CN100504463C - 光学薄膜及其制造方法、及使用了该光学薄膜的图像显示装置 - Google Patents

光学薄膜及其制造方法、及使用了该光学薄膜的图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明系提供有助于薄型化，防止热不均，且可良好防止黑色显示中漏光的光学薄膜、及使用该光学薄膜的图像显示装置。本发明的光学薄膜依次具有偏振镜、具有nx＞ny＝nz的折射率特性的第一光学补偿层、和具有nx＞ny＞nz折射率特性的第二光学补偿层。该偏振镜的吸收轴与该第一光学补偿层的滞相轴所成角度为+17°～+27°或-17°～-27°，该偏振镜的吸收轴与该第二光学补偿层的滞相轴所成角度为+85°～+95°，该第二光学补偿层的Nz系数为1.2≤Nz≤2。

Description

光学薄膜及其制造方法、及使用了该光学薄膜的图像显示装置
技术领域
本发明系涉及光学薄膜及其制造方法，及使用光学薄膜的图像显示装置。更详言的，本发明关于有助于薄型化，防止热不均，且，可良好防止黑色显示中漏光的光学薄膜及其简便廉价的制造方法，及使用此类光学薄膜的图像显示装置。
背景技术
作为VA模式的液晶显示装置，除了透过型液晶显示装置及反射型液晶显示装置的外，已提案有半透光反射型液晶显示装置(例如，参照专利文献1及2)。半透光反射型液晶显示装置在明亮场所中，与反射型液晶显示装置同样地利用外来光，在暗的场所为经由背光灯等内部光源则可辨识显示。换而言之，半透光反射型液晶显示装置为采用兼具反射型及透过型的显示方式，根据周围的明亮度而切换成反射模式、透过模式的任一种显示方式。其结果，半透光反射型液晶显示装置为减低消耗电力、并且即使在周围较暗的场所也可进行清楚的显示，故适合利用于便携式设备的显示部。
作为此类半透光反射型液晶显示装置的具体例，可列举例如在下基板内侧具备在铝等的金属膜上形成光透过用窗部的反射膜，并使该反射膜发挥半透光反射板功能的液晶显示装置。在此类液晶显示装置中，在反射模式的情况下，来自上基板侧入射的外来光，在通过液晶层后被下基板内侧的反射膜所反射，再透过液晶层由上基板侧射出并且有助于显示。另一方面，在透过模式的情况下，由下基板侧入射的来自背光灯的光线，在通过反射膜的窗部并通过液晶层后，由上基板侧射出并且有助于显示。因此，在形成反射膜区域中，形成窗部的区域变成透过显示区域，其它区域变成反射显示区域。
但是，在现有的反射型或半透光反射型的VA模式的液晶显示装置中，在黑色显示中产生漏光，且对比度降低的问题长久以来未被解决。
专利文献1：日本专利特开平11-242226号
专利文献2：日本专利特开2001-209065号
发明内容
本发明是为解决所述现有的问题而做成的，其目的在于提供有助于薄型化、防止热不均(熱ムラ)、且可良好防止黑色显示中漏光的光学薄膜及其简便廉价的制造方法，及使用此类光学薄膜的图像显示装置。
本发明的光学薄膜依次具有偏振镜、具有nx>ny＝nz的折射率特性的第一光学补偿层、和具有nx>ny>nz折射率特性的第二光学补偿层，该偏振镜的吸收轴与该第一光学补偿层的滞相轴所成角度为+17°～+27°或-17°～-27°，该偏振镜的吸收轴与该第二光学补偿层的滞相轴所成角度为+85°～+95°，该第二光学补偿层的Nz系数为1.2≦Nz≦2。
在优选的实施方式中，所述第二光学补偿层为选自由聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺构成的组中至少一种的聚合物形成。在优选的实施方式中，所述第二光学补偿层的厚度为1μm～10μm。在优选的实施方式中，所述第二光学补偿层为λ/4板。
在优选的实施方式中，所述第一光学补偿层包含液晶单体及液晶聚合物的至少一种。在优选的实施方式中，所述第一光学补偿层为λ/2板。
在优选的实施方式中，本发明的光学薄膜在所述第一光学补偿层与所述第二光学补偿层的间具有粘接剂层。
若根据本发明的其它方式，则提供图像显示装置。此图像显示装置包含所述光学薄膜。
若根据本发明的再其它方式，则提供光学薄膜的制造方法。此制造方法包括：对透明保护薄膜(T)的表面实施取向处理的工序；在该透明保护薄膜(T)的所述已实施了取向处理的表面形成第一光学补偿层的工序；在透明保护薄膜(T)的表面层叠偏振镜的工序；和在该第一光学补偿层的表面形成第二光学补偿层的工序，该偏振镜与该第一光学补偿层彼此经由透明保护薄膜(T)配置于相反侧，按照该第一光学补偿层的滞相轴与该偏振镜的吸收轴所成角度为+17°～+27°或-17～-27°的方式，形成该第一光学补偿层，按照该第二光学补偿层的滞相轴与该偏振镜的吸收轴所成角度为+85°～+95°的方式，形成该第二光学补偿层。
在优选的实施方式中，所述形成第一光学补偿层的工序包括：涂敷含有液晶材料的涂敷液的工序；和以该液晶材料显示液晶相的温度将该涂敷的液晶材料进行处理而取向的工序。
在更优选的实施方式中，所述液晶材料包括聚合性单体及/或交联性单体，且所述液晶材料的取向工序还包括进行聚合处理及/或交联处理的步骤。在更优选的实施方式中，所述聚合处理及/或交联处理为经由加热或光照射而进行。
在优选的实施方式中，按照所述第二光学补偿层的Nz系数成为1.2≦Nz≦2的方式形成所述第二光学补偿层。
在优选的实施方式中，所述第一光学补偿层的表面形成第二光学补偿层的工序包括：在基材薄片的表面涂敷含有选自由聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺构成的组中至少一种聚合物的涂敷液的工序；干燥该涂敷液，在该基材薄片表面形成聚合物层的工序；将该聚合物层连同该基材薄片加热及拉伸，在该基材薄片上形成该第二光学补偿层的工序；将在该基材薄片上形成的第二光学补偿层贴附于该第一光学补偿层的表面的工序；与从该第二光学补偿层剥离该基材薄片的工序。
在更优选的实施方式中，在所述基材薄片上形成所述第二光学补偿层的工序中，所述聚合物层连同该基材薄片以1.2倍～3倍的拉伸倍率被拉伸。在更优选的实施方式中，在所述基材薄片上形成所述第二光学补偿层的工序中，所述聚合物层连同该基材薄片以1.2倍～3倍的拉伸倍率被拉伸。
(发明效果)
如所述，若根据本发明，在层叠光学薄膜中，组合使用具有nx>ny＝nz的折射率特性的第一光学补偿层(λ/2板)、与具有nx>ny>nz的折射率特性的第二光学补偿层(λ/4板)，将偏振镜的吸收轴与第一光学补偿层及第二光学补偿层的各个滞相轴所成的角度设定于指定的范围，且优选为将第二光学补偿层的Nz系数设定于指定的范围(1.2≦Nz≦2)，则尤其在反射型及半透过型的VA模式的液晶显示装置中，可显著改善黑色显示的漏光。又，若根据本发明，特别在反射型及半透过型的VA模式的液晶显示装置中，在宽的波长带区域中可显著改善视场角。而且，若根据本发明，通过采用特定的第一光学补偿层及第二光学补偿层，可使第一光学补偿层及第二光学补偿层均形成为非常薄，故对于图像显示装置的薄型化大有贡献，且，可显著防止热不均。
附图说明
图1为本发明的优选实施方式的光学薄膜的概略剖面图。
图2为本发明的优选实施方式的光学薄膜的分解立体图。
图3为表示本发明的光学薄膜的制造方法的一例中的一个工序的概略立体图。
图4为表示本发明的光学薄膜的制造方法的一例中的另一工序的概略立体图。
图5为表示本发明的光学薄膜的制造方法的一例中的另一工序的概略示意图。
图6为表示本发明的光学薄膜的制造方法的一例中的另一工序的概略示意图。
图7为表示本发明的光学薄膜的制造方法的一例中的另一工序的概略示意图。
图8为表示本发明的优选实施方式的液晶显示装置中所用的液晶面板的概略剖面图。
【符号说明】
10         光学薄膜
11         偏振镜
12         保护层
13         第一光学补偿层
14         第二光学补偿层
15         第二保护层
20             液晶单元
100            液晶面板
具体实施方式
(用语及符号的定义)
本说明书中的用语及符号之定义为如下：
(1)「nx」为面内的折射率呈最大的方向(即，滞相轴方向)的折射率，「ny」为在面内与滞相轴垂直的方向(即，超前轴方向)的折射率，「nz」为厚度方向的折射率。又，例如「nx＝ny」不仅为nx与ny严密相等之情况，也包含nx与ny为基本上相等的情况。在本说明书中所谓「基本上相等」，也包含在对于光学薄膜的整体光学特性不造成实用上影响之范围中，nx与ny为不同的情况。
(2)「面内相位差Re」是指23℃中以波长590nm之光测定的薄膜(层)面内的相位差值。Re为将在波长590nm下的薄膜(层)的滞相轴方向、超前轴方向的折射率分别设为nx、ny，且d(nm)设为薄膜(层)之厚度时，根据式：Re＝(nx-ny)×d求出。
(3)厚度方向的相位差Rth是指23℃下以波长590nm的光测定的厚度方向的相位差值。Rth为经波长590nm下的薄膜(层)的滞相轴方向、厚度方向的折射率分别设为nx、nz，且d(nm)设为薄膜(层)的厚度时，根据式：Rth＝(nx-nz)×d求出。
(4)Nz系数为面内相位差Re与厚度方向相位差Rth之比，根据式：Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)求出。
(5)本说明书中所记载的用语和符号所附加的「1」字为表示第一光学补偿层，所附加的「2」字为表示第二光学补偿层。
(6)所谓「λ/2板」是指具有：将具有某个特定的振动方向的直线偏振光变换成具有与该直线偏振光的振动方向垂直的振动方向的直线偏振光，或将右圆偏振光变换成左圆偏振光(或，左圆偏振光变换成右圆偏振光)的功能板。λ/2板为相对于光的波长(通常，可见光区域)，薄膜(层)面内的相位差值约为1/2。
(7)所谓「λ/4板」是指具有：将某个特定波长的直线偏振光变换成圆偏振光(或，圆偏振光变换成直线偏振光)的功能的板。λ/4板为相对于光的波长(通常，可见光区域)，薄膜(层)面内的相位差值约为1/4。
A.光学薄膜
A-1.光学补偿薄膜的全体构成
图1为本发明的优选实施方式的光学薄膜的概略剖面图。图2为说明构成图1的光学薄膜的各层光轴的分解立体图。如图1所示般，此光学薄膜10依次具有偏振光片11、第一光学补偿层13、和第二光学补偿层14。光学薄膜的各层经由任意适当的粘着剂层或粘接剂层(未图示)而层叠。实用上，在偏振光片11的未形成光学补偿层侧，层叠任意适当的保护层(透明保护薄膜)15。进而，根据需要，在偏振光片11与第一光学补偿层13之间，也可设置任意适当的保护层(透明保护薄膜)12。
上述第一光学补偿层13具有nx>ny＝nz的折射率特性。上述第二光学补偿层14具有nx>ny>nz的折射率特性，且Nz系数为1.2≦Nz≦2。关于第一光学补偿层及第二光学补偿层分别以后述之A-2项及A-3项详细说明。
在本发明中，如图2所示般，上述第一光学补偿层13为令其滞相轴B相对于偏振光片11的吸收轴A规定成规定的角度α而予以层叠。角度α相对于偏振光片11的吸收轴A为+17°～+27°或-17°～-27°，优选为+19°～+25°或-19°～-25°，更优选为+21°～+24°或-21°～-24°，最优选为+22°～+23°或-22°～-23°。上述第二光学补偿层14为令其滞相轴C相对于偏振光片11的吸收轴A规定成规定角度β而予以层叠。角度β相对于偏振光片11的吸收轴A为+85°～+95°，优选为+87°～+93°，更优选为+88°～+92°，最优选为+89°～+91°。以此类特定的位置关系层叠特定的两个光学补偿层，则可显著防止VA模式(特别为反射型或半透光型的VA模式)的液晶显示装置的黑色显示中的漏光。
本发明的光学薄膜的整体厚度优选为40～150μm，更优选为40～130μm，最优选为40～100μm。若根据本发明，则仅以二个光学补偿层即可良好防止影像显示装置中的漏光。进而，若根据本发明，以液晶材料(后述)形成第一光学补偿层，则可令第一光学补偿层作为λ/2板功能的厚度比现有格外变薄，且以特定的聚合物材料及特定的制造方法(后述)形成第二光学补偿层，则可令第二光学补偿层作为λ/4板功能的厚度比现有格外变薄。其结果，本发明的光学薄膜相较于现有同等的光学薄膜，可特别减薄整体厚度，对于影像显示装置的薄型化大有贡献。
A-2.第一光学补偿层
第一光学补偿层13为如上述，具有nx>ny＝nz的折射率特性。优选为第一光学补偿层13可作用为λ/2板的功能。经由第一光学补偿层作用为λ/2板的功能，则关于作用为λ/4板功能的第二光学补偿层的波长分散特性(特别，相位差超出λ/4的波长范围)，可适当调节相位差。此类第一光学补偿层的面内相位差Re1优选为200～300nm，更优选为220～280nm，最优选为230～270nm。
上述第一光学补偿层的厚度，可设定为最适合发挥作为λ/2板的功能。换而言之，厚度可设定为能取得所需的面内相位差。具体而言，厚度优选为0.5～5μm，更优选为1～4μm，最优选为1.5～3μm。
作为形成上述第一光学补偿层的材料，只要可取得如上述的特性则可采用任意适当的材料。优选液晶材料，且以液晶相为向列相的液晶材料(向列型液晶)为更优选。经由使用液晶材料，则可令所得光学补偿层的nx与ny之差较非液晶材料格外变大。其结果，可格外缩小用于取得所需的面内相位差的光学补偿层厚度。作为此类液晶材料，可使用液晶聚合物和液晶单体。也可组合使用液晶聚合物及液晶单体。液晶材料的液晶性的表现机构可为易溶性(lyotropic)或向热性(thermotropic)均可。又，液晶的取向状态以均一取向(homogeneous alignment)为优选。
上述液晶材料为液晶单体的情况下，例如，以聚合性单体或交联性单体为优选。如后述，这是因为经由令聚合性单体或交联性单体聚合或交联，则可令液晶材料的取向状态固定。令液晶单体取向后，例如，若令液晶单体(聚合性单体或交联性单体)彼此间聚合或交联，则可藉此固定上述取向状态。此处，经由聚合形成聚合物，经由交联形成三维网孔构造，但它们为非液晶性。因此，所形成的第一光学补偿层将不会发生例如因液晶性化合物特有的温度变化所造成的向液晶相、玻璃相、结晶相的转变。其结果，第一光学补偿层不受温度变化所影响，成为稳定性极优良的光学补偿层。也可组合使用聚合性单体及交联性单体。
作为上述液晶单体，可采用任意适当的液晶单体。例如，可使用日本专利特表2002-533742(WO00/37585)、EP358208(US5211877)、EP66137(US4388453)、WO93/22397、EP0261712、DE19504224、DE4408171、及GB2280445等中记载的聚合性液晶原(mesogen)化合物等。作为此类聚合性液晶原化合物的具体例可列举例如BASF公司的商品名LC242、Merck公司的商品名E7、Wacker-Chem公司的商品名LC-Sillicon-CC3767。
作为上述液晶单体可列举例如向列性液晶单体为优选，具体而言为下述式(L1)所示的单体。这些液晶单体可单独、或组合使用二种以上。
[化1]
Figure C200680006952D00121
于上述式(L1)中，A1及A2为分别表示聚合性基，可为相同或不同。又，A1及A2中任一方也可为氢。X为分别独立表示单键、-O-、-S-、-C＝N-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-NR-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-CH2-O-或-NR-CO-NR，R为表示H或C1～C4烷基，M为表示液晶原基。
在上述式(L1)中，X可为相同或相异，但以相同为优选。
上述式(L1)的单体中，A2优选为分别相对于A1配置于邻位。
进而，上述A1及A2分别独立，下述式
Z-X-(Sp)n     …(L2)
所示为优选，且优选A1及A2为相同基。
在上述式(L2)中，Z表示交联性基，X为如上述式(L1)所定义，Sp表示由具有1～30个碳原子的直链或分支链的取代或未取代的烷基构成的间隔件(spacer)，n表示0或1。上述Sp中的碳链也可例如经由醚官能团中的氧、硫醚官能团中的硫、非邻接亚胺基或C1～C4烷亚氨基等被插入。
在上述式(L2)中，Z为下述式所示的原子团的任一种为优选。在下述式中，R可列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等基。
[化2]
Figure C200680006952D00131
又，上述式(L2)中，Sp为下述式所示的原子团的任一种为优选，在下述式中，m为1～3、p为1～12为优选。
[化3]
Figure C200680006952D00132
在上述式(L1)中，M优选以下述式(L3)表示。在下述式(L3)中，X与上述式(L1)中定义的物质相同。Q表示例如经取代或未取代之直链或分支链亚烷基或芳香族烃原子团。Q例如通过经取代或未取代的直链或分支链C1～C12亚烷基等得到。
[化4]
Figure C200680006952D00141
上述Q为芳香族烃类原子团时，例如，以下述式所示的原子团、和它们的取代类似体为优选。
[化5]
Figure C200680006952D00142
作为所述式所示的芳香族烃类原子团的取代类似体，例如每1个芳香族环具有1～4个取代基，又，每1个芳香族环或基，具有1或2个取代基也可。所述取代基可为分别相同或相异。所述取代基可列举例如C1～C4烷基、硝基、F、Cl、Br、I等卤素、苯基、C1～C4烷氧基等。
作为所述液晶单体的具体例可列举例如下述式(L4)～(L19)所示的单体。
[化6]
所述液晶单体为显示液晶性的温度范围，根据其种类而异。具体而言，该温度范围优选为40～120℃，更优选为50～100℃，最优选为60～90℃。A-3.第二光学补偿层
第二光学补偿层14具有nx>ny>nz的折射率特性。即，第二光学补偿层14为双轴性的光学补偿层。优选第二光学补偿层14可作为λ/4板发挥功能。为了在全部波长中实现充分的视觉补偿，第二光学补偿层的波长分散优选显示与液晶单元中的液晶波长分散相同的波长分散。若根据本发明，将作为λ/4板发挥功能的第二光学补偿层的波长分散特性，以所述作为λ/2板发挥功能的第一光学补偿层的光学特性予以校正，则可在宽的波长范围内发挥圆偏振光功能。此类第二光学补偿层的面内相位差Re2优选为90～160nm，更优选为100～150nm，最优选为110～140nm。又，第二光学补偿层的厚度方向的相位差Rth2优选为80～150nm，更优选为90～140nm，最优选为100～130nm。
所述第二光学补偿层的Nz系数为1.2≦Nz≦2，优选为1.3≦Nz≦1.8，更优选为1.4≦Nz≦1.7。经由将所述第二光学补偿层的Nz系数调整至此类范围内，则可令所述第二光学补偿层一边作用为λ/4板发挥功能，一边也可相对于VA模式的液晶单元发挥光学补偿和轴补偿的功能，可提高液晶显示装置的对比度。
所述第二光学补偿层的厚度可设定为能够最适合作为λ/4板发挥功能。换而言之，厚度可设定为能取得所需的面内相位差。具体而言，厚度优选为1～10μm，更优选为1.2～6μm，最优选为1.4～3μm。此厚度为较以现有双轴性λ/4板可实现的厚度格外地薄。这可根据本发明的制造方法，将特定的聚合物提供于特定的加热及拉伸处理则可实现(详细的制造方法为以后述的B项说明)。
作为构成第二光学补偿层的材料，只要可取得如所述的光学特性则可采用任意适当的材料。例如，此类材料可列举非液晶性材料。尤其优选为非液晶性聚合物。此类非液晶性材料与液晶性材料不同，无关于基板的取向性，经由本身的性质则可形成显示nx>nz、ny>nz的光学单轴性的膜。其结果，不仅取向基板，也可使用未取向基板。而且，在使用未取向基板的情况下，可省略在其表面涂敷取向膜的工序和层叠取向膜的工序等。
作为所述非液晶性聚合物，例如由耐热性、耐药品性、透明性优良、刚性丰富的观点而言，以聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等的聚合物为优选。这些聚合物可单独使用任一种，例如，聚芳基醚酮与聚酰胺的混合物一样，以具有不同官能团的二种以上混合物使用也可。这些聚合物中，因高透明性、高取向性、高拉伸性而言，以聚酰亚胺为特优选。聚酰亚胺为耐热性高，热膨胀小，故由聚酰亚胺所形成的第二光学补偿层较少发生热不均。
所述聚合物的分子量并无特别限制，例如，以重均分子量(Mw)为1,000～1,000,000的范围为优选，更优选为2,000～500,000的范围。
所述聚酰亚胺例如以面内取向性高，且在有机溶剂中可溶的聚酰亚胺为优选。具体而言，例如可使用日本专利特表2000-511296号公报中所公开的含有9，9-双(胺芳基)芴与芳香族四羧酸二酐的缩聚产物，并含有一个以上的下述式(1)所示重复单元的聚合物。
[化7]
Figure C200680006952D00171
所述式(1)中，R3～R6分别独立，是由氢、卤素、苯基、由1～4个卤原子或C1-10烷基所取代的苯基，及C1-10烷基构成的组中选出的至少一种取代基。优选，R3～R6分别独立，是由卤素、苯基、由1～4个卤原子或C1-10烷基取代的苯基、及C1-10烷基构成的组中选出的至少一种取代基。
所述式(1)中，Z例如为C6-20的四价芳香族基，优选苯均四酸基、多环式芳香族基、多环式芳香族基的衍生物、或、下述式(2)所示的基。
[化8]
Figure C200680006952D00172
所述式(2)中，Z’例如为共价键、C(R7)2基、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(C2H5)2基、或、NR8基，多个的情况，可分别相同或相异。又，w表示1至10的整数。R7分别独立，为氢或C(R9)3。R8为氢、碳数1～约20个的烷基、或C6-20芳基，多个的情况，可分别相同或相异。R9分别独立，为氢、氟、或氯。
作为所述多环式芳香族基，可列举例如由萘、芴、苯芴或蒽所衍生的四价基。又，作为所述多环式芳香族基的取代衍生物可列举例如经C1-10的烷基、其氟化衍生物、及F和Cl等卤素构成的组中选出的至少一种基所取代的所述多环式芳香族基。
此外，也可列举例如日本专利特表平8-511812号公报所记载的重复单元为下述通式(3)或(4)所示的均聚物、和重复单元为下述通式(5)所示的聚酰亚胺等。另外，下述式(5)的聚酰亚胺为下述式(3)的均聚物的优选方式。
[化9]
Figure C200680006952D00181
[化10]
Figure C200680006952D00182
[化11]
Figure C200680006952D00191
所述通式(3)～(5)中，G及G’分别独立为例如由共价键、CH2基、C(CH3)2基、C(CF3)2基、C(CX3)2基(此处，X为卤素)、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(CH2CH3)2基、及、N(CH3)基构成的组的中选出的基，分别可为相同或相异。
所述式(3)及式(5)中，L为取代基，d及e为表示其取代数。L为例如卤素、C1-3烷基、C1-3卤化烷基、苯基、或、取代苯基，多个的情况下，分别可为相同或相异。作为所述取代苯基，可列举例如具有由卤素、C1-3烷基、及C1-3卤化烷基构成的组中选出至少一种取代基的取代苯基。又，所述卤素可列举例如氟、氯、溴或碘。d为0至2的整数，e为0至3的整数。
所述式(3)～(5)中，Q为取代基，f表示其取代数。作为Q，例如，是由氢、卤素、烷基、取代烷基、硝基、氰基、硫烷基、烷氧基、芳基、取代芳基、烷酯基、及取代烷酯基构成的组中选出的原子或基，Q为多个的情况下，分别可为相同或相异。所述卤素可列举例如氟、氯、溴及碘。所述取代烷基可列举例如卤化烷基。又，所述取代芳基可列举例如卤化芳基。f为0至4的整数，g为0至3的整数，h为1至3的整数。又，g及h以大于1为优选。
所述式(4)中，R10及R11分别独立，为由氢、卤素、苯基、取代苯基、烷基、及经取代烷基构成的组中选出的基。其中，R10及R11优选分别独立，为卤化烷基。
所述式(5)中，M1及M2分别独立为例如卤素、C1-3烷基、C1-3卤化烷基、苯基、或、取代苯基。所述卤素可列举例如氟、氯、溴及碘。又，所述取代苯基，可列举例如具有由卤素、C1-3烷基、及C1-3卤化烷基构成的组中选出至少一种取代基的取代苯基。
作为所述式(3)所示的聚酰亚胺的具体例，可列举例如下述式(6)所示物质等。
[化12]
Figure C200680006952D00201
而且，作为所述聚酰亚胺，可列举例如令如所述骨架(重复单元)以外的酸二酐和二胺适当共聚的共聚物。
作为所述酸二酐，可列举例如芳香族四羧酸二酐。作为所述芳香族四羧酸二酐，可列举例如苯均四酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、杂环式芳香族四羧酸二酐、2，2’-取联苯四羧酸二酐等。
作为所述苯均四酸二酐，可列举例如苯均四酸二酐、3，6-二苯基苯均四酸二酐、3，6-双(三氟甲基)苯均四酸二酐、3，6-二溴苯均四酸二酐、3，6-二氯基苯均四酸二酐等。作为所述二苯甲酮四羧酸二酐，可列举例如3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2，3，3’，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2，2’，3，3’-二苯甲酮四羧酸二酐等。作为所述萘四羧酸二酐，可列举例如2，3，6，7-萘-四羧酸二酐、1，2，5，6-萘-四羧酸二酐、2，6-二氯萘-1，4，5，8-四羧酸二酐等。作为所述杂环式芳香族四羧酸二酐，可列举例如噻吩-2，3，4，5-四羧酸二酐、吡嗪-2，3，5，6-四羧酸二酐、吡啶-2，3，5，6-四羧酸二酐等。作为所述2，2’-取代联苯四羧酸二酐，可列举例如2，2’-二溴-4，4’，5，5’-联苯四羧酸二酐、2，2’-二环-4，4’，5，5’-联苯四羧酸二酐、2，2’-双(三氟甲基)-4，4’，5，5’-联苯四羧酸二酐。
又，作为所述芳香族四羧酸二酐的其它例可列举3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、双(2，3-二羧苯基)甲烷二无水物、双(2，5，6-三氟-3，4-二羧苯基)甲烷二无水物、2，2-双(3，4-二羧苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二无水物、4，4’-双(3，4-二羧苯基)-2，2-二苯基丙烷二无水物、双(3，4-二羧苯基)醚二无水物、4，4’-氧二苯二甲酸二酐、双(3，4-二羧苯基)磺酸二酐、3，3’，4，4’-二苯基磺四羧酸二酐、4，4’-[4，4’-异亚丙基-二(对-亚苯氧基)]双(苯二甲酸酐)、N，N-(3，4-二羧苯基)-N-甲胺二无水物、双(3，4-二羧苯基)二乙基硅烷二无水物等。
其中，作为所述芳香族四羧酸二酐是以2，2’-取代联苯四羧酸二酐为优选，更优选为2，2’-双(三卤甲基)-4，4’，5，5’-联苯四羧酸二酐，更优选为2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-5，5’-联苯四羧酸二酐。
作为所述二胺，可列举例如芳香族二胺，具体例可列举苯二胺、二胺基二苯甲酮、萘二胺、杂环式芳香族二胺、及其它的芳香族二胺。
作为所述苯二胺可列举例如由o-、m-及p-亚苯二胺、2，4-二氨基甲苯、1，4-二胺基-2-甲氧基苯、1，4-二胺基-2-苯基苯及1，3-二胺基-4-氯苯等的苯二胺构成的组中选出的二胺等。作为所述二氨基二苯甲酮的例可列举2，2’-二氨基二苯甲酮、及3，3’-二氨基二苯甲酮等。作为所述萘二胺可列举如1，8-二氨基萘、及1，5-二氨基萘等。作为所述杂环式芳香族二胺的例可列举2，6-二氨基吡啶、2，4-二氨基吡啶、及2，4-二氨基-S-三嗪等。
又，作为芳香族二胺除了所述以外，可列举4，4’-二氨基联苯、4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-(9-亚芴基)-二苯胺、2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯、3，3’-二氯-4，4’-二胺基二苯基甲烷、2，2’-二氯基-4，4’-二氨基联苯、2，2’，5，5’-四氯联苯胺、2，2-双(4-氨基苯氧苯基)丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、4，4’-二氨基二苯醚、3，4’-二氨基二苯醚、1，3-双(3-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、4，4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、4，4’-双(3-氨基苯氧基)联苯、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[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、4，4’-二氨基二苯砜等。
作为所述聚醚酮，可列举例如日本专利特开2001-49110号公报中记载的下述通式(7)所示的聚芳基醚酮。
[化13]
Figure C200680006952D00221
所述式(7)中，X表示取代基，q表示其取代数。X例如为卤原子、低级烷基、卤化烷基、低级烷氧基、或卤化烷氧基、X为多个的情况，分别可为相同或相异。
所述卤原子可列举例如氟原子、溴原子、氯原子及碘原子，其中，以氟原子为优选。作为所述低级烷基例如以具有C1-6直链或分支链的烷基为优选，更优选为C1-4的直链或分支链的烷基。具体而言，以甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、sec-丁基、及、叔丁基为优选，特优选为甲基及乙基。作为所述卤化烷基可列举例如三氟甲基等所述低级烷基的卤化物。作为所述低级烷氧基，例如，以C1-6的直链或分支链烷氧基为优选，更优选为C1-4的直链或分支链烷氧基。具体而言，以甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、sec-丁氧基、及、叔丁氧基为更优选，尤其优选为甲氧基及乙氧基。作为所述卤化烷氧基，可列举例如三氟甲氧基等所述低烷氧基的卤化物。
所述式(7)中，q为0至4的整数。在所述式(7)中，q＝0、且在苯环两端结合的羰基与醚的氧原子为相互以对位存在为优选。
又，所述式(7)中，R1为下述式(8)所示的基，m为0或1的整数。
[化14]
Figure C200680006952D00222
所述式(8)中，X’为表示取代基，例如，与所述式(7)中的X同样。于所述式(8)中，X’为多个的情况下，分别可为相同或相异，q’为表示所述X’的取代数，为0至4的整数，以q’＝0为优选。又，p为0或1的整数。
所述式(8)中，R2为表示二价的芳香族基。作为此二价的芳香族基可列举例如o-、m-或p-亚苯基、或萘、联苯、蒽、o-、m-或p-三联苯、菲、二苯呋喃、联苯醚、或联苯砜所衍生的二价基等。在这些二价的芳香族基中，直接结合至芳香族的氢为也可由卤原子、低级烷基或低级烷氧基所取代。其中，所述R2以由下述式(9)～(15)构成的组中选出的芳香族基为优选。
[化15]
Figure C200680006952D00231
所述式(7)中，R1以下述式(16)所示的基为优选，且在下述式(16)中，R2及p为与所述式(8)同义。
[化16]
Figure C200680006952D00232
而且，所述式(7)中，n为表示聚合度，例如，为2～5000的范围，优选为5～500的范围。又，其聚合可由相同构造的重复单元所构成，也可由不同构造的重复单元所构成。在后者的情况下，重复单元的聚合方式可为嵌段聚合，也可为无规聚合。
而且，所述式(7)所示的聚芳基醚酮的末端，以对-四氟亚苯甲酰基侧为氟、氧亚烷基侧为氢原子为优选，此类聚芳醚酮可例如以下述通式(17)表示。另外，在下述式中，n表示与所述式(7)同样的聚合度。
[化17]
Figure C200680006952D00241
作为所述式(7)所示的聚芳基醚酮的具体例，可列举下述式(18)～(21)所示物质等，在下述各式中，n为表示与所述式(7)同样的聚合度。
[化18]
Figure C200680006952D00242
[化19]
Figure C200680006952D00243
[化20]
[化21]
Figure C200680006952D00252
又，除此之外，作为所述聚酰胺或聚酯，可列举例如日本专利特表平10-508048号公报中所记载的聚酰胺或聚酯，其重复单元例如以下述通式(22)表示。
[化22]
Figure C200680006952D00253
所述式(22)中，Y为O或NH。又，E为例如由共价键、C2亚烷基、卤化C2亚烷基、CH2基、C(CX3)2基(此处，X为卤素或氢)、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(R)2基、及N(R)基构成的组中所选出的至少一种基，分别可为相同或相异。在所述E中，R为C1-3烷基及C1-3卤化烷基的至少一种，相对于羰基官能团或Y基在间位或对位。
又，所述式(22)中，A及A’为取代基，t及z为表示各别的取代数。又，p为0至3的整数，q为1至3的整数，r为0至3的整数。
所述A例如由氢、卤素、C1-3烷基、C1-3卤化烷基、OR(此处，R为如所述定义)所示的烷氧基、芳基、卤化等取代的取代芳基、C1-9烷氧羰基、C1-9烷羰氧基、C1-12芳氧羰基、C1-12芳羰氧基及其取代衍生物、C1-12芳胺甲酰基、及、C1-12芳羰胺基及其取代衍生物构成的组中选出，多个的情况，分别可为相同或相异。所述A’例如由卤素、C1-3烷基、C1-3卤化烷基、苯基及取代苯基构成的组中选出，多个的情况下，分别可为相同或相异。作为所述取代苯基的苯环上的取代基可列举例如卤素、C1-3烷基、C1-3卤化烷基及其组合。所述t为0至4的整数，所述z为0至3的整数。
所述式(22)所示的聚酰胺或聚酯的重复单元中，以下述通式(23)所示物质为优选。
[化23]
Figure C200680006952D00261
所述式(23)中，A、A’及Y为如所述式(22)定义，v为0至3的整数，优选为0至2的整数。x及y分别为0或1，但不同时为0。
A-4.偏振镜
作为所述偏振镜11，可根据目的而采用任意适当的偏振镜。可列举例如，在聚乙烯醇系薄膜、部分甲醛化聚乙烯醇系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜，使碘和二色性染料等二色性物质吸附并予以单轴拉伸的物质，聚乙烯醇的脱水处理物和聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯系取向薄膜等。其中也以在聚乙烯醇系薄膜吸附碘等的二色性物质并予以单轴拉伸的偏振镜，因偏振光二色比高而为特优选。此等偏振镜的厚度并无特别限制，一般为1～80μm左右。
在聚乙烯醇系薄膜吸附碘并且予以单轴拉伸的偏振镜，可依例如藉由将聚乙烯醇浸渍于碘的水溶液中而染色，并以原长的3～7倍拉伸则可制作。视需要也可含有硼酸和硫酸锌、氯化锌等，也可浸渍于碘化钾等的水溶液中。而且视需要于染色前将聚乙烯醇系薄膜浸渍于水中予以水洗也可。
藉由将聚乙烯醇系薄膜水洗，不仅可洗净聚乙烯醇系薄膜表面的污染物和防结块剂，且在令聚乙烯醇系薄膜泡胀下也具有防止染色斑等不均匀的效果。拉伸可在以碘染色后进行，也可一边染色一边拉伸，或于拉伸后以碘染色也可。在硼酸和碘化钾等的水溶液中和水浴中也可拉伸。
A-5.保护层(保护薄膜)
作为所述保护层12及15，可采用能使用作为偏振片的保护层的任意适当薄膜。优选为透明保护薄膜。作为成为此类薄膜的主成分的材料的具体例，可列举三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂等。又，也可列举丙烯酸系、聚氨基甲酸乙酯系、丙烯酸氨基甲酸乙酯系、环氧系、硅酮系等热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。除此之外，也可列举例如硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。又，也可使用日本专利特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物薄膜。作为此薄膜的材料例如可使用含有侧链具有取代或未取代的酰亚胺基的热可塑性树脂、和侧链具有经取代或未取代的苯基及腈基的热可塑性树脂的树脂组成物，可列举例如具有由异丁烯与N-甲基马来酰亚胺所构成的交替共聚物、和丙烯腈苯乙烯共聚物的树脂组成物。所述聚合物薄膜例如可为所述树脂组成物的挤出成形物。以TAC、聚酰亚胺系树脂、聚乙烯醇系树脂、玻璃质系聚合物为优选，以TAC为更优选。
所述保护层以透明、无带色物质为优选。具体而言，厚度方向的相位差值Rth优选为-90nm～+90nm，更优选为-80nm～+80nm，最优选为-70nm～+70nm。
所述保护层的厚度，只要可取得所述优选的厚度方向的相位差，则可采用任意适当的厚度。具体而言，保护层的厚度优选为5mm以下，更优选为1mm以下，特佳为1～500μm，最优选为5～150μm。
保护层12及15可为相同、或相异。对于保护层15，视需要可施以硬涂(hard coat)处理、防反射处理、防粘处理、防眩处理等。
A-6.偏振镜的其它的构成要素
本发明的光学薄膜也可进一步具备其它光学层。作为此类其它光学层，可根据目的和图像显示装置的种类而采用任意适当的光学层。具体例可列举液晶薄膜、光散乱薄膜、绕射薄膜、以及其它的光学补偿层(相位差薄膜)等。
本发明的光学薄膜为可在至少一面进一步具有粘着剂层或粘接剂层作为最外层。藉由如此具有粘着剂层或粘接剂层作为最外层，则例如可使与其它构件(例如，液晶单元)的层叠变得容易，可防止本发明的光学薄膜由其它构材剥离。作为形成所述粘着剂层及粘接剂层的材料，可采用任意适当的材料。优选使用吸湿性和耐热性优良的材料。因可防止因吸湿造成的发泡和剥离、因热膨胀差等所造成的光学特性降低、液晶单元的翘曲等。
实用上，在实际使用本发明的光学薄膜为止的期间，所述粘着剂层或粘接剂层的表面可经由任意适当的间隔件予以覆盖，可防止污染。间隔件为例如对任意适当的薄膜，视需要，可通过硅酮系、长链烷基系、氟系、硫化钼等剥离剂设置剥离涂层的方法等形成。
本发明的光学薄膜中的各层，例如，以水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络盐系化合物等紫外线吸收剂予以处理等，赋予紫外线吸收能力也可。
B.光学薄膜的制造方法
本发明的光学薄膜的制造方法为包含：对透明保护薄膜(T)12(最终成为保护层)的表面实施取向处理的工序；在该透明保护薄膜(T)的经实施该取向处理的表面形成第一光学补偿层13的工序；在透明保护薄膜(T)的表面层叠偏振镜11的工序；和在该第一光学补偿层的表面形成第二光学补偿层14的工序。在本发明的制造方法中，该偏振镜与该第一光学补偿层彼此经由透明保护薄膜(T)配置于相反侧。在本发明的制造方法中，第一光学补偿层13是形成为该第一光学补偿层的滞相轴与该偏振镜的吸收轴所成角度为呈+17°～+27°或-17°～-27°，该第二光学补偿层14是形成为该第二光学补偿层的滞相轴与该偏振镜的吸收轴所成角度为呈+85°～+95°。若根据此类制造方法，可取得例如图1及图2所示般的光学薄膜。所述各工序的顺序及/或实施取向处理的薄膜，可视目的而适当变更。例如，偏振镜的层叠工序可在任一光学补偿层的形成工序或层叠工序后进行。又，例如，取向处理也可不对透明保护薄膜实施，而对任意适当的基材实施也可。对基材实施取向处理时，该基材上所形成的薄膜(具体而言，第一光学补偿层)为根据光学薄膜的所需的层叠构造以适当的顺序予以转印(层叠)。以下，详细说明各工序。
B-1.透明保护薄膜的取向处理
经由对透明保护薄膜(T)12(最终成为保护层)的表面实施取向处理，并在该表面涂敷含有规定的液晶材料的涂敷液，则可如图2所示般，形成相对于偏振镜11的吸收轴具有呈现角度α的滞相轴B的第一光学补偿层13(第一光学补偿层的形成工序在后叙述)。
作为对于所述透明保护薄膜(T)的取向处理，可采用任意适当的取向处理。具体例可列举摩擦处理、斜方蒸镀法、拉伸处理、光取向处理、磁场取向处理、电场取向处理等。优选为摩擦处理。另外，各种取向处理的处理条件为根据目的而采用任意适当的条件。
所述取向处理的取向方向，在层叠透明保护薄膜(T)与偏振镜的情况下为与偏振镜的吸收轴呈现规定角度的方向。此取向方向为如后述般，与所形成的第一光学补偿层13的滞相轴B的方向为基本上相同。因此，所述指定的角度为+17°～+27°或-17°～-27°，优选为+19°～+25°或-19°～-25°，更优选为+21°～+24°或-21°～-24°，最优选为+22°～+23°或-22°～-23°。
作为对于长尺寸的透明保护薄膜(T)可规定如所述规定角度的取向处理，可列举对长尺寸的透明保护薄膜(T)的长轴方向进行处理、以及、对于长尺寸的透明保护薄膜(T)的长轴方向或其垂直方向(宽度方向)的倾斜方向(具体而言，规定如所述规定角度的方向)进行处理。偏振镜为将以如所述的二色性物质染色的聚合物薄膜予以拉伸而制造，在其拉伸方向上具有吸收轴。在大量生产偏振镜时，准备长尺寸的聚合物薄膜，并在其长轴方向连续进行拉伸。因此，在进行长尺寸的偏振镜与长尺寸的透明保护薄膜(T)的贴合的情况下，两者的长轴方向变成偏振镜的吸收轴。因此，对于偏振镜的吸收轴在呈现规定角度的方向上进行取向上，希望在倾斜方向进行取向处理。偏振镜的吸收轴方向与长尺寸薄膜(偏振镜及透明保护薄膜(T))的长轴方向为基本上一致，故取向处理的方向若为对于长轴方向以呈现所述规定角度的方向上进行即可。另一方面，在透明保护薄膜的长轴方向或宽度方向进行处理的情况下，必须将透明保护薄膜在倾斜方向上切出后层叠。其结果，存在切出的各薄膜中在光轴的角度上产生偏差之虞，结果在产品间产生质量偏差，耗费费用和时间，增加废弃物，并且难以制造大型薄膜。
取向处理可在透明保护薄膜(T)表面直接实施，也可形成任意适当的取向层(代表者为聚酰亚胺层、聚乙烯醇层、硅烷偶合剂层等)，并对该取向层实施也可。例如，摩擦处理为在透明保护薄膜表面直接实施为优选。对取向层进行摩擦处理的情况下，在形成取向层时有以下的缺点：在取向层为聚酰亚胺层的情况下，(1)因为必须选择不会侵蚀透明保护薄膜的溶剂，故难以选择形成取向层组成物的溶剂；(2)因为必须于高温(例如，150～300℃)下熟化，故在所得的椭圆偏振片上有产生外观不良的情况。又，在取向层为聚乙烯醇层的情况下，因为取向层的耐热性及耐湿性不够充分，故在高温多湿下，透明保护薄膜与取向层有剥离的情形，其结果，有发生白点的情形。而且，在取向层为硅烷偶合剂层的情况下，所形成的液晶层(第一光学补偿层)易倾斜，而有难以实现所需的正的单轴性的情形。
B-2.形成第一光学补偿层的液晶材料的涂敷工序
其次，在施以所述取向处理的透明保护薄膜(T)表面，涂敷所述A-2项所说明的含有液晶材料的涂敷液，其次令该液晶材料取向形成第一光学补偿层。具体而言，调制将液晶材料在适当的溶剂中溶解或分散的涂敷液，并将此涂敷液涂敷至所述施以取向处理的透明保护薄膜(T)表面即可。液晶材料的取向工序为以后述的B-3项说明。
作为所述溶剂，可采用能令所述液晶材料溶解或分散的任意适当的溶剂。所使用的溶解种类为根据液晶材料的种类等而适当选择。溶剂的具体例可列举氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、氯化甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、邻二氯苯等卤化烃类；苯酚、对-氯酚、邻-氯酚、间-甲酚、邻-甲酚、对-甲酚等酚类；苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、甲氧基苯、1，2-二甲氧基苯等芳香族烃类；丙酮、甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮系溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯等酯系溶剂；叔丁醇、甘油、乙二醇、三乙二醇、乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇、二丙二醇、2-甲基-2，4-戊二醇等醇系溶剂；二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂；乙腈、丁腈等腈系溶剂；二乙醚、二丁醚、四氢呋喃、二噁烷等醚系溶剂；或二硫化碳、乙基纤维素、丁基纤维素、乙酸乙酯纤维素等。优选为甲苯、二甲苯、均三甲苯、MEK、甲基异丁基酮、环己酮、乙基纤维素、丁基纤维素、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯纤维素。此等溶剂可单独、或组合使用二种以上。
所述涂敷液中的液晶材料的含量为根据液晶材料的种类和目的层的厚度等而适当设定。具体而言，液晶材料的含量优选为5～50重量％，更优选为10～40重量％，最优选为15～30重量％。
所述涂敷液视需要可进一步含有任意适当的添加剂。添加剂的具体例可列举聚合引发剂和交联剂。在使用液晶单体(聚合性单体或交联性单体)作为液晶材料的情况下特别适于使用。所述聚合剂的具体例可列举过氧化苯甲酰(BPO)、叠氮双异丁腈(AIBN)等。所述交联剂的具体例可列举异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、金属嵌合交联剂等。其等可单独、或组合使用二种以上。其它添加剂的具体例可列举抗老化剂、改性剂、表面活性剂、染料、颜料、防变色剂、紫外线吸收剂等。其可单独、或组合使用二种以上。所述防老化剂可列举例如酚系化合物、胺系化合物、有机硫系化合物、磷化氢系化合物。所述改性剂可列举例如乙二醇类、聚硅酮类和醇类。所述表面活性剂例如用于使光学薄膜的表面平滑，具体例可列举聚硅氧系、丙烯酸系、氟系等表面活性剂。
所述涂敷液的涂敷量为根据涂敷液的浓度和目的层的厚度而适当设定。例如，涂敷液的液晶材料浓度为20重量％的情况下，涂敷量为透明保护薄膜的单位面积(100cm2)优选为0.03～0.17毫升，更优选为0.05～0.15毫升，最优选为0.08～0.12毫升。
涂敷方法可采用任意的适当的方法。具体例可列举辊涂法、旋涂法、线棒涂法、浸涂法、挤出涂敷法、幕涂法、喷涂法等。
B-3.形成第一光学补偿层的液晶材料的取向工序
其次，根据所述透明保护薄膜(T)表面的取向方向，令形成第一光学补偿层的液晶材料取向。该液晶材料的取向为根据使用的液晶材料的种类，以显示液晶相的温度下进行处理。经由进行此类温度处理，则可令液晶材料呈现液晶状态，并且根据所述透明保护薄膜(T)表面的取向方向而令该液晶材料取向。藉此，藉涂敷所形成的层产生双折射，并且形成第一光学补偿层。
如所述的处理温度可根据液晶材料的种类而适当决定。具体而言，处理温度优选为40～120℃，更优选为50～100℃，最优选为60～90℃。又，处理时间优选为30秒钟以上，更优选为1分钟以上，尤其优选为2分钟以上，最优选为4分钟以上。处理时间未满30秒钟时，液晶材料有时无法呈现充分的液晶状态。另一方面，处理时间优选为10分钟以下，更优选为8分钟以下，最优选为7分钟以下。处理时间若超过10分钟，则有添加剂升华之虞。
又，在使用所述A-2项记载的液晶单体(聚合性单体及/或交联性单体)作为液晶材料的情况下，以在由所述涂敷所形成的层上，进一步施以聚合处理或交联处理为优选。经由进行聚合处理，则可令所述液晶单体聚合，且液晶单体为以聚合物分子的重复单元方式被固定。又，经由进行交联处理，则可令所述液晶单体形成三维网孔构造，且液晶单体为以交联构造的一部分方式被固定。结果，令液晶材料的取向状态被固定。另外，液晶单体聚合或交联所形成的聚合物或三维网孔构造为「非液晶性」。因此，所形成的第一光学补偿层不会发生例如于液晶分子因特有的温度变化所造成的朝液晶相、玻璃相、结晶相的转移。其结果，可取得不会被温度所影响，且具有非常优良稳定性的第一光学补偿层。
所述聚合处理或交联处理的具体的步骤为根据所使用的聚合引发剂和交联剂的种类而适当选择。例如，在使用光聚合引发剂或光交联剂的情况下，进行光照射即可，在使用紫外线聚合引发剂或紫外线交联剂的情况下，进行紫外线照射即可，在使用热聚合引发剂或交联剂的情况下，进行加热即可。光或紫外线的照射时间、照射强度、合计的照射量等为根据液晶材料的种类、透明保护薄膜(T)的种类及取向处理的种类、第一光学补偿层所需的特性等而适当设定。同样地，也可适当设定加热温度、加热时间等。
通过进行如所述的取向处理，则可根据所述透明保护薄膜(T)的取向方向而令液晶材料取向，故所形成的第一光学补偿层的滞相轴B，为与所述透明保护薄膜(T)的取向方向于基本上相同。因此，第一光学补偿层的滞相轴B的方向，相对于透明保护薄膜(T)的长轴方向，为+17°～+27°或-17°～-27°，优选为+19°～+25°或-19°～-25°，更优选为+21°～+24°或-21°～-24°，最优选为+22°～+23°或-22°～-23°。
B-4.偏振镜的层叠工序
将偏振镜层叠至透明保护薄膜(T)的表面。偏振镜的层叠为在本发明制造方法中的任意适当时刻进行。例如，预先将偏振镜层叠至透明保护薄膜(T)，也可在形成第一光学补偿层后层叠，也可在形成第二光学补偿层后层叠。偏振镜与第一光学补偿层彼此经由透明保护薄膜(T)而配置于相反侧。
所述透明保护薄膜(T)与偏振镜的层叠方法，可采用任意的适当的层叠方法(例如，粘接)。粘接为使用任意适当的粘接剂或粘着剂进行。粘接剂或粘着剂的种类为根据被粘体(即，透明保护薄膜及偏振镜)的种类而适当选择。粘接剂的具体例可列举丙烯酸系、乙烯醇系、硅酮系、聚酯系、聚氨基甲酸乙酯系、聚醚系等的聚合物制粘接剂、异氰酸酯系粘接剂、橡胶系粘接剂等。粘着剂的具体例可列举丙烯酸系、乙烯醇系、硅酮系、聚酯系、聚氨基甲酸乙酯系、聚醚系、异氰酸酯系、橡胶等粘着剂。
所述粘接剂或粘着剂的厚度并无特别限制，优选为10～200nm，更优选为30～180nm，最优选为50～150nm。
若根据本发明的制造方法，在所述透明保护薄膜的取向处理中，可设定第一光学补偿层的滞相轴，故可使用在长轴方向上被拉伸(即，长轴方向上具有吸收轴)的长尺寸偏振光薄膜(偏振镜)。即，将相对于长轴方向进行规定角度的取向处理的长尺寸透明保护薄膜、与长尺寸的偏振光薄膜(偏振镜)，以各个长轴方向对齐(所谓辊对辊，roll-to-roll)的方式可连续贴合。因此，可在非常优良的制造效率下取得光学薄膜。而且，若根据此方法，则不必将薄膜相对于长轴方向(拉伸方向)倾斜切出并层叠。其结果，于切出的各薄膜中在光轴角度上不会产生偏差，结果取得产品间无质量偏差的光学薄膜。而且，也不会产生切除所造成的废弃物，故可在低成本下取得光学薄膜。除此的外，也可轻易制造大型偏振片。
另外，偏振镜的吸收轴方向为与长尺寸薄膜的长轴方向基本上平行。在本说明书中所谓「基本上平行」，为包含长轴方向与吸收轴方向的角度为0°±10°的意思，优选为0°±5°，更优选为0°±3°。
B-5.第二光学补偿层的形成工序
而且，于所述第一光学补偿层的表面上形成第二光学补偿层。第二光学补偿层的形成工序的详细手续如下。首先，将含有形成第二光学补偿层的材料(具体而言，所述A-3项记载的非液晶材料；以下，也称为形成光学补偿层材料)的涂敷液涂敷至基材薄片。涂敷方法可采用任意的适当方法。涂敷方法的具体例可列举旋涂法、辊涂法、流涂法、印刷法、浸涂法、流延成膜法、棒涂法、凹版印刷法等。
所述形成光学补偿层材料的涂敷液中的形成光学补偿层材料浓度，若可取得所述A-3项记载的光学补偿层，且可涂敷，则可采用任意的适当浓度。例如，该涂敷液相对于溶剂100重量份，优选含有5～50重量份、更优选含有10～40重量份的形成光学补偿层材料。此类浓度范围的涂敷液为具有容易涂敷的粘度。所述形成光学补偿层材料的涂敷液中所用的溶剂，可根据所述形成光学补偿层材料的种类而适当选择。可使用的溶剂的具体例可列举所述B-2项记载的溶剂。该涂敷液视需要可进一步含有稳定剂、可塑剂、金属类等各种添加剂。涂敷液的涂敷量为调整成令第二光学补偿层可作为λ/4板发挥适当功能的厚度(即，如所述A-3项中记载的厚度)。
又，所述形成光学补偿层材料的涂敷液，只要所得的光学补偿层的光学特性为适当，则可进一步含有与形成光学补偿层材料不同的树脂。此类树脂可列举例如各种常用树脂、工程塑料、热可塑性树脂、热固化性树脂等。经由并用此类树脂，则可形成具有配合目的的适当的机械强度和耐久性的光学补偿层。
所述基材薄片，只要可取得本发明中适当的第二光学补偿层，则可使用任意的适当的基材薄片。代表上，该基材薄片为由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物、二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等的纤维素系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物、聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物等苯乙烯系聚合物、聚乙烯、聚丙烯、环状或具有原冰片烯构造的聚烯烃、乙烯.丙烯共聚物等烯烃系聚合物、氯乙烯系聚合物、尼龙和芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物、酰亚胺系聚合物、砜系聚合物、聚醚砜系聚合物、聚醚醚酮系聚合物、聚硫苯系聚合物、乙烯醇系聚合物、偏氯乙烯系聚合物、乙烯基缩丁醛系聚合物、芳酸酯系聚合物、聚氧亚甲基系聚合物、环氧系聚合物及其等掺合物所形成。以聚对苯二甲酸乙二醇酯为优选。视需要，对基材薄片可施以拉伸处理、再结晶处理等。基材薄片的厚度优选为20～100μm，更优选为30～90μm，最优选为30～80μm。经由具有此类范围的厚度，则可在转印工序(后述)中对非常薄的第二光学补偿层赋予良好的支撑强度，且，滑动性和辊行走性等的操作性也可适当维持。
其次，令于所述基材薄片所形成的所述形成光学补偿层材料的溶液的涂敷膜干燥，形成聚合物层(该聚合物层最终成为第二光学补偿层14)。干燥的方法可采用任意的适当的方法(例如，自然干燥、加热干燥、风干)。干燥温度可根据形成光学补偿层材料的种类、溶剂的种类、目的的光学补偿层的光学特性等而变化。干燥温度优选为20～400℃，更优选为60～300℃，最优选为65～250℃。干燥时间优选为0.5～200分钟，更优选为1～120分钟，最优选为5～100分钟。干燥可于一定温度下进行，也可一边令温度连续性或阶段性变化一边进行。
其次，将所得的聚合物层连同基材薄片(即，聚合物层与基材薄片成一体)加热及拉伸，于基材薄片上形成第二光学补偿层。拉伸方法可采用任意的适当方法(例如，固定端拉伸、自由端拉伸)。拉伸倍率为相对于拉伸前的聚合物层及基材薄片的一体长度，优选为1.2～3.0倍，更优选为1.3～2.9倍，最优选为1.3～2.8倍。若为此类范围的拉伸倍率，则于第二光学补偿层中取得所需的Nz系数。拉伸温度优选为120～200℃，更优选为130～190℃，最优选为135～180℃。经由将拉伸温度设定于此类范围，则即使以非常大的拉伸倍率进行拉伸处理，也可稳定性控制所得的光学补偿层的光学特性。
拉伸方向可根据第二光学补偿层的所需的滞相轴方向而设定。于本发明中，可令第一光学补偿层的滞相轴相对于偏振镜的吸收轴(长尺寸薄膜的长轴方向)设定为任意的倾斜方向。此处，可知若令第一光学补偿层的滞相轴相对于偏振镜的吸收轴设定于+22°～+23°或-22°～-23°方向，则第二光学补偿层的滞相轴与偏振镜的吸收轴若基本上垂直即可。因为该滞相轴的方向为对应拉伸方向，故所述聚合物层及基材薄片的拉伸为于横方向(宽度方向：相对于长轴方向垂直的方向：垂直偏振镜的吸收轴的方向)进行即可。其结果，不必为了配合第二光学补偿层的滞相轴方向而打穿，且可以辊对辊贴合，进一步改善制造效率。
其次，将所述基材薄片上所形成的所述第二光学补偿层，转印至所述第一光学补偿层表面。转印方法并无特别限定，例如，藉由将基材薄片所支撑的第二光学补偿层，经由粘接剂与第一光学补偿层贴合则可进行。所述粘接剂于代表上可列举固化型粘接剂。固化型粘接剂的代表例可列举紫外线固化型等的光固化型粘接剂、湿气固化型粘接剂、热固化型粘接剂。热固化型粘接剂的具体例可列举环氧树脂、异氰酸酯树脂及聚酰亚胺树脂等的热固化性树脂系粘接剂。湿气固化型粘接剂的具体例可列举异氰酸酯树脂系的湿气固化型粘接剂。湿气固化型粘接剂(特别，异氰酸酯树脂系的湿气固化型粘接剂)为优选。湿气固化型粘接剂为与空气中的水分和被粘体表面的吸附水、羟基和羧基等活性氢基等反应固化，故涂敷粘接剂后，予以放置则可自然固化，操作性优良。而且，因为不必加热令其固化，故第一及第二光学补偿层贴合(接着)时未加热。其结果，不必担心加热收缩，故即使如本发明般第一及第二光学补偿层为极薄的情况下，也可显著防止层叠时的裂痕等。另外，所述所谓异氰酸酯树脂系粘接剂，为聚异氰酸酯系粘接剂，聚氨基甲酸乙酯树脂粘接剂的总称。
所述固化型粘接剂例如也可使用市售的粘接剂，也可将所述各种固化型树脂于溶剂中溶解或分散，调制成固化型树脂粘接剂溶液(或分散液)。调制溶液(或分散液)时，该溶液中的固化型树脂的含有比例，以固态成分重量优选为10～80重量％，更优选为20～65重量％，尤佳为25～65重量％，最优选为30～50重量％。所用的溶剂可根据固化型树脂的种类而采用任意的适当溶剂。具体例可列举乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲苯、二甲苯等。其可单独、或组合使用二种以上。
所述粘着剂的涂敷量为根据目的而适当设定。例如，涂敷量为第一或第二光学补偿层的单位面积(cm2)优选为0.3～3毫升，更优选为0.5～2毫升，最优选为1～2毫升。涂敷后，视需要，将粘接剂中所含的溶剂以自然干燥或加热干燥令其挥发。如此所得的粘接剂层的厚度优选为0.1μm～20μm，更优选为0.5μm～15μm，最优选为1μm～10μm。又，粘接剂层的押入硬度(Microhardness)优选为0.1～0.5GPa，更优选为0.2～0.5GPa，最优选为0.3～0.4GPa。另外，押入硬度与维氏硬度的相关性为公知的，故也可换算成维氏硬度。押入硬度为例如使用日本电气股份有限公司(NEC)制的薄膜硬度计(例如，商品名MH4000、商品名MHA-400)，由押入深度和押入荷重则可算出。
最后，若由所述第二光学补偿层剥离所述基材薄片，则完成所述第一光学补偿层与所述第二光学补偿层的层叠。如此，可取得本发明的光学薄膜。
B-6.具体的制造手续
参照图3～图7，说明本发明的制造方法的具体手续的一例。另外，于图3～图7中，符号111、111’、112、112’、115、116为将形成各层的薄膜及/或层叠体予以卷绕的辊。
首先，准备作为偏振镜原料的长尺寸的聚合物薄膜，并如所述A-4项记载般进行染色、拉伸等。拉伸为对于长尺寸的聚合物薄膜，于其长轴方向上连续进行。藉此，如图3的立体图所示般，取得于长轴方向(拉伸方向：箭头A方向)具有吸收轴的长尺寸偏振镜11。
另一方面，如图4(a)的立体图所示般，准备长尺寸的透明保护薄膜12(最终成为保护层)，并于另一表面以摩擦辊120进行摩擦处理。此时摩擦方向为与透明保护薄膜12的长轴方向不同的方向，例如，为±22.5°的方向。其次，如图4(b)的立体图所示般，于所述施以摩擦处理的透明保护薄膜12上，如所述B-2及B-3项记载般形成第一光学补偿层13。此第一光学补偿层13为沿着摩擦方向而令液晶材料取向，故其滞相轴方向为与透明保护薄膜12的摩擦方向基本上为同一方向(箭头B方向)。
其次，如图5的示意图所示般，将长尺寸的第二透明保护薄膜(第二保护层)15、长尺寸偏振镜11、和透明保护薄膜(保护层)12及第一光学补偿层13的层叠体121，于箭头方向上送出，并以各个长轴方向对齐的状态下以粘接剂等(未图示)予以贴合。如此，可取得层叠体123(第二保护层15、偏振镜11、保护层12及第一光学补偿层13)。另外，于图5中，符号122为表示用以令薄膜彼此贴合的导辊(于图6、图7中也同样)。
而且，如图6(a)的示意图所示般，准备长尺寸的层叠体125(于基材薄片26上支撑第二光学补偿层14者)，并将其与层叠体123(第二保护层15、偏振镜11、保护层12及第一光学补偿层13)，于箭头方向上送出，并以各个长轴方向拉齐的状态下以粘接剂等(未图示)予以贴合。如此，若根据本发明，则可令非常薄的第一及第二光学补偿层以辊对辊贴合，可格外提高制造效率。
最后，如图6(b)所示般将基材薄片26剥离，获得本发明的光学薄膜10。
说明本发明的制造方法的具体手续的另一例。
同所述，如图3的立体图所示般，制造长尺寸的偏振镜11。
另一方面，如图4(a)的立体图所示般，准备长尺寸的透明保护薄膜(最终成为保护层)12，并于其一表面以摩擦辊120进行摩擦处理。此时摩擦方向为相对于透明保护薄膜12的长轴方向具有规定角度的方向(箭头B方向)，例如，为±22.5°的方向。
其次，如图7的示意图所示般，将长尺寸的第二透明保护薄膜(第二保护层)15与长尺寸偏振镜11与长尺寸的透明保护薄膜(保护层)12，于箭头方向上送出，并以各个长轴方向拉对齐的状态下以粘接剂等(未图示)予以贴合。此时，施以摩擦处理的透明保护薄膜12，为与该施以摩擦处理的面以相反侧面对偏振镜11般送出。其结果，取得第二保护层(第二透明保护薄膜)15/偏振镜11/保护层(透明保护薄膜)12的层叠体124。
其次，于所述施以摩擦处理的保护层(透明保护薄膜12)上，如所述B-2及B-3项记载般形成第一光学补偿层13。此第一光学补偿层13为沿着摩擦方向令液晶材料取向，故其滞相轴方向为与透明保护薄膜12的摩擦方向于基本上为同一方向(箭头B方向)。如此获得层叠体123(第二保护层15、偏振镜11、保护层12及第一光学补偿层13)。
其次，如图6(a)的示意图所示般，准备长尺寸的层叠体125(于基材薄片26上支撑第二光学补偿层14的层叠体)，并将其与层叠体123(第二保护层15、偏振镜11、保护层12及第一光学补偿层13)，于箭头方向上送出，并以各个长轴方向拉齐的状态下以粘接剂等(未图示)予以贴合。最后，如图6(b)所示般将基材26剥离，取得本发明的光学薄膜10。
说明本发明的制造方法的具体手续的再另一例。
同所述，如图3的立体图所示般，制造长尺寸的偏振镜11。
其次，如图7的示意图所示般，将长尺寸的第二透明保护薄膜(第二保护层)15与长尺寸偏振镜11与长尺寸的透明保护薄膜(成为保护层)12，于箭头方向上送出，并以各个长轴方向拉齐的状态下以粘接剂等(未图示)予以贴合。其结果，取得第二保护层(第二透明保护薄膜)15/偏振镜11/保护层(透明保护薄膜)12的层叠体124。
其次，于保护层(透明保护薄膜)12的偏振镜11的相反侧表面，以摩擦辊120进行摩擦处理。此时摩擦方向为相对于透明保护薄膜12的长轴方向具有规定角度的方向，例如，为±22.5°的方向。
其次，于所述施以摩擦处理的保护层(透明保护薄膜)12上，如所述B-2及B-3项记载般形成第一光学补偿层13。此第一光学补偿层13为沿着摩擦方向令液晶材料取向，故其滞相轴方向为与保护层(透明保护薄膜)12的摩擦方向于基本上为同一方向(箭头B方向)。如此取得层叠体123(第二保护层15、偏振镜11、保护层12及第一光学补偿层13)。
其次，如图6(a)的示意图所示般，准备长尺寸的层叠体125(于基材薄片26上支撑第二光学补偿层14者)，并将其与层叠体123(第二保护层15、偏振镜11、保护层12及第一光学补偿层13)，于箭头方向上送出，并以各个长轴方向拉齐的状态下以粘接剂等(未图示)予以贴合。最后，如图6(b)所示般将基材薄片26剥离，取得本发明的光学薄膜10。
C.光学薄膜的用途
本发明的光学薄膜可适合使用于各种图像显示装置(例如，液晶显示装置、自发光型显示装置)。作为可适用的图像显示装置的具体例可列举液晶显示装置、EL显示器、等离子显示器(PD)、场致发光显示器(FED：FieldEmission Display)。将本发明的光学薄膜使用于液晶显示装置的情况下，例如，可用于防止黑色显示中的漏光及视场角补偿。本发明的光学薄膜为适合使用于VA模式的液晶显示装置，且特别适合使用于反射型及半透过型的VA模式的液晶显示装置。又，本发明的光学薄膜使用于EL显示器的情况下，例如，可用于防止电极反射。
D.图像显示装置
说明关于液晶显示装置，作为本发明的图像显示装置的一例。此处，说明液晶显示装置中所用的液晶面板。关于液晶显示装置的其它构成，可根据目的而采用任意的适当构成。于本发明中，VA模式的液晶显示装置为优选，以反射型及半透过型的VA模式的液晶显示装置为特别优选。图8为本发明的优选实施方式的液晶面板的概略剖面图。此处，说明反射型的液晶显示装置用液晶面板。液晶面板100为具备液晶单元20、液晶单元20的上侧配置的相位差板30、与相位差板30的上侧配置的偏振片10。所述偏振片10，以所述A项及B项说明的本发明的光学薄膜为适于使用。相位差板30为根据目的及液晶单元的取向模式而采用任意的适当的相位差板。根据目的及液晶单元的取向模式，可省略相位差板30。又，将本发明的光学薄膜使用作为偏振片10的情况下，仅以偏振镜10即可进行良好的光学补偿，故可省略相位差板30。液晶单元20为具有一对玻璃基板21、21’，与该基板间配置作为显示媒体的液晶层22。于下基板21’的液晶层22侧，设置反射电极23。于上基板21，设置彩色滤光片(未图示)。基板21、21’的间隔(单元间距)为由间隔件24所控制。
例如，于反射型VA模式的情况下，此类液晶显示装置100于未外加电压时，液晶分子为于基板21、21’面垂直取向。此类垂直取向为于形成垂直取向膜(未图示)的基板间，配置具有负介电系数异向性的向列液晶则可实现。以此类状态下，若令通过偏振片10的直线偏振光光线由上基板21面入射至液晶层22，则入射光为沿着垂直取向的液晶分子的长轴方向前进。液晶分子的长轴方向为未发生双折射，故入射光未改变偏振光方位而前进，经反射电极23反射并再通过液晶层22，由上基板21射出。射出光的偏振光状态因与入射时无变化，故该射出光为透过偏振片10，取得明亮状态的显示。若于电极间外加电压，则液晶分子的长轴为平行基板面而取向。对于此状态的液晶层22入射的直线偏振光光线，液晶分子为显示双折射性，且入射光的偏振光状态为根据液晶分子的倾斜度而变化。于外加指定的最大电压时，经反射电极23反射并由上基板射出的光线，例如其偏振光方位为90°回转成为直线偏振光，故被偏振片10吸收并可取得暗状态的显示。若再作成未外加电压的状态，则经由取向规范力则可恢复明状态的显示。又，令外加电压变化且控制液晶分子的倾斜度并令来自偏振片10的透过光强度变化，则可阶段性显示。
以下，根据实施例进一步具体说明本发明，但本发明不被此等实施例所限定。实施例中的各特性的测定方法为如下。
(1)相位差的测定
以自动双折射测定装置(王子计测机器股份有限公司制，自动双折射计KOBRA31PR)计测试料薄膜的折射率nx、ny及nz，算出面内相位差Re及厚度方向相位差Rth。测定温度为23℃、测定波长为590nm。
(2)厚度的测定
第一光学补偿层的厚度为使用大冢电子制MCPD2000，根据干涉膜厚测定法进行测定。其它各种薄膜的厚度为使用度盘式指示器测定。
(实施例1)
a.取向基材(A-1)的制作
将TAC薄膜(厚度40μm)，使用摩擦布，以摩擦角度＝22.5°予以摩擦，作成取向基材(A-1)。
b.制作由第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)所构成的层叠体(X1)
首先，将显示向列液晶相的聚合性液晶(BASF公司制：商品名PaliocolorLC242)10克、与对于该聚合性液晶化合物的光聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals公司制：商品名Irugacure 907)0.5克，溶解于甲苯40克，调制液晶组成物(涂敷液)。其次，于如所述所制作的取向基材(A-1)上，将该涂敷液以棒涂器涂敷后，于90℃加热干燥2分钟令液晶取向。对如此形成的液晶层，使用金属卤素灯照射20mJ/cm2的光线，令该液晶层固化，则可形成具有nx>ny＝nz的折射率特性的正的单轴薄膜的第一光学补偿层(B-1)。第一光学补偿层(B-1)的厚度及相位差为经由令涂敷液的涂敷量变化而调整，厚度为2.2μm、相位差为250nm。
c.制作由第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y1)
将聚乙烯醇薄膜，于含碘的水溶液中染色后，于含有硼酸的水溶液中于速度比不同的辊间以6倍予以单轴拉伸，取得偏振镜。将此偏振镜、TAC薄膜(厚度40μm)、取向基材(A-1)与第一光学补偿层(B-1)所构成的层叠体(X1)，使用粘接剂，根据图5所示的制造手续层叠(偏振镜的吸收轴方向为长轴方向，偏振镜的吸收轴与第一光学补偿层(B-1)的滞相轴所成角度为22.5°及-22.5°)，取得第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y1)。另外，此处所谓的层叠体(Y1)为包含偏振镜的吸收轴与第一光学补偿层(B-1)的滞相轴所成角度为22.5°的层叠体、及偏振镜的吸收轴与第一光学补偿层(B-1)的滞相轴所成角度为-22.5°的层叠体两者的总称。
d.制作由第二光学补偿层(C-1)/Zeonoa所构成的层叠体(Z1)
使用环己酮作为溶剂将2，2’-双(3，4-二羧苯基)六氟丙烷)及2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯)所合成的聚酰亚胺调制成15重量％的溶液，以25μm的厚度于日本Zeon制的商品名「Zeonoa」(拉伸前的厚度为100μm)上涂敷，并于120℃干燥处理5分钟后，将所得的薄膜于宽度方向上以自由端单轴拉伸，于140℃下拉伸至1.4倍。如此，制作由第二光学补偿层(C-1)/Zeonoa所构成的层叠体(Z1)。
使用王子计测制的KOBRA21-ADH测定聚酰亚胺层(第二光学补偿层(C-1)单体的相位差，结果满足nx>ny>nz的关系，且面内相位差Re为130nm、厚度方向相位差Rth为182nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)为1.4。
e.光学薄膜的制作
将第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y1)、第二光学补偿层(C-1)/Zeonoa所构成的层叠体(Z1)，经由氨基甲酸乙酯系粘接剂(厚度5μm)，根据图6(a)所示的制造手续层叠(偏振镜的吸收轴方向成为长边方向，偏振镜的吸收轴与第二光学补偿层(C-1)的滞相轴所成角度为90°)，最后根据图6(b)所示的制造手续将「Zeonoa」剥离，最得由第二光学补偿层(C-1)/第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)/偏振镜/TAC所构成的光学薄膜(1)。而且，于第二光学补偿层上贴合厚度20μm的粘着剂形成粘着层，制作光学薄膜(1A)。
(实施例2)
同「a.取向基材(A-1)的制作」，制作取向基材(A-2)。同「b.制作由第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)所构成的层叠体(X1)」，制作由第一光学补偿层(B-2)/取向基材(A-2)所构成的层叠体(X2)。同「c.制作由第一光学补偿层(B-1)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y1)」，制作由第一光学补偿层(B-2)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y2)。d.制作由第二光学补偿层(C-2)/Zeonoa所构成的层叠体(Z2)
使用环己酮作为溶剂将2，2’-双(3，4-二羧苯基)六氟丙烷)及2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯)所合成的聚酰亚胺调制成10重量％的溶液，以30μm的厚度于日本Zeon制的商品名「Zeonoa」(拉伸前的厚度为100μm)上涂敷，并于120℃干燥处理5分钟。以光干涉法测定此聚酰亚胺薄膜的厚度，结果为2.9μm。将所得的薄膜于宽度方向上以固定端单轴拉伸，于150℃下拉伸1.73倍。如此，制作由第二光学补偿层(C-2)/Zeonoa所构成的层叠体(Z2)。
使用王子计测制的KOBRA21-ADH测定聚酰亚胺层(第二光学补偿层(C-2)单体的相位差，结果满足nx>ny>nz的关系，且面内相位差Re为121nm、厚度方向相位差Rth为197nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为1.63。
e.光学薄膜的制作
同实施例1，将层叠体(Y2)与层叠体(Z2)层叠，剥离「Zeonoa」，取得由第二光学补偿层(C-2)/第一光学补偿层(B-2)/TAC/偏振镜/TAC所构成的光学薄膜(2)。而且，于第二光学补偿层上贴合厚度20μm的粘着剂形成粘着层，制作光学薄膜(2A)。
(实施例3)
同「a.取向基材(A-1)的制作」，制作取向基材(A-3)。同「b.制作由第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)所构成的层叠体(X1)」，制作由第一光学补偿层(B-3)/取向基材(A-3)所构成的层叠体(X3)。同「c.制作由第一光学补偿层(B-1)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y1)」，制作由第一光学补偿层(B-3)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y3)。
d.制作由第二光学补偿层(C-3)/Zeonoa所构成的层叠体(Z3)
使用环己酮作为溶剂将2，2’-双(3，4-二羧苯基)六氟丙烷)及2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯)所合成的聚酰亚胺调制成15重量％的溶液，以31μm的厚度于日本Zeon制的商品名「Zeonoa」(拉伸前的厚度为100μm)上涂敷，并于120℃干燥处理5分钟。以光干涉法测定此聚酰亚胺薄膜的厚度，结果为3.1μm。将所得的薄膜于宽度方向上以固定端单轴拉伸，于150℃下拉伸至1.55倍。如此，制作由第二光学补偿层(C-3)/Zeonoa所构成的层叠体(Z3)。
使用王子计测制的KOBRA21-ADH测定聚酰亚胺层(第二光学补偿层(C-3)单体的相位差，结果满足nx>ny>nz的关系，且面内相位差Re为122nm、厚度方向相位差Rth为205nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为1.68。
e.光学薄膜的制作
同实施例1，将层叠体(Y3)与层叠体(Z3)层叠，剥离「Zeonoa」，取得由第二光学补偿层(C-3)/第一光学补偿层(B-3)/TAC/偏振镜/TAC所构成的光学薄膜(3)。而且，于第二光学补偿层上贴合厚度20μm的粘着剂形成粘着层，制作光学薄膜(3A)。
(实施例4)
同「a.取向基材(A-1)的制作」，制作取向基材(A-4)。同「b.制作由第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)所构成的层叠体(X1)」，制作由第一光学补偿层(B-4)/取向基材(A-4)所构成的层叠体(X4)。同「c.制作由第一光学补偿层(B-1)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y1)」，制作由第一光学补偿层(B-4)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y4)。
d.制作由第二光学补偿层(C-4)/Zeonoa所构成的层叠体(Z4)
使用环己酮作为溶剂将2，2’-双(3，4-二羧苯基)六氟丙烷)及2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯)所合成的聚酰亚胺调制成15重量％的溶液，以33μm的厚度于日本Zeon制的商品名「Zeonoa」(拉伸前的厚度为100μm)上涂敷，并于120℃干燥处理5分钟。以光干涉法测定此聚酰亚胺薄膜的厚度，结果为3.3μm。将所得的薄膜于宽度方向上以固定端单轴拉伸，于150℃下拉伸至1.46倍。如此，制作由第二光学补偿层(C-4)/Zeonoa所构成的层叠体(Z4)。
使用王子计测制的KOBRA21-ADH测定聚酰亚胺层(第二光学补偿层(C-4)单体的相位差，结果满足nx>ny>nz的关系，且面内相位差Re为119nm、厚度方向相位差Rth为376nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为1.89。
e.光学薄膜的制作
同实施例1，将层叠体(Y4)与层叠体(Z4)层叠，剥离「Zeonoa」，取得由第二光学补偿层(C-4)/第一光学补偿层(B-4)/TAC/偏振镜/TAC所构成的光学薄膜(4)。而且，于第二光学补偿层上贴合厚度20μm的粘着剂形成粘着层，制作光学薄膜(4A)。
(实施例5)
同「a.取向基材(A-1)的制作」，制作取向基材(A-5)。同「b.制作由第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)所构成的层叠体(X1)」，制作由第一光学补偿层(B-5)/取向基材(A-5)所构成的层叠体(X5)。同「c.制作由第一光学补偿层(B-1)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y1)」，制作由第一光学补偿层(B-5)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y5)。
d.制作由第二光学补偿层(C-5)/Zeonoa所构成的层叠体(Z5)
使用环己酮作为溶剂将2，2’-双(3，4-二羧苯基)六氟丙烷)及2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯)所合成的聚酰亚胺调制成15重量％的溶液，以19μm的厚度于日本Zeon制的商品名「Zeonoa」(拉伸前的厚度为100μm)上涂敷，并于120℃干燥处理5分钟。将所得的薄膜于宽度方向上以自由端单轴拉伸，于150℃下拉伸至1.85倍。如此，制作由第二光学补偿层(C-5)/Zeonoa所构成的层叠体(Z5)。
使用王子计测制的KOBRA21-ADH测定聚酰亚胺层(第二光学补偿层(C-5)单体的相位差时，满足nx>ny>nz的关系，且面内相位差Re为122nm、厚度方向相位差Rth为142nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为1.16。
e.光学薄膜的制作
同实施例1，将层叠体(Y5)与层叠体(Z5)层叠，剥离「Zeonoa」，取得由第二光学补偿层(C-5)/第一光学补偿层(B-5)/TAC/偏振镜/TAC所构成的光学薄膜(5)。而且，于第二光学补偿层上贴合厚度20μm的粘着剂形成粘着层，制作光学薄膜(5A)。
(实施例6)
同「a.取向基材(A-1)的制作」，制作取向基材(A-6)。同「b.制作由第一光学补偿层(B-1)/取向基材(A-1)所构成的层叠体(X1)」，制作由第一光学补偿层(B-6)/取向基材(A-6)所构成的层叠体(X6)。同「c.制作由第一光学补偿层(B-1)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y1)」，制作由第一光学补偿层(B-6)/TAC/偏振镜/TAC所构成的层叠体(Y6)。
d.制作由第二光学补偿层(C-6)/Zeonoa所构成的层叠体(Z6)
使用环己酮作为溶剂将2，2’-双(3，4-二羧苯基)六氟丙烷)及2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯)所合成的聚酰亚胺调制成15重量％的溶液，以36μm的厚度于日本Zeon制的商品名「Zeonoa」(拉伸前的厚度为100μm)上涂敷，并于120℃干燥处理5分钟。将所得的薄膜于宽度方向上以固定端单轴拉伸，于150℃下拉伸1.38倍。如此处理，制作由第二光学补偿层(C-6)/Zeonoa所构成的层叠体(Z6)。
使用王子计测制的KOBRA21-ADH测定聚酰亚胺层(第二光学补偿层(C-6)单体的相位差，结果满足nx>ny>nz的关系，且面内相位差Re为124nm、厚度方向相位差Rth为261nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为2.1。
e.光学薄膜的制作
同实施例1，将层叠体(Y6)与层叠体(Z6)层叠，剥离「Zeonoa」，取得由第二光学补偿层(C-6)/第一光学补偿层(B-6)/TAC/偏振镜/TAC所构成的光学薄膜(6)。而且，于第二光学补偿层上贴合厚度20μm的粘着剂形成粘着层，制作光学薄膜(6A)。
(实施例7)
于实施例1中，除了使用「Zeonoa」的单轴拉伸薄膜作为第一光学补偿层(B-7)，代替第一光学补偿层(B-1)，使用「Zeonoa」的双轴拉伸薄膜作为第二光学补偿层(C-7)，代替第二光学补偿层(C-1)，并且在第一光学补偿层及第二光学补偿层与偏振片(TAC/偏振镜/TAC)的贴合上使用厚度12μm的粘着剂以外，其余同实施例1进行，制作光学薄膜(7)及附有粘着剂层的光学薄膜(7A)。
第一光学补偿层(B-7)的面内相位差Re为232nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为1.01。
第二光学补偿层(C-7)的面内相位差Re为119nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为1.6。
(实施例8)
于实施例1中，除了使用「Zeonoa」的双轴拉伸薄膜作为第二光学补偿层(C-8)，代替第二光学补偿层(C-1)，并且在第一光学补偿层及第二光学补偿层与偏振片(TAC/偏振镜/TAC)的贴合上使用厚度12μm的粘着剂以外，其余同实施例1进行，制作光学薄膜(8)及附有粘着剂层的光学薄膜(8A)。
第二光学补偿层(C-8)的面内相位差Re为119nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为1.6。
(实施例9)
于实施例1中，除了使用聚碳酸酯的双轴拉伸薄膜作为第二光学补偿层(C-9)，代替第二光学补偿层(C-1)，并且在第一光学补偿层及第二光学补偿层与偏振片(TAC/偏振镜/TAC)的贴合上使用厚度12μm的粘着剂以外，其余同实施例1进行，制作光学薄膜(9)及附有粘着剂层的光学薄膜(9A)。
第二光学补偿层(C-9)的面内相位差Re为122nm、Nz系数(Nz＝(nx-nz)/(nx-ny))为1.6。
[评价试验1]
测定实施例所得的光学薄膜的厚度。测定为使用数字测微计，以n＝5的平均视为测定值。结果示于表1。
[表1]
 
光学薄膜 光学薄膜的厚度(μm)
实施例1 (1) 110
实施例2 (2) 109
实施例3 (3) 112
实施例4 (4) 107
实施例5 (5) 108
实施例6 (6) 114
实施例7 (7) 212
实施例8 (8) 168
实施例9 (9) 161
由表1可知，实施例1～6的光学薄膜为比实施例7～9的光学薄膜可进一步实现薄型化。
[评价试验2]
将实施例所得的光学薄膜装配至VA-LCD，测定对比度比。
具体而言，于上板使用第一光学补偿层的滞相轴与偏振镜的吸收轴所成角度为+22.5°的光学薄膜，透过粘着剂，贴合至市售的VA-LCD。其次，于下板使用第一光学补偿层的滞相轴与偏振镜的吸收轴所成角度为-22.5°的光学薄膜，并且以上板的光学薄膜中偏振镜的吸收轴与下板的光学薄膜中偏振镜的吸收轴所成角度为90°般，透过粘着剂，贴合至市售的VA-LCD。
将所得的LCD面板亮度及色度，使用Topcon公司制亮度计BM-5A，令液晶驱动予以测定。令LCD面板显示黑色和白色，并由正面方向测定中央部的亮度，算出正面对比度比。又，也算出LCD面板的上下左右60°方向的对比度比。
结果示于表2。
[表2]
Figure C200680006952D00481
由表2可知，正面对比度比中，实施例8为比其它实施例差(实施例8以外的正面对比度比可实现300以上)。又，实施例8中为于黑色显示察见带有蓝色(实施例8以外于黑色显示中未察见带色)。
又，可知正面对比度比相对于倾斜方向(上下左右60°)对比度比的降低，以实施例1～6较少于实施例7～9。
[评价试验3]
将评价试验2所制作的LCD面板投入70℃的烤炉中15分钟，以未外加电压的状态二黑色状态取出后，立即放置于光盒上测定亮度。结果示于表3。
[表3]
 
亮度(cd/m<sup>2</sup>)
实施例1 1.7
实施例2 1.9
实施例3 1.6
实施例4 1.7
实施例5 2.2
实施例6 1.8
实施例7 1.2
实施例8 2.2
实施例9 5.8
由表3可知，实施例9中，于黑色显示下的高温透过率为其它的约3倍，于高温下的漏光多。即，可知实施例9为热不均较大。
(产业上的可利用性)
本发明的光学薄膜可适合使用于各种图像显示装置(例如，液晶显示装置、自发光型显示装置)。

Claims (14)

1.一种VA模式用光学薄膜，其依次具有偏振镜、具有nx>ny＝nz的折射率特性的第一光学补偿层、和具有nx>ny>nz折射率特性的第二光学补偿层，nx为滞相轴方向的折射率，ny为在面内与滞相轴垂直的方向的折射率，nz为厚度方向的折射率，
所述第一光学补偿层为λ/2板，
所述第二光学补偿层为λ/4板，
所述第二光学补偿层由选自聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺构成的组中至少一种的聚合物形成，
该偏振镜的吸收轴与该第一光学补偿层的滞相轴所成角度为+17°～+27°或-17°～-27°，该偏振镜的吸收轴与该第二光学补偿层的滞相轴所成角度为+85°～+95°，
该第二光学补偿层的Nz系数为1.2≦Nz≦2。
2.如权利要求1所述的VA模式用光学薄膜，其中，所述第二光学补偿层的厚度为1μm～10μm。
3.如权利要求1或2所述的VA模式用光学薄膜，其中，所述第一光学补偿层含有液晶单体及液晶聚合物的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的VA模式用光学薄膜，其中，在所述第一光学补偿层与所述第二光学补偿层之间具有粘接剂层。
5.一种图像显示装置，其中，含有权利要求1～4中任一项所述的VA模式用光学薄膜。
6.一种VA模式用光学薄膜的制造方法，其中，包括：
对透明保护薄膜的表面实施取向处理的工序；
在该透明保护薄膜的所述已实施了取向处理的表面形成作为λ/2板的第一光学补偿层的工序；
在透明保护薄膜的表面层叠偏振镜的工序；和
在该第一光学补偿层的表面形成作为λ/4板的第二光学补偿层的工序，
其中所述第二光学补偿层由选自聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺构成的组中至少一种的聚合物形成，
该偏振镜与该第一光学补偿层彼此经由透明保护薄膜配置于相反侧，
按照该第一光学补偿层的滞相轴与该偏振镜的吸收轴所成角度为+17°～+27°或-17～-27°的方式，形成该第一光学补偿层，
按照该第二光学补偿层的滞相轴与该偏振镜的吸收轴所成角度为+85°～+95°的方式，形成该第二光学补偿层。
7.如权利要求6所述的制造方法，其中，所述形成第一光学补偿层的工序包括：涂敷含有液晶材料的涂敷液的工序；和以该液晶材料显示液晶相的温度将该涂敷的该液晶材料进行处理而取向的工序。
8.如权利要求7所述的制造方法，其中，所述液晶材料包括聚合性单体及/或交联性单体，且所述液晶材料的取向工序还包括进行聚合处理及/或交联处理的步骤。
9.如权利要求8所述的制造方法，其中，所述聚合处理及/或交联处理通过加热或光照射进行。
10.如权利要求6～9中任一项所述的制造方法，其中，按照所述第二光学补偿层的Nz系数成为1.2≦Nz≦2的方式形成所述第二光学补偿层。
11.如权利要求6～9中任一项的制造方法，其中，在所述第一光学补偿层的表面形成第二光学补偿层的工序包括：
在基材薄片的表面涂敷含有选自由聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺构成的组中至少一种聚合物的涂敷液的工序；
干燥该涂敷液，从而在该基材薄片表面形成聚合物层的工序；
将该聚合物层连同该基材薄片加热及拉伸，在该基材薄片上形成该第二光学补偿层的工序；
将在该基材薄片上形成的第二光学补偿层贴附于该第一光学补偿层的表面的工序；和
从该第二光学补偿层剥离该基材薄片的工序。
12.如权利要求11所述的制造方法，其中，在所述基材薄片上形成所述第二光学补偿层的工序中，所述聚合物层连同该基材薄片以1.2倍～3倍的拉伸倍率被拉伸。
13.如权利要求11所述的制造方法，其中，在所述基材薄片上形成所述第二光学补偿层的工序中，所述聚合物层连同该基材薄片沿宽度方向被拉伸。
14.如权利要求12所述的制造方法，其中，在所述基材薄片上形成所述第二光学补偿层的工序中，所述聚合物层连同该基材薄片沿宽度方向被拉伸。
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