專利名稱:光學(xué)樹脂膜以及使用該光學(xué)樹脂膜的偏光板和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光學(xué)樹脂膜、以及使用該光學(xué)樹脂膜的偏光板和液晶顯示器。
背景技術(shù):
液晶顯示器已經(jīng)被廣泛使用于個(gè)人計(jì)算機(jī)和移動電話、電視機(jī)等的監(jiān)視器中,因?yàn)榫哂写罅康膬?yōu)點(diǎn),例如低壓運(yùn)行、需要很少的電以及能夠達(dá)到規(guī)模變小和變薄模式。根據(jù)液晶分子在液晶元件中的排列狀態(tài),這些液晶顯示器已經(jīng)被提出了多種模式。在所有這些中,主要應(yīng)用了其中液晶分子從液晶元件的下部基片向上部基片以約90°的扭曲角排列的TN模式。
液晶顯示器通常是由液晶元件、光學(xué)補(bǔ)償片和偏光器制得的。作為用來降低圖像變色或增大視野角度的光學(xué)補(bǔ)償片,使用了通過用液晶涂布的拉伸的雙折射膜或透明膜所制得的膜。例如,專利文獻(xiàn)1中公開了一種將通過將盤狀液晶涂布于三乙酰纖維素膜上然后通過定向固定所獲得的光學(xué)補(bǔ)償片,應(yīng)用到TN模式液晶元件從而擴(kuò)大視野角度的技術(shù)。然而,在用于可能從各種角度觀看的寬屏TV的液晶顯示器中,要求精確的視野角度相關(guān)性并且該要求不能通過使用上面所討論的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。這樣,已經(jīng)對不同于TN模式,例如,IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)模式,OCB(光學(xué)補(bǔ)償彎曲)模式和VA(垂直排列)模式的液晶顯示器型行了研究。在所有這些中,VA模式由于建立了高對比度并且能夠以相對高生產(chǎn)率生產(chǎn),作為用于TV的液晶顯示器已經(jīng)吸引了公眾的注意。
然而,VA模式遭遇的問題是雖然其在面板的法線方向提供了幾乎全黑顯示,但是在從一個(gè)角度觀察該面板的時(shí)侯發(fā)生了漏光從而使得視野角度變窄。為了解決該問題,已經(jīng)提出了通過結(jié)合使用具有正折射率各向異性(nx>ny=nz)的第一相對比區(qū)與具有負(fù)折射率各向異性(nx=ny>nz)的第二相對比區(qū)來減少漏光的方法(參見,例如日本專利No.3027805)。還提出了通過使用光學(xué)雙軸相對比板(nx>ny>nz)來改進(jìn)VA模式液晶顯示器的視野角度性能(參見,例如,日本專利No.3330574),其中,nx、ny和nz各自表示X-軸,Y-軸和Z-軸方向上的折射率。X-軸方向?qū)?yīng)于在相對比板的面內(nèi)方向上顯示了最大折射率的方向,Y-軸方向?qū)?yīng)于在面內(nèi)與X-軸方向垂直的方向,并且Z-軸方向?qū)?yīng)于與前面所述的X-軸和Y-軸方向垂直的厚度方向。
然而,通過這些方法能夠?qū)iT地減小在特定波長范圍(例如,在550nm附近的綠色光)的漏光,并且沒有對其它波長范圍(例如在450nm附近的藍(lán)光,或在650nm附近的紅光)加以關(guān)注。因此,所謂的色差(color shift)(即,例如在以一個(gè)角度觀看黑顯示的情況下,藍(lán)色或紅色中的顯色)不能由此得到改善。
為了獲得鮮艷顏色的確定圖像,用于液晶顯示器的相板(phase plate)應(yīng)該具有在整個(gè)面上都是光學(xué)均勻的雙折射層并且沒有顯示出由于溫度或濕度變化而導(dǎo)致的光學(xué)性能上的變化。作為用于這些相板的材料,已經(jīng)提出了使用在日本專利No.3273046中報(bào)道的熱塑性樹脂膜。
然而,即使通過使用在日本專利No.3273046中報(bào)道的熱塑性樹脂膜也不能改善上面所討論的色差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的解釋性的、非限制性的技術(shù)方案的一個(gè)目的是提供光學(xué)樹脂膜,其沒有顯示出由于溫度或濕度變化而導(dǎo)致的在光學(xué)性能上的變化,在很寬范圍具有高對比度并且能夠調(diào)整色差,以及提供使用該光學(xué)樹脂膜的偏光板和液晶顯示器。
本發(fā)明的一個(gè)方面如下。
(1)由環(huán)烯烴化合物的聚合物和共聚物中的至少一種形成的光學(xué)樹脂膜,該光學(xué)樹脂膜具有滿足式(A)-(D)的延遲(A)0.1<Re(450)/Re(550)<0.95(B)1.03<Re(650)/Re(550)<1.93(C)0.4<(Re(450)/Rth(450)/Re(550)/Rth(550))<0.95(D)1.05<(Re(650)/Rth(650)/Re(550)/Rth(550))<1.9其中,Re(λ)表示對于波長為λnm的光,該光學(xué)樹脂膜的面內(nèi)延遲nm;并且Rth(λ)表示對于波長為λnm的光,該光學(xué)樹脂膜的厚度方向延遲nm。
(2)根據(jù)上面(1)中所述的光學(xué)樹脂膜,其是拉伸光學(xué)樹脂膜。也就是說,本發(fā)明一個(gè)方面的光學(xué)樹脂膜可以是通過拉伸該光學(xué)樹脂膜形成的。
(3)根據(jù)上面(2)中所述的光學(xué)樹脂膜,其是以光學(xué)膜的輸送方向(縱向方向)-10至10°的角度被自由地單軸拉伸的光學(xué)樹脂膜。也就是說,在本發(fā)明的一個(gè)方面中,該拉伸可以通過以該光學(xué)樹脂膜輸送方向-10至10°的角度自由單向拉伸來進(jìn)行的。
(4)根據(jù)上面(2)中所述的光學(xué)樹脂膜,其是在光學(xué)樹脂膜的輸送方向80至100°的角度被拉伸,并且在該光學(xué)樹脂膜的輸送方向被松弛的光學(xué)樹脂膜。也就是說,在本發(fā)明的一個(gè)方面中,該拉伸可以通過以該光學(xué)樹脂膜輸送方向80至100°的角度進(jìn)行,然后使該膜在輸送方向上釋放(或松弛)。
(5)根據(jù)上面(1)-(4)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)樹脂膜,其具有光學(xué)各向異性層。該光學(xué)各向異性層可以被疊合在該光學(xué)樹脂膜的至少一面上。
(6)根據(jù)上面(1)-(5)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)樹脂膜,其具有滿足式(I)和(II)的Re(590)和Rth(590)(I)20nm≤Re(590)≤200nm
(II)20nm≤Rth(590)≤200nm(7)根據(jù)上面(1)-(6)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)樹脂膜,其具有10-150μm的膜厚度。
(8)一種偏光板,其包括至少一個(gè)在上面(1)-(7)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)樹脂膜;和偏光器。
(9)如上面(8)中所述的偏光板,其在該偏光板的表面上具有硬涂層、防眩層和防反射層中的至少一個(gè)層。
(10)一種液晶顯示器,其包括如上面(1)-(7)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)樹脂膜或如上面(8)或(9)中所述的偏光板。
(11)一種VA模式液晶顯示器,其包括如上面(1)-(7)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)樹脂膜或如上面(8)或(9)中所述的偏光板。
在本文中使用的Re(λ)是通過使波長為λnm的光入射到KOBRA 21ADH(由Oji Science Instruments生產(chǎn))的法線方向測量的。Rth(λ)是通過KOBRA 21ADH基于上述Re(λ)在總共三個(gè)方向上測量的延遲值、通過使面內(nèi)慢軸(由KOBRA 21ADH判斷)作為翻轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)軸)的同時(shí)通過使波長為λnm的光從膜法線方向+40°的傾斜的方向入射測量的延遲值、以及在使面內(nèi)慢軸(由KOBRA 21ADH判斷)作為翻轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)軸)的同時(shí)通過使波長為λnm光的從膜法線方向-40°的傾斜的方向入射測量的延遲值計(jì)算的。在這里,作為平均折射率的假設(shè)值,可以應(yīng)用描述于Polymer Handbook(John Wiley & Sons,Inc.)和光學(xué)膜的各種目錄冊中的值。當(dāng)不知道平均折射率值的時(shí)候,可以通過阿貝折射計(jì)測量。主要的光學(xué)膜的平均折射率值舉例如下?;w維素(1.48)、環(huán)烯烴聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。通過輸入平均折射率的假設(shè)值和膜厚度,KOBRA 21ADH計(jì)算nx、ny和nz。從這樣計(jì)算的nx、ny和nz,計(jì)算出Nz=(nx-nz)/(nx/ny)。
在基于本發(fā)明的發(fā)明人深入研究所獲得的發(fā)現(xiàn)所完成的本發(fā)明的一個(gè)方面中,光學(xué)樹脂膜的面內(nèi)延遲和厚度方向上的延遲是獨(dú)立控制的并且它們的光學(xué)最佳值是通過選擇合適的材料和生產(chǎn)方法確定的,以致于能夠在液晶元件,尤其是,VA模式液晶元件的黑顯示中在幾乎每一個(gè)波長都能夠?qū)崿F(xiàn)視野角度補(bǔ)償。結(jié)果是,本發(fā)明的液晶顯示器在傾斜方向顯示了減少的漏光并且大大地改進(jìn)了視野角度對比度。此外,在本發(fā)明的液晶顯示器中,在幾乎整個(gè)可見光范圍內(nèi),黑顯示傾斜方向上的漏光都能夠被抑制。這樣,極大地改進(jìn)了在黑顯示中依賴于視野角度的色差。因此,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,有可能提供沒有由于溫度或濕度的變化而遭遇光學(xué)性能變化的、并且在寬范圍上顯示出高對比度系數(shù)并且色差可以被調(diào)節(jié)的光學(xué)樹脂膜,以及使用該光學(xué)樹脂膜的偏光板和液晶顯示器。
圖1是描述了背景技術(shù)中的VA模式液晶顯示器的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖2是描述了背景技術(shù)中的VA模式液晶顯示器的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖3是描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的液晶顯示器的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖4是顯示了使用于本發(fā)明一個(gè)方面中的闡釋性光學(xué)補(bǔ)償膜的光學(xué)性能的圖表。
圖5是顯示了用于描述在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的液晶顯示器中的入射光偏光態(tài)變化的邦加球的示意圖。
圖6是顯示了用于描述在背景技術(shù)中的液晶顯示器中的入射光偏光態(tài)變化的邦加球的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在,將參照附圖描述本發(fā)明的功能。圖1是顯示了一般類型的VA模式液晶顯示器的模型視圖。該VA模式液晶顯示器具有液晶元件3,該液晶元件3具有其中在不施加電壓(例如,在黑顯示中)的時(shí)候,液晶分子垂直于基片面排列的液晶層,和保持位于它們之間的液晶元件3的偏光板1和另一個(gè)偏光板2,其中這兩個(gè)偏光板是以它們的傳輸軸(由圖1中的條紋表示)相互之間是直角設(shè)置的。在圖1中,光從偏光板1側(cè)進(jìn)入。在沒有施加電壓的同時(shí),在法線方向(例如,z軸方向)傳輸?shù)墓膺M(jìn)入的時(shí)候,該光通過偏光板1然后通過液晶元件3而同時(shí)保持線性偏光狀態(tài)。隨后,該光被偏光板2完全阻擋。這樣,能夠顯示具有高對比度的圖像。
然而,圖2中的傾斜入射光,將以不同的方式傳輸。在光不是從z軸方向而是從傾斜方向(即,以一個(gè)角度偏離偏光板1和2的偏光方向的方向,所謂的OFF-AXIS)進(jìn)入的情況下,該入射光在通過液晶元件3的垂直排列液晶層的同時(shí)受到了傾斜方向上的延遲的影響,從而改變了偏光狀態(tài)。此外,偏光板1和偏光板2的表面?zhèn)魉洼S的交點(diǎn)被偏移出了直角。由于這兩個(gè)因素,來自傾斜方向(OFF-AXIS)的入射光沒有被偏光板2完全阻擋,并且,反過來,在黑顯示中出現(xiàn)了漏光,從而降低了對比度。
接下來,將定義極角和方位角。極角意味著從膜中的法線方向即圖1和2中的z軸的仰角。例如,膜面內(nèi)的法線方向意味著極角為0°的方向。方位角意味著基于x軸的正向通過順時(shí)針旋轉(zhuǎn)確定的方向。例如,x軸的正向意味著方位角為0°的方向,而y軸的正向意味著方位角為90°的方向。在上面所討論的OFF AXIS的傾斜方向主要意味著,其中極角不是0°并且方位角是45°、135°、225°或315°的情況。
圖3是顯示了用于解釋本發(fā)明功能的構(gòu)造的例子的模型視圖。在圖3的構(gòu)造中,在如圖1的構(gòu)造所示的液晶元件3和偏光板1之間,提供了光學(xué)樹脂膜4(在下文中有時(shí)也被稱為光學(xué)補(bǔ)償膜)。如上所述,光學(xué)補(bǔ)償膜4滿足下面的式(A)-(D)(A)0.1<Re(450)/Re(550)<0.95(B)1.03<Re(650)/Re(550)<1.93(C)0.4<(Re/Rth(450)/Re/Rth(550))<0.95(D)1.05<(Re/Rth(650)/Re/Rth(550))<1.9通過使用具有上面所描述的光學(xué)特性的光學(xué)補(bǔ)償膜,在本發(fā)明中有可能通過慢軸和波長與波長之間不同的延遲,光學(xué)上補(bǔ)償在波長R、G和B的傾斜入射光。結(jié)果是,與現(xiàn)有的液晶顯示器相比,在黑顯示中視野角度對比度被極大地提高并且黑顯示中取決于視野方向的顯色被極大地減小。作為波長R、G和B,在這里使用波長650nm作為R,波長550nm作為G并且波長450nm作為B。雖然波長R、G和B并不總是由這些波長代表,但是這些波長看上去足以詳細(xì)說明光學(xué)性能,從而建立了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中,對Re與Rth的比率Re/Rth付出了特別的關(guān)注。這是因?yàn)镽e/Rth值確定了在雙軸雙折射介質(zhì)中傾斜傳輸?shù)墓獾膫鬏斨袃煞N內(nèi)在的偏光軸。圖4顯示了在入射光傾斜傳輸?shù)那闆r下,根據(jù)這兩個(gè)內(nèi)在偏光軸中的一個(gè)軸的方向與Re/Rth之間的關(guān)系的計(jì)算結(jié)果的例子。關(guān)于這種情況下的光傳輸,假設(shè)方位角為45°而極角為34°。圖4中所給出的結(jié)果表明內(nèi)在偏光軸之一可以通過確定Re/Rth來確定。通過光學(xué)補(bǔ)償膜所引起的入射光偏光狀態(tài)的改變主要是根據(jù)光學(xué)補(bǔ)償膜的面內(nèi)慢軸方向和光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲確定的。在本發(fā)明中,通過具體規(guī)定在R、G和B每一波長處的Re/Rth的關(guān)系,使確定偏光狀態(tài)改變的主要因素面內(nèi)慢軸和延遲這兩者在R、G和B波長中的每一波長最優(yōu)化。結(jié)果是,即使在具有兩種因素,即,液晶層在傾斜方向上受到由于傾斜入射光所導(dǎo)致的延遲以及偏離了偏光板1和2的表面?zhèn)魉洼S的情況下,通過使用一種光學(xué)補(bǔ)償膜能夠建立完全補(bǔ)償并且從而能夠減少對比度的降低。也就是說,通過使用R、G和B作為整個(gè)可見光區(qū)域的代表確定膜的參數(shù),能夠在整個(gè)可見光區(qū)域建立幾乎完全補(bǔ)償。
在VA模式中,當(dāng)沒有施加電壓的時(shí)候(即,黑顯示),液晶分子垂直排列。因此,優(yōu)選光學(xué)補(bǔ)償膜4的面內(nèi)慢軸垂直或平行于偏光板1或偏光板2設(shè)置,使得來自法線方向的入射光的偏光狀態(tài)沒有受到光學(xué)補(bǔ)償膜4的延遲的影響??梢栽谄獍?和液晶元件3之間進(jìn)一步提供光學(xué)補(bǔ)償膜。在這種情況下,也優(yōu)選該光學(xué)補(bǔ)償膜的面內(nèi)慢軸垂直或平行于偏光板1或偏光板2設(shè)置。
圖5通過使用邦加球描述了圖3構(gòu)成中的補(bǔ)償機(jī)理。在這種情況下,光的傳輸方向在方位角為45°并且在極角為34°。在圖5中,S2軸是垂直向下通過紙面的軸。在圖5中,邦加球是從S2軸的正向觀察的。由于圖5是二維畫制的,在偏光狀態(tài)改變之前和之后的點(diǎn)的移位是通過箭頭顯示的。然而,在實(shí)際操作中,由通過液晶層或光學(xué)補(bǔ)償膜所引起的偏光狀態(tài)的改變是通過以特定的角度圍繞根據(jù)獨(dú)特的光學(xué)特性確定的特定的軸旋轉(zhuǎn),在邦加球上表示的。
圖3中通過偏光板1的入射光的偏光狀態(tài)對應(yīng)于圖5中的點(diǎn)(i),而圖3中被偏光板2的吸收軸阻擋的光的偏光狀態(tài)相應(yīng)于圖5中的點(diǎn)(ii)。發(fā)生于現(xiàn)有的VA模式液晶顯示器中的在傾斜方向上的OFF AXIS中的漏光是由點(diǎn)(i)和(ii)的偏移引起的。通常,光學(xué)補(bǔ)償膜被用來將入射光的偏光狀態(tài)從點(diǎn)(i)轉(zhuǎn)換到點(diǎn)(ii),這包括液晶層的偏光狀態(tài)的改變。由于液晶元件3的液晶層顯示出正折射率各向異性并且是垂直排列的,由通過液晶層所引起的入射光的偏光狀態(tài)的改變是通過圖5中邦加球上向下的箭頭表示的并且被表示為圍繞S1軸的旋轉(zhuǎn)。為了在通過液晶層之后通過偏光板2完全阻擋可見光,在旋轉(zhuǎn)前的起始點(diǎn)應(yīng)該位于使分別與R、G和B相關(guān)的點(diǎn)(ii)圍繞S1軸旋轉(zhuǎn)的線上。由于旋轉(zhuǎn)角與用波長除傾斜方向上液晶層的有效延遲Δn’d’的值(Δn’d’/λ)成正比,R、G和B在不同波長的旋轉(zhuǎn)角彼此不相同。因此,如圖5所示,為了在旋轉(zhuǎn)后將R、G和B的所有偏光狀態(tài)設(shè)置在點(diǎn)(ii),要求在旋轉(zhuǎn)前R、G和B的偏光狀態(tài)都位于相應(yīng)于它的旋轉(zhuǎn)角、通過圍繞著S1軸旋轉(zhuǎn)點(diǎn)(ii)所形成的線上的位置。為了獲得上面描述的對于R、G和B中每一個(gè)的偏光狀態(tài),提供了滿足R、G和B中每一個(gè)的Re/Rth的光學(xué)補(bǔ)償膜,并且在本發(fā)明中進(jìn)行了這樣的光學(xué)補(bǔ)償。
另一方面,圖6顯示了背景技術(shù)的一個(gè)實(shí)例。在圖6所示的情況下,應(yīng)用了對于波長具有恒定Re/Rth的光學(xué)補(bǔ)償膜。在這種情況下,例如,當(dāng)控制光學(xué)補(bǔ)償膜的光學(xué)性能以便在旋轉(zhuǎn)前通過液晶層將G光的起始點(diǎn)設(shè)置在使點(diǎn)(ii)圍繞S1軸旋轉(zhuǎn)的線上的時(shí)候,R和B光的點(diǎn)(ii)不能設(shè)置在該線上。結(jié)果是,通過液晶層的R和B光沒有經(jīng)歷進(jìn)入到點(diǎn)(ii)的偏光狀態(tài)的改變,從而這些光不能被偏光板的吸收軸完全阻擋。結(jié)果是,發(fā)生了R光和B光的漏光,從而引起了黑顯示中的色差。這同樣適合于使用專門對R光和B光最優(yōu)化的光學(xué)補(bǔ)償膜的情況。
本發(fā)明的一個(gè)方面的特征在于,將法線方向的入射光的延遲的波長色散不同于傾斜方向(例如,極角為60°的方向)的光的波長色散的光學(xué)性能賦予膜,并且將這些特性積極地應(yīng)用到光學(xué)補(bǔ)償中。本發(fā)明并沒有將其范圍限制到特定的液晶層顯示模式而是可以應(yīng)用到具有任何顯示模式例如VA模式、IPS模式、ECB模式、TN模式、OCB模式等的液晶顯示器液晶顯示層上。
接下來,將更加詳細(xì)地解釋根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的光學(xué)樹脂膜的光學(xué)特性、原材料、生產(chǎn)方法等。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的光學(xué)樹脂膜有助于增大視野角度對比,并且有助于減小取決于液晶顯示器、尤其是VA模式液晶顯示器的視野角度的色差。本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以被提供在觀察者側(cè)(觀眾側(cè))的偏光板與液晶元件之間或者被提供在背面?zhèn)鹊钠獍迮c液晶元件之間,或者本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以被同時(shí)提供在這兩個(gè)位置上。例如,該光學(xué)樹脂膜可以作為獨(dú)立的元件應(yīng)用于液晶顯示器中。可選地,可以將上述光學(xué)特性給與用于保護(hù)偏光器的保護(hù)膜,并且所形成的也是作為光學(xué)補(bǔ)償膜的保護(hù)膜可以作為偏光板元件應(yīng)用到液晶顯示器中。
關(guān)于到式(A)-(D),優(yōu)選在本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜中0.1<(A)<0.95,1.03<(B)<1.93,0.4<(C)<0.95并且1.05<(D)<1.9,更優(yōu)選0.15<(A)<0.95,1.08<(B)<1.93,0.45<(C)<0.95并且1.10<(D)<1.9,并且特別優(yōu)選0.2<(A)<0.95,1.15<(B)<1.93,0.5<(C)<0.95并且1.15<(D)<1.9。
還優(yōu)選厚度方向上的延遲(Rth)相應(yīng)于消除液晶顯示層的延遲的水平,它的優(yōu)選范圍根據(jù)每一個(gè)液晶層的模式以及所應(yīng)用的光學(xué)補(bǔ)償膜的數(shù)量改變。在使用于VA模式液晶元件(例如,具有厚度d(μm)與折射率各向異性Δn的乘積(Δn.d)為0.2-1.0μm的液晶層的VA模式液晶元件)的光學(xué)補(bǔ)償中,Rth優(yōu)選在70-400nm,更優(yōu)選在100nm-400nm,并且更加優(yōu)選100-300nm的范圍內(nèi)。雖然對延遲值Re沒有具體的限制,但是其通常在20-110nm,更優(yōu)選在20-70nm,并且更加優(yōu)選在50-70nm的范圍內(nèi)。雖然對光學(xué)樹脂膜的厚度沒有具體的限制,但是其通常在例如,10-150μm,更優(yōu)選在40-110μm,更加優(yōu)選60-110μm并且進(jìn)一步優(yōu)選在80-110μm的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中,該光學(xué)樹脂膜可以是,例如,拉伸的雙折射聚合物膜。該光學(xué)樹脂膜的結(jié)構(gòu)沒有局限于單層結(jié)構(gòu)。即,其可以具有由多個(gè)疊合在一起的層組成的層狀結(jié)構(gòu)。在層狀結(jié)構(gòu)的情況下,各個(gè)層可以由不同的材料制得。例如,可以使用由聚合物膜與包括液晶化合物的光學(xué)各向異性層構(gòu)成的層狀產(chǎn)品。
在使用液晶化合物生產(chǎn)上面所描述的光學(xué)樹脂膜的情況下,該液晶化合物具有各種定向模式。這樣,希望的光學(xué)特性可以通過使用將液晶化合物固定到特定的定向模式而生產(chǎn)的作為單層或作為由多個(gè)層構(gòu)成的層狀產(chǎn)品的光學(xué)各向異性層來表達(dá)。也就是說,該光學(xué)樹脂膜可以是包括支撐物以及在該支撐物上形成的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)各向異性層的模式。這種模式的整個(gè)光學(xué)樹脂膜的延遲可以根據(jù)光學(xué)各向異性層的光學(xué)各向異性來控制。液晶化合物被分為棒狀液晶化合物和盤狀液晶化合物。這些液晶化合物包括低分子化合物和高分子化合物并且它們中的任何一種都可以于這里使用。在使用液晶生產(chǎn)上面所描述的光學(xué)樹脂膜的情況下,優(yōu)選使用棒狀液晶化合物或盤狀液晶化合物。進(jìn)一步優(yōu)選使用具有可聚合基團(tuán)的棒狀液晶化合物或者具有可聚合基團(tuán)的盤狀液晶化合物。
作為用于形成本發(fā)明光學(xué)樹脂膜的材料,使用了環(huán)烯烴化合物的聚合物或共聚物。
(環(huán)烯烴化合物)環(huán)烯烴化合物的實(shí)例包括多環(huán)不飽和烴及其衍生物,例如降冰片烯、二環(huán)戊二烯、四環(huán)十二烯、乙基四環(huán)十二烯、亞乙基四環(huán)十二烯和四環(huán)(7.4.0.110,13.02,7)十三-2、4、6、11-四烯;和單環(huán)不飽和烴及其衍生物例如環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、3,4-二甲基環(huán)戊烯、3-甲基環(huán)己烯、2-(2-甲基丁基)-1-環(huán)己烯、環(huán)辛烯、3a,5,6,7a-四氫-4,7-橋聯(lián)甲基-1H-茚、環(huán)庚烯、環(huán)戊二烯和環(huán)己二烯。這些環(huán)烯烴化合物可以具有極性基團(tuán)作為取代基。作為極性基團(tuán),這里可以列舉羥基、羧基、烷氧基、環(huán)氧基、縮水甘油基、氧化羰基、羰基、氨基、酯基和碳酸酯酸酐基(carbonate anhydridegroup)及他們的結(jié)合(例如酰胺基和酰亞胺基)。尤其是,酯基、羧基或碳酸酯酸酐基適合于此。
使用于本發(fā)明的聚合物或共聚物可以具有除了環(huán)烯烴化合物以外的與環(huán)烯烴化合物加成共聚的單體。作為可以使用于加成共聚中的單體,在這里可以列舉乙烯或α-烯烴例如乙烯、丙烯、1-丁烯和1-戊烯;和二烯例如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。
使用于本發(fā)明中的聚合物或共聚物可以通過加成聚合或易位開環(huán)聚合獲得。聚合是在催化劑的存在下進(jìn)行的。用于加成聚合的催化劑的例子包括包括釩化合物和有機(jī)鋁化合物的聚合催化劑。用于開環(huán)聚合的催化劑的例子包括包括例如釕、銠、鈀、鋨、銥、或鉑的金屬鹵化物,硝酸鹽或乙酰丙酮化合物與還原劑的聚合催化劑;包括例如鈦、釩、鋯、鎢或鉬的金屬鹵化物和有機(jī)鋁化合物的聚合催化劑。雖然對聚合的溫度、壓力等沒有特別的限制,但是該聚合通常是在-50℃至100℃下在0-50kgf/cm2的壓力下進(jìn)行的。
使用于本發(fā)明的聚合物或共聚物的質(zhì)均分子量(重均分子量)優(yōu)選在200-20,000的范圍內(nèi),更優(yōu)選在500-18,000的范圍內(nèi)。
作為使用于本發(fā)明的聚合物或共聚物,可以優(yōu)選使用熱塑性降冰片烯樹脂。該熱塑性降冰片烯樹脂的實(shí)例包括ZEONEX和ZEONOR(由ZEONCORPORATION生產(chǎn))和ARTON(由JSR生產(chǎn))。上述之外的實(shí)例包括含有式(1)表示的結(jié)構(gòu)的聚合物 在式(1)中,w、x、y和z各自獨(dú)立地代表氫原子、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、或極性基團(tuán)。w、x、y和z至少之一包括,作為上述取代基或用于氫原子的取代基,脫氫芳族化合物(hydrogenOwithdrawal aromatic compound)。w、x、y和z中的至少兩個(gè)可結(jié)合形成環(huán)。所述芳族化合物在250-400nm波長處具有最大吸收,并且具有10-100,000的摩爾吸收系數(shù)。m代表0或1。所述芳族化合物包括芳族雜化合物。所述芳族化合物不具有限制,只要該化合物具有上述光學(xué)特性。極性基團(tuán)的實(shí)例包括上述提到的那些。
所述具有式(1)表示的結(jié)構(gòu)的聚合物的實(shí)例如下所示,但是本發(fā)明并不局限于此。在以下實(shí)例中,括號內(nèi)的數(shù)值代表共聚物中各單元的摩爾比。沒有數(shù)值的實(shí)例是由單一單元構(gòu)成的均聚物。
使用于本發(fā)明的聚合物或共聚物可以通過將由于光或熱而發(fā)生交聯(lián)的交聯(lián)基團(tuán)引入到環(huán)烯烴化合物單體中,并且通過交聯(lián)聚合該單體從而形成具有預(yù)先希望的分子量的聚合物。
作為該交聯(lián)基團(tuán),可以列舉可聚合不飽和雙鍵基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán),例如,乙烯基,鏈烯基例如,丙烯基,丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
具有可聚合不飽和雙鍵基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)烯烴化合物可以通過使用熱、UV光等聚合而不需要求助于聚合引發(fā)劑。如果必要的話,可以使用自由基聚合催化劑例如偶氮二異丁腈(AIBN)或過氧化苯甲酰(BPO)、陰離子聚合催化劑或陽離子聚合催化劑。
光聚合引發(fā)劑的優(yōu)選實(shí)例包括安息香衍生物、苯甲基縮醛衍生物例如IRGACURE 651、α-羥基苯乙酮衍生物例如1-羥基環(huán)己基苯基酮(IRGACURE 184)和α-氨基苯乙酮衍生物例如IRGACURE 907。
作為具有可聚合不飽和雙鍵基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán)作為交聯(lián)基團(tuán)的環(huán)烯烴化合物,從特別是反應(yīng)活性的觀點(diǎn)來看,在本發(fā)明中優(yōu)選使用具有多個(gè)帶有這樣的可聚合不飽和雙鍵基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán)的取代基的環(huán)烯烴化合物。
可以使用這些具有可聚合不飽和雙鍵基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)烯烴化合物中的一種或者使用它們的兩種或多種的混合物。
在光聚合根據(jù)本發(fā)明的具有可聚合不飽和雙鍵基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)烯烴化合物的情況下,可以使用用能量束如紫外光輻射的技術(shù)。作為紫外光輻射源,在這里可以列舉低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、氙燈、碳弧、金屬鹵化物燈和太陽射線。在紫外光輻射下的光聚合可以在大氣或惰性氣體下進(jìn)行。雖然使用具有可聚合不飽和雙鍵基團(tuán)的環(huán)烯烴化合物的光聚合可以在大氣下進(jìn)行,但是優(yōu)選在通過氮?dú)獾惹逑词沟醚鯕鉂舛缺蛔钚』沫h(huán)境中進(jìn)行該聚合,以至于縮短聚合的引發(fā)時(shí)間。紫外光的輻射強(qiáng)度可以為約0.1-200mW/cm2,優(yōu)選約100-30,000mJ/cm2。
(添加劑)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以通過熱熔融上面所描述的聚合物或共聚物然后形成膜而形成??蛇x地,其可以從已經(jīng)均勻地溶解了該聚合物的溶液,通過溶液成膜(溶劑澆鑄)法形成。在熱熔成膜中,可以在熱熔步驟加入各種添加劑(例如,能夠降低光學(xué)各向異性的化合物、波長色散調(diào)節(jié)劑、UV-阻止劑、增塑劑、抗降解劑、細(xì)顆粒、光學(xué)特性控制劑等)。
另一方面,在從溶液形成光學(xué)樹脂膜的情況下,根據(jù)各個(gè)生產(chǎn)步驟的目的,可以向聚合物溶液(在下文中被稱為“濃液”)中加入各種添加劑(例如,能夠降低光學(xué)各向異性的化合物、波長色散調(diào)節(jié)劑、UV-阻止劑、增塑劑、抗降解劑、細(xì)顆粒、光學(xué)特性控制劑等)。這些添加劑可以在制備該濃液的任何步驟中加入??蛇x地,加入添加劑的步驟可以在制備該濃液的最后步驟中提供。
為了形成由上面的式(A)、(B)、(C)和(D)表示的希望的波長色散性能,特別優(yōu)選向該膜中加入波長色散調(diào)節(jié)劑。
從升華性來看,優(yōu)選使用于本發(fā)明的上述波長色散調(diào)節(jié)劑優(yōu)選具有250-1,000的分子量。該分子量更優(yōu)選為260-800,進(jìn)一步優(yōu)選270-800,并且特別優(yōu)選300-800。當(dāng)分子量在該范圍內(nèi)的時(shí)侯,該化合物可以具有特定的單體結(jié)構(gòu)、多個(gè)單體單元被結(jié)合在一起的低聚物結(jié)構(gòu)、和聚合物結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選該波長色散調(diào)節(jié)劑在形成本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的任何步驟中都不蒸發(fā)。
(將要加入的化合物的量)在本發(fā)明中優(yōu)選使用的波長色散調(diào)節(jié)劑的加入量優(yōu)選為該膜固體含量(主要聚合物)的0.01-30重量%,更優(yōu)選0.1-20重量%,并且特別優(yōu)選0.2-10重量%。
(化合物的添加方法)此外,該波長色散調(diào)節(jié)劑可以單獨(dú)使用或以任意比例與2種或多種化合物結(jié)合使用。
另外,添加波長色散調(diào)節(jié)劑的時(shí)間可以是在濃液制備過程中或者在完成濃液制備過程之后的任何時(shí)間。
優(yōu)選使用于本發(fā)明的波長色散調(diào)節(jié)劑的具體實(shí)例包括苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物、含氰基化合物、氧二苯甲酮化合物、水楊酸酯化合物、鎳絡(luò)合物鹽等等,但是本發(fā)明并不僅僅限于這些化合物。
作為苯并三唑化合物,可以優(yōu)選應(yīng)用由式(101)表示的化合物作為本發(fā)明的波長色散調(diào)節(jié)劑。
式子(101)Q1e-Q2e-OH其中,Q1e是含氮芳雜環(huán)基團(tuán)并且Q2e是芳環(huán)基團(tuán)。
Q1e是含氮芳雜環(huán)基團(tuán),優(yōu)選5元到7元含氮芳雜環(huán)基團(tuán),并且更優(yōu)選5元到6元含氮芳雜環(huán)基團(tuán),并且它的實(shí)例包括咪唑、吡唑、三唑、四唑、噻唑、噁唑、硒唑、苯并三唑、苯并噻唑、苯并噁唑、苯并硒唑、噻二唑、噁二唑、萘噻唑、萘噁唑、雜氮苯并咪唑、嘌呤、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、三嗪、三雜氮茚、四吖茚等;更加優(yōu)選,5元含氮芳雜環(huán)基團(tuán)或三嗪環(huán),并且它們的具體實(shí)例包括咪唑、吡唑、三唑、四唑、噻唑、噁唑、苯并三唑、苯并噻唑、苯并噁唑、噻二唑、噁二唑等;并且特別優(yōu)選苯并三唑環(huán)。
由Q1e表示的含氮芳雜環(huán)可以進(jìn)一步具有取代基,并且該取代基可以以下面的取代基T為示例。此外,在具有多個(gè)取代基的情況下,每一個(gè)取代基可以被稠合進(jìn)一步形成一個(gè)環(huán)。
由Q2e表示的芳環(huán)可以是芳烴環(huán)或者芳雜環(huán)。另外,該芳環(huán)可以是單環(huán)或者可以與其它環(huán)形成稠環(huán)。
該芳烴環(huán)優(yōu)選是具有6-30個(gè)碳原子的單環(huán)或雙環(huán)芳烴環(huán)(例如苯環(huán),萘環(huán)等),更優(yōu)選具有6-20個(gè)碳原子的芳烴環(huán),并且更優(yōu)選具有6-12個(gè)碳原子的芳烴環(huán)。特別優(yōu)選苯環(huán)。
該芳雜環(huán)優(yōu)選是含有氮原子或硫原子的芳雜環(huán)。該雜環(huán)的具體實(shí)例包括噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、噠嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、異喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四吖茚等。芳雜環(huán)的優(yōu)選實(shí)例包括吡啶環(huán)、三嗪環(huán)、和喹啉環(huán)。
由Q2e表示的芳環(huán)優(yōu)選是芳烴環(huán)基團(tuán),更優(yōu)選是萘環(huán)基團(tuán)或苯環(huán)基團(tuán),并且特別優(yōu)選是苯環(huán)基團(tuán)。Q2e可以進(jìn)一步具有取代基,并且優(yōu)選使用下面的取代基T。
取代基T的實(shí)例包括烷基(優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選具有1-12個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選具有1-8個(gè)碳原子;例如,甲基、乙基、異丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基等),鏈烯基(優(yōu)選具有2-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2-12個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選2-8個(gè)碳原子;例如,乙烯基、丙烯基、2-丁烯基、3-戊烯基等),炔基(優(yōu)選具有2-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2-12個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選2-8個(gè)碳原子;例如,炔丙基、3-炔戊基等),芳基(優(yōu)選具有6-30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6-20個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)6-12個(gè)碳原子;例如苯基、對甲基苯基、萘基等),取代的或未取代的氨基(優(yōu)選具有0-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0-10個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選0-6個(gè)碳原子;例如,氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基等),烷氧基(優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選具有1-12個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選具有1-8個(gè)碳原子;例如,甲氧基、乙氧基、丁氧基等),芳氧基(優(yōu)選具有6-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)6-12個(gè)碳原子;例如苯氧基、2-萘氧基等),酰基(優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選1-12個(gè)碳原子;例如乙?;?、苯甲酰基、甲?;?、新戊酰基等),烷氧羰基(優(yōu)選具有2-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選2-12個(gè)碳原子;例如,甲氧羰基、乙氧羰基等),芳氧羰基(優(yōu)選具有7-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選7-10個(gè)碳原子;例如,苯氧羰基等),酰氧基(優(yōu)選具有2-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選2-10個(gè)碳原子;例如,乙酰氧基、苯酰氧基等),酰氨基(優(yōu)選具有2-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選2-10個(gè)碳原子;例如,乙酰氨基、苯甲酰氨基等),烷氧羰基氨基(優(yōu)選具有2-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選2-12個(gè)碳原子;例如,甲氧基羰基氨基,等),芳氧基羰基氨基(優(yōu)選具有7-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選7-12個(gè)碳原子;例如,苯氧基羰基氨基,等),磺酰氨基(優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選1-12個(gè)碳原子;例如,甲磺酰氨基、苯磺酰氨基等),氨磺?;?優(yōu)選具有0-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選0-12個(gè)碳原子;例如,氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯氨磺酰基等),氨基甲?;?優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選1-12個(gè)碳原子;例如,氨基甲?;?、甲基氨基甲?;?、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲?;?,烷硫基(優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選1-12個(gè)碳原子;例如,甲硫基、乙硫基等),芳硫基(優(yōu)選具有6-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選6-12個(gè)碳原子;例如,苯硫基等),磺?;?優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選1-12個(gè)碳原子;例如,甲磺酰基、甲苯磺?;?,亞硫?;?優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選1-12個(gè)碳原子;例如,甲亞硫?;?,苯亞硫?;?,脲基(優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選1-12個(gè)碳原子;例如,脲基、甲基脲基、苯基脲基等),磷酸酰胺基(優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-16個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選1-12個(gè)碳原子;例如,二乙基磷酸酰胺基,苯基磷酸酰胺基等),羥基,巰基,鹵原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子和碘原子),氰基,磺基,羧基,硝基,氫草酸基,亞磺基,肼基,亞氨基,雜環(huán)基團(tuán)(優(yōu)選具有1-30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-12個(gè)碳原子,并且具有雜原子例如氮原子、氧原子、或硫原子;例如,咪唑啉基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、嗎啉代基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等),甲硅烷基(優(yōu)選具有3-40個(gè)碳原子,更優(yōu)選3-30個(gè)碳原子,并且特別優(yōu)選3-24個(gè)碳原子,例如,三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)等。這些取代基可以被進(jìn)一步取代。當(dāng)存在兩個(gè)或多個(gè)取代基的時(shí)侯,它們可以是相同的或者相互不同的。如果可能的話,它們可以相互結(jié)合形成一個(gè)環(huán)。
由式(101)表示的化合物優(yōu)選是由式(101-A)表示的化合物
其中R1e、R2e、R3e、R4e、R5e、R6e、R7e、和R8e是各自獨(dú)立的氫原子或取代基。
R1e、R2e、R3e、R4e、R5e、R6e、R7e、和R8e,是各自獨(dú)立的氫原子或取代基,并且該取代基可以是以上面描述的取代基T為示例的。這些取代基可以被其它取代基進(jìn)一步取代,并且這些取代基可以相互稠合形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
R1e和R3e優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基、鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、和鹵原子;進(jìn)一步優(yōu)選氫原子,具有1-12個(gè)碳原子的烷基;并且特別優(yōu)選具有1-12個(gè)碳原子(優(yōu)選具有4-12個(gè)碳原子)的烷基。
R2e和R4e優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基、和鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、和鹵原子;進(jìn)一步優(yōu)選氫原子,具有1-12個(gè)碳原子的烷基;特別優(yōu)選氫原子或甲基;并且最優(yōu)選為氫原子。
R5e和R8e優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基、和鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、和鹵原子;進(jìn)一步優(yōu)選氫原子,具有1-12個(gè)碳原子的烷基;特別優(yōu)選氫原子或甲基;并且最優(yōu)選為氫原子。
R6e和R7e優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基、和鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、和鹵原子;進(jìn)一步優(yōu)選氫原子或鹵原子;并且特別優(yōu)選氫原子或氯原子。
由式(101)表示的化合物優(yōu)選是由式(101-B)表示的化合物 其中R1e、R3e、R6e、和R7e具有與式(101-A)中相同的含義,并且它們的優(yōu)選范圍與式(101-A)中的范圍相同。
接下來,將顯示由式(101)表示的化合物的具體實(shí)例,但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)例。
已經(jīng)證實(shí),在上面所引用的苯并三唑化合物中,分子量為320或更少的那些在通過這些化合物所生產(chǎn)的光學(xué)樹脂膜的保持力中是有利的。
作為適合使用于本發(fā)明的波長色散調(diào)節(jié)劑之一的二苯甲酮化合物,優(yōu)選采用由式(102)表示的化合物。
式(102) 其中Q1f和Q2f是各自獨(dú)立的芳環(huán),并且Xf是NR(其中R是氫原子或取代基)、氧原子或硫原子。
由Q1f和Q2f表示的芳環(huán)可以是芳烴環(huán)或芳雜環(huán)。這些取代基可以是單環(huán)或可以與其它環(huán)形成稠環(huán)。
由Q1f和Q2f表示的芳烴環(huán)優(yōu)選是具有6-30個(gè)碳原子的單環(huán)或雙環(huán)芳烴環(huán)(例如,苯環(huán)、萘環(huán)等),更優(yōu)選具有6-20個(gè)碳原子的芳烴環(huán),進(jìn)一步優(yōu)具有6-12個(gè)碳原子的芳烴環(huán),并且進(jìn)一步優(yōu)選苯環(huán)。
由Q1f和Q2f表示的芳雜環(huán)優(yōu)選是含有至少一個(gè)選自于氧原子、氮原子和硫原子之一的芳雜環(huán)基團(tuán)。芳雜環(huán)基團(tuán)的具體實(shí)例包括呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、噠嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、異喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四吖茚等。芳雜環(huán)的優(yōu)選實(shí)例是吡啶環(huán)、三嗪環(huán)和喹啉環(huán)。
由Q1f和Q2f表示的芳環(huán)優(yōu)選是芳烴環(huán),更優(yōu)選具有6-10個(gè)碳原子的芳烴環(huán),并且進(jìn)一步優(yōu)選取代的或未取代的苯環(huán)。
Q1f和Q2f可以被進(jìn)一步取代,并且取代基優(yōu)選是取代基T。取代基T具有與式(101)中相同的含義。然而,該取代基不包括所羧酸、磺酸或季銨鹽。如果可能的話,該取代基可以相互稠合形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
Xf是NR(其中R是氫原子或取代基,并且該取代基可以以取代基T為示例)、氧原子或硫原子。Xf優(yōu)選是NR(其中R優(yōu)選是酰基或磺酰基,并且這些取代基可以被進(jìn)一步取代)或者氧原子,并且特別優(yōu)選是氧原子。
由式(102)表示的化合物優(yōu)選是由式(102-A)表示的化合物 其中R1f、R2f、R3f、R4f、R5f、R6f、R7f、R8f和R9f,是各自獨(dú)立的氫原子或取代基。
R1f、R2f、R3f、R4f、R5f、R6f、R7f、R8f和R9f是各自獨(dú)立的氫原子或取代基,并且該取代基可以是以上面描述的取代基T為示例的。這些取代基可以被其它取代基進(jìn)一步取代,并且這些取代基可以相互稠合形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
R1f、R3f、R4f、R5f、R6f、R8f和R9f優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基、鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或鹵原子;進(jìn)一步優(yōu)選氫原子或具有1-12個(gè)碳原子的烷基;特別優(yōu)選氫原子或甲基;并且最優(yōu)選為氫原子。
R2f優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基、和鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、具有1-20個(gè)碳原子的烷基、具有0-20個(gè)碳原子的氨基、具有1-12個(gè)碳原子的烷氧基、具有6-12個(gè)碳原子的芳氧基、或者羥基;進(jìn)一步優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子的烷氧基;并且特別優(yōu)選具有1-12個(gè)碳原子的烷氧基。
R7f優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基、或鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、具有1-20個(gè)碳原子的烷基、具有0-20個(gè)碳原子的氨基、具有1-12個(gè)碳原子的烷氧基、具有6-12個(gè)碳原子的芳氧基、或者羥基;進(jìn)一步優(yōu)選氫原子、具有1-20個(gè)碳原子的烷基(優(yōu)選具有1-12個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-8個(gè)碳原子,并且進(jìn)一步優(yōu)選甲基);并且特別優(yōu)選甲基或氫原子。
由式(102)表示的化合物更優(yōu)選是由式(102-B)表示的化合物 其中R10f是氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基、或者取代或未取代的芳基。
R10f是氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基、或者取代或未取代的芳基,并且在上面提及的基團(tuán)上的取代基可以以取代基T為示例。
R10f優(yōu)選是取代或未取代的烷基,更優(yōu)選是具有5-20個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基,進(jìn)一步優(yōu)選具有5-12個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基(例如,正己基、2-乙基己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、芐基等),并且特別優(yōu)選具有6-12個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基(例如,2-乙基己基、正辛基、正癸基、正十二烷基或芐基)。
由式(102)表示的化合物可以通過描述于JP-A-11-12219中的已知方法合成。
下面給出了由式(102)表示的化合物的具體實(shí)例,但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)例。
作為適合使用于本發(fā)明的波長色散調(diào)節(jié)劑之一的含氰基化合物,優(yōu)選應(yīng)用由通式(103)表示的化合物。
其中Q1g和Q2g各自獨(dú)立地表示芳環(huán);X1g和X2g各自表示氫原子或取代基,前提條件是它們中的至少一個(gè)表示氰基、羰基、磺酰基或者芳雜環(huán)。
由Q1g和Q2g表示的芳環(huán)可以是芳烴環(huán)或芳雜環(huán)。此外,這些可以是單環(huán)或者可以與其它環(huán)形成稠環(huán)。
芳烴環(huán)優(yōu)選是具有6-30個(gè)碳原子的單環(huán)或雙環(huán)芳烴環(huán)(例如,苯環(huán)、萘環(huán)等),更優(yōu)選是具有6-20個(gè)碳原子的芳烴環(huán),更優(yōu)選具有6-12個(gè)碳原子的芳烴環(huán),并且進(jìn)一步優(yōu)選苯環(huán)。
該芳雜環(huán)優(yōu)選是含有氮原子或硫原子的芳雜環(huán)。雜環(huán)的具體實(shí)例包括噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、噠嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、異喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四吖茚等。該芳雜環(huán)優(yōu)選是吡啶環(huán)、三唑環(huán)、和喹啉環(huán)。
由Q1g和Q2g表示的芳環(huán)優(yōu)選是芳烴環(huán),并且更優(yōu)選是苯環(huán)。
Q1g和Q2g可以被進(jìn)一步取代,并且優(yōu)選使用下面的取代基T。取代基T具有與式(101)相同的含義。
X1g和X2g是氫原子或取代基并且至少一個(gè)基團(tuán)是氰基。由X1和X2表示的取代基可以以上面提及的取代基T為示例。另外,由X1g和X2g表示的取代基可以被其它取代基進(jìn)一步取代并且由X1g和X2g表示的每一個(gè)取代基可以被稠合形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
X1g和X2g優(yōu)選是氫原子、烷基、芳基、氰基、硝基、羰基、磺?;蚍茧s環(huán);更優(yōu)選是氰基、羰基、磺?;蚍茧s環(huán);進(jìn)一步優(yōu)選氰基或羰基;并且特別優(yōu)選氰基或烷氧羰基(-C(=O)OR)(其中,R是具有1-20個(gè)碳原子的烷基、具有6-12個(gè)碳原子的芳基、和它們的結(jié)合)。
由式(103)表示的化合物優(yōu)選是由式(103-A)表示的化合物。
其中R1g、R2g、R3g、R4g、R5g、R6g、R7g、R8g、R9g和R10g是各自獨(dú)立的氫原子或取代基。X1g和X2g具有與式(103)中相同的含義并且它們的優(yōu)選的范圍與式(103)中的那些范圍相同。
R1g、R2g、R3g、R4g、R5g、R6g、R7g、R8g、R9g和R10g是各自獨(dú)立的氫原子或取代基,并且該取代基可以是以上面描述的取代基T為示例的。這些取代基可以被其它取代基進(jìn)一步取代,并且這些取代基可以相互稠合形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
R1g、R2g、R4g、R5g、R6g、R7g、R9g和R10g優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基或鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、或鹵原子;進(jìn)一步優(yōu)選氫原子或具有1-12個(gè)碳原子的烷基;特別優(yōu)選氫原子或甲基;并且最優(yōu)選為氫原子。
R3g和R8g優(yōu)選為氫原子、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、取代的或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羥基、或鹵原子;更優(yōu)選為氫原子、具有1-20個(gè)碳原子的烷基、具有0-20個(gè)碳原子的氨基、具有1-12個(gè)碳原子的烷氧基、具有6-12個(gè)碳原子的芳氧基,或者羥基;進(jìn)一步優(yōu)選氫原子、具有1-12個(gè)碳原子的烷基、或具有1-12個(gè)碳原子的烷氧基;并且特別優(yōu)選氫原子。
由式(103)表示的化合物更優(yōu)選是由式(103-B)表示的化合物
其中R3g和R8g具有與式(103-A)中相同的含義,并且它們的優(yōu)選范圍與式(103-A)的相同。X3g是氫原子或取代基。
X3g是氫原子或取代基,并且該取代基可以以上面描述的取代基T為示例。如果可能的話,該取代基可以被其它取代基進(jìn)一步取代。X3g優(yōu)選是氫原子、烷基、芳基、氰基、硝基、羰基、磺?;蚍茧s環(huán);更優(yōu)選是氰基、羰基、磺酰基或芳雜環(huán);進(jìn)一步優(yōu)選氰基或羰基;并且特別優(yōu)選氰基或烷氧羰基(-C(=O)OR)(其中,R是具有1-20個(gè)碳原子的烷基,具有6-12個(gè)碳原子的芳基,和它們的結(jié)合)。
由式(103)表示的化合物更優(yōu)選是由式(103-C)表示的化合物 其中R3g和R8g具有與式(103-A)相同的含義并且它們的優(yōu)選范圍與式(103-A)的相同。R21g是具有1-20個(gè)碳原子的烷基。
當(dāng)R3g和R8g都是氫原子的時(shí)候,優(yōu)選R21是具有2-12個(gè)碳原子的烷基,更優(yōu)選具有4-12個(gè)碳原子的烷基,進(jìn)一步優(yōu)選具有6-12個(gè)碳原子的烷基,特別優(yōu)選正辛基、叔辛基、2-乙基己基、正癸基、或正十二烷基、并且最優(yōu)選2-乙基己基。
當(dāng)R3g和R8g不是氫原子的時(shí)候,由式(103-C)表示的化合物具有300或更多的分子量,并且R21優(yōu)選是具有20或更少個(gè)碳原子的烷基。
由式(103)表示的化合物可以通過在Journal of American ChemicalSociety,Vol.63,p.3452(1941)中描述的方法合成。
下面給出了由式(103)表示的化合物的具體實(shí)例,但是本發(fā)明并不限于這些具體實(shí)例。
(消光劑微粒)優(yōu)選向本發(fā)明的酰化纖維素膜中加入微粒作為消光劑。可以使用于本發(fā)明的微??梢砸远趸?、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、滑石、粘土、煅燒高嶺土、煅燒硅酸鈣、氫化硅酸鈣、硅酸鋁、硅酸鎂或磷酸鈣為例。從降低混濁度的觀點(diǎn)來看,該微粒優(yōu)選含有硅,并且二氧化硅是特別優(yōu)選的。該二氧化硅顆粒優(yōu)選具有20nm或更小的初級平均粒徑、以及70g/升或更大的表觀比重。從降低膜的濁度的觀點(diǎn)來看,更優(yōu)選初級顆粒的平均直徑很小在5-16nm的范圍內(nèi)。表觀比重優(yōu)選為90-200g/升或更大,并且更優(yōu)選100-200g/升或更大。由于表觀比重越大,有可能制備更高濃度的懸浮液,因此濁度和聚集變好,這是優(yōu)選的。
這些微粒形成平均粒徑通常為0.1-3.0μm的次級粒子,并且這些微粒在膜中作為初級顆粒的聚集體存在,這樣在膜表面上形成了在0.1-3.0μm范圍的不規(guī)則物。次級粒子的平均粒徑優(yōu)選在0.2μm-1.5μm的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.4μm-1.2μm的范圍內(nèi),并且最優(yōu)選在0.6μm-1.1μm的范圍內(nèi)。初級和次級粒子的粒徑是通過用掃描電子顯微鏡觀察顆粒并且用顆粒的外接圓的直徑作為粒徑確定的。此外,在不同位置觀察了200個(gè)顆粒,并且將平均值作為平均粒徑。
對于二氧化硅微粒,可以使用市場上可以購得的產(chǎn)品,例如,AerosilR972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(都可以從Nippon Aerosil Co.,Ltd.購得)等。可以使用的氧化鋯微??梢砸陨唐访鸄erosil R976和R811(都可以從Nippon Aerosil Co.,Ltd.購得)從市場上購得。
在這些中,Aerosil 200V和Aerosil R972是初級平均粒徑為200nm或更小、并且另外表觀比重為70g/升或更大的二氧化硅微粒。它們具有在保持光學(xué)膜的渾濁度較低的同時(shí)降低摩擦系數(shù)的顯著效果,從而它們是特別優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,為了獲得具有小次級平均粒徑的顆粒的光學(xué)樹脂膜,可以考慮幾種用于制備微粒分散液的技術(shù)。例如,可以使用通過攪拌使溶劑與微?;旌咸崆爸苽湮⒘7稚⒁海瑢⒃撐⒘7稚⒁杭尤氲缴倭繂为?dú)制備的?;w維素溶液中,通過攪拌使該混合物溶解,并且使所形成的溶液與剩余的大量的?;w維素溶液(濃液溶液)混合的方法。從由于二氧化硅的分散性好、二氧化硅微粒很難經(jīng)歷進(jìn)一步的再聚集的觀點(diǎn)來看,該方法是優(yōu)選的制備方法。除此之外的方法是,可以將少量纖維素酯加入到溶劑中,通過攪拌使纖維素酯溶解,然后將微粒加入到所形成的溶液中并且用分散器分散來獲得微粒添加劑液體,并且使用軸向混合器(in-line mixer)使該微粒添加劑與濃液溶液充分混合。本發(fā)明并不限于這些方法,但是在用溶劑等混合和分散二氧化硅微粒的時(shí)候,二氧化硅的濃度優(yōu)選為5-30重量%,更優(yōu)選10-25重量%,并且最優(yōu)選15-20重量%。當(dāng)分散液濃度高的時(shí)候,液體渾濁度相對于添加量降低,并且濁度和聚集變好,這是優(yōu)選的。在最終的?;w維素濃液溶液中消光劑微粒的添加量優(yōu)選每1m3為0.01-1.0g,更優(yōu)選0.03-0.3g,并且最優(yōu)選0.08-0.16g。
通過溶液成膜制備光學(xué)樹脂膜所使用的溶劑可以以低級醇,優(yōu)選甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等為例。對除低級醇以外的其它溶劑沒有具體限制,但是優(yōu)選使用用于形成纖維素酯膜的溶劑。
(增塑劑、防磨損劑、剝離劑)除了降低光學(xué)各向異性的化合物和波長色散調(diào)節(jié)劑以外,根據(jù)上面所描述的用途,本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以包含多種添加劑(例如,增塑劑、紫外線阻止劑、防磨損劑(deterioration preventing agent)、剝離劑、紅外線吸收劑等),并且這些添加劑可以是固體或油性物質(zhì)。也就是說,對這些添加劑在熔點(diǎn)或沸點(diǎn)方面并沒有特定的限制。例如,可以混合20℃或更高以及20℃或更低的紫外線吸收材料,并且也可以同樣混合增塑劑,并且它們被描述于例如JP-A-2001-151901等中。此外,紅外線吸收劑被描述于例如JP-A-2001-194522中。加入時(shí)間可以是濃液制備過程中的任何時(shí)間,但是在濃液制備過程的最后步驟加入添加劑是合乎需要的。對于每一種添加劑的添加量沒有特定的限制,只要其表現(xiàn)出該功能就行。在?;w維素是以多層形成的情況下,每一層中的添加劑的類型或添加量可以是不同的。例如,這些技術(shù)描述于JP-A-2001-151902等中,并且它們是傳統(tǒng)已知的技術(shù)。對于這些添加劑的細(xì)節(jié),優(yōu)選使用詳細(xì)描述于Technical Report of Japan Institute of Invention and Innovation(InnovationJournal of Technical Disclosure No.2001-1745,由Japan Institute of Inventionand Innovation于2001年3月15日出版),pp.16-22的材料。
(化合物的添加比)對于本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜,分子量為3,000或更少的化合物的總量優(yōu)選為該膜固體(主要是聚合物)重量的5-45%。該總量更優(yōu)選為10-40%,并且進(jìn)一步優(yōu)選15-30%。該化合物可以以上面描述的降低光學(xué)各向異性的化合物、波長色散控制劑、紫外線阻擋劑、增塑劑、防磨損劑、微粒、剝離劑、紅外線吸收劑等為例。該化合物的分子量優(yōu)選為3,000或更少,更優(yōu)選2,000或更少,并且進(jìn)一步優(yōu)選1000或更少。當(dāng)化合物的總量少于5重量%的時(shí)候,基本的酰化纖維素基質(zhì)的性能可能顯示出來,存在著例如光學(xué)性能或物理強(qiáng)度容易跟隨溫度或濕度等的變化而波動的問題。此外,當(dāng)這些化合物的總量超過45重量%的時(shí)候,這些化合物在?;w維素膜中的相容性超出了限制,從而這些化合物有可能引起例如化合物沉淀在膜表面上導(dǎo)致了膜模糊(從膜滲出)等問題。
為了形成希望的光學(xué)性能,本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以優(yōu)選包含Re表達(dá)試劑(expressing agent)和Rth表達(dá)試劑(expressing agent)。為了獲得由上面的式(A)、(B)、(C)和(D)表示的希望的波長色散性能,特別優(yōu)選該光學(xué)樹脂膜包含合適的Re表達(dá)試劑和合適的Rth表達(dá)試劑。
現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述Re表達(dá)試劑和Rth表達(dá)試劑。
從防止膜不必要的顯色的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選本發(fā)明的Re表達(dá)試劑在350nm-800nm的波長范圍內(nèi)具有1000或更少的摩爾吸光系數(shù)。更優(yōu)選在330nm-800nm的波長范圍內(nèi)它的摩爾吸光系數(shù)為1000或更少。
為了調(diào)節(jié)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的Re的絕對值,還優(yōu)選使用在溶液的UV吸收光譜中最大吸收波長(λmax)短于250nm的化合物。通過使用這樣的化合物,可以調(diào)節(jié)該絕對值而沒有在可見光區(qū)域引起Re的波長依賴性的實(shí)質(zhì)性變化。
術(shù)語“延遲表達(dá)試劑”意味著這樣的添加劑,該添加劑使得包含該添加劑的光學(xué)樹脂膜在波長為550nm測得的Re延遲值比以同樣的方式但不使用該添加劑生產(chǎn)的另外一種光學(xué)樹脂膜的Re延遲值高20nm或更多。延遲值的增加優(yōu)選為25nm或更多,更加優(yōu)選30nm或更多并且最優(yōu)選35nm或更多。
從作為延遲增加試劑功能的觀點(diǎn)來看,棒狀化合物是優(yōu)選的,并且具有至少一個(gè)芳環(huán)的化合物是優(yōu)選的,而具有至少兩個(gè)芳環(huán)的化合物是更加優(yōu)選的。
具有線性分子結(jié)構(gòu)的棒狀化合物是優(yōu)選的。術(shù)語“線性分子結(jié)構(gòu)”意味著棒狀化合物的分子結(jié)構(gòu)是在其熱力學(xué)上最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)中是線性的。熱力學(xué)上最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)可以通過分析結(jié)晶結(jié)構(gòu)或計(jì)算分子軌道確定。即,其中形成化合物的熱達(dá)到了最低水平的分子結(jié)構(gòu)可以通過使用例如分子軌道計(jì)算軟件(例如,由FUJISU生產(chǎn)的Win MOPAC 2000)計(jì)算分子軌道來確定。線性分子結(jié)構(gòu)意味著,在熱力學(xué)最穩(wěn)定狀態(tài)如上面所描述計(jì)算的分子結(jié)構(gòu)的角是140度以上。
作為本發(fā)明中的Re表達(dá)試劑,可以優(yōu)選使用在JP-A-2004-50516,第11-14頁上所述的棒狀芳族化合物。
另外可以優(yōu)選使用描述于JP-A-2005-134863中的棒狀化合物。
優(yōu)選該棒狀化合物顯示出液晶性。更優(yōu)選該棒狀化合物在加熱的時(shí)候顯示出液晶性(即,具有熱致液晶性)。作為液晶相,優(yōu)選是向列相或近晶態(tài)。
雖然優(yōu)選的化合物描述于JP-A-2004-4550中,但是本發(fā)明并不限于此。還可以使用兩種或多種棒狀化合物,其中每一種在其溶液UV吸收光譜中最大吸收波長(λmax)都短于250nm。
棒狀化合物可以參照報(bào)道于文獻(xiàn)中的方法合成。作為這些文獻(xiàn),在這里可以列舉Mol.Cryst.Liq.Cryst.,vol.53,p.229(1979);ibid.vol.89,p.93(1982);ibid.vol.145,p.111(1987);ibid.vol.170,p.43(1989);J.Am.Chem.Soc.,vol.113,p.1349(1991);ibid.vol.118,p.5346(1996);ibid.vol.92,p.1582(1970);J.Org.Chem.,vol.40,p.420(1975);和Tetrahedron,vol.49,No.16,p.3437(1992)。
在本發(fā)明中,可以使用單獨(dú)的Re表達(dá)試劑或者它的兩種或多種的混合物。在本發(fā)明中,優(yōu)選以每100質(zhì)量份的聚合物,加入0.1-30質(zhì)量(或重量)%,更優(yōu)選0.5-20質(zhì)量%的量的Re表達(dá)試劑。
關(guān)于在本發(fā)明中加入Re表達(dá)試劑的方法,可以將該Re表達(dá)試劑溶解于有機(jī)溶劑例如醇、二氯甲烷或二噁烷中然后將其加入到濃液中??蛇x地,可以將其直接加入到濃液組合物中。
(Rth表達(dá)試劑)為了達(dá)到希望的延遲值,優(yōu)選使用Rth表達(dá)試劑。
術(shù)語“延遲表達(dá)試劑”意味著這樣的添加劑,該添加劑使得包含該添加劑的光學(xué)樹脂膜在波長為550nm測得的Rth延遲值比以同樣的方式但不使用該添加劑生產(chǎn)的另外一種光學(xué)樹脂膜的Rth延遲值高20nm或更多。延遲值的增加優(yōu)選為30nm或更多,更加優(yōu)選40nm或更多并且最優(yōu)選60nm或更多。
優(yōu)選Rth表達(dá)試劑是具有至少兩個(gè)芳環(huán)的化合物。每100質(zhì)量份的聚合物,優(yōu)選該Rth表達(dá)試劑是以0.01-20質(zhì)量份、更優(yōu)選0.1-15質(zhì)量份、更加優(yōu)選0.2-10質(zhì)量份并且最優(yōu)選0.5-8質(zhì)量份的量使用的??梢越Y(jié)合使用兩種或多種延遲升高試劑。
優(yōu)選該Rth表達(dá)試劑在250-400nm的波長區(qū)域內(nèi)具有吸收峰并且還優(yōu)選該Rth表達(dá)試劑在可見光區(qū)域幾乎沒有吸收。
優(yōu)選Rth表達(dá)試劑將不影響由拉伸表示的Re并且優(yōu)選使用其盤狀化合物。
作為盤狀化合物,除了具有芳烴環(huán)以外還具有芳雜環(huán)的化合物,并且特別優(yōu)選該芳烴環(huán)是6-元環(huán)(即,苯環(huán))。通常,芳雜環(huán)是不飽和雜環(huán)。作為芳雜環(huán),5-元環(huán)、6-元環(huán)或7-元環(huán)是優(yōu)選的并且5-元環(huán)或6-元環(huán)是更加優(yōu)選的。芳雜環(huán)通常具有最大數(shù)量的雙鍵。作為該雜原子,氮原子、氧原子和硫原子是優(yōu)選的并且氮原子是特別優(yōu)選的。芳雜環(huán)的實(shí)例包括呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、噁唑環(huán)、異噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、咪唑環(huán)、吡唑環(huán)、呋咱環(huán)、三唑環(huán)、吡喃環(huán)、吡啶環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)和1,3,5-三嗪環(huán)。
作為芳環(huán),苯環(huán)、呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、咪唑環(huán)、三唑環(huán)、吡啶環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、和1,3,5-三嗪環(huán)是優(yōu)選的。特別是,優(yōu)選使用1,3,5-三嗪環(huán)。更具體地說,可以優(yōu)選使用,例如公開于JP-A-2001-166144中的化合物。
每100質(zhì)量份的聚合物,芳香化合物是以0.01-20質(zhì)量份的量使用的。更優(yōu)選每100質(zhì)量份的聚合物,該芳香化合物是以0.05-15質(zhì)量份、更優(yōu)選0.1-10質(zhì)量份的量使用的??梢越Y(jié)合使用兩種或多種化合物。
(調(diào)節(jié)Rth的方法使用光學(xué)各向異性層的方法)作為另外一種達(dá)到由上面的式(A)、(B)、(C)和(D)表示的希望的光學(xué)性能的方法,優(yōu)選應(yīng)用形成光學(xué)各向異性層例如液晶層的方法。
作為在形成光學(xué)各向異性層中使用的液晶化合物,可以列舉棒狀液晶化合物和盤狀液晶化合物(在下文中,盤狀液晶化合物有時(shí)也被稱為“盤狀液晶化合物”)。該棒狀液晶化合物和盤狀液晶化合物可以是高分子液晶或者低分子液晶。在光學(xué)各向異性層中最終包含的化合物不再有必要顯示出液晶性。例如,在使用低分子量液晶化合物形成光學(xué)各向異性層的情況下,該化合物可以在形成光學(xué)各向異性層的過程中被交聯(lián)并且不再顯示液晶性。
(棒狀液晶化合物)作為可以使用于本發(fā)明的棒狀液晶化合物,可以優(yōu)選使用偶氮甲堿類、氧化偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基基苯類、氰基苯酯類、苯甲酸酯類、環(huán)己烷羧酸苯酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、氰基取代的苯基嘧啶類、烷氧基取代的苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯乙炔類和鏈烯基環(huán)己基芐腈類。金屬絡(luò)合物也落入棒狀液晶化合物的范疇之內(nèi)。此外,還可以使用在其重復(fù)單元中含有棒狀液晶化合物的液晶聚合物。換句話來說,棒狀液晶化合物可以被連接到(液晶)聚合物上。
棒狀液晶化合物被描述于由Nihon Kagaku-kai主編的,Kikan KagakuSosetsu,No.22,Ekisho no Kagaku,cahp.5.chap.10,par.2(1994);和由Nihon Gakujutsu Shinkokai Dai 142 Iinkai主編的,Ekisho DebaisuHandobukku,chap.3中。
優(yōu)選將要使用于本發(fā)明的該棒狀化合物的雙折射率在0.001-0.7的范圍內(nèi)。
為了固定該定向狀態(tài),優(yōu)選該棒狀液晶化合物具有可聚合的基團(tuán)。作為該可聚合的基團(tuán),不飽和可聚合基團(tuán)和環(huán)氧基團(tuán)是優(yōu)選的,不飽和可聚合基團(tuán)是更優(yōu)選的并且烯屬不飽和可聚合基團(tuán)是最優(yōu)選的。
(盤狀液晶化合物)可以使用于本發(fā)明的盤狀液晶化合物的實(shí)例包括由C.Destrade et al,Mol.Cryst.Cryst.,vol.71,p.111(1981)報(bào)道的苯的衍生物;由C.Destrade et al,Mol.Cryst.,vol.122,p.141(1985)和Physics Lett.,A,vol.78,p.82(1990)報(bào)道的truxene衍生物;由B.Kohne et al.,Angew.Chem.vol.96,p.70(1984)報(bào)道的環(huán)己烷衍生物;和由J.M.Lehn et al.,J.Chem.Commun.,p.1974(1985)和J.Zhang et al.,J.Am.Chem.,Soc.,vol.116,p.2655(1994)報(bào)道的氮雜冠型和苯基乙炔型大環(huán)。
上面描述的盤狀液晶化合物包括顯示出液晶性的化合物,其中線性烷基、烷氧基或取代的苯甲酰氧基取代基作為側(cè)鏈呈輻射狀地連接到分子中心的母核上的。作為分子或多個(gè)分子,具有旋轉(zhuǎn)對稱并且能夠給予確定的定向的化合物是優(yōu)選的。
在形成上面所討論的由液晶化合物制得的光學(xué)各向異性層的情況下,最終包含于該光學(xué)各向異性層中的化合物不再必須顯示出液晶性。例如,當(dāng)?shù)头肿右壕Щ衔锞哂袩峄蚬饣钚曰鶊F(tuán)并且由于熱或光通過該基團(tuán)的反應(yīng)進(jìn)行聚合或交聯(lián)從而形成光學(xué)各向異性層的時(shí)候,包含在該光學(xué)各向異性層中的化合物可以不再保持它的液晶性能。盤狀液晶化合物的優(yōu)選的實(shí)例引用于JP-A-8-50206中。在JP-A-8-27284中提及到了該盤狀液晶化合物的聚合。
為了通過聚合固定盤狀液晶化合物,應(yīng)該將可聚合基團(tuán)作為取代基連接到盤狀液晶化合物的盤狀芯上。然而,當(dāng)可聚合基團(tuán)被連接到盤狀芯的時(shí)候,其在聚合的過程中變得難以保持定向位置。因此,優(yōu)選在盤狀芯與可聚合基團(tuán)之間引入連接基團(tuán)。
在本發(fā)明中,在光學(xué)各向異性層棒狀化合物或盤狀液晶化合物的分子被固定于定向位置。在液晶化合物的分子對稱軸的光學(xué)膜側(cè)的界面上的定向平均方向以約45°的角度與該光學(xué)膜的面內(nèi)慢軸相交。在這里所使用的表述“約45°”意味著落入45±5°、優(yōu)選42-48°并且更優(yōu)選43-47°范圍內(nèi)的角度。
通常通過選擇合適的液晶化合物或者用于定向膜的材料或者選擇合適的摩擦方法,能夠控制液晶化合物分子對稱軸的定向平均方向。
例如,在生產(chǎn)本發(fā)明的OCB型光學(xué)補(bǔ)償膜的情況下,用于形成光學(xué)各向異性層的定向膜是通過摩擦生產(chǎn)的。通過在該光學(xué)膜的慢軸45°的方向上進(jìn)行摩擦處理,有可能形成其中在液晶化合物的分子對稱軸的膜側(cè)的界面上的定向平均方向被定位于該膜的面內(nèi)慢軸45°的角度上的光學(xué)各向異性層。
例如,本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償膜可以通過使用本發(fā)明的光學(xué)膜以長片型被連續(xù)地生產(chǎn),其中慢軸與輸送方向正交。更具體地說,用于形成定向膜的濃液溶液被連續(xù)涂敷到長片型的光學(xué)膜表面上來形成膜。接下來,在輸送方向上以45°的角度摩擦該膜的表面來形成定向膜。然后將含有液晶化合物的用于形成光學(xué)各向異性層的濃液溶液連續(xù)地涂敷到這樣形成的定向膜上并且使液晶分子定向并且固定到該狀態(tài),從而形成光學(xué)各向異性層。這樣能夠連續(xù)地形成長片型光學(xué)補(bǔ)償膜。在引入到液晶顯示器以前,將所獲得的長片型光學(xué)補(bǔ)償膜切割成希望的形狀。
關(guān)于液晶化合物的分子對稱軸的液晶化合物表面?zhèn)?大氣側(cè))的定向平均方向,液晶化合物分子對稱軸大氣界面?zhèn)鹊亩ㄏ蚱骄较騼?yōu)選被定位于相對于該光學(xué)樹脂膜的慢軸約45°的角度上、更優(yōu)選42-48°并且更優(yōu)選43-47°的角度上。液晶化合物的分子對稱軸的大氣側(cè)界面處的定向平均方向,可以通過選擇合適的液晶化合物或者與液晶化合物一起使用的添加劑的種類來控制。與液晶化合物一起使用的添加劑的實(shí)例包括增塑劑、表面活性劑、可聚合單體、聚合物等。同樣,在分子對稱軸的定向方向上的變化程度可以通過合適地選擇液晶化合物和上面所討論的添加劑來控制。對于表面活性劑,特別優(yōu)選表面活性劑還有助于控制上面所描述的濃液溶液的表面張力。
優(yōu)選與液晶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液晶化合物相容,并且能夠改變液晶的傾斜角或者不抑制它的定向。優(yōu)選使用可聚合單體(例如,具有乙烯基、乙烯氧基、丙烯?;图谆;幕衔??;谝壕Щ衔锏牧浚@樣的化合物通常是以1-50質(zhì)量%、優(yōu)選5-30質(zhì)量%的量加入的。通過使用具有4個(gè)或更多可聚合的及反應(yīng)活性的官能團(tuán)的單體的混合物,能夠提高定向膜與光學(xué)各向異性層之間的粘附力。
(定向膜)為了形成光學(xué)各向異性層,本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以具有定向膜。還有可能定向膜被專門使用于形成光學(xué)各向異性層中并且,并在該定向膜上形成該光學(xué)各向異性層之后,單獨(dú)將該光學(xué)各向異性層轉(zhuǎn)移到本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜上。
在本發(fā)明中優(yōu)選該定向膜是由交聯(lián)聚合物制得的層。使用于定向膜中的聚合物可以是自身可交聯(lián)聚合物或者通過使用交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)的聚合物。該定向膜是通過使具有官能團(tuán)的聚合物、或已經(jīng)引入了官能團(tuán)的聚合物的分子通過光、熱、pH改變等反應(yīng)形成的??蛇x地,該定向膜可以通過使用高反應(yīng)活性化合物的交聯(lián)劑并且將源自交聯(lián)劑中的連接基團(tuán)引入到該聚合物分子中通過交聯(lián)聚合物分子形成。
由交聯(lián)聚合物制得的定向膜通??梢酝ㄟ^將含有上面所述的聚合物或者含有該聚合物與交聯(lián)劑的混合物的涂覆溶液涂敷在支撐物上,接下來通過例如加熱來形成。
為了防止在下文中將要提及的摩擦步驟中在定向膜中產(chǎn)生灰塵,優(yōu)選提高交聯(lián)度。當(dāng)交聯(lián)度被定義為通過從1中減去比例(Ma/Mb)(其中,Mb表示加入到涂覆溶液中的交聯(lián)劑的量;Ma表示在完成交聯(lián)后殘留的交聯(lián)劑的量)計(jì)算得到的值(1-(Ma/Mb))的時(shí)候,交聯(lián)度的優(yōu)選在50%-100%、更優(yōu)選在65%-100%并且最優(yōu)選75%-100%的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中使用于定向膜的聚合物可以是自身可以交聯(lián)的聚合物或者通過交聯(lián)劑交聯(lián)的聚合物。不用說,還有可能使用具有這兩種官能團(tuán)的聚合物。作為這些聚合物,在這里可以列舉聚合物,例如聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/馬來酰亞胺共聚物、聚乙烯醇和改性聚乙烯醇、聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物、氯磺化聚乙烯、硝化纖維素、聚氯乙烯、氯化聚烯烴、聚酯、聚酰亞胺、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、羧甲基纖維素、明膠、聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯和化合物例如硅烷偶聯(lián)劑。該聚合物的優(yōu)選實(shí)例包括水溶性聚合物例如聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、羧甲基纖維素、明膠、聚乙烯醇和改性聚乙烯醇。明膠、聚乙烯醇和改性聚乙烯醇是更加優(yōu)選的,并且聚乙烯醇和改性聚乙烯醇是特別優(yōu)選的。
在將聚乙烯醇和改性聚乙烯醇直接涂敷到本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜上的時(shí)候,優(yōu)選使用形成親水性底涂層或者進(jìn)行皂化處理的方法。
在上面所引用的聚合物中,聚乙烯醇或改性聚乙烯醇是優(yōu)選的。
這里有皂化度為例如70-100%的聚乙烯醇。通常,皂化度為80-100%的那些是優(yōu)選的,并且皂化度為82-98%的那些是更加優(yōu)選的。聚合度為100-3,000的聚乙烯醇是優(yōu)選的。
作為改性聚乙烯醇,在這里列舉了通過共聚合改性的那些(例如,引入了具有改性基團(tuán)例如COONa、Si(OX)3、N(CH3)3Cl、C9H10COO、SO3Na、C12H25等),通過鏈轉(zhuǎn)移改性的那些(例如,引入了改性基團(tuán)例如COONa、SH、SC12H25等)以及通過嵌段聚合改性的那些(例如,引入了改性基團(tuán)例如COOH、CONH2、COOR、C6H5等)。聚合度為100-3000的改性聚乙烯醇是優(yōu)選的。在它們中,皂化度為80-100%的未改性或改性聚乙烯醇是優(yōu)選的,并且皂化度為85-95%的未改性的或者altkylthio-改性的聚乙烯醇是更加優(yōu)選的。
為了給予光學(xué)樹脂膜和由液晶制得的光學(xué)各向異性層之間令人滿意的粘合性,優(yōu)選向聚乙烯醇中引入交聯(lián)/聚合活性基團(tuán)。在JP-A-8-338913中詳細(xì)地提及了它的優(yōu)選實(shí)例。
在定向膜中使用親水聚合物例如聚乙烯醇的情況下,從膜硬度的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選調(diào)節(jié)它的含濕量。即,該含濕量優(yōu)選在0.4%-2.5%的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.6-1.6%的范圍內(nèi)。該含濕量可以通過Karl Fischer方法的市售測濕計(jì)測量。
優(yōu)選該定向膜具有10μm或更小的膜厚度。
(使用熔融狀態(tài)成膜)生產(chǎn)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的方法可以是使用熔融狀態(tài)成膜的方法。各種材料可以通過加熱被熔融然后通過擠出成型被擠出形成膜??蛇x地,可以將該材料夾在兩個(gè)加熱板之間并且通過壓制過程成型成膜。
對熔融溫度沒有特別的限制,只要使用的聚合物在該溫度被均勻地熔融到一起。更具體地說,將聚合物加熱到高于熔融溫度或軟化點(diǎn)的溫度。為了獲得均勻的膜,優(yōu)選在高于聚合物熔融溫度的溫度,優(yōu)選在高于熔融溫度5-40℃的溫度并且特別優(yōu)選在高于熔融溫度8-30℃的溫度下熔融該聚合物。
(聚合物溶液的有機(jī)溶液)如上面所討論的,本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以通過使用溶劑澆鑄方法生產(chǎn)。為了達(dá)到這樣形成的光學(xué)樹脂膜的令人滿意的平面度情況,通過溶劑澆鑄方法生產(chǎn)是優(yōu)選的。在該方法中,膜是通過使用包括溶解于有機(jī)溶劑中的聚合物的溶液(濃液)生產(chǎn)的。
作為用作本發(fā)明的主溶劑的有機(jī)溶劑的合適的實(shí)例,可以優(yōu)選使用從具有3-12個(gè)碳原子的酯類、酮類和醚類以及具有1-7個(gè)碳原子的鹵化烴類中選擇的溶劑。這些酯類、酮類和醚類可以具有環(huán)結(jié)構(gòu)。作為主溶劑,還有可能使用具有兩個(gè)或多個(gè)酯類、酮類和醚類官能團(tuán)(即,-O-,-CO-和-COO-)的化合物,并且這些化合物可以同時(shí)具有另外一種官能團(tuán)例如醇羥基。在主溶劑具有兩種或多種官能團(tuán)的情況下,碳原子數(shù)落入上面指定的對于具有一個(gè)官能團(tuán)的化合物的碳原子數(shù)的范圍內(nèi)。
如上面所描述的那樣,本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以包括,在JapanInstitute of Invention and Innovation Journal of Technical DisclosureNo.2001-1745(p.12-16)中描述的氯系鹵化烴或者非氯化的有機(jī)溶劑作為主溶劑。本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜并不限于此。
它的其它溶劑和溶解方法公開于下面的為優(yōu)選技術(shù)方案的專利中例如,JP-A-2000-95876、JP-A-12-95877、JP-A-10-324744、JP-A-8-152514、JP-A-10-330538、JP-A-9-95538、JP-A-9-95557、JP-A-10-235664、JP-A-12-63534、JP-A-11-21379、JP-A-10-182853、JP-A-10-278056、JP-A-10-279702、JP-A-10-323853、JP-A-10-237816、JP-A-11-60807、JP-A-11-152342、JP-A-11-292988、JP-A-60752等。根據(jù)這些專利,不僅報(bào)道了優(yōu)選的溶劑而且報(bào)道了它的溶液性能和共存的物質(zhì),從而代表了本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案。
(通過溶液成膜生產(chǎn)光學(xué)樹脂膜的方法)接下來,將更加詳細(xì)地解釋通過溶液成膜方法生產(chǎn)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的步驟。
(溶解步驟)在制備聚合物溶液(濃液)中,該聚合物是通過任意方法溶解的而沒有限制,即,通過室溫溶解、冷溶解、熱溶解或它們的結(jié)合溶解的。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的聚合物溶液的制備、與溶解和過濾有關(guān)的溶液的濃度,優(yōu)選采用描述于例如Japan Institute of Invention and Innovation Journal ofTechnical Disclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute of Inventionand Innovation)p.22-25中的方法。
(濃液溶液的透光度)優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的聚合物溶液的濃液的透光度為85%或更高,更優(yōu)選88%或更高并且更優(yōu)選90%或更高。在本發(fā)明中,已經(jīng)確認(rèn)各種添加劑被充分溶解于聚合物濃液溶液中。在實(shí)際操作中,濃液透光度是通過將濃液溶液倒入玻璃比色槽(1cm×1cm)中,用分光光度計(jì)(UV-3150,由Shimadzu生產(chǎn))測量在550nm的吸光度,單獨(dú)測量溶劑作為空白試驗(yàn),然后基于其與空白試驗(yàn)的吸光度的比率計(jì)算透明度。
(澆鑄、干燥和卷繞步驟)接下來,將解釋通過使用聚合物溶液生產(chǎn)膜的方法。關(guān)于用于生產(chǎn)該光學(xué)樹脂膜的成膜方法和裝置,可以使用在形成三醋酸纖維素膜中通常應(yīng)用的溶劑澆鑄成膜方法和溶劑澆鑄成膜裝置。將在溶解機(jī)(罐)中制備的濃液(聚合物溶液)一次儲存在儲藏罐中,并且在消泡之后使該濃液進(jìn)行最后的制備。然后將該濃液從濃液排出器中倒出,并且通過例如壓力等速泵將其供到壓力模中,從而使得該濃液能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度以恒定的速度以高度精確度供料。從壓力模的管套(縫隙),將該濃液均勻地澆鑄到在澆鑄段連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的金屬支撐物上。在金屬支撐物幾乎被圍繞的剝離點(diǎn)處,將半干的濃液膜(也被稱為坯料(web))從該金屬支撐物上剝?nèi)?。在保持寬度為恒定水平的同時(shí)用拉幅機(jī)將所獲得的坯料的兩端夾住并且對其進(jìn)行干燥。接下來,在干燥器中用輥運(yùn)載來結(jié)束干燥,然后用卷繞機(jī)以確定的長度將其卷起來。拉幅機(jī)和干燥機(jī)中的輥的結(jié)合可以根據(jù)目的而改變。在生產(chǎn)用于電子顯示器的功能性保護(hù)膜或者鹵化銀光敏材料(即,本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的主要用途)的溶劑澆鑄成膜法中,除了溶劑澆鑄成膜裝置以外,經(jīng)常使用涂布器,以便通過提供例如底涂層、抗靜電層、消暈層或者保護(hù)層來加工該膜的表面。這些層被詳細(xì)地描述于Japan Institute of Invention and Innovation Journal of TechnicalDisclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute of Invention andInnovation)p.25-30中。該文獻(xiàn)中所給出的被列舉為澆鑄(包括聯(lián)合澆鑄)、金屬支撐物、干燥、剝離等的技術(shù)優(yōu)選使用于本發(fā)明中。
(拉伸)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的希望的光學(xué)特性,特別是由上面的式(A)、(B)、(C)和(D)中表示的特性也可以通過拉伸方法來建立。
可以使用描述于例如JP-A-62-115035、JP-A-4-152125、JP-A-4-284211、JP-A-4-298310、和JP-A-11-48271中的方法。
膜的拉伸是在常溫或者在加熱條件下進(jìn)行的??梢栽陂L度方向或?qū)挾确较騿屋S拉伸該膜??蛇x地,可以同時(shí)或連續(xù)對其雙軸拉伸。膜的拉伸放大率為1-200%,優(yōu)選1%-100%,并且更優(yōu)選1%-50%。關(guān)于該光學(xué)樹脂膜的雙折射率,優(yōu)選寬度上的折射率大于長度上的折射率。相應(yīng)地,優(yōu)選在寬度方向上以較大的拉伸放大率拉伸該膜。拉伸處理可以在成膜的過程中進(jìn)行??蛇x地,卷繞的生膜可以被拉伸。在前一種情況中,可以對依然含有殘留溶劑的膜進(jìn)行拉伸。在殘留溶劑含量為2-30%的時(shí)候能夠有利地進(jìn)行拉伸。
為了生產(chǎn)本發(fā)明中具有由上面的式(A)-(D)表示的光學(xué)性能的膜,優(yōu)選進(jìn)行自由地單軸拉伸來引起向內(nèi)彎曲(neck-in)。這是因?yàn)橄騼?nèi)彎曲有助于提高拉伸方向上的定向度。即,拉伸溫度優(yōu)選在155-210℃,更優(yōu)選160-210℃并且特別優(yōu)選165-210℃的范圍內(nèi)。
還優(yōu)選在寬度上拉伸該膜然后在輸送方向釋放。優(yōu)選以相對于輸送方向80-100°的角拉伸該光學(xué)樹脂膜然后在輸送方向上釋放。這看上去是因?yàn)檫@樣能夠獲得與上面所描述的通過自由單軸拉伸形成的那些具有相同的效果。在輸送方向上的釋放程度優(yōu)選為10-40%,更優(yōu)選12%-40%并且特別優(yōu)選15%-40%。
(干燥和卷繞)在保持寬度為恒定水平的同時(shí)用拉幅機(jī)將所獲得的坯料的兩端夾住并且對其進(jìn)行干燥。接下來,在干燥器中用輥運(yùn)載來結(jié)束干燥然后用卷繞機(jī)以確定長度將其卷起來。拉幅機(jī)和干燥機(jī)中的輥的結(jié)合可以根據(jù)目的而改變。
這樣獲得的光學(xué)樹脂膜的寬度優(yōu)選在0.5-3m,更優(yōu)選在0.6-2.5m并且更加優(yōu)選在0.8-2.2的范圍內(nèi)。關(guān)于長度,優(yōu)選以每一輥100-10,000m、更優(yōu)選以500-7,000并且更加優(yōu)選1,000-6,000m的長度卷起該光學(xué)樹脂膜。在卷繞的步驟中,優(yōu)選向至少一端提供滾花。滾花寬度優(yōu)選為3mm-50mm,更優(yōu)選5mm-30mm,而它的高度優(yōu)選為0.5-500μm,更優(yōu)選1-200μm。其可以是單或者雙向壓制的。
(膜的光學(xué)性能)優(yōu)選該光學(xué)樹脂膜的Re(590)和Rth(590)滿足式(I)和(II)。
(I)20nm≤Re(590)≤200nm(II)70nm≤Rth(590)≤400nm更優(yōu)選30nm≤Re(590)≤160nm和100nm≤Rth(590)≤350nm。
該膜寬度方向上的Re(590)的變化優(yōu)選在±5nm內(nèi),更優(yōu)選在±3nm內(nèi)。寬度方向上的Rth(590)的變化優(yōu)選在±10nm內(nèi),更優(yōu)選在±5nm內(nèi)。相似地,優(yōu)選在長度方向上Re值和Rth值的變化落入在與寬度方向中的變化相同的范圍內(nèi)。
(光學(xué)樹脂膜的物理性能評價(jià))(膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg)本發(fā)明光學(xué)樹脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為80-165℃。從耐熱的觀點(diǎn)來看,Tg更優(yōu)選為100-160℃,并且特別優(yōu)選110-150℃。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的測量是通過使用差示掃描量熱計(jì)(例如,DSC2910,TAInstruments,Ins.),以5℃/min的升溫或降溫速率,使10mg本發(fā)明的?;w維素膜試樣經(jīng)過從環(huán)境溫度變到200℃的熱量測試,從而確定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg來進(jìn)行的。
(膜的濁度)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的濁度優(yōu)選為0.0%-2.0%,更優(yōu)選0.0%-1.5%,并且進(jìn)一步優(yōu)選0.0%-1.0%。當(dāng)被用作光學(xué)膜的時(shí)候,膜的透光度是很重要的。濁度的測量是根據(jù)JIS K-6714,使用大小為40mm×80mm的本發(fā)明的酰化纖維素膜試樣,用濁度計(jì)(HGM-2DP,Suga Test InstrumentsCo.,Ltd.)在25℃和60%RH下進(jìn)行的。
(膜的Re和Rth的濕度依賴性)優(yōu)選本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的面內(nèi)延遲Re和厚度方向延遲Rth都根據(jù)濕度經(jīng)歷很小的變化。更具體地,優(yōu)選在25℃和100%RH的Rth值和在25℃和80%RH的Rth值之差(ΔRth)(即,ΔRth=Rth100%RH-Rth80%RH)為0-50nm,更優(yōu)選0-40nm并且更優(yōu)選0-35nm。
(膜的平衡含水量)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的平衡含水量是在25℃和80%RH的平衡含水量,當(dāng)該光學(xué)膜用作偏光板的保護(hù)膜的時(shí)候,為了不破壞光學(xué)樹脂膜與水溶性聚合物例如聚乙烯醇等之間的粘合性,不考慮膜厚度,優(yōu)選該平衡含水量為0-4%,更優(yōu)選0.1-3.5%,并且特別優(yōu)選1-3%。當(dāng)平衡含水量為4%或更大的時(shí)候,延遲對于濕度變化的依賴性極度增加,這不是優(yōu)選的。
含水量是根據(jù)Karl-Fisher方法,使用本發(fā)明的大小為7mm×35mm的光學(xué)樹脂膜試樣,用濕度計(jì)和試樣干燥裝置(CA-03和VA-05,都是由Mitsubishi Chemical Corporation生產(chǎn)的)測量的。含水量(g)是通過除以試樣的質(zhì)量(g)計(jì)算的。
(膜的透濕性)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的透濕性是基于JIS Standards JIS Z0208在60℃的溫度和95%RH的濕度條件下測量的,并且標(biāo)準(zhǔn)化到80μm厚的膜的透濕性值,該透濕性的值優(yōu)選為0-400g/m2·24h,更優(yōu)選0-350g/m2·24h,并且特別優(yōu)選0-300g/m2·24h。當(dāng)光學(xué)樹脂膜的厚度大的時(shí)候,使其滲透性降低,而當(dāng)光學(xué)樹脂膜的厚度小的時(shí)候,透濕性增加。這樣,有必要將具有任意膜厚度的試樣標(biāo)準(zhǔn)化到80μm厚的膜。膜厚度的換算可以根據(jù)式(在標(biāo)準(zhǔn)化到80μm厚之后的透濕性=實(shí)際測量的透濕性×實(shí)際測量的膜厚度μm/80μm)進(jìn)行。
對于測量透濕性的方法,可以采用描述于“Properties of Polymers II”(Lecture on Polymer Experimentation No.,4,Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.),pp.285-294Measurement of amount of vapor permeation(質(zhì)量法、溫度計(jì)法、蒸汽壓法、吸收量法)的方法。分別在25℃和90%RH以及60℃和95%RH下對大小為70mm的本發(fā)明的酰化纖維素膜的試樣加濕24個(gè)小時(shí),并且根據(jù)JIS Z0208使用透濕性測試裝置(KK-709007,Toyo SeikiKogyo Co.,Ltd.)確定每單位面積的濕氣量(g/m2)。通過從加濕后的質(zhì)量中減掉加濕前的質(zhì)量來計(jì)算透濕性。
(膜尺寸的變化)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的尺寸穩(wěn)定性是在60℃和90%RH下調(diào)節(jié)該膜24個(gè)小時(shí)的情況下(高濕度)的尺寸變化率,并且在90℃和5%RH下調(diào)節(jié)該膜24個(gè)小時(shí)的情況下(高溫)的尺寸變化率都優(yōu)選在0.5%或更小的范圍內(nèi),更優(yōu)選在0.3%或更小的范圍內(nèi),并且進(jìn)一步優(yōu)選在0.15%或更小的范圍內(nèi)。
對于具體的測量方法,將兩片大小為30mm×120mm的光學(xué)樹脂膜試樣在25℃和60%RH下加濕24個(gè)小時(shí),并且使用自動銷規(guī)(ShintoScientific Co.,Ltd.)在膜試樣兩邊以100mm的間隔鉆出6mm的孔,將該鉆孔間距作為鉆孔間距的原始尺寸(L0)。將一片試樣在60℃和90%RH下調(diào)理24個(gè)小時(shí),然后測量鉆孔間距(L1)。將另外一片試樣在90℃和5%RH下調(diào)理24個(gè)小時(shí),然后測量鉆孔間距(L2)。使所有鉆孔間距的測量的最小刻度為1/1,000mm。尺寸變化率是通過下面的式測量的在60℃和90%RH(高濕度)的尺寸變化率={|L0-L1|/L0}×100并且在90℃和5%RH(高溫度)的尺寸變化率={|L0-L2|/L0}×100
(膜的彈性模量)(彈性模量)優(yōu)選本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的彈性模量為150-500kgf/mm2,更優(yōu)選為180-470kgf/mm2并且更加優(yōu)選為200-440kgf/mm2。在實(shí)際操作中,彈性模量是通過在23℃和70%RH的氣氛中使用多功能拉力測試機(jī)STMT50BP(由TOYO BALDWIN生產(chǎn))以10%/min的拉伸速度測量在0.5%延伸率的應(yīng)力。
(膜的光彈性系數(shù))(光彈性系數(shù))<光彈性>
本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的光彈性系數(shù)優(yōu)選不超過50×10-13cm2/達(dá)因,并且更優(yōu)選不超過30×10-13cm2/達(dá)因,并且更加優(yōu)選不超過20×10-13cm2/達(dá)因。在實(shí)際操作中,光彈性系數(shù)可以通過向本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜試樣(12mm×120mm)的主軸方向施加拉伸力,用偏光光橢圓率儀(由JASCO ENGINEERING生產(chǎn)的M150)測量延遲,并且基于由于作用力所導(dǎo)致的延遲變化計(jì)算光彈性系數(shù)來確定的。
(評價(jià)光學(xué)樹脂膜的方法)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜是根據(jù)下面的確定方法評價(jià)的。
(分子定向軸)在25℃和60%RH下調(diào)理試樣(70mm×100mm)2個(gè)小時(shí)以后,使用自動雙折射儀KOBRA 21ADH(由OJI KEISOKU KIKI生產(chǎn)),通過改變垂直入射的入射角所引起的相移來計(jì)算分子定向軸。
(軸位差)
此外,使用自動雙折射儀KOBRA 21ADH(由OJI KEISOKU KIKI生產(chǎn))確定軸位差角。測量是在該方向上對以恒定間距位于整個(gè)寬度上的20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行的并且計(jì)算了絕對值的平均值。關(guān)于慢軸角的范圍(軸位差),測量是對以恒定間距位于整個(gè)寬度上的20個(gè)點(diǎn)進(jìn)行的并且計(jì)算了最大的4個(gè)值的平均值與最小的4個(gè)值的平均值之間的差。
(透射率)可見光(615nm)的透射率是使用大小為20mm×70mm的試樣在25℃和60%RH下用透明度儀(AKA光電比色計(jì),Kotaki Seisakusho Co.,Ltd.)測量的。
(光譜特征)試樣(13mm×40mm)的透射率是在300-450nm的波長內(nèi)在25℃和60%RH下,通過使用分光光度計(jì)(U-3210,由HITACHI,Ltd.生產(chǎn))確定的。傾斜寬度被確定為(在72%的波長-在5%的波長)。極限波長是由(傾斜寬度/2)+在5%的波長表示的。吸收終點(diǎn)是以在0.4%的透射率下的波長表示的。這樣就評價(jià)了在380nm和350nm的透射率。
(膜表面的性質(zhì))(表面形狀)本發(fā)明的?;w維素膜的表面優(yōu)選為,基于JIS B0601-1994該膜的表面不規(guī)整物的算術(shù)平均粗糙度(Ra)為0.1μm或更少,并且最大高度(Ry)為0.5μm或更低。優(yōu)選,算術(shù)平均粗糙度(Ra)為0.05μm或更少,并且最大高度(Ry)為0.2μm或更低。膜表面上的凹陷和凸起的形狀可以通過使用原子力顯微鏡(AFM)評價(jià)。
(膜的保持力)要求本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜對于加入到該膜的各種化合物具有保持力。具體而言,當(dāng)使本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜處于80℃和90%RH下48個(gè)小時(shí)的時(shí)候,膜質(zhì)量的變化優(yōu)選為0-5%,更優(yōu)選0-3%,并且更加優(yōu)選0-2%。
<對于保持性的評價(jià)方法>
將試樣切割成10cm×10cm的尺寸,在23℃和55%RH的環(huán)境下調(diào)理24個(gè)小時(shí)以后,測量試樣的質(zhì)量。然后,使該試樣處于80±5℃和90±10%RH的條件下48個(gè)小時(shí)。在調(diào)理之后輕輕地擦拭該試樣的表面,并且測量在23℃和55%RH下調(diào)理1天之后的試樣的質(zhì)量,這樣通過下面的方法計(jì)算保持性保持性(質(zhì)量%)={(停留前的質(zhì)量-停留后的質(zhì)量)/停留前的質(zhì)量}×100(膜的動力學(xué)性能)(卷曲)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜在寬度方向上的卷曲值優(yōu)選為-10/m至+10/m。對于本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜,當(dāng)在涂布光學(xué)各向異性層時(shí)進(jìn)行下面的表面處理或者摩擦處理的時(shí)候,或者當(dāng)在長度方向上進(jìn)行配向膜或光學(xué)各向異性層膜的涂布或粘合的時(shí)候,本發(fā)明?;w維素膜寬度方向上的卷曲值,可能在處理上面描述的范圍以外的膜中引起困難,從而引起膜的破裂。另外,由于在膜的邊緣或中心該膜與傳送帶接觸,有可能發(fā)生產(chǎn)生灰塵,并且在膜上嚴(yán)重地發(fā)生了雜質(zhì)的粘附。這樣,位于光學(xué)補(bǔ)償膜上的點(diǎn)缺陷或涂布線的頻率可能超過了可以接受的值。另外,當(dāng)將卷曲調(diào)整到上面描述的范圍內(nèi)的時(shí)候,在能夠壓縮光學(xué)各向異性層的前提下,有可能發(fā)生顏色均勻性的破壞。另外,在粘合偏光膜的時(shí)候,能夠防止氣泡的進(jìn)入,這是希望得到的。
該卷曲值可以根據(jù)American National Standard Institute(ANSI/ASCPH1.29-1985)具體規(guī)定的測量方法測量。
(撕裂強(qiáng)度)當(dāng)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的膜厚在20-80μm的范圍內(nèi)的時(shí)候,基于JISK7128-21998D撕裂測試方法(Elmendorf撕裂方法)的撕裂強(qiáng)度值優(yōu)選為2g或更大,更優(yōu)選5-25g,并且進(jìn)一步優(yōu)選6-25g。標(biāo)準(zhǔn)化到60μm厚的膜的撕裂強(qiáng)度優(yōu)選為8g或更大,并且更優(yōu)選8-15g。具體而言,撕裂強(qiáng)度可以在在25℃和65%RH的條件下對大小為50mm×64mm的試樣樣本加濕2個(gè)小時(shí)以后,使用輕負(fù)載撕裂強(qiáng)度測試機(jī)測量。
(膜殘留溶劑的量)優(yōu)選,本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜是在使殘留溶劑的量落入0.01-1.5重量%、并且更優(yōu)選0.01-1.0重量%的范圍內(nèi)的條件下干燥的。通過將殘留溶劑的量調(diào)整到1.5重量%,能夠抑制卷曲。更加優(yōu)選殘留溶劑的量為1.0重量%。這被認(rèn)為是因?yàn)楫?dāng)在通過上面描述的溶劑澆鑄法形成膜的時(shí)候溶劑的殘留量、自由體積被降低,并且這對于主要的光學(xué)和性能效果來說是重要因素。
(膜的吸濕膨脹系數(shù))本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的吸濕膨脹系數(shù)優(yōu)選為30×10-5/%RH或更低。吸濕膨脹系數(shù)優(yōu)選為15×10-5/%RH,并且更加優(yōu)選為10×10-5/%RH。另外,優(yōu)選吸濕膨脹系數(shù)更小,但是通常的值為1.0×10-5/%RH或更大。吸濕膨脹系數(shù)表明了在恒溫下當(dāng)相對濕度改變的時(shí)候,試樣的長度改變量。當(dāng)本發(fā)明的酰化纖維素膜用作光學(xué)補(bǔ)償膜的支撐物的時(shí)候,通過調(diào)整吸濕膨脹系數(shù),能夠在保持光學(xué)樹脂膜的光學(xué)補(bǔ)償功能的同時(shí),防止透射率的框形增加(frame-shaped increase),即,由于變形所產(chǎn)生的漏光。
(膜的表面處理)在一些情況下可以對本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜進(jìn)行表面處理從而提高該膜與各層(例如,底涂層和背層)的粘附力。作為該表面處理,可以使用,例如,輝光放電處理、UV輻射處理、電暈處理、火焰處理、酸處理或堿處理。在本文中所使用的輝光放電處理是使用在10-3到29托的低壓下發(fā)生的低溫等離子進(jìn)行的??蛇x地,還可以優(yōu)選采用大氣壓力下的等離子處理。作為意味著在上述的條件氣體下被等離子激發(fā)的氣體的等離子激發(fā)氣體,在這里可以列舉氬氣、氦氣、氖氣、氪氣、氙氣、氮?dú)?、二氧化碳、氟化?flons)例如四氟甲烷以及它們的混合物。這些氣體被詳細(xì)地描述于Japan Institute of Invention and Innovation Journal ofTechnical Disclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute of Inventionand Innovation)p.30-32中。近年來吸引了公眾關(guān)注的在大氣壓力下的等離子處理,是通過使用例如在10-1000Kev下20-500Kgy的輻射能、更優(yōu)選通過使用在30-500Kev下20-300Kgy的輻射能進(jìn)行的。在這些方法中,堿皂化處理由于在膜的表面處理中是高效的,因此是特別優(yōu)選的。
(堿皂化處理)堿皂化處理優(yōu)選是通過將光學(xué)樹脂膜直接浸入含有皂化溶液的槽中或者將皂化溶液涂布于膜上的方法進(jìn)行的。作為涂布方法,可以列舉,浸漬涂布方法、屏幕涂布方法、擠出涂布方法、棒涂法和E-型涂布方法。為了將用于堿皂化的涂布溶液涂敷到膜上,優(yōu)選具有令人滿意的潤濕性能并且能夠保持令人滿意的平面狀況而不在膜表面上形成峰和谷的溶劑用于皂化溶液。更具體地說,優(yōu)選使用醇溶劑,并且異丙醇是特別優(yōu)選的。還有可能使用表面活性劑的水溶液作為溶劑。作為使用于堿皂化的涂布溶液中的堿,可以溶解在上面的溶劑中的堿是優(yōu)選的,并且KOH或NaOH是更加優(yōu)選的。用于堿皂化的涂布溶液的pH優(yōu)選為10或更高,更優(yōu)選為12或更高。優(yōu)選堿皂化是在室溫下進(jìn)行了1秒或更長但不超過5分鐘,更優(yōu)選5秒或更長但不超過5分鐘,特別優(yōu)選20秒或更長但不超過3分鐘。在完成堿皂化以后,優(yōu)選用水清洗涂布了皂化溶液的表面,或者用酸接下來用水清洗該表面。
本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜可以具有光學(xué)各向異性層。
該光學(xué)各向異性層是由例如液晶化合物、非液晶化合物、無機(jī)化合物、有機(jī)/無機(jī)絡(luò)合物等制得而沒有限制。作為液晶化合物,可以使用通過使具有可聚合基團(tuán)的低分子化合物定向然后通過光或熱聚合固定該定向獲得的化合物,或者通過加熱使液晶高分子化合物定向然后通過冷卻將該定向固定于玻璃狀態(tài)獲得的化合物。作為液晶化合物,可以使用具有盤狀結(jié)構(gòu)或棒狀結(jié)構(gòu)或者顯示出雙軸性能的那些。作為非液晶化合物,可以使用具有芳環(huán)的高分子例如聚酰亞胺或聚酯。
為了形成光學(xué)各向異性層,可以使用多種方法例如涂布、沉積、濺射等。
<偏光板>
接下來,將描述本發(fā)明的偏光板。
用于偏光板的偏光器包括碘系偏光器、使用雙色染料的染料系偏光器和聚烯系偏光器。碘系偏光器和染料系偏光器通常是使用聚乙烯醇型膜生產(chǎn)的。
在將本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜用作偏光板的保護(hù)膜的情況,該偏光板可以通過通常應(yīng)用的方法構(gòu)成而沒有具體的限制。常規(guī)方法包括通過使用完全皂化的水性聚乙烯醇溶液,用堿處理所獲得的光學(xué)樹脂膜然后將其層合在通過將聚乙烯醇膜浸入到碘溶液中構(gòu)成的并且被拉伸的偏光器的兩個(gè)面上。作為堿處理的替代方式,可以使用報(bào)道于JP-A-6-94915或JP-A-6-118232中的用于進(jìn)行粘合的處理。用來層合在偏光器上保護(hù)膜被處理面所使用的粘合劑包括聚乙烯醇基粘合劑例如聚乙烯醇和聚乙烯醇縮丁醛,乙烯系乳液例如丙烯酸丁酯,和包括選自于以下合適聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的粘合劑或壓敏粘合劑丙烯酸聚合物、環(huán)氧系聚合物、改性的烯烴系聚合物、苯乙烯/丁二烯系聚合物、有機(jī)硅聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚、合成橡膠和特種合成橡膠。
為了提高粘合性,可以進(jìn)行表面處理。作為具體的表面處理,可以使用,例如,電暈放電處理、輝光放電處理、火焰處理、酸處理、堿處理或UV輻射處理。還優(yōu)選形成JP-A-7-333433中描述的底涂層。從保持膜的平面性能的角度來看,優(yōu)選在整個(gè)處理中,將聚合物膜的溫度保持在Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)或更低。
偏光板是由偏光器、保護(hù)它的兩個(gè)面的的保護(hù)膜和位于它的一個(gè)面上的壓敏粘合劑層構(gòu)成的。此外,在壓敏粘合劑層的面上可以具有分離膜并且在偏光板上與分離膜相反的面上具有保護(hù)膜。該保護(hù)膜和分離膜是為了在運(yùn)輸、產(chǎn)品檢驗(yàn)和其它步驟中保護(hù)該偏光板而應(yīng)用的。在這種情況下,將為了保護(hù)偏光板表面的保護(hù)膜層合在與待層合在液晶板上的面的相反面上。另一方面,為了覆蓋待被粘合到液晶板上的壓敏性粘合劑層,分離膜被層合在將要層合在液晶面的偏光板的面上。
壓敏性粘合劑層是通過使用涂布器例如模涂布器,將含有(甲基)丙烯酸共聚物(A){或高分子量(甲基)丙烯酸共聚物(A1)與低分子量(甲基)丙烯酸(共)聚合物(A2)}與多官能化合物(B)的含(甲基)丙烯酸共聚物組合物的溶液涂敷于分離膜上,干燥然后與分離膜一起將該層轉(zhuǎn)移到偏光板保護(hù)膜上形成的??蛇x地,上面所描述的組合物溶液可以被涂敷于偏光板保護(hù)膜上并且被干燥接下來用分離膜覆蓋。
當(dāng)本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的慢軸與在正交尼科爾棱鏡下所制備的偏光板的偏光器中的吸收軸的垂直交叉精度,為1°以內(nèi)的時(shí)候,在正交尼科爾棱鏡下的偏光性能被降低并且,反過來,引起了例如漏光的小麻煩,或者當(dāng)與液晶元件結(jié)合的時(shí)候不能達(dá)到充分的黑度或?qū)Ρ榷取O鄳?yīng)地,優(yōu)選本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜的慢軸方向與偏光板的透光軸方向之間的偏角在1°,更優(yōu)選在0.5°的范圍內(nèi)。
偏光板通常是通過將偏光板粘合到具有大量孔的抽氣裝置上、剝離在通過涂敷壓敏性粘合劑形成的壓敏層的表面上的分離膜、使壓敏層表面與液晶元件接觸然后用壓輥壓制來粘結(jié)到液晶元件上的。在該步驟中當(dāng)偏光板以面對液晶凹面彎曲的時(shí)候,通過抽氣裝置的抽氣不能充分地進(jìn)行并且引起了與抽氣裝置的粘附角發(fā)生偏差。結(jié)果是,與液晶元件的粘結(jié)角被偏移,這使得不可能達(dá)到預(yù)計(jì)的顯示特性。此外,在粘合過程中,偏光板有時(shí)從抽氣裝置上掉下來,這樣不再能夠繼續(xù)粘附,即停止該程序。
為了在粘接偏光板中防止這樣的不足,優(yōu)選將該偏光板的彎曲度調(diào)整到-30mm到+15mm、更優(yōu)選-20mm到+5mm、并且最優(yōu)選-10mm到0mm的范圍內(nèi)。在粘結(jié)到液晶的面內(nèi)的膜彎曲是凹面(涂布了壓敏粘合劑的面=壓敏粘合劑層的表面)被稱為+(正)彎曲,而凸面的彎曲被稱為-(負(fù))彎曲。彎曲的水平可以通過控制液晶元件側(cè)的保護(hù)膜和與液晶元件相反側(cè)的保護(hù)膜的厚度、彈性模量和濕度膨脹系數(shù)之間的關(guān)系來調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步優(yōu)選本發(fā)明的偏光板在偏光板的至少一側(cè)上的保護(hù)膜表面上具有硬涂層、防眩層和防反射層中的至少一層。在使用液晶顯示器的情況下,即,優(yōu)選在與液晶元件相反那一側(cè)上的保護(hù)膜具有功能層例如防反射層。作為這樣的功能膜,優(yōu)選形成選自于硬涂層、防眩層和防反射層中的至少一層。沒有必要單獨(dú)形成各層。也就是說,有可能形成同時(shí)作為防眩層的防反射層或硬涂層,從而給出防眩和防反射層而不是形成兩層,即,防眩層和防反射層。這些防眩膜和防反射膜的優(yōu)選的模式描述于Japan Institute o f Invention and Innovation Journal of TechnicalDisclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute of Invention andInnovation)p.54-57中,并且本發(fā)明的光學(xué)樹脂膜優(yōu)選可以使用在其中。
(液晶顯示器)光學(xué)樹脂膜或者通過將光學(xué)樹脂膜粘接到上面所描述的偏光器上構(gòu)成的偏光板可以有利地使用于液晶顯示器中,特別是透射型液晶顯示器中。
透射型液晶顯示器包括液晶元件和位于液晶元件兩側(cè)的兩塊偏光板。偏光板包括偏光器和位于其兩側(cè)上的兩片保護(hù)膜。液晶元件運(yùn)載了夾在兩個(gè)電極基片之間的液晶。
可以將本發(fā)明的一片光學(xué)樹脂膜設(shè)置在液晶元件和一個(gè)偏光板之間??蛇x地,可以將兩片光學(xué)樹脂膜設(shè)置液晶元件和每一塊偏光板之間。
本發(fā)明的偏光板可以被用作液晶元件兩側(cè)的至少一個(gè)偏光板。在這種情況下,設(shè)置本發(fā)明的偏光板,從而將光學(xué)樹脂層提供于液晶側(cè)。
優(yōu)選使用VA模式、OCB模式、IPS模式或者TN模式液晶元件。
VA模式液晶元件包括(1)當(dāng)沒有施加電壓的時(shí)候棒狀液晶分子幾乎垂直定向,并且當(dāng)施加電壓的時(shí)候幾乎水平定向的狹義上的VA模式液晶元件(JP-A-2-176625);(2)多疇VA模式(MVA模式)液晶元件(SID97,Digest of Tech.Papers,28(1997),第845頁);(3)在不施加電壓的時(shí)候棒狀液晶分子基本上垂直狀態(tài)排列,并且在施加電壓的時(shí)候以扭曲多疇狀態(tài)定向(n-ASM模式)的液晶元件(Digest of Tech.Papers,Nihon EkishoToronkai,第58-59頁(1998));和(4)survival型液晶元件(報(bào)道于LCDInternational 98)。
OCB模式液晶元件是棒狀液晶分子在液晶元件的上部和下部以基本上反向排列(對稱地)的彎曲定向型液晶元件。使用該彎曲定向型液晶元件的液晶顯示器被公開于美國專利No.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稱定向,因此,彎曲定向型液晶元件具有自身光學(xué)補(bǔ)償能力。
這樣,這種模式的液晶元件被稱為OCB(光學(xué)補(bǔ)償彎曲)液晶模式。彎曲定向型液晶顯示器在高反應(yīng)速度上是有利的。
在TN模式液晶元件中,當(dāng)沒有施加電壓的時(shí)候棒狀液晶分子是基本上水平定向的,并且在被扭曲60-120°的方向上進(jìn)一步定向。
最頻繁使用于彩色TFT液晶顯示器中的TN模式液晶元件,已經(jīng)被報(bào)到于大量的文獻(xiàn)中。
實(shí)施例接下來,將參考參考例、實(shí)施例和對比例更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明。然而應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于此。除非另有注釋,在下面的實(shí)施例中所有份和百分?jǐn)?shù)都是按質(zhì)量計(jì)算的。
在下面的實(shí)施例中,性能是通過如下的方法確定的。
(1)數(shù)均分子量是通過GPC方法使用甲苯作為溶劑測量的。
(2)氫化率是通過1H-NMR測量的。
(3)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是使用一部分未拉伸的片作為試樣,通過DSC法測量的。
(4)延遲是通過使波長為590nm的光入射到KOBRA 21ADH(由OjiScience Instruments)中的法線方向測量的。
(5)片厚度和膜厚度是用刻度盤式厚度計(jì)量儀測量的。
(6)光透射率是用分光光度計(jì)通過在400-700nm的波長范圍內(nèi)連續(xù)改變波長測量的,并且最小透射率是指未被拉伸的片或者被拉伸的和定向的片的透光率。
(實(shí)施例1)(膜1的形成)向60份6-甲基-1,4,5,8-二橋亞甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘(在下文中縮寫為MTD)中,加入10份用作聚合催化劑的15%三乙基鋁環(huán)己烷溶液、5份三乙胺和10份20%四氯化鈦環(huán)己烷溶液。在環(huán)己烷中開環(huán)聚合以后,用鎳催化劑對所獲得的開環(huán)聚合物氫化以生產(chǎn)聚合物溶液。在異丙醇中凝固該聚合物溶液并且干燥來生產(chǎn)粉末狀樹脂。該樹脂的數(shù)均分子量為40,000,它的氫化率為99.8%或更多,并且它的Tg為142℃。
在250℃下熔融該粉末狀樹脂并且對其進(jìn)行造粒。使用具有40nm全螺紋螺桿的單軸擠出機(jī),將獲得的顆粒從300mm寬的T型模頭中熔融擠出,然后用三個(gè)直徑為300mm的冷卻輥將其卷起來生產(chǎn)膜。在該程序中,在模口處的樹脂的溫度為275℃,而第一個(gè)、第二個(gè)和第三個(gè)輥的溫度分別為120℃、120℃和100℃。
由于未拉伸膜兩端的厚度不均勻,所以將端部部位(寬度20mm)切除。當(dāng)用裸眼和在光學(xué)顯微鏡下觀察膜表面的時(shí)候,沒有觀察到泡沫、線條或咬合痕。Tg為139℃,平均厚度為150μm,厚度的不均勻度為±4μm或更少,并且透光率為90.5%。當(dāng)在60℃的溫度和95%RH的濕度下測量并且轉(zhuǎn)化成80μm的膜厚度的時(shí)候,蒸汽透過率為13g/m2·24h。
(膜2的形成)通過使用通風(fēng)的熱空氣干燥機(jī),將含丙烯酸結(jié)構(gòu)聚合物樹脂的顆粒(ZEONOR 1420,由ZEON CORPORATION生產(chǎn);Tg 135℃,飽和吸水率0.01%或更低)在70℃下干燥2個(gè)小時(shí)。然后通過使用具有直徑為65mm的螺桿的樹脂熔融捏合機(jī)的T型??谛偷哪と廴跀D出機(jī),在270℃的熔融樹脂溫度和500mm寬度的T型模口擠出成型這些顆粒,來生產(chǎn)100μm厚的并且300mm長的膜。當(dāng)在60℃的溫度和95%RH的濕度下測量并且轉(zhuǎn)化成80μm的膜厚度的時(shí)候,蒸汽透過率為12g/m2·24h。
(膜3的形成)將含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂(ZEONOR 1420,由ZEONCORPORATION生產(chǎn);Tg 135℃,飽和吸水率0.01%或更低)溶解于二氯甲烷中來生產(chǎn)溶液?;诠腆w物質(zhì)(固體含量),向該溶液中加入2.5質(zhì)量份的波長色散調(diào)節(jié)劑1。使用該溶液,通過澆鑄方法獲得120μm厚的光學(xué)樹脂膜3。當(dāng)在60℃的溫度和95%RH的濕度下測量并且轉(zhuǎn)化成80μm的膜厚度的時(shí)候,蒸汽透過率為12g/m2·24h。
波長色散調(diào)節(jié)劑1 (膜4的形成)將含脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚合物樹脂(ZEONOR 1420,由ZEONCORPORATION生產(chǎn);Tg 135℃,飽和吸水率0.01%或更低)溶解于二氯甲烷中來生產(chǎn)溶液?;诠腆w物質(zhì)(固體含量),向該溶液中加入2質(zhì)量份的Re表達(dá)試劑1。使用該溶液,通過澆鑄方法獲得120μm厚的光學(xué)樹脂膜4。當(dāng)在60℃的溫度和95%RH的濕度下測量并且轉(zhuǎn)化成80μm的膜厚度的時(shí)候,蒸汽透過率為8g/m2·24h。
Re表達(dá)試劑1
(實(shí)施例2)在185℃下,以15%的拉伸率在輸送方向自由單軸拉伸在實(shí)施例1中獲得的膜1,以給出被拉伸的并且被定向的膜。表1顯示了它的光學(xué)性能。
同樣,在表1所規(guī)定的條件下拉伸膜2-4。表1也顯示了這樣獲得的光學(xué)性能。
在表1-3中,在欄(A)-(D)中給出的數(shù)值各自表示下面的值。
(A)Re(450)/Re(550)(B)Re(650)/Re(550)(C)(Re(450)/Rth(450))/(Re(550)/Rth(550))(D)(Re(650)/Rth(650))/(Re(550)/Rth(550))
表1
(實(shí)施例3)在185℃下,以25%的拉伸率在輸送方向自由單軸拉伸在實(shí)施例1中獲得的膜1-4。接下來,在輸送方向以25%釋放這些膜以給出被拉伸的并且被定向的膜。表2顯示了拉伸條件和光學(xué)性能。
表2
(實(shí)施例4)(定向膜的形成)通過使用電暈放電處理裝置,使在實(shí)施例2中獲得的膜(2-1至2-4)經(jīng)過電暈放電處理。接下來將甾族改性的聚酰胺酸稀溶液以1μm的厚度涂敷到被電暈放電的面上。在60℃的熱空氣流中連續(xù)干燥該涂布層同時(shí)控制以給出2分鐘的平均處理時(shí)間,從而給出使液晶分子垂直定向的定向膜。
(實(shí)施例5)(光學(xué)各向異性層1的形成)通過使用以20m/min輸送的具有在實(shí)施例4中形成的定向膜的膜(2-1至2-4)中的每一種膜,通過在與膜的輸送方向相同的方向中以391rpm旋轉(zhuǎn)的線棒,將以下組成的含有盤狀液晶的涂布溶液連續(xù)涂敷于該膜的定向膜面上。這樣,獲得了層狀膜2-1-D至2-4-D。表3顯示了每一個(gè)膜所應(yīng)用的拉絲錠(wire bar)的數(shù)量以及在形成液晶層之后的光學(xué)性能。
盤狀液晶層的涂布溶液的組成下面所示的盤狀液晶化合物32.6質(zhì)量份(重量份)下面所示的化合物(將盤面定向在5°以內(nèi)的添加劑) 0.1質(zhì)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 Yuki Kagaku K.K.) 3.2質(zhì)量份增敏劑(KAYACURE DETX,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.生產(chǎn))0.4質(zhì)量份光聚合引發(fā)劑(IRGACURE 907,由Ciba-Geigy生產(chǎn))1.1質(zhì)量份甲基乙基酮 62.0質(zhì)量份盤狀液晶化合物 將盤面定向在5°以內(nèi)的添加劑 在從室溫將溫度連續(xù)升高到100℃的過程中,使溶劑蒸發(fā)。然后在干燥區(qū)內(nèi)以130℃,以使盤狀液晶層的膜面空氣速度0.25m/sec的方式,加熱殘留物約90秒,從而使該盤狀化合物定向。接下來,在約130℃的膜表面溫度下,通過用UV輻射器(UV燈,輸出功率120W/cm)用UV光輻射4秒來促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng),從而使盤狀液晶化合物固定在那個(gè)位置。然后冷卻到室溫并且卷成卷。這樣,就生產(chǎn)了輥狀的光學(xué)補(bǔ)償膜。
盤狀液晶化合物的盤面與透明聚合物膜之間的角度為0°。
表3
(對比例1)(膜Z1的形成)通過使用通風(fēng)熱空氣干燥機(jī),將含丙烯酸結(jié)構(gòu)聚合物樹脂的顆粒(ZEONOR 1420,由ZEON CORPORATION生產(chǎn);Tg 135℃,飽和吸水率0.01%或更低)在70℃下干燥2個(gè)小時(shí)。然后通過使用具有直徑為65mm的螺桿的樹脂熔融捏合機(jī)的T型??谛湍と廴跀D出機(jī),在270℃的熔融樹脂溫度和500mmT型??趯挾葦D出成型這些顆粒,來產(chǎn)生100μm厚的300mm長的膜。在輸送方向上在130℃下以15%的拉伸率單軸拉伸所獲得的膜以產(chǎn)生被拉伸的并且被定向的膜。
被拉伸并且定向的膜的平均厚度為120μm并且在550nm的延遲值Re和Rth分別為45nm和125nm。
相似地,在450nm和650nm波長測量的延遲值(Re)分別為46nm和44nm,而在450nm和650nm波長測量的延遲值(Rth)分別為127nm和122nm。
也就是說,A值為1.02并且B值為0.98。C值為1.01并且D值為1.00。
(膜Z2的形成)將下面所示的組合物倒入混合槽中并且在加熱下攪拌來溶解各個(gè)組分。這樣,就制備了三醋酸纖維素溶液。
醋酸纖維素溶液的組合物乙?;潭葹?0.9%的醋酸纖維素100質(zhì)量份磷酸三苯酯(增塑劑)7.8質(zhì)量份二苯基磷酸聯(lián)苯酯 3.9質(zhì)量份二氯甲烷(溶劑1) 300質(zhì)量份甲醇(溶劑2) 45質(zhì)量份染料(360FP由Sumitomo Finechem生產(chǎn))0.0009質(zhì)量份向另外一個(gè)混合槽中,提供16質(zhì)量份上面描述的波長色散調(diào)節(jié)劑1、80質(zhì)量份二氯甲烷和20份甲醇,并且在加熱下攪拌該混合物從而制備延遲增加劑溶液。
使464質(zhì)量份由上面的組合物構(gòu)成的醋酸纖維素溶液與36質(zhì)量份上面的延遲增加劑溶液和1.1質(zhì)量份二氧化硅微粒(R972由Aerosil生產(chǎn))混合,并且充分?jǐn)嚢柙摶旌衔飦砩a(chǎn)一種濃液。延遲表達(dá)試劑是以每100質(zhì)量份醋酸纖維素5.0份的量加入的。二氧化硅微粒是以每100質(zhì)量份醋酸纖維素0.15質(zhì)量份的量加入的。
通過使用具有2m寬65m長的帶子的澆鑄機(jī)澆鑄所獲得的濃液。當(dāng)帶上的膜面溫度達(dá)到40℃的時(shí)候,干燥該膜1分鐘然后剝離。接下來,在140℃的干燥空氣流中通過使用拉幅機(jī)在寬度方向以28%對其進(jìn)行拉伸,在135℃的干燥空氣流中干燥20分鐘后,獲得了含有0.3質(zhì)量%的殘留溶劑的?;w維素膜Z2。所應(yīng)用的?;w維素的Tg為140℃。
這樣獲得的?;w維素膜的寬度為1340mm,而它的厚度為92μm。在550nm波長處確定的延遲值(Re)是50nm。確定的延遲值(Rth)為200nm。
相似地,在450nm和650nm波長測量的延遲值(Re)分別為52nm和49nm,而在450nm和650nm波長測量的延遲值(Rth)分別為204nm和198nm。
也就是說,A值為1.04并且B值為0.98。C值為1.02并且D值為0.99。
(實(shí)施例6)(偏光板的構(gòu)成)(偏光板1的構(gòu)成)使厚度為75μm并且聚合度為2,400的聚乙烯醇(PVA)在30℃的溫水中溶脹40秒然后通過將其浸入30℃的由0.06質(zhì)量%碘和6質(zhì)量%碘化鉀構(gòu)成的水性溶液中60秒。接下來,在將其浸入40℃的由4質(zhì)量%硼酸和3質(zhì)量%碘化鉀組成的水溶液中60秒的同時(shí),對其拉伸以生產(chǎn)出比原始長度長5.0倍的軸向長度。然后,將其在50℃下干燥4分鐘以生產(chǎn)出偏光器。
通過兩包裝氨基甲酸酯系粘合劑將已經(jīng)形成的膜2-1-D、前面所描述的偏光板、和由ZEON CORPORATION生產(chǎn)的ZF14粘合在一起,從而生產(chǎn)偏光板2-1-D-P。作為兩包裝氨基甲酸酯系粘合劑,使用了由下面所示的主試劑與固化劑以主試劑/固化劑的比率為100/10混合組成的混合物。
主試劑聚酯系聚氨酯樹脂在醋酸乙烯酯中的溶液(商品名WWA-600S,由NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY Co.,Ltd.生產(chǎn))。
固化劑聚異氰酸酯在醋酸乙烯酯中的溶液(商品名HARDNER110,由NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY Co.,Ltd.生產(chǎn))。
使用膜2-2-D至2-4-D和3-1至3-4,以相同的方式構(gòu)成偏光板。在其上形成了液晶層的膜的情況下,將該偏光器粘合到與液晶層相反側(cè)的表面上。
表4顯示了在構(gòu)成偏光板中的保護(hù)膜的結(jié)合。在每一種情況下,偏光板吸收軸與液晶元件側(cè)的保護(hù)膜的慢軸之間的角度為90°。由于在一些情況下慢軸位于膜的長度方向上而在其它情況下其位于寬度方向上,因此,對于一些膜不能應(yīng)用輥到輥的粘合。
(對比例2)在膜Z1的情況下,象在實(shí)施例6的膜2-1-D一樣,將偏光器夾在膜Z1和ZF14(由ZEON CORPORATION生產(chǎn))之間來生產(chǎn)偏光板Z1-P。偏光板吸收軸與液晶元件側(cè)的保護(hù)膜的慢軸之間的角度為90°。
如下處理膜Z2。
將膜Z2和TD80U(由FUJI PHOTOFILM Co.,Ltd.生產(chǎn))浸入55℃的1.5mol/l的水性氫氧化鈉溶液中然后用水徹底地清洗氫氧化鈉。接下來,將該試樣浸入35℃的稀硫酸水溶液(0.005mol/l)中1分鐘然后將其浸入水中從而徹底地洗掉稀硫酸水溶液。最后,在120℃下充分地干燥該試樣。
然后將上面描述的偏光板夾在已經(jīng)被皂化的膜Z2和TD80U(由FUJIPHOTOFILM Co.,Ltd.生產(chǎn))中并且使用聚乙烯基系粘合劑將它們粘合,接下來在70℃下加熱30分鐘。接下來,用切削器在寬度方向上去掉3cm來對該層合體進(jìn)行修邊以生產(chǎn)出有效寬度為1200mm并且長度為50m的處于卷起狀態(tài)的偏光板Z2-P。偏光板吸收軸與液晶元件側(cè)的保護(hù)膜的慢軸之間的角度為90°。
表4
(實(shí)施例7)(壓敏粘合劑層的形成)(丙烯酸聚合物溶液的制備)將75質(zhì)量份丙烯酸正丁酯(n-BA)、20質(zhì)量份丙烯酸甲酯(MA)、5質(zhì)量份2-羥基丙烯酸酯(2-HEA)、100質(zhì)量份的丙烯酸乙酯和0.2質(zhì)量份偶氮二異丁腈(AIBN)供到反應(yīng)器中。在用氮?dú)鈱Ψ磻?yīng)器的內(nèi)部清洗之后,在氮?dú)夥諊略跀嚢璧耐瑫r(shí)將反應(yīng)器加熱到60℃并且使反應(yīng)進(jìn)行4個(gè)小時(shí)。在4個(gè)小時(shí)后,加入100質(zhì)量份甲苯、5質(zhì)量份α-甲基苯乙烯和2質(zhì)量份AIBN并且將該混合物加熱到90℃并且使反應(yīng)進(jìn)行另外的4個(gè)小時(shí)。在完成該反應(yīng)之后,用醋酸乙酯稀釋該混合物來生產(chǎn)固含量為20%的丙烯酸聚合物。向100質(zhì)量份的聚合物溶液的固體物質(zhì)中,加入異氰酸酯系交聯(lián)劑(商品名CORONATE L,由NIPPON POLYURETHANEINDUSTRY Co.,Ltd.生產(chǎn))。然后充分?jǐn)嚢杷纬傻幕旌衔飦砩a(chǎn)壓敏粘合劑組合物。
(具有壓敏粘合劑的偏光板的構(gòu)成)將該壓敏粘合劑涂敷到實(shí)施例6中構(gòu)造的偏光板上。
將上面所描述的含有丙烯酸聚合物溶液的壓敏粘合劑組合物涂敷到經(jīng)過剝離處理的聚酯膜上來形成壓敏粘合劑層(厚度25μm)。然后,將其轉(zhuǎn)移到偏光板上(在元件側(cè)的保護(hù)膜上)并且在23℃的溫度和65%的濕度下使其老化7天來生產(chǎn)具有壓敏粘合劑的偏光板。此外,將分離膜粘合到壓敏粘合劑層上。向與元件相反側(cè)上的保護(hù)膜上,粘合保護(hù)膜。
(對比實(shí)施例3)以與實(shí)施例7相同的方式,在對比實(shí)施例2中構(gòu)成的偏光板上形成壓敏粘合劑層來生產(chǎn)具有壓敏粘合劑的偏光板。如在實(shí)施例7中那樣,也使分離膜與保護(hù)膜粘合。
(實(shí)施例8)(VA面板的包裝)將前后側(cè)偏光板和相對比板從VA模式液晶電視機(jī)(LC-32AD5,由SHARP Co.生產(chǎn))上取下。然后,將在實(shí)施例7和對比例3中構(gòu)造的具有壓敏粘合劑的偏光板、和市售的沒有視野角度補(bǔ)償片的偏光板(HLC2-5618,由SANRITZ Co.生產(chǎn))切割成32”的片(每一個(gè)偏光板的吸收角都與邊緣平行)并且使用層壓輥將其粘合到表5中所列的結(jié)合體中。
在該步驟中,設(shè)置該偏光板使得視野側(cè)的偏光板的吸收軸在面板的水平方向,背光側(cè)的偏光板的吸收軸在該面板的垂直方向,并且壓敏粘合劑面在液晶元件側(cè)。
(視野角度的特性)通過使用測量裝置(EZ-Contrast 160D,由ELDIM生產(chǎn)),從黑顯示(L1)到白顯示(L8),以8個(gè)級別測量視野角度(在背側(cè)沒有色調(diào)反轉(zhuǎn)以10或更高的對比率發(fā)生的范圍)。除了在兩側(cè)都使用市售偏光板(壓敏粘合劑厚度25μm)的情況以及使用對比例的偏光板的情況以外,如在表5中所列出的那樣,在每一個(gè)偏光板的結(jié)合體中都獲得了令人滿意的視野角度特性。
(色差的評價(jià))再者,評價(jià)了黑顯示中的色差。評價(jià)了在方位角為0°并且極角為60°的黑顯示和方位角為45°并且極角為60°的黑顯示之間的色差。
在使用對比例的偏光板的情況下,發(fā)生了大的色差并且從傾斜角度觀察到的圖像與正面的圖像相比帶有紅色。另一方面,如表5所列出的本發(fā)明的偏光板的每一種結(jié)合,在傾斜和在正面圖像之間出現(xiàn)了很小的色差并且獲得了令人滿意的彩色圖像。
表5
*A在所有方向上視野角度性能表現(xiàn)出80°或更大的極角。
*B在80°的極角以內(nèi)在一些方向上對比率為10或更少。
**A非顯而易見的。
**B有些顯著但可以接受。
**C高度顯著并且不可以接受。
(環(huán)境測試)對于視野角度性能和色差,在低濕度條件(25℃,10%RH)和高濕度條件(25℃,80%RH)下做了對比。
在使用將高蒸汽透過率的膜作為保護(hù)膜的偏光板2-6-D-P和Z2-P的情況下,顯示性能根據(jù)濕度而改變。特別是,從正面觀察到的色調(diào)根據(jù)濕度而改變,并且正面方向和傾斜方向之間的色調(diào)的變化在高濕度條件下被增大。
然而,在使用其它的具有低蒸汽透過率的保護(hù)膜的偏光板的情況下,顯示性能和色調(diào)都不根據(jù)濕度而改變,即,達(dá)到了令人滿意的結(jié)果。
表5中顯示的結(jié)果表明使用滿足下面的式(A)-(D)的光學(xué)補(bǔ)償片使其可能改善在黑顯示中的色差。
(A)0.1<Re(450)/Re(550)<0.95
(B)1.03<Re(650)/Re(550)<1.93(C)0.4<(Re(450)/Rth(450)/Re(550)/Rth(550))<0.95(D)1.05<(Re(650)/Rth(650)/Re(550)/Rth(550))<1.9根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,有可能提供具有優(yōu)良的光學(xué)性能的光學(xué)樹脂膜,具有該膜的偏光板和在黑顯示中顯示出很少色差的液晶顯示器。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,能夠?qū)Ρ景l(fā)明所描述的技術(shù)方案進(jìn)行各種修改和改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍是顯而易見的。這意味本發(fā)明覆蓋了與所附的權(quán)利要求和它們的等價(jià)物的范圍相一致的本發(fā)明的所有修改和改變。
本申請要求基于2005年8月17日提交的日本專利申請JP2005-236752的外國優(yōu)先權(quán),在此將其內(nèi)容引入作為參考。
權(quán)利要求
1.由環(huán)烯烴化合物的聚合物和共聚物中的至少一種形成的光學(xué)樹脂膜,該光學(xué)樹脂膜具有滿足式(A)-(D)的延遲(A)0.1<Re(450)/Re(550)<0.95(B)1.03<Re(650)/Re(550)<1.93(C)0.4<(Re(450)/Rth(450)/Re(550)/Rth(550))<0.95(D)1.05<(Re(650)/Rth(650)/Re(550)/Rth(550))<1.9其中,Re(λ)表示對于波長為λnm的光,該光學(xué)樹脂膜的面內(nèi)延遲nm;并且Rth(λ)表示對于波長為λnm的光,該光學(xué)樹脂膜的厚度方向延遲nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)樹脂膜,其是拉伸光學(xué)樹脂膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)樹脂膜,其是在與光學(xué)樹脂膜的輸送方向成-10至10°的角度被自由地單軸拉伸的光學(xué)樹脂膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)樹脂膜,其是在與光學(xué)樹脂膜的輸送方向成80至100°的角度被拉伸,并且在它的輸送方向被松弛的光學(xué)樹脂膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)樹脂膜,其具有光學(xué)各向異性層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)樹脂膜,其具有滿足式(I)和(II)的Re(590)和Rth(590)(I)20nm≤Re(590)≤200nm(II)70nm≤Rth(590)≤400nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)樹脂膜,其具有10-150μm的膜厚度。
8.一種偏光板,其包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)樹脂膜;和偏光器。
9.如權(quán)利要求8所述的偏光板,在其表面上具有硬涂層、防眩層和防反射層中的至少一個(gè)層。
10.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)樹脂膜的液晶顯示器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器,其是一種VA模式液晶顯示器。
全文摘要
提供了一種光學(xué)樹脂膜并且該光學(xué)樹脂膜滿足關(guān)于延遲的式(A)-(D)并且是通過使用環(huán)烯烴化合物的聚合物或共聚物形成的(A)0.1<Re(450)/Re(550)<0.95(B)1.03<Re(650)/Re(550)<1.93(C)0.4<(Re(450)/Rth(450)/Re(550)/Rth(550))<0.95(D)1.05<(Re(650)/Rth(650)/Re(550)/Rth(550))<1.9。
文檔編號G02F1/1335GK1916665SQ20061011487
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月17日
發(fā)明者大輕郁子, 杉山亨 申請人:富士膠片株式會社