CN100573202C - 光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置 - Google Patents

光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

一种光学补偿薄膜,包括:满足式(I)的环状聚烯烃薄膜和满足式(II)和(III)的纤维素酰化物薄膜;或者一种液晶显示装置,包括至少一个满足式(I)的环状聚烯烃薄膜和至少一个满足式(II)和(III)的纤维素酰化物薄膜:(I)35≤Re(630)≤350和70≤Rth(630)≤400,(II)0≤Re(630)≤10和|Rth(630)|≤25,和(III)|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35,其中Re(λ)代表在波长λnm下的面内延迟值(单位:nm);和Rth(λ)代表在波长λnm下的厚度方向延迟值。

Description

光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置。具体地说,本发明涉及一种环状聚烯烃光学双轴相延迟薄膜和用于液晶显示装置的纤维素酰化物薄膜,以及使用它们的光学元件,例如光学补偿薄膜和偏振片等,和使用它们的液晶显示装置。
背景技术
偏振片通常是通过将主要由三乙酸纤维素酯形成的薄膜作为保护薄膜附着在偏振薄膜的两侧制成的,所述偏振薄膜是由排列并吸附在聚乙烯醇上的碘或二色性染料形成的。三乙酸纤维素酯具有刚度高、线绕可变电阻(frame resistance)高,和光学各向同性高(延迟值低)的特点,并且广泛地用于上述偏振片保护薄膜。液晶显示装置由偏振片和液晶元件形成。如今,TN-型TFT液晶显示装置是主流液晶显示装置,它通过在偏振片与液晶元件之间插入光学补偿片(相延迟薄膜),实现高显示能见度,如JP-A 8-50206所述。
环状聚烯烃薄膜作为光学各向同性高的薄膜是关注的中心,但是通过设计其分子结构可以改善其各向异性、吸湿性或透湿性,并且通过使用热熔成膜法或溶液成膜法可将其用于开发用于偏振片和液晶显示装置的薄膜。然而,热熔成膜法存在宽度方向和长度方向(延迟方向和光轴方向)的光学特性变化的问题。通常已知溶液成膜法提供具有较好表面状态的薄膜。通过用拉幅机在宽度方向拉伸薄膜,通过在辊之间在长度方向拉伸薄膜,或者通过它们的组合,可以在溶液成膜过程中自由地控制光学各向异性。呈现出比仅用纤维素酰化物薄膜时(在没有功能添加剂的状态下)高得多的光学各向异性。
另一方面,最近更加迫切地需要液晶显示装置具有提高的视角特性。对于光学透明薄膜,例如偏振器保护薄膜和光学补偿薄膜的支撑体等,希望其更加光学各向同性。就光学各向同性而言,重要的是延迟值小,所述延迟值用双折射和光学薄膜的厚度之积表示。特别是为了改善倾斜方向观察时的显示能见度,必需降低厚度方向延迟(Rth)以及面内延迟(Re)。特别是,当评价光学透明薄膜的光学特性时,在薄膜面内方向测定的Re必需小,并且即使在不同角度下测定时也必需不变化。
通常可以获得面内Re降低的纤维素酰化物薄膜,但是难以形成Re随角度的变化小,即具有小Rth的纤维素酰化物薄膜。
作为一种解决方案,迫切需要通过进一步降低光学各向异性来改善对PVA的粘合性优异的纤维素酰化物薄膜。特别是,需要面内Re几乎为零并且延迟随角度变化小,即具有几乎为零的Rth的光学各向同性、光学透明的纤维素酰化物薄膜。
制备纤维素酰化物薄膜时,通常加入称作增塑剂的化合物以改善成膜性能。作为增塑剂,公开了磷酸三酯,例如磷酸三苯酯和磷酸联苯基二苯基酯和苯二甲酸酯类等(参见,例如,Lecture of PlasticMaterials,第17卷,″Cellulose Resins″,The Nikkan Kogyo Shimbun Ltd.(1970),第121页)。已知这些增塑剂中的一些具有降低纤维素酰化物薄膜的光学各向异性的效果。例如,公开了特定脂肪酸酯(例如,JP-A2001-247717)。然而,这些常规已知的化合物不认为具有足够的降低纤维素酰化物薄膜的光学各向异性的效果。
最近,希望液晶显示装置具有改善的显示色调水平。为了实现这一点,光学透明薄膜,例如偏振器的保护薄膜和光学补偿薄膜的支撑体等,需要在波长为400-800nm的可见光范围内降低Re和Rth,并且需要具有小的依赖于波长的Re和Rth变化,即小的波长依赖性的Re和Rth分布。
还希望液晶显示装置在显示性能,例如色调、对比度和视角依赖性等方面相对于环境因素,例如湿度等的变化没有变化,并因此提供高质量图象。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种相对于环境温度和湿度变化显示特性具有小的变化的液晶显示装置。本发明的第二目的是提供一种纤维素酰化物薄膜,它具有小的光学各向异性(Re、Rth)(即,基本上是光学各向同性)并具有低水平的光学各向异性(Re、Rth)的波长依赖性分布。本发明第三目的是提供一种包括可以呈现光学各向异性的环状聚烯烃薄膜和具有低水平的光学各向异性(Re、Rth)(即,基本上是光学各向同性)的纤维素酰化物薄膜的光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置。
本发明第四目的是显示一种光学元件,例如光学补偿薄膜或偏振片等具有优异的视角特性,所述光学元件由具有低水平的光学各向异性和低水平的波长依赖性分布的纤维素酰化物薄膜形成;并提供一种使用所述光学元件的液晶显示装置。
通过使用具有低水平的光学各向异性和低水平的波长依赖性分布的纤维素酰化物薄膜作为偏振片的保护薄膜,可以改善偏振片的光学特性。在使用这种纤维素酰化物薄膜作为光学补偿薄膜的支撑体的情况下,可以开发光学补偿薄膜本身的光学性能。通过将这种偏振片或光学补偿薄膜用于液晶显示装置中,可以改善对比度和色调。
作为光学补偿层,使用具有可自由控制的光学各向异性的环状聚烯烃薄膜。作为用作光学补偿层的支撑体的偏振片保护薄膜,使用具有低水平的光学各向异性(Re、Rth)(即,基本上是光学各向同性)并且也具有低水平的光学各向异性(Re、Rth)的波长依赖性分布的上述纤维素酰化物薄膜代替可商购获得的纤维素酰化物薄膜,例如通常已知的Fujitac等。由此,更清楚地分离功能。
特别是,具有高水平的光学各向异性的薄膜由环状聚烯烃薄膜形成,使得相对于环境温度和湿度的变化,其光学特性不可能变化,并且保护偏振器的薄膜由上述纤维素酰化物薄膜形成,它具有相当大的对光学各向异性的抑制水平和高水平的与偏振器的聚乙烯醇的粘合性,并且相对于环境温度和湿度的变化,显示性能的变化比平钉薄膜(plain tack film)的要小。通过将薄膜的这种组合用于液晶显示装置,可以改善对比度和色调。
换句话说,通过以下方式实现了上述目的的。
(1)一种光学补偿薄膜,其包括:
满足式(I)的环状聚烯烃薄膜;和
满足式(II)和(III)的纤维素酰化物薄膜:
(I)35≤Re(630)≤350和70≤Rth(630)≤400,
(II)0≤Re(630)≤10和|Rth(630)|≤25,和
(III)|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35,
其中Re(λ)代表在波长λnm下的面内延迟值(单位:nm);和
Rth(λ)代表在波长λnm下的厚度方向延迟值(单位:nm)。
(2)一种液晶显示装置,其包括:
至少两个偏振薄膜;
在所述至少两个偏振薄膜之间的至少一个满足式(I)的环状聚烯烃薄膜;和
在所述至少两个偏振薄膜之间的至少一个满足式(II)和(III)的纤维素酰化物薄膜:
(I)35≤Re(630)≤350和70≤Rth(630)≤400,
(II)0≤Re(630)≤10和|Rth(630)|≤25,和
(III)|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35,
其中Re(λ)代表在波长λnm下的面内延迟值(单位:nm);和
Rth(λ)代表在波长λnm下的厚度方向延迟值(单位:nm)。
(3)如上面(1)所述的光学补偿薄膜或者如上面(2)所述的液晶显示装置,
其中所述环状聚烯烃薄膜包含一种共聚物,所述共聚物含有至少一个式(A)代表的重复单元和至少一个式(B)代表的重复单元:
式(A)
Figure C20068000228000151
式(B)
Figure C20068000228000152
其中m代表0-4的整数;
R1-R4各自独立地代表氢原子或具有1-10个碳原子的烃基;
X1、X2、Y1和Y2各自独立地代表氢原子、具有1-10个碳原子的烃基、卤原子、具有1-10个碳原子且被卤原子取代的烃基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOOCR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOCOZ、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、或由X1和Y1或X2和Y2形成的(-CO)2O或(-CO)2NR15
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地代表具有1-20个碳原子的烃基;
Z代表烃基或被卤素取代的烃基;
W代表SiR16 pD3-p,前提是R16代表具有1-10个碳原子的烃基;
D代表卤原子、-OCOR16或-OR16;p代表0-3的整数;和
n代表0-10的整数。
(4)如上面(1)所述的光学补偿薄膜或者如上面(2)所述的液晶显示装置,
其中所述环状聚烯烃薄膜包含一种聚合物或一种共聚物,所述聚合物含有式(B)或(C)代表的环状重复单元,所述共聚物含有式(B)和(C)代表的至少两个环状重复单元,
式(B)
Figure C20068000228000161
式(C)
其中m代表0-4的整数;
R3-R6各自独立地代表氢原子或具有1-10个碳原子的烃基;
X2、X3、Y2和Y3各自独立地代表氢原子、具有1-10个碳原子的烃基、卤原子、具有1-10个碳原子且被卤原子取代的烃基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOOCR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOCOZ、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、或由X2和Y3或X3和Y3形成的(-CO)2O或(-CO)2NR15
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地代表具有1-20个碳原子的烃基;
Z代表烃基或被卤素取代的烃基;
W代表SiR16 pD3-p,前提是R16代表具有1-10个碳原子的烃基;
D代表卤原子、-OCOR16或-OR16;p代表0-3的整数;和
n代表0-10的整数。
(5)如上面(3)或(4)所述的光学补偿薄膜或者如上面(3)或(4)所述的液晶显示装置,
其中所述环状聚烯烃薄膜是通过包括如下步骤的方法获得的:
将含有10质量%-35质量%的所述聚合物或所述共聚物的有机溶剂溶液流延到环形金属支撑体上,并干燥,以形成干燥的薄膜;
从所述金属支撑体上剥离所述干燥的薄膜,以形成剥离的薄膜;
在宽度方向和长度方向中的至少一个方向拉伸所述剥离的薄膜,和
进一步干燥和卷起。
(6)如上面(1)和(3)-(5)任意项所述的光学补偿薄膜或者如上面(2)-(5)任意项所述的液晶显示装置,
其中所述纤维素酰化物薄膜含有至少一种将厚度方向延迟Rth降低至满足式(IV)和(V)的范围的化合物,
(IV)(Rth(A)-Rth(0))/A≤-1.0,和
(V)0.01≤A≤30,
其中Rth(A)代表含有A%的降低Rth的化合物的薄膜的Rth(nm);
Rth(0)代表不含任何降低Rth(nm)的化合物的薄膜的Rth(nm);和
A代表当作为所述薄膜的材料的聚合物的质量为100时,降低Rth的化合物的质量(%)。
(7)如上面(1)和(3)-(6)任意项所述的光学补偿薄膜或者如上面(2)-(6)任意项所述的液晶显示装置,
其中所述纤维素酰化物薄膜包含酰基取代度为2.85-3.00的纤维素酰化物。
(8)如上面(1)和(3)-(7)任意项所述的光学补偿薄膜或者如上面(2)-(7)任意项所述的液晶显示装置,
其中所述纤维素酰化物薄膜包含至少一种降低|Rth(400)-Rth(700)|的化合物,以所述纤维素酰化物的固体含量计,所述化合物的含量为0.01-30质量%。
(9)如上面(1)和(3)-(8)任意项所述的光学补偿薄膜或者如上面(2)-(8)任意项所述的液晶显示装置,
其中所述纤维素酰化物薄膜的厚度为10-120μm。
(10)一种偏振片,其包括:
偏振器;和
至少一个上面(1)和(3)-(9)任意项所述的光学补偿薄膜作为所述偏振器的保护薄膜。
(11)如上面(10)所述的偏振片,
其中在所述偏振片的表面上提供有硬涂层、抗眩光层和抗反射层中的至少一种。
(12)一种液晶显示装置,其包括如上面(1)和(3)-(9)任意项所述的光学补偿薄膜和如上面(10)或(11)所述的偏振片中的至少一个。
(13)一种VA-型液晶显示装置或一种IPS-型液晶显示装置,其包括如上面(1)和(3)-(9)任意项的光学补偿薄膜和如上面(10)或(11)的偏振片中的至少一个。
附图说明
图1是显示本发明的液晶显示装置的例证结构的图;和
图2是显示本发明和对比例的液晶显示装置的例证结构的图。
具体实施方式
下面详细描述本发明。
1.首先,描述本发明的环状聚烯烃薄膜。
本发明的环状聚烯烃薄膜满足下式(I)。
(I)35≤Re(630)≤350和70≤Rth(630)≤400。
至于式(I),优选:
(I)35≤Re(630)≤300和100≤Rth(630)≤350;和
更优选:
(I)35≤Re(630)≤250和100≤Rth(630)≤300。
本发明的环状聚烯烃薄膜可以如下形成。
(环状聚烯烃)
具有环状聚烯烃结构的热塑性聚合物树脂的实例包括:(1)降冰片烯基聚合物;(2)单环烯烃的聚合物;(3)环状共轭二烯的聚合物;(4)乙烯基脂环烃聚合物;和(1)-(4)的氢化物等。其中,从光学特性、耐热性和机械强度等的角度,优选降冰片烯基聚合物及其氢化物,和乙烯基脂环烃聚合物及其氢化物。
本发明优选的聚合物是含有至少一种下面通式(A)代表的重复单元和至少一种下面通式(B)代表的重复单元的共聚物环状聚烯烃、或含有至少一种下面通式(B)或(C)代表的重复单元的开环(共)聚合物或加成(共)聚合物。
式(A)
Figure C20068000228000201
式(B)
(C)
Figure C20068000228000203
在这些式中,m代表0-4的整数。R1-R6各自独立地代表氢原子或具有1-10个碳原子的烃基。X1-X3和Y1-Y3各自独立地代表氢原子、具有1-10个碳原子的烃基、卤原子、具有1-10个碳原子且被卤原子取代的烃基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOOCR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOCOZ、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、或者由X1和Y1、X2和Y2或X3和Y3形成的(-CO)2O或(-CO)2NR15。R11、R12、R13、R14和R15各自独立地代表具有1-20个碳原子的烃基。Z代表烃基或被卤素取代的烃基。W代表SiR16 pD3-p(R16代表具有1-10个碳原子的烃基;D代表卤原子、-OCOR16或-OR16;和p代表0-3的整数)。n代表0-10的整数。
如JP-A 1-240517、7-196736、60-26024和62-19801和国际公开号04/070463的小册子等中所述,通过加成聚合或开环易位聚合多环不饱和化合物然后加氢,制得降冰片烯基聚合物的氢化物。在用于本发明的降冰片烯基聚合物中,R9-R12各自优选是氢原子或-CH3;X3、X4、Y3和Y4各自优选是氢原子、Cl或-COOCH3;并且适当选择其它基团。这种降冰片烯基树脂可从JSR Corporation以商品名Alton G或Arton F,和从Zeon Corporation以商品名Zeonor ZF14、Zeonor ZF16、Zeonex 250或Zeonex 280商购获得。可以使用这些产品。
在JP-A 10-87752和JP-A 2001-272534中公开了乙烯基脂环烃聚合物。乙烯基脂环烃聚合物可以通过将聚合法,例如自由基聚合法、配位阴离子聚合法或阳离子聚合法等用于环状化合物和线性二烯化合物制得,所述环状化合物例如具有其中乙烯基或α-烷基取代的乙烯基与单环环烷基、烷基取代的环烷基、环烯基、或烷基取代的环烯基相连的结构的化合物,或由连接有芳香烃取代基等的乙烯基或α-烷基取代的乙烯基形成的化合物等;所述线性二烯化合物例如乙烯、丙烯、丁烷、共轭二烯(例如,丁二烯、异戊二烯(isopulene))、非共轭二烯(例如,亚乙基降冰片烯)、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、乙酸乙烯酯或氯乙烯等。这种乙烯基脂环烃聚合物由Mitsui Chemicals Inc.以商品名Apel销售,并且可以不同的玻璃化温度(Tg)的等级获得,例如APL8008T(Tg:70℃)、APL6013T(Tg:125℃)和APL6015T(Tg:145℃)等。
(添加剂)
根据不同的用途,在各制备步骤中,可以向本发明的环状聚烯烃溶液中加入各种添加剂(例如,抗劣化剂、抗紫外线剂、延迟(光学各向异性)调节剂、微粒、剥离促进剂、红外线吸收剂等)。这些添加剂可以是固态或油状。换句话说,对熔点或沸点没有特别的限制。例如,可以将温度为20℃或更低的紫外线吸收材料与温度为20℃或更高的紫外线吸收材料混合。类似地,可以将不同的抗劣化剂混合在一起。而且,可以使用例如JP-A2001-194522中所述的红外线吸收染料。添加剂可以在浓液制备过程的任意时间加入,或者可以在浓液制备过程的最后步骤之后提供添加添加剂的步骤。每一材料的添加量没有特别的限制,只要提供其功能即可。当环状聚烯烃由多层形成时,各层中添加剂的类型或添加量可以不同。
(抗劣化剂)
可以向本发明的环状聚烯烃薄膜加入已知的抗劣化剂(抗氧化剂),包括例如苯酚或氢醌(hydrokinenone)抗氧化剂,例如2,6-二-叔丁基,4-甲基苯酚、4,4′-硫代双-(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、1,1′-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2′-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,5-二-叔丁基氢醌、或季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等。优选还加入磷酸酯抗氧化剂,例如三(4-甲氧基(methxy)-3,5-二苯基)亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等。相对于100质量份的环状聚烯烃,抗氧化剂的添加量是0.05-5.0质量份。
(紫外线吸收剂)
就本发明的环状聚烯烃薄膜而言,优选使用紫外线吸收剂以防止偏振片或液晶等劣化。为了提供令人满意的液晶显示,优选使用具有优异的吸收波长为370nm或更短的紫外线的能力并且吸收少量波长为400nm或更长的可见光的紫外线吸收剂。优选用于本发明的紫外线吸收剂的具体实例包括受阻酚化合物、氧基二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、水杨酸酯化合物、二苯甲酮化合物、氰基丙烯酸酯化合物和镍络盐化合物等。受阻酚基化合物的实例包括2,6-二-叔丁基-对甲酚、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N′-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4-6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯和三-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-异氰尿酸酯等。苯并三唑基化合物的实例包括2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑、2,2-亚甲基双(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基(il))苯酚)、(2,4-双(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二-叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N′-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯、2(2′-羟基-3′,5′-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、(2(2′-羟基-3′,5′-二-叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑、2,6-二-叔丁基-对甲酚和季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等。相对于纤维素酰化物,这些添加剂的添加量优选是1质量ppm-1.0质量%,更优选10-1000质量ppm。(在本说明书中,质量%和质量份分别等于重量%和重量份。)
(消光剂)
在本发明中,为了防止制得的环状聚烯烃薄膜在运输时受到破坏或者防止形成的环状聚烯烃薄膜的可运输性降低,优选加入微粒。优选的消光剂的具体实例包括无机化合物,例如含硅化合物、二氧化硅、钛氧化物、氧化锌、氧化铝、氧化钡、锆氧化物、锶氧化物、锑氧化物、锡氧化物、锡氧化物/锑、碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁和磷酸钙等。更优选含硅的无机化合物和锆氧化物。特别优选使用二氧化硅,这是由于它可以降低薄膜的浊度。作为二氧化硅微粒剂,例如,可以使用可商购获得的商标名为Aerozyl R972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600的产品(都由Nippon Aerozyl Co.,Ltd.制造)等。作为锆氧化物微粒剂,例如,可以使用可商购获得的商标名为Aerozyl R976、R811的产品(都由Nippon Aerozyl Co.,Ltd.制造)等。
为了将雾度抑制至低水平,这些微粒的初级平均粒径优选是0.001-20μm,更优选0.001-10μm,甚至更优选0.002-1μm,特别优选0.005-0.5μm。微粒的初级平均粒径可以用透射式电子显微镜测定。购得的微粒经常是聚集的,并优选通过已知方法将这些购得的微粒分散之后使用。这些微粒经过分散使得二级平均粒径优选是0.2-1.5μm,更优选0.3-1.0μm。相对于100质量份的环状聚烯烃,微粒剂的添加量优选是0.01-0.3质量份,更优选0.05-0.2质量份,最优选0.08-0.12质量份。
接下来,描述溶解本发明的环状聚烯烃的有机溶剂。
(氯基溶剂)
在制备本发明的环状聚烯烃的溶液时,优选使用氯基有机溶剂作为主要溶剂。在本发明中,氯基有机溶剂的类型没有特别的限制,只要溶解环状聚烯烃并流延形成薄膜并由此可以达到目的。氯基有机溶剂优选是二氯甲烷或氯仿。特别优选二氯甲烷。可以混合氯基有机溶剂之外的有机溶剂,没有特别的问题。这种情况下,需要使用至少50质量%的二氯甲烷。下面描述与本发明的氯基有机溶剂组合使用的非氯基有机溶剂。优选的非氯基有机溶剂选自具有3-12个碳原子的酯、酮、醚、醇和烃等。酯、酮、醚和醇可以具有环结构。可以使用具有至少两个酯、酮和醚(即,-O-、-CO-或-COO-)的官能团的化合物作为溶剂。这种化合物可以同时具有另一官能团,例如,醇羟基。在是具有两种或多种官能团的溶剂的情况下,其碳原子数可以在对具有任意一种官能团的化合物所定义的范围内。具有3-12个碳原子的酯的实例包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯等。具有3-12个碳原子的酮的实例包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮和甲基环己酮等。具有3-12个碳原子的醚的实例包括二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二噁烷、1,3-二氧戊环(1,3-dioxorane)、四氢呋喃、茴香醚和苯乙醚等。具有两种或多种官能团的有机溶剂的实例包括乙酸-2-乙氧基乙酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇等。
与氯基有机溶剂组合使用的醇可以优选具有直链结构、支链结构或环结构,并优选是饱和脂族烃。醇的羟基可以是伯、仲或叔的。醇的实例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇和环己醇。作为醇,也可以使用氟基醇。例如,可以使用2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇和2,2,3,3-四氟-1-丙醇等。烃可以具有直链结构、支链结构或环结构。芳香烃或脂族烃都可以使用。脂族烃可以是饱和或不饱和的。烃的实例包括环己烷、己烷、苯、甲苯和二甲苯。
为本发明的优选主要溶剂的氯基有机溶剂的组合例如可以是如下组合,但不限于此。
·二氯甲烷/甲醇/乙醇/丁醇(80/8/5/2,质量份)
·二氯甲烷/甲醇/丁醇/环己烷(75/10/5/5/5,质量份)
·二氯甲烷/丙酮/甲基乙基酮/乙醇/异丙醇(75/10/10/5/7,质量份)
·二氯甲烷/乙酸甲酯/丁醇(80/10/10,质量份)
·二氯甲烷/1,3-二氧戊环/甲醇/乙醇(70/20/5/5,质量份)
·二氯甲烷/二噁烷/丙酮/甲醇/乙醇(60/20/10/5/5,质量份)
·二氯甲烷/丙酮/乙酸乙酯/乙醇/丁醇/己烷(65/10/10/5/5/5,质量份)
·二氯甲烷/乙酰乙酸甲酯/甲醇/乙醇(65/20/10/5,质量份)
·二氯甲烷(100,质量份)
·二氯甲烷/乙醇(92/8,质量份)
根据为溶剂设计的组成,仍然湿着的膜对从金属支撑体剥离的耐剥离性值显著变化。通过向作为主要溶剂的氯基有机溶剂添加具有极性的非溶剂,耐剥离性显著降低。提供特别显著的降低耐剥离性的效果的极性溶剂是,例如,具有1-4个碳原子的醇、具有1-5个碳原子的单碳酸(monocarbonic acid)、二价或更高价的碳酸和它们的半酯等。其中,最优选醇,这是由于它们具有优异的挥发性。氯基主要溶剂与极性非溶剂的优选比例是70-98质量份的氯基主要溶剂比2-30质量份的极性非溶剂。更优选比例是78-95质量份的氯基主要溶剂比5-22质量份的极性非溶剂。提供低水平的耐剥离性的溶剂的优选组合如下,但不限于此。
·二氯甲烷/甲醇/乙醇/丁醇(83/10/5/2,质量份)
·二氯甲烷/乙酸甲酯/乙醇(80/10/10,质量份)
·二氯甲烷/甲醇/异丙醇(78/15/7,质量份)
·二氯甲烷/甲醇(87/13,质量份)
(非氯基溶剂)
接下来,描述优选用于制备本发明的环状聚烯烃溶液的非氯基溶剂。在本发明中,非氯基溶剂没有特别的限制,只要溶解环状聚烯烃并流延形成薄膜并由此达到目的。用于本发明的非氯基溶剂优选选自具有3-12个碳原子的链烃、环烃、芳香烃、酯、酮和醚。酯、酮和醚可以具有环结构。可以使用具有至少两个酯、酮和醚(即,-O-、-CO-或-COO-)的官能团的化合物作为主要溶剂。这种化合物还可以具有另一官能团,例如,醇羟基。在是具有两种或多种官能团的主要溶剂的情况下,其碳原子数可以在对具有任意一种官能团的化合物所定义的范围内。具有3-12个碳原子的链烃的实例包括己烷、辛烷、异辛烷和癸烷等。具有3-12个碳原子的环烃的实例包括己烷及其衍生物。具有3-12个碳原子的芳烃的实例包括苯、甲苯和二甲苯等。具有3-12个碳原子的酯的实例包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯。具有3-12个碳原子的酮的实例包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮和甲基环己酮。具有3-12个碳原子的醚的实例包括二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二噁烷、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、茴香醚和苯乙醚。具有两种或多种官能团的有机溶剂的实例包括乙酸-2-乙氧基乙酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。
(浓液制备)
接下来,关于本发明的环状聚烯烃溶液(浓液)的制备,环状聚烯烃的溶解方法没有特别的限制。可用在室温下通过低温溶解法、高温溶解法、或它们的组合进行溶解。关于这些方法,可以使用与纤维素酰化物薄膜相同的技术。可以参见Hatsumei Kyokai′s DisclosureBulletin No.2001-1745(2001年3月15日出版,Hatsumei Kyokai),第25页以及其后等等,它详细描述了纤维素酰化物的溶解方法。当在高温下进行溶解时,大多数在不低于所用有机溶剂的沸点的温度并在加压下进行。
本发明的环状聚烯烃溶液的粘度在25℃优选在1-500Pa·s的范围内,更优选5-200Pa·s。如下测定所述粘度。用直径为4cm/2°的SteelCone通过流速计(CSL 500)(都由TA Instruments制造)测定1mL的该样品溶液的粘度。加热样品溶液之后开始测定,使得在测定开始温度下液温恒定。
环状聚烯烃溶液具有提供高浓度浓液的特性。不依赖于浓缩装置就可以获得高度浓缩且高度稳定的环状聚烯烃溶液。为了更容易溶解,可以将环状聚烯烃溶解至较低浓度然后使用浓缩装置浓缩。浓缩方法没有特别的限制。例如,通过如下方法可以实现浓缩:将低浓度溶液加入到圆筒与可旋转翼的外圆周旋转路径之间,所述可旋转翼安装在该圆筒内且在圆周方向旋转同时提供与溶液的温差,使得溶剂蒸发获得高浓度溶液的方法(例如,JP-A 4-259511);将受热低浓度溶液从喷嘴吹到容器内,以便在从溶液由喷嘴进入到溶液撞击容器内壁之间的时间期间将溶剂闪蒸,同时从容器除去溶剂蒸气并且从容器底部除去高浓度溶液的方法(例如,美国专利2,541,012、2,858,229、4,414,341和4,504,355中所述的方法);等。
流延之前,优选使用金属网或法兰绒等的适当过滤器将溶液过滤以除去外来物质,例如不溶性物质、粉尘或杂质等。为了过滤环状聚烯烃溶液,使用绝对过滤精度为0.1-100μm,优选0.5-25μm的过滤器。过滤器的厚度优选是0.1-10mm,更优选0.2-2mm。这种情况下,过滤压力是1.6MPa或更小,更优选1.3MPa或更小,甚至更优选1.0MPa或更小,特别优选0.6MPa或更小。作为过滤材料,可以优选使用常规已知的材料,例如玻璃纤维、纤维素纤维、滤纸或氟树脂(例如,四氟乙烯树脂,等)等。也优选使用陶瓷和金属等。
环状聚烯烃溶液在成膜之前即刻的粘度可以在当成膜时允许所述溶液流延的范围内。典型地,制备粘度优选在5Pa·s-1000Pa·s,更优选15Pa·s-500Pa·s,甚至更优选30Pa·s-200Pa·s的范围内的溶液。此时的温度没有特别的限制,只要它是溶液流延时的温度,优选是-5℃至70℃,更优选-5℃至35℃。
(成膜)
描述一种使用环状聚烯烃薄膜成膜的方法。作为形成本发明的环状聚烯烃薄膜的方法和设备,使用与常用于形成乙酸纤维素酯薄膜的方法和设备相似的溶液流延成膜法和溶液流延成膜设备。首先将通过溶解器(槽)制得的浓液(环状聚烯烃溶液)贮藏于贮槽内,并将浓液消泡作为制备的最终步骤。浓液从浓液取出口例如经压力型计量齿轮泵送到压力型模头,所述泵可以通过控制单位时间的转数高精度地转移恒定量的液体。从压力型模头的口(缝隙)将浓液均匀流延到循环运转的流延段的金属支撑体上。在金属支撑体几乎旋转一次的剥离点,从金属支撑体上剥离下仍然湿着的浓液薄膜(也称之为“幅板”)。将所得幅板用夹子夹住其两端,经拉幅机运输,并干燥。然后,幅板经干燥器的一组辊运输。由此,停止干燥过程。将幅板围绕卷线器卷起以具有预定长度。拉幅机和所述干燥器的一组辊的组合随待制得的薄膜的目的而变化。在用于电子显示器的功能保护薄膜的溶液流延成膜法中,除了溶液流流延成型设备之外还经常使用涂布设备,以便在薄膜上进行表面处理以提供底层、抗静电层、抗晕层和保护薄膜等。下面,简要描述每一步骤,但是本发明并不限于下面的描述。
为了通过溶剂流延法形成环状聚烯烃薄膜,首先将制得的环状聚烯烃(浓液)流延到金属转筒或金属带(带子)上以蒸发溶剂。由此,形成薄膜。预流延浓液的浓度优选经过调整使得聚合物量是10-35质量%。所述转筒或带的表面优选经过抛光成镜面状态。优选将浓液流延到表面温度为30℃或更低的转筒或带上。金属支撑体的表面温度特别优选是-10℃至20℃。
可以将JP-A 2000-301555、2000-301558、7-032391、3-193316、5-086212、62-037113、2-276607、55-014201、2-111511和2-208650中所述的纤维素酰化物薄膜形成技术用于本发明。
(双层流延)
环状聚烯烃溶液可以单层流延到用作金属支撑体的光滑带或转筒上,或者可以将多种环状聚烯烃溶液流延成两层或多层。为了流延多种环状聚烯烃溶液,含环状聚烯烃的溶液可以从在金属支撑体的前进方向以一定间隔提供的多个流延出口流延,使得这些溶液经流延并层合形成薄膜。例如,可以使用JP-A 61-158414、1-122419和11-198285中所述的方法。
或者,可以通过从两个流延出口流延环状聚烯烃溶液形成薄膜。例如,可以使用JP-B 60-27562和JP-A 61-94724、61-947245、61-104813、61-158413和6-134933中所述的方法。甚至或者,也可以使用JP-A 56-162617中所述的聚烯烃溶液薄膜流延法,其中将高浓度环状聚烯烃溶液流包围在低浓度环状聚烯烃溶液中,并且将所述高和低浓度环状聚烯烃溶液同时挤出。而且,如JP-A 61-94724和61-95725中所述,优选外面溶液含有的作为不良溶剂的醇组分的量比内面溶液中的大。或者,可以使用两个流延出口形成薄膜。这种情况下,剥离使用第一流延出口在金属支撑体上形成的薄膜,并从第二流延出口将第二溶液流延到与金属支撑体表面接触的薄膜表面上。该方法例如描述在JP-B 44-20235。待流延的环状聚烯烃溶液可以彼此相同或者不同,没有特别的限制。为了提供多个具有功能的环状聚烯烃,相应于各功能的环状聚烯烃溶液可以从各流延出口挤出。可以流延环状聚烯烃溶液以同时形成其它功能层(例如,粘合层、染色层、抗静电层、抗晕层、紫外线吸收层、偏振层,等)。
当使用单层溶液时,为了提供所必需的薄膜厚度,需要挤出高浓度和高粘度环状聚烯烃溶液。这种情况下,环状聚烯烃溶液的差的稳定性可能导致固体物质引起凸起缺陷或差平面性的发生。作为解决这种问题的一种方法,将多种环状聚烯烃溶液从流延出口流延,由此可以同时将高粘度溶液挤出到金属支撑体上。这样改善了平面性,从而形成表面状态优异的薄膜。此外,使用稠的环状聚烯烃溶液可以降低干燥载荷并因此可以增加薄膜的生产速度。
当同时流延多种溶液时,内层和外层的厚度没有特别的限制。然而,外层的厚度优选是整个薄膜厚度的1-50%,更优选2-30%。在流延三种或多种溶液的情况下,定义与金属支撑体接触的层和与空气接触的层的总厚度是外层的厚度。当同时流延多种溶液时,通过同时流延含不同浓度的上述添加剂,例如抗劣化剂、紫外线吸收剂和消光剂等的环状聚烯烃溶液,可以形成层合结构环状聚烯烃薄膜。例如,可以形成具有皮层/核芯层/皮层的结构的环状聚烯烃薄膜。例如,在皮层可以含有较大量的消光剂,或者仅在皮层中含有消光剂。抗劣化剂和紫外线吸收剂在核芯层中的含量可以比皮层中的大,或者仅在核芯层中含有。在核芯层和皮层中可以含有不同类型的抗劣化剂和紫外线吸收剂。例如,在皮层内可以含有挥发度低的抗劣化剂和/或紫外线吸收剂,并且在核芯层中可以含有塑性优异的增塑剂或紫外线吸收性优异的紫外线吸收剂。也优选仅与金属支撑体接触的皮层含有剥离促进剂。也优选皮层比核芯层中加入较多的醇作为不良溶剂,这样通过低温转筒法使金属支撑体冷却以胶凝溶液。皮层与核芯层之间的Tg可以不同。优选核芯层的Tg低于皮层的Tg。流延时含环状聚烯烃的溶液的粘度在皮层与核芯层之间可能不同。优选皮层的粘度低于核芯层的粘度,但是核芯层的粘度低于皮层的粘度也是可以接受的。
(流延)
流延溶液的优选方法包括从压模将制得的浓液均匀挤出到金属支撑体上的方法、用刀片调整已经流延到金属支撑体上的浓液的薄膜厚度的刮刀法、和采用逆转辊涂布器的方法等,所述逆转辊涂布器使用在相反方向旋转的辊调整浓液薄膜的厚度。优选使用压模的方法。压模是衣架型的或T模型的等。可以优选使用任意类型的。除了上述方法之外,还可以使用各种常规已知的流延三乙酸纤维素酯溶液成膜的方法。通过考虑所用溶剂的沸点调整各种条件等,提供基本上与各个文献中所述效果相同的效果。作为用于形成本发明的环状聚烯烃薄膜的循环运行的金属支撑体,使用表面经镀铬镜面抛光的转筒或表面经表面磨光而镜面抛光的不锈带(也称之为“带子”)。为了形成本发明的环状聚烯烃薄膜,在金属支撑体上方可以安装一个或两个或多个压模。优选,安装一个或两个压模。当安装两个或多个压模时,在模头之间可以将待流延的浓液量以不同比例分开,或者可以从多个高精度恒量泵以各自比例将浓液送到模头。待流延的环状聚烯烃溶液的温度优选是-10℃至55℃,更优选25℃-50℃。这种情况下,所有步骤的温度可以相同,或者可以变化,这取决于步骤。当温度随步骤变化时,仅需要在流延溶液之前即刻达到所需温度。
(干燥)
对形成环状聚烯烃薄膜的在金属支撑体上的浓液进行干燥的常用方法包括对金属支撑体(转筒或带)的表面,即对金属支撑体上的幅板表面吹热风的方法;对转筒或带的背面吹热风的方法;和将温控液体与带或转筒的背面(与其上流延浓液的表面相对)接触以通过传热加热转筒或带从而控制表面温度的液体传热法等。优选背面液体传热法。流延溶液之前金属支撑体的表面温度可以是等于或低于用于浓液的溶剂的沸点的任意温度。然而,为了加速干燥或者为了使溶液丧失在金属支撑体上的流动性,优选将表面温度调整至比所用溶剂中具有最低沸点的溶剂的沸点低1-10度的温度。这不用于不经冷却或干燥就可以剥离流延浓液的情形。
(拉伸)
通过拉伸可以调整本发明的环状聚烯烃薄膜的延迟。也有在宽度方向活性拉伸(actively stetch)薄膜的技术,如JP-A 62-115035、4-152125、4-284211、4-298310和11-48271中所述。用这些技术,将形成的环状聚烯烃薄膜拉伸以增加其面内延迟。
在室温或加热状态下拉伸薄膜。优选将薄膜加热至薄膜的玻璃化温度±50℃,更优选±45℃,甚至更优选±40℃。薄膜可以仅在长度或宽度方向经单轴拉伸,或者可以在长度和宽度方向同时或相继双轴拉伸。将薄膜拉伸0.5-200%,优选0.5-100%,特别优选0.5-50%。至于光学薄膜的双折射,优选宽度方向的折射率大于长度方向的折射率。因此,优选薄膜在宽度方向的拉伸大于长度方向的拉伸。所述拉伸可以在成膜过程的中间进行,或者在薄膜形成和卷起之后进行。在前一情况下,可以在含有残留量的溶剂的同时进行拉伸。该拉伸可以优选在溶剂的残留量是1-50%时进行。
本发明的最终的(干燥的)环状聚烯烃薄膜的厚度随使用目的而变化,但是典型地在5-500μm的范围内,优选在30-150μm的范围内。特别是当用于液晶显示装置时,薄膜的优选厚度为40-110μm。
通过调整浓液中固体物质的浓度、模头口的缝隙大小、模头的挤出压力和金属支撑体的速度等可以调整薄膜的厚度,从而获得所需的厚度。如上所述获得的环状聚烯烃薄膜的宽度优选是0.5-3m,更优选0.6-2.5m,甚至更优选0.8-2.2m。将薄膜卷起使得每一卷的长度优选是100-10,000m,更优选500-7,000m,甚至更优选1,000-6,000m。当卷起薄膜时,优选在至少一端提供压花。压花宽度优选是3-50mm,更优选5-30mm,并且压花高度优选是0.5-500μm,更优选1-200μm。可以在一侧或两侧提供压花。整个宽度的Re值的变化优选是±5nm,更优选±3nm。Rth值的变化优选是±10nm,更优选±5nm。长度方向的Re值的变化和Rth值的变化优选在宽度方向的Re值的变化和Rth值的变化的范围内。为了保持薄膜的透明度,雾度优选是0.01-2%。为了降低雾度,将添加的消光剂微粒充分分散以降低凝聚颗粒的量,或者仅在皮层使用消光剂以降低其添加量。
与常用于偏振片的纤维素酰化物薄膜相比,环状聚烯烃薄膜的显著优点是透湿性和平衡水分含量低。在60℃和95%RH持续24小时的透湿性优选是1000g/m2或更小,更优选400g/m2或更低。在25℃和80%RH下测定的平衡水分含量优选是2.0%或更小,更优选1.0%或更小。当添加剂,例如紫外线吸收剂或延迟呈现剂等,是挥发性的或者是可以分解的并因此薄膜的质量或大小改变时,薄膜的光学特性改变。这种情况下,在80℃和90%RH下48小时之后薄膜的质量变化优选是5%或更小。类似地,在60℃和95%RH下24小时之后薄膜尺寸的变化优选是5%或更小。即使质量或大小略有变化,当薄膜的光学弹性小时,光学特性变化较小。因此,薄膜的光学弹性优选是30x10-13cm2/dyne或更小,更优选15x10-13cm2/dyne或更小。
(粘附)
为了将本发明的环状聚烯烃薄膜粘附到由PVA等形成的偏振薄膜、偏振薄膜保护薄膜或相延迟薄膜等上,可以使用下面关于偏振片的部分中所述的粘附技术和下面关于表面处理的部分中所述的技术。可以使用粘性材料粘附薄膜。根据薄膜待粘附的材料的类型(亲水或疏水)使用适当方法。
(偏振片)
偏振片由偏振器和安装在其两侧的两个透明的保护薄膜形成。作为一个保护薄膜,可以使用本发明的环状聚烯烃薄膜。作为另一保护薄膜,可以使用典型的乙酸纤维素酯薄膜。作为偏振器,可以使用碘基偏振器、使用二色性染料的染料型偏振器和聚烯基(polyen-based)偏振器。通常使用聚乙烯醇基薄膜制备碘基偏振器和染料型偏振器。当使用本发明的环状聚烯烃薄膜作为偏振片保护薄膜时,如下所述使薄膜经过表面处理,然后用粘合剂将处理过的薄膜表面与偏振器粘附到一起。可以使用的粘合剂的实例包括聚乙烯醇基粘合剂,例如聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛等;乙烯基胶乳,例如丙烯酸丁酯等和明胶等。偏振片由偏振器和保护其两侧的保护薄膜组成。此外,在偏振器的一侧粘附保护薄膜,并将隔膜粘附到其另一侧。保护薄膜和隔膜用于在运输偏振片和产品检测等时保护偏振片。这种情况下,粘附保护薄膜以保护偏振片的表面,并用于与待粘附到液晶板的偏振片的侧相对的另一侧。隔膜用于覆盖将偏振片与液晶板粘合的粘合层,并用于偏振片的待粘附到液晶板的一侧。
优选本发明的环状聚烯烃薄膜与偏振器相连,这样偏振器的透射轴与本发明的环状聚烯烃薄膜的慢轴匹配。评价以交叉尼科耳状态制得的偏振片。结果发现,当本发明的环状聚烯烃薄膜的慢轴与偏振器的吸收轴(与透射轴正交的轴)的正交精度是1°或更大时,交叉尼科耳状态的偏振片的偏振性能较低,导致漏光。在这种偏振片与液晶元件组合时,不能获得足够的黑色水平或对比度。因此,本发明的环状聚烯烃薄膜的主折射率的方向与偏振片的透射轴的方向之间的偏移优选是1°或更小,更优选0.5°或更小。
为了测定偏振片的单片透光率TT、平行透光率PT和交叉透光率CT,使用UV3100PC(由Shimadzu Corporation制造)。在380nm-780nm的范围内进行测定。对所有单片透光率、平行透光率和交叉透光率而言,测定10次并获得它们的平均值。如下以两种形式进行偏振片耐用性试验,即,(1)仅采用偏振片和(2)采用偏振片和通过粘合剂粘附于其上的玻璃片的组合。就仅采用偏振片的测定而言,制备两个相同的样品,其中两个偏振器以正交状态放置并且在它们之间放置光学补偿薄膜。就采用偏振片与其上粘附的玻璃片的测定而言,制备两个相同的样品(约5cmx5cm),其中偏振片粘附到玻璃片上使得光学补偿薄膜位于玻璃片的一侧。为了测定单片透光率,设置每一样品使得薄膜指向光源。对两个样品进行测定,并假定平均值是单片透光率。偏振性能的优选范围是:就单片透光率TT而言,40.5≤TT≤45;就平行透光率PT而言,32≤PT≤39.5;并且就交叉透光率CT而言,CT≤1.5。更优选范围是:就单片透光率TT而言,41.0≤TT≤44.5;就平行透光率PT而言,34≤PT≤39.5;并且就交叉透光率CT而言,CT≤1.3。在偏振片耐用性试验中,变化量优选较小。
(环状聚烯烃薄膜的表面处理)
在本发明中,环状聚烯烃薄膜的表面经表面处理以提高偏振器与保护薄膜之间的粘合性。只要粘合性提高,可以使用任意表面处理方法。优选类型的表面处理包括,例如,辉光放电处理、紫外线照射处理、电晕处理和火焰处理。本文所用的辉光放电处理是指在低压气体中进行的所谓的低温等离子体处理。就本发明而言,最优选大气压下的等离子体处理。在美国专利3,462,335、3,761299、4,072,769和英国专利891469中详细描述了辉光放电处理。也可以使用JP-A59-556430中所述的方法,其中放电大气组合物在放电开始后仅含一种将聚酯支撑体放电处理而产生的气体。为了进行真空辉光放电处理,可以使用JP-B 60-16614中所述的方法,其中在薄膜的表面温度是80℃或更高且180℃或更低的同时进行放电。
辉光放电处理时的真空度优选是0.5-3000Pa,更优选2-300Pa。电压优选是500-5000V,更优选500-3000V。所用放电频率是从直流电到几千兆赫,更优选50Hz-20MHz,甚至更优选1kHz-1MHz。放电处理强度优选是0.01kV·A·min/m2-5kV·A·min/m2,更优选0.15kV·A·min/m2-1kV·A·min/m2
在本发明中,也优选进行紫外线照射作为表面处理。紫外线照射可以通过例如,JP-B 43-2603、43-2604和45-3828中所述的方法进行。汞灯是由石英管形成的高压汞灯,并优选提供波长在180-380nm的范围内的紫外线。紫外线照射法如下。作为光源,如果支撑体的容量能够使保护薄膜的表面温度升高至约150℃而没有问题的话,那么可以使用提供主要波长为365nm的光的高压汞灯。当需要低温处理时,优选提供主要波长为254nm的光的低压汞灯。也可以使用少臭氧型(ozone-less type)高压汞灯和低压汞灯。随着处理所用的光的量增加,具有热塑性饱和脂环族结构的聚合物树脂薄膜与偏振器之间的粘合性增加,但是还有问题,就是随着光的量增加,薄膜着色并且变脆。因此,当使用提供主要波长为365nm的光的高压汞灯时,照射用的光的量优选是20-10,000(mJ/cm2),更优选50-2,000(mJ/cm2)。在为提供主要波长为254nm的光的低压汞灯的情况下,照射用的光的量优选是100-10,000(mJ/cm2),更优选300-1,500(mJ/cm2)。
在本发明中,也优选进行电晕放电处理作为表面处理。电晕放电处理可以通过例如,JP-B 39-12838和JP-A 47-19824、48-20867和52-42114中所述的方法进行。可以使用的电晕放电处理设备包括Pillar Induction Company生产的固态电晕处理设备、LEPEL型表面处理设备和VETAPHON型处理设备等。所述处理可以在空气中于大气压下进行。处理时的放电频率优选是5-40kV,更优选10-30kV。波形优选是交流正旋波。电极与介电辊之间的间隙透明切口(gaptransparent lance)是0.1-10mm,更优选1.0-2.0mm。在放电带中提供的介电支撑体辊的上方进行放电,并且待处理的量是0.3-0.4kV·A·min/m2,更优选0.34-0.38kV·A·min/m2
在本发明中,也优选进行火焰处理作为表面处理。可以使用天然气、液化丙烷气和城市煤气中任意的,但是与空气的混合比是重要的。理由是认为通过使用火焰的表面处理所提供的效果是通过含活性氧的等离子体产生的。关键是为火焰的重要性能的等离子体的活性(温度)和氧的量。这是由气体/氧之比决定的。当气体和氧没有过剩或者短缺地彼此反应时,能量密度最高并因此等离子体的活性高。具体地说,天然气/空气的混合比以体积计优选是1/6-1/10,更优选1/7-1/9。液化丙烷气/空气的混合比以体积计优选是1/14-1/22,更优选1/16-1/19。城市煤气/空气的混合比以体积计优选是1/2-1/8,更优选1/3-1/7。处理所用的火焰的量在1-50kcal/m2的范围内,更优选3-20kcal/m2。燃烧器的内焰的顶端与薄膜之间的距离是3-7cm,更优选4-6cm。燃烧器的优选喷嘴形状包括Flynn Burner Corp.(美国)的带状、Heat Wise Inc.(美国)的多孔状、Aerogen Company Limited(英国)的带状、Kasuga Ew Co.,Ltd.(日本)的Z字形多孔状,和Koike SansoKogyo Co.,Ltd.(日本)的Z字形多孔状。相对于火焰支持薄膜用的支撑辊是中空形辊。可行的是通过冷却水来冷却支撑辊,以便在20-50℃的恒定温度下进行所述处理。
表面处理程度的优选范围随表面处理的类型或环状聚烯烃的类型而变化。优选表面处理之后,表面处理过的保护薄膜的表面与纯净水的接触角小于50°。该接触角优选是25°或更大且小于45°。当保护薄膜的表面与纯净水之间的接触角在上述范围内时,保护薄膜与偏振薄膜之间的粘合强度令人满意。
(粘合剂)
在本发明中,含有水溶性聚合物的粘合剂用于将由聚乙烯醇形成的偏振器和由具有热塑性饱和脂环结构的表面处理过的聚合物树脂形成的保护薄膜彼此粘合。
优选用于粘合剂的水溶性聚合物的实例包括单一聚合物或共聚物,它们具有烯键式不饱和单体作为单元,例如N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、丙烯酸-β-羟基乙酯、甲基丙烯酸-β-羟基乙酯、乙烯醇、甲基乙烯基醚、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、乙烯基咪唑;聚氧乙烯;聚氧丙烯等;聚-2-甲基噁唑啉;甲基纤维素;羟基乙基纤维素;羟基丙基纤维素;明胶等。就本发明而言,优选PVA和明胶。
将PVA用于粘合剂时PVA的优选特性与将PVA用于上述偏振器时PVA的优选特性相同。在本发明中,优选另外使用交联剂。当将PVA用于粘合剂时优选使用的交联剂的实例包括硼酸、多价醛、多官能异氰尿酸酯化合物和多官能环氧化合物等。就本发明而言,特别优选硼酸。
作为用于粘合剂的明胶,可以使用所谓的石灰处理过的明胶、酸处理过的明胶、酶处理过的明胶、明胶衍生物或变性明胶等。这些种类明胶中,优选使用石灰处理过的明胶和酸处理过的明胶。当明胶用于粘合剂时可以优选与明胶一起使用的交联剂的实例包括活性卤化合物(2,4-二氯-6-羟基-1,3,5-三嗪及其钠盐等)、活性乙烯基化合物((1,3-双乙烯基磺酰基-2-丙醇、1,2-双乙烯基磺酰基乙酰胺)乙烷、双(乙烯基磺酰基甲基)醚或在侧链具有乙烯基磺酰基的乙烯基聚合物)等)、N-氨甲酰基吡啶盐((1-吗啉基氨甲酰基-3-吡啶代)甲烷磺酸盐,等)和卤代酰胺盐(2-萘磺酸-1-(1-氯-1-吡啶基亚甲基)吡咯烷鎓等)等。就本发明而言,特别优选使用活性卤化合物和活性乙烯基化合物。
相对于粘合剂中水溶性聚合物,与明胶组合使用的交联剂的优选添加量是0.1质量%或更大且小于40质量%,更优选0.5质量%或更大且小于30质量%。优选,保护薄膜或偏振器的至少一个表面涂布有粘合剂以形成粘合层,并且保护薄膜和偏振器彼此粘合。优选,保护薄膜的处理过的表面涂布有粘合剂以形成粘合层,并且该粘合层与偏振器的表面粘合。粘合层在干燥之后的厚度优选是0.01-5μm,特别优选0.05-3μm。
2.接下来,描述本发明的纤维素酰化物薄膜。
[作为纤维素酰化物的原料的棉]
作为用于本发明的纤维素酰化物的原料的纤维素是棉籽绒或木浆(硬木浆、软木浆)等。可以使用由任意原料纤维素获得的纤维素酰化物。可以根据需要将多种原料纤维素混合。可以使用例如Maruzawa& Uda,Plastic Material Lecture(17)Cellulosic Resin,Nikkan KogyoShinbun(1970);和Hatsumei Kyokai′s Disclosure Bulletin No.2001-1745(第7-8页)中所述的原料纤维素。对本发明的纤维素酰化物薄膜的原料没有特别的限制。
[纤维素酰化物的取代度]
接下来,描述由上述纤维素材料制成的本发明的纤维素酰化物。本发明的纤维素酰化物是通过将纤维素的羟基酰化获得的。作为取代基,可以使用具有2个(乙酰基)-22个碳原子的任意酰基。就本发明的纤维素酰化物而言,纤维素的羟基的取代度没有特别的限制。可以取代纤维素的羟基的乙酸和/或具有3-22个碳原子的脂肪酸的结合度的测定为基础,通过计算获得取代度。该测定方法可以按照ASTMD-817-91方法进行。
如上所述,就本发明的纤维素酰化物而言,纤维素的羟基的取代度没有特别的限制。酰基取代羟基的取代度优选是2.50-3.00,更优选2.75-3.00,甚至更优选2.85-3.00。
在取代纤维素的羟基的乙酸和/或具有3-22个碳原子的脂肪酸中,可以使用具有2-22个碳原子的任意酰基,没有特别的限制,无论它是脂族基团或烯丙基。可以使用单一类型的酰基或两种或多种酰基的混合物。它们是例如纤维素的烷基羰基酯或烯基羰基酯、芳香羰基酯、或芳香烷基羰基酯,并且可以具有取代基。它们的优选酰基的实例包括乙酰基、丙酰基、丁酰基、庚酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、异-丁酰基、叔-丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基和肉桂酰基等。其中,优选乙酰基、丙酰基、丁酰基、十二烷酰基、十八烷酰基、叔-丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基、肉桂酰基等。特别优选乙酰基、丙酰基和丁酰基。
当取代纤维素的羟基的酰基取代基基本上由乙酰基、丙酰基和丁酰基中的两种形成时,当总取代度是2.50-3.00时可以降低纤维素酰化物薄膜的光学各向异性。酰基取代度更优选是2.60-3.00,甚至更优选2.65-3.00。
[纤维素酰化物的聚合度]
根据粘度平均聚合度测定,优选用于本发明的纤维素酰化物的聚合度是180-700。就纤维素酰化物而言,聚合度更优选是180-550,甚至更优选180-400,特别优选180-350。当聚合度过高时,纤维素酰化物的浓液溶液的粘度过高并且难以通过流延所述溶液形成薄膜。当聚合度过低时,形成的薄膜的强度降低。可以如Uda等,LimitingViscosity Method(Kazuo UDA和Hideo SAITO,the Journal of theSociety of Fiber Science and Technology,日本,第18卷,No.1,第105-120页,1962中所述测定平均聚合度。这详细描述在JP-A9-95538。
优选用于本发明的纤维素酰化物的分子量分布是通过凝胶渗透色谱法评价的。优选其多分散性指数(Mw/Mn)(Mw代表质量平均分子量和Mn代表数均分子量)小并且分子量分布窄。具体的Mw/Mn值优选是1.0-3.0,更优选1.0-2.0,最优选1.0-1.6。
当除去低分子量组分时,平均分子量(聚合度)增加但是粘度变得低于典型纤维素酰化物的。因此,除去低分子量组分是有用的。通过从由典型方法获得的纤维素酰化物中除去低分子量组分,可以获得具有少量低分子量组分的纤维素酰化物。可以用适当有机溶剂洗涤纤维素酰化物来除去低分子量组分。为了制备具有少量低分子量组分的纤维素酰化物,相对于100质量份的纤维素,优选将用于乙酰化反应的硫酸催化剂的量调整至0.5-25质量份。当硫酸催化剂的量在上述范围内时,可以获得具有优选分子量分布(具有均匀的分子量分布)的纤维素酰化物。根据本发明制得的纤维素酰化物的水分含量优选是2质量%或更小,更优选1质量%或更小,特别优选0.7质量%或更小。通常,已知纤维素酰化物的水分含量为2.5-5质量%。为了将水分含量降低至上述水平,必需将纤维素酰化物干燥。方法没有特别的限制,只要获得所需的水分含量。原料棉和本发明的纤维素酰化物的合成方法详细描述在Hatsumei Kyokai′s Disclosure Bulletin No.2001-1745(2001年3月15日出版,Hatsumei Kyokai),第7-12页。
就本发明的纤维素酰化物而言,可以使用单一类型的纤维素酰化物、或者两种或多种纤维素酰化物的混合物,只要取代基,取代度、聚合度和分子量分布等分别在上述范围内。
[纤维素酰化物的添加剂]
可以根据用途,在各个步骤中向本发明的纤维素酰化物溶液中添加各种添加剂(例如,降低光学各向异性的化合物、波长依赖性分布调节剂、紫外线抑制剂、增塑剂、抗劣化剂、微粒、光学特性调节剂等)。这些将在下面描述。添加剂可以在浓液制备过程的任意时间加入,或者在浓液制备过程的最后步骤之后提供添加添加剂的步骤。
优选本发明的纤维素酰化物薄膜含有至少一种降低光学各向异性的化合物,特别是Rth=((nx+ny)/2-nz)xd代表的厚度方向延迟Rth在满足下式(IV)和(V)的范围内。
(IV)(Rth(A)-Rth(0))/A≤-1.0
(V)0.01≤A≤30
至于上面式(I)和(II),优选:
(IV)(Rth(A)-Rth(0))/A≤-2.0;和
(V)0.05≤A≤25;和
更优选:
(IV)(Rth(A)-Rth(0))/A≤-3.0;和
(V)0.1≤A≤20。
其中
Rth(A):含有A%的降低Rth的化合物的薄膜的Rth(nm);
Rth(0):不含任何降低Rth(nm)的化合物的薄膜的Rth(nm);和
A:作为薄膜的材料的聚合物的质量为100时所述化合物的质量(%)。
[降低纤维素酰化物薄膜的光学各向异性的化合物的结构特性]
描述降低纤维素酰化物薄膜的光学各向异性的化合物。使用抑制薄膜内纤维素酰化物在面内或厚度方向对齐的化合物,以便充分降低光学各向异性,使得Re是零和Rth接近零。为了实现这一点,优选降低光学各向异性的化合物能够充分溶解在纤维素酰化物中并且化合物本身没有棒状结构或平面结构。特别是,当化合物具有多个平面官能团如芳香基团时,优选化合物以非平面方式具有官能团,不在同一面上。
(Log P)
生产用于本发明的纤维素酰化物薄膜时,优选使用能够如上所述延迟薄膜内纤维素酰化物的面内和厚度方向取向由此降低薄膜的光学各向异性的化合物。这类化合物中,优选辛醇-水分配系数(log P值)为0-7的化合物。log P超过7的化合物与纤维素酰化物的相容性差并且因此会使薄膜变白和粉化。另一方面,log P小于0的化合物高度亲水并且可能降低纤维素酰化物薄膜的防水性。log P更优选是1-6,甚至更优选1.5-5。
辛醇-水分配系数(log P)可以按照JIS Z7260-107(2000)的烧瓶浸泡法(flask dipping method)测定。代替实际测定,可以根据计算化学法或经验法估计辛醇-水分配系数(log P)。就计算法而言,优选Crippen′s碎裂法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987));Viswanadhan′s碎裂法(J.Chem.Inf.Comput.Sa.,29,163(1989));Broto′s碎裂法(Eur.J.Med.Chem.-Chim.Theor.,19,71(1984))。其中,更优选Crippen′s碎裂法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))。当化合物的log P随测定方法或计算方法不同而不同时,优选根据Crippen′s碎裂法判断所述化合物是否落入本发明的范围内。
[能够降低光学各向异性的化合物的物理性能]
具有降低薄膜的光学各向异性的能力的化合物可以具有或者没有芳香基团。优选,具有降低薄膜的光学各向异性的能力的化合物的分子量为150-3000,更优选170-2000,甚至更优选200-1000。只要分子量落入该范围内,化合物可以具有特定的单体结构或者可以具有多个这种单体单元彼此结合的低聚物结构或聚合物结构。
优选,具有降低薄膜的光学各向异性的能力的化合物在25℃是液体,或者是熔点为25-250℃的固体,更优选它在25℃是液体,或者是熔点为25-200℃的固体。优选,具有降低薄膜的光学各向异性的能力的化合物在形成纤维素酰化物薄膜的浓液流延和干燥过程中不蒸发掉。
添加到本发明的成膜浓液中的降低光学各向异性的化合物的量优选是纤维素酰化物的0.01-30质量%,更优选1-25质量%,甚至更优选5-20质量%。
这里,可以将一种或多种不同类型的降低光学各向异性的化合物单独使用或者以任意所需比例组合使用。
降低光学各向异性的化合物添加到成膜浓液中的时间可以是浓液制备过程的任意时间,并且可以在浓液制备的最后步骤中向浓液加入所述化合物。
至于降低光学各向异性的化合物在本发明的纤维素酰化物薄膜中的含量,化合物在从至少薄膜的表面到不超过薄膜总厚度的10%的部分中的平均含量是所述化合物在薄膜中心部分的平均含量的80-99%。化合物在本发明的薄膜中的量可以通过JP-A 8-57879中所述的IR吸收光谱测定其在薄膜表面部分的量和其在中心部分的量来确定。
下面,描述优选用于本发明来降低纤维素酰化物薄膜的光学各向异性的化合物的具体实例,但是本发明并不限于这些化合物。
本文所述的logP的值是基于Crippen′s碎裂法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))获得的。
式(1):
Figure C20068000228000451
在上面通式(1)中,R1代表烷基或芳基,并且R2和R3各自独立地代表氢原子、烷基或芳基。特别优选R1、R2和R3的碳原子总数是10或更大。作为取代基,优选氟原子、烷基、芳基、烷氧基、砜基和磺酰胺基;并且特别优选烷基、芳基、烷氧基、砜基和磺酰胺基。烷基可以具有直链、支链或环结构。。烷基优选具有1-25个碳原子,更优选6-25,甚至更优选6-20(例如,甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、环己基、庚基、辛基、双环辛基、壬基、金刚烷基、癸基、叔辛基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基和二癸基)。芳基优选具有6-30个碳原子,特别优选6-24(例如,苯基、联苯基、三联苯基、萘基、联萘基和三苯基苯基)。下面显示通式(1)代表的化合物的优选实例,但本发明并不限于这些优选具体实例。
Figure C20068000228000471
Figure C20068000228000481
式(2):
Figure C20068000228000492
在该式中,R31代表烷基或芳基,并且R32和R33各自独立地代表氢原子、烷基或芳基。烷基可以具有直链、支链或环结构。烷基优选具有1-20个碳原子,更优选1-15个,甚至更优选1-12个。环烷基中,特别优选环己基。芳基优选具有6-36个碳原子,更优选6-24个。
上述烷基或芳基可以具有取代基。作为取代基,优选卤原子(例如,氯、溴、氟、碘等)、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、酰氧基、磺酰基氨基、羟基、氰基、氨基和酰基氨基;更优选卤原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、磺酰基氨基和酰基氨基;特别优选烷基、芳基、磺酰基氨基和酰基氨基。
下面显示通式(2)代表的化合物的优选实例,但本发明并不限于这些优选具体实例。
Figure C20068000228000501
Figure C20068000228000531
Figure C20068000228000541
Figure C20068000228000551
Figure C20068000228000561
Figure C20068000228000571
[波长依赖性分布调节剂]
描述降低纤维素酰化物薄膜的波长依赖性分布的化合物(本文后面称之为“波长依赖性分布调节剂”)。为了改善本发明的纤维素酰化物薄膜的波长依赖性Rth分布,优选含有至少一种降低ΔRth=|Rth(400)-Rth(700)|代表的波长依赖性Rth分布的化合物,其在满足下式(VI)和(VII)的范围内,
(VI)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-2.0,和
(VI)0.01≤B≤30。
至于上式(VI)和(VII),优选:
(VI)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-3.0,和
(VII)0.01≤B≤25;和
更优选:
(VI)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-4.0,和
(VII)0.01≤B≤20
其中,
Rth(400):400nm下的Rth(nm);
Rth(700):700nm下的Rth(nm);
ΔRth(B):含有B质量%的降低Rth的化合物的薄膜的ΔRth(nm);
Rth(0):不含任何降低Rth的化合物的薄膜的Rth(nm);和
B:作为薄膜材料的聚合物的质量为100时所述化合物的质量(%)。
纤维素酰化物薄膜的Re和Rth值通常具有波长依赖性分布特性,其中在较长波长范围内的Re和Rth值大于较短波长范围内的。因此,需要通过增加相对较短波长侧的Re和Rth来使波长依赖性分布平滑。通过对比,吸收200-400nm的紫外线范围的光的化合物具有在较长波长范围内的吸光大于较短波长范围内的吸光的波长依赖性分布特性。假定在这种化合物各向同性地存在于纤维素酰化物薄膜内的情况下,化合物本身的双折射,以及波长依赖性Re和Rth分布,如吸光的波长依赖性分布一样在较短波长范围内较大。
因此,使用吸收在200-400nm的紫外线范围内的光的化合物可以调节纤维素酰化物薄膜的波长依赖性Re和Rth分布,并假定如上所述较短波长范围内具有较大波长依赖性分布。为了实现这一点,调节波长依赖性分布的化合物必需能够足够均匀地与纤维素酰化物混溶。这种化合物的紫外线吸收范围优选是200-400nm,更优选220-395nm,甚至更优选240-390nm。
在最近的电视、笔记本型的个人计算机和移动显示终端的液晶显示装置中,要求光学元件具有高的透光率,以便这些显示装置以较小功率可以具有高的亮度。在这一点上,当将在200-400nm的紫外区具有吸收并且具有降低纤维素酰化物薄膜的|Re(400)-Re(700)|和|Rth(400)-Rth(700)|的能力的化合物加入到薄膜内时,优选加入有所述化合物的薄膜可以具有高的光谱透光率。优选,本发明的纤维素酰化物薄膜在380nm的波长下具有45%-95%的光谱透光率,并且在波长为350nm的波长下具有至多10%的光谱透光率。
从其蒸发的角度,如上所述,优选用于本发明的波长依赖性各向异性分布改进剂,优选具有250-1000的分子量,更优选260-800,甚至更优选270-800,再次更优选300-800。如果分子量落入该范围内,所述改进剂可以具有特定的单体结构或者可以具有包含多个彼此相连的单体单元的低聚物结构或聚合物结构。
优选波长依赖性各向异性分布改进剂在形成纤维素酰化物薄膜的浓液流延和干燥过程中不蒸发掉。
(化合物的添加量)
优选用于本发明的上述波长依赖性各向异性分布改进剂的量优选是纤维素酰化物的0.01-30质量%,更优选0.1-20质量%,甚至更优选0.2-10质量%。
(化合物的添加方法)
可以将一种或多种不同类型的这些波长依赖性各向异性分布改进剂单独或者组合用于本文。
至于其添加,可以在浓液制备的任意阶段或者在浓液制备的最后步骤将波长依赖性各向异性分布改进剂加入到成膜浓液中。
优选用于本发明的波长依赖性各向异性分布改进剂的具体实例有苯并三唑化合物、二苯甲酮(oxybenzophenone)化合物、含氰基化合物、氧化二苯甲酮化合物、水杨酸酯化合物和镍络盐化合物,然而,本发明并不限于此。
用作本发明的波长依赖性各向异性分布改进剂的苯并三唑化合物的优选实例有下式(101)的那些:
Q1-Q2-OH
其中Q1代表含氮芳香杂环;和Q2代表芳香环。
Q1是含氮芳香杂环,优选5-至7-元含氮芳香杂环,更优选5-或6-元含氮芳香杂环,包括,例如,咪唑、吡唑、三唑、四唑、噻唑、噁唑、硒唑、苯并三唑、苯并噻唑、苯并噁唑、苯并硒唑、噻二唑、噁二唑、萘并噻唑、萘并噁唑、氮杂苯并咪唑、嘌呤、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、三氮杂茚、四氮杂茚。更优选,Q1是5-元含氮芳香杂环,具体包括咪唑、吡唑、三唑、四唑、噻唑、噁唑、苯并三唑、苯并噻唑、苯并噁唑、噻二唑、噁二唑,特别优选苯并三唑。
Q1的含氮芳香杂环可以具有取代基。就该取代基而言,可以使用下述取代基T。多个取代基,如果有的话,可以缩合形成稠环。
Q2的芳香环可以是芳香烃环或芳香杂环。它可以是单环或者可以与任意其它环形成稠环。
芳香烃环优选是具有6-30个碳原子的单环或双环芳香烃环(例如,苯环、萘环),更优选具有6-20个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子的芳香烃环。再次更优选,它是苯环。
该芳香杂环优选是含氮原子或硫原子的芳香杂环。杂环的实例有噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氮杂茚。芳香杂环优选是吡啶、三嗪或喹啉。
Q2的芳香环优选是芳香烃环,更优选萘环或苯环,甚至更优选苯环。Q2可以具有取代基。就该取代基而言,优选下述取代基T。
取代基T包括,例如,烷基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12个碳原子,甚至更优选1-8个碳原子,例如,甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基)、烯基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,甚至更优选2-8个碳原子,例如,乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基)、炔基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,甚至更优选2-8个碳原子,例如,炔丙基、3-戊炔基)、芳基(优选具有6-30个碳原子,更优选6-20个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯基、对-甲基苯基、萘基)、取代或未取代的氨基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-10个碳原子,甚至更优选0-6个碳原子,例如,氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基)、烷氧基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12个碳原子,甚至更优选1-8个碳原子,例如,甲氧基、乙氧基、丁氧基)、芳氧基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯氧基、2-萘氧基)、酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基)、烷氧基羰基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-12个碳原子,例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基)、芳氧基羰基(优选具有7-20个碳原子,更优选7-16个碳原子,甚至更优选7-10个碳原子,例如,苯氧基羰基)、酰氧基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-10个碳原子,例如,乙酰氧基、苯甲酰氧基)、酰基氨基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-10个碳原子,例如,乙酰基氨基、苯甲酰基氨基)、烷氧基羰基氨基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-12个碳原子,例如,甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选具有7-20个碳原子,更优选7-16个碳原子,甚至更优选7-12个碳原子,例如,苯氧基羰基氨基)、磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲磺酰基氨基、苯磺酰基氨基)、氨磺酰基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-16个碳原子,甚至更优选0-12个碳原子,例如,氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)、氨甲酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,氨甲酰基、甲基氨甲酰基、二乙基氨甲酰基、苯基氨甲酰基)、烷硫基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲硫基、乙硫基)、芳硫基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯硫基)、磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲磺酰基、甲苯磺酰基)、亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲亚磺酰基、苯亚磺酰基)、脲基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,脲基、甲基脲基、苯基脲基)、磷酰胺基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,二乙基磷酰胺基、苯基磷酰胺基)、羟基、巯基、卤原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选具有1-30个碳原子,更优选1-12个碳原子,其中杂原子是氮原子、氧原子或硫原子中任意的,例如,咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基)、甲硅烷基(优选具有3-40个碳原子,更优选3-30个碳原子,甚至更优选3-24个碳原子,例如,三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基)。这些取代基还可以被取代。两个或多个取代基,如果有的话,可以相同或不同。如果可能的话,它们可以彼此相连形成环。
式(101)的化合物中,优选下式(101-A)的化合物:
式(101-A)
Figure C20068000228000631
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地代表氢原子或取代基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9各自独立地代表氢原子或取代基。就该取代基而言,提及上述取代基T。这些取代基可以具有任意其它取代基。取代基可以缩合形成稠环结构。
R1和R3优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子;甚至更优选氢原子、或具有1-12个碳原子的烷基;再次更优选具有1-12个碳原子的烷基(优选具有4-12个碳原子)。
R2和R4优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子;甚至更优选氢原子、或具有1-12个碳原子的烷基;再次更优选氢原子或甲基;最优选氢原子。
R5和R8优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子;甚至更优选氢原子、或具有1-12个碳原子的烷基;再次更优选氢原子或甲基;最优选氢原子。
R6和R7优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子;甚至更优选氢原子或卤原子;再次更优选氢原子或氯原子。
式(101)的化合物中,更优选下式(101-B)的那些:
式(101-B)
Figure C20068000228000641
其中R1、R3、R6和R7具有与式(101-A)中的相同的含义,并且它们的优选范围也与式(101-A)中的相同。
下面给出式(101)的化合物的具体实例,然而,本发明并不限于此。
Figure C20068000228000651
Figure C20068000228000661
Figure C20068000228000671
上述苯并三唑化合物中,优选分子量不小于320的那些。我们,本发明的发明者们已证实这类化合物在由它们形成的纤维素酰化物薄膜的保持性方面是有益的。
用作本发明的波长依赖性各向异性分布改进剂的二苯甲酮化合物的优选实例是下式(102)的化合物:
式(102)
Figure C20068000228000672
其中Q1和Q2各自独立地代表芳香环;X代表NR(其中R代表氢原子或取代基)、氧原子或硫原子。
Q1和Q2的芳香环可以是芳香烃环或芳香杂环。它可以是单环或者可以与任意其它环形成稠环。
Q1和Q2的芳香烃环优选是具有6-30个碳原子的单环或双环芳香烃环(例如,苯环、萘环),更优选具有6-20个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子的芳香烃环。再次更优选,它是苯环。
Q1和Q2的芳香杂环优选是含有氧原子、氮原子或硫原子中至少任意一种的芳香杂环。杂环的实例有呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氮杂茚。芳香杂环优选是吡啶、三嗪或喹啉。
Q1和Q2的芳香环优选是芳香烃环,更优选具有6-10个碳原子的芳香烃环,再次更优选取代或未取代的苯环。
Q1和Q2可以具有取代基,该取代基优选是下述取代基T。然而,所述取代基不包括羧酸、磺酸和季铵盐。如果可能的话,取代基可以彼此相连形成环结构。
X代表NR(其中R代表氢原子或取代基,并且就该取代基而言,提及下述取代基T)、氧原子或硫原子。X优选是NR(其中R优选是酰基或磺酰基,所述酰基或磺酰基可以被取代)或O,更优选O。
取代基T包括,例如,烷基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12个碳原子,甚至更优选1-8个碳原子,例如,甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基)、烯基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,甚至更优选2-8个碳原子,例如,乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基)、炔基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,甚至更优选2-8个碳原子,例如,炔丙基、3-戊炔基)、芳基(优选具有6-30个碳原子,更优选6-20个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯基、对-甲基苯基、萘基)、取代或未取代的氨基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-10个碳原子,甚至更优选0-6个碳原子,例如,氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基)、烷氧基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12个碳原子,甚至更优选1-8个碳原子,例如,甲氧基、乙氧基、丁氧基)、芳氧基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯氧基、2-萘氧基)、酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基)、烷氧基羰基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-12个碳原子,例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基)、芳氧基羰基(优选具有7-20个碳原子,更优选7-16个碳原子,甚至更优选7-10个碳原子,例如,苯氧基羰基)、酰氧基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-10个碳原子,例如,乙酰氧基、苯甲酰氧基)、酰基氨基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-10个碳原子,例如,乙酰基氨基、苯甲酰基氨基)、烷氧基羰基氨基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-12个碳原子,例如,甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选具有7-20个碳原子,更优选7-16个碳原子,甚至更优选7-12个碳原子,例如,苯氧基羰基氨基)、磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲磺酰基氨基、苯磺酰基氨基)、氨磺酰基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-16个碳原子,甚至更优选0-12个碳原子,例如,氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)、氨甲酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,氨甲酰基、甲基氨甲酰基、二乙基氨甲酰基、苯基氨甲酰基)、烷硫基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲硫基、乙硫基)、芳硫基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯硫基)、磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲磺酰基、甲苯磺酰基)、亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲亚磺酰基、苯亚磺酰基)、脲基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,脲基、甲基脲基、苯基脲基)、磷酰胺基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,二乙基磷酰胺基、苯基磷酰胺基)、羟基、巯基、卤原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选具有1-30个碳原子,更优选1-12个碳原子,其中杂原子是氮原子、氧原子或硫原子中任意的,例如,咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基)、甲硅烷基(优选具有3-40个碳原子,更优选3-30个碳原子,甚至更优选3-24个碳原子,例如,三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基)。这些取代基还可以被取代。两个或多个取代基,如果有的话,可以相同或不同。如果可能的话,它们可以彼此相连形成环。
式(102)的化合物中,优选下式(102-A)的那些:
式(102-A)
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9各自独立地代表氢原子或取代基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9各自独立地代表氢原子或取代基。就该取代基而言,提及上述取代基T。这些取代基可以具有任意其它取代基。取代基可以缩合形成稠环结构。
R1、R3、R4、R5、R6、R8和R9优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子;甚至更优选氢原子、或具有1-12个碳原子的烷基;再次更优选氢原子或甲基;最优选氢原子。
R2优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、具有1-20个碳原子的烷基、具有0-20个碳原子的氨基、具有1-12个碳原子的烷氧基、具有6-12个碳原子的芳氧基、或羟基;甚至更优选具有1-20个碳原子的烷氧基;再次更优选具有1-12个碳原子的烷氧基。
R7优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、具有1-20个碳原子的烷基、具有0-20个碳原子的氨基、具有1-12个碳原子的烷氧基、具有6-12个碳原子的芳氧基、或羟基;甚至更优选氢原子、或具有1-20个碳原子的烷氧基(优选具有1-12个碳原子,更优选具有1-8个碳原子,再次更优选甲基);特别优选甲基或氢原子。
式(102)的化合物中,更优选下式(102-B)的那些:
式(102-B)
Figure C20068000228000711
其中R10代表氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、或取代或未取代的芳基。
R10是氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、或取代或未取代的芳基。就取代基而言,提及上述取代基T。
R10优选是取代或未取代的烷基,更优选取代或未取代的具有5-20个碳原子的烷基,甚至更优选取代或未取代的具有5-12个碳原子的烷基(例如,正己基、2-乙基己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、苄基),再次更优选取代或未取代的具有6-12个碳原子的烷基(例如,2-乙基己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、苄基)。
式(102)的化合物可以按照例如JP-A 11-12219中所述的已知方法制得。
下面给出式(102)的化合物的具体实例,然而,本发明并不限于此。
Figure C20068000228000721
Figure C20068000228000731
Figure C20068000228000741
用作本发明的波长依赖性各向异性分布改进剂的含氰基的化合物的优选实例是下式(103)的那些:
式(103)
其中Q1和Q2各自独立地代表芳香环;X1和X2各自独立地代表氢原子或取代基,并且它们中至少一个是氰基、羧基、磺基或芳香杂环基团。
Q1和Q2的芳香环可以是芳香烃环或芳香杂环,并且它可以是单环或者可以与任意其它环形成稠环。
芳香烃环优选是具有6-30个碳原子的单环或双环芳香烃环(例如,苯环、萘环),更优选具有6-20个碳原子,甚至更优选具有6-12个碳原子的芳香烃环。再次更优选,它是苯环。
芳香杂环优选是含有氮原子或硫原子作为杂原子的环。杂环的实例有噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氮杂茚。芳香杂环优选是吡啶、三嗪或喹啉。
Q1和Q2的芳香环优选是芳香烃环,更优选苯环。
Q1和Q2可以具有取代基,对于所述取代基提及下述取代基T。取代基T包括,例如,烷基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12个碳原子,甚至更优选1-8个碳原子,例如,甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基)、烯基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,甚至更优选2-8个碳原子,例如,乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基)、炔基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,甚至更优选2-8个碳原子,例如,炔丙基、3-戊炔基)、芳基(优选具有6-30个碳原子,更优选6-20个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯基、对-甲基苯基、萘基)、取代或未取代的氨基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-10个碳原子,甚至更优选0-6个碳原子,例如,氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基)、烷氧基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12个碳原子,甚至更优选1-8个碳原子,例如,甲氧基、乙氧基、丁氧基)、芳氧基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯氧基、2-萘氧基)、酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基)、烷氧基羰基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-12个碳原子,例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基)、芳氧基羰基(优选具有7-20个碳原子,更优选7-16个碳原子,甚至更优选7-10个碳原子,例如,苯氧基羰基)、酰氧基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-10个碳原子,例如,乙酰氧基、苯甲酰氧基)、酰基氨基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-10个碳原子,例如,乙酰基氨基、苯甲酰基氨基)、烷氧基羰基氨基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,甚至更优选2-12个碳原子,例如,甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选具有7-20个碳原子,更优选7-16个碳原子,甚至更优选7-12个碳原子,例如,苯氧基羰基氨基)、磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲磺酰基氨基、苯磺酰基氨基)、氨磺酰基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-16个碳原子,甚至更优选0-12个碳原子,例如,氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)、氨甲酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,氨甲酰基、甲基氨甲酰基、二乙基氨甲酰基、苯基氨甲酰基)、烷硫基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲硫基、乙硫基)、芳硫基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子,甚至更优选6-12个碳原子,例如,苯硫基)、磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲磺酰基、甲苯磺酰基)、亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,甲亚磺酰基、苯亚磺酰基)、脲基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,脲基、甲基脲基、苯基脲基)、磷酰胺基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,甚至更优选1-12个碳原子,例如,二乙基磷酰胺基、苯基磷酰胺基)、羟基、巯基、卤原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选具有1-30个碳原子,更优选1-12个碳原子,其中杂原子是氮原子、氧原子或硫原子中任意的,例如,咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基)、甲硅烷基(优选具有3-40个碳原子,更优选3-30个碳原子,甚至更优选3-24个碳原子,例如,三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基)。这些取代基还可以被取代。两个或多个取代基,如果有的话,可以相同或不同。如果可能的话,它们可以彼此相连形成环。
X1和X2各自是氢原子或取代基,并且它们中至少一个是氰基、羧基、磺基、或芳香杂环基团。就X1和X2的取代基而言,提及上述取代基T。X1和X2的取代基可以被任意其它取代基取代,并且X1和X2可以缩合形成环结构。
X1和X2优选是氢原子、芳基、氰基、硝基、羰基、磺酰基或芳香杂环;更优选氰基、羰基、磺酰基或芳香杂环;甚至更优选氰基或羰基;再次更优选氰基或烷氧基羰基(-C(=O)OR,其中R代表具有1-20个碳原子的烷基、具有6-12个碳原子的芳基或它们的组合)。
式(103)的化合物中,优选下式(103-A)的那些:
式(103-A)
Figure C20068000228000771
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地代表氢原子或取代基;X1和X2具有与式(103)中的相同的含义,并且它们的优选范围也与式(103)中的相同。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地代表氢原子或取代基。就该取代基而言,提及上述取代基T。这些取代基可以具有任意其它取代基。取代基可以缩合形成稠环结构。
R1,、R2、R4、R5、R6、R7、R9和R10优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子;甚至更优选氢原子、或具有1-12个碳原子的烷基;再次更优选氢原子或甲基;最优选氢原子。
R3和R8优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选氢原子、具有1-20个碳原子的烷基、具有0-20个碳原子的氨基、具有1-12个碳原子的烷氧基、具有6-12个碳原子的芳氧基、或羟基;甚至更优选氢原子、或具有1-12个碳原子的烷氧基;再次更优选具有1-12个碳原子的烷氧基;再次优选氢原子。
式(103)的化合物中,更优选下式(103-B)的那些:
式(103-B)
Figure C20068000228000781
其中R3和R8具有与式(103-A)中的相同的含义,并且它们的优选范围也与式(103-A)中的相同;X3代表氢原子或取代基。
X3代表氢原子或取代基。就该取代基而言,提及上述取代基T。如果可能的话,所述取代基还可以用任意其它取代基取代。X3优选是氢原子、烷基、芳基、氰基、硝基、羰基、磺酰基或芳香杂环;更优选氰基、羰基、磺酰基或芳香杂环;甚至更优选氰基或羰基;再次更优选氰基或烷氧基羰基(-C(=O)OR,其中R是具有1-20个碳原子的烷基、具有6-12个碳原子的芳基或它们的组合)。
式(103)的化合物中,甚至更优选下式(103-C)的那些:
式(103-C)
其中R3和R8具有与式(103-A)中的相同的含义,并且它们的优选范围也与式(103-A)中的相同;R21代表具有1-20个碳原子的烷基。
当R3和R8都是氢原子时,R21优选是具有2-12个碳原子的烷基,更优选具有4-12个碳原子的烷基,甚至更优选具有6-12个碳原子的烷基,再次更优选正辛基、叔辛基、2-乙基己基、正癸基或正十二烷基;最优选2-乙基己基。
当R3和R8不是氢原子时,R21优选是具有至多20个碳原子的烷基,同时式(103-C)的化合物的分子量可以是至少300。
用于本发明的式(103)的化合物可以按照Journal of AmericanChemical Society,第63卷,第3452页(1941)中所述的方法制得。
下面给出式(103)的化合物的具体实例,然而,本发明并不限于此。
Figure C20068000228000801
Figure C20068000228000811
Figure C20068000228000821
[消光剂颗粒]
本发明的纤维素酰化物薄膜优选含有用作消光剂的颗粒。本文所用的颗粒包括二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、锆氧化物、碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁和磷酸钙。颗粒优选是含硅的颗粒,这是由于含它们的薄膜的雾度可以低。特别优选二氧化硅。用于本文的二氧化硅颗粒优选具有至多20nm的初级平均粒径和至少70g/l的表观比重。更优选具有5-16nm的小初级平均粒径的颗粒,这是由于含有它们的薄膜的雾度较低。表观比重更优选是90-200g/l,甚至更优选100-200g/l。具有较大表观比重的颗粒可以提供具有较高浓度的分教体,并且由于含有它们的薄膜的雾度可能较低和由于可以减少薄膜中的固体沉积,因此是优选的。
颗粒通常形成平均粒径为0.1-3.0μm的二级颗粒,并且在薄膜中,它们以初级颗粒的聚集体存在,因此在薄膜表面形成大小为0.1-3.0μm的凸出。优选,二级平均粒径是0.2μm-1.5μm,更优选0.4μm-1.2μm,最优选0.6μm-1.1μm。如下测定初级和二级粒径:用扫描电子显微镜观察薄膜内的颗粒,并将颗粒的外接圆的直径作为粒径。在不同位置随机观察200个颗粒,并将它们的数据平均,得到它们的平均粒径。
就二氧化硅颗粒而言,这里可以使用市售产品Aerosil R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(都得自Nippon Aerosil)。锆氧化物颗粒也可以例如Aerosil R976和R811(都得自Nippon Aerosil)商购获得,并且可用于本文。
其中,Aerosil 200V和Aerosil R972V是初级平均粒径为至多20nm并且表观比重为至少70g/l的二氧化硅颗粒,并且特别优选它们用于本文,这是由于它们能够有效地降低光学薄膜的摩擦系数,而且不增加其雾度。
在本发明中,为了获得含有具有小二级平均粒径的颗粒的纤维素酰化物薄膜,可以使用一些制备颗粒分散体的方法。例如,一种方法包括通过搅拌和混合溶剂和颗粒来预先制备颗粒分散体,然后将所得分散体加入到少量单独制得的纤维素酰化物溶液中,之后再将其与主要纤维素酰化物浓液混合。由于二氧化硅颗粒的分散性良好并且由于制得的二氧化硅颗粒的分散体几乎不发生再聚集,因此优选该方法。除此之外,本文还可以使用包括如下步骤的方法:将少量纤维素酯加入到溶剂中,搅拌将它们溶解,并在在线混合器中将所得的颗粒分散体与浓液充分混合。本发明不限于这些方法。当将二氧化硅颗粒混合和分散到溶剂中时,所得分散体中的二氧化硅浓度优选是5-30质量%,更优选10-25质量%,最优选15-20质量%。相对于其中的颗粒的量,具有较高浓度的分散体可以具有较小雾度,并且由于可以减少具有它的薄膜的混浊并且可以降低薄膜内的固体沉积,因此是优选的。最后,纤维素酰化物浓液内消光剂的量优选是0.01-1.0g/m2,更优选0.03-0.3g/m2,最优选0.08-0.16g/m2
溶剂可以是低级醇,优选甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇。除了这些低级醇之外,可用于本文的溶剂没有特别的限制,然而,优选形成纤维素酯薄膜时常用的溶剂。
[增塑剂、抗劣化剂、脱模剂]
除了上述降低光学各向异性的化合物和波长依赖性各向异性分散改进剂之外,本发明的纤维素酰化物薄膜可以含有在其制备过程中并根据薄膜的用途添加其中的各种添加剂(例如,增塑剂、紫外线抑制剂、抗劣化剂、脱模剂、红外线吸收剂)。添加剂可以是固体或油状。换句话说,对它们的熔点和沸点没有特别的限制。例如,紫外线吸收材料可以在20℃或更低和在20℃或更高的温度下混合;并且这同样可用于混合增塑剂。例如,这描述在JP-A 2001-151901。而且,例如,在JP-A 2001-194522中描述了红外线吸收染料。添加剂的添加时间可以是浓液制备过程中的任意时间。视情况而定,添加剂可以在浓液制备过程的最后步骤中加入。每一添加剂的添加量没有特别的限制,只要添加剂可以呈现其功能。当纤维素酰化物薄膜具有多层结构时,加入到每层的添加剂的类型和量可以不同。例如,在JP-A2001-151902中描述了这一点,并且该技术在本领域为公知。其细节描述在Hatsumei Kyokai′s Disclosure Bulletin No.2001-1745(2001年3月15日出版,Hatsumei Kyokai),第16-12页,并且优选将其中所述的材料用于本发明。
[化合物的混合比]
在本发明的纤维素酰化物薄膜中,相对于纤维素酰化物的质量,分子量至多3000的化合物的总量优选是5-45%,更优选10-40%,甚至更优选15-30%。如上所述,所述化合物包括降低光学各向异性的化合物、波长依赖性各向异性分散改进剂、紫外线抑制剂、增塑剂、抗劣化剂、细粒、脱模剂和红外线吸收剂。优选,它们具有至多3000,更优选至多2000,甚至更优选至多1000的分子量。如果这些化合物的总量小于5%,可能存在的问题是:薄膜内单独纤维素酰化物的性能可能太显著,并且例如,薄膜的光学性能和物理强度易于随环境温度和湿度的变化而波动,因此可能存在问题。然而,如果化合物的总量大于45%,那么化合物将超过它们在纤维素酰化物薄膜内混溶性的极限,并且由于过量化合物会沉积在薄膜表面和薄膜由此会变白(从薄膜渗出),因此也可能存在问题。
[纤维素酰化物溶液中的有机溶剂]
在本发明中,纤维素酰化物薄膜优选按照溶剂流延法制备,其中将纤维素酰化物溶解在有机溶剂中制得溶液(浓液)并将该浓液形成薄膜。优选用作本发明的主要溶剂的有机溶剂选自具有3-12个碳原子的酯、酮和醚,和具有1-7个碳原子的卤代烃。用于本文的酯、酮和醚可以具有环结构。具有任意两个或多个酯、酮和醚的官能团(即,-O-、-CO-和-COO-)的化合物也可用于本文作为主要溶剂,例如,它们可以具有任意其它官能团例如醇羟基。构成具有两个或多个官能团的主要溶剂的碳原子数可以落入具有这些官能团中的任意一种的化合物的范围内。
就本发明的纤维素酰化物薄膜而言,可以使用氯基卤代烃作为主要溶剂,或者也可以使用Hatsumei Kyokai′s Disclosure Bulletin2001-1745(pp.12-16)中的非氯溶剂作为主要溶剂。无论如何,对本发明的纤维素酰化物薄膜,主要溶剂不是限制性的。
此外,在下面专利文献中公开了纤维素酰化物溶液和薄膜的溶剂和溶解于其中的方法,并且它们是用于本发明的优选实施方式。例如,它们描述在JP-A 2000-95876、12-95877、10-324774、8-152514、10-330538、9-95538、9-95557、10-235664、12-63534、11-21379、10-182853、10-278056、10-279702、10-323853、10-237186、11-60807、11-152342、11-292988、11-60752、11-60752。这些专利文献不仅公开了本发明的纤维素酰化物的优选的溶剂,而且公开了它们的溶液的物理性能以及可以与它们一起共存的物质,并且它们也是用于本发明的优选实施方式。
[纤维素酰化物薄膜的制备方法]
[溶解步骤]
制备本发明的纤维素酰化物溶液(浓液)在其溶解方法方面没有特别的限制。它可以在室温下制备或者可以冷却溶解或高温溶解的方式或者以它们的组合的方式制备。Hatsumei Kyokai′s Disclosure Bulletin2001-1745(2001年3月15日出版,Hatsumei Kyokai),第22-25页中详细描述了一种包括制备用于本发明的纤维素酰化物溶液的步骤和接下来将该溶液浓缩和过滤的步骤的方法,并且优选将其用于本发明。
(浓液溶液的透明度)
优选,本发明的纤维素酰化物溶液的浓液透明度是至少85%,更优选至少88%,甚至更优选至少90%。我们,本发明的发明者们已证实各种添加剂充分溶解在本发明的纤维素酰化物浓液溶液中。描述一种测定浓液透明度的具体方法。将浓液溶液放入大小为1cm2的玻璃比色皿中并用分光光度计(UV-3150,得自Shimadzu)测定其在550nm的吸光度。将仅有溶剂作为空白进行测定,并由溶液吸光度与空白吸光度之比计算纤维素酰化物溶液的透明度。
[流延、干燥和卷起步骤]
接下来,描述一种使用本发明的纤维素酰化物溶液制备薄膜的方法。作为形成本发明的纤维素酰化物溶液的方法和设备,使用常用于制备乙酸纤维素酯薄膜的溶液流延成膜法和溶液流延成膜设备。首先将通过溶解器(槽)制得的浓液(环状聚烯烃溶液)贮藏于贮槽内,并将浓液消泡作为制备的最终步骤。浓液从浓液取出口例如经压力型计量齿轮泵送到压力型模头,所述泵可以通过控制转速高精度地转移恒定量的液体。从压力型模头的口(缝隙)将浓液均匀流延到循环运转的流延段的金属支撑体上。在金属支撑体几乎旋转一次的剥离点,从金属支撑体上剥离下半干状态的浓液薄膜(也称之为“幅板”)。将所得幅板用夹子夹住其两端同时保持其宽度,经拉幅机运输,并干燥。然后,所得薄膜经干燥器的一组辊机械运输。由此,停止干燥过程。将幅板围绕卷线器卷起以具有预定长度。拉幅机和所述干燥器的一组辊的组合随目的而变化。在用于本发明的纤维素酰化物薄膜的主要用途的溶液流延成膜法中,所述主要用途即作为电子显示器的光学元件和卤化银相片的光增感材料的功能保护薄膜,除了溶液流延成膜设备之外还经常使用涂布设备,以便在薄膜上进行表面处理以提供底层、抗静电层、抗晕层和保护薄膜等。它们在Hatsumei Kyokai′s DisclosureBulletin No.2001-1745(2001年3月15日出版,Hatsumei Kyokai),第25-30页中在流延分类(包括并行流延)、金属支撑体、干燥和剥离等方面有详细描述,并且可以优选用于本发明。
纤维素酰化物薄膜的厚度优选是10-120μm,更优选20-100μm,甚至更优选30-90μm。
[薄膜在高湿度处理之后的光学性能的变化]
[纤维素酰化物薄膜的物理性能的评价]
至于因环境变化引起的本发明的纤维素酰化物薄膜的光学性能的变化,在60℃和90%RH下处理240小时的薄膜的Re和Rth的变化量优选是15nm或更小,更优选12nm或更小,甚至更优选10nm或更小。
[薄膜在高温处理之后的光学性能的变化]
在80℃处理240小时的薄膜的Re和Rth的变化量优选是15nm或更小,更优选12nm或更小,甚至更优选10nm或更小。
[热处理薄膜之后化合物的释放量]
优选用于本发明的纤维素酰化物薄膜的降低Rth的化合物和降低ΔRth的化合物,从80℃处理240小时的薄膜中释放的量优选是30%或更小,更优选25%或更小,甚至更优选20%或更小。
如下获得从薄膜释放的量。将在80℃处理240小时的薄膜和未处理的薄膜分别溶解在溶剂中,并通过高效液相色谱来测定化合物。使用下面的表达式计算释放量,其中残留在薄膜内的化合物的量是化合物的峰面积。
释放量(%)={(残留在未处理的薄膜内的化合物的量)-(残留在处理过的薄膜内的化合物的量)}/(残留在未处理的薄膜内的化合物的量)x100。
[薄膜的玻璃化温度Tg]
本发明的纤维素酰化物薄膜的玻璃化温度Tg落在80-165℃。从薄膜的耐热性的角度,Tg优选落在100-160℃,更优选在110-150℃。如下测定玻璃化温度Tg:将10mg本发明的纤维素酰化物薄膜样品以5℃/min的加热速度从室温加热至200℃,并用差示扫描量热计(DSC 2910,得自T.A.Instrument)测定样品的热量,并由此计算薄膜的玻璃化温度Tg。
[薄膜的雾度]
优选,本发明的纤维素酰化物薄膜的雾度落在0.01-2.0%,更优选在0.05-1.5%,甚至更优选0.1-1.0%。在薄膜用作光学薄膜时,薄膜透明度是重要方面。可以如下测定雾度:用混浊计(HGM-2DP,得自Suga Test Instruments)在25℃和60%RH下,按照JIS K-6714A方法测定大小为40mmx80mm的本发明的纤维素酰化物薄膜样品。
[薄膜的Re和Rth的湿度依赖性]
优选,本发明的纤维素酰化物薄膜的面内延迟Re和厚度方向延迟Rth的湿度依赖性变化尽可能小。具体地说,25℃和10%RH下的Rth和25℃与80%RH下的Rth之差,ΔRth(=Rth10%RH-Rth80%RH)落在0-50nm,更优选在0-40nm,甚至更优选在0-35nm。
[薄膜的当量水分含量]
描述本发明的纤维素酰化物薄膜的当量水分含量。当使用所述薄膜作为偏振片的保护薄膜时,为了不损坏薄膜与水溶性聚合物例如聚乙烯醇的粘合性,其在25℃和80%RH的当量水分含量优选是0-4%,更优选0.1-3.5%,甚至更优选1-3%,与薄膜厚度无关。如果当量水分含量高于4%,那么由于当将薄膜用作光学补偿薄膜的支撑体时所述薄膜的湿度依赖性延迟可能太大,因此不是优选的。
如下测定水分含量:用水分含量分析仪结合样品干燥器(CA-03、VA-05,都得自Mitsubishi Chemical),按照Karl-Fisher法分析大小为7mmx35mm的本发明的纤维素酰化物薄膜样品。将由此测定的样品内水的量(g)除以样品的重量(g)。
[薄膜的透湿性]
优选,用于本发明的光学补偿片的纤维素酰化物薄膜的透湿性,在温度为60℃和湿度为95%RH下按照JIS Z0288方法测定并转换成80μm的标准薄膜厚度,是400-2000g/m2·24h,更优选500-1800g/m2·24h,甚至更优选600-1600g/m2·24h。如果它超过2000g/m2·24h,那么薄膜的湿度依赖性的Re和Rth绝对值可能明显高于0.5nm/%RH。此外,当在本发明的这类纤维素酰化物薄膜上层合光学各向异性层以制备光学补偿薄膜时,由于所述片的湿度依赖性的Re和Rth绝对值也可能明显高于0.5nm/%RH,因此也是不益的。当将这类光学补偿片或偏振片安装在液晶显示装置中时,它会引起变色和视角降低。另一方面,如果纤维素酰化物薄膜的透湿性小于400g/m2·24h,那么当该薄膜粘附到偏振薄膜的两侧来制得偏振片时它会干扰粘合剂的干燥,或者即,薄膜会引起偏振片的粘合失败。
当纤维素酰化物薄膜的厚度较大时,其透湿性可能较小;并且当所述厚度较小时,透湿性可能较大。因此,必需测定具有不同厚度的每一样品的透湿性,转换成80μm的标准薄膜厚度。根据其薄膜厚度,如下测定薄膜的透湿性:转换成80μm的标准薄膜厚度转换的透湿性=(测定的透湿性)x(测定的薄膜厚度μm/80μm)。至于透湿性的测定方法,提及Physical Properties of Polymer II(Polymer ExperimentalLecture 4,Kyoritsu Publishing),pp.285-297,″Determination of VaporPermeation(质量法、温度法、蒸气压法、吸附法)″中所述的方法。简言之,将大小为70mmφ的纤维素酰化物薄膜样品在25℃和90%RH,和在60℃和95%RH都调理24小时。使用渗透性测定仪(KK-709007,得自Toyo Seiki),按照JIS Z-0208方法测定单位面积样品的水分含量(g/m2),并且如下计算样品的透湿性:透湿性=调理过的样品的重量-未调理的样品的重量。
[薄膜的尺寸变化]
本发明的纤维素酰化物薄膜的尺寸稳定性优选如下:在60℃和90%RH贮藏24小时(高湿度贮藏)之后薄膜的尺寸变化,和在90℃和5%RH贮藏24小时(高温贮藏)之后薄膜的尺寸变化都是至多0.5%。更优选,尺寸变化是至多0.3%,甚至更优选至多0.15%。
描述一个具体的测定方法。制备本发明的纤维素酰化物薄膜的两个样品,大小为30mmx120mm,并在25℃和60%RH调理24小时。使用自动销规(得自Shinto Kagaku),在每一样品两侧以100mm的间隔形成6mmφ的孔。初始的孔与孔之间的距离是L0。将一个样品在60℃和90%RH处理24小时,然后测定孔与孔之间的距离(L1);并将另一样品在90℃和5%RH处理24小时,并测定孔与孔之间的距离(L2)。每一测定的最小测量极限是1/1000mm。如下确定尺寸变化:60℃和90%RH(高湿度贮藏)的尺寸变化={|L0-L1|/L0}x100。90℃和5%RH(高温贮藏)的尺寸变化={|L0-L2|/L0}x100。
[薄膜的弹性模量]
(弹性模量)
优选,本发明的纤维素酰化物薄膜的弹性模量是200-500kgf/mm2,更优选240-470kgf/mm2,甚至更优选270-440kgf/mm2。一种具体的测定方法如下:使用通用张力测定仪,Toyo Boldwin′s STMT50BP,将薄膜样品在23℃和70%RH的环境下以10%/min的拉伸速度拉伸,并且测定其产生0.5%拉伸率时的应力。它是样品的弹性模量。
[薄膜的光学弹性系数]
(光学弹性系数)
优选,本发明的纤维素酰化物薄膜的光学弹性系数是至多50x10-13cm2/dyne,更优选至多30x10-13cm2/dyne,甚至更优选至多20x10-13cm2/dyne。一种具体的测定方法如下:对大小为12mmx120mm的本发明的纤维素酰化物薄膜样品在其主轴方向施加拉伸应力,由此用椭圆偏振计(Nippon Bunko′s M150)测定样品的延迟,并由样品相对于施加于其上的应力的延迟变化获得样品的光学弹性系数。
[拉伸之前和之后面内延迟的变化,慢轴的测定]
制备100x100mm的样品,并在机器运输方向(MD方向)或与其垂直的横向(TD方向)。使用固定单轴拉伸设备在温度是140℃的条件下拉伸。使用自动双折射计KOBRA 21ADH测定每一样品在拉伸之前和之后的面内延迟。基于上述延迟测定时获得的对齐角确定慢轴。优选因拉伸引起的Re变化是小的。具体地说,优选|Re(n)-Re(0)|/n≤1.0,更优选|Re(n)-Re(0)|/n≤0.3或更小,其中Re(n)是将薄膜拉伸n(%)时的面内延迟(nm),并且Re(0)是未拉伸的薄膜的面内延迟(nm)。
[具有慢轴的方向]
偏振器在机器运输方向(MD方向)具有吸收轴。因此,当用于偏振器保护薄膜时,本发明的纤维素酰化物薄膜优选具有在MD方向的附近或者在TD方向的附近的慢轴。通过使慢轴相对于偏振器平行或者垂直可以降低漏光和色调变化。“在...附近”是指慢轴与MD或TD方向在0-10°的范围内,优选0-5°。
[具有正固有双折射的纤维素酰化物薄膜]
当将本发明的纤维素酰化物薄膜在薄膜面内慢轴的方向拉伸时增加其面内延迟Re,并且当在与薄膜面内慢轴的方向垂直的方向拉伸时降低其面内延迟Re。这说明固有双折射是正的。为了抵消薄膜内产生的Re,在与慢轴方向垂直的方向拉伸薄膜是有效的。当薄膜在MD方向具有慢轴时,这是通过例如用拉幅机在与机器运输方向(MD方向)垂直的方向拉伸薄膜(即,在TD方向拉伸薄膜)实现的。因此,可以降低面内延迟Re。通过对比,例如,当薄膜在TD方向具有慢轴时,通过增加MD方向的机械运输辊的拉伸力来拉伸薄膜可以降低面内延迟Re。
[具有负固有双折射的纤维素酰化物薄膜]
在一些情况下,当将本发明的纤维素酰化物薄膜在慢轴方向拉伸时降低其面内延迟Re,并且当在与慢轴方向垂直的方向拉伸时增加其面内延迟Re。这说明固有双折射是负的。为了抵消薄膜内产生的Re,在慢轴方向拉伸薄膜是有效的。当薄膜在MD方向具有慢轴时,这是通过,例如,在机器运输方向(MD方向)增加机器运输辊的拉伸力来拉伸薄膜实现的。因此,可以降低面内延迟Re。通过对比,例如,当薄膜在与MD方向垂直的方向(即,在TD方向)具有慢轴时,通过使用拉幅机在TD方向拉伸薄膜可以降低面内延迟Re。
[本发明的纤维素酰化物薄膜的评价方法]
通过下面测定来进行本发明的纤维素酰化物薄膜的评价。
(面内延迟Re、厚度方向延迟Rth)
在25℃和60%RH下调整30mmx40mm的样品的湿度2小时。通过使波长为λnm的光从薄膜的法线方向入射,用自动双折射仪KOBRA 21ADH(由Oji Keisoku Kiki Kabushiki Kaisha制造)测定Re(λ)。Rth(λ)是基于上面测定的Re(λ)和如下测定的延迟值与1.48的临时平均折射率和薄膜厚度一起计算的。延迟值是如下测定的:使波长为λnm光入射,同时每一样品以10°的间距倾斜至50°,使用面内慢轴作为倾斜轴并假定薄膜的法线方向为0°。
(波长依赖性Re和Rth分布的测定)
在25℃和60%RH调整30mmx40mm的样品的湿度2小时。使用椭圆偏振计M-150(由Nihon Bunko Kabushiki Kaisha制造),使波长为780nm-380nm的光在薄膜的法线方向入射,这样获得每一波长下的Re。由此,测定波长依赖性Re分布。波长依赖性Rth分布是以下面的三个方向测定的延迟值为基础并与1.48的临时平均折射率和薄膜厚度一起计算的。延迟值是:在上面方向测定的R、使用面内慢轴作为倾斜轴使波长为780-380nm的光从相对薄膜的法线方向倾斜+40°的方向入射测定的延迟值,和使用面内慢轴作为倾斜轴使波长为780-380nm的光从相对薄膜的法线方向倾斜-40°的方向入射测定的延迟值。
(分子取向轴)
将70mmx100mm的样品在25℃和60%RH下调理2小时。使用自动双折射仪(Oji Keisoku Kiki′s KOBRA 21ADH),由改变垂直入射光的入射角所测定的延迟计算分子取向轴。
(轴线位移)
使用自动双折射仪(Oji Keisoku Kiki′s KOBRA 21ADH),测定轴线位移角。在样品宽度方向测定整个宽度的规则间隔的20个点,并将由此测定的绝对值平均。慢轴角(轴线位移)的范围如下:在样品宽度方向测定整个宽度的规则间隔的20个点,并获得具有4个较大轴线位移绝对值的4个点的平均值,与具有4个较小轴线位移绝对值的4个点的平均值之差。
(透光率)
使用透明度仪(AKA光电管比色计,得自Kotaki Seisakusho)在25℃和60%RH,测定20mmx70mm的样品的可见光(615nm)透光率。
(光谱特性)
使用分光光度计(U-3210,得自Hitachi)在25℃和60%RH,测定13mmx40mm的样品在300-450nm的波长范围内的透光率。以(72%的波长)-(5%的波长)获得倾斜宽度。极限波长由(倾斜宽度/2)+(5%的波长)表示。吸收端用透光率0.4%的波长表示。获得样品在380nm和350nm的透光率。
[薄膜的表面性能]
(表面形状)
描述本发明的纤维素酰化物薄膜的表面性能。优选,薄膜的表面粗糙度的算术平均粗糙度(Ra),按照JIS B0601-1994方法,是至多0.1μm,并且其最大高度(Ry)是至多0.5μm。更优选,算术平均粗糙度(Ra)是至多0.05μm,并且最大高度(Ry)是至多0.2μm。用原子力显微镜(AFM)可以分析薄膜表面的凹凸发布。
(纤维素酰化物薄膜的延迟的面内变化)
本发明的纤维素酰化物薄膜优选满足下面表达式。
|Re(MAX)-Re(MIN)|≤3和|Rth(MAX)-Rth(MIN)|≤5
在该表达式中,Re(MAX)和Rth(MAX)各自是随机切割的1mx1m薄膜的最大延迟值,Re(MIN)和Rth(MIN)各自是这种薄膜的最小延迟值。
[薄膜的添加剂保持性能]
要求本发明的纤维素酰化物薄膜充分保持添加于其中的各种化合物。具体地说,当纤维素酰化物薄膜在80℃和90%RH下贮藏48小时时,薄膜的质量变化优选是0-5%,更优选0-3%,甚至更优选0-2%。
<薄膜的添加剂保持性能的评价方法>
将样品切割成10cmx10cm的大小,并在23℃和55%RH贮藏24小时,并测定其质量。然后,将其在80±5℃和90±10%RH贮藏48小时。加工之后,轻轻擦拭样品表面,然后在23℃和55%RH再贮藏1天,再次测定样品的质量。如下计算样品的添加剂保持性能:
添加剂保持性能(质量%)
={(贮藏之前的质量-贮藏之后的质量)/(贮藏之前的质量)}x100。
[薄膜的机械特性]
(卷曲)
本发明的纤维素酰化物薄膜的宽度方向的卷曲值优选是-10/m至+10/m。如下所述将纤维素酰化物薄膜经过表面处理,或者摩擦然后涂布光学各向异性层,或涂布或层合取向层或光学各向异性层。就这些处理而言,在薄膜为长膜时对薄膜进行加工。如果长的纤维素酰化物薄膜在其宽度方向的卷曲值落在上面范围之外,那么薄膜会难以加工并且会切断或破裂。此外,如果这样的话,薄膜的边缘和中心部分会与运输辊强烈接触而产生粉尘,结果在薄膜上会沉积许多杂质。这种情况下,斑点缺陷和涂布条痕的频率会超过可接受水平。此外,当卷曲值控制在所述范围内时,涂布光学各向异性层时经常会产生的色斑的麻烦减少,因此是有益的,此外,当层合偏振薄膜时可用防止薄膜捕获气泡。
卷曲值按照the American National Standard Institute(ANSI/ASCPH1.29-1985)所述的方法测定。
(撕裂强度)
优选,根据JISK7128-2:1998的撕裂测试方法(Elmendorf撕裂测试法)测定,本发明的厚度为20-80μm的纤维素酰化物薄膜具有至少2g的撕裂强度,更优选5-25g,甚至更优选6-25g。同样优选,厚度为60μm的薄膜的撕裂强度是至少8g,更优选8-15g。具体地说,大小为50mmx64mm的样品片在25℃和65%RH下调理,然后用轻载荷的撕裂强度测定仪测试,来测定其撕裂强度。
[薄膜内的溶剂剩余]
优选本发明的纤维素酰化物薄膜在薄膜内剩余的溶剂量可用为0.01-1.5质量%,更优选0.01-1.0质量%的条件下干燥。将本发明所用的透明支撑体内剩余的溶剂量控制到至多1.5%,由此可以降低薄膜卷曲。更优选,它是至多1.0%。其主要原因可能是,由于按照上述溶剂流延法形成的薄膜内剩余的溶剂量降低,因此可以降低薄膜的自由体积。
[薄膜的吸湿膨胀系数]
优选,本发明的纤维素酰化物薄膜的吸湿膨胀系数是至多30x10-5/%RH,更优选至多15x10-5/%RH,甚至更优选至多10x10-5/%RH。薄膜的吸湿膨胀系数优选较小,但是一般说来,它可以是至少1.0x10-5/%RH。吸湿膨胀系数是指恒温下样品周围的相对湿度改变时样品长度的变化。当如上控制吸湿膨胀系数时并使用本发明的纤维素酰化物薄膜作为光学补偿薄膜的支撑体时,框架状透光率(frame-like transmittance)上升,或者即,可以在保持光学补偿薄膜的光学补偿功能不变的同时防止应变引起的漏光。
[表面处理]
一定情形下,通过对纤维素酰化物薄膜进行表面处理,可以提高纤维素酰化物薄膜与各功能层(例如,底层或内层)之间的粘合性。例如,可以使用辉光放电处理、紫外线照射处理、电晕处理、火焰处理、酸或碱处理。这里,辉光放电处理可以是在10-3-20Torr的低压气体中进行的低温等离子体处理或者可以是在大气压下进行的等离子体处理。二者都是优选的。等离子体激发气是指在上述条件下经等离子体激发的气体,包括,例如,氩、氦、氖、氪、氙、氮、二氧化碳、flons(氟氯烃)例如四氟甲烷、或它们的混合物。它们详细描述在Hatsumei Kyokai′s Disclosure Bulletin No.2001-1745(i2001年3月15日出版,Hatsumei Kyokai),第30-32页,并且可以优选用于本发明。
[碱皂化处理的薄膜表面的接触角]
对于使用本发明的纤维素酰化物薄膜作为偏振片的透明保护薄膜,表面处理的一个有效方式是碱皂化处理。这种情况下,碱皂化处理之后薄膜表面的接触角优选是55°或更小,更优选50°或更小,甚至更优选45°或更小。接触角可以用典型的评价方式进行评价,其中在碱皂化处理之后将直径为3mm的水滴滴在薄膜表面上,并获得薄膜表面与水滴之间的角度。可以使用接触角作为亲水性和疏水性的量度。
(耐光性)
本发明的纤维素酰化物薄膜的耐光性的指数如下。用超氙光照射240小时的薄膜的色差ΔE*ab优选是20或更小,更优选18或更小,甚至更优选15或更小。使用UV3100(由Shimadzu Corporation制造)如下测定色差。在25℃和60%RH下调理薄膜的湿度2小时,然后在氙光照射之前,测定薄膜的颜色以获得初始值(L0*、a0*、b0*)。之后,使用超氙天候老化计SX-75(由Suga Test Instruments Co.,Ltd.制造),用氙光在150W/m2、60℃和50%RH的条件下对薄膜照射240小时。预定时间之后,将薄膜从恒温浴中取出,并在25℃和60%RH调整湿度2小时。然后,再次测定薄膜的颜色以获得照射后的值(L1*、a1*、b1*)。由这些值获得色差ΔE*ab=((L0*-L1*)^2+(a0*-a1*)^2+(b0*-b1*)^2)^0.5。
[功能层]
本发明的纤维素酰化物薄膜的应用包括光学应用和照相材料。薄膜的光学应用特别优选用于液晶显示装置,更优选包括如下元件的装置:在两个电极基板之间载有液晶的液晶元件、放置在液晶元件两侧的两个偏振器,和至少一个放置在液晶元件与偏振器之间的光学补偿片。就液晶显示装置而言,优选TN、IPS、FLC、AFLC、OCB、STN、ECB、VA和HAN。
当将本发明的纤维素酰化物薄膜用于这些光学应用时,可以向其添加各种功能层。这些层例如有抗静电层、固化树脂层(透明硬涂层)、抗反射层、易粘合层、抗眩光层、光学补偿层、取向层、液晶层。可用于本发明的纤维素酰化物薄膜的这些功能层及它们的材料包括表面活性剂、润滑剂、消光剂、抗静电层和硬涂层,并且它们详细描述在Hatsumei Kyokai′s Disclosure Bulletin 2001-1745(2001年3月15日出版,Hatsumei Kyokai),第32-45页,并且也优选用于本发明。
[用途(偏振片)]
描述本发明的纤维素酰化物薄膜的用途。
本发明的光学薄膜尤其可用作偏振片保护薄膜。当本发明的纤维素酰化物薄膜用作偏振片保护薄膜时,偏振片可用通过常规方法制备,没有特别的限制。根据一种方法,将所得纤维素酰化物薄膜用碱处理,并且使用完全皂化的聚乙烯醇的水溶液将其粘附到偏振器两侧。偏振器是通过将聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡并拉伸制得的。代替碱处理,可以使用JP-A 6-94915和6-118232中所述的粘合处理。
用于粘合保护薄膜的处理过的表面和偏振器的粘合剂的实例包括聚乙烯醇基粘合剂(例如聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛等);和乙烯基基胶乳(例如丙烯酸丁酯等)等。
偏振片由偏振器和保护其两侧的保护薄膜组成。此外,保护薄膜粘附到偏振器一侧,并将隔膜粘附到其另一侧。保护薄膜和隔膜用于偏振片运输和产品检测等时保护偏振片。这种情况下,粘附保护薄膜以保护偏振片的表面,并用于与偏振片待粘附到液晶板的侧相对的另一侧。隔膜用于覆盖将偏振片和液晶板粘合的粘合层,并用于偏振片的待粘附到液晶板的一侧。
液晶显示装置典型地包括位于两个偏振片之间的含有液晶的基板。使用本发明的光学薄膜的偏振片保护薄膜提供优异的显示能见度,而不管薄膜位于什么地方。特别是位于液晶显示装置的显示表面上的偏振片保护薄膜提供有透明硬涂层、抗眩光层或抗反射层等。因此,偏振片保护薄膜特别优选用于该部位。
[用途(光学补偿薄膜)]
本发明的纤维素酰化物薄膜可用于各种用途,并且当用作液晶显示装置的光学补偿薄膜时特别有效。光学补偿薄膜是指一种常用于液晶显示装置中且用来补偿相延迟的光学元件。光学补偿薄膜具有与相延迟器或光学补偿片等相同的含义。光学补偿薄膜具有双折射,并用于除去液晶显示装置的显示板的色变或者改善液晶显示装置的视角特性。本发明的纤维素酰化物薄膜具有由0≤Re(630)≤10nm和|Rth(630)|≤25nm所示的低水平的光学各向异性,和由|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35所示的低水平的波长依赖性分布。因此,薄膜没有任意过剩各向异性。当本发明的纤维素酰化物薄膜与具有双折射的光学各向异性层组合使用时,仅可以呈现光学各向异性层的光学性能。
因此,当本发明的纤维素酰化物薄膜用作液晶显示装置的光学补偿薄膜时,与其组合使用的光学各向异性层的Re和Rth优选是Re(630)=0-350nm和|Rth(630)|=0-400nm。可以使用具有该范围内的Re和Rth的任意光学各向异性层。可以使用具有光学补偿薄膜所需特性的任意光学各向异性层,而不管使用本发明的纤维素酰化物薄膜的液晶显示装置的液晶元件的光学性能或驱动系统。所用光学各向异性层可以由含液晶化合物的组合物或具有双折射的聚合物薄膜形成。
与本发明的光学补偿薄膜组合使用的光学各向异性层由环状聚烯烃薄膜形成,所述环状聚烯烃薄膜为具有双折射且满足35≤Re(630)≤350和70≤Rth(630)≤400,更优选35≤Re(630)≤300和100≤Rth(630)≤350,甚至更优选35≤Re(630)≤250和100≤Rth(630)≤300的聚合物薄膜。
作为上述液晶化合物,优选盘状液晶化合物或棒状液晶化合物。
(盘状液晶化合物)
在各种文献(C.Destrade等,MoI.Cryst.Liq.Cryst.,第71卷第111页(1981);Quarterly Journal of Outline of Chemistry,Chemical Societyof Japan,No.22,Chemistry of Liquid Crystal,第2部分第10章(1994);B.Kohne等,Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.,第1794页(1985);J.Zhang等,J.Am.Chem.Soc,第116卷第2655页(1994))中描述了可用于本发明的盘状液晶化合物的实例。
优选,将盘状液晶分子固定对齐在本发明的光学各向异性层中,最优选通过聚合反应固定其中。在JP-A 8-27284中描述了盘状液晶分子的聚合反应。为了通过聚合反应固定盘状液晶分子,可聚合基团必需与每一盘状液晶分子的盘状核芯相连作为其上的取代基。然而,如果这种可聚合基团直接与盘状核芯相连,那么在聚合反应期间这些分子几乎不能保持它们的取向。因此,在盘状核芯与可聚合基团之间引入连接基团以连接于其上。这种具有可聚合基团的盘状液晶分子公开在JP-A 2001-4387。
(棒状液晶化合物)
可用于本发明的棒状液晶化合物的实例有偶氮甲碱类、氧化偶氮基化合物、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、苯基环己烷羧酸酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代的苯基嘧啶类、烷氧基取代的苯基嘧啶、苯基二噁烷、二苯乙炔类,和烯基环己基苄腈类。不仅这种低分子液晶化合物可用于本文,而且高分子液晶化合物也可用于本文。
在光学各向异性层中,优选棒状液晶分子以对齐状态固定,最优选它们通过聚合反应固定。可用于本发明的可聚合棒状液晶化合物的实例描述在Macromol.Chem.,第190卷,第2255页(1989);AdvancedMaterials,第5卷,第107页(1993);美国专利4683327、5622648、5770107;国际公开号95/22586、95/24455、97/00600、98/23580、98/52905的小册子;JP-A 1-272551、6-16616、7-110469、11-80081、2001-328973。
(由聚合物薄膜形成的光学各向异性层)
如上所述,光学各向异性层可以由聚合物薄膜形成。聚合物薄膜是由可以呈现光学各向异性的聚合物形成的。这种聚合物的实例包括聚烯烃(例如,聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯基聚合物)、聚碳酸酯、多芳基化合物、聚砜、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯,和纤维素酯(例如,三乙酸纤维素酯、二乙酸纤维素酯)。可以使用这些聚合物的共聚物或混合物。
在本发明的光学补偿薄膜中,光学各向异性层是由满足35≤Re(630)≤350和70≤Rth(630)≤400的环状聚烯烃薄膜形成的。
聚合物薄膜的光学各向异性优选通过拉伸产生。拉伸优选是单轴拉伸或双轴拉伸。具体地说,优选利用两个或多个辊之间的圆周速度之差来实现加工方向单轴拉伸;或者夹住聚合物薄膜的两边并在宽度方向拉伸它来实现拉幅机拉伸;或者包括这些拉伸的组合的双轴拉伸。如果需要的话,可以使用两种或多种聚合物薄膜以使这两种或多种薄膜的整体光学性能可以满足上述条件。优选,聚合物薄膜按照溶剂流延法制得以便尽可能多地降低薄膜的双折射不匀性。优选,聚合物薄膜的厚度落在20-500μm的范围内,最优选在40-100μm的范围内。
(通用液晶显示装置的结构)
就形成光学各向异性层的聚合物薄膜而言,可以使用选自聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺-聚酯酰亚胺和聚芳基醚酮的至少一种聚合物材料。将其溶解在溶剂中,然后将所得溶液涂敷到基板上,并将溶剂蒸发掉从而在薄膜上形成薄膜。优选将该方法用于本文。这种情况下,也优选将聚合物薄膜和基板拉伸从而使薄膜具有光学各向异性的方法,并且由此加工的薄膜可用作光学各向异性层。本发明的纤维素酰化物薄膜优选用作这些实施方式中的支撑体。另一优选方法如下:在不同基板上形成聚合物薄膜,并将其从基板上剥下,然后将其粘附到本发明的纤维素酰化物薄膜上,得到具有层合结构的光学各向异性层。在该方法中,可以使聚合物薄膜薄化,并且其厚度优选是至多50μm,更优选1-20μm。
(通用液晶显示装置的结构)
当使用本发明的纤维素酰化物薄膜作为光学补偿薄膜时,其偏振器元件的透射轴相对于纤维素酰化物薄膜的光学补偿薄膜的慢轴可以处于任意角度。液晶显示装置包括位于两个电极基板之间的载有液晶的液晶元件、放置在该元件两侧的两个偏振器,和至少一个放置在液晶元件与偏振器之间的光学补偿薄膜。
液晶元件的液晶层通常是在两个基板间经它们之间放置的隔板所形成的空间中加入液晶形成,并将液晶封闭于其中。在基板上形成透明电极层作为含有导电物质的透明薄膜。液晶元件还可以具有阻气层、硬涂层或内涂层(用于粘合到透明电极层上)。通常将这些层形成于基板上。液晶元件的基板通常具有50μm-2mm的厚度。
(液晶显示装置的类型)
本发明的纤维素酰化物薄膜可用于各种显示模式的液晶元件。已提及各种显示模式例如TN(扭转向列)、IPS(面内转换)、FLC(铁电体液晶)、AFLC(抗铁电体液晶)、OCB(光学补偿弯曲)、STN(超扭转向列)、VA(垂直对齐)、ECB(电控制双折射)和HAN(混合对齐向列)模式。也提出了经对齐和分开的任意上述显示模式的其它显示模式。本发明的纤维素酰化物薄膜在任意显示模式的液晶显示装置中是有效的。而且,在任意的透射型、反射型和半透射型液晶显示装置中也是有效的。
(TN-型液晶显示装置)
本发明的纤维素酰化物薄膜可以用作具有TN-型液晶元件的TN-型液晶显示装置的光学补偿片的支撑体。TN-型液晶元件和TN-型液晶显示装置为公知。用于TN-型液晶显示装置的光学补偿片描述在JP-A 3-9325、6-148429、8-50206和9-26572。此外,它也描述在Mori等的文章(Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.36(1997),p.143;Jpn.J.Appl.Phys.,第36(1997)卷,第1068页)中。
(STN-型液晶显示装置)
本发明的纤维素酰化物薄膜可以用作具有STN-型液晶元件的STN-型液晶显示装置的光学补偿片的支撑体。通常在STN-型液晶显示装置中,液晶元件中的棒状液晶分子在90-360度的范围内扭转,并且棒状液晶分子的折射各向异性(Δn)和元件间隙(d)之积(Δnd)在300-1500nm的范围内。JP-A 2000-105316中描述了用于STN-型液晶显示装置的光学补偿片。
(VA-型液晶显示装置)
本发明的纤维素酰化物薄膜特别优选用作具有VA-型液晶元件的VA-型液晶显示装置的光学补偿片的支撑体。用于VA-型液晶显示装置的光学补偿片的Re延迟值优选是0-150nm,并且其Rth延迟值优选是70-400nm。Re延迟值更优选是20-70nm。在将两个光学各向异性聚合物薄膜用于VA-型液晶显示装置的情况下,这两个薄膜的Rth延迟值优选是70-250nm。在将一个光学各向异性聚合物薄膜用于VA-型液晶显示装置的情况下,薄膜的Rth延迟值优选是150-400nm。本发明的VA-型液晶显示装置可以具有例如JP-A 10-123576中所述的取向分开的体系。
(IPS-型液晶显示装置和ECB-型液晶显示装置)
本发明的纤维素酰化物薄膜特别优选用作具有IPS-型液晶元件的IPS-型液晶显示装置或具有ECB-型液晶元件的ECB-型液晶显示装置的光学补偿片的支撑体或偏振片保护薄膜。在这些模式中,在黑色显示下液晶材料与薄膜面接近平行地对齐,并且该黑色显示是通过在没有施加电压时使液晶分子与基板表面平行地对齐提供的。在这些实施方式中,使用本发明的纤维素酰化物薄膜的偏振片有利于改善色调、扩大视角,并改善对比度。在这些实施方式中,优选本发明的纤维素酰化物薄膜用作液晶元件与该液晶元件两侧提供的至少一个偏振片之间提供的保护薄膜(即,元件侧保护薄膜)。更优选,在偏振片保护薄膜与液晶元件之间提供光学各向异性层并且由此提供的光学各向异性层的延迟值调整至等于或小于液晶层的延迟的Δn·d的值的两倍。
(OCB-型液晶显示装置和HAN-型液晶显示装置)
本发明的纤维素酰化物薄膜也优选用作具有OCB-型液晶元件的OCB-型液晶显示装置或具有HAN-型液晶元件的HAN-型液晶显示装置的光学补偿片的支撑体。优选,在用于OCB-型液晶显示装置或HAN-型液晶显示装置的光学补偿片中,延迟的绝对值为最小的方向不存在于光学补偿片的面内方向和法线方向。用于OCB-型液晶显示装置或HAN-型液晶显示装置的光学补偿片的光学性能是由光学各向异性层的光学性能、支撑体的光学性能、以及光学各向异性层与支撑体之间的位置关系决定的。用于OCB-型液晶显示装置或HAN-型液晶显示装置的光学补偿片描述在JP-A 9-197397并且也描述在Mori等的文章(Jpn.J.Appl.Phys.第8(1999)卷,第2837页)中。
(反射型液晶显示装置)
本发明的纤维素酰化物薄膜也优选用作TN-型、STN-型、HAN-型、或GH(宾-主)-型反射型液晶显示装置的光学补偿片。这些模式为公知。TN-型反射型液晶显示装置描述在JP-A 10-123478、国际公开号98/48320的小册子,和日本专利3022477中。用于反射型液晶显示装置的光学补偿片描述在国际公开号00/65384的小册子中。
(其它类型的液晶显示装置)
本发明的纤维素酰化物薄膜也优选用作具有ASM-型液晶元件的ASM(轴对称对齐微型元件)-型液晶显示装置的光学补偿片的支撑体。ASM-型液晶元件的特征在于通过位置可调整的树脂隔板保持元件的厚度。ASM-型液晶元件的其它性能与TN-型液晶元件的相同。ASM-型液晶元件和ASM-型液晶显示装置描述在Kume等的文章(Kume等,SID 98 Digest 1089(1998))中。
(硬涂薄膜、抗眩光薄膜、抗反射薄膜)
本发明的纤维素酰化物薄膜优选用于硬涂薄膜、抗眩光薄膜和抗反射薄膜。为了改善平板显示器例如LCD、PDP、CRT、EL的可见度,可以将硬涂层、抗眩光层和抗反射层中的任意或所有层固定到本发明的纤维素酰化物薄膜的一个或两个面。这些抗眩光薄膜和抗反射薄膜的优选实施方式描述在Hatsumei Kyokai′s Disclosure Bulletin2001-1745 2001年3月15日出版,Hatsumei Kyokai),第54-57页中,并且本发明的纤维素酰化物薄膜可优选用于这些中。
(照相底片支撑体)
可用于本发明的纤维素酰化物薄膜可以用于卤化银照相材料的支撑体,在一些专利文献中描述了它们的各种材料和配方及它们的制备方法,并且它们可用于本发明。至于这些技术,JP-A 2000-105445详述了彩色负片薄膜,并且本发明的纤维素酰化物薄膜优选用于这些。也优选,本发明的薄膜可用于彩色反转卤化银照相材料的支撑体,并且描述在JP-A 11-282119中的它们的各种材料和配方及它们的制备方法可用于本发明。
(透明基板)
由于本发明的纤维素酰化物薄膜具有接近零的光学各向异性并且具有良好的透明度,它可以取代液晶显示装置中液晶元件的玻璃基板,或者即,它可用作密封所述装置内驱动液晶的透明支撑体。
由于用于密封液晶的透明基板具有良好的阻气性能,因此如果需要的话,可以任选将阻气层固定在本发明的纤维素酰化物薄膜的表面上。阻气层的形态和材料没有特别的限制。例如,可以在本发明的纤维素酰化物薄膜的至少一个面上沉积SiO2,或者可以在本发明的薄膜上形成具有相对较高阻气性能的亚乙烯基基聚合物或乙烯醇基聚合物的聚合物涂层。可以适当选择这些技术用于本发明。
当本发明的薄膜用作密封液晶的透明基板时,可以将透明电极固定于其上以通过对其施加电压来驱动液晶。对透明电极没有特别的限制。例如,可用将金属薄膜或金属氧化物薄膜层合在本发明的纤维素酰化物薄膜的至少一个表面上以在其上形成透明电极。首先,考虑到薄膜的透明度、导电性和机械特性,优选金属氧化物薄膜;并且更优选主要包括锡氧化物并含有2-15%氧化锌的铟氧化物薄膜。这些技术例如详细描述在JP-A 2001-125079和2000-22760。
实施例
下面,描述本发明的实施方式,并且本发明不限于这些实施方式。
[成膜实施例1](环状聚烯烃薄膜F-1的形成)
<环状聚烯烃聚合物P-1的合成>
将100质量份的纯甲苯和100质量份的降冰片烯碳酸甲酯放入反应槽中。接下来,将25mmol%的溶解在甲苯中的己酸乙酯-Ni(相对于单体的质量)、0.225mol%的三(五氟苯基)硼(相对于单体的质量)和0.25mol%的溶解在甲苯中的三乙基铝(相对于单体的质量)放入反应槽中。在室温下搅拌的同时将这些物质反应18小时。反应之后,将反应混合物放入过量乙醇中产生共聚物沉淀物。将该沉淀物纯化并将所得共聚物(P-1)在真空中65℃干燥24小时。
将以下组合物放入混合槽中并搅拌溶解这些组分,然后经平均孔径为34μm的滤纸和平均孔径为10μm的烧结金属过滤器过滤。
Figure C20068000228001091
接下来,将含有通过上述方法形成的环状聚烯烃溶液D-1的以下组合物放入分散器以制备液体消光剂分散剂M-1。
Figure C20068000228001092
将100质量份的环状聚烯烃溶液D-1和1.35质量份的液体消光剂分散剂M-1以混合制备成膜用的浓液。
用带式流延器流延所述浓液。在剩余溶剂量为约25质量%时从带上剥离薄膜,将薄膜在宽度方向以10%的拉伸比用拉幅机拉伸并用130℃-140℃的热风干燥,同时保持薄膜,使得薄膜不收缩。经拉幅机运输之后,再将薄膜经辊运输,并再次在120℃-140℃干燥并卷起。所得环状聚烯烃薄膜(F-1)的厚度为80μm,雾度为0.5,延迟Re为63nm,并且延迟Rth为200nm。
[成膜实施例2](环状聚烯烃薄膜F-2的形成)
将以下组合物放入耐压密封槽中并搅拌,然后用热水加热至80℃以溶解这些组分。冷却之后,将所得物质经平均孔径为34μm的滤纸和平均孔径为10μm的烧结金属过滤器过滤。
Figure C20068000228001101
接下来,将含有通过上述方法形成的环状聚烯烃溶液D-2的以下组合物放入分散器以制备液体消光剂分散剂M-2。
Figure C20068000228001102
将100质量份的环状聚烯烃溶液D-2和1.1质量份的液体消光剂分散剂M-2混合以制备成膜用的浓液。
用带式流延器流延所述浓液。在剩余溶剂量为约18质量%时从带上剥离薄膜,将薄膜在宽度方向以50%的拉伸比用拉幅机拉伸并用热风(130℃-140℃)干燥,同时保持薄膜,使得薄膜不收缩。经拉幅机运输之后,再将薄膜经辊运输,并再次在120℃-140℃干燥并卷起。所得环状聚烯烃薄膜(F-2)的厚度为80μm,雾度为0.4,延迟Re为60nm,并且延迟Rth为180nm。
[成膜实施例3](环状聚烯烃薄膜F-3的形成)
将以下组合物放入混合槽中并搅拌溶解这些组分。所得物质然后经平均孔径为34μm的滤纸和平均孔径为10μm的烧结金属过滤器过滤。
Figure C20068000228001111
接下来,将含有通过上述方法形成的环状聚烯烃溶液D-3的以下组合物放入分散器以制备液体消光剂分散剂M-3。
Figure C20068000228001112
将100质量份的环状聚烯烃溶液D-3和1.1质量份的液体消光剂分散剂M-3混合以制备成膜用的浓液。
用带式流延器流延所述浓液。在剩余溶剂量为约22质量%时从带上剥离薄膜,将薄膜在宽度方向以2%的拉伸比用拉幅机拉伸并用热风(130℃-140℃)干燥,同时保持薄膜,使得薄膜不收缩。经拉幅机运输之后,再将薄膜经辊运输,并再次在120℃-140℃干燥并卷起。所得环状聚烯烃薄膜(F-3)的厚度为80μm,雾度为0.2,延迟Re为60nm,并且延Rth为190nm。
[成膜实施例4](纤维素酰化物薄膜001-003、101-104的形成)
(乙酸纤维素酯溶液的制备)
将以下组合物放入混合槽中并搅拌以溶解这些组分。由此,制备乙酸纤维素酯溶液D。
(乙酸纤维素酯溶液D的组成)
醋化度为2.86的乙酸纤维素酯               100.0质量份
二氯甲烷(第一溶剂)                       402.0质量份
甲醇(第二溶剂)                           60.0质量份
(消光剂溶液的制备)
将20质量份的平均粒径为16nm的二氧化硅颗粒(AEROSILR972,由Nihon Aerosil Kabushiki Kaisha制造)和80质量份的甲醇搅拌并充分混合30分钟,形成液体二氧化硅颗粒分散体。将该液体分散体与下面的组合物一起放入分散器并搅拌30分钟或更长以溶解这些组分。由此,制得消光剂溶液。
(消光剂溶液的组成)
平均粒径为16nm的二氧化硅颗粒        10.0质量份
二氯甲烷(第一溶剂)                  76.3质量份
甲醇(第二溶剂)                      3.4质量份
乙酸纤维素酯溶液D                   10.3质量份
(添加剂溶液的制备)
将以下组合物放入混合槽中并搅拌,同时加热以便将这些组分溶解。由此,制得添加剂溶液。
(添加剂溶液的组成)
降低光学各向异性的化合物A-19        49.3质量份
波长依赖性分布调节剂UV-102          7.6质量份
二氯甲烷(第一溶剂)                  58.4质量份
甲醇(第二溶剂)                      8.7质量份
乙酸纤维素酯溶液D                   12.8质量份
(乙酸纤维素酯薄膜样品101的形成)
将94.6质量份的乙酸纤维素酯溶液D、1.3质量份的消光剂溶液和4.1质量份的添加剂溶液分别过滤然后混合,并用带式流延器流延。在上面组合物中,降低光学各向异性的化合物A-19相对于乙酸纤维素酯的质量比是12%,并且波长依赖性分布调节剂UV-102相对于乙酸纤维素酯的质量比是1.8%。在剩余溶剂量为约30%时从带上将薄膜剥离并在140℃干燥40分钟,以形成乙酸纤维素酯薄膜。所得乙酸纤维素酯薄膜的剩余溶剂量是0.2%,并且薄膜的厚度是80μm。
(乙酸纤维素酯薄膜样品001-003、102-104的形成)
以与上面相同的方式形成乙酸纤维素酯薄膜样品001-003和102-104,只是将添加剂溶液中的降低光学各向异性的化合物和添加剂溶液中的波长依赖性分布调节剂的类型和量变为表1所示的。表1还显示了样品101的溶液组成。
Figure C20068000228001151
测定这些样品在相对湿度为10%与相对湿度为80%之间的厚度方向延迟之差ΔRth(=Rth10%RH-Rth80%RH)。在不含光学各向异性降低剂的对比样品001和002和含磷酸联苯基二苯基酯(BDP)作为增塑剂代替光学各向异性降低剂的对比样品003中,ΔRth没有降低至30nm或更小,并且光学各向异性的湿度依赖性高。
通过对比,在含光学各向异性降低剂的样品101中,证实ΔRth在0-30的范围内并且光学各向异性的湿度依赖性降低。还测定这些样品在25℃和80%RH的平衡水分含量。证实在除对比样品001之外的所有样品中,平衡水分含量是4%或更小,并且通过加入光学各向异性降低剂或波长依赖性分布调节剂使得纤维素酰化物薄膜疏水。测定这些样品在60℃和95%RH持续24小时的透湿性(转换成80μm的值)。证实在除对比样品001之外的所有样品中,透湿性是400g/m2·24hr或更大且2000g/m2·24hr或更小,并且与对比样品002和003相比,含有光学各向异性降低剂和波长依赖性分布调节剂的样品101-103的透湿性得到改善。
获得的对纤维素酰化物薄膜样品101-104和对比样品001-003的评价结果示于表2。
Figure C20068000228001171
与不含这种化合物的对比样品001和002和含为常规增塑剂的磷酸联苯基二苯基酯(BDP)的对比样品003相比,含有降低光学各向异性的化合物的样品101-104的Re(630)和Rth(630)都充分降低并且几乎光学各向同性。与对比例相比,含调节波长依赖性分布的化合物的样品的|Re(400)-Re(700)|和|Rth(400)-Rth(700)|都足够低,并且波长依赖性分布几乎接近零。
[实施例1]
图1和2显示了采用本发明的液晶显示装置的例证结构。薄膜A代表可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜,薄膜B代表成膜实施例4中形成的样品101-104的乙酸纤维素酯薄膜,PVA代表下面所述的偏振薄膜,并且薄膜C代表成膜实施例1-3中形成的环状聚烯烃薄膜。
在本实施例中,使用VA-型液晶显示装置,但是使用本发明的薄膜的偏振片和光学补偿薄膜和它们的结构的用途并不受液晶显示装置的操作方式的限制。
(偏振片的制备)
将成膜实施例4中获得的乙酸纤维素酯薄膜样品101和可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜(TF80UL,80μm)在1.5N氢氧化钠水溶液中于55℃浸泡2分钟,在室温下于水洗浴中洗涤,并用0.1N硫酸于30℃中和。所得物质再次在室温下于水洗浴中洗涤,然后用100℃空气干燥。由此,将纤维素酰化物薄膜的表面皂化。
接下来,将厚度为80μm的卷状聚乙烯醇薄膜在碘水溶液中以系数5连续拉伸并干燥,获得偏振薄膜。提供碱皂化过的纤维素酰化物薄膜样品101和TF80UL,并用3%聚乙烯醇水溶液(PVA-117H,由Kuraray Co.,Ltd.制造)作为粘合剂将它们粘附到它们之间放置的偏振薄膜的两面上。由此,获得一种偏振片,所述偏振片的一个表面用纤维素酰化物薄膜10保护,并且另一个表面用TF80UL保护。进行粘附使得纤维素酰化物薄膜样品101和TF80UL各自的慢轴与偏振薄膜的透射轴平行。
用胶粘剂将成膜实施例1获得的环状聚烯烃薄膜F-1粘附到乙酸纤维素酯薄膜样品101侧的偏振片上,使得环状聚烯烃薄膜F-1的慢轴与偏振薄膜的透射轴平行。由此,制得上侧偏振片。
接下来,将可商购获得的乙酸酯薄膜(TF80UL,80μm)用于偏振薄膜的两侧,以基本上相同的方式制备作为下侧偏振片的偏振片。
(VA-型液晶元件和VA-型液晶显示装置的制备)
如下制备液晶元件。将具有负介电各向异性的液晶材料(“MLC6608”,由Merck & Co.制造)滴加和注射到基板间元件间隙为3.6μm的基板之间,并将基板密封以在基板之间形成液晶层。液晶层的延迟(即,液晶层的厚度d(μm)和折射各向异性Δn之积Δn·d)调整至300nm。液晶层垂直对齐。在该垂直对齐的液晶元件的上侧(观察者侧),用胶粘剂粘附上面制得的上侧偏振片,使得环状聚烯烃薄膜F-1面对液晶元件。在液晶元件的下侧(背光侧),用胶粘剂粘附上面制得的下侧偏振片。这些偏振片以交叉尼科耳状态放置,使得上侧偏振片的透射轴垂直运行并且下侧偏振片的透射轴水平运行(图1的结构101)。
观察制得的液晶显示装置,结果发现实现了在正面方向和视角方向为中性的黑色显示。使用测定设备(EZ-Contrast 160D,由EDLIM S.A.制造)测定从黑色显示(L1)到白色显示(L8)的八个阶段的视角(对比度是10或更大并且黑色显示不反转的范围),结果发现在左右方向和上下方向的视角都是令人满意的80°或更大。
使该液晶板经过环境湿度变化(10%RH、80%RH)。即使1周之后,黑色显示的色调和视角都几乎与60%RH下测定的相等。认为经环境湿度变化后液晶显示能见度没有显著降低。
当使用环状聚烯烃薄膜F-2或F-3代替环状聚烯烃薄膜F-1时,获得基本上相同的结果。当使用乙酸纤维素酯薄膜样品102-104代替乙酸纤维素酯薄膜样品101时,环境湿度变化引起的液晶显示能见度的降低在102中比101中小,103中比102中小,并且104中比103中小,不管使用F-1、F-2还是F-3都如此。这暗示当Rth随湿度的变化越小时,环境湿度变化引起的液晶板的显示能见度的降低越小。
[对比例1]
以与实施例1相同的方式获得图2的结构001,只是使用可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜(TF80UL,80μm)代替乙酸纤维素酯薄膜样品101用于上侧偏振片。
采用所得的液晶显示装置,在正面方向和视角方向黑色显示略带蓝色。在左右方向和上下方向的视角都是令人满意以80°或更大。
使该液晶板经过环境湿度变化(10%RH、80%RH)。1周后,黑色显示的色调为更蓝;即认为经环境湿度变化后液晶显示能见度降低。
从实施例1和对比例1可以看到的,即使使用环境湿度变化引起的光学特性变化小的环状聚烯烃薄膜F-1和乙酸纤维素酯薄膜样品101时,显示能见度经环境湿度变化后降低,即使在两个偏振薄膜之间包括另一个可能会受环境湿度变化影响并且具有非零相差(Re、Rth)的薄膜(例如可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜)也如此。
[实施例2]
以与实施例1基本上相同的方式获得图1的结构201,只是上侧偏振片位于下端(背光侧)并且下侧偏振片位于上端(观察者侧)。
观察所得液晶显示装置,结果发现实现了在正面方向和视角方向为中性的黑色显示。使用测定设备测定视角(对比度是10或更大并且黑色显示不反转的范围),结果发现在左右方向和上下方向的视角都是令人满意的80°或更大。
使该液晶板经过环境湿度变化(10%RH、80%RH)。即使1周之后,黑色显示的色调和视角都几乎与60%RH下测定的相同。认为环境湿度变化引起的液晶显示能见度的降低不显著。
[对比例2]
以与实施例2相同的方式获得图2的结构002,只是使用可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜(TF80UL,80μm)代替乙酸纤维素酯薄膜样品101用于下侧偏振片。
采用所得的液晶显示装置,在正面方向和视角方向黑色显示略带蓝色。在左右方向和上下方向的视角都是令人满意的80°或更大。
使该液晶板经过环境湿度变化(10%RH、80%RH)。1周后,黑色显示的色调更蓝;即认为经环境湿度变化后液晶显示能见度降低。
从实施例1和2和对比例1和2可以看到的,即使使用环境湿度变化引起的光学特性变化小的环状聚烯烃薄膜F-1和乙酸纤维素酯薄膜样品101,显示能见度经环境湿度变化后降低,即使在两个偏振片之间在液晶元件上方或下方,包括另一个可能会受环境湿度变化影响并且具有非零相差(Re、Rth)的薄膜(例如可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜)也如此。
[实施例3]
以与实施例1和2基本上相同的方法分别获得图1的结构102-108和202-208,并观察视角和黑色显示的色调。获得与实施例1和2基本上相同的结果。提供良好的显示能见度,并且认为即使经环境湿度变化后液晶显示能见度也没有显著降低。
[实施例4]
也以与实施例1-3基本上相同的方法分别获得图1和2的结构109-113和209-213,并观察每一获得的液晶显示装置的视角和黑色显示的色调。获得与实施例1-3基本上相同的结果。提供良好的显示能见度,并且环境湿度变化引起的液晶显示能见度的降低小于实施例1-3中的,并且是相当小的。
认为这种结果是由于以下原因引起的。使用环境湿度变化引起的光学特性变化小的环状聚烯烃薄膜F-1和乙酸纤维素酯薄膜样品101,并且在两个偏振片之间在液晶元件上方或下方,不包括可能会受环境湿度变化影响并且具有非零相差(Re、Rth)的薄膜(例如可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜)。因此,液晶显示能见度因环境湿度变化几乎没有降低。
[实施例5]
也以与实施例1-4基本上相同的方式获得图2的结构114-118和214-218。然而,在实施例5中,就结构114-118的上侧偏振片和结构214-218的下侧偏振片而言,如下将偏振薄膜和环状聚烯烃薄膜C彼此粘附。每一环状聚烯烃薄膜F-1、F-2和F-3用辉光放电处理(在上下电极之间施加3000Hz和4200V的高频电压;处理20秒钟),并用聚乙烯醇基粘合剂进行粘附。所得偏振片在70℃干燥10分钟或更长。
观察每一所得液晶显示装置的视角和黑色显示的色调。获得与实施例4基本上相同的结果。提供良好的显示能见度。环境湿度变化引起的变化与实施例4的基本上相同。
在本实施方式中,可以减少用于液晶显示装置的薄膜的数量,而这会降低生产成本。此外,也可以降低液晶显示装置的厚度。
工业实用性
通过使用具有低水平的光学各向异性和低水平的Re和Rth的波长依赖性分布的纤维素酰化物薄膜和环状聚烯烃薄膜,可以提供具有优异的视角特性和相对环境湿度变化显示能见度减少较小的光学元件,例如光学补偿薄膜和偏振片等,和使用它们的液晶显示装置。
本申请要求外国优先权的益处的各个和每一外国专利申请的全部内容都通过引用的方式加入本文,如同全部描述一样。

Claims (21)

1、一种光学补偿薄膜,其包括:
满足式(I)的环状聚烯烃薄膜;和
满足式(II)和(III)的纤维素酰化物薄膜:
(I)35≤Re(630)≤350和70≤Rth(630)≤400,
(II)0≤Re(630)≤10和|Rth(630)|≤25,和
(III)|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35,
其中Re(630)、Re(400)、Re(700)、Rth(630)、Rth(400)和Rth(700)的括号中的数字表示波长λ,单位为nm,并且Re(λ)代表在波长λnm下的面内延迟值,单位为nm;和
Rth(λ)代表在波长λnm下的厚度方向延迟值,单位为nm。
2、一种液晶显示装置,其包括:
至少两个偏振薄膜;
在所述至少两个偏振薄膜之间的至少一个满足式(I)的环状聚烯烃薄膜;和
在所述至少两个偏振薄膜之间的至少一个满足式(II)和(III)的纤维素酰化物薄膜:
(I)35≤Re(630)≤350和70≤Rth(630)≤400,
(II)0≤Re(630)≤10和|Rth(630)|≤25,和
(III)|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35,
其中Re(630)、Re(400)、Re(700)、Rth(630)、Rth(400)和Rth(700)的括号中的数字表示波长λ,单位为nm,并且Re(λ)代表在波长λnm下的面内延迟值,单位为nm;和
Rth(λ)代表在波长λnm下的厚度方向延迟值,单位为nm。
3、如权利要求1的光学补偿薄膜,
其中所述环状聚烯烃薄膜包含一种共聚物,所述共聚物含有至少一个式(A)代表的重复单元和至少一个式(B)代表的重复单元:
式(A)
Figure C2006800022800003C1
式(B)
Figure C2006800022800003C2
其中m代表0-4的整数;
R1-R4各自独立地代表氢原子或具有1-10个碳原子的烃基;
X1、X2、Y1和Y2各自独立地代表氢原子、具有1-10个碳原子的烃基、卤原子、具有1-10个碳原子且被卤原子取代的烃基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOOCR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOCOZ、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、或由X1和Y1或X2和Y2形成的(-CO)2O或(-CO)2NR15
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地代表具有1-20个碳原子的烃基;
Z代表烃基或被卤素取代的烃基;
W代表SiR16 pD3-p,前提是R16代表具有1-10个碳原子的烃基;D代表卤原子、-OCOR16或-OR16;p代表0-3的整数;和
n代表0-10的整数。
4、如权利要求1的光学补偿薄膜,
其中所述环状聚烯烃薄膜包含一种聚合物或一种共聚物,所述聚合物含有式(B)或(C)代表的环状重复单元,所述共聚物含有式(B)和(C)代表的至少两个环状重复单元,
式(B)
Figure C2006800022800004C1
式(C)
其中m代表0-4的整数;
R3-R6各自独立地代表氢原子或具有1-10个碳原子的烃基;
X2、X3、Y2和Y3各自独立地代表氢原子、具有1-10个碳原子的烃基、卤原子、具有1-10个碳原子且被卤原子取代的烃基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOOCR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOCOZ、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、或由X2和Y3或X3和Y3形成的(-CO)2O或(-CO)2NR15
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地代表具有1-20个碳原子的烃基;
Z代表烃基或被卤素取代的烃基;
W代表SiR16 pD3-p,前提是R16代表具有1-10个碳原子的烃基;D代表卤原子、-OCOR16或-OR16;p代表0-3的整数;和
n代表0-10的整数。
5、如权利要求3的光学补偿薄膜,
其中所述环状聚烯烃薄膜是通过包括如下步骤的方法获得的:
将含有10质量%-35质量%的所述共聚物的有机溶剂溶液流延到环形金属支撑体上,并干燥,以形成干燥的薄膜;
从所述金属支撑体上剥离所述干燥的薄膜,以形成剥离的薄膜;
在宽度方向和长度方向中的至少一个方向拉伸所述剥离的薄膜,和
进一步干燥和卷起。
6、如权利要求1的光学补偿薄膜,
其中所述纤维素酰化物薄膜含有至少一种将厚度方向延迟Rth降低至满足式(IV)和(V)的范围的化合物,
(IV)(Rth(A)-Rth(0))/A≤-1.0,和
(V)0.01≤A≤30,
其中Rth(A)代表含有A%的降低Rth的化合物的纤维素酰化物薄膜的Rth,单位为nm;
Rth(0)代表不含任何降低Rth的化合物的纤维素酰化物薄膜的Rth,单位为nm;和
A代表当作为所述纤维素酰化物薄膜的材料的聚合物的质量为100时,降低Rth的化合物的质量%。
7、如权利要求1的光学补偿薄膜,
其中所述纤维素酰化物薄膜包含酰基取代度为2.85-3.00的纤维素酰化物。
8、如权利要求1的光学补偿薄膜,
其中所述纤维素酰化物薄膜包含至少一种降低|Rth(400)-Rth(700)|的化合物,以所述纤维素酰化物的固体含量计,所述化合物的含量为0.01-30质量%。
9、如权利要求1的光学补偿薄膜,
其中所述纤维素酰化物薄膜的厚度为10-120μm。
10、一种偏振片,其包括:
偏振器;和
至少一个如权利要求1的光学补偿薄膜作为所述偏振器的保护薄膜。
11、如权利要求10的偏振片,
其中在所述偏振片的表面上提供有硬涂层、抗眩光层和抗反射层中的至少一种。
12、一种液晶显示装置,其包括如权利要求1的光学补偿薄膜。
13、一种VA-型液晶显示装置,其包括如权利要求1的光学补偿薄膜。
14、一种IPS-型液晶显示装置,其包括如权利要求1的光学补偿薄膜。
15、如权利要求2的液晶显示装置,
其中所述环状聚烯烃薄膜包含一种共聚物,所述共聚物含有至少一个式(A)代表的重复单元和至少一个式(B)代表的重复单元:
式(A)
Figure C2006800022800007C1
式(B)
Figure C2006800022800007C2
其中m代表0-4的整数;
R1-R4各自独立地代表氢原子或具有1-10个碳原子的烃基;
X1、X2、Y1和Y2各自独立地代表氢原子、具有1-10个碳原子的烃基、卤原子、具有1-10个碳原子且被卤原子取代的烃基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOOCR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOCOZ、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、或由X1和Y1或X2和Y2形成的(-CO)2O或(-CO)2NR15
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地代表具有1-20个碳原子的烃基;
Z代表烃基或被卤素取代的烃基;
W代表SiR16 pD3-p,前提是R16代表具有1-10个碳原子的烃基;D代表卤原子、-OCOR16或-OR16;p代表0-3的整数;和
n代表0-10的整数。
16、如权利要求2的液晶显示装置,
其中所述环状聚烯烃薄膜包含一种聚合物或一种共聚物,所述聚合物含有式(B)或(C)代表的环状重复单元,所述共聚物含有式(B)和(C)代表的至少两个环状重复单元,
式(B)
式(C)
Figure C2006800022800009C1
其中m代表0-4的整数;
R3-R6各自独立地代表氢原子或具有1-10个碳原子的烃基;
X2、X3、Y2和Y3各自独立地代表氢原子、具有1-10个碳原子的烃基、卤原子、具有1-10个碳原子且被卤原子取代的烃基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOOCR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOCOZ、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、或由X2和Y3或X3和Y3形成的(-CO)2O或(-CO)2NR15
R11、R12、R13、R14和R15各自独立地代表具有1-20个碳原子的烃基;
Z代表烃基或被卤素取代的烃基;
W代表SiR16 pD3-p,前提是R16代表具有1-10个碳原子的烃基;D代表卤原子、-OCOR16或-OR16;p代表0-3的整数;和
n代表0-10的整数。
17、如权利要求15的液晶显示装置,
其中所述环状聚烯烃薄膜是通过包括如下步骤的方法获得的:
将含有10质量%-35质量%的所述共聚物的有机溶剂溶液流延到环形金属支撑体上,并干燥,以形成干燥的薄膜;
从所述金属支撑体上剥离所述干燥的薄膜,以形成剥离的薄膜;
在宽度方向和长度方向中的至少一个方向拉伸所述剥离的薄膜,和
进一步干燥和卷起。
18、如权利要求2的液晶显示装置,
其中所述纤维素酰化物薄膜含有至少一种将厚度方向延迟Rth降低至满足式(IV)和(V)的范围的化合物,
(IV)(Rth(A)-Rth(0))/A≤-1.0,和
(V)0.01≤A≤30,
其中Rth(A)代表含有A%的降低Rth的化合物的纤维素酰化物薄膜的Rth,单位为nm;
Rth(0)代表不含任何降低Rth的化合物的纤维素酰化物薄膜的Rth,单位为nm;和
A代表当作为所述纤维素酰化物薄膜的材料的聚合物的质量为100时,降低Rth的化合物的质量%。
19、如权利要求2的液晶显示装置,
其中所述纤维素酰化物薄膜包含酰基取代度为2.85-3.00的纤维素酰化物。
20、如权利要求2的液晶显示装置,
其中所述纤维素酰化物薄膜包含至少一种降低|Rth(400)-Rth(700)|的化合物,以所述纤维素酰化物的固体含量计,所述化合物的含量为0.01-30质量%。
21、如权利要求2的液晶显示装置,其中所述纤维素酰化物薄膜的厚度为10-120μm。
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