法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2009-01-28
授权
授权
2007-05-23
专利申请权、专利权的转移专利申请权的转移 变更前: 变更后: 登记生效日:20070420 申请日:20031216
专利申请权、专利权的转移专利申请权的转移
2006-03-22
实质审查的生效
实质审查的生效
2006-01-25
公开
公开
技术领域
本发明涉及光学补偿片及其生产方法、光学薄膜以及各自利用所述光学补偿板或光学薄膜的偏振片和液晶显示器。
背景技术
其中液晶混合物高度取向并且固定的光学薄膜近来广泛地用于各种用途，如液晶显示器的光学补偿薄膜，增亮薄膜，以及投影显示器的光学修正薄膜。尤其是，作为液晶显示器光学补偿薄膜的进展非常显著。
液晶显示器包含偏振片和液晶元件。
在目前流行的TN-模式TFT液晶显示器中，光学补偿片插在偏振片和液晶元件之间，从而实现具有高显示等级的液晶显示器。然而，该方法的问题在于：液晶显示器本身的厚度变大。
JP-A-1-68940(在此使用的术语“JP-A”意指“未审出版的日本专利申请”)披露了一发明，其中，使用包含偏振薄膜的椭圆偏振片，其一个表面上有相位差板且另一表面上有保护薄膜，因此，在不增加液晶显示器厚度的情况下能够使正面对比度提高。然而，此发明的相位差薄膜(光学补偿片)不能提供足够高的视角改善作用，并且液晶显示器的显示等级将不利地下降。
JP-A-7-191217和EP-A-0911656披露了一发明，其中将包含透明支持体的光学补偿片直接用作偏振片的保护薄膜，其中透明支持体上提供有由盘状化合物形成的光学各向异性层，因此在不增加液晶显示器厚度的情况下克服了视角问题。
在常规技术中，主要是针对15英寸或更小的小尺寸或中等尺寸液晶显示器，已对光学补偿片进行了研究。然而，近年来，必须考虑17英寸或更大尺寸的具有高亮度的大尺寸液晶显示器。
当将常规方法的光学补偿片作为保护薄膜安装在大尺寸液晶显示器的偏振片上时，在面板上将产生不均匀度。在小尺寸或中等尺寸液晶显示器中该缺陷是不太明显的。然而，随着具有高亮度的大尺寸液晶显示器的发展，进一步开发能够应对由于漏光所致的不均匀度的光学薄膜已成为必需。
JP-A-11-148080披露了通过将流平剂(leveling agent)引入可聚合液晶中而改善不均匀度的技术。然而，该技术仅对当可聚合液晶均匀取向取向时的情况才有效，而且不能应用于包括混合取向的复杂取向。
利用盘状液晶分子的光学补偿片通常通过将盘状液晶分子溶解于某一有机溶剂中制备涂布液并用该涂布液进行涂布而生产。然而，该方法的问题在于：归因于从涂布至干燥过程的不均匀度经常产生，并且几乎不能保证在宽尺寸范围内具有均匀光学性质的偏振片，因此，产量将大大降低。
所述不均匀度是由不均匀干燥导致的涂布层的层厚度的波动所引起的。因此，业已披露了将某一表面活性剂添加至盘状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时层厚度的波动的方法(例如参见JP-A-9-230143和JP-A-2001-330725)。然而，在该方法中，表面活性剂的取向将慢慢地进入气-液界面，在涂布液的涂布性能改善之前就完成了干燥。因此，将不能够获得足够高的改善作用。
发明内容
本发明的目的是提供包含支持体的光学补偿片，支持体上提供有含液晶化合物的层，所述光学补偿片没有不均匀度并且有利于补偿片平面内优异的光学均匀性；以及所述光学补偿片的生产方法。
本发明的另一目的在于提供利用所述具有优异性能的光学补偿片的偏振片和液晶显示器。
本发明的另一目的在于提供通过利用具有光学补偿功能的偏振片对液晶元件进行光学补偿的装置和用于该装置的光学薄膜。
特别是，本发明的目的在于提供：即使在大尺寸液晶显示器中也不引起不均匀度的显示具有高图像等级的图像的方法，以及其中使用的光学薄膜。
本发明的这些目的可通过如下部分获得。
1.光学补偿片的生产方法，包括在透明支持体上同时涂布至少两种涂布液的步骤，其中，在所述步骤中同时涂布的至少一种涂布液包含液晶化合物，而另一种涂布液包含表面活性剂。
2.如上述1所述的方法，其中，所述表面活性剂是含氟表面活性剂。
3.如上述2所述的方法，其中，所述表面活性剂是含氟共聚物。
4.如上述3所述的方法，其中，所述表面活性剂是含氟代脂族基团的共聚物，所述含氟代脂族基团的共聚物包含由如下单体(i)得到的重复单元和由如下单体(ii)得到的重复单元：
(i)由如下结构式(1)表示的含氟代脂族基团的单体，和
(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯：
结构式[1]
式中，R1表示氢原子或甲基，X表示氧原子、硫原子或-N(R2)-，m表示1-6的整数，n表示2-4的整数，并且R2表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。
5.如上述3所述的方法，其中，所述表面活性剂是含氟代脂族基团的共聚物，所述含氟代脂族基团的共聚物包含由如下单体(i)得到的重复单元，由如下单体(ii)得到的重复单元和由如下单体(iii)得到的重复单元：
(i)如4中所述、由如下结构式(1)表示的含氟代脂族基团的单体，
(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯，和
(iii)可与(i)和(ii)共聚的单体，由如下结构式(2)表示：
结构式[2]
其中，R3表示氢原子或甲基，Y表示二价连接基团，并且R4表示具有4-20个碳原子的线性、支链或环状烷基，R4可以有取代基。
6.通过1-5任一项所述的方法生产的光学补偿片。
7.包含支持体的光学薄膜，所述支持体上具有包含液晶化合物的光学各向异性层，其中，所述光学各向异性层包含：含氟代脂族基团的共聚物，所述含氟代脂族基团的共聚物包含由如下单体(i)得到的重复单元和由如下单体(ii)得到的重复单元：
(i)由如下结构式(1)表示的含氟代脂族基团的单体，和
(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯：
结构式[1]
式中，R1表示氢原子或甲基，X表示氧原子、硫原子或-N(R2)-，m表示1-6的整数，n表示2-4的整数，并且R2表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。
8.如上述7所述的光学薄膜，其中，所述光学各向异性层包含：含氟代脂族基团的共聚物，所述含氟代脂族基团的共聚物包含由如下单体(i)得到的重复单元，由如下单体(ii)得到的重复单元和由如下单体(iii)的重复单元：
(i)如7中所述、由如下结构式(1)表示的含氟代脂族基团的单体，
(ii)聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯，和
(iii)可与(i)和(ii)共聚的单体，由如下结构式(2)表示：
结构式[2]
其中，R3表示氢原子或甲基，Y表示二价连接基团，并且R4表示具有4-20个碳原子的线性、支链或环状烷基，R4可以有取代基。
9.如上述7或8所述的光学薄膜，其中，所述液晶化合物是盘状化合物。
10.包含如6中所述的光学补偿片或如7-9任一项中所述光学薄膜的偏振片。
11.包含如6中所述的光学补偿片或如7-9任一项中所述光学薄膜的液晶显示器。
12.包含偏振薄膜和安装在所述偏振薄膜两侧的保护薄膜的偏振片，其中，保护薄膜之一是具有光学各向异性层的光学补偿片，所述各向异性层包含液晶化合物；并且所述光学补偿片是6中所述的光学补偿片。
13.包含液晶元件和分别安装在所述液晶元件两侧的两个偏振片的液晶显示器，其中，至少一个所述偏振片是10或12中所述的偏振片。
14.如13中所述的液晶显示器，其中，所述液晶元件是TN-模式、弯曲取向-模式或垂直取向-模式的液晶元件。
具体实施方式
本发明光学补偿片的生产方法的特征在于：包括在透明支持体上同时涂布至少两种涂布液的步骤，其中，在所述步骤中使用的至少一种涂布液包含液晶化合物，而另一种涂布液包含表面活性剂。
包含液晶化合物的层：
[光学各向异性层]
在本发明中，在光学各向异性层中使用的液晶化合物优选为：盘状液晶化合物或棒状液晶化合物，更优选为具有可聚合基团的盘状液晶化合物或具有可聚合基团的棒状液晶化合物。液晶化合物优选通过在液晶分子取向的状态下的聚合来固定。
在本发明的光学补偿片中，盘状液晶化合物的盘面和透明支持体平面之间的角度优选在光学各向异性层深度方向改变(混合取向)。优选的是，通过取向薄膜使液晶化合物取向，并以如此取向的状态使盘状液晶化合物固定，从而形成光学各向异性层。
盘状液晶化合物描述于各种出版物中(例如参见C.Destrade等人的，Mol.Crysr.Liq.Cryst.，第71卷，第111页(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编译(1994)；B.Kohne等人的，Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.，第1794页(1985)；J.Zhang等人的，J.Am.Chem.Soc.，第116卷，第2655页(1994))。盘状液晶化合物的聚合描述于JP-A-8-27284中。
为了通过聚合使盘状化合物固定，必须将作为取代基的可聚合基团键合至盘状化合物的盘状核上。然而，如果将可聚合基团直接键合至盘状核上的话，在聚合反应时几乎不能维持取向状态。因此，在盘状核和可聚合基团之间引入连接基团。这意味者具有可聚合基团的盘状化合物优选是由下式(III)表示的化合物：
D(-LQ)n (III)
式中，D是盘状核，L是二价连接基团，Q是可聚合基团，而n是4-12的整数。
盘状核(D)的例子列于如下。在下文中，LQ(或QL)表示二价连接基团(L)和可聚合基团(Q)的结合。
在结构式(III)中，二价连接基团(L)优选是选自如下的二价连接基团：亚烷基基团，亚烯基基团，亚芳基基团，-CO-，-NH-，-O-，-S-及其组合，更优选的是由至少两个选自如下基团的二价基团的组合所形成的二价连接基团：亚烷基基团，亚芳基基团，-CO-，-NH-，-O-和-S-，且最优选的是由至少两个选自如下基团的二价基团的组合所形成的二价连接基团：亚烷基基团，亚芳基基团，-CO-和-O-。在亚烷基基团中的碳原子数优选从1-12，在亚烯基基团中的碳原子数优选从2-12，且在亚芳基基团中的碳原子数优选从6-10。
二价连接基团(L)的例子列于如下。其左侧键合至盘状核(D)上且其右侧键合至可聚合基团(Q)上。AL表示亚烷基基团或亚烯基基团且AR表示亚芳基基团。亚烷基基团，亚烯基基团和亚芳基基团各自可以有取代基(例如烷基)。
L1：-AL-CO-O-AL-
L2：-AL-CO-O-AL-O
L3：-AL-CO-O-AL-O-AL
L4：-AL-CO-O-AL-O-CO-
L5：-CO-AR-O-AL
L6：-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-AL
L21：-S-AL-O-
L22：-S-AL-O-CO-
L23：-S-AL-S-AL-
L24：-S-AR-AL-
在结构式(III)中，可聚合基团(Q)根据聚合反应的种类来确定。可聚合基团(Q)优选是不饱和的可聚合基团或环氧基，更优选的是不饱和可聚合基团，且最优选的是烯键式不饱和可聚合基团。
在结构式(III)中，n是4-12的整数。具体的数值根据盘状核(D)的种类确定。L和Q的多个组合可以是不同的，但优选相同。
在混合取向中，盘状化合物的长轴(盘状平面)和支持体平面之间的角度，即倾斜角随着沿光学各向异性层深度方向与偏振薄膜平面距离的增加而增加或减小。所述角度优选随着所述距离的增加而减小。倾斜角的变化可以是连续增加、连续减小、间歇增加、间歇减小、连续增加和连续减小相结合，或包括增加和减小的间歇变化。在间歇变化中，倾斜角不改变的区域存在于厚度方向。即使存在角度不改变的区域时，它也可以满足倾斜角总体上增加或减小的条件。然而，倾斜角优选是连续变化。
盘状化合物长轴(盘状平面)的平均方向(单个分子长轴方向的平均值)通常可通过对盘状化合物或取向薄膜材料的选择，或者通过对摩擦法的选择来调节。另外，在表面侧(空气侧)中，盘状化合物的长轴(盘状平面)方向通常可通过对盘状化合物或与盘状化合物一起使用的添加剂的种类的选择来调节。与盘状化合物一起使用的添加剂的例子包括：增塑剂，表面活性剂，可聚合单体和聚合物。在长轴取向方向的变化程度类似于上述可通过对液晶分子和添加剂的选择进行调节。
与盘状化合物一起使用的增塑剂，表面活性剂和可聚合单体与盘状化合物具有相容性，并且能使盘状化合物倾斜角改变或不抑制其取向。在这些添加组分中，优选可聚合单体(例如具有乙烯基，乙烯氧基，丙烯酰基或甲基丙烯酰基的化合物)。该化合物的添加量以盘状化合物计通常从1-50质量％，优选从5-30质量％。当混合具有4个或更多个活性官能团的可聚合单体时，可增强取向薄膜和光学各向异性层之间的粘合。
根据本发明，光学各向异性层包含氟代脂族聚合物，然而，可以与盘状化合物一起使用另一聚合物并且该聚合物优选与盘状化合物具有一定程度的相容性，并且能使盘状化合物的倾斜角改变。
所述聚合物的例子包括纤维素酯。纤维素酯优选的例子包括醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、羟丙基纤维素和乙酸丁酸纤维素。为了不抑制盘状化合物的取向，聚合物的添加量以盘状化合物计优选从0.1-10质量％，更优选从0.1-8质量％，更为优选从0.1-5质量％。
盘状化合物的盘状向列型液晶相至固相的转变温度优选从70-300℃，更优选从70-170℃。
(棒状液晶分子)
棒状液晶分子的优选例子包括：甲亚胺、氧化偶氮、腈基联苯、氰基苯基酯、苯甲酸酯类、苯基环己烷羧化物、氰基苯基环己烷、氰基-取代的苯基吡啶、烷氧基-取代的苯基嘧啶、苯基二噁烷、二苯乙炔和烯基环己基苯甲腈。
棒状液晶分子还包括金属络合物。在重复单元中包含棒状液晶分子的液晶聚合物也可用作棒状液晶分子。换句话说，棒状液晶分子可以键合至(液晶)聚合物上。棒状液晶分子描述于“Ekisho no Kagaku”，Kikan Kagaku Sosetsu(“Chemistry of Liquid Crystal”，QuarterlyChemical Review)，Vol.22，Chap.4，Chap.7，Chap.11，由NipponKagaku Kai编译(1994)；和Ekisho Device Handbook(Liquid CrystalDevice Handbook)，Chap.3，由Nippon Gakujutsu Shinko Kai编译，Committee No.142。
棒状液晶分子的双折射优选从0.001-0.7。
棒状液晶分子优选有可聚合基团，以便固定其取向状态。可聚合基团优选是不饱和的可聚合基团或环氧基，更优选的是不饱和可聚合基团，且最优选的是烯键式不饱和可聚合基团。
具有可聚合基团的低分子量棒状液晶化合物特别优选的是由下式(I)表示的棒状液晶化合物：
Q1-L1-Cy1-L2-(Cy2-L3)n-Cy3-L4-Q2 (I)
式中，Q1和Q2各自独立地是可聚合基团，L1和L4各自独立地为二价连接基团，L2和L3各自独立地为单键或二价连接基团，Cy1，Cy2和Cy3各自为二价环状基团，并且n为0，1或2。
可聚合棒状液晶化合物描述如下。
在结构式(I)中，由Q1和Q2表示的可聚合基团的聚合反应优选是加成聚合(包括开环聚合)或缩聚。换句话说，可聚合基团优选为能进行加聚反应或缩聚反应的官能团。可聚合基团的例子列于如下。
-SH -OH -NH2
L1和L4各自独立地为二价连接基团，优选为选自如下的二价连接基团：-O-，-S-，-CO-，-NR2-，二价链状基团，二价环状基团及其组合，其中，R2为具有1-7个碳原子的烷基或氢原子。
包括组合在内的二价连接基团的例子列于如下。在此，其左侧是键合的Q(Q1或Q2)，并且其右侧键合至Cy(Cy1或Cy3)上。
L-1：-CO-O-二价链状基团-O-
L-2：-CO-O-二价链状基团-O-CO-
L-3：-CO-O-二价链状基团-O-CO-O-
L-4：-CO-O-二价链状基团-O-二价环状基团-
L-5：-CO-O-二价链状基团-O-二价环状基团-CO-O-
L-6：CO-O-二价链状基团-O-二价环状基团-O-CO-
L-7：-CO-O-二价链状基团-O-二价环状基团-二价链状基团-
L-8：-CO-O-二价链状基团-O-二价环状基团-二价链状基团-CO-O-
L-9：-CO-O-二价链状基团-O-二价环状基团-二价链状基团-O-CO-
L-10：-CO-O-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-
L-11：-CO-O-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-CO-O-
L-12：-CO-O-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-O-CO-
L-13：-CO-O-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-二价链状基团-
L-14：-CO-O-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-二价链状基团-CO-O-
L-15：-CO-O-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-二价链状基团-O-CO-
L-16：-CO-O-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-
L-17：-CO-O-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-CO-O-
L-18：-CO-O-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-O-CO-
L-19：-CO-O-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-
L-20：-CO-O-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-CO-O-
L-21：-CO-O-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-O-CO-
二价链状基团意指亚烷基基团，取代的亚烷基基团，亚烯基基团，取代的亚烯基基团，亚炔基基团或取代的亚炔基基团。二价链状基团优选为：亚烷基基团，取代的亚烷基基团，亚烯基基团或取代的亚烯基基团，更优选为亚烷基基团或亚烯基基团。
亚烷基基团可以有支链。亚烷基基团中的碳原子数优选为1-12，更优选从2-10，更为优选从2-8。
取代的亚烷基基团的亚烷基部分与上述亚烷基基团相同。取代基的例子包括卤原子。
亚烯基基团可以有支链。亚烯基基团中的碳原子数优选为2-12，更优选从2-10，更为优选从2-8。
取代的亚炔基基团的亚炔基部分与上述亚炔基基团相同。取代基的例子包括卤原子。
二价链状基团的具体例子包括：亚乙基、三亚甲基、亚丙基、四亚甲基、1-甲基-四亚甲基、2-亚丁烯基和2-亚丁炔基。
二价环状基团的定义和例子与随后描述的Cy1，Cy2和Cy3的定义和例子相同。
R2优选为1-4个碳原子的烷基或氢原子，更优选为甲基，乙基或氢原子，更为优选的是氢原子。
L2和L3各自独立地为单键或二价连接基团，优选为选自如下的二价连接基团：-O-，-S-，-CO-，-NR2-，二价链状基团，二价环状基团及其组合，或单键，其中，R2为具有1-7个碳原子的烷基或氢原子，优选为1-4个碳原子的烷基或氢原子，更优选为甲基，乙基或氢原子，最优选为氢原子。二价链状基团和二价环状基团与L1和L4定义中的相同。
在结构式(I)中，n为0，1或2。当n为2时，两个L3可以相同或不同，并且两个Cy2可以相同或不同。N优选为1或2，更优选为1。
在结构式(I)中，Cy1，Cy2和Cy3各自独立地为二价环状基团。
包含在环状基团中的环优选为5-元，6-元或7-元环，更优选为5-元或6-元环，最优选为6-元环。
包含在环状基团中的环可以是稠环，但所述环优选为单环而不是稠环。
包含在环状基团中的环可以是芳香环，脂族环或杂环。芳香环的例子包括苯环和萘环。脂族环的例子包括环己烷环。杂环的例子包括吡啶环和嘧啶环。
含有苯环的环状基团的优选例子包括1，4-亚苯基。具有萘环的环状基团的优选例子包括萘-1，5-二基和萘-2，6-二基。含有吡啶环的环状基团的优选例子包括吡啶-2，5-二基。含有嘧啶环的环状基团的优选例子包括嘧啶-2，5-二基。
环状基团可以有取代基。取代基的例子包括：卤素原子，氰基，硝基，具有1-5个碳原子的烷基，具有1-5个碳原子的卤素-取代的烷基，具有1-5个碳原子的烷氧基，具有1-5个碳原子的烷硫基，具有2-6个碳原子的酰氧基，具有2-6个碳原子的烷氧羰基，氨基甲酰基，具有2-6个碳原子的烷基-取代的氨基甲酰基以及具有2-6个碳原子的酰胺基。
由结构式(I)表示的可聚合液晶化合物列于如下，然而，本发明并不局限于此。
<光学各向异性层的添加剂>
在本发明的光学各向异性层中，除液晶化合物以外，可以使用适宜的添加剂。添加剂的例子包括散发-阻止剂(shedding-preventingagent)、控制取向薄膜预倾斜角的添加剂、聚合引发剂、降低取向温度的添加剂(增塑剂)和可聚合单体。
(散发-阻止剂)
通常，作为与盘状液晶化合物一起使用以防止在涂层处散发的材料，可合适地使用聚合物。
在其与液晶化合物具有相容性并且不明显抑制液晶化合物倾斜角变化或取向的限度内，对所用的聚合物没有特别的限制。
聚合物的例子包括描述于JP-A-8-95030中的那些，并且特别优选的聚合物的具体例子包括纤维素酯。纤维素酯的例子包括醋酸纤维素，醋酸丙酸纤维素，羟丙基纤维素和乙酸丁酸纤维素。考虑到不抑制液晶化合物的取向，用来阻止散发的聚合物的添加量通常从0.1-10质量％，优选从0.1-8质量％，更优选从0.1-5质量％。
(可聚合单体)
在其与液晶化合物具有相容性并且不明显抑制液晶化合物倾斜角变化或取向的限度内，对于与液晶化合物一起使用的可聚合单体没有特别的限制。在这些可聚合单体中，具有聚合-活性的烯键式不饱和基团如乙烯基，乙烯氧基，丙烯酰基和甲基丙烯酰基的化合物是优选的。可聚合单体的添加量以液晶化合物计通常从1-50质量％，优选从5-30质量％。当使用具有两个或更多个活性官能团的单体时，可以提供在取向薄膜和光学各向异性层之间增强的粘合作用，因此这是特别优选的。
用于聚合的聚合引发剂将在后文描述。
<光学各向异性层的形成>
优选通过将包含液晶化合物，如下所述的聚合引发剂，以及其它添加剂的涂布液涂覆至取向薄膜上而形成光学各向异性层。在制备涂布液时使用的溶剂优选为有机溶剂。有机溶剂的例子包括：酰胺(例如N，N-二甲基甲酰胺)，亚砜(例如，二甲亚砜)，杂环化合物(例如，吡啶)，烃(例如，苯，己烷)，卤代烷(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，四氢呋喃、1，2-二甲氧基乙烷)。在这些溶剂中，卤代烷和酮是优选的。另外也可以将两种或更多种有机溶剂结合使用。
光学各向异性层的厚度优选从0.1-100微米，更优选从0.5-20微米。
在保持取向状态的同时，使取向的液晶分子固定。优选通过聚合反应进行固定。聚合反应包括利用热聚合引发剂的热聚合反应和利用光致聚合引发剂的光致聚合反应。在这些反应中，优选光致聚合反应。
光致聚合引发剂的例子包括：α-羰基化合物(描述于US专利2,367,661和2,367,670中)，偶姻醚(描述于US专利2,448,828中)，α-烃基-取代的芳族偶姻化合物(描述于US专利2,722,512中)，多核醌化合物(描述于US专利3,046,127和2,951,758中)，三芳基咪唑二聚体和对-氨基苯基酮的混合物(描述于US专利3,549,367中)，吖啶和吩嗪化合物(描述于JP-A-60-105667和US专利4,239,850中)和氧二氮茂化合物(描述于US专利4,212,970中)。
光致聚合引发剂的用量以涂布液固体含量计优选从0.01-20质量％，更优选从0.5-5质量％。
优选利用紫外线对液晶分子的聚合进行光照射。
照射能量优选为20-5000mJ/cm2，更优选为100-800mJ/cm2。为了加速光致聚合反应，可以在加热下进行光照射。
另外，在光学各向异性层上可以提供保护层。
[表面活性剂]
在生产本发明光学补偿片的方法中，同时进行涂布的至少一种涂布液包含表面活性剂。在本发明中，包含表面活性剂的涂布液和包含液晶分子的用于形成光学各向异性层的涂布液优选同时进行涂布。
作为用于本发明的表面活性剂，可以使用各种表面活性剂，但优选含氟表面活性剂。
含氟表面活性剂的例子包括：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。
含氟表面活性剂可以是聚合物。含氟表面活性剂聚合物详细描述于JP-A-2002-311577(第0017-0054段)并且氟基聚合物的具体结构实例包括描述于上述专利出版物(第0055-0065段)的P-1至P-68和如下所示的P-69(在该结构式中，数字表示每个单体组分的摩尔比，Mw表示重均分子量)：
P-69：
Mw：22,000
在本发明的光学补偿薄膜的生产方法中，更为优选的表面活性剂是如下所述的含氟代脂族基团的共聚物。
本发明的光学薄膜的特征在于：光学各向异性层包含具有含氟代脂族基团结构和聚(氧化烯)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯结构的共聚物。通过该共聚物的共存，能够防止归因于由光学补偿片和偏振片结合所生产的光学薄膜的不均匀度。因此，当将该光学薄膜用于大尺寸液晶显示器时，在不引起不均匀度的情况下能够显示具有高显示等级的图像。
通过进一步添加作为共聚组分的由结构式(II)表示的单体至含氟代脂族基团的共聚物上，能够控制光学性能，由此能够更进一步地增强本发明的效果或者能够调节液晶显示器的适应性。
下面将详细描述用于本发明的具有氟代脂族基团的共聚物(在下文中，有时简称为“氟基聚合物”)。
作为用于本发明的氟基聚合物，可使用满足上面(1)或(2)中所述的要求并且包含丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂和可与其共聚的乙烯基单体的共聚物。
用于本发明氟基聚合物中的氟代脂族基团之一源自于：三聚合(也称之为三聚过程)或低聚(也称之为低聚过程)。氟代脂族化合物的这些生产方法描述于例如Nobuo Ishikawa(supervisor)的FussoKagobutsu no Gosei to Kino(Synthesis and Function of FluorineCompounds)，第117-118页，CMC(1987)，和Milos Hudlicky and AttilaE.Pavlath(compilers)的“Chemistry of Organic Fluorine Compounds II″，Monograph 187，第747-752页，American Chemical Society(1995)。三聚合是这样一种过程，其中含氟乙烯基化合物如四氟乙烯是利用具有大链转移常数的卤代烷，如碘化物作为三聚合原(terogen)而进行游离基聚从而合成三聚物(一个例子示于方案1中)。
方案1：
所获得的末端碘化的三聚物通常进行适当的末端化学改性，如方案2所示，并且衍生成氟代脂族化合物。如果希望的话，该化合物可以进一步转化成所希望的单体结构并用于生产含氟代脂族基团的聚合物。
方案2：
在本发明的结构式[1]中，R1表示氢原子或甲基，X表示氧原子、硫原子或-N(R2)-，其中R2表示氢原子或1-4个碳原子的烷基，具体地说是甲基、乙基、丙基或丁基，并且优选为氢原子或甲基。X优选为氧原子。
在结构式[1]中，m优选为1-6的整数，更优选为2。
在结构式[1]中，n为2-4的数，优选为2或3，并且也可以使用其混合物。
由结构式[1]表示的含氟代脂族基团的单体的具体例子列于如下，然而，所述单体并不局限于此。
在结构式[2]中，R3表示氢原子或甲基，且Y表示二价连接基团。二价连接基团优选为氧原子、硫原子或-N(R5)-，式中R5优选为氢原子或1-4个碳原子的烷基，如甲基、乙基、丙基或丁基，并且更优选的是氢原子或甲基。
Y优选为氧原子，-N(H)-或-N(CH3)-。
R4表示4-20个碳原子的线性、支链或环状烷基，其可以有取代基。由R4表示的烷基的取代基的例子包括：羟基，烷羰基，芳基羰基，羧基，烷基醚基团，芳基醚基团，卤原子如氟，氯和溴，硝基，氰基和氨基，但所述取代基并不局限于此。适宜使用的具有4-20个碳原子的线性、支链或环状烷基的例子包括：线性或支链的丁基，线性或支链的戊基，线性或支链的己基，线性或支链的庚基，线性或支链的辛基，线性或支链的壬基，线性或支链的癸基，线性或支链的十一烷基，线性或支链的十二烷基，线性或支链的十三烷基，线性或支链的十四烷基，线性或支链的十五烷基，线性或支链的十八烷基，线性或支链的二十烷基，单环的环烷基，如环己基和环庚基，以及多环环烷基，如二环庚基，二环癸基，三环十一烷基，四环十二烷基，金刚烷基，降冰片基和四环癸基。
由结构式[2]表示的单体的具体例子列于如下，然而，所述单体并不局限于此。
构成本发明光学薄膜的光学各向异性层主要成分的聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯在下面进行描述(在下文中，当表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者时，有时一起称之为“(甲基)丙烯酸酯”)。
聚氧化烯可由(OR)x表示，式中R为具有2-4个碳原子的亚烷基，并且优选为，例如-CH2CH2-，-CH2CH2CH2-，-CH(CH3)CH2-或-CH(CH3)CH(CH3)-。
在聚(氧化烯)基团中，氧化烯单元可以与在聚(氧化丙烯)中的相同，或者彼此不同的两个或更多个氧化烯单元可以不规则地分布。另外，氧化烯单元可以是线性或支链的氧化丙烯或氧化乙烯单元，或者可以作为线性或支链的氧化丙烯单元的嵌段或氧化乙烯单元的嵌段存在。
所述聚(氧化烯)链可以包含：通过一个或更多个连接键(例如-CONH-Ph-NHCO-或-S-，式中Ph表示亚苯基)而彼此连接的多个聚(氧化烯)单元。在连接键为三价或更高价的情况下，这提供了获得支链氧化烯单元的方法。在利用本发明中所述共聚物的情况下，聚(氧化烯)基团合适的分子量从250-3000。
通过已知的方法，将市售的羟基聚(氧化烯)材料，例如商品名为“Pluronic”(由Asahi Denka Co.，Ltd.生产)的产品，“Adeka Polyether”(由Asahi Denka Co.，Ltd.生产)，“Carbowax”(由Glyco Products Co.生产)，“Toriton”(由Rohm and Haas Co.生产)或“P.E.G.”(由Dai-ichiKogyo Seiyaku Co.，Ltd.生产)，与丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酰氯，甲基丙烯酰氯或丙烯酸酐反应，可生产聚(氧化烯)丙烯酸酯或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯。另外，还可以使用已知的方法生产聚(氧化烯)二丙烯酸酯等等。
在本发明中，将由结构式[1]表示的单体和聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯的共聚物用作光学各向异性层的主要成分，并且该共聚物优选包含聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯。
特别优选的实施例是：由结构式[1]表示的三个或更多个单体，聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯和聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯共聚合所获得的聚合物。在此，聚氧化烯(甲基)丙烯酸酯是不同于聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯的单体。
更为优选的是，由聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯，聚氧化丙烯(甲基)丙烯酸酯和结构式[1]表示的单体的三元共聚物。
聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯在所有单体中的共聚比率优选从0.5-20摩尔％，更优选从1-10摩尔％。
由结构式[1]表示的单体，聚(氧化烯)丙烯酸酯和/或聚(氧化烯)甲基丙烯酸酯和由结构式[2]表示的单体的共聚物可以是将这些单体和另外的可与其共聚合的单体反应所获得的共聚物。
该可共聚合单体在所有单体中的共聚比优选为20摩尔％或更少，更优选为10摩尔％或更少。
作为所述单体，可以使用描述于J.Brandrup的PolymerHandbook(第2版，第2章，第1-483页，Wiley Interscience(1975))中的那些单体。
其例子包括：选自丙烯酸，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个可加聚不饱和键的化合物。
单体具体的例子如下：
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-羟乙基酯，三羟甲基丙烷一丙烯酸酯，丙烯酸苄酯，丙烯酸甲氧苄基酯，丙烯酸糠基酯，丙烯酸四氢化糠基酯，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-羟乙酯，三羟甲基丙烷一丙烯酸酯，甲基丙烯酸苄酯，甲基丙烯酸甲氧苄基酯，甲基丙烯酸糠基酯，甲基丙烯酸四氢化糠基酯等等。
丙烯酰胺：
丙烯酰胺，N-烷基丙烯酰胺(所述烷基是1-3个碳原子的烷基，例如甲基，乙基，丙基)，N，N-二烷基丙烯酰胺(所述烷基是1-3个碳原子的烷基)，N-羟乙基-N-甲基丙烯酰胺，N-2-乙酰氨基乙基-N-乙酰基丙烯酰胺等等。
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个碳原子的烷基，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个碳原子的烷基)，N-羟乙基-N-甲基甲基丙烯酰胺，N-2-乙酰氨基乙基-N-乙酰基甲基丙烯酰胺等等。
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，棕榈酸烯丙酯，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，羟乙基乙烯基醚，二亚乙基二醇乙烯基醚，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，苄基乙烯基醚，四氢化糠基乙烯基醚)，等等。
乙烯基酯：
丁酸乙烯基酯，异丁酸乙烯基酯，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，环己基羧酸乙烯基酯，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。
富马酸的二烷基酯或单烷基酯：
富马酸二丁酯等等。
其它：
巴豆酸，衣糠酸，丙烯腈，甲基丙烯腈，顺丁烯二酰腈，苯乙烯等等。
迄今为止优选使用的、通过电解氟化作用生产的某些氟基化学产品是不太能生物降解的并且是高度生物积累的物质，并且尽管程度不是十分严重，其生殖毒性和生长毒性已引起人们关注。用于本发明的氟-基聚合物是具有更高环境安全性并且在工业上有利的物质。
由结构式[1]表示的含氟代脂族基团的单体在用于本发明氟基聚合物中的用量，以聚合物组成单体总量计为5摩尔％或更高，优选为5-70摩尔％，更优选为7-60摩尔％。
作为用于本发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，以氟基聚合物组成单体的总量计为10摩尔％或更高，优选为15-70摩尔％，更优选为20-60摩尔％。
优选用于本发明氟基聚合物的、由结构式[2]表示的单体的用量，以氟基聚合物组成单体总量计为3摩尔％或更高，优选为5-50摩尔％，更优选为10-40摩尔％。
用于本发明的氟基聚合物的重均分子量优选为3000-100000，更优选为6000-80000。
以主要包含液晶化合物的涂布组合物(除溶剂以外的涂布组分)计，用于本发明使用的氟基聚合物的含量优选为0.005-8质量％，更优选为0.01-1质量％，更为优选的为0.05-0.5质量％。如果氟基聚合物的添加量低于0.005质量％的话，其作用将不足，而如果添加量超过8质量％的话，涂布薄膜的干燥将不充分地进行，或者光学薄膜的性能(例如，相位差的均匀性)将受到不利的影响。
用于本发明使用的氟基聚合物可通过传统且常用的方法来生产。例如，可借助将常用的游离基聚合引发剂加入包含上述单体如含氟代脂族基团的(甲基)丙烯酸酯和含聚氧化烯基团的(甲基)丙烯酸酯的有机溶剂中，并使这些单体进行聚合而生产氟基聚合物。另外，根据情况，还可进一步添加另一种可聚合的不饱和化合物，然后通过如上所述相同的方法生产氟基聚合物。根据每个单体的可聚合性，可以采用在向反应器滴加单体和引发剂而进行聚合的滴加聚合法，这可有效地获得具有均匀组成的聚合物。
用于本发明的氟基聚合物的具体结构实例列于如下，然而，本发明并不局限于此。在结构式中，数字表示各单体组分的摩尔比，而Mw表示重均分子量。
P-1Mw 15,000
P-2 Mw 15,000
P-3Mw 8,000
P-4 Mw 30,000
P-5 Mw 20,000
P-6 Mw 6,000
P-7Mw 50,000
P-8Mw 10,000
P-9Mw 15,000
P-10 Mw 15,000
P-11Mw 7,000
P-12 Mw 20,000
P-13 Mw 15,000
P-14 Mw 8,000
P-15 Mw 40,000
P-16Mw 10,000
P-17 Mw 15,000
P-18 Mw 15,000
P-19Mw 20,000
P-20 Mw 25,000
P-21 Mw 15,000
P-22 Mw 8,000
P-23 Mw 40,000
P-24 Mw 10,000
P-25 Mw 15,000
P-26 Mw 15,000
P-27 Mw 9,000
P-28 Mw 10,000
P-29 Mw 15,000
P-30 Mw 9,000
P-31 Mw 30,000
P-32 Mw 15,000
P-25 Mw 15,000
P-26Mw 15,000
P-27Mw 9,000
P-28Mw 10,000
P-29Mw 15,000
P-30 Mw 9,000
P-31 Mw 30,000
P-32 Mw 15,000
P-41 Mw 15,000
P-42Mw 15,000
P-43 Mw 29,000
P-44 Mw 5,000
P-45 Mw 32,000
P-46 Mw 48,000
P-47 Mw 25,000
P-48 Mw 7,000
P-49 Mw 15,000
P-50Mw 15,000
P-51Mw 32,000
P-52 Mw 8,000
P-53 Mw 22,000
P-54 Mw 42,000
P-55 Mw 24,000
P-56 Mw 17,000
P-57 Mw 15,000
P-58 Mw 18,000
P-59 Mw 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
下面将描述用于形成本发明光学各向异性层或取向薄膜的涂布液的物理性能。
优选的是，通过同时涂覆包含液晶分子的涂布液和包含表面活性剂的涂布液以使包含表面活性剂的涂布液处于上层从而形成本发明的光学各向异性层。在这种情况下，包含液晶分子的涂布液和包含表面活性剂的涂布液优选各自具有如下液体性能。
用于形成取向薄膜等的、包含表面活性剂的涂布液的粘度优选为0.1-40cp，更优选为1-15cp。表面张力优选为50达因/厘米或更小，更优选为40达因/厘米或更小。涂布液的涂布量优选为1-80ml/m2，更优选为2-50ml/m2。
用于形成光学各向异性层的、含液晶分子的涂布液的粘度优选为0.5-200cp，更优选为2-100cp。涂布液的涂布量优选为2ml/m2，更优选从52ml/m2。
含液晶分子的涂布液的粘度高于包含含氟表面活性剂的涂布液的粘度，并且这两种涂布液之间的粘度差优选为1-200cp，更优选为2-100cp。含液晶分子的涂布液的涂布量优选多于包含含氟表面活性剂的涂布液的涂布量，并且这两种涂布液之间的涂布量差优选为1-200ml/m2，更优选为2-100ml/m2。优选的是，包含液晶分子的涂布液的表面张力比包含含氟表面活性剂的涂布液的表面张力大0.5达因/厘米或更多，更优选的是大1.0达因/厘米或更多。
总的来说，用于本发明的表面活性剂的添加量优选为0.001-100毫克/平方米，优选为0.01-50毫克/平方米。
在本发明中，将用于形成例如取向薄膜的包含含氟表面活性剂的涂布液和用于形成光学各向异性层的含液晶分子的涂布液同时进行涂布。可使用挤出型料斗或滑动型料斗进行同时涂布。
[透明支持体]
作为光学补偿片的透明支持体，通常使用具有光学各向同性的聚合物薄膜。术语“透明”意指透射比为80％或更高。术语“光学各向同性”意指，平面内相位差(Re)优选为10nm或更小，更优选为5nm或更小。在厚度方向的相位差(Rth)优选为40nm或更小，更优选为20nm或更小。平面内相位差(Re)和厚度方向的相位差(Rth)分别用下面公式来确定。
Re＝(nx-ny)×d
Rth＝[{(nx+ny)/2}-nz]×d
其中，nx和ny分别为透明支持体的平面内折射率，nz为透明支持体厚度方向的折射率，而d为透明支持体的厚度。
根据液晶显示模式的种类，光学各向异性聚合物薄膜有时用作透明支持体。换句话说，液晶元件的光学各向异性有时不仅可适应(光学补偿)光学各向异性层的的光学各向异性，而且还可适应透明支持体的光学各向异性。在利用用于所述用途的光学各向异性透明支持体的情况下，该透明支持体的平面内相位差(Re)优选为20nm或更大，更优选为30nm或更大。在厚度方向的相位差(Rth)优选为80nm或更大，更优选为120nm或更大。
用于形成透明支持体的材料根据透明支持体的种类而确定，即不论透明支持体是光学各向同性还是光学各向异性。在光学各向同性支持体的情况下，通常使用玻璃或纤维素酯。在光学各向异性支持体的情况下，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，降冰片烯树脂)。通过对合成聚合物的拉伸，获得了光学各向异性。然而，还可通过(1)利用EP-A-0911656中描述的相位差增加剂，(2)降低醋酸纤维素的乙酰化程度，或(3)采用冷却溶解法来生产具有高相位差的纤维素酯薄膜(光学各向异性)。纤维素酯或合成聚合物的薄膜优选通过溶剂流延法形成。透明支持体的厚度优选为20-500微米，更优选为50-200微米。为了改善透明支持体和在其上提供的层(粘合剂层，取向薄膜或光学各向异性层)之间的粘合力，可以使透明支持体经受表面处理(例如，辉光放电处理，电晕放电处理，紫外线(UV)处理，火焰处理)。还可以将粘合剂层(底涂层)提供至透明支持体上。
[取向薄膜]
取向薄膜具有确定液晶分子在光学各向异性层中取向方向的作用。
可以用以下方法提供取向薄膜，如有机化合物(优选聚合物)的摩擦处理；无机化合物的倾斜汽相淀积；形成含微槽的层；或通过Langmuir-Blodgett(LB薄膜)法的有机化合物(例如ω-蜂酸，二(十八烷基)甲基氯化铵，和硬脂酸甲酯)的聚集。此外，还已知的是，在施加电场或磁场或用光照射时产生取向作用的取向薄膜。
优选通过聚合物的摩擦处理形成取向薄膜。所述聚合物优选是聚乙烯醇，更优选是键合有疏水基团的改性聚乙烯醇。疏水基团对于光学各向异性层的液晶分子具有亲合力，因此，通过将疏水基团引入聚乙烯醇中，液晶分子能够均一地取向。疏水基团键合至聚乙烯醇的主链末端或侧链上。
疏水基团优选是具有6个或更多个碳原子的脂族基团(优选烷基或链烯基基团)，或芳基。
在疏水基团键合至聚乙烯醇主链末端的情况下，优选在疏水基团和主链末端之间引入连接基团。连接基团的例子包括：-S-，-C(CN)R1，-NR2-，-CS-及其组合，其中R1和R2各自为氢原子或1-6个碳原子的烷基，优选为1-6个碳原子的烷基。
在疏水基团引入聚乙烯醇侧链的情况下，可通过将具有7个或更多个碳原子的酰基(-CO-R3)替代聚乙烯醇的乙酸乙烯酯单元中的部分乙酰基(-CO-CH3)而实现。R3表示含6个或更多个碳原子的脂族基团或芳基。
另外也可以使用市售的改性聚乙烯醇(例如，由Kuraray Co.，Ltd.生产的MP103，MP203和R1130)。
用于取向薄膜的(改性)聚乙烯醇的皂化度优选为80％或更高，并且(改性)聚乙烯醇的聚合度优选为200或更高。
通过用纸或布沿恒定方向对取向薄膜的表面摩擦若干次而进行摩擦处理。优选使用由相等长度和大小的纤维均匀聚集得到的布料。
当利用取向薄膜一旦使光学各向异性层的盘状液晶分子取向时，即使随后移去取向薄膜，也能够保持盘状液晶分子的取向状态。亦即，在生产用于取向盘状液晶分子的椭圆偏振片时，取向薄膜是至关重要的，但在所生产的光学补偿片中却不是至关重要的。
在透明支持体和光学各向异性层之间提供取向薄膜的情况下，可在透明支持体和取向薄膜之间另外地提供底涂层(粘合剂层)。
[光学补偿片]
本发明的光学补偿片可通过与偏振薄膜结合而用于椭圆偏振片。此外，当与偏振薄膜结合应用于透射-型液晶显示器时，光学补偿片将起增大视角的作用。
下面将描述利用本发明光学补偿片的椭圆偏振片和液晶显示器。
[椭圆偏振片]
将本发明的光学补偿片和偏振薄膜进行叠置可生产椭圆偏振片。通过利用本发明的光学补偿片，能够提供：能增大液晶显示器视角的椭圆偏振片。即，在偏振片中，将保护薄膜粘附于偏振薄膜的两侧，并且在本发明中，本发明的光学补偿片在一侧用作保护薄膜。
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来生产。偏振薄膜的偏振轴相对于与该薄膜拉伸方向垂直的方向。
将偏振薄膜叠置于光学补偿片的光学各向异性层侧上。在与叠置光学补偿片侧相反侧的偏振薄膜的表面上，优选形成透明保护薄膜。所述透明保护薄膜的透射比优选为80％或更高。透明保护薄膜通常是纤维素酯薄膜，优选为三乙酰基纤维素薄膜。纤维素酯薄膜优选通过溶剂流延法形成。透明保护薄膜的厚度优选为20-500微米，更优选为50-200微米。
本发明的这种偏振片可用于安装在液晶显示器的液晶元件两侧的偏振片的至少之一。
[液晶显示器]
通过利用本发明的光学补偿片，能够提供增大视角的液晶显示器。用于TN-模式液晶元件的光学补偿片描述于JP-A-6-214116，US专利5,583,679和5,646,703以及德国专利公开No.3911620A1中。用于IPS-模式或FLC-模式液晶元件的光学补偿片描述于JP-A-10-54982中，用于OCB-模式(弯曲取向模式)或HAN-模式液晶元件的光学补偿片描述于US专利5,805,253和国际专利公开No.WO96/37804中，用于STN-模式液晶元件的光学补偿片描述于JP-A-9-26572中，而用于VA-模式(垂直取向模式)的液晶元件的光学补偿片描述于日本专利2,866,372中。
在本发明中，用于各种模式液晶元件的光学补偿片可通过所述的那些专利公开来生产。本发明的光学补偿片与以各种模式驱动的液晶元件结合，可用于液晶显示器，所述各种模式如TN(扭曲向列)模式，IPS(面内转换)模式，FLC(铁电液晶)模式，OCB(光学补偿弯曲)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。本发明的光学补偿片在TN(扭曲向列)模式液晶显示器中是特别有效的。
光学补偿片的光学性能根据液晶元件的光学性能来确定，具体地说根据上述显示模式来确定。液晶分子如盘状液晶分子有各种取向方式，因此，当使用所述液晶分子时，能够生产出相应于液晶元件的各种显示模式的具有各种光学性能的光学补偿片。在利用盘状液晶分子的光学补偿片的情况下，业已提出了相应于各种显示模式的光学补偿片。
下面将描述除上述组分以外光学薄膜的组成材料。
[支持体]
用于本发明的支持体优选是玻璃或透明聚合物薄膜。
支持体优选的透射比为80％或更高。构成聚合物薄膜的聚合物的例子包括：纤维素酯(例如，醋酸纤维素和二乙酸纤维素)，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，二者均为商品名)。
在这些材料中，纤维素酯是优选的，并且更优选的是纤维素的低级脂肪酸酯。低级脂肪酸意指：具有6个或更少碳原子的脂肪酸，尤其优选的是，两个碳原子(醋酸纤维素)，三个碳原子(丙酸纤维素)或四个碳原子(丁酸纤维素)。其中，更为优选的是醋酸纤维素。另外还可以使用混合脂肪酸酯，如醋酸丙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素。
此外，当通过如WO00/26705所述对分子进行改性而抑制双折射显示时，还可将容易显示双折射的传统上已知的聚合物，如聚碳酸酯和聚砜用于本发明的光学薄膜。
在将本发明的光学薄膜用于偏振片保护薄膜或相位差薄膜的情况下，聚合物薄膜优选是乙酰化度为55.0-62.5％的醋酸纤维素。更优选的是乙酰化度为57.0-62.0％。
乙酰化度意指键合单位质量纤维素的乙酸量。乙酰化度可根据描述于ASTM：D-817-91(醋酸纤维素等等的测试法)中乙酰化度的测量和计算来确定。
乙酸纤维素的粘度平均聚合度(DP)优选为250或更高，更优选为290或更高。此外，醋酸纤维素优选具有通过凝胶渗透色谱法测量的、窄的分子量分布Mw/Mn(Mw是重均分子量，Mn是数均分子量)。具体地说，Mw/Mn值优选为1.0-1.7，更优选为1.0-1.65，最优选为1.0-1.6。
在醋酸纤维素中，在纤维素的2-位，3-位和6-位上的羟基不均匀分布，但是在6-位上羟基的取代度易于变小。在用于本发明的聚合物薄膜中，在纤维素6-位的取代度优选等于或大于在2-位和3-位的取代度。
6-位取代度与2-、3-和6-位取代度总和的比率优选为30-40％，更优选为31-40％，最优选为32-40％。在6-位的取代度优选为0.88或更高。
在每个位置上的取代度可通过NMR来确定。
在6-位具有高取代度的醋酸纤维素可参考描述于JP-A-11-5851中的方法来合成，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)。
[偏振薄膜]
当附着于偏振片上或用作偏振片的保护薄膜时，本发明的光学薄膜将显著地发挥其作用。
用于本发明的偏振薄膜优选是：由Optiva生产的那些薄膜所代表的涂布型偏振薄膜，或包含粘合剂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剂中取向，并由此发挥其偏振作用。碘或二色性染料优选沿粘合剂分子取向，或者二色性染料优选象液晶那样通过进行自组织在一个方向进行取向。
目前，通过将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渗透进粘合剂而生产通常用途的偏振器。
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约4微米的区域中(两侧的总距离约8微米)，并且为了获得令人满意的偏振性能，至少10微米的厚度是必需的。渗透程度可通过碘或二色性染料溶液的浓度，包含所述溶液的浴温以及在溶液中的浸渍时间来控制。
如上所述，粘合剂厚度的下限优选为10微米。对所述厚度的上限没有特别的限制，然而考虑到当将偏振片用于液晶显示器时产生的漏光，小的厚度是更为优选的。
厚度的上限优选低于现存通常用途的偏振片的厚度(约30微米)，即所述厚度优选为25微米或更小，更优选为20微米或更小。当厚度为20微米或更小时，在17-英寸液晶显示器中观察不到漏光现象。
偏振薄膜的粘合剂可以进行交联。对于交联粘合剂，可以使用可自交联的聚合物。将具有官能团的聚合物或通过将官能团引入聚合物中而获得的粘合剂暴露至光或热中或改变pH，从而使粘合剂之间发生反应，由此可形成偏振薄膜。
另外，还可以通过交联剂将交联结构引入聚合物中。所述结构可通过利用交联剂(其是具有高反应性的化合物)，将源自交联剂的连接基团引至粘合剂之间从而使粘合剂发生交联而形成。
通常，将包含聚合物或聚合物和交联剂的混合物的涂布液涂覆至透明支持体上，然后对其进行加热而进行交联。使在最终商品阶段能保证其耐用性的交联就可以满足要求，因此，在获得最终偏振片之前的任何阶段均可以进行交联处理。
偏振薄膜的粘合剂可以是可自交联的聚合物或通过交联剂进行交联的聚合物。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，凝胶，聚乙烯醇，改性的聚乙烯醇，聚(N-羟甲基丙烯酰胺)，聚乙烯甲苯，氯磺化聚乙烯，硝化纤维素，氯化聚烯烃(例如，聚氯乙烯)，聚酯，聚酰亚胺，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯，羧甲基纤维素，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/顺丁烯二酰亚胺共聚物，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)。其中优选水溶性聚合物(例如，聚(N-羟甲基丙烯酰胺)，羧甲基纤维素，凝胶，聚乙烯醇，改性聚乙烯醇)，更优选的是凝胶，聚乙烯醇和改性聚乙烯醇，最优选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优选为70-100％，更优选为80-100％，最优选的是为95-100％。聚乙烯醇的聚合度优选为100-5000。
通过共聚改性，链转移改性或嵌段共聚改性将改性基团引入聚乙烯醇而获得改性的聚乙烯醇。在共聚改性中，COONa，Si(OH)3，N(CH3)3Cl，C9H19COO，SO3Na或C12H25可作为改性基团引入。在链转移改性中，COONa，SH或SC12H25可作为改性基团引入。改性聚乙烯醇的聚合度优选为100-3000。改性聚乙烯醇描于JP-A-8-338913，JP-A-9-152509和JP-A-9-316127中。
特别优选的是：各自皂化度为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两种或更多种结合使用。
当大量添加用于粘合剂的交联剂时，能够增强偏振薄膜的耐湿和耐热性。然而，如果以粘合剂计交联剂的添加量为50质量％或更多的话，碘或二色性染料的取向性能将下降。以粘合剂计，交联剂的添加量优选为0.1-20质量％，更优选为0.5-15质量％。
即使在交联反应完成之后，粘合剂多少还包含一些未反应的交联剂。在粘合剂中交联剂的残留量优选为1.0％质量或更低，更优选为0.5％重量或更低。如果包含在粘合剂层中交联剂的量超过1.0质量％的话，在耐用性方面可能会出现问题。更具体地说，当将有交联剂大量残余的偏振薄膜组装到液晶显示器中，并长期使用或在高温和高湿气氛下长期搁置时在某些情况下偏振度将下降。
交联剂描述于US专利RE23297中。硼化合物(例如，硼酸，硼砂)也可以用作交联剂。
作为二色性染料，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。二色性染料优选是水溶性的。另外还优选的是，所述二色性染料具有亲水取代基(例如，磺基，氨基，羟基)。
二色性染料的例子包括：C.I.直接黄12，C.I.直接橙39，C.I.直接橙72，C.I.直接红39，C.I.直接红79，C.I.直接红81，C.I.直接红83，C.I.直接红89，C.I.直接紫48，C.I.直接蓝67，C.I.直接蓝90，C.I.直接绿59和C.I.酸性红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。
二色性染料以游离酸，碱金属盐，铵盐或胺盐的形式使用。通过将两种或更多种二色性染料掺混，可生产具有不同色调的偏振薄膜。由于单板透射率和偏振化率均十分优异，因此，优选偏振轴成直角交叉时利用提供黑色的化合物(染料)的偏振薄膜，或者其中将不同二色性分子掺混以提供黑色的偏振薄膜或偏振片。
为增加液晶显示器的对比度，偏振片的透射比优选更高，并且还优选的是偏振度更高。偏振片的透射比在550纳米波长的光处优选在30-50％的范围内，更优选为35-50％，最优选为40-50％(偏振片的最大单板透射比是50％)。在550nm波长的光下，偏振度优选为90-100％，更优选为95-100％，且最优选为99-100％。
可以通过粘合剂提供偏振薄膜和光学各向异性层，或偏振薄膜和取向薄膜。作为粘合剂，可以使用聚乙烯醇-基树脂(包括用乙酰乙酰基，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，优选聚乙烯醇-基树脂。干燥之后粘合剂层的厚度优选为0.01-10微米，更优选为0.05-5微米。
(偏振片的生产)
考虑到偏振薄膜的产量，优选的是以与机器方向(MD方向)成10-80度倾斜角将粘合剂拉伸(拉伸法)，或进行摩擦(摩擦法)；然后用碘或二色性染料进行染色。优选的是使粘合剂拉伸以使倾斜角与粘接至构成LCD的液晶元件的两侧的两个偏振片的透射轴和所述液晶元件的垂直或水平方向之间所成的角度一致。
倾斜角通常为45度，然而，在近期开发出的透射-型、反射-型或透射-反射型LCD装置中，倾斜角不一定是45度。优选的是，所述拉伸方向可根据LCD的设计任意地调节。
在拉伸法的情况下，拉伸放大倍数优选为2.5-30.0倍，更优选为3.0-10.0倍。所述拉伸可通过在空气中的干拉伸或通过浸在水中的湿拉伸来完成。在干拉伸时，拉伸放大倍数优选为2.5-5.0倍，在湿拉伸时为3.0-10.0倍。拉伸步骤可按部分分若干次进行，包括倾斜拉伸。通过按部分分若干次进行拉伸，即使在高倍数拉伸时也能够实现更为均匀的拉伸。在倾斜拉伸之前，可以稍稍地进行横向或纵向拉伸(拉伸程度以防止宽度方向的收缩为准)。
可通过其中拉幅机拉伸在左右侧不同的双轴拉伸来进行拉伸。该双轴拉伸与正常薄膜形成中进行的拉伸法相同。在双轴拉伸中，在左侧和右侧薄膜以不同的速率拉伸，因此，粘合剂薄膜的厚度在拉伸之前在左右侧必须不同。在流延薄膜形成中，通过使模头成锥形可使粘合剂溶液的流速在左右侧不同。
这样，生产出了相对于偏振薄膜的MD方向以10-80度倾斜拉伸的粘合剂薄膜。
在摩擦法的情况下，可应用作为LCD的液晶取向处理的广泛采用的摩擦处理。更具体地说，通过利用纸张，纱布，毛毡，橡胶或尼龙或聚酯纤维，以恒定的方向对薄膜的表面进行摩擦从而进行取向。通常，通过利用布料对薄膜表面摩擦若干次，所述布料是平均填有相同长度和大小的纤维。优选用摩擦辊进行摩擦处理，其中，摩擦辊本身的圆度，圆柱度和挠度(偏心率)均为30微米或更小。薄膜与摩擦辊的搭接角优选为0.1-90度。然而，如JP-A-8-160430中所述，借助以360°或更大的角度对薄膜进行缠绕，也可获得稳定的摩擦处理。
对于长薄膜的摩擦，优选的是向薄膜施以恒定的张力以1-100米/分钟的速率通过传送装置来输送薄膜。优选的是，摩擦辊在相对于薄膜移动方向的横向可自由旋转，以便任意地设置摩擦角。优选在0-60度的范围内选择适当的摩擦角。在用于液晶显示器时，摩擦角优选从40-50度，更优选为45度。
在与光学各向异性层相对的偏振薄膜的表面上，优选设置一聚合物薄膜(以便构成光学各向异性层/偏振薄膜/聚合物薄膜的结构)。
[光学补偿片]
本发明的光学补偿片可通过与偏振薄膜结合而用于椭圆偏振片。此外，当与偏振薄膜结合应用于透射-型液晶显示器时，光学补偿片将起增大视角的作用。
下面将描述利用本发明光学补偿片的椭圆偏振片和液晶显示器。
[椭圆偏振片]
通过将本发明的光学补偿片和偏振薄膜进行叠置可生产椭圆偏振片。通过利用本发明的光学补偿片，能够提供能增大液晶显示器视角的椭圆偏振片。即，在偏振片中，将保护薄膜粘附于偏振薄膜的两侧，并且在本发明中，本发明的光学补偿片在一侧用作保护薄膜。
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来生产。偏振薄膜的偏振轴相对于与该薄膜拉伸方向相垂直的方向。
将偏振薄膜叠置于光学补偿片的光学各向异性层侧上。在与其中叠置光学补偿片侧相对的偏振薄膜的表面上，优选形成透明保护薄膜。所用透明保护薄膜的透射比优选为80％或更高。透明保护膜通常是纤维素酯薄膜，优选为三乙酰基纤维素薄膜。纤维素酯薄膜优选通过溶剂流延法形成。透明保护薄膜的厚度优选为20-500微米，更优选为0-200微米。
本发明的这种偏振片可用于配置在液晶显示器液晶元件两侧的偏振片的至少之一中
[液晶显示器]
通过利用本发明的光学补偿片，能够提供增大视角的液晶显示器。用于TN-模式液晶元件的光学补偿片描述于JP-A-6-214116，US专利583,679和5,646,703以及德国专利公开No.3911620A1中。用于IPS-模式或FLC-模式液晶元件的光学补偿片描述于JP-A-10-54982中，用于OCB-模式(弯曲取向模式)或HAN-模式液晶元件的光学补偿片描述于US专利5,805,253和国际专利公开No.W96/37804中，用于STN-模式液晶元件的光学补偿片描述于JP-A-9-26572中，而用于VA-模式(垂直取向模式)液晶元件的光学补偿片描述于日本专利2,866,372中。
在本发明中，用于各种模式液晶元件的光学补偿片可通过所述的那些专利公开来生产。将本发明的光学补偿片与以各种模式驱动的液晶元件结合，可将其用于液晶显示器，所述各种模式如TN(扭曲向列)模式，IPS(面内转换)模式，FLC(铁电液晶)模式，OCB(光学补偿弯曲)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。本发明的光学补偿片在TN(扭曲向列)模式的液晶显示器中是特别有效的。
光学补偿片的光学性能根据液晶元件的光学性能来确定，具体地说根据上述显示模式来确定。液晶分子如盘状液晶分子有各种各样的取向方式，因此，当使用该液晶分子时，能够生产出相应于液晶元件不同显示模式的具有不同光学性能的光学补偿片。在利用盘状液晶分子的光学补偿片的情况下，业已提出了相应于各种显示模式的光学补偿片。
下面将描述每一种液晶模式中光学各向异性层的优选实施例。
(TN-模式液晶显示器)
TN模式液晶元件最常用于彩色TFT液晶显示器，并且该液晶元件描述于许多出版物中。
在黑色显示器中的TN模式液晶元件的取向状态使得棒状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。
棒状液晶分子在液晶元件的中央可通过同回归取向的盘状液晶分子(水平取向这样盘状平面向下)或(透明)支持体来补偿，在液晶元件基材附近的棒状液晶分子可通过混合取向的盘状液晶分子来补偿(长轴的倾斜沿与偏振薄膜的间距而改变的取向方式)。
另外，棒状液晶分子在液晶元件的中央可通过均匀取向的棒状液晶分子(以长轴向下的方式水平取向)或(透明)支持体来补偿，在液晶元件基材附近的棒状液晶分子可通过混合取向的盘状液晶分子来补偿。
以同回归取向的液晶分子通过使液晶分子的长轴的平均取向方向和偏振薄膜平面之间的角度成85-95度而取向。
以均匀取向的液晶分子通过使液晶分子的长轴的平均取向方向和偏振薄膜平面之间的角度小于5°而取向。
以混合取向的液晶分子优选通过使液晶分子的长轴的平均取向方向和偏振薄膜平面之间的角度成15度或更大，更优选为15-85度而取向。
优选的是，其中(透明)支持体或盘状化合物以同回归取向进行取向的光学各向异性层，其中棒状液晶分子以均匀取向进行取向的光学各向异性层，或包含同回归取向的盘状化合物和均匀取向的棒状液晶分子的混合物的光学各向异性层，其Rth相位差值为40-200nm，且Re相位差值为0-70nm。Rth相位差值(Rth)是由下式(I)定义的值，Re相位差值(Re)是由下式(II)定义的值：
Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d (I)
Re＝(nx-ny)×d (II)
其中，nx为薄膜平面内慢轴方向的折射率，ny是薄膜平面内快轴上的折射率，nz为薄膜厚度方向的折射率，d为薄膜的厚度。
以同回归取向(水平取向)的盘状液晶分子层和以均匀取向(水平取向)的棒状液晶分子层描述于JP-A-12-304931和JP-A-12-304932中，并且以混合取向的盘状液晶分子层描述于JP-A-8-50206中。
(OCB-模式液晶显示器)
OCB模式液晶元件是弯曲取向模式的液晶元件，其中，棒状液晶分子在液晶元件的上部和下部之间基本上以相反方向(对称地)取向。利用弯曲取向模式液晶元件的液晶显示器披露于US专利4,583,825和5,410,422中。由于棒状液晶分子在液晶元件的上部和下部对称地取向，因此，弯曲取向模式的液晶元件具有自光学补偿的功能。因此，该液晶模式称为光学补偿弯曲(OCB)液晶模式。
类似于TN模式液晶元件，在黑色显示器中的OCB-模式液晶元件也有这样的取向状态：棒状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。
由于在黑色显示器中液晶元件的取向状态与TN-模式液晶元件的取向状态相同，因此，优选的实施例也与TN-模式的相同。然而，与TN模式相比，OCB模式范围更大，其中液晶化合物在液晶元件的中央部分向上。因此，必需对其中盘状化合物以同回归取向进行取向的光学各向异性层，或其中棒状液晶分子以均匀取向进行取向的光学各向异性层在相位差值上稍微进行调节。更具体地说，其中在(透明)支持体上的盘状化合物以同回归取向进行取向的光学各向异性层，或其中棒状液晶分子以均匀取向进行取向的的光学各向异性层，其Rth相位差值优选为150-500nm且Re相位差值优选为20-70nm。
(VA-模式液晶显示器)
在VA-模式液晶元件中，当不施加电压时，棒-状液晶分子在基材上垂直取向。
VA-模式液晶元件包括：(1)精确的VA-模式液晶元件，其中，当不施加电压时棒-状液晶分子在基材上垂直取向，但当施加电压时在基材上水平取向(描述于JP-A-2-176625)，(2)形成有有多-域VA模式以便使视角增大的(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)，其中当不施加电压时棒状液晶分子在基材中垂直取向，但当施加电压时以扭曲多-域取向的方式取向(描述于Yokoshu of>，58-59(1998))，和(4)SURVAIVAL模式的液晶元件(出版于LCDinternational 98)。
在VA-模式液晶显示器的黑色显示中，液晶元件中的棒状液晶分子绝大多数将向上，因此，优选的是，通过其中盘状化合物以同回归取向进行取向的光学各向异性层或者其中棒状液晶分子以均匀取向进行取向的光学各向异性层来补偿液晶化合物；并且，偏振片的视角依赖性通过其中棒状液晶分子以均匀取向进行取向的光学各向异性层来补偿，棒状液晶分子长轴的平均取向方向和偏振薄膜透射轴方向之间的角度小于5度。
其中(透明)支持体或盘状化合物以同回归取向进行取向的光学各向异性层，或其中棒状液晶分子以均匀取向进行取向的光学各向异性层，其Rth相位差值优选为150-500nm且Re相位差值优选为20-70nm。
(其它液晶显示器)
在ECB-模式和STM-模式液晶显示器中，可利用与上述相同的方式来进行光学补偿。
实施例
下面将对本发明进行详细描述，然而，本发明并不局限于此。
[实施例1]
(醋酸纤维素溶液的制备)
将如下组合物装入混合罐中，并对其进行搅拌以使各组分溶解而制备醋酸纤维素溶液。
<醋酸纤维素溶液A的组成>
乙酰化度60.9％的醋酸纤维素 100重量份
磷酸三苯酯(增塑剂) 7.0重量份
磷酸联苯二苯基酯(增塑剂) 4.0重量份
二氯甲烷(第一溶剂) 402.0重量份
甲醇(第二溶剂) 60.0重量份
(消光剂溶液的制备)
将如下组合物装入分散器中，并对其进行搅拌以使各组分溶解而制备消光剂溶液。
<消光剂溶液的组成>
平均粒度16nm的二氧化硅颗粒(AEROSIL R972，由NipponAEROSIL Co.，Ltd.制造) 2.0重量份
二氯甲烷(第一溶剂) 76.3重量份
甲醇(第二溶剂) 11.4重量份
醋酸纤维素溶液A 10.3重量份
(相位差增加剂溶液的制备)
将如下组合物装入混合罐中，并对其进行搅拌以使各组分溶解而制备醋酸纤维素溶液。
<相位差增加剂溶液的组分>
相位差增加剂I 19.8重量份
UV吸收剂(A) 0.07重量份
UV吸收剂(B) 0.13重量份
二氯甲烷(第一溶剂) 58.4重量份
甲醇(第二溶剂) 8.7重量份
醋酸纤维素溶液A 12.8重量份
相位差增加剂I：
UV吸收剂：
UV吸收剂A：
UV吸收剂B：
(醋酸纤维素酯薄膜的生产)
在各自进行过滤之后将94.6重量份醋酸纤维素溶液A，1.3重量份消光剂溶液和4.1重量份相位差增加剂溶液混合，然后利用带流延机进行流延。相位差增加剂与醋酸纤维素的质量比为4.6％。当剩余溶剂量变为30质量％时，从带上分离薄膜，并利用拉幅机在130℃将剩余溶剂量为13质量％的薄膜以28％的拉伸倍数横向拉伸，然后在拉伸后保持宽度的同时于140℃保持30秒。此后，取下夹子并在140℃使薄膜干燥40分钟以生产醋酸纤维素薄膜。最终醋酸纤维素薄膜的剩余溶剂量为0.2％，薄膜厚度为92微米。
(光学性质的测量)
借助下列方法对所生产醋酸纤维素薄膜的相位差值进行测量，结果是，Re为38nm且Rth为173nm。
Rth相位差值测量方法
通过用椭圆偏振计(M-150，JASCO Corporation制造)测量平面内相位差Re(0)。另外，在将平面内慢轴用作倾斜轴倾斜±40度之后，测量Re(40)和Re(-40)。利用薄膜厚度和慢轴方向的折射率nx，计算快轴方向的折射率ny和厚度方向的折射率nz，以便与这些测量值Re(0)，Re(40)和Re(-40)匹配。根据所获得的值，确定Rth相位差值。测量波长为632.8nm。
(皂化处理)
将具有下列皂化溶液A或B的组成的溶液涂布至实施例1所生产的醋酸纤维素薄膜上，涂覆率为5.2ml/m2，并于60℃加热10秒钟。用流动水对薄膜表面洗涤10秒钟，然后通过对薄膜表面吹25℃的空气而进行干燥。利用下述组合物B的皂化处理可类似于利用皂化溶液A的皂化处理。
<皂化溶液A的组成>
异丙醇 818重量份
水 167重量份
丙二醇 187重量份
氢氧化钾 777重量份
<皂化溶液的组合物B>
皂化溶液的组合物B具有类似于皂化溶液A的组成，所不同的是，氢氧化钾的含量为68重量份。
(取向薄膜的形成)
由#14绕线棒涂布机，将具有如下组成的涂布液涂布至皂化的醋酸纤维素薄膜的一表面上，涂覆率为24ml/m2，然后用60℃的热水干燥60秒钟，再用90℃的热水干燥150秒钟。
此后，在与醋酸纤维素薄膜(透明支持体)的拉伸方向(几乎与慢轴一致)成45度角的方向上对所形成的薄膜进行摩擦。
<用于取向薄膜的涂布液的组成>
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(交联剂) 1.0重量份
改性聚乙烯醇：
(光学各向异性层的形成)
通过#3绕线棒涂布机将涂布液涂布至取向薄膜上，涂覆率为5.2ml/m2，其中所述涂布液是通过将91重量份如下所示的盘状液晶分子，9重量份环氧乙烷-改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造)，1.5重量份醋酸丁酸纤维素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造)，3重量份光致聚合引发剂(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和1重量份增感剂(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)溶解于214.2重量份甲基乙基酮中而获得的。将得到的薄膜附着于金属框架上并在130℃的恒温浴中加热2分钟，以便使盘状液晶分子取向。此后，利用120W/cm的高压汞灯，于90℃照射UV光1分钟，从而使盘状液晶分子聚合，然后使薄膜冷却至室温。这样，便生产出光学补偿片1。
盘状液晶分子：
盘状液晶化合物：
光学补偿片2-7的生产：
用与光学补偿片1相同的方法生产光学补偿片2-7，所不同的是将下表所示的表面活性剂以如下所示的量添加至用于光学各向异性层的涂布液中。
光学补偿片8-13的生产：
通过同时涂覆与用于光学补偿片1相同的涂布液和如下所示的表面活性剂涂布液来生产光学补偿片8-13，其中表面活性剂层成为上层。
<表面活性剂涂布液的组成>
表面活性剂 0.15重量份
甲基乙基酮 1,000重量份
表1
各种表面活性剂的结构如下所示。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-21：
C8F17CH2CH2SO2N(C3H7)CH2CH2O(CH2CH2O)nH
Mw 15,000
Mw 10,000
Mw 15,000
Mw 15,000
Mw 22,000
根据总共25个点，即涂布方向的五个点×宽度方向的五个点，对如此生产的光学补偿片的Re进行测量；并根据最大值和最小值之间的差和标准偏差，对薄膜平面内光学性能的均匀性进行评估。结果列于表2中。
表2
(椭圆偏振片的生产)
使碘吸附至拉伸的聚乙烯醇薄膜上而生产偏振薄膜。
随后，利用聚乙烯醇基粘合剂，将上面生产的光学补偿片的透明支持体侧附着至偏振薄膜的一个面上。此时，透明支持体的慢轴放置成与偏振薄膜的透射轴平行。
用与上述相同的方法使市售的三醋酸纤维素薄膜(FujitacTD80UF，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化，并用聚乙烯醇基粘合剂将其附着至偏振薄膜的相对面(没有附着光学补偿片的面)上。这样，便生产出椭圆偏振片。
(弯曲取向液晶元件的生产)
作为取向薄膜，将聚酰亚胺薄膜提供至带有ITO电极的玻璃基片上，并经受摩擦处理。将所获得的两片玻璃基片彼此面对面布置，同时使各自的摩擦方向平行。元件的间隙设置成5.7微米。将Δn为0.1396的液晶化合物(ZLI 1132，由Merck & Co.，Inc.生产)注入元件间隙中，以生产弯曲取向的液晶元件。
(液晶显示器的生产)
借助在其间插入所获得的弯曲取向的液晶元件而使上述生产的两片椭圆偏振片连接。对其进行布置，以便每个椭圆偏振片的光学各向异性层均面对液晶元件基材，并且液晶元件的摩擦方向和面对液晶元件的光学各向异性层的摩擦方向彼此不平行。
将如此制造的液晶显示器配置在背光上，同时施加2v的白色显示电压和6.0v的黑色显示电压，通过利用测量仪(EZ-Contrast 160D，由ELDIM制造)测量对比率视角(给出10或更大对比率的视角范围)。另外还施加3v的半色调电压并测量彩色色调的视角(给出0.02或更小ΔCuv的视角范围)。
业已发现，利用本发明光学补偿片的液晶显示器给出更小的显示不均匀度并提供良好的图像。
[实施例2]
将如下组合物装入混合罐中，并在加热下对其进行搅拌以使各组分溶解而制备醋酸纤维素溶液B。
<醋酸纤维素溶液B的组成>
乙酰化度60.9％的醋酸纤维素 100重量份
磷酸三苯酯(增塑剂) 7.0重量份
磷酸联苯二苯基酯(增塑剂) 4.0重量份
二氯甲烷(第一溶剂) 402.0重量份
甲醇(第二溶剂) 60.0重量份
向另外的混合罐中添加16重量份相位差增加剂I，80重量份二氯甲烷和20重量份甲醇，加热下搅拌以制备相位差增加剂溶液D。
将11重量份相位差增加剂溶液D与474重量份醋酸纤维素溶液B混合，并彻底地进行混合制备一浓液。相位差增加剂的添加量为每100重量份醋酸纤维素1.6重量份。
利用带式流延机以45米/分的流延速度流延所获得的浓液。在干燥至剩余溶剂量变成30质量％之后，使薄膜从带上分离，然后利用干燥空气在140℃干燥10分钟，从而生产出剩余溶剂量为0.3质量％且厚度为60微米的醋酸纤维素薄膜201。
(光学性质的测量)
用与实施例1相同的方法测量醋酸纤维素薄膜201的光学性质，结果为，Rth为80.3，Rth为9.7。
(皂化处理)
用与实施例1相同的方法使上面生产的醋酸纤维素薄膜201皂化。
(取向薄膜的形成)
由#16绕线棒涂布机，将具有如下组分的涂布液涂布至皂化的醋酸纤维素薄膜上，涂覆率为28ml/m2，然后用60C的热水干燥60秒钟，再用90℃的热水干燥150秒钟。
此后，在与醋酸纤维素薄膜纵向平行的方向对所形成的薄膜进行摩擦。
<用于取向薄膜的涂布液组成>
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
(光学各向异性层的形成)
用与实施例1的光学补偿片13相同的方法，将用于光学各向异性层的涂布液和用于表面活性剂的涂布液涂布至取向薄膜上，使表面活性剂层为上层，从而生产光学补偿片(D-1)。
<光学各向异性层的组成>
上面所述的盘状液晶化合物 1.57g/m2
环氧乙烷-改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由OsakaOrganic Chemical Industry Ltd.制造) 0.156g/m2
醋酸丁酸纤维素(CAB551-0.2，由Eastman Chemical制造)
0.0346g/m2
醋酸丁酸纤维素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造)
0.0088g/m2
光致聚合引发剂(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)
0.0518g/m2
增感剂(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)
0.0173g/m2
<表面活性剂层的组成>
上述的表面活性剂P-69 0.006g/m2
在546nm波长测量的光学各向异性层的Re相位差值为43nm。另外，在盘形平面和第一透明支持体平面之间的角度(倾斜角)平均为42度。
使碘吸附至拉伸的聚乙烯醇薄膜上而生产偏振器。随后，利用聚乙烯醇-基粘合剂，将上面生产的光学补偿片(D-1)附着至偏振器的一个面上，以使醋酸纤维素薄膜位于偏振器侧。此时，偏振器的透射轴布置成与光学各向异性层的慢轴平行。
用与上述相同的方法使市售的三醋酸纤维素薄膜(FujitacTD80UF，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化，并用聚乙烯醇-基粘合剂将其附着至偏振器的另一面上以生产偏振片。
(液晶显示器的生产)
将提供在利用TN-模式液晶元件的20英寸液晶显示器(LC-20V1，由Sharp Corporation制造)中的一对偏振片剥离，作为替代，通过压敏粘合剂，将上述生产的偏振片各自附着至观察者侧和背光侧，以使光学补偿片位于液晶元件侧。这时，观察者侧偏振片的透射轴和背光侧偏振片的透射轴成直角交叉。
业已发现，利用本发明光学补偿片的液晶显示器给出更小的显示不均匀度并提供良好的图像。
由本发明方法生产的光学补偿片没有不均匀性，并且补偿片平面内光学均匀性优异，利用该光学补偿片的液晶显示器给出了更少的显示不均匀度并提供良好的图像。
[实施例3]
(聚合物基材的生产)
将如下组合物装入混合罐中，并在加热下对其进行搅拌以使各组分溶解而制备醋酸纤维素溶液。
(醋酸纤维素溶液的组成)
乙酰化度60.9％的醋酸纤维素(棉绒) 80重量份
乙酰化度60.8％的醋酸纤维素(棉绒) 20重量份
磷酸三苯酯(增塑剂) 7.8重量份
磷酸联苯二苯基酯(增塑剂) 3.9重量份
二氯甲烷(第一溶剂) 300重量份
甲醇(第二溶剂) 54重量份
1-丁醇(第三溶剂) 11重量份
向另外的混合罐中添加4重量份乙酰化度60.9％的醋酸纤维素(棉绒)，16重量份如下所示的相位差增加剂，0.5重量份二氧化硅细颗粒(粒度：20nm，Moh′s硬度：约7)，87重量份二氯甲烷和13重量份甲醇，加热搅拌以制备相位差增加剂溶液。
将36重量份相位差增加剂溶液与464重量份醋酸纤维素溶液混合，并彻底地进行混合以制备一浓液。相位差增加剂的添加量为每100重量份醋酸纤维素5.0重量份。
相位差增加剂：
利用带式流延机流延所获得的浓液。在带上薄膜表面温度变成40℃之后，对薄膜干燥1分钟，然后分离剩余溶剂量为43质量％的薄膜，利用140℃的干燥空气干燥，再利用拉幅机在横向拉伸28％。此后，利用135℃的干燥空气对薄膜干燥20分钟，以获得剩余溶剂量为0.3质量％的聚合物基材(PK-1)。
所获得的聚合物基材(PK-1)的宽度为1340mm，厚度为92微米。利用椭圆偏振计(M-150，由JASCO公司制造)测量590nm波长时的相位差值(Re)，其测量值为43nm。另外还测量590nm波长时的相位差值(Rth)，其测量值为175nm。
将所生产的聚合物基材(PK-1)浸渍于2.0N的氢氧化钾溶液(25℃)2分钟，然后用硫酸进行中和，用纯水进行洗涤，并干燥。利用接触角法测量PK-1的表面能，其测量值为63mN/m。
由#16绕线棒涂布机，将具有如下组分用于取向薄膜的涂布液涂布至PK-1上，涂覆率为28ml/m2，然后用60℃的热水干燥60秒钟，再用90℃的热水干燥150秒钟。
(用于取向薄膜的涂布液组成)
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(交联剂) 0.5重量份
改性聚乙烯醇：
在与聚合物基材(PK-1)的慢轴(在632.8nm波长时测量的)成45度的方向对取向薄膜进行摩擦。
(光学各向异性层的形成)
在102千克甲基乙基酮中，溶解41.01千克如下所示的盘状液晶分子、4.06千克环氧乙烷-改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造)、0.35千克醋酸丁酸纤维素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造))、1.35千克光致聚合引发剂(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和0.45千克增感剂(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团的共聚物(Megafac F780，由Dai-Nippon Ink & Chemicals，Inc.制造)，以制备涂布液。通过#3.6绕线棒涂布机将获得的涂布液连续地涂布至取向薄膜上，并在130℃加热20分钟，由此使盘状液晶化合物取向。此后，利用120W/cm的高压汞灯，于100℃照射UV光1分钟，从而使盘状液晶化合物聚合，然后使薄膜冷却至室温。用这种方式生产出了带有光学各向异性层的光学补偿片(KH-1)。
在546nm波长测量的光学各向异性层的Re相位差值为38nm。另外，在盘形平面和第一透明支持体平面之间的角度(倾斜角)平均为33度。
在102千克甲基乙基酮中，溶解41.01千克如下所示的盘状液晶分子、4.06千克环氧乙烷-改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造)、0.45千克醋酸丁酸纤维素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造))、1.35千克光致聚合引发剂(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和0.45千克增感剂(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团的共聚物(Megafac F780，由Dai-Nippon Ink & Chemicals，Inc.制造)，以制备涂布液。通过#3.6绕线棒涂布机将获得的涂布液连续地涂布至取向薄膜上，并在130℃加热20分钟，由此使盘状液晶化合物取向。此后，利用120W/cm的高压汞灯，于100℃照射UV光1分钟，从而使盘状液晶化合物聚合，然后使薄膜冷却至室温。用这种方式生产出了带有光学各向异性层的光学补偿片(KH-1-1)。
在546nm波长测量的光学各向异性层的Re相位差值为30nm。另外，在盘形平面和第一透明支持体平面之间的角度(倾斜角)平均为33度。
将偏振片布置成十字-棱镜(Nicol)排列，并观察所得到的光学补偿片(KH-1)和(KH-1-1)的不均匀度。结果是，即使当从正面或从与法线成60度倾斜的方向进行观察时，也检测不到不均匀度。
(偏振器的生产)
在40℃的水中，使平均聚合度为1700和皂化度为99.5摩尔％的PVA(厚度80微米，宽度2500mm)经受拉伸倍数为8倍的垂直单轴拉伸，并将拉伸后的薄膜浸渍于含0.2g/L碘和60g/L碘化钾的水溶液(30℃)中为时5分钟，然后浸渍于含100g/L硼酸和30g/L碘化钾(70℃)的水溶液中为时5分钟以形成宽度为1300mm厚度为17微米的薄膜。
此后，在洗涤浴中于20℃对薄膜洗涤10秒钟，然后浸渍于含0.1g/L碘和20g/L碘化钾的水溶液(30℃)中为时15秒钟，再在室温干燥24小时从而获得碘基偏振器(HF-01)。
(偏振片的生产)
利用聚乙烯醇-基粘合剂，将KH-1(光学补偿片)的聚合物基材(PK-1)表面附着至偏振器(HF-01)的一个面上。另外，使80微米厚的三乙酰纤维素薄膜(TD80U，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化并利用聚乙烯醇-基粘合剂将其粘着至偏振器的另一面上。
此时，偏振器的透射轴和聚合物基材(PK-1)的慢轴平行，且偏振器的透射轴和三乙酰纤维素薄膜的慢轴成直角交叉。这样，便生产出偏振片(HB-1)。
[对比例1]
用与实施例1相同的方法生产带有KH-H1的光学补偿片(KH-H1)和偏振片(HB-H1)，所不同的是，不向光学各向异性层中添加含氟化脂族基团的共聚物。
[实施例4]
(聚合物基材的生产)
向混合罐中添加16重量份实施例3中使用的相位差增加剂，80重量份二氯甲烷和20重量份甲醇，加热搅拌以制备相位差增加剂溶液。
将25重量份相位差增加剂溶液与474重量份实施例3中制备的醋酸纤维素溶液混合，并彻底地进行混合以制备浓液。相位差增加剂的添加量为每100重量份醋酸纤维素3.5重量份。
利用带式流延机流延所获得的浓液。在带上薄膜表面温度变成40℃之后，对薄膜干燥1分钟，分离然后利用140℃的干燥空气干燥，以获得剩余溶剂量为0.3质量％的聚合物基材(PK-2)。
所获得的聚合物基材(PK-2)的宽度为1500mm，厚度为65微米。利用椭圆偏振计(M-150，由JASCO公司制造)测量590nm波长时的相位差值(Re)，其测量值为4nm。另外还测量590nm波长时的相位差值(Rth)，其测量值为78nm。
(带有光学各向异性层的光学补偿片的生产)
将聚合物基材(PK-2)浸渍于2.0N的氢氧化钾溶液(25℃)中为时2分钟，然后用硫酸进行中和，用纯水进行洗涤，并干燥。借助接触角法测量PK-2的表面能，其测量值为63mN/m。
(取向薄膜的形成>
由#16绕线棒涂布机，将具有如下组分的涂布液涂布至所生产的PK-2上，涂覆率为28ml/m2，然后用60℃的热水干燥60秒钟，再用90℃的热水干燥150秒钟。
<用于取向薄膜的涂布液组成>
实施例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(交联剂) 0.5重量份
对得到的改性聚乙烯醇薄膜进行摩擦，从而使之与PK-2的纵向成平行取向。
<光学各向异性层的形成>
在102千克甲基乙基酮中，溶解41.01千克实施例3的盘状液晶分子、4.06千克环氧乙烷-改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造)、0.90千克醋酸丁酸纤维素(CAB551-0.2，由Eastman Chemical制造)、0.23醋酸丁酸纤维素(CAB531-1，由Eastman Chemical制造)、1.35千克光致聚合引发剂(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和0.45千克增感剂(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团的共聚物(P-29)以制备涂布液。通过#3.4绕线棒涂布机将获得的涂布液涂布至取向薄膜上，并在130℃的恒温区域中加热2分钟，由此使盘状液晶化合物取向。此后，利用120W/cm的高压汞灯，在60℃在空气中照射UV光1分钟，从而使盘状液晶化合物聚合，然后使薄膜冷却至室温。用这种方式，形成光学各向异性层并生产光学补偿片(KH-2)。
在546nm波长测量的光学各向异性层的Re相位差值为40nm。另外，在盘形平面和第一透明支持体平面之间的角度(倾斜角)平均为39度。
将偏振片布置成十字-棱镜(Nicol)排列，并观察所得到的光学补偿片的不均匀度。结果是，即使当从正面或与法线成60度倾斜的方向进行观察时，也检测不到不均匀度。
(偏振片的生产)
利用聚乙烯醇-基粘合剂将KH-2(光学补偿片)粘着至偏振器(HF-1)的一个面上。另外，使80微米厚的三乙酰纤维素薄膜(TD80U，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化并利用聚乙烯醇-基粘合剂将其粘着至偏振器的另一面上。
此时，偏振器的透射轴和聚合物基材(PK-2)的慢轴平行，且偏振器的透射轴和三乙酰纤维素薄膜的慢轴成直角交叉。这样，生产出偏振片(HB-2)。
[对比例2]
用与实施例2相同的方法生产带有KH-H2的光学补偿片(KH-H2)和偏振片(HB-H2)，所不同的是，不向光学各向异性层中添加含氟代脂族基团的共聚物。
(弯曲取向液晶元件的生产)
作为取向薄膜，将聚酰亚胺薄膜提供至带有ITO电极的玻璃基片上，并经受摩擦处理。将所获得的两片玻璃基片彼此面对面布置，同时使各自的摩擦方向平行。元件的间隙设置成6微米。将Δn(折射率ne和n0之差)为0.1396的液晶化合物(ZLI 1132，由Merck & Co.，Inc.生产)注入元件间隙中，以生产弯曲取向的液晶元件。液晶元件的尺寸是20英寸。
借助在其间插入所获得的弯曲取向的液晶元件而使实施例3生产的两片偏振片(HB-1)连接。对其进行布置，以使每个椭圆偏振片的光学各向异性层均面对液晶元件的基材，并且液晶元件的摩擦方向和面对液晶元件的光学各向异性层的摩擦方向彼此不平行。
将55Hz的矩形波电压施加至液晶元件上。利用2V的白色显示和5v的黑色显示将模式设置成正常的白色模式。将透射比(白色显示/黑色显示)作为对比率，利用测试仪(EZ-contrast 160D，ELDIM Co.制造)，从黑色显示(L1)至白色显示(L8)分8级测量视角。
用同样的方式，连接对比例1生产的偏振片(HB-H1)并对视角进行测量。作为评估视角的指数，使用在视野内图像对比率保持在10或更大范围内并且在黑色侧不发生等级逆转(即在黑色显示(1)和下一级(L2)之间不发生逆转)的张开角值。测量结果列于表3中。
表3
(附注)
黑色侧的等级逆转：
在L1和L2之间发生灰度等级逆转。
在用光学补偿片(KH-1-1)替代上述光学补偿片(KH-1)的情况下，获得了与上述相同的结果。
(对液晶显示器的显示板的不均匀度的评估)
将实施例3和对比例1生产的每个液晶显示器的显示板在整个表面调节至半色调，并针对光均匀度进行评估。在实施例3中，从任何方向观察均没有观察到不均匀度，但在对比例1中，在45度或更大的向上视角处检测到网格-状的不均匀度。
(对TN液晶元件的评估)
将提供在利用TN-模式液晶元件的液晶显示器(AQUOSLC-20C1S，由Sharp Corporation制造)中的一对偏振片剥离，作为替代，通过压敏粘合剂，将实施例4生产的偏振片(HB-2)各自附着至观察者侧和背光侧，以使光学补偿片(KH-2)位于液晶元件侧。这时，观察者侧偏振片的透射轴和背光侧偏振片的透射轴成O-模式。
利用测量仪(EX Contrast 160D，由ELDIM制造)，从黑色显示(L1)至白色显示(L8)分8个等级，就视角对所制备的液晶显示器进行测量。测量结果列于表4中。
表4
(附注)：
黑色侧的等级逆转：
在L1和L2之间发生等级逆转。
(对液晶显示器的面板的不均匀度的评估)
将实施例4和对比例2生产的每个液晶显示器的显示板的整个表面调节至半色调，并针对光均匀度进行评估。在实施例4中，从任何方向观察均没有观察到不均匀度，但在对比例2中，在45度或更大的向上视角处检测到网格-状的不均匀度。
[实施例5]
(光学各向异性层的形成)
将市售三乙酰纤维素薄膜(Fujitac，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)浸渍于2.0N的氢氧化钾溶液(25℃)中为时2分钟，然后用硫酸进行中和，用纯水进行洗涤，并干燥。借助接触角法测量PK-2的表面能，其测量值为63mN/m。
<取向薄膜的形成>
由#16绕线棒涂布机，将具有如下组分的涂布液涂布至Fujitac上，涂覆率为28ml/m2，然后用60℃的热水干燥60秒钟，再用90℃的热水干燥150秒钟。
<用于取向薄膜的涂布液组成)
实施例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(交联剂) 0.5重量份
将90重量份实施例3的盘状化合物、10重量份环氧乙烷-改性的三羟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重量份光致聚合引发剂(Irgacure 907，由Ciba-Geigy制造)和1.0重量份增感剂(Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)溶解于甲基乙基酮中，以制备固体含量为38质量％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团的共聚物(P-45)以制备涂布液。
以与实施例4中相同的覆盖率将获得的涂布液涂布至取向薄膜上并进行干燥。此后，于130℃对薄膜加热1分钟以使盘状化合物取向，并立即冷却至室温，然后照射500mJ/cm2的UV光以使盘状化合物聚合，并由此使取向状态固定。这样，生产出光学补偿片(KH-3)。所形成的光学各向异性层的厚度为1.7微米。
光学各向异性层相位差的角度依赖性通过椭圆偏振计(由JASCO公司制造)测量。结果是，盘状化合物的盘状平面和取向薄膜平面之间的角度为0.2度，厚度方向的相位差(Rth)为150nm。偏振器的透射轴和PK-2的慢轴平行，且偏振器的透射轴和市售三乙酰纤维素薄膜的慢轴成直角交叉。这样，生产出偏振片(HB-3)。
(偏振片的生产)
利用聚乙烯醇-基粘合剂将聚合物基材(KH-3)粘着至偏振器(HF-1)的一个面上。另外，使80微米厚的三乙酰纤维素薄膜(TD80U，由Fuji Photo film Co.，Ltd.制造)皂化并利用聚乙烯醇-基粘合剂将其粘着至偏振器的另一面上。
此时，偏振器的透射轴和KH-3的慢轴平行，且偏振器的透射轴和市售三乙酰纤维素薄膜的慢轴成直角交叉。这样，生产出偏振片(HB-3)。
用与实施例3相同的方法生产带有KH-H3的光学补偿片(KH-H3)和偏振片(HB-H3)，所不同的是，不向光学各向异性层中添加含氟代脂族基团的共聚物。
(垂直取向-模式的液晶元件)
将提供在利用垂直取向-模式液晶元件的液晶显示器(VL-15305，由Fujitsu Ltd.制造)中的一对偏振片和一对相位差板剥离，作为替代，通过压敏粘合剂，粘附偏振片(HB-3)使聚合物基材(PF-1)位于液晶元件侧。这时，偏振片安置成十字-棱镜排列，以使观察者侧偏振片的透射轴位于垂直方向，而背光侧偏振片的透射轴位于横向。
(显示板不均匀度的评估)
将实施例5和对比例3生产的每个液晶显示器的整个表面调节至半色调，并针对光均匀度进行评估。在实施例5中，从任何方向观察均没有观察到不均匀度，但在对比例3中，当视野成45度倾斜时，在所有方向均检测到网格-状的不均匀度。
工业实用性
本发明提供通过利用具有光学补偿功能的偏振片对液晶元件进行光学补偿的方法，和其中使用的光学薄膜，特别是提供具有高显示等级图像的显示方法和其中使用的光学薄膜。另外，本发明还提供利用所述光学薄膜或偏振片的液晶显示器。
此外，本发明还提供包含支持体的光学补偿片，所述支持体上提供有含液晶化合物的层，所述补偿片没有不均匀度并且有利于补偿片平面内优异的光学均匀性；和所述光学补偿片的生产方法；以及分别利用所述光学补偿片的偏振片和液晶显示器。
机译： 光学薄膜，纤维素酯薄膜，光学补偿片，椭圆偏振片和液晶显示器的延缓上升代理
机译： 光学补偿片，其制造方法，光学膜以及使用该光学补偿片的偏振片和液晶显示器
机译： 光学补偿片，其制造方法，光学膜以及使用该光学补偿片的偏振片和液晶显示器
