shí)用作透明支持體。換句話說，液晶元件的光學(xué)各向異性有時(shí)不僅可適應(yīng)(光學(xué)補(bǔ)償)光學(xué)各向異性層的的光學(xué)各向異性，而且還可適應(yīng)透明支持體的光學(xué)各向異性。在利用用于所述用途的光學(xué)各向異性透明支持體的情況下，該透明支持體的平面內(nèi)相位差(Re)優(yōu)選為20nm或更大，更優(yōu)選為30nm或更大。在厚度方向的相位差(Rth)優(yōu)選為80nm或更大，更優(yōu)選為120nm或更大。
用于形成透明支持體的材料根據(jù)透明支持體的種類而確定，即不論透明支持體是光學(xué)各向同性還是光學(xué)各向異性。在光學(xué)各向同性支持體的情況下，通常使用玻璃或纖維素酯。在光學(xué)各向異性支持體的情況下，使用合成聚合物(例如聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，降冰片烯樹脂)。通過對(duì)合成聚合物的拉伸，獲得了光學(xué)各向異性。然而，還可通過(1)利用EP-A-0911656中描述的相位差增加劑，(2)降低醋酸纖維素的乙?；潭?，或(3)采用冷卻溶解法來生產(chǎn)具有高相位差的纖維素酯薄膜(光學(xué)各向異性)。纖維素酯或合成聚合物的薄膜優(yōu)選通過溶劑流延法形成。透明支持體的厚度優(yōu)選為20-500微米，更優(yōu)選為50-200微米。為了改善透明支持體和在其上提供的層(粘合劑層，取向薄膜或光學(xué)各向異性層)之間的粘合力，可以使透明支持體經(jīng)受表面處理(例如，輝光放電處理，電暈放電處理，紫外線(UV)處理，火焰處理)。還可以將粘合劑層(底涂層)提供至透明支持體上。
取向薄膜具有確定液晶分子在光學(xué)各向異性層中取向方向的作用。
可以用以下方法提供取向薄膜，如有機(jī)化合物(優(yōu)選聚合物)的摩擦處理；無機(jī)化合物的傾斜汽相淀積；形成含微槽的層；或通過Langmuir-Blodgett(LB薄膜)法的有機(jī)化合物(例如ω-蜂酸，二(十八烷基)甲基氯化銨，和硬脂酸甲酯)的聚集。此外，還已知的是，在施加電場或磁場或用光照射時(shí)產(chǎn)生取向作用的取向薄膜。
優(yōu)選通過聚合物的摩擦處理形成取向薄膜。所述聚合物優(yōu)選是聚乙烯醇，更優(yōu)選是鍵合有疏水基團(tuán)的改性聚乙烯醇。疏水基團(tuán)對(duì)于光學(xué)各向異性層的液晶分子具有親合力，因此，通過將疏水基團(tuán)引入聚乙烯醇中，液晶分子能夠均一地取向。疏水基團(tuán)鍵合至聚乙烯醇的主鏈末端或側(cè)鏈上。
疏水基團(tuán)優(yōu)選是具有6個(gè)或更多個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)(優(yōu)選烷基或鏈烯基基團(tuán))，或芳基。
在疏水基團(tuán)鍵合至聚乙烯醇主鏈末端的情況下，優(yōu)選在疏水基團(tuán)和主鏈末端之間引入連接基團(tuán)。連接基團(tuán)的例子包括-S-，-C(CN)R1，-NR2-，-CS-及其組合，其中R1和R2各自為氫原子或1-6個(gè)碳原子的烷基，優(yōu)選為1-6個(gè)碳原子的烷基。
在疏水基團(tuán)引入聚乙烯醇側(cè)鏈的情況下，可通過將具有7個(gè)或更多個(gè)碳原子的?；?-CO-R3)替代聚乙烯醇的乙酸乙烯酯單元中的部分乙?；?-CO-CH3)而實(shí)現(xiàn)。R3表示含6個(gè)或更多個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)或芳基。
另外也可以使用市售的改性聚乙烯醇(例如，由Kuraray Co.，Ltd.生產(chǎn)的MP103，MP203和R1130)。
用于取向薄膜的(改性)聚乙烯醇的皂化度優(yōu)選為80％或更高，并且(改性)聚乙烯醇的聚合度優(yōu)選為200或更高。
通過用紙或布沿恒定方向?qū)θ∠虮∧さ谋砻婺Σ寥舾纱味M(jìn)行摩擦處理。優(yōu)選使用由相等長度和大小的纖維均勻聚集得到的布料。
當(dāng)利用取向薄膜一旦使光學(xué)各向異性層的盤狀液晶分子取向時(shí)，即使隨后移去取向薄膜，也能夠保持盤狀液晶分子的取向狀態(tài)。亦即，在生產(chǎn)用于取向盤狀液晶分子的橢圓偏振片時(shí)，取向薄膜是至關(guān)重要的，但在所生產(chǎn)的光學(xué)補(bǔ)償片中卻不是至關(guān)重要的。
在透明支持體和光學(xué)各向異性層之間提供取向薄膜的情況下，可在透明支持體和取向薄膜之間另外地提供底涂層(粘合劑層)。
本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片可通過與偏振薄膜結(jié)合而用于橢圓偏振片。此外，當(dāng)與偏振薄膜結(jié)合應(yīng)用于透射-型液晶顯示器時(shí)，光學(xué)補(bǔ)償片將起增大視角的作用。
下面將描述利用本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償片的橢圓偏振片和液晶顯示器。
將本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片和偏振薄膜進(jìn)行疊置可生產(chǎn)橢圓偏振片。通過利用本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片，能夠提供能增大液晶顯示器視角的橢圓偏振片。即，在偏振片中，將保護(hù)薄膜粘附于偏振薄膜的兩側(cè)，并且在本發(fā)明中，本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片在一側(cè)用作保護(hù)薄膜。
偏振薄膜包括碘-型偏振薄膜，利用二色性染料的染料-型偏振薄膜，和聚烯-型偏振薄膜。碘-型偏振薄膜和染料-型偏振薄膜通常利用聚乙烯醇基薄膜來生產(chǎn)。偏振薄膜的偏振軸相對(duì)于與該薄膜拉伸方向垂直的方向。
將偏振薄膜疊置于光學(xué)補(bǔ)償片的光學(xué)各向異性層側(cè)上。在與疊置光學(xué)補(bǔ)償片側(cè)相反側(cè)的偏振薄膜的表面上，優(yōu)選形成透明保護(hù)薄膜。所述透明保護(hù)薄膜的透射比優(yōu)選為80％或更高。透明保護(hù)薄膜通常是纖維素酯薄膜，優(yōu)選為三乙?；w維素薄膜。纖維素酯薄膜優(yōu)選通過溶劑流延法形成。透明保護(hù)薄膜的厚度優(yōu)選為20-500微米，更優(yōu)選為50-200微米。
本發(fā)明的這種偏振片可用于安裝在液晶顯示器的液晶元件兩側(cè)的偏振片的至少之一。
通過利用本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片，能夠提供增大視角的液晶顯示器。用于TN-模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于JP-A-6-214116，US專利5,583,679和5,646,703以及德國專利公開No.3911620A1中。用于IPS-模式或FLC-模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于JP-A-10-54982中，用于OCB-模式(彎曲取向模式)或HAN-模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于US專利5,805,253和國際專利公開No.WO96/37804中，用于STN-模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于JP-A-9-26572中，而用于VA-模式(垂直取向模式)的液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于日本專利2,866,372中。
在本發(fā)明中，用于各種模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片可通過所述的那些專利公開來生產(chǎn)。本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片與以各種模式驅(qū)動(dòng)的液晶元件結(jié)合，可用于液晶顯示器，所述各種模式如TN(扭曲向列)模式，IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)模式，F(xiàn)LC(鐵電液晶)模式，OCB(光學(xué)補(bǔ)償彎曲)模式，STN(超扭曲向列)模式，VA(垂直取向)模式和HAN(混合取向模式)模式。本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片在TN(扭曲向列)模式液晶顯示器中是特別有效的。
光學(xué)補(bǔ)償片的光學(xué)性能根據(jù)液晶元件的光學(xué)性能來確定，具體地說根據(jù)上述顯示模式來確定。液晶分子如盤狀液晶分子有各種取向方式，因此，當(dāng)使用所述液晶分子時(shí)，能夠生產(chǎn)出相應(yīng)于液晶元件的各種顯示模式的具有各種光學(xué)性能的光學(xué)補(bǔ)償片。在利用盤狀液晶分子的光學(xué)補(bǔ)償片的情況下，業(yè)已提出了相應(yīng)于各種顯示模式的光學(xué)補(bǔ)償片。
下面將描述除上述組分以外光學(xué)薄膜的組成材料。
用于本發(fā)明的支持體優(yōu)選是玻璃或透明聚合物薄膜。
支持體優(yōu)選的透射比為80％或更高。構(gòu)成聚合物薄膜的聚合物的例子包括纖維素酯(例如，醋酸纖維素和二乙酸纖維素)，降冰片烯-基聚合物和聚甲基丙烯酸酯。另外，也可以使用市售的聚合物(如降冰片烯-基聚合物，ARTON和ZEONEX，二者均為商品名)。
在這些材料中，纖維素酯是優(yōu)選的，并且更優(yōu)選的是纖維素的低級(jí)脂肪酸酯。低級(jí)脂肪酸意指具有6個(gè)或更少碳原子的脂肪酸，尤其優(yōu)選的是，兩個(gè)碳原子(醋酸纖維素)，三個(gè)碳原子(丙酸纖維素)或四個(gè)碳原子(丁酸纖維素)。其中，更為優(yōu)選的是醋酸纖維素。另外還可以使用混合脂肪酸酯，如醋酸丙酸纖維素和乙酸丁酸纖維素。
此外，當(dāng)通過如WO00/26705所述對(duì)分子進(jìn)行改性而抑制雙折射顯示時(shí)，還可將容易顯示雙折射的傳統(tǒng)上已知的聚合物，如聚碳酸酯和聚砜用于本發(fā)明的光學(xué)薄膜。
在將本發(fā)明的光學(xué)薄膜用于偏振片保護(hù)薄膜或相位差薄膜的情況下，聚合物薄膜優(yōu)選是乙?；葹?5.0-62.5％的醋酸纖維素。更優(yōu)選的是乙?；葹?7.0-62.0％。
乙?；纫庵告I合單位質(zhì)量纖維素的乙酸量。乙?；瓤筛鶕?jù)描述于ASTMD-817-91(醋酸纖維素等等的測試法)中乙?；鹊臏y量和計(jì)算來確定。
乙酸纖維素的粘度平均聚合度(DP)優(yōu)選為250或更高，更優(yōu)選為290或更高。此外，醋酸纖維素優(yōu)選具有通過凝膠滲透色譜法測量的、窄的分子量分布Mw/Mn(Mw是重均分子量，Mn是數(shù)均分子量)。具體地說，Mw/Mn值優(yōu)選為1.0-1.7，更優(yōu)選為1.0-1.65，最優(yōu)選為1.0-1.6。
在醋酸纖維素中，在纖維素的2-位，3-位和6-位上的羥基不均勻分布，但是在6-位上羥基的取代度易于變小。在用于本發(fā)明的聚合物薄膜中，在纖維素6-位的取代度優(yōu)選等于或大于在2-位和3-位的取代度。
6-位取代度與2-、3-和6-位取代度總和的比率優(yōu)選為30-40％，更優(yōu)選為31-40％，最優(yōu)選為32-40％。在6-位的取代度優(yōu)選為0.88或更高。
在每個(gè)位置上的取代度可通過NMR來確定。
在6-位具有高取代度的醋酸纖維素可參考描述于JP-A-11-5851中的方法來合成，即合成例1(第0043-0044段)，合成例2(第0048-0049段)和合成例3(第0051-0052)。
當(dāng)附著于偏振片上或用作偏振片的保護(hù)薄膜時(shí)，本發(fā)明的光學(xué)薄膜將顯著地發(fā)揮其作用。
用于本發(fā)明的偏振薄膜優(yōu)選是由Optiva生產(chǎn)的那些薄膜所代表的涂布型偏振薄膜，或包含粘合劑和碘或二色性染料的偏振薄膜。
偏振薄膜中的碘或二色性染料在粘合劑中取向，并由此發(fā)揮其偏振作用。碘或二色性染料優(yōu)選沿粘合劑分子取向，或者二色性染料優(yōu)選象液晶那樣通過進(jìn)行自組織在一個(gè)方向進(jìn)行取向。
目前，通過將拉伸的聚合物浸入包含碘或二色性染料溶液的浴中，并使碘或二色性染料滲透進(jìn)粘合劑而生產(chǎn)通常用途的偏振器。
在通常用途的偏振薄膜中，碘或二色性染料分布在距聚合物表面約4微米的區(qū)域中(兩側(cè)的總距離約8微米)，并且為了獲得令人滿意的偏振性能，至少10微米的厚度是必需的。滲透程度可通過碘或二色性染料溶液的濃度，包含所述溶液的浴溫以及在溶液中的浸漬時(shí)間來控制。
如上所述，粘合劑厚度的下限優(yōu)選為10微米。對(duì)所述厚度的上限沒有特別的限制，然而考慮到當(dāng)將偏振片用于液晶顯示器時(shí)產(chǎn)生的漏光，小的厚度是更為優(yōu)選的。
厚度的上限優(yōu)選低于現(xiàn)存通常用途的偏振片的厚度(約30微米)，即所述厚度優(yōu)選為25微米或更小，更優(yōu)選為20微米或更小。當(dāng)厚度為20微米或更小時(shí)，在17-英寸液晶顯示器中觀察不到漏光現(xiàn)象。
偏振薄膜的粘合劑可以進(jìn)行交聯(lián)。對(duì)于交聯(lián)粘合劑，可以使用可自交聯(lián)的聚合物。將具有官能團(tuán)的聚合物或通過將官能團(tuán)引入聚合物中而獲得的粘合劑暴露至光或熱中或改變pH，從而使粘合劑之間發(fā)生反應(yīng)，由此可形成偏振薄膜。
另外，還可以通過交聯(lián)劑將交聯(lián)結(jié)構(gòu)引入聚合物中。所述結(jié)構(gòu)可通過利用交聯(lián)劑(其是具有高反應(yīng)性的化合物)，將源自交聯(lián)劑的連接基團(tuán)引至粘合劑之間從而使粘合劑發(fā)生交聯(lián)而形成。
通常，將包含聚合物或聚合物和交聯(lián)劑的混合物的涂布液涂覆至透明支持體上，然后對(duì)其進(jìn)行加熱而進(jìn)行交聯(lián)。使在最終商品階段能保證其耐用性的交聯(lián)就可以滿足要求，因此，在獲得最終偏振片之前的任何階段均可以進(jìn)行交聯(lián)處理。
偏振薄膜的粘合劑可以是可自交聯(lián)的聚合物或通過交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)的聚合物。所述聚合物的例子包括聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚苯乙烯，凝膠，聚乙烯醇，改性的聚乙烯醇，聚(N-羥甲基丙烯酰胺)，聚乙烯甲苯，氯磺化聚乙烯，硝化纖維素，氯化聚烯烴(例如，聚氯乙烯)，聚酯，聚酰亞胺，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯，羧甲基纖維素，聚丙烯，聚碳酸酯及其共聚物(例如，丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯/順丁烯二酰亞胺共聚物，苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物，乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物，乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)。其中優(yōu)選水溶性聚合物(例如，聚(N-羥甲基丙烯酰胺)，羧甲基纖維素，凝膠，聚乙烯醇，改性聚乙烯醇)，更優(yōu)選的是凝膠，聚乙烯醇和改性聚乙烯醇，最優(yōu)選的是聚乙烯醇和改性聚乙烯醇。
聚乙烯醇或改性聚乙烯醇的皂化度優(yōu)選為70-100％，更優(yōu)選為80-100％，最優(yōu)選的是為95-100％。聚乙烯醇的聚合度優(yōu)選為100-5000。
通過共聚改性，鏈轉(zhuǎn)移改性或嵌段共聚改性將改性基團(tuán)引入聚乙烯醇而獲得改性的聚乙烯醇。在共聚改性中，COONa，Si(OH)3，N(CH3)3Cl，C9H19COO，SO3Na或C12H25可作為改性基團(tuán)引入。在鏈轉(zhuǎn)移改性中，COONa，SH或SC12H25可作為改性基團(tuán)引入。改性聚乙烯醇的聚合度優(yōu)選為100-3000。改性聚乙烯醇描于JP-A-8-338913，JP-A-9-152509和JP-A-9-316127中。
特別優(yōu)選的是各自皂化度為85-95％的未改性的聚乙烯醇和烷硫基改性的聚乙烯醇。
聚乙烯醇和改性聚乙烯醇可以兩種或更多種結(jié)合使用。
當(dāng)大量添加用于粘合劑的交聯(lián)劑時(shí)，能夠增強(qiáng)偏振薄膜的耐濕和耐熱性。然而，如果以粘合劑計(jì)交聯(lián)劑的添加量為50質(zhì)量％或更多的話，碘或二色性染料的取向性能將下降。以粘合劑計(jì)，交聯(lián)劑的添加量優(yōu)選為0.1-20質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.5-15質(zhì)量％。
即使在交聯(lián)反應(yīng)完成之后，粘合劑多少還包含一些未反應(yīng)的交聯(lián)劑。在粘合劑中交聯(lián)劑的殘留量優(yōu)選為1.0％質(zhì)量或更低，更優(yōu)選為0.5％重量或更低。如果包含在粘合劑層中交聯(lián)劑的量超過1.0質(zhì)量％的話，在耐用性方面可能會(huì)出現(xiàn)問題。更具體地說，當(dāng)將有交聯(lián)劑大量殘余的偏振薄膜組裝到液晶顯示器中，并長期使用或在高溫和高濕氣氛下長期擱置時(shí)在某些情況下偏振度將下降。
交聯(lián)劑描述于US專利RE23297中。硼化合物(例如，硼酸，硼砂)也可以用作交聯(lián)劑。
作為二色性染料，使用偶氮-基染料，芪-基染料，吡唑啉酮-基染料，三苯甲烷-基染料，喹啉-基染料，噁嗪-基染料，噻啶-基染料或蒽醌-基染料。二色性染料優(yōu)選是水溶性的。另外還優(yōu)選的是，所述二色性染料具有親水取代基(例如，磺基，氨基，羥基)。
二色性染料的例子包括C.I.直接黃12，C.I.直接橙39，C.I.直接橙72，C.I.直接紅39，C.I.直接紅79，C.I.直接紅81，C.I.直接紅83，C.I.直接紅89，C.I.直接紫48，C.I.直接藍(lán)67，C.I.直接藍(lán)90，C.I.直接綠59和C.I.酸性紅37。所述二色性染料描述于JP-A-1-161202，JP-A-1-172906，JP-A-1-172907，JP-A-1-183602，JP-A-1-248105，JP-A-1-265205和JP-A-7-261024中。
二色性染料以游離酸，堿金屬鹽，銨鹽或胺鹽的形式使用。通過將兩種或更多種二色性染料摻混，可生產(chǎn)具有不同色調(diào)的偏振薄膜。由于單板透射率和偏振化率均十分優(yōu)異，因此，優(yōu)選偏振軸成直角交叉時(shí)利用提供黑色的化合物(染料)的偏振薄膜，或者其中將不同二色性分子摻混以提供黑色的偏振薄膜或偏振片。
為增加液晶顯示器的對(duì)比度，偏振片的透射比優(yōu)選更高，并且還優(yōu)選的是偏振度更高。偏振片的透射比在550納米波長的光處優(yōu)選在30-50％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為35-50％，最優(yōu)選為40-50％(偏振片的最大單板透射比是50％)。在550nm波長的光下，偏振度優(yōu)選為90-100％，更優(yōu)選為95-100％，且最優(yōu)選為99-100％。
可以通過粘合劑提供偏振薄膜和光學(xué)各向異性層，或偏振薄膜和取向薄膜。作為粘合劑，可以使用聚乙烯醇-基樹脂(包括用乙酰乙?；?，磺酸基，羧基或氧化烯基改性的聚乙烯醇)和硼化合物水溶液。其中，優(yōu)選聚乙烯醇-基樹脂。干燥之后粘合劑層的厚度優(yōu)選為0.01-10微米，更優(yōu)選為0.05-5微米。
(偏振片的生產(chǎn))考慮到偏振薄膜的產(chǎn)量，優(yōu)選的是以與機(jī)器方向(MD方向)成10-80度傾斜角將粘合劑拉伸(拉伸法)，或進(jìn)行摩擦(摩擦法)；然后用碘或二色性染料進(jìn)行染色。優(yōu)選的是使粘合劑拉伸以使傾斜角與粘接至構(gòu)成LCD的液晶元件的兩側(cè)的兩個(gè)偏振片的透射軸和所述液晶元件的垂直或水平方向之間所成的角度一致。
傾斜角通常為45度，然而，在近期開發(fā)出的透射-型、反射-型或透射-反射型LCD裝置中，傾斜角不一定是45度。優(yōu)選的是，所述拉伸方向可根據(jù)LCD的設(shè)計(jì)任意地調(diào)節(jié)。
在拉伸法的情況下，拉伸放大倍數(shù)優(yōu)選為2.5-30.0倍，更優(yōu)選為3.0-10.0倍。所述拉伸可通過在空氣中的干拉伸或通過浸在水中的濕拉伸來完成。在干拉伸時(shí)，拉伸放大倍數(shù)優(yōu)選為2.5-5.0倍，在濕拉伸時(shí)為3.0-10.0倍。拉伸步驟可按部分分若干次進(jìn)行，包括傾斜拉伸。通過按部分分若干次進(jìn)行拉伸，即使在高倍數(shù)拉伸時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)更為均勻的拉伸。在傾斜拉伸之前，可以稍稍地進(jìn)行橫向或縱向拉伸(拉伸程度以防止寬度方向的收縮為準(zhǔn))。
可通過其中拉幅機(jī)拉伸在左右側(cè)不同的雙軸拉伸來進(jìn)行拉伸。該雙軸拉伸與正常薄膜形成中進(jìn)行的拉伸法相同。在雙軸拉伸中，在左側(cè)和右側(cè)薄膜以不同的速率拉伸，因此，粘合劑薄膜的厚度在拉伸之前在左右側(cè)必須不同。在流延薄膜形成中，通過使模頭成錐形可使粘合劑溶液的流速在左右側(cè)不同。
這樣，生產(chǎn)出了相對(duì)于偏振薄膜的MD方向以10-80度傾斜拉伸的粘合劑薄膜。
在摩擦法的情況下，可應(yīng)用作為LCD的液晶取向處理的廣泛采用的摩擦處理。更具體地說，通過利用紙張，紗布，毛氈，橡膠或尼龍或聚酯纖維，以恒定的方向?qū)Ρ∧さ谋砻孢M(jìn)行摩擦從而進(jìn)行取向。通常，通過利用布料對(duì)薄膜表面摩擦若干次，所述布料是平均填有相同長度和大小的纖維。優(yōu)選用摩擦輥進(jìn)行摩擦處理，其中，摩擦輥本身的圓度，圓柱度和撓度(偏心率)均為30微米或更小。薄膜與摩擦輥的搭接角優(yōu)選為0.1-90度。然而，如JP-A-8-160430中所述，借助以360°或更大的角度對(duì)薄膜進(jìn)行纏繞，也可獲得穩(wěn)定的摩擦處理。
對(duì)于長薄膜的摩擦，優(yōu)選的是向薄膜施以恒定的張力以1-100米/分鐘的速率通過傳送裝置來輸送薄膜。優(yōu)選的是，摩擦輥在相對(duì)于薄膜移動(dòng)方向的橫向可自由旋轉(zhuǎn)，以便任意地設(shè)置摩擦角。優(yōu)選在0-60度的范圍內(nèi)選擇適當(dāng)?shù)哪Σ两?。在用于液晶顯示器時(shí)，摩擦角優(yōu)選從40-50度，更優(yōu)選為45度。
在與光學(xué)各向異性層相對(duì)的偏振薄膜的表面上，優(yōu)選設(shè)置一聚合物薄膜(以便構(gòu)成光學(xué)各向異性層/偏振薄膜/聚合物薄膜的結(jié)構(gòu))。
本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片可通過與偏振薄膜結(jié)合而用于橢圓偏振片。此外，當(dāng)與偏振薄膜結(jié)合應(yīng)用于透射-型液晶顯示器時(shí)，光學(xué)補(bǔ)償片將起增大視角的作用。
下面將描述利用本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償片的橢圓偏振片和液晶顯示器。
通過將本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片和偏振薄膜進(jìn)行疊置可生產(chǎn)橢圓偏振片。通過利用本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片，能夠提供能增大液晶顯示器視角的橢圓偏振片。即，在偏振片中，將保護(hù)薄膜粘附于偏振薄膜的兩側(cè)，并且在本發(fā)明中，本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片在一側(cè)用作保護(hù)薄膜。
偏振薄膜包括碘-型偏振薄膜，利用二色性染料的染料-型偏振薄膜，和聚烯-型偏振薄膜。碘-型偏振薄膜和染料-型偏振薄膜通常利用聚乙烯醇基薄膜來生產(chǎn)。偏振薄膜的偏振軸相對(duì)于與該薄膜拉伸方向相垂直的方向。
將偏振薄膜疊置于光學(xué)補(bǔ)償片的光學(xué)各向異性層側(cè)上。在與其中疊置光學(xué)補(bǔ)償片側(cè)相對(duì)的偏振薄膜的表面上，優(yōu)選形成透明保護(hù)薄膜。所用透明保護(hù)薄膜的透射比優(yōu)選為80％或更高。透明保護(hù)膜通常是纖維素酯薄膜，優(yōu)選為三乙酰基纖維素薄膜。纖維素酯薄膜優(yōu)選通過溶劑流延法形成。透明保護(hù)薄膜的厚度優(yōu)選為20-500微米，更優(yōu)選為0-200微米。
本發(fā)明的這種偏振片可用于配置在液晶顯示器液晶元件兩側(cè)的偏振片的至少之一中[液晶顯示器]通過利用本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片，能夠提供增大視角的液晶顯示器。用于TN-模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于JP-A-6-214116，US專利583,679和5,646,703以及德國專利公開No.3911620A1中。用于IPS-模式或FLC-模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于JP-A-10-54982中，用于OCB-模式(彎曲取向模式)或HAN-模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于US專利5,805,253和國際專利公開No.W96/37804中，用于STN-模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于JP-A-9-26572中，而用于VA-模式(垂直取向模式)液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片描述于日本專利2,866,372中。
在本發(fā)明中，用于各種模式液晶元件的光學(xué)補(bǔ)償片可通過所述的那些專利公開來生產(chǎn)。將本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片與以各種模式驅(qū)動(dòng)的液晶元件結(jié)合，可將其用于液晶顯示器，所述各種模式如TN(扭曲向列)模式，IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)模式，F(xiàn)LC(鐵電液晶)模式，OCB(光學(xué)補(bǔ)償彎曲)模式，STN(超扭曲向列)模式，VA(垂直取向)模式和HAN(混合取向模式)模式。本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償片在TN(扭曲向列)模式的液晶顯示器中是特別有效的。
光學(xué)補(bǔ)償片的光學(xué)性能根據(jù)液晶元件的光學(xué)性能來確定，具體地說根據(jù)上述顯示模式來確定。液晶分子如盤狀液晶分子有各種各樣的取向方式，因此，當(dāng)使用該液晶分子時(shí)，能夠生產(chǎn)出相應(yīng)于液晶元件不同顯示模式的具有不同光學(xué)性能的光學(xué)補(bǔ)償片。在利用盤狀液晶分子的光學(xué)補(bǔ)償片的情況下，業(yè)已提出了相應(yīng)于各種顯示模式的光學(xué)補(bǔ)償片。
下面將描述每一種液晶模式中光學(xué)各向異性層的優(yōu)選實(shí)施例。
(TN-模式液晶顯示器)TN模式液晶元件最常用于彩色TFT液晶顯示器，并且該液晶元件描述于許多出版物中。
在黑色顯示器中的TN模式液晶元件的取向狀態(tài)使得棒狀液晶分子在液晶元件的中央向上而在液晶元件的基材附近向下。
棒狀液晶分子在液晶元件的中央可通過同回歸取向的盤狀液晶分子(水平取向這樣盤狀平面向下)或(透明)支持體來補(bǔ)償，在液晶元件基材附近的棒狀液晶分子可通過混合取向的盤狀液晶分子來補(bǔ)償(長軸的傾斜沿與偏振薄膜的間距而改變的取向方式)。
另外，棒狀液晶分子在液晶元件的中央可通過均勻取向的棒狀液晶分子(以長軸向下的方式水平取向)或(透明)支持體來補(bǔ)償，在液晶元件基材附近的棒狀液晶分子可通過混合取向的盤狀液晶分子來補(bǔ)償。
以同回歸取向的液晶分子通過使液晶分子的長軸的平均取向方向和偏振薄膜平面之間的角度成85-95度而取向。
以均勻取向的液晶分子通過使液晶分子的長軸的平均取向方向和偏振薄膜平面之間的角度小于5°而取向。
以混合取向的液晶分子優(yōu)選通過使液晶分子的長軸的平均取向方向和偏振薄膜平面之間的角度成15度或更大，更優(yōu)選為15-85度而取向。
優(yōu)選的是，其中(透明)支持體或盤狀化合物以同回歸取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層，其中棒狀液晶分子以均勻取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層，或包含同回歸取向的盤狀化合物和均勻取向的棒狀液晶分子的混合物的光學(xué)各向異性層，其Rth相位差值為40-200nm，且Re相位差值為0-70nm。Rth相位差值(Rth)是由下式(I)定義的值，Re相位差值(Re)是由下式(II)定義的值Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d (I)Re＝(nx-ny)×d (II)其中，nx為薄膜平面內(nèi)慢軸方向的折射率，ny是薄膜平面內(nèi)快軸上的折射率，nz為薄膜厚度方向的折射率，d為薄膜的厚度。
以同回歸取向(水平取向)的盤狀液晶分子層和以均勻取向(水平取向)的棒狀液晶分子層描述于JP-A-12-304931和JP-A-12-304932中，并且以混合取向的盤狀液晶分子層描述于JP-A-8-50206中。
(OCB-模式液晶顯示器)OCB模式液晶元件是彎曲取向模式的液晶元件，其中，棒狀液晶分子在液晶元件的上部和下部之間基本上以相反方向(對(duì)稱地)取向。利用彎曲取向模式液晶元件的液晶顯示器披露于US專利4,583,825和5,410,422中。由于棒狀液晶分子在液晶元件的上部和下部對(duì)稱地取向，因此，彎曲取向模式的液晶元件具有自光學(xué)補(bǔ)償?shù)墓δ?。因此，該液晶模式稱為光學(xué)補(bǔ)償彎曲(OCB)液晶模式。
類似于TN模式液晶元件，在黑色顯示器中的OCB-模式液晶元件也有這樣的取向狀態(tài)棒狀液晶分子在液晶元件的中央向上而在液晶元件的基材附近向下。
由于在黑色顯示器中液晶元件的取向狀態(tài)與TN-模式液晶元件的取向狀態(tài)相同，因此，優(yōu)選的實(shí)施例也與TN-模式的相同。然而，與TN模式相比，OCB模式范圍更大，其中液晶化合物在液晶元件的中央部分向上。因此，必需對(duì)其中盤狀化合物以同回歸取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層，或其中棒狀液晶分子以均勻取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層在相位差值上稍微進(jìn)行調(diào)節(jié)。更具體地說，其中在(透明)支持體上的盤狀化合物以同回歸取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層，或其中棒狀液晶分子以均勻取向進(jìn)行取向的的光學(xué)各向異性層，其Rth相位差值優(yōu)選為150-500nm且Re相位差值優(yōu)選為20-70nm。
(VA-模式液晶顯示器)在VA-模式液晶元件中，當(dāng)不施加電壓時(shí)，棒-狀液晶分子在基材上垂直取向。
VA-模式液晶元件包括(1)精確的VA-模式液晶元件，其中，當(dāng)不施加電壓時(shí)棒-狀液晶分子在基材上垂直取向，但當(dāng)施加電壓時(shí)在基材上水平取向(描述于JP-A-2-176625)，(2)形成有有多-域VA模式以便使視角增大的(MVA-模式)(描述于SID97，Digest of tech.Papers(preliminaries)，28，845(1997))液晶元件，(3)如下模式的液晶元件(n-ASM-模式)，其中當(dāng)不施加電壓時(shí)棒狀液晶分子在基材中垂直取向，但當(dāng)施加電壓時(shí)以扭曲多-域取向的方式取向(描述于Yokoshu of Nippon Ekisho Toronkai(Preliminaries of Liquid Crvstal Forum of Japan)，58-59(1998))，和(4)SURVAIVAL模式的液晶元件(出版于LCDinternational 98)。
在VA-模式液晶顯示器的黑色顯示中，液晶元件中的棒狀液晶分子絕大多數(shù)將向上，因此，優(yōu)選的是，通過其中盤狀化合物以同回歸取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層或者其中棒狀液晶分子以均勻取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層來補(bǔ)償液晶化合物；并且，偏振片的視角依賴性通過其中棒狀液晶分子以均勻取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層來補(bǔ)償，棒狀液晶分子長軸的平均取向方向和偏振薄膜透射軸方向之間的角度小于5度。
其中(透明)支持體或盤狀化合物以同回歸取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層，或其中棒狀液晶分子以均勻取向進(jìn)行取向的光學(xué)各向異性層，其Rth相位差值優(yōu)選為150-500nm且Re相位差值優(yōu)選為20-70nm。
(其它液晶顯示器)在ECB-模式和STM-模式液晶顯示器中，可利用與上述相同的方式來進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償。
實(shí)施例下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，然而，本發(fā)明并不局限于此。
(醋酸纖維素溶液的制備)將如下組合物裝入混合罐中，并對(duì)其進(jìn)行攪拌以使各組分溶解而制備醋酸纖維素溶液。
<醋酸纖維素溶液A的組成>
乙?；?0.9％的醋酸纖維素 100重量份磷酸三苯酯(增塑劑) 7.0重量份磷酸聯(lián)苯二苯基酯(增塑劑) 4.0重量份二氯甲烷(第一溶劑) 402.0重量份甲醇(第二溶劑) 60.0重量份(消光劑溶液的制備)將如下組合物裝入分散器中，并對(duì)其進(jìn)行攪拌以使各組分溶解而制備消光劑溶液。
<消光劑溶液的組成>
平均粒度16nm的二氧化硅顆粒(AEROSIL R972，由NipponAEROSIL Co.，Ltd.制造)2.0重量份二氯甲烷(第一溶劑)76.3重量份甲醇(第二溶劑)11.4重量份醋酸纖維素溶液A 10.3重量份(相位差增加劑溶液的制備)將如下組合物裝入混合罐中，并對(duì)其進(jìn)行攪拌以使各組分溶解而制備醋酸纖維素溶液。
<相位差增加劑溶液的組分>
相位差增加劑I 19.8重量份UV吸收劑(A) 0.07重量份UV吸收劑(B) 0.13重量份二氯甲烷(第一溶劑)58.4重量份甲醇(第二溶劑)8.7重量份醋酸纖維素溶液A 12.8重量份相位差增加劑I
UV吸收劑UV吸收劑A UV吸收劑B (醋酸纖維素酯薄膜的生產(chǎn))在各自進(jìn)行過濾之后將94.6重量份醋酸纖維素溶液A，1.3重量份消光劑溶液和4.1重量份相位差增加劑溶液混合，然后利用帶流延機(jī)進(jìn)行流延。相位差增加劑與醋酸纖維素的質(zhì)量比為4.6％。當(dāng)剩余溶劑量變?yōu)?0質(zhì)量％時(shí)，從帶上分離薄膜，并利用拉幅機(jī)在130℃將剩余溶劑量為13質(zhì)量％的薄膜以28％的拉伸倍數(shù)橫向拉伸，然后在拉伸后保持寬度的同時(shí)于140℃保持30秒。此后，取下夾子并在140℃使薄膜干燥40分鐘以生產(chǎn)醋酸纖維素薄膜。最終醋酸纖維素薄膜的剩余溶劑量為0.2％，薄膜厚度為92微米。
(光學(xué)性質(zhì)的測量)
借助下列方法對(duì)所生產(chǎn)醋酸纖維素薄膜的相位差值進(jìn)行測量，結(jié)果是，Re為38nm且Rth為173nm。
Rth相位差值測量方法通過用橢圓偏振計(jì)(M-150，JASCO Corporation制造)測量平面內(nèi)相位差Re(0)。另外，在將平面內(nèi)慢軸用作傾斜軸傾斜±40度之后，測量Re(40)和Re(-40)。利用薄膜厚度和慢軸方向的折射率nx，計(jì)算快軸方向的折射率ny和厚度方向的折射率nz，以便與這些測量值Re(0)，Re(40)和Re(-40)匹配。根據(jù)所獲得的值，確定Rth相位差值。測量波長為632.8nm。
(皂化處理)將具有下列皂化溶液A或B的組成的溶液涂布至實(shí)施例1所生產(chǎn)的醋酸纖維素薄膜上，涂覆率為5.2ml/m2，并于60℃加熱10秒鐘。用流動(dòng)水對(duì)薄膜表面洗滌10秒鐘，然后通過對(duì)薄膜表面吹25℃的空氣而進(jìn)行干燥。利用下述組合物B的皂化處理可類似于利用皂化溶液A的皂化處理。
<皂化溶液A的組成>
異丙醇 818重量份水 167重量份丙二醇 187重量份氫氧化鉀 777重量份<皂化溶液的組合物B>
皂化溶液的組合物B具有類似于皂化溶液A的組成，所不同的是，氫氧化鉀的含量為68重量份。
(取向薄膜的形成)由#14繞線棒涂布機(jī)，將具有如下組成的涂布液涂布至皂化的醋酸纖維素薄膜的一表面上，涂覆率為24ml/m2，然后用60℃的熱水干燥60秒鐘，再用90℃的熱水干燥150秒鐘。
此后，在與醋酸纖維素薄膜(透明支持體)的拉伸方向(幾乎與慢軸一致)成45度角的方向上對(duì)所形成的薄膜進(jìn)行摩擦。
<用于取向薄膜的涂布液的組成>
如下所述改性的聚乙烯醇 20重量份水 360重量份甲醇 120重量份戊二醛(交聯(lián)劑) 1.0重量份改性聚乙烯醇 (光學(xué)各向異性層的形成)通過#3繞線棒涂布機(jī)將涂布液涂布至取向薄膜上，涂覆率為5.2ml/m2，其中所述涂布液是通過將91重量份如下所示的盤狀液晶分子，9重量份環(huán)氧乙烷-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造)，1.5重量份醋酸丁酸纖維素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造)，3重量份光致聚合引發(fā)劑(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和1重量份增感劑(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)溶解于214.2重量份甲基乙基酮中而獲得的。將得到的薄膜附著于金屬框架上并在130℃的恒溫浴中加熱2分鐘，以便使盤狀液晶分子取向。此后，利用120W/cm的高壓汞燈，于90℃照射UV光1分鐘，從而使盤狀液晶分子聚合，然后使薄膜冷卻至室溫。這樣，便生產(chǎn)出光學(xué)補(bǔ)償片1。
盤狀液晶分子盤狀液晶化合物 光學(xué)補(bǔ)償片2-7的生產(chǎn)用與光學(xué)補(bǔ)償片1相同的方法生產(chǎn)光學(xué)補(bǔ)償片2-7，所不同的是將下表所示的表面活性劑以如下所示的量添加至用于光學(xué)各向異性層的涂布液中。
光學(xué)補(bǔ)償片8-13的生產(chǎn)通過同時(shí)涂覆與用于光學(xué)補(bǔ)償片1相同的涂布液和如下所示的表面活性劑涂布液來生產(chǎn)光學(xué)補(bǔ)償片8-13，其中表面活性劑層成為上層。
<表面活性劑涂布液的組成>
表面活性劑 0.15重量份甲基乙基酮 1,000重量份表1

各種表面活性劑的結(jié)構(gòu)如下所示。FS-21描述于JP-A-2002-229169中，P-1，P-24，P-32和P-64描述于JP-A-2002-311577中。
FS-21C8F17CH2CH2SO2N(C3H7)CH2CH2O(CH2CH2O)nH Mw 15,000 Mw 10,000 Mw 15,000 Mw 15,000 Mw 22,000
根據(jù)總共25個(gè)點(diǎn)，即涂布方向的五個(gè)點(diǎn)×寬度方向的五個(gè)點(diǎn)，對(duì)如此生產(chǎn)的光學(xué)補(bǔ)償片的Re進(jìn)行測量；并根據(jù)最大值和最小值之間的差和標(biāo)準(zhǔn)偏差，對(duì)薄膜平面內(nèi)光學(xué)性能的均勻性進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果列于表2中。
表2

(橢圓偏振片的生產(chǎn))使碘吸附至拉伸的聚乙烯醇薄膜上而生產(chǎn)偏振薄膜。
隨后，利用聚乙烯醇基粘合劑，將上面生產(chǎn)的光學(xué)補(bǔ)償片的透明支持體側(cè)附著至偏振薄膜的一個(gè)面上。此時(shí)，透明支持體的慢軸放置成與偏振薄膜的透射軸平行。
用與上述相同的方法使市售的三醋酸纖維素薄膜(FujitacTD80UF，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化，并用聚乙烯醇基粘合劑將其附著至偏振薄膜的相對(duì)面(沒有附著光學(xué)補(bǔ)償片的面)上。這樣，便生產(chǎn)出橢圓偏振片。
(彎曲取向液晶元件的生產(chǎn))作為取向薄膜，將聚酰亞胺薄膜提供至帶有ITO電極的玻璃基片上，并經(jīng)受摩擦處理。將所獲得的兩片玻璃基片彼此面對(duì)面布置，同時(shí)使各自的摩擦方向平行。元件的間隙設(shè)置成5.7微米。將Δn為0.1396的液晶化合物(ZLI 1132，由Merck & Co.，Inc.生產(chǎn))注入元件間隙中，以生產(chǎn)彎曲取向的液晶元件。
(液晶顯示器的生產(chǎn))借助在其間插入所獲得的彎曲取向的液晶元件而使上述生產(chǎn)的兩片橢圓偏振片連接。對(duì)其進(jìn)行布置，以便每個(gè)橢圓偏振片的光學(xué)各向異性層均面對(duì)液晶元件基材，并且液晶元件的摩擦方向和面對(duì)液晶元件的光學(xué)各向異性層的摩擦方向彼此不平行。
將如此制造的液晶顯示器配置在背光上，同時(shí)施加2v的白色顯示電壓和6.0v的黑色顯示電壓，通過利用測量儀(EZ-Contrast 160D，由ELDIM制造)測量對(duì)比率視角(給出10或更大對(duì)比率的視角范圍)。另外還施加3v的半色調(diào)電壓并測量彩色色調(diào)的視角(給出0.02或更小ΔCuv的視角范圍)。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，利用本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償片的液晶顯示器給出更小的顯示不均勻度并提供良好的圖像。
將如下組合物裝入混合罐中，并在加熱下對(duì)其進(jìn)行攪拌以使各組分溶解而制備醋酸纖維素溶液B。
<醋酸纖維素溶液B的組成>
乙?；?0.9％的醋酸纖維素 100重量份磷酸三苯酯(增塑劑) 7.0重量份磷酸聯(lián)苯二苯基酯(增塑劑) 4.0重量份二氯甲烷(第一溶劑) 402.0重量份甲醇(第二溶劑) 60.0重量份向另外的混合罐中添加16重量份相位差增加劑I，80重量份二氯甲烷和20重量份甲醇，加熱下攪拌以制備相位差增加劑溶液D。
將11重量份相位差增加劑溶液D與474重量份醋酸纖維素溶液B混合，并徹底地進(jìn)行混合制備一濃液。相位差增加劑的添加量為每100重量份醋酸纖維素1.6重量份。
利用帶式流延機(jī)以45米/分的流延速度流延所獲得的濃液。在干燥至剩余溶劑量變成30質(zhì)量％之后，使薄膜從帶上分離，然后利用干燥空氣在140℃干燥10分鐘，從而生產(chǎn)出剩余溶劑量為0.3質(zhì)量％且厚度為60微米的醋酸纖維素薄膜201。
(光學(xué)性質(zhì)的測量)用與實(shí)施例1相同的方法測量醋酸纖維素薄膜201的光學(xué)性質(zhì)，結(jié)果為，Rth為80.3，Rth為9.7。
(皂化處理)用與實(shí)施例1相同的方法使上面生產(chǎn)的醋酸纖維素薄膜201皂化。
(取向薄膜的形成)由#16繞線棒涂布機(jī)，將具有如下組分的涂布液涂布至皂化的醋酸纖維素薄膜上，涂覆率為28ml/m2，然后用60C的熱水干燥60秒鐘，再用90℃的熱水干燥150秒鐘。
此后，在與醋酸纖維素薄膜縱向平行的方向?qū)λ纬傻谋∧みM(jìn)行摩擦。
<用于取向薄膜的涂布液組成>
如上所述改性的聚乙烯醇 10重量份水 371重量份甲醇 119重量份戊二醛 0.5重量份(光學(xué)各向異性層的形成)用與實(shí)施例1的光學(xué)補(bǔ)償片13相同的方法，將用于光學(xué)各向異性層的涂布液和用于表面活性劑的涂布液涂布至取向薄膜上，使表面活性劑層為上層，從而生產(chǎn)光學(xué)補(bǔ)償片(D-1)。
<光學(xué)各向異性層的組成>
上面所述的盤狀液晶化合物 1.57g/m2環(huán)氧乙烷-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由OsakaOrganic Chemical Industry Ltd.制造) 0.156g/m2醋酸丁酸纖維素(CAB551-0.2，由Eastman Chemical制造)0.0346g/m2醋酸丁酸纖維素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造)0.0088g/m2光致聚合引發(fā)劑(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)0.0518g/m2增感劑(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)0.0173g/m2
<表面活性劑層的組成>
上述的表面活性劑P-690.006g/m2在546nm波長測量的光學(xué)各向異性層的Re相位差值為43nm。另外，在盤形平面和第一透明支持體平面之間的角度(傾斜角)平均為42度。
使碘吸附至拉伸的聚乙烯醇薄膜上而生產(chǎn)偏振器。隨后，利用聚乙烯醇-基粘合劑，將上面生產(chǎn)的光學(xué)補(bǔ)償片(D-1)附著至偏振器的一個(gè)面上，以使醋酸纖維素薄膜位于偏振器側(cè)。此時(shí)，偏振器的透射軸布置成與光學(xué)各向異性層的慢軸平行。
用與上述相同的方法使市售的三醋酸纖維素薄膜(FujitacTD80UF，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化，并用聚乙烯醇-基粘合劑將其附著至偏振器的另一面上以生產(chǎn)偏振片。
(液晶顯示器的生產(chǎn))將提供在利用TN-模式液晶元件的20英寸液晶顯示器(LC-20V1，由Sharp Corporation制造)中的一對(duì)偏振片剝離，作為替代，通過壓敏粘合劑，將上述生產(chǎn)的偏振片各自附著至觀察者側(cè)和背光側(cè)，以使光學(xué)補(bǔ)償片位于液晶元件側(cè)。這時(shí)，觀察者側(cè)偏振片的透射軸和背光側(cè)偏振片的透射軸成直角交叉。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，利用本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償片的液晶顯示器給出更小的顯示不均勻度并提供良好的圖像。
由本發(fā)明方法生產(chǎn)的光學(xué)補(bǔ)償片沒有不均勻性，并且補(bǔ)償片平面內(nèi)光學(xué)均勻性優(yōu)異，利用該光學(xué)補(bǔ)償片的液晶顯示器給出了更少的顯示不均勻度并提供良好的圖像。

(聚合物基材的生產(chǎn))將如下組合物裝入混合罐中，并在加熱下對(duì)其進(jìn)行攪拌以使各組分溶解而制備醋酸纖維素溶液。
(醋酸纖維素溶液的組成)乙?；?0.9％的醋酸纖維素(棉絨)80重量份乙?；?0.8％的醋酸纖維素(棉絨)20重量份磷酸三苯酯(增塑劑) 7.8重量份磷酸聯(lián)苯二苯基酯(增塑劑)3.9重量份二氯甲烷(第一溶劑) 300重量份甲醇(第二溶劑) 54重量份1-丁醇(第三溶劑)11重量份向另外的混合罐中添加4重量份乙酰化度60.9％的醋酸纖維素(棉絨)，16重量份如下所示的相位差增加劑，0.5重量份二氧化硅細(xì)顆粒(粒度20nm，Moh′s硬度約7)，87重量份二氯甲烷和13重量份甲醇，加熱攪拌以制備相位差增加劑溶液。
將36重量份相位差增加劑溶液與464重量份醋酸纖維素溶液混合，并徹底地進(jìn)行混合以制備一濃液。相位差增加劑的添加量為每100重量份醋酸纖維素5.0重量份。
相位差增加劑 利用帶式流延機(jī)流延所獲得的濃液。在帶上薄膜表面溫度變成40℃之后，對(duì)薄膜干燥1分鐘，然后分離剩余溶劑量為43質(zhì)量％的薄膜，利用140℃的干燥空氣干燥，再利用拉幅機(jī)在橫向拉伸28％。此后，利用135℃的干燥空氣對(duì)薄膜干燥20分鐘，以獲得剩余溶劑量為0.3質(zhì)量％的聚合物基材(PK-1)。
所獲得的聚合物基材(PK-1)的寬度為1340mm，厚度為92微米。利用橢圓偏振計(jì)(M-150，由JASCO公司制造)測量590nm波長時(shí)的相位差值(Re)，其測量值為43nm。另外還測量590nm波長時(shí)的相位差值(Rth)，其測量值為175nm。
將所生產(chǎn)的聚合物基材(PK-1)浸漬于2.0N的氫氧化鉀溶液(25℃)2分鐘，然后用硫酸進(jìn)行中和，用純水進(jìn)行洗滌，并干燥。利用接觸角法測量PK-1的表面能，其測量值為63mN/m。
由#16繞線棒涂布機(jī)，將具有如下組分用于取向薄膜的涂布液涂布至PK-1上，涂覆率為28ml/m2，然后用60℃的熱水干燥60秒鐘，再用90℃的熱水干燥150秒鐘。
(用于取向薄膜的涂布液組成)如下所述改性的聚乙烯醇10重量份水371重量份甲醇 119重量份戊二醛(交聯(lián)劑)0.5重量份改性聚乙烯醇 在與聚合物基材(PK-1)的慢軸(在632.8nm波長時(shí)測量的)成45度的方向?qū)θ∠虮∧みM(jìn)行摩擦。
(光學(xué)各向異性層的形成)在102千克甲基乙基酮中，溶解41.01千克如下所示的盤狀液晶分子、4.06千克環(huán)氧乙烷-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造)、0.35千克醋酸丁酸纖維素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造))、1.35千克光致聚合引發(fā)劑(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和0.45千克增感劑(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)。向得到的溶液中添加0.1千克含氟代脂族基團(tuán)的共聚物(Megafac F780，由Dai-Nippon Ink & Chemicals，Inc.制造)，以制備涂布液。通過#3.6繞線棒涂布機(jī)將獲得的涂布液連續(xù)地涂布至取向薄膜上，并在130℃加熱20分鐘，由此使盤狀液晶化合物取向。此后，利用120W/cm的高壓汞燈，于100℃照射UV光1分鐘，從而使盤狀液晶化合物聚合，然后使薄膜冷卻至室溫。用這種方式生產(chǎn)出了帶有光學(xué)各向異性層的光學(xué)補(bǔ)償片(KH-1)。
在546nm波長測量的光學(xué)各向異性層的Re相位差值為38nm。另外，在盤形平面和第一透明支持體平面之間的角度(傾斜角)平均為33度。
在102千克甲基乙基酮中，溶解41.01千克如下所示的盤狀液晶分子、4.06千克環(huán)氧乙烷-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造)、0.45千克醋酸丁酸纖維素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造))、1.35千克光致聚合引發(fā)劑(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和0.45千克增感劑(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)。向得到的溶液中添加0.1千克含氟代脂族基團(tuán)的共聚物(Megafac F780，由Dai-Nippon Ink & Chemicals，Inc.制造)，以制備涂布液。通過#3.6繞線棒涂布機(jī)將獲得的涂布液連續(xù)地涂布至取向薄膜上，并在130℃加熱20分鐘，由此使盤狀液晶化合物取向。此后，利用120W/cm的高壓汞燈，于100℃照射UV光1分鐘，從而使盤狀液晶化合物聚合，然后使薄膜冷卻至室溫。用這種方式生產(chǎn)出了帶有光學(xué)各向異性層的光學(xué)補(bǔ)償片(KH-1-1)。
在546nm波長測量的光學(xué)各向異性層的Re相位差值為30nm。另外，在盤形平面和第一透明支持體平面之間的角度(傾斜角)平均為33度。
將偏振片布置成十字-棱鏡(Nicol)排列，并觀察所得到的光學(xué)補(bǔ)償片(KH-1)和(KH-1-1)的不均勻度。結(jié)果是，即使當(dāng)從正面或從與法線成60度傾斜的方向進(jìn)行觀察時(shí)，也檢測不到不均勻度。
(偏振器的生產(chǎn))在40℃的水中，使平均聚合度為1700和皂化度為99.5摩爾％的PVA(厚度80微米，寬度2500mm)經(jīng)受拉伸倍數(shù)為8倍的垂直單軸拉伸，并將拉伸后的薄膜浸漬于含0.2g/L碘和60g/L碘化鉀的水溶液(30℃)中為時(shí)5分鐘，然后浸漬于含100g/L硼酸和30g/L碘化鉀(70℃)的水溶液中為時(shí)5分鐘以形成寬度為1300mm厚度為17微米的薄膜。
此后，在洗滌浴中于20℃對(duì)薄膜洗滌10秒鐘，然后浸漬于含0.1g/L碘和20g/L碘化鉀的水溶液(30℃)中為時(shí)15秒鐘，再在室溫干燥24小時(shí)從而獲得碘基偏振器(HF-01)。
(偏振片的生產(chǎn))利用聚乙烯醇-基粘合劑，將KH-1(光學(xué)補(bǔ)償片)的聚合物基材(PK-1)表面附著至偏振器(HF-01)的一個(gè)面上。另外，使80微米厚的三乙酰纖維素薄膜(TD80U，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化并利用聚乙烯醇-基粘合劑將其粘著至偏振器的另一面上。
此時(shí)，偏振器的透射軸和聚合物基材(PK-1)的慢軸平行，且偏振器的透射軸和三乙酰纖維素薄膜的慢軸成直角交叉。這樣，便生產(chǎn)出偏振片(HB-1)。
用與實(shí)施例1相同的方法生產(chǎn)帶有KH-H1的光學(xué)補(bǔ)償片(KH-H1)和偏振片(HB-H1)，所不同的是，不向光學(xué)各向異性層中添加含氟化脂族基團(tuán)的共聚物。
(聚合物基材的生產(chǎn))向混合罐中添加16重量份實(shí)施例3中使用的相位差增加劑，80重量份二氯甲烷和20重量份甲醇，加熱攪拌以制備相位差增加劑溶液。
將25重量份相位差增加劑溶液與474重量份實(shí)施例3中制備的醋酸纖維素溶液混合，并徹底地進(jìn)行混合以制備濃液。相位差增加劑的添加量為每100重量份醋酸纖維素3.5重量份。
利用帶式流延機(jī)流延所獲得的濃液。在帶上薄膜表面溫度變成40℃之后，對(duì)薄膜干燥1分鐘，分離然后利用140℃的干燥空氣干燥，以獲得剩余溶劑量為0.3質(zhì)量％的聚合物基材(PK-2)。
所獲得的聚合物基材(PK-2)的寬度為1500mm，厚度為65微米。利用橢圓偏振計(jì)(M-150，由JASCO公司制造)測量590nm波長時(shí)的相位差值(Re)，其測量值為4nm。另外還測量590nm波長時(shí)的相位差值(Rth)，其測量值為78nm。
(帶有光學(xué)各向異性層的光學(xué)補(bǔ)償片的生產(chǎn))將聚合物基材(PK-2)浸漬于2.0N的氫氧化鉀溶液(25℃)中為時(shí)2分鐘，然后用硫酸進(jìn)行中和，用純水進(jìn)行洗滌，并干燥。借助接觸角法測量PK-2的表面能，其測量值為63mN/m。
(取向薄膜的形成>
由#16繞線棒涂布機(jī)，將具有如下組分的涂布液涂布至所生產(chǎn)的PK-2上，涂覆率為28ml/m2，然后用60℃的熱水干燥60秒鐘，再用90℃的熱水干燥150秒鐘。
<用于取向薄膜的涂布液組成>
實(shí)施例3的改性的聚乙烯醇10重量份水 371重量份甲醇 119重量份戊二醛(交聯(lián)劑) 0.5重量份對(duì)得到的改性聚乙烯醇薄膜進(jìn)行摩擦，從而使之與PK-2的縱向成平行取向。
<光學(xué)各向異性層的形成>
在102千克甲基乙基酮中，溶解41.01千克實(shí)施例3的盤狀液晶分子、4.06千克環(huán)氧乙烷-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造)、0.90千克醋酸丁酸纖維素(CAB551-0.2，由Eastman Chemical制造)、0.23醋酸丁酸纖維素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造)、1.35千克光致聚合引發(fā)劑(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和0.45千克增感劑(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)。向得到的溶液添加0.1千克含氟代脂族基團(tuán)的共聚物(P-29)以制備涂布液。通過#3.4繞線棒涂布機(jī)將獲得的涂布液涂布至取向薄膜上，并在130℃的恒溫區(qū)域中加熱2分鐘，由此使盤狀液晶化合物取向。此后，利用120W/cm的高壓汞燈，在60℃在空氣中照射UV光1分鐘，從而使盤狀液晶化合物聚合，然后使薄膜冷卻至室溫。用這種方式，形成光學(xué)各向異性層并生產(chǎn)光學(xué)補(bǔ)償片(KH-2)。
在546nm波長測量的光學(xué)各向異性層的Re相位差值為40nm。另外，在盤形平面和第一透明支持體平面之間的角度(傾斜角)平均為39度。
將偏振片布置成十字-棱鏡(Nicol)排列，并觀察所得到的光學(xué)補(bǔ)償片的不均勻度。結(jié)果是，即使當(dāng)從正面或與法線成60度傾斜的方向進(jìn)行觀察時(shí)，也檢測不到不均勻度。
(偏振片的生產(chǎn))利用聚乙烯醇-基粘合劑將KH-2(光學(xué)補(bǔ)償片)粘著至偏振器(HF-1)的一個(gè)面上。另外，使80微米厚的三乙酰纖維素薄膜(TD80U，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化并利用聚乙烯醇-基粘合劑將其粘著至偏振器的另一面上。
此時(shí)，偏振器的透射軸和聚合物基材(PK-2)的慢軸平行，且偏振器的透射軸和三乙酰纖維素薄膜的慢軸成直角交叉。這樣，生產(chǎn)出偏振片(HB-2)。
用與實(shí)施例2相同的方法生產(chǎn)帶有KH-H2的光學(xué)補(bǔ)償片(KH-H2)和偏振片(HB-H2)，所不同的是，不向光學(xué)各向異性層中添加含氟代脂族基團(tuán)的共聚物。
(彎曲取向液晶元件的生產(chǎn))作為取向薄膜，將聚酰亞胺薄膜提供至帶有ITO電極的玻璃基片上，并經(jīng)受摩擦處理。將所獲得的兩片玻璃基片彼此面對(duì)面布置，同時(shí)使各自的摩擦方向平行。元件的間隙設(shè)置成6微米。將Δn(折射率ne和n0之差)為0.1396的液晶化合物(ZLI 1132，由Merck & Co.，Inc.生產(chǎn))注入元件間隙中，以生產(chǎn)彎曲取向的液晶元件。液晶元件的尺寸是20英寸。
借助在其間插入所獲得的彎曲取向的液晶元件而使實(shí)施例3生產(chǎn)的兩片偏振片(HB-1)連接。對(duì)其進(jìn)行布置，以使每個(gè)橢圓偏振片的光學(xué)各向異性層均面對(duì)液晶元件的基材，并且液晶元件的摩擦方向和面對(duì)液晶元件的光學(xué)各向異性層的摩擦方向彼此不平行。
將55Hz的矩形波電壓施加至液晶元件上。利用2V的白色顯示和5v的黑色顯示將模式設(shè)置成正常的白色模式。將透射比(白色顯示/黑色顯示)作為對(duì)比率，利用測試儀(EZ-contrast 160D，ELDIM Co.制造)，從黑色顯示(L1)至白色顯示(L8)分8級(jí)測量視角。
用同樣的方式，連接對(duì)比例1生產(chǎn)的偏振片(HB-H1)并對(duì)視角進(jìn)行測量。作為評(píng)估視角的指數(shù)，使用在視野內(nèi)圖像對(duì)比率保持在10或更大范圍內(nèi)并且在黑色側(cè)不發(fā)生等級(jí)逆轉(zhuǎn)(即在黑色顯示(1)和下一級(jí)(L2)之間不發(fā)生逆轉(zhuǎn))的張開角值。測量結(jié)果列于表3中。
表3

(附注)黑色側(cè)的等級(jí)逆轉(zhuǎn)在L1和L2之間發(fā)生灰度等級(jí)逆轉(zhuǎn)。
在用光學(xué)補(bǔ)償片(KH-1-1)替代上述光學(xué)補(bǔ)償片(KH-1)的情況下，獲得了與上述相同的結(jié)果。
(對(duì)液晶顯示器的顯示板的不均勻度的評(píng)估)將實(shí)施例3和對(duì)比例1生產(chǎn)的每個(gè)液晶顯示器的顯示板在整個(gè)表面調(diào)節(jié)至半色調(diào)，并針對(duì)光均勻度進(jìn)行評(píng)估。在實(shí)施例3中，從任何方向觀察均沒有觀察到不均勻度，但在對(duì)比例1中，在45度或更大的向上視角處檢測到網(wǎng)格-狀的不均勻度。
(對(duì)TN液晶元件的評(píng)估)將提供在利用TN-模式液晶元件的液晶顯示器(AQUOSLC-20C1S，由Sharp Corporation制造)中的一對(duì)偏振片剝離，作為替代，通過壓敏粘合劑，將實(shí)施例4生產(chǎn)的偏振片(HB-2)各自附著至觀察者側(cè)和背光側(cè)，以使光學(xué)補(bǔ)償片(KH-2)位于液晶元件側(cè)。這時(shí)，觀察者側(cè)偏振片的透射軸和背光側(cè)偏振片的透射軸成O-模式。
利用測量儀(EX Contrast 160D，由ELDIM制造)，從黑色顯示(L1)至白色顯示(L8)分8個(gè)等級(jí)，就視角對(duì)所制備的液晶顯示器進(jìn)行測量。測量結(jié)果列于表4中。
表4

(附注)黑色側(cè)的等級(jí)逆轉(zhuǎn)在L1和L2之間發(fā)生等級(jí)逆轉(zhuǎn)。
(對(duì)液晶顯示器的面板的不均勻度的評(píng)估)將實(shí)施例4和對(duì)比例2生產(chǎn)的每個(gè)液晶顯示器的顯示板的整個(gè)表面調(diào)節(jié)至半色調(diào)，并針對(duì)光均勻度進(jìn)行評(píng)估。在實(shí)施例4中，從任何方向觀察均沒有觀察到不均勻度，但在對(duì)比例2中，在45度或更大的向上視角處檢測到網(wǎng)格-狀的不均勻度。
(光學(xué)各向異性層的形成)將市售三乙酰纖維素薄膜(Fujitac，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)浸漬于2.0N的氫氧化鉀溶液(25℃)中為時(shí)2分鐘，然后用硫酸進(jìn)行中和，用純水進(jìn)行洗滌，并干燥。借助接觸角法測量PK-2的表面能，其測量值為63mN/m。
<取向薄膜的形成>
由#16繞線棒涂布機(jī)，將具有如下組分的涂布液涂布至Fujitac上，涂覆率為28ml/m2，然后用60℃的熱水干燥60秒鐘，再用90℃的熱水干燥150秒鐘。
<用于取向薄膜的涂布液組成)實(shí)施例3的改性的聚乙烯醇10重量份水 371重量份甲醇 119重量份戊二醛(交聯(lián)劑) 0.5重量份將90重量份實(shí)施例3的盤狀化合物、10重量份環(huán)氧乙烷-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical IndustryLtd.制造)、0.6重量份蜜胺甲醛/丙烯酸共聚物(Aldrich reagent)、3.0重量份光致聚合引發(fā)劑(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和1.0重量份增感劑(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)溶解于甲基乙基酮中，以制備固體含量為38質(zhì)量％的溶液。另外再向得到的溶液中添加0.5千克含氟代脂族基團(tuán)的共聚物(P-45)以制備涂布液。
以與實(shí)施例4中相同的覆蓋率將獲得的涂布液涂布至取向薄膜上并進(jìn)行干燥。此后，于130℃對(duì)薄膜加熱1分鐘以使盤狀化合物取向，并立即冷卻至室溫，然后照射500mJ/cm2的UV光以使盤狀化合物聚合，并由此使取向狀態(tài)固定。這樣，生產(chǎn)出光學(xué)補(bǔ)償片(KH-3)。所形成的光學(xué)各向異性層的厚度為1.7微米。
光學(xué)各向異性層相位差的角度依賴性通過橢圓偏振計(jì)(由JASCO公司制造)測量。結(jié)果是，盤狀化合物的盤狀平面和取向薄膜平面之間的角度為0.2度，厚度方向的相位差(Rth)為150nm。偏振器的透射軸和PK-2的慢軸平行，且偏振器的透射軸和市售三乙酰纖維素薄膜的慢軸成直角交叉。這樣，生產(chǎn)出偏振片(HB-3)。
(偏振片的生產(chǎn))利用聚乙烯醇-基粘合劑將聚合物基材(KH-3)粘著至偏振器(HF-1)的一個(gè)面上。另外，使80微米厚的三乙酰纖維素薄膜(TD80U，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化并利用聚乙烯醇-基粘合劑將其粘著至偏振器的另一面上。
此時(shí)，偏振器的透射軸和KH-3的慢軸平行，且偏振器的透射軸和市售三乙酰纖維素薄膜的慢軸成直角交叉。這樣，生產(chǎn)出偏振片(HB-3)。
用與實(shí)施例3相同的方法生產(chǎn)帶有KH-H3的光學(xué)補(bǔ)償片(KH-H3)和偏振片(HB-H3)，所不同的是，不向光學(xué)各向異性層中添加含氟代脂族基團(tuán)的共聚物。
(垂直取向-模式的液晶元件)將提供在利用垂直取向-模式液晶元件的液晶顯示器(VL-15305，由Fujitsu Ltd.制造)中的一對(duì)偏振片和一對(duì)相位差板剝離，作為替代，通過壓敏粘合劑，粘附偏振片(HB-3)使聚合物基材(PF-1)位于液晶元件側(cè)。這時(shí)，偏振片安置成十字-棱鏡排列，以使觀察者側(cè)偏振片的透射軸位于垂直方向，而背光側(cè)偏振片的透射軸位于橫向。
(顯示板不均勻度的評(píng)估)將實(shí)施例5和對(duì)比例3生產(chǎn)的每個(gè)液晶顯示器的整個(gè)表面調(diào)節(jié)至半色調(diào)，并針對(duì)光均勻度進(jìn)行評(píng)估。在實(shí)施例5中，從任何方向觀察均沒有觀察到不均勻度，但在對(duì)比例3中，當(dāng)視野成45度傾斜時(shí)，在所有方向均檢測到網(wǎng)格-狀的不均勻度。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明提供通過利用具有光學(xué)補(bǔ)償功能的偏振片對(duì)液晶元件進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒?，和其中使用的光學(xué)薄膜，特別是提供具有高顯示等級(jí)圖像的顯示方法和其中使用的光學(xué)薄膜。另外，本發(fā)明還提供利用所述光學(xué)薄膜或偏振片的液晶顯示器。
此外，本發(fā)明還提供包含支持體的光學(xué)補(bǔ)償片，所述支持體上提供有含液晶化合物的層，所述補(bǔ)償片沒有不均勻度并且有利于補(bǔ)償片平面內(nèi)優(yōu)異的光學(xué)均勻性；和所述光學(xué)補(bǔ)償片的生產(chǎn)方法；以及分別利用所述光學(xué)補(bǔ)償片的偏振片和液晶顯示器。
權(quán)利要求
1.光學(xué)補(bǔ)償片的生產(chǎn)方法，包括在透明支持體上同時(shí)涂布至少兩種涂布液的步驟，其中，在所述步驟中同時(shí)涂布的至少一種涂布液包含液晶化合物，而另一種涂布液包含表面活性劑。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述表面活性劑是含氟表面活性劑。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述表面活性劑是含氟共聚物。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述表面活性劑是含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由如下單體(i)得到的重復(fù)單元和由如下單體(ii)得到的重復(fù)單元(i)由如下結(jié)構(gòu)式(1)表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體，和(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式1 式中，R1表示氫原子或甲基，X表示氧原子、硫原子或-N(R2)-，m表示1-6的整數(shù)，n表示2-4的整數(shù)，并且R2表示氫原子或具有1-4個(gè)碳原子的烷基。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述表面活性劑是含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由如下單體(i)得到的重復(fù)單元，由如下單體(ii)得到的重復(fù)單元和由如下單體(iii)得到的重復(fù)單元(i)如權(quán)利要求4中所述、由如下結(jié)構(gòu)式(1)表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體，(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯，和(iii)可與(i)和(ii)共聚的單體，由如下結(jié)構(gòu)式(2)表示結(jié)構(gòu)式2 其中，R3表示氫原子或甲基，Y表示二價(jià)連接基團(tuán)，并且R4表示具有4-20個(gè)碳原子的線性、支鏈或環(huán)狀烷基，R4可以有取代基。
6.通過權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的光學(xué)補(bǔ)償片。
7.包含支持體的光學(xué)薄膜，所述支持體上具有包含液晶化合物的光學(xué)各向異性層，其中，所述光學(xué)各向異性層包含含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由如下單體(i)得到的重復(fù)單元和由如下單體(ii)得到的重復(fù)單元(i)由如下結(jié)構(gòu)式(1)表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體，和(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式1 式中，R1表示氫原子或甲基，X表示氧原子、硫原子或-N(R2)-，m表示1-6的整數(shù)，n表示2-4的整數(shù)，并且R2表示氫原子或具有1-4個(gè)碳原子的烷基。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)薄膜，其中，所述光學(xué)各向異性層包含含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由如下單體(i)得到的重復(fù)單元，由如下單體(ii)得到的重復(fù)單元和由如下單體(iii)得到的重復(fù)單元(i)如權(quán)利要求7中所述、由如下結(jié)構(gòu)式(1)表示的含氟代脂族基團(tuán)的單體，(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯，和(iii)可與(i)和(ii)共聚的單體，由如下結(jié)構(gòu)式(2)表示結(jié)構(gòu)式2 其中，R3表示氫原子或甲基，Y表示二價(jià)連接基團(tuán)，并且R4表示具有4-20個(gè)碳原子的線性、支鏈或環(huán)狀烷基，R4可以有取代基。
9.如權(quán)利要求7或8所述的光學(xué)薄膜，其中，所述液晶化合物是盤狀化合物。
10.包含如權(quán)利要求6中所述的光學(xué)補(bǔ)償片或如權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)中所述光學(xué)薄膜的偏振片。
11.包含如權(quán)利要求6中所述的光學(xué)補(bǔ)償片或如權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)中所述光學(xué)薄膜的液晶顯示器。
12.包含偏振薄膜和安裝在所述偏振薄膜兩側(cè)的保護(hù)薄膜的偏振片，其中，保護(hù)薄膜之一是具有光學(xué)各向異性層的光學(xué)補(bǔ)償片，所述光學(xué)各向異性層包含液晶化合物；并且所述光學(xué)補(bǔ)償片是權(quán)利要求6中所述的光學(xué)補(bǔ)償片。
13.包含液晶元件和分別安裝在所述液晶元件兩側(cè)的兩個(gè)偏振片的液晶顯示器，其中，至少一個(gè)所述偏振片是權(quán)利要求10或12中所述的偏振片。
14.如權(quán)利要求13中所述的液晶顯示器，其中，所述液晶元件是TN-模式、彎曲取向-模式或垂直取向-模式的液晶元件。
全文摘要
本發(fā)明提供光學(xué)補(bǔ)償片的生產(chǎn)方法包括在透明支持體上同時(shí)涂布至少兩種涂布液的步驟，其中，在所述步驟中同時(shí)涂布的至少一種涂布液包含液晶化合物，而另一種涂布液包含表面活性劑；通過該方法獲得的光學(xué)補(bǔ)償片；包含其上形成有光學(xué)各向異性層的支持體的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)各向異性層包含液晶化合物和含氟代脂族基團(tuán)的共聚物，所述含氟代脂族基團(tuán)的共聚物包含由含氟代脂族基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯單體得到的重復(fù)單元和由聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯單體得到的重復(fù)單元；以及分別利用所述光學(xué)補(bǔ)償片或所述光學(xué)薄膜的偏振片和液晶顯示器。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1726413SQ20038010626
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者伊藤洋士, 安田知一, 深川伸隆, 田中誠, 御林慶司 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社