雙折射光學膜的制作方法

專利名稱：雙折射光學膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及雙折射光學膜。
背景技術：
通常，為了使液晶顯示裝置具有優異的對比度，采用雙軸雙折射光學膜作為相位差板。通常，雙軸雙折射光學膜是通過拉伸各向同性聚合物膜制備的(例如參見專利文獻1和2)。
同樣，通過拉伸單軸聚合物膜(例如參見專利文獻3)，也可以制備雙軸雙折射光學膜(例如參見專利文獻4)。包含這種雙軸雙折射光學膜的液晶顯示裝置可實現優異的對比度。然而，由于這種雙軸雙折射光學膜的Δnd值僅在有限的窄范圍內，采用這種雙軸雙折射光學膜還不能充分實現各種模式類型下的寬視角。進而，還存在的問題是在液晶顯示裝置如采用這種雙軸雙折射光學膜的VA模式的液晶顯示裝置中造成的顯示著色。
專利文獻1JP3(1991)-33719A專利文獻2JP3(1991)-24502A專利文獻3JP8(1996)-511812A專利文獻4JP2000-190385A發明內容本發明解決的問題本發明的目的是提供一種雙折射光學膜，其可使液晶顯示裝置具有優異的對比度和寬視角，并且不會造成液晶顯示裝置著色。
解決問題的手段本發明提供了一種雙折射光學膜，其包括至少一層雙折射A-層和至少一層雙折射B-層。雙折射A-層的性質滿足nya≥nza＞nxa或nza＞nya＞nxa，雙折射B-層的性質滿足nxb≥nyb＞nzb。
應當注意，nxa、nya和nza分別表示雙折射A-層中在X軸方向、在Y軸方向和在Z軸方向的折射率，其中，X-軸方向為與以下提及的雙折射B-層的X-軸方向相同的軸方向，Y-軸方向為與以下提及的雙折射B-層的Y-軸方向相同的軸方向，而Z軸方向則為與X軸和Y軸垂直的厚度方向。
還應當注意，nxb、nyb和nzb分別表示雙折射B-層中在X軸方向、在Y軸方向和在Z軸方向的折射率，其中，X-軸方向為在雙折射B-層平面內顯示最大折射率的軸方向，Y-軸方向為所述平面內與X軸垂直的軸方向，而Z軸方向為與X軸和Y軸垂直的厚度方向。
發明效果采用本發明的雙折射光學膜，可使液晶顯示裝置具有優異的對比度和寬視角，并可防止液晶顯示裝置發生著色。


圖1為包括在本發明光學膜內的雙折射A-層和雙折射B-層的波長色散特性的實例示意圖。
圖2為本發明光學膜的波長色散特性(波數色散)的實例示意圖。
具體實施例方式
按照本發明構造的包括上述兩種雙折射層的雙折射光學膜顯示寬范圍的Δnd值，從而可實現液晶顯示裝置的寬視角。尤其是，對那些光學性質不能由常規雙折射光學膜補償的液晶顯示裝置，采用本發明的雙折射光學膜有可能實現寬視角。
進而，本發明的雙折射光學膜表現出充分大的Rth值，從而使液晶顯示裝置具有優異的對比度。
而且，本發明的雙折射光學膜用于液晶顯示裝置中時不會引起著色。
在本發明的雙折射光學膜中，雙折射B-層優選地滿足以下式(1)表示的條件0.005≤Δnb≤0.2(1)在式(1)中，Δnb為nxb-nzb，nxb和nzb分別表示在雙折射B-層中在X-軸方向和在Z-軸方向上的折射率，其中，X-軸方向為在雙折射B-層平面內顯示最大折射率的軸方向，Z-軸方向為與X-軸垂直的厚度方向。
在本發明的雙折射光學膜中，雙折射A-層可以由顯示負雙折射性的聚合物和顯示正雙折射性的聚合物中的至少一種形成。或者，雙折射A-層可以由顯示負雙折射性的聚合物與顯示正雙折射性的聚合物的混合物形成。
在本發明的雙折射光學膜中，雙折射B-層可以由顯示正雙折射性的聚合物形成。
優選地，顯示正雙折射性的聚合物為至少一種選自如下的聚合物聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯、聚醚酮、聚芳基醚酮、聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺。
優選地，本發明的雙折射光學膜滿足由以下式(4)表示的條件。
-3°≤取向軸精度≤3°(4)這里注意，取向軸精度是指在所述雙折射光學膜平面內慢軸的改變量。
在本發明的雙折射光學膜中，優選作為層合物的雙折射光學膜的面內相位差具有波數色散特性。
優選地，本發明的雙折射光學膜滿足以下式(5)和(6)表示的條件。
|Δnda|＞|Δndb| (5)αa＜αb(6)在式(5)和(6)中，Δnda＝(nxa-nya)·da，Δndb＝(nxb-nyb)·db，αa＝Δnda430nm/Δnda550nm，和αb＝Δndb430nm/Δndb550nm。
應當注意，nxa和nya分別表示在雙折射A-層中在X-軸方向和在Y-軸方向的折射率，其中，X-軸方向為與雙折射B-層的X-軸方向相同的軸方向，Y-軸方向為與雙折射B-層的Y-軸方向相同的軸方向，da表示雙折射A-層的厚度。
還應當注意，nxb和nyb分別表示在雙折射B-層中在X-軸方向和在Y-軸方向的折射率，其中，X-軸方向為在雙折射B-層平面內顯示最大折射率的軸方向，Y-軸方向為所述平面內與X軸垂直的軸方向，db表示雙折射B-層的厚度。
還應當注意，Δnda430nm和Δnda550nm分別表示在波長為430nm和550nm下雙折射A-層的Δnda值。
還應當注意，Δndb430nm和Δndb550nm分別表示在波長為430nm和550nm下雙折射B-層的Δndb值。
本發明的層合偏振片為包括本發明的雙折射光學膜的層合偏振片。
本發明的液晶顯示裝置為液晶面板，其包括液晶元件和光學部件。在液晶面板中，光學部件安置于液晶元件的至少一個表面上，并且所述光學部件為本發明的層合偏振片。
本發明的液晶顯示裝置為包括本發明的液晶面板的液晶顯示裝置。
本發明的圖像顯示裝置為包括本發明的雙折射光學膜或本發明的層合偏振片的圖像顯示裝置。
本發明中，雙折射A-層的性質必須滿足nya≥nza＞nxa或nza＞nya＞nxa。其原因在于，當雙折射A-層用于圖像顯示裝置中時，該性質可有效減少傾斜方向中的光泄漏。
優選地，具有上述性質的雙折射A-層由顯示負雙折射性的聚合物、顯示正雙折射性的聚合物、或顯示負雙折射性的聚合物與顯示正雙折射性的聚合物的混合物形成。更優選地，雙折射A-層是由顯示負雙折射性的聚合物或顯示負雙折射性的聚合物與顯示正雙折射性的聚合物的混合物形成的。
需要注意，顯示負雙折射性的聚合物是指那些當被拉伸時形成在拉伸方向上顯示有最小折射率的聚合物膜的聚合物。
顯示負雙折射性的聚合物可以為基于單一單體的均聚物，所述單體如聚苯乙烯、丙烯酸物質或聚甲基丙烯酸甲酯。或者，上述均聚物和一種或多種其它聚合物的共聚物也可用作顯示負雙折射性的聚合物，以改善形成膜的機械性質。上述共聚物的公知實例包括苯乙烯-馬來酐共聚物，苯乙烯-馬來酰亞胺共聚物，包括烯烴單元和丙烯酸物質單元的共聚物，包括腈單元和苯乙烯單元的共聚物。腈化合物的實例包括α-取代的不飽和腈，如丙烯腈和甲基丙烯腈；和包括α，β-二取代的烯烴型不飽和鍵的腈化合物，如富馬腈。另一方面，苯乙烯化合物可以為未取代的或取代的苯乙烯化合物，如苯乙烯，乙烯基甲苯，甲氧基苯乙烯，氯代苯乙烯或α-甲基苯乙烯。
需要注意，顯示正雙折射性的聚合物是指那些當被拉伸時形成在拉伸方向上顯示最大折射率的聚合物膜的聚合物。
顯示正雙折射性的聚合物可以為基于下述物質的樹脂醋酸酯，聚酯，聚醚砜，聚碳酸酯，聚酰胺，聚酰亞胺，聚降冰片烯，聚烯烴，聚環氧乙烷或聚亞苯基醚。或者，為了改善形成膜的耐熱性和/或機械強度，顯示正雙折射性的聚合物也可采用如下的共聚物，其包括烯烴單元與取代的或未取代的馬來酰亞胺單元或取代的或未取代的乙烯基單元。上述共聚物的實例包括烯烴-馬來酰亞胺共聚物。
優選顯示正雙折射性的聚合物為非液晶類聚合物如聚酰胺，聚酰亞胺，聚酯，聚醚酮，聚酰胺酰亞胺，聚酯酰亞胺等，因為非液晶類聚合物具有優異的耐熱性、耐化學性、透明性和硬度。可以單獨使用這些非液晶類聚合物中的一種或者具有不同官能團的兩種或多種聚合物的混合物，例如，聚芳基醚酮和聚酰胺的混合物。在這些非液晶類聚合物中，特別優選聚酰亞胺，因其具有高透明性、高取向性和高拉伸性。
對非液晶類聚合物的分子量并無特殊限制，但其重均分子量(Mw)優選為1,000-1,000,000，更優選2,000-500,000。
對于聚酰亞胺，優選使用具有高面內取向性并可溶解于有機溶劑中的聚酰亞胺。這種聚酰亞胺的具體實例包括9，9-二(氨基芳基)芴與芳族四羧酸二酐的縮聚物，描述于JP2000-511296A，即包含至少一個由以下通式(1)表示的重復單元的聚合物。
在上述通式(1)中，R3-R6為至少一種獨立地選自如下的取代基氫原子、鹵原子、苯基、被1-4個鹵原子或C1-10烷基取代的苯基以及C1-10烷基。優選地，R3-R6為至少一種獨立地選自如下的取代基鹵原子、苯基、被1-4個鹵原子或C1-10烷基取代的苯基以及C1-10烷基。
在上述通式(1)中，Z例如為C6-20四價芳族基團，優選為均苯四酸基團、多環芳族基團、多環芳族基團的衍生物或由以下通式(2)表示的基團。
在以上通式(2)中，Z′例如為共價鍵、C(R7)2基團、CO基團、O原子、S原子、SO2基團、Si(C2H5)2基團或NR8基團。當存在多個Z′時，它們可相同或不同。另外，w為1-10的整數。R7獨立地為氫或C(R9)3。R8為氫原子、具有1-約20個碳原子的烷基、或C6-20芳基，當有多個R8時，它們可相同或不同。R9獨立地為氫原子、氟原子或氯原子。
上述多環芳族基團可以例如為得自萘、芴、苯并芴、或蒽的四價基團。進而，上述多環芳族基團的取代衍生物可以為被至少一個選自如下基團取代的上述多環芳族基團例如C1-10烷基及其氟代衍生物和鹵原子，如F原子和Cl原子。
除了上述以外，還可以使用重復單元由以下通式(3)或(4)表示的均聚物或重復單元由以下通式(5)表示的聚酰亞胺，如JP8(1996)-511812A所述。由以下通式(5)表示的聚酰亞胺優選為由通式(3)表示的均聚物模式。
在以上通式(3)-(5)中，G和G′分別為獨立地選自如下的基團例如共價鍵、CH2基團、C(CH3)2基團、C(CF3)2基團、C(CX3)2基團(其中X為鹵原子)、CO基團、O原子、S原子、SO2基團、Si(CH2CH3)2基團和N(CH3)基團，G和G′可以相同或不同。
在以上通式(3)和(5)中，L為取代基，d和e表示其取代的數目。L例如為鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、苯基、或取代的苯基，當有多個L時，它們可相同或不同。上述取代的苯基例如可以為具有至少一個取代基的取代的苯基，所述取代基選自鹵原子、C1-3烷基和鹵代C1-3烷基。另外，上述鹵原子例如可以為氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。d為0-2的整數，e為0-3的整數。
在以上通式(3)-(5)中，Q為取代基，f表示其取代的數目。Q例如可以為選自如下的原子或基團氫原子、鹵原子、烷基、取代的烷基、硝基、氰基、硫烷基、烷氧基、芳基、取代的芳基、烷基酯基團和取代的烷基酯基團，當有多個Q時，它們可相同或不同。上述鹵原子例如可以為氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。上述取代的烷基例如可以為鹵代烷基。另外，上述取代的芳基例如可以為鹵代芳基。f為0-4的整數，g和h分別為0-3的整數和1-3的整數。進而，優選g和h大于1。
在上述通式(4)中，R10和R11為獨立地選自下述的基團氫原子、鹵原子、苯基、取代的苯基、烷基、取代的烷基。特別優選R10和R11獨立地為鹵代烷基。
在上述通式(5)中，M1和M2可以相同或不同，例如為鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、苯基或取代的苯基。上述鹵原子例如可以為氟原子、氯原子、溴原子或碘。上述取代的苯基例如可以為具有至少一個取代基的取代的苯基，所述取代基選自鹵原子、C1-3烷基和鹵代C1-3烷基。
由通式(3)表示的聚酰亞胺的具體實例包括由以下通式(6)表示的聚酰亞胺。
進而，上述聚酰亞胺例如可以為通過適當地共聚除上述骨架(重復單元)之外的酸二酐和二胺獲得的共聚物。
上述酸二酐例如可以為芳族四元羧酸二酐。芳族四元羧酸二酐例如可以為均苯四酸二酐，二苯酮四元羧酸二酐，萘四元羧酸二酐，雜環芳族四元羧酸二酐或2，2′-取代的聯苯四元羧酸二酐。
均苯四酸二酐例如可以為均苯四酸二酐，3，6-二苯基均苯四酸二酐，3，6-二(三氟甲基)均苯四酸二酐，3，6-二溴均苯四酸二酐，或3，6-二氯均苯四酸二酐。二苯酮四元羧酸二酐例如可以為3，3′，4，4′-二苯酮四元羧酸二酐，2，3，3′，4′-二苯酮四元羧酸二酐或2，2′，3，3′-二苯酮四元羧酸二酐。萘四元羧酸二酐可以例如為2，3，6，7-萘-四元羧酸二酐，1，2，5，6-萘-四元羧酸二酐或2，6-二氯-萘-1，4，5，8-四元羧酸二酐。雜環芳族四元羧酸二酐例如可以為噻吩-2，3，4，5-四元羧酸二酐，吡嗪-2，3，5，6-四元羧酸二酐或吡啶-2，3，5，6-四元羧酸二酐。2，2′-取代的聯苯四元羧酸二酐可以例如為2，2′-二溴-4，4′，5，5′-聯苯四元羧酸二酐，2，2′-二氯-4，4′，5，5′-聯苯四元羧酸二酐或2，2′-二(三氟甲基)-4，4′，5，5′-聯苯四元羧酸二酐。
芳族四元羧酸二酐的其它實例可包括3，3′，4，4′-聯苯四元羧酸二酐，二(2，3-二羧基苯基)甲烷二酐，二(2，5，6-三氟-3，4-二羧基苯基)甲烷二酐，2，2-二(3，4-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二酐，4，4′-二(3，4-二羧基苯基)-2，2-二苯基丙烷二酐，二(3，4-二羧基苯基)醚二酐，4，4′-氧苯二甲酸氫二酐(oxydiphthalic dianhydride)，二(3，4-二羧基苯基)磺酸二酐，3，3′，4，4′-二苯基砜四元羧酸二酐，4，4′-[4，4′-異亞丙基-二(對亞苯基氧基)]二(苯二甲酸二酐)，N，N-(3，4-二羧基苯基)-N-甲基胺二酐和二(3，4-二羧基苯基)二乙基硅烷二酐。
在上述物質中，芳族四元羧酸二酐優選為2，2′-取代的聯苯四元羧酸二酐，更優選為2，2′-二(三鹵代甲基)-4，4′，5，5′-聯苯四元羧酸二酐，進一步優選為2，2′-二(三氟甲基)4，4′，5，5′-聯苯四元羧酸二酐。
上述二胺例如可以為芳族二胺。其具體實例包括苯二胺，二氨基二苯酮，萘二胺，雜環芳族二胺和其它芳族二胺。
苯二胺例如可以為選自下述的二胺苯二胺如鄰、間和對亞苯基二胺，2，4-二氨基甲苯，1，4-二氨基-2-甲氧基苯，1，4-二氨基-2-苯基苯，1，3-二氨基-4-氯苯。二氨基二苯酮的實例可以包括2，2′-二氨基二苯酮和3，3′-二氨基二苯酮。萘二胺例如可以為1，8-二氨基萘或1，5-二氨基萘。雜環芳族二胺的實例可以包括2，6-二氨基吡啶，2，4-二氨基吡啶和2，4-二氨基-S-三嗪。
進而，除了以上所述，芳族二胺可以為4，4′-二氨基聯苯，4，4′-二氨基二苯基甲烷，4，4′-(9-亞芴基)-二苯胺，2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基聯苯，3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯基甲烷，2，2′-二氯-4，4′-二氨基聯苯，2，2′，5，5′-四氯聯苯胺，2，2-二(4-氨基苯氧基苯基)丙烷，2，2-二(4-氨基苯基)丙烷，2，2-二(4-氨基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷，4，4′-二氨基二苯基醚，3，4′-二氨基二苯基醚，1，3-二(3-氨基苯氧基)苯，1，3-二(4-氨基苯氧基)苯，1，4-二(4-氨基苯氧基)苯，4，4′-二(4-氨基苯氧基)聯苯，4，4′-二(3-氨基苯氧基)聯苯，2，2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷，2，2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1，1，1，3，3，3，-六氟丙烷，4，4′-二氨基二苯基硫醚或4，4′-二氨基二苯基砜。
聚醚酮例如可以為由以下通式(7)表示的聚芳基醚酮，其公開于JP2001-49110A。
在上述通式(7)中，X為取代基，q為其取代的數目。X例如為鹵原子、低級烷基、鹵代烷基、低級烷氧基或鹵代烷氧基，當有多個X時，它們可以相同或不同。
鹵原子例如可以為氟原子、溴原子、氯原子或碘原子，其中，優選氟原子。低級烷基優選為C1-6低級直鏈烷基或C1-6低級支鏈烷基，更優選例如C1-4直鏈或支鏈烷基。更具體地，優選為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基，特別優選為甲基或乙基。鹵代烷基例如可以為上述低級烷基的鹵化物如三氟甲基。低級烷氧基優選為C1-6直鏈或支鏈烷氧基，更優選例如C1-4直鏈或支鏈烷氧基。更具體地，進而優選為甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基或叔丁氧基，特別優選為甲氧基或乙氧基。鹵代烷氧基例如可以為上述低級烷氧基的鹵化物如三氟甲氧基。
在上述通式(7)中，q為0-4的整數。在通式(7)中，優選q＝0并且鍵合至苯環兩端的羰基和醚的氧原子在對位處。
另外，在以上通式(7)中，R1為由以下通式(8)表示的基團，m為整數0或1。
在上述通式(8)中，例如X′為取代基并與通式(7)中的X相同。在通式(8)中，當有多個X′時，它們可相同或不同。q′表示X′的取代數目，并為0-4的整數，優選地，q′＝0。此外，p為整數0或1。
在通式(8)中，R2為二價芳族基團。該二價芳族基團例如為鄰、間或對亞苯基基團或得自萘、聯苯、蒽、鄰、間或對三聯苯、菲、二苯并呋喃、聯苯醚或聯苯砜的二價基團。在這些二價芳族基團中，直接鍵合至芳族的氫可以被鹵原子、低級烷基或低級烷氧基取代。其中，R2優選為選自以下通式(9)-(15)的芳族基團。
在上述通式(7)中，R1優選為由以下通式(16)表示的基團，其中R2和p與在上述通式(8)中定義的相同。
進而，在通式(7)中，n表示聚合度，例如為2-5000，優選5-500。聚合物可由具有相同結構或不同結構的重復單元組成。在后一種情況下，重復單元的聚合形式可以為嵌段聚合或無規聚合。
進而，優選在由通式(7)表示的聚芳基醚酮的對四氟亞苯甲酰基側的一端為氟，而其氧亞烷基側的一端為氫原子。這種聚芳基醚酮例如可由以下通式(17)表示。在以下通式(17)中，n如在通式(7)中表示聚合度。
由通式(7)表示的聚芳基醚酮的具體實例可包括由以下通式(18)-(21)表示的那些，其中n如在通式(7)中表示聚合度。
除了上述以外，聚酰胺或聚酯例如可以為如JP10(1998)-508048A所述的聚酰胺或聚酯，它們的重復單元可由以下的通式(22)表示。
在上述通式(22)中，Y為O原子或NH基團。E例如為至少一種選自如下的基團共價鍵、C2亞烷基基團、鹵代C2亞烷基基團、CH2基團、C(CX3)2基團(其中X為鹵原子或氫原子)、CO基團、O原子、S原子、SO2基團、Si(R)2基團和N(R)基團，E可相同或不同。在上述E中，R為C1-3烷基和鹵代C1-3烷基中的至少一種，并且相對羰基官能團或Y基團存在于間位或對位。
進而，在以上通式(22)中，A和A’為取代基，t和z分別表示它們的取代數目。此外，p為0-3的整數，q為1-3的整數，r為0-3的整數。
上述A例如選自氫原子、鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、由OR表示的烷氧基(其中R為如上定義的基團)、芳基、鹵化等取代的芳基、C1-9烷氧基羰基、C1-9烷基羰基氧基、C1-12芳氧基羰基、C1-12芳基羰基氧基及其取代的衍生物、C1-12芳基氨基甲酰基和C1-12芳基羰基氨基及其取代的衍生物。當有多個A時，它們可相同或不同。上述A例如選自鹵素、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、苯基、取代的苯基，當有多個A’時，它們可相同或不同。在取代的苯基的苯環上的取代基例如可為鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、或者它們的組合。t為0-4的整數，z為0-3的整數。
在由以上通式(22)表示的聚酰胺或聚酯的重復單元中，優選由以下通式(23)表示的重復單元。
在通式(23)中，A、A’和Y如通式(22)定義，v為0-3的整數，優選地為0-2的整數。雖然x和y可以各自為0或1，但不能同時為0。
這里應當注意，在顯示正雙折射性的聚合物的上述實例中，優選聚酯樹脂作為形成雙折射A-層的顯示正雙折射性的聚合物。
進而，在用于形成雙折射A-層的顯示負雙折射性的聚合物和顯示正雙折射性的聚合物的混合物中，這些聚合物的混合比可適當地確定以使獲得滿足nya≥nza＞nxa或nza＞nya＞nxa的性質的雙折射A-層。
優選地，包含在用于形成雙折射A-層的混合物中的顯示負雙折射性的聚合物和顯示正雙折射性的聚合物相互間應相容。顯示負雙折射性的聚合物和顯示正雙折射性的聚合物的組合的實例包括以下組合聚甲基丙烯酸甲酯和聚環氧乙烷；聚苯乙烯和聚亞苯基醚；苯乙烯-馬來酰亞胺共聚物和聚亞苯基醚；烯烴-馬來酰亞胺共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物；苯乙烯-馬來酸酐共聚物和聚碳酸酯；以及聚苯乙烯和聚碳酸酯。
這里需要注意，無需過度實驗，本領域的普通技術人員可制備滿足nya≥nza＞nxa或nza＞nya＞nxa條件的雙折射A-層例如通過在以上描述的各種聚合物中選擇適宜類型的聚合物，以及設置膜制備條件，如適度進行拉伸或收縮。
接下來，本發明中，雙折射B-層的性質必須滿足nxb≥nyb＞nzb。其原因是，具有這種性質的雙折射B-層適用于液晶分子的光學補償，所述液晶分子在液晶元件中傾斜取向、彎曲取向、混合取向、同回歸取向等等。
具有上述性質的雙折射B-層優選由顯示正雙折射性的聚合物形成。在上述各種顯示正雙折射性的聚合物中，更優選采用聚酰亞胺形成雙折射B-層，因為其顯示出高雙折射性。
優選雙折射B-層滿足以下式(1)所述的條件，因為這例如在VA模式或OCB模式液晶元件中可以實現黑色顯示的優異補償。
0.005≤Δnb≤0.2(1)在上式(1)中，Δnb如前定義。更優選雙折射B-層滿足0.01≤Δnb≤0.15，進一步優選0.015≤Δnb≤0.1。
這里需要注意，無需進行過度實驗，本領域普通技術人員可制備其性質滿足nxb≥nyb＞nzb條件的雙折射B-層例如通過在上述各種類型的聚合物中選擇適宜類型的聚合物并設置膜制備條件如適度拉伸或收縮。
本發明的雙折射光學膜包括至少一層雙折射A-層和至少一層雙折射B-層。由于將雙折射光學膜設置成如此，可以具有寬范圍的Δnd值和大Rth值，所以當在液晶顯示裝置等中使用這種光學膜時，可實現寬視角和優異的對比度。
本發明中，雙折射A-層的厚度無特別限制，但例如可以為1-500μm，優選1-300μm，更優選1-200μm。
同樣，雙折射B-層的厚度無特別限制，但例如可以為0.1-30μm，優選0.3-25μm，更優選0.5-20μm。
雙折射A-層可層合至雙折射B-層的例如一個或兩個表面上。層合雙折射A-層的數量可以為在每一表面上一層或至少兩層。而且，雙折射A-層可以直接層合至雙折射B-層上，或者，可以在雙折射A-層和雙折射B-層之間提供一層或多層附加層。上述設置同樣適用于雙折射B-層。
進而，本發明的雙折射光學膜優選地滿足例如以下式(4)所述的條件。滿足這一要求的本發明的雙折射光學膜在用于液晶顯示裝置等中時，不會使液晶顯示裝置的正面對比度變差。
-3°≤取向軸精度≤3°(4)取向軸精度如前定義。
更優選雙折射光學膜滿足-2°≤取向軸精度≤2°，更優選-1.5°≤取向軸精度≤1.5°。特別是，當雙折射光學膜用于VA模式液晶元件時，優選雙折射光學膜滿足-2°≤取向軸精度≤2°。本發明中，優選收縮或拉伸雙折射A-層和雙折射B-層的層合物，因為這可減少軸精度的變化。
進而，本發明的雙折射光學膜優選具有波數色散特性。當本發明的雙折射光學膜具有波數色散特性時，在液晶顯示裝置等中采用該雙折射光學膜可以防止液晶顯示裝置等發生顯示著色。需要注意，波數色散特性顯示出如下的趨勢，即隨著波長變長，面內相位差值(Δnd)增大。本發明具有波數色散特性的雙折射光學膜可用作倒數分散膜(reciprocal dispersion film)。
優選地，雙折射光學膜滿足例如由下式(5)和(6)表示的條件。這是因為，當雙折射光學膜滿足由下式(5)和(6)表示的條件時，雙折射光學膜具有波數色散特性。更具體地，本發明中，將雙折射A-層和雙折射B-層設置成其慢軸相互正交，從而使光學膜整體上的面內相位差Δnd對應于雙折射A-層的面內相位差Δnda與雙折射B-層的面內相位差Δndb之間的差值(Δnd＝|Δnda-Δndb|)。進而，如圖1所示，雙折射A-層的面內相位差Δnda的絕對值的波長色散特性的變化A要小于雙折射B-層的相應的變化B。從而，如圖2所示，本發明的光學膜的波長色散特性對應于雙折射A-層面內相位差與雙折射B-層面內相位差之間的差值。結果，本發明的光學膜具有波數色散特性。這里應當注意，圖1和圖2中的圖形僅用于解釋波長色散特性，本發明不受這些圖形的限制。
|Δnda|＞|Δndb|(5)αa＜αb(6)在式(5)和(6)中，Δnda、Δndb、αa和αb如前定義。
通過選擇形成雙折射A-層和雙折射B-層的材料類型，可使本發明的雙折射光學膜滿足式(5)和(6)表示的條件，例如，當選擇聚酰亞胺作為形成雙折射B-層的材料時，形成的雙折射B-層將具有顯著的波長分散性。更具體地，雙折射B-層的Δnd在短波長時變得更大，而在長波長時變得更小。結果，不論形成雙折射A-層的材料類型如何，這些層的層合物的Δnd值顯示出波數色散特性。
本發明的雙折射光學膜例如可通過提供雙折射A-層，然后在雙折射A-層上形成雙折射B-層來制備。
首先，提供雙折射A-層。
例如采用顯示負雙折射性的聚合物、顯示正雙折射性的聚合物或者顯示負雙折射性的聚合物和顯示正雙折射性的聚合物的混合物形成雙折射A-層。所述聚合物如前所述。
例如，按照常規公知的方法，如擠出法、壓軋法、溶劑流延法或膜流動展開法，采用顯示負雙折射性的聚合物、顯示正雙折射性的聚合物或者顯示負雙折射性的聚合物和顯示正雙折射性的聚合物的混合物形成雙折射A-層。
以下，作為實例描述通過膜流動展開法形成雙折射A-層的方法。
例如，將用于形成雙折射A-層的聚合物的溶液或熔化物涂敷至適宜的基底上，然后通過適當的方法(如加熱或冷卻)使其硬化。此后，將硬化后的材料從基底上剝離，從而獲得膜。對基底沒有特別限定，可以使用無機化合物基底(SUS帶、銅片、玻璃片、硅片等)、聚合物膜、金屬片等。
具體而言，用于形成用作基底的聚合物膜的材料例如可以為聚烯烴(聚乙烯，聚丙烯等)、無定形聚烯烴、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮砜、聚醚砜、聚砜、聚亞苯基砜、聚亞苯基氧化物、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚縮醛、聚碳酸酯、多芳基化合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、纖維素基聚合物(三乙酰基纖維素(TAC)等)、環氧樹脂、酚樹脂、降冰片烯基樹脂、聚酯樹脂、聚醚-砜樹脂、聚砜樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、聚降冰片烯樹脂、多芳基化合物樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏氯乙烯樹脂、聚丙烯酸樹脂，以及這些材料的混合物等。
進而，除了上述以外，液晶聚合物等同樣可用作形成基底的材料。進而，例如，也可以使用由側鏈具有取代或未取代的的亞酰胺基團的熱塑性樹脂和側鏈具有取代的或未取代的苯基和腈基團的熱塑性樹脂形成的混合物，其描述于JP 2001-343529A(WO 01/37007)。其具體實例包括異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物。
在這些形成基底的材料中，優選例如，聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、多芳基化合物、纖維素基聚合物、聚醚砜、降冰片烯基樹脂、異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物、由側鏈具有取代或未取代的的亞酰胺基團的熱塑性樹脂和側鏈具有取代的或未取代的苯基和腈基團的熱塑性樹脂形成的混合物。聚合物膜可采用上述任一種樹脂通過擠出法、壓軋法、溶劑流延法等來制備。進而，聚合物膜同樣可以被拉伸(單軸、雙軸等)，并且優選拉伸的聚合物膜。對于聚合物膜，同樣可以采用已進行表面處理的聚合物膜，例如賦予基底親水性的處理、賦予基底疏水性的處理或者減少基底溶解性的處理。聚合物膜的厚度通常不低于10μm和不高于200μm，優選地不低于20μm和不高于150μm，特別優選不低于30μm和不高于100μm。
對用于形成雙折射A-層的聚合物溶液中聚合物的濃度無特別限制。例如，為了獲得便于涂敷的粘度，相對于100重量份的溶劑，聚合物的含量例如為0.5-50重量份，優選1-40重量份，更優選2-30重量份。相對于100重量份的溶劑，聚合物的含量優選不低于0.5重量份，因為這可提供便于涂敷的粘度。進而，聚合物的含量優選為不高于50重量份，因為這樣提供的粘度可形成平滑的涂敷表面。
用于形成雙折射A-層的聚合物溶液的溶劑并無特別限制，只要其可溶解聚合物并且可根據聚合物的類型適當地確定。其具體實例包括鹵代烴，如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯和鄰二氯苯；苯酚如苯酚和對氯苯酚；芳族烴如苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯和1，2-二甲氧基苯；酮基溶劑如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、環戊酮、2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮；酯基溶劑如乙酸乙酯和乙酸丁酯；醇基溶劑如叔丁基醇、甘油、乙二醇、三甘醇、乙二醇單甲基醚、二甘醇二甲基醚、丙二醇、一縮二丙二醇和2-甲基-2，4-戊二醇；酰胺基溶劑如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；腈基溶劑如乙腈和丁腈；醚基溶劑如二乙基醚；二丁基醚和四氫呋喃；或二硫化碳、乙基溶纖劑或丁基溶纖劑。這些溶劑可以單獨使用或以兩種或多種組合使用。進而，優選地，溶劑不會腐蝕基底。
在用于形成雙折射A-層的聚合物溶液中，根據需要例如加入各種添加劑如穩定劑、增塑劑、金屬、增容劑等。
當在用于形成雙折射A-層的聚合物溶液中加入上述添加劑時，相對于聚合物，加入量的范圍例如為0重量％-50重量％，優選0重量％-30重量％。
進而，用于形成雙折射A-層的聚合物溶液可包含其它樹脂。其它樹脂的實例包括用于一般用途的樹脂、工程塑料、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。
一般用途的樹脂例如可以為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、ABS樹脂、AS樹脂等。工程塑料例如可以為聚醋酸酯(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA尼龍)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等。熱塑性樹脂例如可以為對聚苯硫(PPS)、聚醚砜(PES)、聚酮(PK)、聚酰亞胺(PI)、聚環己烷二甲醇對苯二酸酯(PCT)、多芳基化合物(PAR)、液晶聚合物(LCP)等。熱固性樹脂例如可以為環氧樹脂、酚醛清漆樹脂等。
當將上述其它樹脂等摻入用于形成上述雙折射A-層的聚合物溶液中時，摻入量的范圍例如為相對于聚合物0重量％-50重量％，優選0重量％-30重量％。
可通過適宜的方法涂敷用于形成雙折射A-層的聚合物溶液，如旋涂法、輥涂法、流動涂敷法、模涂法、片涂法、刷涂法、浸涂法、膜流動展開法、棒涂法、凹版印刷法等。如果需要，在涂敷過程中可將聚合物層疊加。
對形成雙折射A-層的聚合物熔化物并無特別限制。熔化物的實例包括通過加熱將上述聚合物熔化的熔化物。如果需要，用于形成雙折射A-層的聚合物熔化物還可包含例如各種添加劑，如上述的穩定劑、增塑劑、金屬等和其它樹脂。
然后，將在基底上用于形成雙折射A-層的聚合物的涂層硬化，從而形成在基底一個表面上的層。
硬化方法無特別限制，只要能使用于形成雙折射A-層的聚合物硬化形成層。所述方法的實例包括空氣干燥法和加熱干燥法。硬化條件可以根據例如形成雙折射A-層的聚合物的類型以及在采用溶液的情況下溶劑的類型確定。例如，硬化溫度通常為40℃-250℃，優選50℃-200℃。硬化可在恒定溫度或以步進方式升高或降低的溫度下進行。硬化時間也無特別限定。在采用聚合物溶液形成雙折射A-層的情況下，必須采用通過硬化使溶劑得以除去的條件。硬化時間通常為10秒至60分鐘，優選30秒至30分鐘。
在基底上形成的層的厚度并無特別限制，但例如可以為0.2-100μm，優選地0.5-50μm，更優選地1-20μm。
在上述方式中，可在基底上形成雙折射A-層。從基底上剝離該雙折射A-層并將其用作下一步驟的膜。然而，根據基底的類型，不是必須從基底上剝離雙折射A-層，可以將集成了基底的雙折射A-層用于下一步驟。
從基底上剝離膜層的方法的實例例如包括使用輥等機械地剝離膜層；將該層合物浸入對所有形成該層合物的材料溶解差的溶劑中，并機械地剝離膜層；通過用超聲波處理劣溶劑中的層合物來剝離膜層；和將層合物施以溫度變化，從而利用基底與膜層間熱膨脹系數的不同來剝離膜層。從基底上剝離膜層的能力取決于用于形成膜層的材料以及膜層與基底間的粘合力。因此，最適宜的剝離方法可視具體情況而定。
接下來，在雙折射A-層上設置雙折射B-層，獲得本發明的雙折射光學膜。
例如，將顯示正雙折射性的聚合物的溶液或熔化物涂敷于雙折射A-層上并硬化，從而在雙折射A-層上形成雙折射B-層。由此，可獲得本發明的雙折射光學膜。當雙折射A-層包括顯示正雙折射性的聚合物時，用于形成雙折射B-層的顯示正雙折射性的聚合物可以與此用于形成雙折射A-層的聚合物相同或不同。
這里應當注意，對于形成雙折射B-層來說，在用于形成雙折射B-層的聚合物溶液中的聚合物濃度，用于形成雙折射B-層的聚合物溶液的溶劑，任選地包含于用于形成雙折射B-層的聚合物的溶液或熔化物中的添加劑和其它樹脂，添加劑和其它樹脂相對于用于形成雙折射B-層的聚合物的摻入比例，用于形成雙折射B-層的聚合物溶液的涂敷方法，用于形成雙折射B-層的聚合物的熔化物的涂敷方法和用于形成雙折射B-層的聚合物的溶液或熔化物的硬化方法和條件，與雙折射A-層中所述的相同。
同樣，雙折射B-層可單獨形成，例如將顯示正雙折射性的聚合物的溶液或熔化物涂敷于適宜的基底上，通過加熱或冷卻將該溶液或熔化物硬化，然后從基底上剝離硬化后的材料。以上述方式單獨形成的雙折射B-層可經粘合劑或壓敏粘合劑與雙折射A-層粘合，從而形成本發明的包含雙折射A-層和雙折射B-層的雙折射光學膜。
用于粘合雙折射A-層和雙折射B-層的粘合劑或壓敏粘合劑并無特別限制，但優選其具有優異的光學透明性和適宜的粘附特性如潤濕性，粘結性和粘合性。粘合劑例如可為基于丙烯酸物質、乙烯基醇、硅氧烷、聚酯、聚氨酯或聚醚的聚合物粘合劑，或橡膠基粘合劑。同樣可以使用包含乙烯基醇-基聚合物的水溶性交聯劑的粘合劑，所述交聯劑如硼酸、硼砂、戊二醛、三聚氰胺和草酸。
壓敏粘合劑的實例包括基于聚合物如丙烯酸聚合物、硅氧烷基聚合物、聚酯、聚氨酯，聚醚和合成橡膠而適宜制備的那些。
另外，本發明的雙折射光學膜例如由如下制備，制備雙折射A-層的母體層，在其上形成雙折射B-層的母體層，然后拉伸或收縮所形成的層合物。
雙折射A-層的母體層可由如上所述用于形成雙折射A-層相同的材料和方法形成。同樣，雙折射B-層的母體層可由如上所述用于形成雙折射B-層相同的材料和方法形成。雙折射A-層和其母體層之間的差異僅在于，雙折射A-層具有滿足nya≥nza＞nxa或nza＞nya＞nxa的性質，而其母體層不具有這種性質。在這種情形下，雙折射A-層可以通過拉伸或收縮雙折射A-層的母體層形成，從而母體層的性質改變成所需性質。同樣，雙折射B-層的母體層與雙折射B-層之間的差異也僅在于其不滿足nxb≥nyb＞nzb。因此，如上所述，可以通過拉伸或收縮雙折射B-層的母體層形成雙折射B-層，從而獲得所需的性質。
拉伸方法并無特別限制，可以為單軸拉伸或雙軸拉伸。同樣，拉伸方向可以為層合物的膜MD方向或膜TD方向。具體的拉伸方法同樣并無特別限制，任何適宜的公知方法均可采用。拉伸方法的實例包括按照采用輥的方法沿機床方向拉伸，拉伸機橫向拉伸，自由端縱向拉伸(其中，層合物在MD方向上單軸拉伸)，固定端橫向拉伸(其中，層合物在TD方向上單軸拉伸，而MD方向固定)，同時雙軸拉伸(其中，層合物在TD方向拉伸，而在MD方向收縮)，雙軸拉伸(其中，層合物在MD方向拉伸，然后在TD方向上拉伸)。
當層合物在MD方向拉伸而TD方向固定時，在膜平面方向中的分子取向可更容易控制。因此，可以獲得顯示小Δnd值的拉伸的膜。
進而，當例如通過固定端橫向拉伸使層合物在TD方向拉伸而MD方向固定時，可以獲得顯示小Δnd值的拉伸的膜。進而，當在TD方向上拉伸然后在與TD方向相對的方向上收縮層合物時，可以獲得顯示改善的Δnd，Rth和取向軸精度的拉伸的膜。
進而，當層合物在TD方向上拉伸同時在MD方向上收縮時，可以獲得顯示更大Δnd值的拉伸的膜，并且獲得比那些通過固定端橫向拉伸獲得的拉伸膜更加改善的取向軸精度。
進而，當層合物在TD方向上拉伸，形成的雙折射光學膜可易于粘合至偏振片或起偏器上，從而雙折射光學膜和偏振片或起偏器的長端相互重疊，從而獲得橢圓偏振片，其中，在雙折射光學膜的平面內最大折射率的方向與偏振片的吸收軸正交。因此，所謂的“輥-對-輥”生產變為可能，從而改善生產效率。
雖然層合物的拉伸率取決于拉伸方法，但其通常相對于未拉伸層合物的長度為0％-100％。優選地，相對于未拉伸層合物的長度，層合物的拉伸率為0％-70％。
層合物的拉伸溫度適當地根據使用的層合物的玻璃化點(Tg)、層合物中添加劑的種類等選取。拉伸層合物的溫度例如為40℃-250℃，優選80℃-200℃，特別優選100℃-200℃。特別優選拉伸層合物的溫度基本等于或高于被拉伸層合物的Tg。
收縮層合物的方法并無特別限制，可采用各種常規方法。其實例包括如下的一種方法在基底上形成雙折射A-層的母體層，將形成的層合物加熱或冷卻使基底收縮，從而使層合物整體上收縮。作為基底，可采用可收縮的基底，如熱可收縮的膜等。當采用可收縮基底時，優選采用拉伸機控制基底的收縮度。具體而言，這例如可通過設置拉伸機使膜的拉伸率小于1，或者通過設置縱向單軸拉伸機使膜的拉伸率為1，以導致在寬度方向上收縮而進行。
熱可收縮的膜例如可由聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚偏氯乙烯形成。
進而，在本發明的雙折射光學膜的制備方法中，當制備雙折射A-/B-層時，雙折射A-/B-層可以如下述形成，提供雙折射A-/B-層的母體層，以如上所述方式拉伸或收縮母體層。特別是，優選通過拉伸雙折射A-/B-層的母體層而形成，所述雙折射A-/B-層的母體層是由顯示正雙折射性的聚合物形成的。進而，當雙折射光學膜例如包含三層雙折射A-層時，雙折射A-層可以以下述方式形成。首先，提供用于形成這三層雙折射A-層的三層母體層，并將它們層合在一起。在各個母體層之間形成粘合劑層。通過以上述方式拉伸或收縮這三層母體層，形成具有三層結構的作為層合物的雙折射A-層。
進而，如上所述，本發明的雙折射光學膜優選地滿足下式(4)表示的條件。這是因為，滿足該條件的本發明的雙折射光學膜當用于液晶顯示裝置等時是實際可行的。
-3°≤取向軸精度≤3° (4)需要注意，取向軸精度如前定義。
進而，本發明的雙折射光學膜優選地滿足下式(5)和(6)表示的條件。這是因為，當雙折射光學膜滿足由下式(5)和(6)表示的條件時，雙折射光學膜具有波數色散特性，從而如上所述可防止顯示裝置著色。
|Δnda|＞|Δndb| (5)αa＜αb(6)這里需要注意，Δnda、Δndb、αa和αb如前定義。
本發明的雙折射光學膜可以單獨使用，或者如果需要，與其它光學膜等組合使用，以形成用于各種光學用途的層合物，例如各種液晶顯示裝置元件的光學補償部件。例如，本發明的雙折射光學膜可以與工業生產的碘基或染料基偏振片(或起偏器)組合使用，從而提供具有補償和調節液晶顯示裝置元件的雙折射的功能的層合偏振片。
對任選的與本發明的雙折射光學膜組合使用的偏振片并無特別限制。然而，偏振片基本上是通過將保護層(膜)層合在起偏器的至少一個表面上構造的。
起偏器(偏振膜)無特別限制，可以為通過常規公知方法制得的膜，例如通過使各種膜吸收二色性材料如碘或二色性染料而染色，再經交聯、拉伸、干燥制得。特別是優選當自然光進入膜時可傳播線性偏振光的膜，和具有優異透光度和偏振度的膜。各種其中吸收二色性材料的膜的實例包括親水聚合物膜如聚乙烯基醇(PVA)基膜，部分縮甲醛化的PVA基膜，基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的部分皂化的膜，以及纖維素基膜。除了上述以外，例如也可以使用多烯烴取向的膜如脫水PVA和脫氯化氫聚氯乙烯。其中，優選使用通過吸收碘或二氯性染料并使該膜取向而制備的PVA基膜。偏振膜的厚度通常為1-80μm，雖然對其并無限制。
保護層(膜)無特別限制，可為常規公知的透明膜。例如，優選那些具有優異的透光性、機械強度、熱穩定性、隔濕性和各向同性的透明保護膜。用于這種透明保護層的材料的具體實例包括纖維素基樹脂如三乙酰基纖維素；基于下述物質的透明樹脂聚酯，聚碳酸酯，聚酰胺，聚酰亞胺，聚醚砜，聚砜，聚苯乙烯，聚降冰片烯，聚烯烴，丙烯酸物質，乙酸酯等；側鏈具有取代或未取代的亞氨基的熱塑性樹脂與側鏈具有取代或未取代的苯基和腈基的熱塑性樹脂的混合物；和液晶聚合物。也可以使用基于下述的熱固性樹脂或紫外線固化樹脂丙烯酸物質、氨基甲酸乙酯、丙烯酸氨基甲酸乙酯、環氧、硅氧烷等。其中，根據偏振性質和耐久性，優選表面用堿皂化的TAC膜等。
進而，作為保護層，可以使用下述文獻中所述的聚合物膜JP 2001-343529A(WO 01/37007)。采用的聚合物材料可以為包含側鏈具有取代或未取代的亞氨基的熱塑性樹脂與側鏈具有取代或未取代的苯基和腈基的熱塑性樹脂的樹脂組合物，例如，樹脂組合物包含異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物。或者，聚合物膜可以通過擠出樹脂組合物形成。
優選保護層例如是無色的。更具體地，膜在其厚度方向上的相位差值(Rth)由以下方程表示，優選范圍為-90nm至+75nm，更優選-80nm至+60nm，特別優選-70nm至+45nm。當相位差值在-90nm至+75nm范圍內時，由保護膜引起的偏振片的著色(光學變色)可充分解決。在以下方程中，nx、ny和nz與前述定義相同，d表示保護膜的厚度。
Rz＝{[(nx+ny)/2]-nz}·d進而，透明保護層可具有光學補償功能。作為這樣一種具有光學補償功能的透明保護層，其例如可以為公知的以下的層，即所述層用于防止基于在液晶元件中的相位差帶來的視角變化引起的著色，或者用于拓寬優選視角。其具體實例包括各種拉伸膜，即通過單軸或雙軸拉伸上述透明樹脂獲得的拉伸膜，液晶聚合物等的取向膜，通過在透明基底上提供液晶聚合物等的取向層而獲得的層合物。在上述物質中，液晶聚合物的取向膜是優選的，因其可實現具有優異可視性的寬視角。特別優選光學補償相位差板，其是通過用上述三乙酰基纖維素膜等支撐光學補償層而獲得的，其中，光學補償層是由盤形或向列型液晶聚合物的傾斜取向層制得的。這種光學補償相位差板可為商購產品，例如Fuji Photo Film Co.，Ltd.生產的“WV膜”，或者光學補償相位差板可通過層合兩層或多層的相位差膜和支撐該膜的三乙酰基纖維素膜等而制備，從而控制光學特性如相位差。
透明保護層的厚度并無特別限制，可適宜地例如根據相位差或保護強度確定。透明保護層的厚度例如為不超過500μm，優選5μm-300μm，更優選5μm-150μm。
透明保護層可采用常規公知的方法適當地形成，例如，采用上述各種透明樹脂涂敷偏振膜的方法，或者在偏振膜上層合透明樹脂膜、光學補償相位差板等的方法，或者可為商購產品。
透明保護層進而可以經受例如硬涂層處理，防反射處理，抗附著、擴散和抗眩光處理等。硬涂層處理旨在防止偏振片的表面上有擦傷，并且例如是一種提供硬化涂層膜的處理，所述膜是由可固化樹脂形成的，并在透明保護層的表面上具有優異的硬度和光滑度。可固化的樹脂例如可以為基于硅氧烷、氨基甲酸乙酯、丙烯酸、和環氧的紫外固化樹脂。可通過常規公知方法進行處理。抗粘著處理旨在防止相鄰層間相互粘著。抗反射處理旨在防止外來光在偏振片的表面上反射，可通過形成常規公知的抗反射層等實現。
抗眩光處理旨在防止外來光在偏振片表面上通過偏振片阻礙所傳播光的可見度。抗眩光處理例如可由常規公知方法通過在透明保護層表面上提供微觀粗糙性而實現。例如，可通過砂噴或壓紋使表面粗糙，或者當形成透明保護層時，通過在上述透明樹脂中摻入透明細顆粒實現這種微觀粗糙。
上述透明細顆粒可以為二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等。除了上述以外，也可以采用具有導電性的無機細顆粒、有機細顆粒，例如包括交聯或未交聯的聚合物顆粒等。透明細顆粒的平均粒徑范圍例如為0.5-20μm，雖然對其并無限制。透明細顆粒的摻入比例相對于100重量份的上述透明樹脂例如為2-70重量份，優選5-50重量份，雖然對其并無限制。
摻入了透明細顆粒的抗眩光層可自身就可用作透明保護層，或者用作施加于透明保護層表面上的涂層等。進而，抗眩光層同樣還可用作擴散層以通過偏振片將傳播的光進行擴散，以拓寬視角(即可視光-補償功能)。
如上提及的抗反射層、抗附著層、擴散層、抗眩光層等可以層合至偏振片上，以作為包括這些層的光學層片與透明保護層分開。
層合各組分(雙折射光學膜，起偏器，透明保護膜等)的方法并無特別限制，可采用常規的公知方法。通常，可以使用如上所述的壓敏粘合劑，粘合劑等，其種類可適宜地取決于這些組分的材料等。粘合劑的實例包括基于下述物質的聚合物粘合劑丙烯酸物質、乙烯基醇、硅氧烷、聚酯、聚氨酯、聚酯等和橡膠基粘合劑。上述壓敏粘合劑和粘合劑即使暴露于水或加熱時也不易于剝離，并例如具有優異的透光率和偏振度。更具體地，考慮到粘合處理的穩定性，當起偏器由PVA基膜形成時，優選PVA粘合劑。這些粘合劑和壓敏粘合劑可以直接涂敷于偏振層和透明保護層的表面，或者在其表面上設置粘合劑或壓敏粘合劑形成的帶或片層。進而，當這些粘合劑和壓敏粘合劑以水溶液制備時，例如，必要時可摻入其它添加劑或催化劑如酸催化劑。
在涂敷粘合劑的情況下，可在粘合劑的水溶液中摻入其它添加劑或催化劑如酸催化劑。雖然粘合劑層的厚度并無特別限制，但例如其可以為1nm-500nm，優選10nm-300nm，更優選20nm-100nm。可以采用公知的方法，使用粘合劑等如丙烯酸聚合物或乙烯基醇聚合物，沒有特別特殊限制。
本發明的雙折射光學膜可與各種相位差板、擴散控制膜、亮度增強膜等組合使用。相位差板的實例包括通過單軸或雙軸拉伸聚合物獲得的那些，經受處理以導致Z軸取向的那些，以及通過涂敷液晶聚合物獲得的那些。擴散控制膜的實例包括通過利用擴散、散射、折射控制視角的膜以及利用擴散、散射和折射影響分辨率以控制眩光、散射光等的膜。亮度增強膜的實例包括利用膽甾型液晶的選擇反射性并提供有λ/4片的亮度增強膜，以及根據偏振方向利用各向異性散射的散射膜。同樣，光學膜可以與柵網分析器組合使用。
本發明的層合偏振片可適宜地例如用于形成各種液晶顯示裝置。當在液晶顯示裝置等中使用層合偏振片時，根據需要，可經粘合劑層或壓敏粘合劑層再層合上一層或多層其它光學層，如反射片、半透明反射片、和亮度增強膜。
以下描述反射偏振片或半透明反射偏振片的實例。反射偏振片是將反射片層壓合本發明的層合的偏振片上制備的，半透明反射偏振片是將半透明反射片層合至本發明的層合偏振片上制備的。
通常，反射偏振片設置于液晶元件的背面以使液晶顯示裝置(反射液晶顯示裝置)從可視側(顯示側)反射入射光。反射偏振片的優點在于，例如，其可使液晶顯示裝置變薄，這是由于可消除提供光源如背光的需要。
反射偏振片可以以任一種公知的方法形成，如在具有一定彈性模量的偏振片的一個表面上形成金屬反射片等。更具體地，其一個實例為根據需要使偏振片的透明保護層的一個表面(待暴露的表面)無光，并提供具有沉積膜(或由反射金屬如鋁形成的金屬箔)的表面而形成的反射偏振片。
另一個實例為通過在具有因包含于各種透明樹脂中的微顆粒而導致微觀凹凸不平表面的透明保護層上形成的反射偏振片，反射片相應于微觀凹凸不平。具有微觀凹凸不平的表面的反射片不規則地擴散入射光，從而可防止指向性和眩光，并可控制色調的不均勻。反射片可通過常規公知方法包括沉積和電鍍，如真空沉積、離子電鍍、濺射通過直接在透明保護層的粗糙表面上粘附金屬箔或金屬沉積膜而形成。
如上所述，反射片可直接在偏振片的透明保護層上形成。或者，通過在適當的膜如透明保護膜上提供反射層而形成的反射片等可用作反射片。由于反射片的典型反射層是由金屬制成的，優選以如下的狀態使用，即反射層的反射表面用膜，偏振片等涂敷，以防止由于氧化而使反射率減少，進而，使初始反射率保護較長的時間，并避免了分離地形成透明保護層的要求。
另一方面，通過用半透明反射片代替上述反射偏振片的反射片而提供半透明偏振片。半透明偏振片的實例包括在反射層反射和傳送光的半反射鏡。
通常，這種半透明偏振片設置于液晶元件的背部。在包含半透明偏振片的液晶顯示裝置中，當液晶顯示裝置用于相對明亮的環境時，來自可視側(顯示側)的入射光被反射以顯示圖像，而在相對暗的環境下，采用如在半透明偏振片的背部背光作為內在光源顯示圖像。也就是說，半透明偏振片可用于形成液晶顯示裝置，這種液晶顯示裝置可節約光源如在明亮環境下的背光的能量，而內在光源可用于相對黑暗的環境。
以下的描述是關于將亮度增強膜層合至本發明的雙折射光學膜，層合偏振片等上而制備的雙折射光學膜、層合偏振片等的實例。
亮度增強膜的適宜的例子并無特別限制，但其可選自電介質的多層薄膜或者多層薄膜的層合物，所述多層薄膜具有不同的折射各向異性性質，線性傳送具有預定偏振軸的偏振光并反射其它光。這種亮度增強膜的實例包括“D-BEF(商品名稱)”，由3M Co生產。同樣還可采用膽甾型液晶層，更具體地，膽甾型液晶聚合物的取向膜或固定于支撐膜上的取向液晶層作為亮度增強膜。這種亮度增強膜會順時針或逆時針反射圓形偏振光而傳送其它光。這種亮度增強膜的實例包括“PCF 350(商品名稱)”，由Nitto Denko Corporation生產，“Transmax(商品名稱)”，由Merck and Co.，Inc.生產等。
在液晶顯示裝置等的制備中，例如通過以一定次序分別層合各層的方法可形成包括至少兩層上述光學層的層合物的光學部件。然而，通過使用預先已經層合的光學部件，因其具有優異的質量穩定性，裝配可操作性等，可改善液晶顯示裝置等的生產效率。任一種適宜的粘合方式如壓敏粘合劑層可用于如上所述的層合。
進而，優選本發明的雙折射光學膜，層合偏振片等還具有壓敏粘合劑層或粘合劑層，從而使得易于在其它部件如液晶元件上進行層合。它們可設置于雙折射光學膜，層合偏振片等的一個表面或兩個表面上。用于壓敏粘合劑層的材料并無特別限制，但可為常規公知的材料如丙烯酸聚合物。特別是，考慮到防止由于吸濕而引起的發泡或剝離，防止由于熱膨脹系數不同而引起的光學特性的退化以及液晶元件的翹曲、形成具有高質量和優異持久性的液晶顯示裝置的能力等方面，優選具有低吸水系數和優異耐熱性的壓敏粘合劑層。同樣也可以摻入細顆粒以形成顯示出光擴散性質的壓敏粘合劑層。為了在光學膜，層合偏振片等的表面上形成壓敏粘合劑層，可通過展開方法如流動展開法和涂敷法直接將粘附材料的溶液或熔化物涂敷于光學膜，層合偏振片等的預定表面上。或者，以相同的方式在分隔板上形成壓敏粘合劑層，所述分隔板將在下面描述，并將壓敏粘合劑層傳送至雙折射光學膜，層合偏振片等的預定表面上。
在雙折射光學膜，層合偏振片等上提供的壓敏粘合劑層或粘合劑層的表面暴露的情形下，優選用分隔板暫時性地將所述表面蓋住，從而防止污染，直至使用壓敏粘合劑層或粘合劑層。分隔板可由適宜的膜制成，例如，上述透明保護膜，如果需要涂以剝離劑。剝離劑可例如選自硅氧烷試劑、長鏈烷基試劑、氟基試劑、包含硫化鉬的試劑等。
用于構成本發明雙折射光學膜或層合偏振片的各層如起偏器，透明保護層，壓敏粘合劑層或粘合劑層可經受適宜的處理如用紫外吸收劑如水楊酸酯化合物，二苯酮化合物，苯并三唑化合物，丙烯酸氰基酯化合物或鎳絡合物鹽基化合物的處理，從而提供UV吸收能力。
本發明的雙折射光學膜和層合偏振優選可用于形成各種裝置，如液晶顯示裝置。例如，偏振片可設置于液晶元件的至少一個表面上，從而例如應用于反射型、半透射型或者透射和反射型液晶顯示裝置。構成液晶顯示裝置的液晶元件可任意選擇。例如，可以使用適宜類型的液晶元件，如由薄膜晶體管型表示的活化基體驅動型，由扭曲向列型和超級扭曲向列型表示的簡單基體驅動型。
液晶元件的實例包括STN(超級扭曲向列(Super Twisted Nematic)元件、TN(扭曲向列(Twisted Nematic))元件、IPS(面內轉換(In-PlaneSwitching))元件、VA(垂直取向(Vertical Aligned))元件、OCB(光學取向雙折射(Optically Aligned Birefringence))元件、HAN(混雜取向向列(Hybrid Aligned Nematic))元件、ASM(軸對稱取向微元件(AxiallySymmetric Aligned Microcell))元件、鐵電元件、和反鐵電元件。所述元件可以經受不對稱地或隨機地取向-劃分(division)。本發明的雙折射光學膜在VA(垂直取向)元件的光學補償方面是特別優異的。
由于本發明的光學膜在VA(垂直取向)元件的光學補償方面特別優異，它們最適合用于VA模式液晶顯示裝置的視角補償膜。
通常，典型的液晶元件是由相對的液晶元件基底與注入基底之間的空間中的液晶組成的。液晶元件基底可由玻璃、塑料等制成，對此沒有特別限制。用于塑料基底的材料可選自常規公知的材料，對此沒有特別限制。
當偏振片或光學部件設置于液晶元件的兩側時，在表面上的偏振片或光學部件可為相同或不同的類型。進而，為了形成液晶顯示裝置，可在適當位置設置一層或多層適宜的元件，如棱鏡列陣片、透鏡列陣片、光學擴散體、和背光。
本發明的雙折射光學膜和層合偏振片不僅可用于上述液晶顯示裝置，而且例如也可用于自發光顯示裝置，如有機電致發光(EL)顯示裝置，等離子體顯示裝置(PD)和場致發射顯示裝置(FED)。當本發明的光學膜或層合偏振片用于自發光平板顯示裝置時，光學膜或層合偏振片可用作抗反射過濾器，這是因為，圓形偏振光可通過設置雙折射光學膜的面內相位差值Δnd為λ/4而獲得。
以下為對包含本發明的層合偏振片的電致發光(EL)顯示裝置的具體說明。本發明的EL顯示裝置為具有本發明的雙折射光學膜或層合偏振片的顯示裝置，其可以為有機EL顯示裝置或無機EL顯示裝置。
在最新的EL顯示裝置中，為防止在黑暗狀態下來自電極的反射，采用光學膜如起偏器和偏振片以及λ/4片。當線性偏振光、圓形偏振光或橢圓形偏振光由EL層發射時，本發明的層合偏振片和雙折射光學膜是特別適用的。在正面方向上發射自然光的情形下，即使當傾斜的光束部分偏振時，本發明具有光學補償功能的偏振片特別適用。
以下解釋典型的有機EL顯示裝置。通常，這種有機EL顯示裝置具有發光體(有機EL發光體)，其是在透明基底上按以下順序層合透明電極、有機發光體層、和金屬電極制備的。這里，有機發光體層為各種有機薄膜的層合物。其實例包括各種組合，如由三苯胺衍生物等制成的空穴注射層和由磷有機固體如蒽制成的發光體層的層合物；發光體層和由苝衍生物等制成的電子注射層的層合物；和空穴注射層，發光體層和電子注射層的的層合物。
通常，有機EL顯示裝置按照以下原則發光向陰極和陽極施以電壓，從而向有機發光體層中注入空穴和電子，通過這些空穴和電子的再次鍵合而產生的能量激發磷，受激發的磷當其返回基態時發光。過程中這些空穴和電子間再次鍵合的機理類似于普通的二極管。這意味著，相應于施加電壓的調整，電流和光發射強度顯示出顯著的非線性。
優選對于有機EL顯示裝置，至少一個電極是透明的，從而獲得有機發光體層的發光性。通常，透明導電材料如氧化銦錫(ITO)的透明電極用作陰極。對于實現電子注入來說，使用對陽極來說具有小的功函的物質是非常重要的，從而提高發光效率，通常可采用金屬電極如Mg-Ag和Al-Li。
在如上所述的有機EL顯示裝置中，優選有機發光體層是由極薄的膜制成的，如大約10nm，從而使有機發光體層可像透明電極一樣傳送基本上所有的光線。結果，當層不照明時，由透明基底的表面進入的光束通過透明電極和有機發光體層，并在金屬電極處反射，從而再次出現于透明基底的表面。從而，當從外面觀察時，有機EL顯示裝置的顯示表面看起來像一面鏡子。
在包含有機EL發光體的有機EL顯示裝置，所述EL發光體在有機發光體層的表面側上具有透明電極，在有機發光體層的背面具有金屬電極，例如優選本發明的雙折射光學膜或層合偏振片設置于透明電極的表面上，進而，λ/4板設置于偏振片和EL元件之間。如上所述，通過設置本發明的雙折射光學膜而獲得的有機EL顯示裝置可抑制外部的反射并改善可見度。進而，優選在透明電極和雙折射光學膜之間設置相位差板。
相位差板和雙折射光學膜(偏振片等)偏振例如由外部進入的光線，并被金屬電極反射，從而，該偏振具有的效果是金屬電極的鏡子不可能從外部被看到。特別是，金屬電極的鏡面可通過形成具有四分之一波長板的相位差板，和調節由相位差板和偏振片的偏振方向形成的角為π/4被完全阻止。也就是說，在進入有機EL顯示裝置的外部光中，偏振片僅傳送線性偏振光部分。通常，線性偏振光通過相位差板變化成橢圓形偏振光。當相位差板為四分之一波長板和當角度為π/4時，光線變成圓形偏振光。
這種圓形偏振光例如通過透明基底、透明電極和有機薄膜。在通過金屬電極反射后，光線再次通過有機薄膜、透明電極、透明基底，并在相位差板處轉化成線性偏振光。進而，由于線性偏振光以直角穿過偏振片的偏振方向，其不可通過偏振片。結果，如上所述，金屬電極的鏡面被完全阻止。
實施例以下，通過實施例和對比例更詳細地描述本發明，然而，本發明并不受下述實施例的限制。以下述方式評價光學膜的特性。
相位差和取向軸精度采用相位差儀(由Oji Scientific Instruments生產，商品名稱KOBRA 2 1ADH)測量。
膜厚度采用磁分光光度計(由Otsuka Electronics Co.，Ltd.生產，商品名稱MCPD-2000)測量，根據光學干涉量度法，在波長700-900nm下進行。
采用以下方程式測定在以下實施例和對比例中獲得的雙折射A-層、雙折射B-層和雙折射光學膜的Δnd、Rth和α值。
Δnd＝(nx-ny)·d，Rth＝(nx-nz)·d，α＝Δnd430nm/Δnd550nm，在上述方程中，nx、ny和nz分別表示在各層(膜)中在X-軸方向、Y-軸方向和Z-軸方向上的折射率，X-軸方向為在各層(膜)平面內，顯示最大折射率的軸方向，Y-軸方向為該平面內與X軸垂直的軸方向，而Z軸方向則為與X軸和Y軸垂直的厚度方向。
在上述方程中，Δnd430nm和Δnd550nm分別表示在波長430nm和550nm下的Δnd值。
(實施例1)首先由2，2′-二(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷和2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基聯苯合成下式(24)表示的聚酰亞胺，其重均分子量(Mw為100,000，然后將其溶解于甲基異丁基酮以制備該聚酰亞胺的20重量％溶液。
將該聚酰亞胺溶液通過流延法涂敷至“Acryplen(商品名稱)”(120μm厚度)(由Mitsubishi Rayon Co.，Ltd.生產)的一個表面上，從而在Acryplen上形成聚酰亞胺溶液的6.2μm厚的層，從而獲得層合物。在涂敷聚酰亞胺溶液后，將層合物在90℃下干燥10分鐘。然后，在100℃下通過縱向單軸拉伸，將該層合物拉伸8％，從而獲得作為層合物的雙折射光學膜，其包括由Acryplen形成的雙折射A-層和由聚酰亞胺涂層形成的雙折射B-層。表1顯示了所獲得的雙折射A-層的厚度da，Δnda，Rtha，αa和光學特性，所獲得的雙折射B-層的厚度db，Δndb，Rthb，Δnxz，αb和光學特性，以及所獲得的雙折射光學膜的厚度d、Δnd和Rth。這里需要注意，Δnxz是由Δnxz＝nx-nz表示的，其中nx和nz如前定義。
(實施例2)將丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂溶解于二氯甲烷中以制備該共聚物樹脂的30重量％溶液。將該溶液通過流延法涂敷至聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET(基))上，將其在100℃放置30分鐘。然后，從PET膜上剝離該共聚物樹脂層。從而，獲得150μm厚的膜。然后，將獲得的膜在120℃下通過自由端縱向拉伸，拉伸30％，從而獲得132μm厚度的雙折射A-層。
另一方面，首先由2，2′-二(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷和2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基聯苯合成由上式(24)表示的聚酰亞胺，其重均分子量(Mw)為100,000，然后將其溶解于甲基異丁基酮制備該聚酰亞胺的20重量％溶液。
將該聚酰亞胺溶液通過流延法涂敷至TAC膜(80μm厚度)的一個表面上，從而形成在TAC膜上聚酰亞胺溶液的10.8μm厚的層，從而獲得層合物。在涂敷聚酰亞胺溶液后，將層合物在100℃下干燥10分鐘。然后，在150℃下通過固定端橫向單軸拉伸，將該層合物拉伸3％。此后從TAC膜上剝離聚酰亞胺層，從而獲得雙折射B-層。
將雙折射A-層和雙折射B-層經丙烯酸壓敏粘合劑層(20μm厚度)粘合在一起，從而在各層中顯示最大折射率的方向相互正交，從而獲得雙折射光學膜。表1顯示了所獲得的雙折射A-層的厚度da，Δnda，Rtha，αa和光學特性，所獲得的雙折射B-層的厚度db，Δndb，Rthb，Δnxz，αb和光學特性，以及所獲得的雙折射光學膜的厚度d、Δnd和Rth。
(實施例3)將雙軸拉伸的聚丙烯膜(60μm厚度)經丙烯酸壓敏粘合劑層(20μm厚度)與聚碳酸酯膜的每一表面粘合在一起。在150℃下通過自由端縱向單軸拉伸，將獲得的層合物拉伸7％。而獲得40μm厚的雙折射A-層。
另一方面，首先由2，2′-二(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷和2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基聯苯合成以上式(24)表示的聚酰亞胺，其重均分子量(Mw)為100,000，然后將其溶解于甲基異丁基酮以制備該聚酰亞胺的20重量％溶液。
將該聚酰亞胺溶液通過流延法涂敷至TAC膜(80μm厚度)的一個表面上，從而形成在TAC膜上形成聚酰亞胺溶液的9.5μm厚的層，從而獲得層合物。在涂敷聚酰亞胺溶液后，將層合物在100℃下干燥10分鐘。然后，在150℃下通過固定端橫向單軸拉伸，將該層合物拉伸7％。此后從TAC膜上剝離聚酰亞胺層，從而獲得雙折射B-層。
將雙折射A-層和雙折射B-層經丙烯酸壓敏粘合劑層(20μm厚度粘合在一起，從而在各層中顯示最大折射率的方向相互正交，從而獲得雙折射光學膜。表1顯示了所獲得的雙折射A-層的厚度da，Δnda，Rtha，αa和光學特性，所獲得的雙折射B-層的厚度db，Δndb，Rthb，Δnxz，αb和光學特性，以及所獲得的雙折射光學膜的厚度d、Δnd和Rth。
(對比例1)首先由2，2′-二(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷和2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基聯苯合成由上式(24)表示的聚酰亞胺，其重均分子量(Mw)為100,000，然后將其溶解于甲基異丁基酮以制備該聚酰亞胺的15重量％溶液。
將該聚酰亞胺溶液通過流延法涂敷至“ZEONOR(商品名稱)”(100μm厚度)(由ZEON Corporation生產)的每一個表面上，從而在ZEONOR上形成聚酰亞胺溶液6μm厚的層，從而獲得層合物。在涂敷聚酰亞胺溶液后，將層合物在130℃下干燥5分鐘。然后，在130℃下通過固定端橫向拉伸，將該層合物拉伸7％，從而獲得作為層合物的雙折射光學膜，其包括由ZEONOR形成的雙折射A-層和由聚酰亞胺涂層形成的雙折射B-層。表1顯示了所獲得的雙折射A-層的厚度da，Δnda，Rtha，αa和光學特性，所獲得的雙折射B-層的厚度db，Δndb，Rthb，Δnxz，αb和光學特性，以及所獲得的雙折射光學膜的厚度d、Δnd和Rth。
(對比例2)將由JSR Corporation生產的“ARTON(商品名稱)”(100μm厚度)膜在175℃下通過固定端橫向拉伸拉伸20％，從而獲得僅由雙折射A-層組成的雙折射光學膜。表1顯示了所獲得的雙折射A-層的厚度da，Δnda，Rtha，αa和光學特性。
(對比例3)將由Mitsubishi Rayon Co.，Ltd.生產的“Acryplen(商品名稱)”(120μm厚度)膜在100℃下通過自由端縱向拉伸拉伸60％，從而獲得僅由雙折射A-層組成的雙折射光學膜。表1顯示了所獲得的雙折射A-層的厚度da，Δnda，Rtha，αa和光學特性。
(對比例4)
首先由2，2′-二(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷和2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基聯苯合成由上式(24)表示的聚酰亞胺，其重均分子量(Mw)為100,000，然后將其溶解于甲基異丁基酮中以制備該聚酰亞胺的15重量％溶液。
將該聚酰亞胺溶液通過流延法涂敷至TAC膜(作為基礎層)的一個表面上，從而形成在TAC膜上聚酰亞胺溶液的6.5μm厚的層，此后，在100℃下干燥10分鐘。然后，在150℃下通過固定端橫向拉伸，將該基礎層與聚酰胺涂層一起拉伸10％。此后從TAC膜(基礎層)上剝離聚酰胺涂層，從而獲得僅由雙折射B-層組成的雙折射光學膜。表1顯示了所獲得的雙折射B-層的厚度db，Δndb，Rthb，αb和光學特性。


(評價面板視角性質)將實施例1-3和對比例1-4獲得的各個雙折射光學膜經丙烯酸壓敏粘合劑層(20μm厚度)粘合在偏振片上(商品名稱SEG1425DU，由Nitto Denko Corporation生產)，從而獲得層合偏振片。在該層合偏振片中，設置雙折射光學膜從而使包含在其中的雙折射B-層面對偏振片。分別將由此獲得的層合偏振片和偏振片(商品名稱SEG1425DU，由Nitto Denko Corporation生產)設置在VA型液晶元件的兩個表面上，從而使各個偏振片的慢軸相互正交，從而獲得液晶顯示裝置。層合偏振片設置于液晶元件的背面，從而使包含于其中的偏振片與液晶元件接觸。
接下來，對于所獲得的各種液晶顯示裝置，測量在垂直方向、側方向、對角線方向(45°-225°)和對角線方向(135°-315°)，在對比率(Co)≥10下的視角。對比率通過由在每一液晶顯示裝置中顯示白色圖像和黑色圖像獲得，采用儀器(商品名稱Ez contrast 160D，由ELDIMSA.生產)測量在顯示裝置正面、上面、下面、右面和左面0-70°的視角下在XYZ顯示裝置系統中的Y、x和y的值。基于對白色圖像的Y-值(YW)和黑色圖像的Y-值(YB)，計算每種視角下的對比率(YW/YB)。當在全向上的對比度為10或更大時，視角性質評價為“好”，當該值低于10時，評價為“差”。結果如表2所示。
(防止面板著色評價)基于以下標準目視評價以上述方式獲得的液晶顯示裝置。
優異完全未觀察到著色。
好雖然觀察到一些著色，但在實際使用時這種著色是允許的。
差觀察到在實際使用時不能允許的著色。
結果在表2中示出。


如表2所示，本發明的各個雙折射光學膜可使包含該膜的液晶顯示裝置具有優異的對比度和寬視角并且不會引起著色。
工業實用性如以上具體描述的那樣，本發明的雙折射光學膜使液晶顯示裝置具有優異的對比度和寬視角，并且不會引起液晶顯示裝置著色。
權利要求
1.一種雙折射光學膜，其包含至少一層雙折射A-層，和至少一層雙折射B-層，其中，所述雙折射A-層具有滿足nya≥nza＞nxa或nza＞nya＞nxa的性質，并且所述雙折射B-層具有滿足nxb≥nyb＞nzb的性質，其中，nxa、nya和nza分別表示在雙折射A-層中在X軸方向、在Y軸方向和在Z軸方向的折射率，所述X-軸方向為與以下提及的雙折射B-層的X-軸方向相同的軸方向，Y-軸方向為與以下提及的雙折射B-層的Y-軸方向相同的軸方向，Z-軸方向是與X軸和Y軸垂直的厚度方向，nxb、nyb和nzb分別表示在雙折射B-層中在X軸方向、在Y軸方向和在Z軸方向的折射率，所述X-軸方向為在雙折射B-層平面內顯示最大折射率的軸方向，Y-軸方向為上述平面內與X軸垂直的軸方向，Z-軸方向為與X軸和Y軸垂直的厚度方向。
2.根據權利要求1的雙折射光學膜，其中，所述雙折射B-層滿足以下式(1)表示的條件0.005≤Δnb≤0.2(1)其中，Δnb為nxb-nzb，nxb和nzb分別表示在所述雙折射B-層中在X-軸方向和在Z-軸方向上的折射率，X-軸方向為在所述雙折射B-層平面內顯示最大折射率的軸方向，Z-軸方向為與X-軸垂直的厚度方向。
3.根據權利要求1的雙折射光學膜，其中，所述雙折射A-層由顯示負雙折射性的聚合物和顯示正雙折射性的聚合物中的至少一種形成。
4.根據權利要求3的雙折射光學膜，其中，所述雙折射A-層由顯示負雙折射性的聚合物與顯示正雙折射性的聚合物的混合物形成。
5.根據權利要求1的雙折射光學膜，其中，所述雙折射B-層由顯示正雙折射性的聚合物形成。
6.根據權利要求5的雙折射光學膜，其中，所述顯示正雙折射性的聚合物為至少一種選自如下的聚合物聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯、聚醚酮、聚芳基醚酮、聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺。
7.根據權利要求1的雙折射光學膜，滿足以下式(4)表示的條件，-3°≤取向軸精度≤3° (4)其中，取向軸精度是指在所述雙折射光學膜的面內慢軸的改變量。
8.根據權利要求1的雙折射光學膜，其中，所述雙折射光學膜的面內相位差具有波數色散特性。
9.根據權利要求1的雙折射光學膜，滿足以下式(5)和(6)表示的條件，|Δnda|＞|Δndb|(5)αa＜αb(6)在式(5)和(6)中，Δnda＝(nxa-nya)·da，Δndb＝(nxb-nyb)·db，αa＝Δnda430nm/Δnda550nm，和αb＝Δndb430nm/Δndb550nm，其中，nxa和nya分別表示在雙折射A-層中在X-軸方向和在Y-軸方向的折射率，所述X-軸方向為與雙折射B-層的X-軸方向相同的軸方向，所述Y-軸方向為與雙折射B-層的Y-軸方向相同的軸方向，da表示雙折射A-層的厚度，nxb和nyb分別表示在雙折射B-層中在X-軸方向和在Y-軸方向的折射率，X-軸方向為在雙折射B-層平面內顯示最大折射率的軸方向，Y-軸方向為所述平面內與X軸垂直的軸方向，db表示雙折射B-層的厚度，Δnda430nm和Δnda550nm分別表示在波長為430nm和550nm下雙折射A-層的Δnda值，Δndb430nm和Δndb550nm分別表示在波長為430nm和550nm下雙折射B-層的Δndb值。
10.一種層合偏振片，其包含雙折射光學膜，其中，所述雙折射光學膜為如權利要求1所述的雙折射光學膜。
11.一種液晶面板，其包括液晶元件和光學部件，所述光學部件安置于所述液晶元件的至少一個表面上，其中，所述光學部件為如權利要求1所述的雙折射光學膜或如權利要求10所述的層合偏振片。
12.一種液晶顯示裝置，其包含液晶面板，其中，所述液晶面板為如權利要求11所述的液晶面板。
13.一種圖像顯示裝置，其包含如權利要求1所述的雙折射光學膜或如權利要求10所述的層合偏振片。
14.根據權利要求4的雙折射光學膜，其中，在用于形成所述雙折射A-層的混合物中，所述顯示負雙折射性的聚合物和所述顯示正雙折射性的聚合物彼此相容。
15.根據權利要求1的雙折射光學膜，其包含一層所述雙折射A-層和一至三層所述雙折射B-層。
16.根據權利要求1的雙折射光學膜，其中，所述雙折射A-層由顯示負雙折射性的聚合物和顯示正雙折射性的聚合物中的至少一種形成，所述雙折射B-層由顯示正雙折射性的聚合物形成。
全文摘要
本發明提供了一種雙折射光學膜，所述雙折射光學膜使液晶顯示裝置實現優異的對比度和寬視角，并且不會引起液晶顯示裝置的著色。所述雙折射光學膜包括至少一層滿足ny
文檔編號G02B5/30GK1806188SQ20048001679
公開日2006年7月19日 申請日期2004年7月23日 優先權日2003年8月1日
發明者西小路祐一, 吉見裕之, 村上奈穗 申請人:日東電工株式會社