CN101189539A

CN101189539A - 光学各向异性膜、增亮膜、层合光学膜和使用它们的图像显示装置

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Publication number: CN101189539A
Application number: CNA2006800191801A
Authority: CN
Inventors: 市桥光芳; 西川秀幸
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: JP2006284903A; KR20080006573A; KR101249546B1; WO2006107061A1; JP4440817B2; US7755728B2; CN100565252C; US20090040454A1

Abstract

本发明公开了一种光学各向异性膜，该光学各向异性膜包含形成向列相或近晶A相的液晶化合物，液晶相满足下面的不等式：Δn(450nm)/Δn(550nm)＜1.0，式中每个Δn(λ)表示λ波长下的内禀双折射，其中所述光学各向异性膜(A)具有40nm或以下的绝对平面内延迟(Re)及－10nm或以下的厚度方向上延迟(Rth)。

Description

光学各向异性膜、增亮膜、层合光学膜和使用它们的图像显示装置

技术领域

本发明涉及厚度方向上具有负延迟(Rth)的光学各向异性膜，其可以单独使用或者与另一光学膜组合使用作为光学膜例如延迟膜、视角补偿膜、光学补偿膜、椭圆偏振膜、增亮膜、或者抗反射膜，用来改善光学拾像装置、透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、自发光型液晶显示装置等的光学性质和显示质量，并且涉及使用所述光学各向异性膜的图像显示装置。

背景技术

厚度方向上具有负延迟的光学各向异性膜具有增加液晶显示装置的视角并且改善增亮膜的光使用效率的功能，因此已经对其进行了广泛的研究。从制备容易性和统一性的角度，已经积极地研究了使得液晶分子垂直取向并且固定所得到的取向状态的特定方法。

例如，如在JP-A-05-53104、JP-A-05-27235、JP-A-04-16916和JP-A-09-101515中所报道，通过使用包括在其玻璃化转变温度(Tg)或更高温度加热高分子液晶，使得液晶相中的液晶分子垂直取向，并且快速冷却分子以形成延迟膜的步骤的方法，可以改善TN和STN液晶显示装置的视角。

作为固定液晶的垂直取向状态的方法，还建议了包括使得低分子量、具有可聚合的基团如丙烯酰基的可聚合液晶取向，和用紫外线或电子束照射液晶来聚合且固定液晶的步骤的方法(JP-A-05-142531和JP-A-08-21915)。

另外，还建议了包括使得性质介于上述液晶材料之间的可聚合的液晶低聚体取向且固定的方法(JP-A-07-230086和JP-A-07-294903)。

此外，报道了将这些光学各向异性膜与拉伸的光学各向异性膜组合使用来改善STN液晶显示装置的视角的研究(JP-A-07-230086、JP-A-07-294903、JP-A-02-256023、JP-A-05-241019和JP-A-08-21999)。

同时报道了用于增加使用胆甾醇型液晶的增亮膜的光使用效率的光学各向异性膜(JP-T-2000-514202、JP-T-2001-500276和JP-A-2003-177242，此处使用的术语“JP-T”指公告的PCT专利申请的日文译本)和用于降低偏振片的视角依赖性来改善平面内转换模式液晶显示装置的视角的光学各向异性膜(JP-A-10-307291和JP-A-11-133408)的效果。

尽管使用上述光学各向异性膜的液晶显示器具有提高对比度的效果，但是它们在显示图像时不希望的着色和在更倾斜角度下对比度降低方面是不利的。

作为对上述缺点研究的结果，本发明人已经发现问题的主要原因在于在更短的可见光波长下增加了传统光学各向异性膜的相差。当光学各向异性膜在某单色光波长下的延迟在所需范围内时，它们在可见光区的其它波长下具有不同的延迟。

因此，在包含具有不同波长光的白光的情况中，膜的相角偏振取决于波长，并且白光被转化成有颜色的偏振光。

引起这个问题的原因是，形成延迟片的材料具有延迟的波长色散。

作为所述问题的解决方法，在JP-A-2002-267838等中建议了以下方法：将棒状液晶和用于与该棒状分子的长轴垂直取向的分子混合，且使所得到的液晶组合物具有波数色散。

然而，与棒状分子混合的分子没有液晶性质，并且当增加该分子含量时组合物丧失其液晶性质，因此该方法难以控制波长色散。

发明内容

本发明的一个目的是为了解决该问题，从而提供一种具有简单结构并且厚度方向上延迟(Rth)为-10nm或以下的光学各向异性膜，它能够表现出增强的增亮性质并且能够改善图像显示装置如液晶显示装置的视角，并且还提供了一种包含所述光学各向异性膜的高质量图像显示装置。

因此，在本发明中，通过下面(1)-(8)的光学各向异性膜、增亮膜、光学膜和图像显示装置实现了所述目的。

(1)一种光学各向异性膜(A)，其包括形成向列相或近晶A相的液晶化合物，液晶相满足下面的不等式(I)：

不等式(I)

Δn(450nm)/Δn(550nm)＜1.0，

式中每个Δn(λ)表示λ波长下的内禀双折射，其中所述光学各向异性膜(A)具有40nm或以下的绝对平面内的延迟值(Re)及-10nm或以下的厚度方向上的延迟值(Rth)。

(2)(1)中的光学各向异性膜(A)，其中所述光学各向异性膜(A)是通过固定大致垂直取向的液晶相形成的。

(3)(1)或(2)中的光学各向异性膜(A)，其中所述液晶化合物由下面的式(II)表示：

式(II)

其中MG¹和MG²独立地表示用于诱导形成液晶相的液晶核，并且所述液晶核包含2-8个环状基团，每个环状基团具有芳香环、脂肪环或杂环，

R¹、R²、R³和R⁴在液晶核长轴方向上与液晶核结合，并且独立地表示用于诱导形成液晶相的柔性取代基、偶极性基团，或者氢键合基团，

L¹和L²与MG¹和MG²的环状基团结合来连接该环状基团，并且独立地表示由下面式(II)-LA或(II)-LB表示的连接基团：

式(II)-LA

式(II)-LB

其中每个^*表示与MG¹或MG²的环状基团结合的位置，每个#表示与P结合的位置，A¹表示-O-、-NH-、-S-、-CH₂-、-CO-、-SO-、或-SO₂-，A²表示-CH＝或-N＝，并且A³和A⁴独立地表示-O-、-NH-、-S-、-CH₂-、-CO-、-SO-、或-SO₂-，

当L¹和L²两者均由式(II)-LA表示时，P表示直接单键或者二价连接基团，该二价连接基团选自-CH＝CH-、-C≡C-、1，4-亚苯基及其组合，

当L¹和L²之一由式(II)-LB表示时，P表示^***＝CH-P¹-##或^***＝N-P¹-##，其中^***表示与由式(II)-LB表示的基团结合的位置，并且##表示与由式(II)-LA表示的基团结合的位置，

当L¹和L²两者均由式(II)-LB表示时，P表示双键、＝CH-P¹-CH＝、＝N-P¹-CH＝或＝N-P¹-N＝，以及

P¹表示直接单键或者二价连接基团，该二价连接基团选自-CH＝CH-、-C≡C-、1，4-亚苯基及其组合。

(4)一种增亮膜，包括胆甾醇型液晶膜、四分之一波片和位于其间的光学各向异性膜，其中所述光学各向异性膜是根据(1)-(3)中任一项的光学各向异性膜(A)。

(5)一种层合光学膜，包括根据(1)-(3)中任一项的光学各向异性膜(A)及至少一个堆叠在其上面的光学各向异性膜(B)。

(6)(5)的层合光学膜，其中所述光学各向异性膜(B)是含酰化纤维素或环烯的、透明的光学各向异性膜，具有30-180nm的平面内延迟(Re)和40-350nm的厚度方向上延迟(Rth)。

(7)根据(5)的层合光学膜，其中所述光学各向异性膜(B)是满足下面不等式(III)和(IV)的酰化纤维素膜：

(III)0≤Re(630)≤10且-100≤Rth(630)≤25

(IV)|Re(400)-Re(700)|≤10且|Rth(400)-Rth(700)|≤35其中每个Re(λ)表示λnm波长下的平面内延迟(nm)，并且每个Rth(λ)表示λnm波长下的厚度方向上延迟(nm)。

(8)一种图像显示装置，包括根据(1)-(3)中任一项的光学各向异性膜(A)、根据(4)中增亮膜、或根据(5)-(7)中任一项的层合光学膜。

根据本发明提供的一种光学各向异性膜，在厚度方向上延迟为-10nm或以下，其能够表现出随波长的微小延迟变化。

此外，通过使用根据本发明的简单结构，可以提高增亮特性且可以改善图像显示装置如液晶显示装置的视角。

附图说明

图1是表示根据本发明的液晶显示装置的像素区的示意图。

具体实施方式

下面将说明本发明液晶显示装置的实施方案和组件。应当指出在本发明中，由“A”到“B”表示的数值范围指包含数值A和B作为最小和最大值的范围。

在本发明中，Re和Rth分别表示在550nm波长下的平面内延迟(nm)和厚度方向上延迟(nm)。Re是通过在膜法线方向上施加550nm波长的光，由Oji Scientific Instruments制造的KOBRA 21ADH测量得到。Rth是由KOBRA 21ADH基于在3个方向上测量的3个延迟值计算得到，所述延迟值是延迟值Re、在通过使用平面内慢轴(由KOBRA21ADH检测)作为倾斜轴(旋转轴)从相对膜法线倾斜+40°的方向施加550nm光下测量的延迟值、以及在通过使用平面内慢轴(由KOBRA21ADH检测)作为倾斜轴(旋转轴)从相对膜法线倾斜-40°的方向施加550nm光下测量的延迟值。此外，Re(λ)表示λnm波长下的平面内延迟(nm)，并且Rth(λ)表示λnm波长下的厚度方向上延迟(nm)。

在本发明中可以使用在Polymer Handbook(JOHN WILEY &SONS公司)和各种光学膜的目录中所描述的值作为平均折射率的假设值。未知的平均折射率值可以使用阿贝折射计测量。下面列举了主要光学膜材料的平均折射率：酰化纤维素(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。通过输入假设的平均折射率值和膜厚，由KOBRA 21ADH计算nx、ny和nz。

当在通过使用平面内慢轴作为倾斜轴(旋转轴)从相对膜法线倾斜+20°的方向施加550nm波长光下测量的延迟值大于Re时，Rth是正值，并且当如此测量的延迟值小于Re时，Rth是负值。特别是在|Rth/Re|为9或更大的样品的情况中，当样品的慢轴与膜平面平行时Rth是正值，并且当慢轴是在膜厚度方向时Rth是负值，慢轴是通过以平面内快轴作为倾斜轴(旋转轴)，通过在相对膜法线方向+40°处的具有可旋转支架的偏振显微镜的偏振片确定的。

在本发明中，每个术语“平行”、“正交”和“大致垂直”指在(准确角度±小于10°)范围内的角度。角度优选在(准确角度±小于5°)范围内，更优选在(准确角度±小于2°)范围内。此外，术语“慢轴”指沿表现出最大折射率的方向上延伸的轴。除非另有说明，折射率和延迟是在可见光区域中波长λ为550nm下测量的。

在本发明中，除非另有说明，偏振片可以是长的偏振片或者通过将偏振片切成适于液晶显示装置的尺寸而得到的它们的一部分。术语“切割”可以指冲切、剪切等。术语“偏振膜”和“偏振片”在本发明中是彼此不同的，并且偏振片是具有偏振膜和在该偏振膜至少一侧上形成的透明保护层的叠层。

下面将详细地说明本发明的具体实施方式。

本发明的光学各向异性膜(A)的组件和形成方法

首先，下面详细地说明本发明的光学各向异性膜(A)的优选光学性质、形成所述光学各向异性膜(A)的材料、形成所述光学各向异性膜(A)的方法等。

[光学性质]

光学各向异性膜(A)的波长色散优选满足下面的不等式(A)-1和(A)-2，更优选满足下面的不等式(A)-1’和(A)-2’。

(A)-1 0.60＜Rth(450)/Rth(550)＜0.99

(A)-2 1.01＜Rth(650)/Rth(550)＜1.35

(A)-1’0.60＜Rth(450)/Rth(550)＜0.95

(A)-2’1.04＜Rth(650)/Rth(550)＜1.35

在使用光学各向异性膜(A)作为光学补偿膜的情况中，从降低对比度不均匀性的角度考虑，光学各向异性膜(A)的平面内延迟(Re)优选是40nm或以下，更优选20nm或以下，再优选10nm或以下。从光学补偿作用的角度考虑，光学各向异性膜(A)的厚度方向延迟(Rth)优选是-10nm或以下，更优选-30nm或以下，再优选-50nm或以下。光学各向异性膜(A)的厚度优选是0.1-20μm，更优选0.2-15μm，再优选0.3-10μm。

[形成方法]

包含由下面不等式(I)表示的Δn波长色散的液晶化合物的光学各向异性膜(A)是通过以下方式形成的：使用包含所述液晶化合物并且如果需要的话还包含聚合引发剂、垂直(homeotropic)空气界面取向剂、或者下文要描述的另一种添加剂的涂布液体，通过向在载体上形成的垂直取向层施用涂布液体，使得液晶化合物基本上垂直地取向，以及固定所得的取向状态。

不等式(I)

Δn(450nm)/Δn(550nm)＜1.0

可以在临时载体上形成光学各向异性膜(A)，然后转移到载体上。术语“基本上垂直”指液晶化合物指向矢(director)与膜平面的角度在70°-90°的范围内。液晶化合物分子可以被倾斜取向，并且可以被混合取向，使得分子的倾斜角度逐渐改变。另外在倾斜取向或混合取向的情况中，平均倾斜角度优选为70°-90°，更优选80°-90°，再优选85°-90°。

在本发明中，术语“固定取向状态”典型地优选指保持光学各向异性膜(A)中的液晶化合物的取向，但是该意义不局限于此。例如，该术语可以指光学各向异性膜(A)在0-50℃的条件下，或者在-30-70℃的更苛刻条件下没有流动性，并且所述取向状态不会由于外场或者外力改变并且稳定地维持。

当形成本发明的最终光学各向异性膜(A)时，只要最终的膜具有光学各向异性，最终膜中的液晶化合物不需要具有液晶性。例如，液晶化合物可以是具有热或光反应性基团的低分子量化合物，并且可以通过热或光反应聚合或交联变成高分子量化合物，从而丧失液晶性。

制备涂布液体，使得在施用涂布液体并且蒸发溶剂后，它在室温或加热下表现出液晶性。从膜适于生产的角度，液晶温度范围优选在10-250℃的范围内，更优选在10-150℃的范围内。当该温度范围的下限是10℃或更高时，不需要冷却工艺来降低温度以表现出液晶相。另一方面，当温度范围的上限为200℃或更低时，不需要在高于液晶温度的温度下的高加热工艺来将涂布液体转化成各向同性的液体状态，并且可以有效地防止热能的耗散、基板的变形和退化等。只要涂布液体在所述温度范围中处于液晶状态，涂布液体可以包含两种或多种由式(II)表示的液晶化合物，并且可以包含低分子量或高分子量的非液晶化合物、高分子量液晶化合物、不可聚合的液晶化合物、具有正常Δn波长色散的液晶化合物等。例如，这种具有正常Δn波长色散的液晶化合物满足下面的不等式(I-a)。

不等式(I-a)

Δn(450nm)/Δn(550nm)＞1.0

通过结合使用满足式(II)的液晶化合物和具有正常Δn波长色散的液晶化合物，可以制备出波长色散介于其间的光学各向异性膜(A)。

满足式(II)的液晶化合物具有液晶性，从而非常可能以任何混合比例将该化合物与具有正常Δn波长色散的液晶化合物混合。因此，仅通过改变混合比例，光学各向异性膜(A)可以具有所需的波长色散。

[涂布液体溶剂]

制备涂布液体的溶剂优选是有机溶剂。有机溶剂的实例包括酰胺如N，N-二甲基甲酰胺，亚砜如二甲基亚砜，杂环化合物如吡啶，烃如苯和己烷，烷基卤化物如氯仿和二氯甲烷，酯如乙酸甲酯和乙酸丁酯，酮如丙酮和甲乙酮，以及醚如四氢呋喃和1，2-二甲氧基乙烷。其中优选的是烷基卤化物和酮。可以组合使用两种或多种有机溶剂。可以通过已知的方法例如挤压涂布方法、直接凹版涂布方法、反向凹版涂布方法、或者模压涂布方法来施用涂布液体。

在施用了涂布液体并且蒸发了溶剂后，涂布液体优选具有优异的单畴(monodomain)性质从而在液晶状态获得均匀的无缺陷的取向。当单畴性质较差时，涂布液体形成多畴结构，并且在畴界处产生取向缺陷从而引起光散射。这就不利地降低了延迟片的透光度。为了得到优异的单畴性质，如果需要可以通过在没有灰尘和气流的条件下施用液体的方法、使用后面描述的涂布助剂的方法、或者施用偏振光或外场例如磁场或电场的方法来施用涂布液体。

[聚合引发剂]

优选在维持取向状态下固定垂直取向的液晶化合物。优选通过在玻璃化转变温度或更低的温度下冷却液晶化合物或者通过使用化合物中的可聚合基团(P)的聚合反应来固定所述取向。聚合反应可以是使用热聚合引发剂的热聚合反应或者使用光聚合引发剂的光聚合反应，并且优选是光聚合反应。光聚合引发剂的实例包括在美国专利第2,367,661和2,367,670号中描述的α-羰基化合物、在美国专利第2,448,828号中描述的偶姻醚类、在美国专利第2,722,512号中描述的α-烃取代的芳香偶姻化合物、在美国专利第3,046,127和2,951,758号中描述的多核醌化合物、在美国专利第3,549,367号中描述的三芳基咪唑二聚体和对氨基苯基酮的组合、在JP-A-60-105667和美国专利第4,239,850号中描述的吖啶和吩嗪化合物、以及在美国专利第4,212,970号中描述的噁二唑化合物。

光聚合引发剂与涂布溶液的固体含量的质量比优选为0.01-20质量％，更优选0.5-5质量％。优选紫外线用于光照射聚合棒状液晶分子。照射能量优选为20mJ/cm²-50J/cm²，更优选100mJ/cm²-800mJ/cm²。可以在加热下进行光照射来加速光聚合反应。

[垂直取向层]

降低取向层表面能的方法和利用排除(excluded)体积效应的方法对于使得液晶化合物在取向层上垂直取向是有效的。可以通过引入聚合物中的官能团来降低取向层的表面能。

疏水基团作为官能团是有效的，并且其具体实例包括氟原子和具有10个或以上碳原子数的烃基团。为了存在于取向层表面上，优选不将氟原子或烃基引入聚合物的主链上，而是引入到其侧链。含氟聚合物的氟含量优选为0.05-80质量％，更优选0.1-70质量％，再更优选0.5-65质量％，最优选1-60质量％。烃基是脂肪族基团、芳香族基团、或者它们的组合。脂肪族基团可以是环状、分支或直链基团。脂肪族基团优选烷基(可以是环烷基)或烯基(可以是环烯基)。烃基可以具有取代基如不具有强亲水性的卤素原子。烃基团的碳原子数优选为10-100，更优选10-60，再优选10-40。聚合物主链优选具有聚酰亚胺结构或者聚乙烯醇结构。

聚酰亚胺一般通过四羧酸和二胺的缩聚反应合成。聚酰亚胺可以具有通过两种或多种四羧酸和两种或多种二胺形成的共聚物类的结构。氟原子或烃基团可以包含在源于四羧酸的重复单元中、源于二胺的重复单元中、或者两者中。在向聚酰亚胺中引入烃基团情况下，特别优选在聚酰亚胺主链或侧链中形成甾族化合物结构。在侧链中形成的甾族化合物结构相应于具有10个或以上碳原子数的烃基团，并且用来使得液晶化合物垂直取向。在本发明中，甾族化合物结构是环戊氢菲(cyclopentanohydrophenanthrene)环结构，只要它是脂肪环并且没有转化成芳香环，它可以具有双键。对于要取向的液晶分子，刚性取代基例如甾族化合物结构和烷基链具有排除体积效应，因而优选使用。

鉴于垂直取向液晶化合物，优选有机酸与聚乙烯醇、改性聚乙烯醇或聚酰亚胺聚合物混合。所述酸优选是羧酸、磺酸、或氨基酸。在以下要说明的空气界面取向剂中，可以使用酸性试剂作为所述酸。此外，优选使用季铵盐作为所述酸。酸与聚合物的质量比优选为0.1-20质量％，更优选0.5-10质量％。聚乙烯醇的皂化程度优选为70-100％，更优选80-100％。聚乙烯醇的聚合程度优选为100-5,000。

当使用侧链包含与主链结合的交联官能团的聚合物或者从侧链中具有用来使液晶分子取向的交联官能团的聚合物来形成取向层，且延迟膜从包含多官能团单体的组合物形成时，取向层中的聚合物可以与在该取向层上形成的延迟膜中的多官能团单体共聚合。结果，不仅在多官能团单体分子之间而且在取向层的聚合物分子之间，以及在多官能团单体分子和取向层的聚合物分子之间形成共价键，因而取向层被牢固地连接到延迟膜上。因此，通过使用具有交联官能团的聚合物来形成取向层，可以显著地改善光学补偿薄片的强度。取向层的聚合物的交联官能团优选包含像多官能团单体中一样的可聚合基团。其具体的实例包括那些在JP-A-2000-155216第0080-0100段中描述的基团。

除了交联官能团外，可以使用交联剂交联取向层的聚合物。交联剂包括醛、N-羟甲基化合物、二噁烷衍生物、活化羧基的化合物、活性乙烯基化合物、活性卤素化合物、异噁唑和双醛淀粉。可以组合使用两种或多种交联剂。交联剂的具体实例包括在JP-A-2002-62426第0023-0024段中描述的化合物。优选使用具有高反应性的醛，特别是戊二醛。

交联剂与聚合物的质量比优选为0.1-20质量％，更优选0.5-15质量％。取向层中残留的未反应的交联剂的含量优选为1.0质量％或以下，更优选0.5质量％或以下。当如此控制交联剂的量时，甚至在取向层被用于液晶显示装置或者长时间置于高温高湿环境下时，也可以获得足够的耐用性而不会有缩皱网纹(reticulation)。

一般，取向层的形成是通过以下步骤进行的：通过向透明载体施用包含上述取向层形成材料的聚合物和交联剂的组合物，将所施用的组合物热干燥(交联)，以及摩擦处理。

优选不在棒状液晶化合物进行垂直取向的情况下进行摩擦处理。在如上所述向透明载体施用了所述组合物后，可以在任意步骤中进行交联反应。在使用水溶性聚合物如聚乙烯醇作为取向层形成材料的情况下，涂布液体优选包含水和具有消泡性质的有机溶剂如甲醇的混合溶剂。在水和甲醇的混合溶剂中，水∶甲醇的质量比优选为0∶100-99∶1，更优选0∶100-91∶9。因此，通过添加有机溶剂可以防止液体起泡，从而可以极大地降低取向层和延迟层表面的缺陷。

施用用于取向层的涂布液体的方法优选是旋涂方法、浸涂方法、幕涂方法、挤压涂布方法、棒涂方法、或者辊涂方法，特别优选棒涂方法。施用的涂布液体优选在干燥后具有0.1-10μm的厚度。从形成充分交联的结构来看，加热干燥的温度可以是20-110℃，温度优选是60-100℃，更优选80-100℃。干燥时间优选是1分钟-36小时，更优选1-30分钟。优选适当地根据交联剂控制涂布液体的pH值。在使用戊二醛的情况中，pH值优选是4.5-5.5，特别是5。

[垂直(hometropic)空气界面取向层]

一般而言，液晶化合物在空气界面处特征性地倾斜并且取向。因此，控制液晶化合物在空气界面呈垂直取向来获得均匀的垂直取向状态。优选向液晶涂布液体中添加分布在空气界面附近的，且对于垂直取向液晶化合物表现出排除体积效应或静电效应的化合物来形成延迟膜。

空气界面取向剂的实例包括在JP-A-2002-20363和JP-A-2002-129162中描述的化合物。此外，在JP-A-2004-53981第0072-0075段中描述的实施例可以用于本发明。通过添加所述化合物，改善了涂布液体的涂布性质，同时降低了不均匀性或脱落。

空气界面取向剂与液晶涂布液体的质量比优选为0.05-5质量％。在氟基空气界面取向剂的情况中，该质量比优选为1质量％或以下。

[涂布液体的其它材料(涂布助剂)]

增塑剂、表面活性剂、可聚合单体等可以与液晶化合物一起使用来增加涂布均匀性、膜强度、液晶化合物的取向等等。优选这些材料与液晶化合物具有相容性并且不会抑制取向。

可聚合单体可以是可自由基或阳离子聚合的化合物，并且优选多官能团可自由基聚合单体。单体优选与具有上述可聚合基团的液晶化合物共聚合。可聚合单体的实例包括在JP-A-2002-296423第0018-0020段中描述的单体。可聚合单体与液晶化合物的比例优选为1-50质量％，更优选5-30质量％。特别优选具有2个或者以上反应性官能团并且可以增加取向层和延迟膜(光学各向异性膜(A))之间的附着力的可聚合单体。

表面活性剂可以是已知的化合物，并且特别优选氟化合物。其具体的实例包括在JP-A-2001-330725第0028-0056段中描述的化合物和在JP-A-2005-62673第0069-0126段中描述的化合物。

优选与液晶化合物组合使用的聚合物可以增加涂布液体的粘度。聚合物可以是纤维素酯。纤维素酯的优选实例包括在JP-A-2000-155216第0178段中描述的酯。从不抑制化合物取向的角度，聚合物与液晶化合物的质量比优选是0.1-10质量％，更优选0.1-8质量％。

优选将聚合物作为与液晶化合物组合用以在应用步骤中降低脱落的材料。只要聚合物不会显著地损害倾角变化和液晶化合物的取向，对其没有限制。聚合物的实例包括在JP-A-8-95030中描述的聚合物，其实例特别优选包括纤维素酯。纤维素酯的实例包括乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、羟丙基纤维素和乙酸丁酸纤维素。从不抑制液晶取向的角度，防止脱落的聚合物与液晶化合物的质量比优选是0.1-10质量％，更优选0.1-8质量％，再优选0.1-5质量％。

[载体]

在本发明中，可以在载体上形成由液晶化合物形成的光学各向异性膜(A)。该载体优选是透明的，并且具体地说载体的透光度优选为80％或更大。载体优选具有小的波长色散，并且具体地说Re(400)/Re(700)的比例优选是1.2或以下。特别优选载体是聚合物膜。透明载体还可以用作偏振片保护膜。在此情况下，载体优选具有更小的光学各向异性，并且载体的平面内延迟(Re)优选是20nm或以下，更优选10nm或以下，最优选5nm或以下。载体自身根据用途可以具有光学各向异性。载体的厚度优选为5-500μm，更优选20-250μm，再优选30-180μm，特别优选30-110μm。

载体聚合物膜材料的实例包括聚烯烃聚合物、降冰片烯聚合物、纤维素酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯。各种可商购的聚合物可以优选用作所述材料。从光学性质如透明度和均匀性的角度，酰化纤维素和降冰片烯材料是更优选的。

降冰片烯聚合物主要源于降冰片烯基单体，该单体包括降冰片烯及其衍生物、四环十二烯及其衍生物、二环戊二烯及其衍生物、及甲烷四氢芴及其衍生物。降冰片烯聚合物的实例包括降冰片烯基单体的开环聚合产物、降冰片烯基单体与其它可与之开环共聚合的单体的开环共聚合产物、降冰片烯基单体的加成聚合产物、降冰片烯基单体与其它可与之开环共聚合的单体的加成共聚合产物、以及它们的氢加合物。其中，从耐热性、机械强度等的角度，降冰片烯基单体开环聚合产物的氢加合物是最优选的。降冰片烯聚合物、单环烯烃聚合物和环状共轭二烯聚合物的分子量根据目的用途适当地选择。当重均分子量是采用在环己烷溶液(或者在使用在其中不可溶的聚合物树脂的情况中甲苯溶液)中使用聚异戊二烯或聚苯乙烯标准、通过凝胶渗透色谱测量并且是5,000-500,000，优选8,000-200,000，再优选10,000-100,000时，所得膜可以表现出高度平衡的机械强度和成型可加工性。

酰化纤维素的酰基没有特别限制，可以是脂肪族基团或者烯丙基。例如，酰化纤维素可以是纤维素的烷基羰基酯、烯基羰基酯、芳香羰基酯、芳香烷基羰基酯等，并且酯部分可以具有取代基且优选具有最多22个碳原子。酰化纤维素的酯部分的优选实例包括最多具有22个碳原子的酰基(例如乙酰基、丙酰基、丁酰基、戊酰基、庚酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基等)、烯丙基羰基(例如丙烯酰基、甲基丙烯酰基等)、芳基羰基(例如苯甲酰基、萘甲酰基等)、以及肉桂酰基。在上述酯中，优选的是乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸硬脂酸纤维素和乙酸苯甲酸纤维素等等，并且混合酯的混合比没有特别限制且优选乙酸酯部分的比例是酯部分总量的30摩尔％或以上。

其中优选的是乙酸纤维素，并且特别优选的是摄影级乙酸纤维素，其是可以商购的，并且具有令人满意的质量例如粘均聚合度和取代度。可用作摄影级酰化纤维素的摄影级三乙酸纤维素的生产商包括Daicel Chemical Industries有限公司(例如LT-20，30，40，50，70，35，55和105)、Eastman Kodak公司(例如CAB-551-0.01，CAB-551-0.02，CAB-500-5，CAB-381-0.5，CAB-381-02，CAB-381-20，CAB-321-0.2，CAP-504-0.2，CAP-482-20和CA-398-3)、Courtaulds及Hoechst。为了控制膜的机械和光学性质，如在JP-A-2002-277632，JP-A-2002-182215和Kokai Giho(JIII Journal of Technical Disclosure)，第2001-1745期，第16-22页(2001年3月15日出版，日本社团社人发明协会))中所述，可以向膜中添加增塑剂(其与纤维素酯的优选质量比是0.1-20质量％)、改性剂(0.1-20质量％)、紫外线吸收剂(0.001-5质量％)、平均粒径为5-3,000nm的细颗粒(0.001-5质量％)、氟基表面活性剂(0.001-2质量％)、脱模剂(0.0001-2质量％)、降解抑制剂(0.0001-2质量％)、光学各向异性控制剂(0.1-15质量％)、红外线吸收剂(0.1-5质量％)等。

透明树脂可以通过热熔模塑方法或溶液流延方法形成薄片或膜。热熔模塑方法可以分成挤出方法、挤压方法、吹胀方法、注射方法、喷射方法、牵拉方法等。在这些方法中，从形成机械强度、表面精确性等方向优异的膜的角度，挤出方法、吹胀方法和挤压方法是优选的，并且挤出方法是最优选的。根据目的用途和模塑方法适当地选择形成条件。在使用热熔模塑方法的情况中，筒温优选是100-400℃，更优选150-350℃。

例如，在通过溶液流延方法形成三乙酸纤维素膜的情况中，可以通过在JP-A-7-11055等中描述的鼓流延或带流延方法形成单层三乙酸纤维素膜，并且通过在JP-A-61-94725、JP-B-62-43846等中公开的所谓共流延方法可以形成多层三乙酸纤维素膜。因此，溶液流延方法包含如下步骤：在溶剂例如卤代烃(例如二氯甲烷)、醇(例如甲醇、乙醇、丁醇)、酯(例如甲酸甲酯、乙酸甲酯)或者醚(例如二噁烷、二氧戊环、二乙醚)中溶解原材料片；加入添加剂例如增塑剂、紫外线吸收剂、降解抑制剂、光滑剂、或者剥离促进剂(如果需要)；通过浓液供应装置(以下称作冲模)在水平环形金属带或可旋转的圆筒的载体上流延所得溶液(以下称作浓液)；在载体上干燥浓液至一定程度；从载体上剥离所得硬化的膜；并且通过各种转移装置将膜移过干燥部件来除去溶剂。在流延步骤中，流延一种浓液形成单层膜，并且在高浓度浓液的两侧上，低浓度纤维素酯浓液与高浓度浓液共流延低浓度纤维素酯以形成多层膜。

可以拉伸膜来控制Re和Rth。可以在干燥膜前(例如在从载体上剥离流延膜后且在完成干燥前)、或者在干燥后进行拉伸。可以在膜形成中在线、或者在形成的膜被卷收后立即离线进行拉伸。优选在Tg-Tg+50℃的温度范围内，更优选在Tg+1℃-Tg+30℃的温度范围内，再优选在Tg+2℃-Tg+20℃的温度范围内进行拉伸。拉伸比优选为1-500％，更优选3-400％，再优选5-300％。可以进行一次或几次拉伸。

可以通过2对或更多对夹辊在纵向上拉伸膜，使得圆周速度从入口到出口增加，并且可以通过卡盘卡住两端并且在水平方向(与纵向垂直的方向)上拉伸。在两种情况中，一般随着拉伸比增加，Rth变得更大。此外，随着拉伸比在纵向和水平方向间的差异增加，Re变得更大。

可以使用具有至少两个芳香环的芳香族化合物作为延迟增加剂来增加Rth。100质量份乙酸纤维素中，延迟增加剂的量为0.01-20重量份，优选0.05-15质量份，更优选0.1-10质量份。可以组合使用2种或更多种芳香族化合物。除了芳香烃环外，芳香族化合物的芳香环还包括芳香杂环。

用作延迟增加剂的芳香族化合物的芳香烃环特别优选是苯环6-员环。芳香杂环一般是不饱和杂环，并且优选5-、6-或7-员环，再优选5-或6-员环。优选芳香杂环具有尽可能多的双键。芳香杂环的杂原子优选是氮原子、氧原子或硫原子，更优选氮原子。芳香杂环可以是呋喃环、噻吩环、吡咯环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、吡唑环、呋咱环、三唑环、吡喃环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、或者1，3，5-三嗪环。芳环优选是苯环、呋喃环、噻吩环、吡咯环、噁唑环、噻唑环、咪唑环、三唑环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、或者1，3，5-三嗪环，更优选苯环或者1，3，5-三嗪环。特别优选芳香族化合物具有至少一个1，3，5-三嗪环。芳香族化合物的芳环的数量优选是2-20，更优选2-12，再优选2-8，最优选2-6。

在用作延迟增加剂的芳香族化合物中，两个芳环可以(a)相连接以形成稠环，(b)由单键直接连接，或者(c)由连接基团连接，可是它们不能形成螺键。在WO 01/88574A1、WO 00/2619A1、JP-A-2000-111914、JP-A-2000-275434、JP-A-2002-363343等中描述了延迟增加剂。

作为降低酰化纤维素膜Rth的方法，添加非平面化合物是高效的。此外，所述方法包括在JP-A-11-246704和JP-A-2001-247717中描述的方法。还可以通过降低酰化纤维素膜的厚度降低Rth。

混合Rth降低剂的方法和控制酰基取代度至2.87或更大的方法对于获得酰化纤维素膜的负Rth是优选的。可以使用使酰化纤维素失去取向并且几乎不取向和/或具有小的极化率各向异性的化合物作为有效降低Rth的Rth降低剂。因此，Rth降低剂优选是同时具有极性基团和非极性基团使酰化纤维素失去取向的化合物。此外，Rth降低剂优选是不具有像液晶化合物一样的难以取向的刚性结构且具有小的极化率各向异性的化合物。在Rth降低剂具有多个芳环的情况中，优选各个环不在相同平面上。Rth降低剂与酰化纤维素的质量比优选是0.1-30质量％，更优选1-25质量％，再优选5-20质量％。

在使用控制酰基取代度至2.87或更大的方法的情况中，可以使用卤代烃或其混合醇溶剂作为酰化纤维素溶液的溶剂，可以通过冷却溶解方法制备溶液(浓液)，并且可以通过上述流延方法形成膜。

酰化纤维素的取代度优选是2.87或更大、更优选2.87-2.96，再优选2.88-2.95，最优选2.90-2.95。

特别优选的有机溶剂包括二氯甲烷、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、环己醇、乙酰乙酸甲酯、己烷和环己烷。

从增加纤维素酯溶解性的角度，溶剂的醇含量优选是10-30质量％，更优选11-30质量％，再优选12-25质量％。

从降低Rth的角度，优选溶剂包含沸点为95℃或更高的纤维素酯的有机不良溶剂，其在干燥步骤的早期几乎不与卤代烃一起蒸发，然后逐渐浓缩。不良溶剂含量优选1-10质量％，更优选1.5-8质量％，再优选2-6质量％。从降低从带上剥离的负载并且降低Rth的角度，优选沸点为95℃或更高的有机溶剂包含醇。此外，从降低干燥负载来增加生产率的角度，优选有机溶剂包含两种或多种醇的混合物，包括沸点为95℃或更高的醇及沸点低于95℃的醇。

优选通过冷却溶解方法制备酰化纤维素溶液(浓液)，该方法可以与高温溶解方法组合使用。在JP-A-58-127737、JP-A-61-106628、JP-A-2-276830、JP-A-4-259511、JP-A-5-163301、JP-A-9-95544、JP-A-10-45950、JP-A-10-95854、JP-A-11-71463、JP-A-11-302388、JP-A-11-322946、JP-A-11-322947、JP-A-11-323017、JP-A-2000-53784、JP-A-2000-273184和JP-A-2000-273239中描述了酰化纤维素溶液的制备方法。

在冷却纤维素酯和溶剂的混合物的步骤中，冷却温度优选是-100--10℃，再优选-100--30℃，特别优选-100--50℃，但是没有特别限制温度。

为了改善载体和在其上面形成的层(粘合层、粘附层、钝化层、垂直取向层或延迟层、抗反射层、硬质涂层、抗静电层、防眩层等等)之间的附着力，可以对膜进行表面处理例如辉光放电处理、电晕放电处理、紫外线(UV)处理、火焰处理或者皂化处理(酸皂化处理、碱皂化处理等)。表面处理特别优选是辉光放电处理或碱皂化处理。除了或者代替表面处理，可以形成底涂层(粘附层)。在Kokai Giho(JIIIJournal of Technical Disclosure)，第2001-1745期，第32页(2001年3月15日出版，日本社团社人发明协会))中描述了底涂层。为了提高运输滑动性以及为了防止卷收的膜的背面和正面的粘附，通过施用或共流延，优选将包含平均尺寸大约10-1000m无机颗粒的固体含量重量比5-40％的聚合物在载体一侧上用作保护膜。在Kokai Giho(JIIIJournal of Technical Disclosure)，第2001-1745期，第32-45页(2001年3月15日出版，日本社团社人发明协会))中描述了酰化纤维素膜上的功能层。

[液晶化合物]

一般液晶化合物不具有由下面不等式(I)表示的Δn波长色散。

不等式(I)

Δn(450nm)/Δn(550nm)＜1.0

必须适当控制至少两个吸收波长和跃迁矩方向来获得Δn波长色散。Δn是通过从非常光折射率减去寻常光折射率获得的值。因此，在寻常光折射率的波长色散比非常光折射率的波长色散更向右向下倾斜(当右侧是长波长侧且左侧是短波长侧时，前者的Δn斜率(slope)大于后者)的情况中，通过按照上述方式减去而获得的值满足不等式(I)。折射率的波长色散与物质的吸收密切相关，如Lorentz-Lorenz等式所示，因此当使寻常光方向上的吸收波长变长从而使寻常光的波长色散更向右向下倾斜时可以满足不等式(I)。

在棒状液晶的情况中，寻常光方向是分子宽度方向，并且非常难以使分子宽度方向上的吸收跃迁波长变长。一般可以通过扩大π共轭体系使吸收跃迁波长变长。但是，在这种方法中，分子宽度增加并因此丧失液晶性。

可以使用通过将2个棒状液晶分子在侧面方向上连接形成的骨架以防止液晶性的降低，如由William N.Thurms等(Liquid Crystals，第25卷，第149页，1998年)所报道。在该骨架中，2个棒状液晶分子由乙炔基连接，并且分子中苯环的π共轭体系与乙炔基团的π键共轭以形成二苯乙炔骨架，因此可以在不降低液晶性下，使分子宽度方向上的吸收波长变长。但是，二苯乙炔骨架(或者吸收跃迁方向)相对分子长轴方向(光学轴方向)仅倾斜大约60°，从而使不仅寻常光方向上的吸收波长而且非常光方向上的吸收波长都变长，结果使得骨架几乎不影响波长色散。

已经发现，为了仅使寻常光的波长色散更向右向下倾斜，必须使吸收跃迁方向与分子长轴方向(光学轴方向)倾斜优选70-90°，更优选80-90°。当倾斜角接近90°时，非常光方向上的吸收优选降低，并且仅寻常光的波长色散可以更向下倾斜。如上所述，优选主要影响寻常光折射率的吸收跃迁波长比主要影响非常光折射率的吸收跃迁波长要长，并且寻常光的吸收跃迁波长与分子长轴方向(光学轴方向)倾斜70-90°。为了使寻常光吸收跃迁方向与分子长轴方向(光学轴方向)倾斜70-90°，液晶化合物优选具有通过6-员环和奇数员环例如3-、5-、7-或9-员环缩合所提供的部分。液晶化合物特别优选具有由下面式(II)表示的通过6-员环和5-员环缩合所提供的结构。

式(II)

在式(II)中，MG¹和MG²独立地表示用于诱导液晶相形成的、包含2-8个环状基团的液晶核。术语“液晶核”指用于形成具有环状基团和连接基团的液晶所需的刚性部分，如在Ekisho Binran 3.2.2(Maruzen有限公司，2000)中所述。

每个环状基团的环可以是芳环、脂肪环或者杂环。芳环的实例包括苯环和萘环。脂肪环的实例包括环己烷环。杂环的实例包括吡啶环、嘧啶环、噻吩环、1，3-二噁烷环和1，3-二噻烷环。

1，4-亚苯基优选作为具有苯环的环状基团。优选萘-1，5-二基(naphthalene-1，5-diyl)和萘-2，6-二基(naphthalene-2，6-diyl)作为具有萘环的环状基团。1，4-亚环己基优选作为具有环己烷环的环状基团。吡啶-2，5-二基优选作为具有吡啶环的环状基团。嘧啶-2，5-二基优选作为具有嘧啶环的环状基团。噻吩2，5-二基优选作为具有噻吩环的环状基团。1，3-二噁烷-2，5-二基优选作为具有1，3-二噁烷的环状基团。1，3-二噻烷-2，5-二基优选作为具有1，3-二噻烷的环状基团。

连接所述环状基团的连接基团的实例包括直接单键、-CH₂-CH₂-、-CH₂-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH＝N-、-N＝N-、-CO-O-、-CO-NH-、-CO-S-和-CH＝CH-CO-O-。

包含环状基团和连接基团的液晶核的实例包括在Ekisho Binran，Section 3(Maruzen有限公司，2000)、Ekisho Debaisu Handobukku，Section 3(Nikkan Kogyo Shimbun有限公司，1989)、Ekisho Zairyo，Section 4(Kodansha有限公司，1991)、Kagaku Sosetsu，No.22，Ekishono Kagaku，Section 1 to 7(日本化学会，1994)和Handbook of LiquidCrystals，第2A和2B卷(WILEY-VCH，1998)中所述的那些化合物。特别优选能够形成向列相的液晶化合物的液晶核。

下面阐述MG¹和MG²的实例。每个^**表示与R¹(R³)或R²(R⁴)结合的位置。

MG¹中的一个环状基团和MG²中的一个环状基团分别与L¹和L²结合。因此，L¹和L²与环状基团连接，与环状基团形成稠环。

L¹和L²独立地表示由下面式(II)-LA或(II)-LB表示。

式(II)-LA

在式(II)-LA中，每个^*表示与MG¹或MG²的环状基团结合的位置，#表示与P结合的位置，A¹表示-O-、-NH-、-S-、-CH₂-、-CO-、-SO-、或-SO₂-，A²表示-CH＝或-N＝。

式(II)-LB

在式(II)-LB中，每个^*表示与MG¹或MG²的环状基团结合的位置，#表示与P结合的位置，并且A³和A⁴独立地表示-O-、-NH-、-S-、-CH₂-、-CO-、-SO-、或-SO₂-。

当A¹、A³或者A⁴是-NH-或-CH₂-时，氢原子可以由取代基取代。取代基的实例包括卤素原子、具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个碳原子的酰基、及氰基。A¹优选是-O-、-NH-、-S-或-CH₂-，更优选-O-或-CH₂-。A³和A⁴优选是-O-、-NH-、-S-、-CO-、-SO-、或-SO₂-，更优选是-O-、-NH-、-S-或-CO-。

A²表示-CH＝或-N＝。当A²是-CH＝时，氢原子可以由取代基取代。取代基的实例包括烷基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-12，特别优选1-8，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、环戊基和己基；烯基，其碳的数目优选是2-20，更优选2-12，特别优选2-8，例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基和3-戊烯基；炔基，其碳的数目优选是2-20，更优选2-12，特别优选2-8，例如丙炔基和3-戊炔基；芳基，其碳的数目优选是6-30，更优选6-20，特别优选6-12，例如苯基、对甲苯基和萘基；取代或未取代的氨基，其碳的数目优选是0-20，更优选0-10，特别优选0-6，例如氨基、甲氨基、二甲氨基、二乙氨基和二苄氨基；烷氧基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-12，特别优选1-8，例如甲氧基、乙氧基和丁氧基；芳氧基，其碳的数目优选是6-20，更优选6-16，特别优选6-12，例如苯氧基和2-萘氧基；酰基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-16，特别优选1-12，例如乙酰基、苯甲酰基、甲酰基和新戊酰基；烷氧羰基，其碳的数目优选是2-20，更优选2-16，特别优选2-12，例如甲氧羰基和乙氧羰基；芳氧羰基，其碳的数目优选是7-20，更优选7-16，特别优选7-10，例如苯氧羰基；酰氧基，其碳的数目优选是2-20，更优选2-16，特别优选2-10，例如乙酰氧基和苯甲酰氧基；酰氨基，其碳的数目优选是2-20，更优选2-16，特别优选2-10，例如乙酰氨基和苯甲酰氨基；烷氧羰基氨基，其碳的数目优选是2-20，更优选2-16，特别优选2-12，例如甲氧羰基氨基；芳氧羰基氨基，其碳的数目优选是7-20，更优选7-16，特别优选7-12，例如苯氧羰基氨基；磺酰氨基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-16，特别优选1-12，例如甲磺酰氨基和苯磺酰氨基；氨磺酰基，其碳的数目优选是0-20，更优选0-16，特别优选0-12，例如氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基和苯基氨磺酰基；氨基甲酰基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-16，特别优选1-12，例如氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基和苯基氨基甲酰基；烷硫基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-16，特别优选1-12，例如甲硫基和乙硫基；芳硫基，其碳的数目优选是6-20，更优选6-16，特别优选6-12，例如苯硫基；磺酰基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-16，特别优选1-12，例如甲磺酰基和甲苯磺酰基；亚磺酰基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-16，特别优选1-12，例如甲亚磺酰基和苯亚磺酰基；脲基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-16，特别优选1-12，例如脲基、甲脲基和苯基脲基；磷酸酰胺基，其碳的数目优选是1-20，更优选1-16，特别优选1-12，例如二乙基磷酸酰胺基和苯基磷酸酰胺基；羟基；巯基；卤素原子例如氟原子、氯原子、溴原子和碘原子；氰基；磺基；羧基；硝基；异羟肟酸基；亚磺基；肼基；亚氨基；具有氮原子、氧原子、硫原子等的杂原子的杂环基团，其碳的数目优选是1-30，更优选1-12，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、苯并咪唑基和苯并噻唑基；以及甲硅烷基，其碳的数目优选是3-40，更优选3-30，特别优选3-24，例如三甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基。这些取代基可以再具有取代基。当所述部分具有两个或多个取代基时，取代基可以相同或不同并且如果可能可以连接成环。

当L¹和L²两者均由式(II)-LA表示时，P表示直接单键或者选自-CH＝CH-、-C≡C-、1，4-亚苯基及其组合中的二价连接基团。优选P适当地选自所述连接基团中，因为P的特定连接基团可以使吸收波长变长以形成黄色。P优选是直接单键、-CH＝CH-、-CH＝CH-CH＝CH-、-CH＝CH-C≡C-、-C≡C-、-C≡C-C≡C-或者1，4-亚苯基，更优选是直接单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-C≡C-C≡C-或者1，4-亚苯基。当P包含-CH＝CH-和1，4-亚苯基时，次甲基可以由氮原子代替。-CH＝CH-和1，4-亚苯基的氢原子可以由取代基代替。取代基的实例包括卤素原子、具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个碳原子的酰基、以及氰基。

当L¹和L²之一由式(II)-LB表示时，P表示^***＝CH-P¹-##或^***＝N-P¹-##，其中^***表示与由式(II)-LB表示的基团结合的位置，并且##表示与由式(II)-LA表示的基团结合的位置。P¹表示直接单键或者二价连接基团，该二价连接基团选自-CH＝CH-、-C≡C-、1，4-亚苯基及其组合。优选P适当地选自所述连接基团中，因为P的特定连接基团可以使吸收波长变长以形成黄色。P¹优选是直接单键、-CH＝CH-、-CH＝CH-CH＝CH-、-CH＝CH-C≡C-、-C≡C-、-C≡C-C≡C-或者1，4-亚苯基，更优选是直接单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-C≡C-C≡C-或者1，4-亚苯基。当P¹包含-CH＝CH-和1，4-亚苯基时，次甲基可以由氮原子代替，并且-CH＝CH-和1，4-亚苯基的氢原子可以由取代基代替。取代基的实例包括卤素原子、具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个碳原子的酰基、以及氰基。

当L¹和L²两者均由式(II)-LB表示时，P表示双键、＝CH-P¹-CH＝、＝N-P¹-CH＝或＝N-P¹-N＝，其中P¹的意义和优选实施方案与上述相同。

下面说明与L¹和L²结合的MG¹和MG²的实例。在实施例中，每个^**表示与R¹(R³)或R²(R⁴)结合的位置，并且每个#表示与P结合的位置。

MG¹和MG²中的环状基团可以具有L¹和L²以外的取代基。取代基的实例包括卤素原子、氰基、硝基、具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的卤素取代的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基、具有1-5个碳原子的烷硫基、具有2-6个碳原子的酰氧基、具有2-6个碳原子的烷氧羰基、氨基甲酰基、具有2-6个碳原子的烷基取代的氨基甲酰基、以及具有2-6个碳原子的酰氨基。

R¹、R²、R³和R⁴在液晶核的长轴方向上与液晶核结合，并且独立地表示用于诱导形成液晶相的柔性取代基、偶极性基团、或者氢键合基团。所述柔性取代基的实例包括具有1-20个碳原子，优选2-10个碳原子的烷基；具有1-20个碳原子，优选2-10个碳原子的烷氧基；具有2-20个碳原子，优选3-10个碳原子的酰基；具有2-20个碳原子，优选3-10个碳原子的烷氧羰基；具有2-20个碳原子，优选3-10个碳原子的酰氧基；具有2-20个碳原子，优选3-10个碳原子的烷氧羰基氧基；具有1-20个碳原子，优选2-10个碳原子的烷硫基；具有1-20个碳原子，优选2-10个碳原子的氨基；具有2-20个碳原子，优选2-10个碳原子的酰氨基；以及具有2-20个碳原子，优选3-10个碳原子的烷氧羰基氨基。柔性取代基可以再具有取代基。这种取代基的实例包括烷基如甲基、乙基、异丙基和叔丁基；烯基例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基和3-戊烯基；炔基例如丙炔基和3-戊炔基；芳基例如苯基、对甲苯基和萘基；取代或者未取代的氨基例如未取代的氨基、甲氨基、二甲氨基、二乙氨基和苯胺基；烷氧基例如甲氧基、乙氧基和丁氧基；芳氧基例如苯氧基和2-萘氧基；酰基例如乙酰基、苯甲酰基、甲酰基和新戊酰基；烷氧羰基例如甲氧羰基和乙氧羰基；芳氧羰基例如苯氧羰基；酰氧基例如乙酰氧基和苯甲酰氧基；酰氨基例如乙酰氨基和苯甲酰氨基；烷氧羰基氨基例如甲氧羰基氨基；芳氧羰基氨基例如苯氧羰基氨基；烷基磺酰氨基例如甲烷磺酰氨基；芳基磺酰氨基例如苯磺酰氨基；氨磺酰基例如氨磺酰基、N-甲基氨磺酰基、N，N-二甲基氨磺酰基和N-苯基氨磺酰基；氨基甲酰基例如未取代的氨基甲酰基、N-甲基氨基甲酰基、N，N-二乙基氨基甲酰基和N-苯氨基甲酰基；烷硫基例如甲硫基和乙硫基；芳硫基例如苯硫基；烷基磺酰基例如甲磺酰基；芳基磺酰基例如甲苯磺酰基；烷基亚磺酰基例如甲烷亚磺酰基；芳基亚磺酰基例如苯亚磺酰基；脲基例如未取代的脲基、3-甲基脲基和3-苯基脲基；磷酰胺基例如二乙基磷酰胺基和苯基磷酰胺基；羟基；巯基；卤素原子例如氟原子、氯原子、溴原子和碘原子；氰基；磺基；羧基；硝基；异羟肟酸基；亚磺基；肼基；亚氨基；具有氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的杂环基团，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、苯并咪唑基和苯并噻唑基；以及甲硅烷基，例如三甲基甲硅烷基和三苯甲硅烷基。这些取代基的氢原子可以再由取代基取代。

偶极性基团的实例包括卤素原子、氰基和硝基。氢键合基团的实例包括羧基和羟基。

为了获得Δn波长色散满足不等式(I)的由式(II)表示的化合物，优选控制(1)主要负责非常光的MG¹和MG²的液晶核的吸收波长和吸收强度，和/或(2)包含MG¹和MG²中的-L¹-P-L²-和环状基团的部分的吸收波长和吸收强度，它会使主要负责寻常光的宽度方向上的吸收波长变长。为了使寻常光折射率的波长色散比非常光折射率的波长色散更向右向下倾斜，从而满足不等式(I)，(2)的吸收波长必须比(1)的长。吸收强度是波长色散的重要因素，寻常光和非常光折射率与吸收波长和吸收强度的平衡有关，并且难以测量寻常和非常光的吸收波长和强度，从而非常难以确定这两个值。经验上，为了获得最大吸收强度，(1)的吸收波长优选为320nm或以下，更优选300nm或以下。此外，为了获得最大吸收强度，(2)的吸收波长优选为280nm或以上，更优选300nm或以上。当(2)的吸收波长可以更长时，化合物不利地形成黄色等。因此，吸收峰末端优选在400nm或以下。对于最大吸收强度，(1)和(2)吸收波长间的差异优选是20nm或以上，更优选40nm或以上。为了获得最大吸收强度，(2)的吸收波长的吸光系数优选为(1)的0.1倍或以上，更优选为(1)的0.2倍或以上。但是，在许多情况中不能测量(1)和(2)的吸收波长和强度，并且化合物通常具有副吸收，从而在一些情况中上述优选实施方案是不合适的。

满足上面条件的式(II)的化合物优选由下面的式(III)表示。

式(III)

A¹¹和A¹⁴与式(II)中的A¹具有相同的意义和优选的实例，并且A¹²和A¹³与式(II)中的A²具有相同的意义和优选的实例。

P¹¹与式(II)中的P¹具有相同的意义和优选的实例。

在式(III)中，与5-员环缩合的苯环的氢原子可以由取代基取代。取代基的实例包括卤素原子、具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个碳原子的酰基、以及氰基。此外，苯环的次甲基可以由氮原子取代。

R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴独立地由下面的式(IV)表示。

式(IV) ^*-L¹¹-Q

在式(IV)中，^*表示与式(III)中苯环结合的位置。

Q表示可聚合的基团或氢原子。在包含本发明的延迟片、具有优选不会由于热改变的延迟的光学膜如光学补偿膜中使用由式(II)表示的化合物的情况中，Q优选是可聚合的基团。可聚合的基团的聚合反应优选是加成聚合(其可以是开环聚合)或者缩聚。换句话说，可聚合的基团优选是可以加成聚合或者缩聚的官能团。可聚合的基团的实例如下所述。

-SH -OH -NH₂

可聚合的基团特别优选是可以加成聚合的官能团。该官能团优选是可聚合的烯基不饱和基团或者可开环聚合的基团。

可聚合的烯基不饱和基团包括下面式(M-1)-(M-6)的基团。

在式(M-3)和(M-4)中，每个R表示氢原子或取代基。取代基的实例包括在R¹-R⁴上的那些取代基。R优选是氢原子或烷基，特别优选氢原子或甲基。

在式(M-1)-(M-6)的可聚合的基团中，式(M-1)和(M-2)的基团是优选的，并且式(M-1)的基团是更优选的。

可开环聚合的基团优选是环醚基团，更优选环氧基团或氧杂环丁烷基团，再优选环氧基团。

在式(IV)中，L¹¹是二价连接基团。L¹¹优选是选自-O-、-S-、-C(＝O)-、-NR⁷-中的二价连接基团、二价链状基团、二价环状基团、及它们的组合。R⁷是具有1-7个碳原子的烷基或氢原子，优选具有1-4个碳原子的烷基或氢原子，更优选甲基、乙基或氢原子，再优选氢原子。

L¹¹二价链状基团优选是取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烯基、或者取代或未取代的亚炔基，更优选取代或未取代的亚烷基、或者取代或未取代的亚烯基，再优选取代或未取代的亚烯基。

用作L¹¹二价链状基团的亚烷基可以具有分支结构。亚烷基中的-CH₂-可以由-O-、-S-等取代。亚烷基的碳数目优选是1-16，更优选2-14，再优选2-12。取代的亚烷基的亚烷基部分可以与上述的亚烷基相同。亚烷基上的取代基的实例包括烷基和卤素原子。

用作L¹¹二价链状基团的亚烯基可以在主链上具有取代或未取代的亚烷基并且可以具有分支结构。亚烯基中的-CH₂-可以由-O-、-S-等取代。亚烯基的碳数目优选是2-16，更优选2-14，再优选2-12。取代的亚烯基的亚烯基部分可以与上述的亚烯基相同。亚烯基上的取代基的实例包括烷基和卤素原子。

用作L¹¹二价链状基团的亚炔基可以在主链上具有取代或未取代的亚烷基并且可以具有分支结构。亚炔基中的-CH₂-可以由-O-、-S-等取代。亚炔基的碳数目优选是2-16，更优选2-14，再优选2-12。取代的亚炔基的亚炔基部分可以与上述的亚炔基相同。亚炔基上的取代基的实例包括烷基和卤素原子。

L¹¹二价链状基团的具体实例包括亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、1-甲基-四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基、十一亚甲基、十二亚甲基、2-亚丁烯基和2-亚丁炔基。

L¹¹二价环状基团是至少具有一个环的二价连接基团。二价环状基团中的环优选是5-、6-或7-员环，更优选5-或6-员环，再优选6-员环。尽管环状基团中的环可以是稠环，但是更优选不是稠环而是单环。环状基团中的环可以是芳环、脂肪环或者杂环。芳环的实例包括苯环和萘环。脂肪环的实例包括环己烷环。杂环的实例包括吡啶环、嘧啶环、噻吩环、1，3-二噁烷环和1，3-二噻烷环。

用作L¹¹二价环状基团的具有苯环的环状基团优选是1，4-亚苯基。L¹¹具有萘环的环状基团优选是萘-1，5-二基或者萘-2，6-二基。L¹¹具有环己烷环的环状基团优选是1，4-亚环己基。L¹¹具有吡啶环的环状基团优选是吡啶-2，5-二基。L¹¹具有嘧啶环的环状基团优选是嘧啶-2，5-二基。L¹¹具有噻吩环的环状基团优选是噻吩-2，5-二基。L¹¹具有1，3-二噁烷环的环状基团优选是1，3-二噁烷-2，5-二基。L¹¹具有1，3-二噻烷环的环状基团优选是1，3-二噻烷-2，5-二基。

由L¹¹表示的二价环状基团可以具有取代基，并且其实例包括卤素原子、氰基、硝基、具有1-16个碳原子的烷基、卤素取代的具有1-16个碳原子的烷基、具有1-16个碳原子的烷氧基、具有2-16个碳原子的酰基、具有1-16个碳原子的烷硫基、具有2-16个碳原子的酰氧基、具有2-16个碳原子的烷氧羰基、氨基甲酰基、烷基取代的具有2-16个碳原子的氨基甲酰基、以及具有2-16个碳原子的酰氨基。

下面说明由L¹¹表示的二价连接基团的实例。每个实例中右边与式(III)中的苯环结合，并且左边与Q结合。

L-1：-二价链状基团-O-二价环状基团-

L-2：-二价链状基团-O-二价环状基团-CO-O-

L-3：-二价链状基团-O-二价环状基团-O-CO-

L-4：-二价链状基团-O-二价环状基团-CO-NR⁷-

L-5：-二价链状基团-O-二价环状基团-二价链状基团-

L-6：-二价链状基团-O-二价环状基团-二价链状基团-CO-O-

L-7：-二价链状基团-O-二价环状基团-二价链状基团-O-CO-

L-8：-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-

L-9：-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-CO-O-

L-10：-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-O-CO-

L-11：-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-CO-NR⁷-

L-12：-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-二价链状基团-

L-13：-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-二价链状基团-CO-O-

L-14：-二价链状基团-O-CO-二价环状基团-二价链状基团-O-CO-

L-15：-二价链状基团-CO-O-二价环状基团-

L-16：-二价链状基团-CO-O-二价环状基团-CO-O-

L-17：-二价链状基团-CO-O-二价环状基团-O-CO-

L-18：-二价链状基团-CO-O-二价环状基团-CO-NR⁷-

L-19：-二价链状基团-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-

L-20：-二价链状基团-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-CO-O-

L-21：-二价链状基团-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-O-CO-

L-22：-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-

L-23：-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-CO-O-

L-24：-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-O-CO-

L-25：-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-CO-NR⁷-

L-26：-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-

L-27：-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-CO-O-

L-28：-二价链状基团-O-CO-O-二价环状基团-二价链状基团-O-CO-

L-29：-二价链状基团-

L-30：-二价链状基团-O-

L-31：-二价链状基团-CO-O-

L-32：-二价链状基团-O-CO-

L-33：-二价链状基团-CO-NR⁷-

L-34：-二价链状基团-O-二价链状基团-

L-35：-二价链状基团-O-二价链状基团-O-

L-36：-二价链状基团-O-二价链状基团-CO-O-

L-37：-二价链状基团-O-二价链状基团-O-CO-

R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴更优选由下面的式(V)表示。

式(V)

^*-L²¹-二价环状基团-L²²-二价链状基团-Q²¹

在式(V)中，^*表示与式(III)中苯环结合的位置。

L²¹是直接单键或二价连接基团。L²¹二价连接基团优选选自-O-、-S-、-C(＝O)-、-NR⁷-、-CH₂-、-CH＝CH-、-C≡C-和它们的组合中。R⁷是具有1-7个碳原子的烷基或氢原子，优选1-4个碳原子的烷基或氢原子，更优选甲基、乙基或氢原子，再优选氢原子。

L²¹优选是直接单键、^*-O-CO-、^*-CO-O-、^*-CH₂-CH₂-、^*-O-CH₂-、^*-CH₂-O-或^*-CO-CH₂-CH₂-，其中^*与式(V)中是相同的，特别优选是直接单键、^*-O-CO-或^*-CO-O-。

式(V)中的二价环状基团与式(IV)中的二价环状基团具有相同的意义。

式(V)中的二价环状基团优选是1，4-亚苯基、1，4-亚环己基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、或者1，3-二噁烷-2，5-二基，特别优选1，4-亚苯基、1，4-亚环己基、或者1，3-二噁烷-2，5-二基。

式(V)中的二价环状基团可以具有取代基，取代基优选是卤素原子例如氟、氯、溴或碘原子、具有1-8个碳原子的烷基、具有1-8个碳原子的烷氧基、具有2-8个碳原子的酰基、具有2-8个碳原子的酰氧基、具有2-8个碳原子的烷氧羰基、硝基、氰基，更优选卤素原子、具有1-3个碳原子的烷基、具有1-3个碳原子的烷氧基、具有2-4个碳原子的酰基、具有2-4个碳原子的酰氧基、具有2-4个碳原子的烷氧羰基、或者氰基。

L²²是直接单键或二价连接基团。L²²二价连接基团优选选自-O-、-S-、-C(＝O)-、-NR⁷-和它们的组合中。R⁷是具有1-7个碳原子的烷基或氢原子，优选1-4个碳原子的烷基或氢原子，更优选甲基、乙基或氢原子，再优选氢原子。

L²²优选是直接单键、^*-O-、^*-O-CO-、^*-CO-O-、^*-O-CO-O-、^*-CO-、^*-S-或者^*-NR⁷-，其中^*表示与式(V)中的二价环状基团结合的位置，更优选直接单键、^*-O-、^*-O-CO-、^*-CO-O-或^*-O-CO-O-。

式(V)中的二价链状基团优选是具有1-16个碳原子的取代或未取代的亚烷基、具有2-16个碳原子的取代或未取代的亚烯基、或者具有2-16个碳原子的取代或未取代的亚炔基，更优选具有1-12个碳原子的取代或未取代的亚烷基。链状基团上的取代基优选是具有1-5个碳原子的烷基或者卤素原子。二价链状基团再优选是具有1-12个碳原子的未取代的亚烷基。

Q²¹表示可聚合的基团或者氢原子。可聚合的基团优选是-O-CO-C(R⁶)＝CH₂。R⁶是氢原子或者甲基，优选氢原子。

在本发明中，由式(II)表示的化合物优选是具有由式(V)表示的R¹¹、R¹²、R¹³和R¹⁴的由式(III)表示的化合物。

下面说明由式(II)或(III)表示的化合物的具体实例。

本发明中使用的液晶化合物优选具有满足内禀双折射Δn的下面不等式(I)的波数色散。尽管液晶化合物的波长色散在相同的液晶相中几乎不随温度改变，但是满足不等式(I)的温度可以比最高相变温度低20℃以阐明本发明的有利作用。在液晶温度为20℃或更低的情况中，所述温度低于最高液晶相温度10℃，在液晶温度为10℃或更低的情况中，低于最高温度5℃，并且在液晶温度为5℃或更低的情况中，低于最高温度2℃。

不等式(I)

Δn(450nm)/Δn(550nm)＜1.0

Δn波长色散的优选实施方案取决于液晶化合物的使用，并且不能简单地确定。在液晶化合物用于增加液晶显示装置视角的延迟膜或者用于改善增亮膜的颜色视角的情况中，Δn波长色散更优选满足下面的不等式(I)-1和(I)-2。

0.60＜Δn(450nm)/Δn(550nm)＜0.99 (I)-1

1.01＜Δn(650nm)/Δn(550nm)＜1.35 (I)-2

本发明中使用的液晶化合物可以具有正或负双折射，并且优选具有正的双折射。在Ekisho Binran，Section 2(Maruzen有限公司，2000)等中详细地说明了具有正双折射的液晶相。在光学各向异性膜(A)中使用所述化合物的情况中，本发明中使用的液晶化合物优选具有优异的单畴性质，从而在液晶状态中获得均匀的、无缺陷的取向。当单畴性质较差时，液晶化合物形成多畴结构，并且在畴界处产生取向缺陷从而引起光散射。这就不利地降低了光学各向异性膜(A)的透光度。本发明中使用的液晶化合物特别优选形成向列相。

本发明中使用的液晶化合物可以是分子量为3,000或以下的低分子量液晶化合物等、或者分子量为7,000或以上的高分子量液晶化合物等。从可取向性看，优选液晶化合物是低分子量化合物。液晶化合物优选具有可聚合的基团，更优选在分子末端具有可聚合的基团。当用于延迟片中等时，具有可聚合的基团的液晶化合物由于热量等可能降低延迟变化。

可以通过使用在Ekisho Binran，2.4.13(Maruzen有限公司，2000)等中描述的楔形液晶元件的方法测量液晶化合物的Δn。在该方法中，3个带通滤光片分别用于450、550和650nm的波长以获得在各个波长下的Δn。当液晶化合物具有可聚合的基团时，通常在楔形液晶元件中聚合所述化合物，从而难以测量Δn。在此情况下，优选向化合物中加入聚合抑制剂来测量Δn。可以使用等式Δn＝Re/d(厚度)来获得An，其中通过能够测量延迟的设备例如由Oji Scientific Instruments制造的KOBRA在液晶化合物的均匀取向状态下测量每个波长下的Re，并且分别测量厚度。

本发明的光学各向异性膜(A)可以与用于椭圆偏振片的偏振膜组合使用。此外，光学各向异性膜(A)可以与用于透射型液晶显示装置的偏振膜组合使用来增加装置的视角。

本发明的光学各向异性膜(A)可以具有粘性层。粘性层可以用于将光学各向异性膜(A)粘附到液晶元件上，或者在光学各向异性膜(A)上层合另一层膜如光学各向异性膜(B)。粘性层可以是具有不同组成或类型的叠层，并且可以在偏振片或光学膜一侧或两侧上形成。在于两侧上形成粘性层的情况中，粘性层可以具有不同的组成、类型、厚度等。粘性层的厚度可以根据目的用途、附着力等适当地选择，并且优选为1-500μm，更优选5-200μm，再优选10-100μm。

在粘性层暴露的表面上临时设置隔离物来防止该层的污染，直至实际使用该层。因此，可以很容易地处理具有粘性层的光学各向异性膜(A)而不与粘性层接触。所述隔离物可以是传统的隔离物如塑料膜、橡胶薄片、纸、布、无纺织物、网、膨胀片、金属箔、及它们的叠层，它们可以涂有适当的脱模剂例如硅酮-、长链烷基-、或者氟基-试剂或者硫化钼(如果需要)。粘性层的上述优选厚度不包含隔离物的厚度。

本发明的增亮膜

利用由液晶运动改变偏振状态而显示图像的液晶显示装置具有偏振片。背光源(backlight)发出的光的一半或更多由偏振片吸收，因此对图像显示没有贡献。增亮膜用于反射将被吸收的偏振光到背光源上，并且反射的偏振光被再次反射并且其偏振状态被背光源上的光学部件(optical part)改变。所得光线可以通过偏振片并且进入液晶显示装置中。因此，一般由偏振片吸收并且对显示没有贡献的光线可以被用来显示图像，并且结果可以增加液晶显示装置的亮度。

[结构]

优选将增亮膜粘附在液晶显示装置背面的偏振片上。通过在胆甾醇型液晶膜和四分之一波片间设置光学各向异性膜(A)来形成本发明的增亮膜。右旋和左旋圆偏振光成份之一被胆甾醇型液晶膜反射，并且另一个通过胆甾醇型液晶膜。透射圆偏振光成份被四分之一波片转化成线性偏振光从而高效地通过偏振片。为此在偏振片和胆甾醇型液晶膜之间设置四分之一波片。但是，倾斜地进入并且离开胆甾醇型液晶膜的光线，由于胆甾醇型液晶膜厚度方向延迟的影响，被转化成椭圆偏振光，因而导致倾斜方向上的着色和光利用率的损失。光学各向异性膜(A)具有补偿胆甾醇型液晶膜厚度方向延迟的功能，并因此可以降低着色和损失。光学各向异性膜(A)的平面内延迟Re优选是40nm或以下，更优选20nm或以下，再优选10nm或以下。另一方面，从光学补偿作用的角度，光学各向异性膜(A)厚度方向延迟Rth优选为-100--600nm，更优选-150--450nm，再优选-200--350nm。胆甾醇型液晶膜和四分之一波片可以选自各种用于增亮膜的膜中而没有特别限制。

可以通过使用粘合剂将在透明载体上形成的具有小的Rth的光学各向异性膜(A)粘附在胆甾醇型液晶膜和四分之一波片上来制备增亮膜。

此外，可以通过使用四分之一波片作为载体制备本发明的光学各向异性膜(A)，并且借助粘合剂层将胆甾醇型液晶膜粘附到光学各向异性膜(A)上来制备增亮膜。

另外，可以通过借助粘合剂层将在载体上形成的光学各向异性膜(A)转移到胆甾醇型液晶膜和四分之一波片之一上并且借助粘合剂层将另一个粘附到光学各向异性膜(A)上来制备增亮膜。

用于形成粘合剂层的粘合剂没有特别限制，并且粘合剂的原料聚合物可以适当地选自聚合物如丙烯酸聚合物、硅酮聚合物、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚醚、氟基聚合物和橡胶聚合物中。特别优选粘合剂在光学透明度、抗气候性和耐热性方面是优异的，并且像丙烯酸粘合剂一样具有适当的润湿性质、可聚集性和粘附性质。

可以通过适当的方法形成粘合剂层。所述方法的实例包括包含如下步骤的方法：在溶剂如甲苯、乙酸乙酯、或者它们的混合物中溶解或分散原料聚合物或其组合物来制备浓度大约10-40重量％的粘合剂溶液，并且通过流延、涂布等将该溶液直接施用到基板或液晶膜上；以及包含按照上面的方法在隔离物上形成粘合剂层并且将该粘合剂层转移到液晶层上的步骤的方法。所述粘合剂层可以包含添加剂例如天然或合成树脂，特别是粘合剂树脂、玻璃纤维填料、玻璃珠、金属粉、另一种无机粉末等填料、颜料、着色剂、或者抗氧化剂。粘合剂层可以包含细颗粒从而表现出光扩散性质。

在于基板上形成光学各向异性膜(A)并借助粘合剂层转移的情况中，光学各向异性膜(A)优选接受表面处理。表面处理没有特别限制，并且优选可以维持光学各向异性膜(A)透明度的电晕放电处理、溅射处理、低压紫外线照射处理、或者等离子体处理。在这些表面处理中，电晕放电处理是更优选的。

[胆甾醇型液晶膜]

胆甾醇型液晶膜优选反射在宽的可见光波长范围内的右旋和左旋圆偏振光成份之一。胆甾醇型液晶膜优选反射从膜法线方向上发射的在400-1,100nm范围内的光线，并且更优选反射在430-800nm范围内的光线。

对于从法线方向发射的光线，反射光的波长是胆甾醇型液晶的螺旋周期(helical period)(螺距(pitch))和平均折射率的乘积，因而螺距可以是250-800nm。胆甾醇型液晶的圆偏振光反射波长区的宽度是胆甾醇型液晶的折射率各向异性和螺距的乘积，并且在通常的液晶材料中，非常难以增加所述宽度至200nm或以上。因此，可以获得在上述可见光区上的宽的反射区，从而堆叠2、3或更多具有不同反射波长的层来形成胆甾醇型液晶膜，或者也可选择堆叠反射区为400nm和900nm的胆甾醇型液晶层并且加热，从而在膜厚方向上铺展胆甾醇型液晶成份，由此在厚度方向上连续分布螺距来加宽反射区。可以通过包含以下步骤方法在厚度方向上连续分布螺距：向胆甾醇型液晶膜中添加紫外线吸收剂和光异构化手性试剂，使得胆甾醇型液晶取向，并且用紫外光照射膜；或者通过包含下述步骤的方法：向胆甾醇型液晶膜中添加紫外线吸收剂和具有不同聚合速率的单体，并且用低照度紫外光照射膜。

通过在具有摩擦取向层的载体上使胆甾醇型高分子液晶或者可聚合的胆甾醇型液晶取向并且固定，使得螺旋轴大致与载体法线方向平行来形成胆甾醇型液晶膜。可以通过混合棒状液晶化合物与光学活性化合物来得到胆甾醇型液晶。所述棒状液晶化合物优选具有多个可聚合的基团。胆甾醇型高分子液晶可以是将光学活性取代基与聚合物连接。随着增加混合的光学活性化合物的量，胆甾醇型液晶的螺距与用量成比例地降低。因此，通过使用这个性质可以容易地控制反射区。

胆甾醇型液晶膜的厚度优选为1-30μm，更优选2-15μm。胆甾醇型液晶膜可以包含无机化合物、有机化合物、金属、金属化合物等的添加剂，如果需要可以包含例如聚合物、空气界面取向剂、表面活性剂、稳定剂或者增塑剂等。

[四分之一波片]

四分之一波片是适用于此目的的适当的延迟片。通过堆叠2或更多块延迟片可以控制四分之一波片的光学性质如延迟。延迟片可以是通过拉伸聚合物如聚碳酸酯、降冰片烯树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、另一种聚烯烃、聚烯丙基化物或者聚酰胺的膜获得的双折射膜。此外，延迟片可以是由膜支撑的液晶材料如液晶聚合物的取向层。四分之一波片的厚度优选是0.5-200μm，更优选1-100μm。

例如，可以通过在具有不同延迟性质的延迟层例如用作半波片的延迟层上堆叠用作波长550nm的浅色光的四分之一波长层的延迟层，来制备在宽波长范围例如可见光区用作四分之一波片的延迟片。因此，设置在偏振片和增亮膜之间的延迟片可以包含1、2或多个延迟层。

本发明的层合光学膜的结构和形成方法

本发明的层合光学膜可以用于具有各种显示模式如TN(扭曲向列)、FFS(边缘场切换)、IPS(平面内切换)、FLC(铁电液晶)、OCB(光学补偿弯曲)、STN(超扭曲向列)、VA(垂直取向)和HAN(混合取向向列)模式的液晶显示装置。本发明的层合光学膜可以用来改善由于波片和液晶层的双折射引起的视角和着色。

此外，所述层合光学膜具有降低由于当从倾斜方向观察垂直偏振片时偏振轴与垂直方向的交叉角引起的漏光的作用。

本发明的层合光学膜包含光学各向异性膜(A)和堆叠在膜(A)上的至少一层光学各向异性膜(B)。

例如，可以通过向光学各向异性膜(B)载体上施用本发明的光学各向异性膜(A)，并且取向和固定来形成所述层合光学膜。

可以通过包含在载体上形成光学各向异性膜(A)，并且使用粘合剂层将膜(A)转移到光学各向异性膜(B)上的步骤的方法，或者包含在具有小Rth的在透明载体上形成光学各向异性膜，并且使用粘合剂将该膜粘附到另一片光学各向异性膜上的步骤的方法，来形成层合光学膜。

[光学各向异性膜(B)]

光学各向异性膜(B)可以用来改善由于波片和液晶层的双折射引起的视角和着色。可以层合2片或更多片光学各向异性膜(B)来控制光学性质例如延迟。光学各向异性膜(B)可以是通过拉伸聚合物如聚碳酸酯、降冰片烯树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、另一种聚烯烃、聚烯丙基化物或者聚酰胺的膜获得的双折射膜。此外，光学各向异性膜(B)可以是由膜支撑的液晶材料如液晶聚合物的取向层。此外，光学各向异性膜(B)可以是双轴向或者在两个垂直方向上拉伸的双折射膜、在两个方向上拉伸的膜例如倾斜取向膜等等。倾斜取向膜可以是将聚合物膜连接到热收缩膜上，并且在加热下通过收缩力拉伸和/或收缩的膜，或者是倾斜取向的液晶聚合物膜。特别优选使用下文描述的具有小Re的透明光学各向异性膜和酰化纤维素膜作为与光学各向异性膜(A)组合用来提供更优异的光学性质的光学各向异性膜(B)。

《透明的光学各向异性膜》

用作光学各向异性膜(B)的透明光学各向异性膜优选是平面内延迟Re为30-180nm并且厚度方向延迟Rth为40-350nm的包含酰化纤维素或环烯烃的膜。

从有效地降低偏振片倾斜方向上漏光的角度，Re更优选是40-160nm，再优选60-150nm，并且Rth更优选是50-300nm，再优选60-250nm。只要透明光学各向异性膜的延迟在这些范围内，透明光学各向异性膜可以是光学单轴向或双轴向的。

只要膜具有上面的光学性质，透明光学各向异性膜的材料和形式一般没有特别限制。例如，透明光学各向异性膜可以是双折射聚合物延迟膜、通过向透明载体施用高分子量化合物并且通过加热拉伸所得物制备的膜、具有通过向透明载体施用或转移低或高分子量液晶化合物形成的延迟层的延迟膜、其叠层等。

双折射聚合物膜优选在双折射可控性、透明度和耐热性方面是优异的。用于双折射聚合物膜的高分子量材料可以是能够形成均匀、单轴向或双轴向取向的任意聚合物而无特别限制。高分子量材料优选是可以通过溶液流延方法或挤出成型方法形成膜的已知聚合物。所述材料的实例包括降冰片烯聚合物、聚碳酸酯基材料、聚烯丙基化物基材料、聚酯基材料、芳香族高分子量材料如聚砜、酰化纤维素、以及它们的2、3或更多种的混合物。从光学性质如透明度或均匀性来看，双折射聚合物膜更优选包含酰化纤维素或降冰片烯基材料。这些材料可以通过上述方法在载体上成膜。

可以实现双轴取向，从而通过挤出或流延方法等形成热塑性树脂膜，并且通过使用辊的垂直拉伸方法、使用拉幅机的反向或双轴向拉伸方法等拉伸。在使用辊的垂直拉伸方法中，可以使用加热辊、空气加热方法、它们的组合等来进行加热。使用拉幅机的双轴向拉伸方法可以包含同时双轴向拉伸过程或者连续辊拉幅机双轴向拉伸过程。

膜的取向和延迟的不匀性优选是小的。可以根据延迟等选择膜厚，并且从变薄的角度来看，一般优选为1-300μm，更优选10-200μm，再优选20-150μm。拉伸率优选为1.01-2倍。可以在至少一个方向上拉伸膜，并且在通过挤出方法获得膜的情况中，拉伸方向优选与力学树脂流动方向(挤出方向)平行。拉伸方法优选是自由收缩单轴向拉伸方法、宽度固定单轴向拉伸方法、双轴向拉伸方法等。通过选择拉伸比和加热温度可以控制光学性质。

可以特别优选使用通过在光学各向异性膜(A)上堆叠透明双轴向膜(B)制备的层合光学膜作为IPS液晶显示装置中的视角增加膜。

还可以优选使用层合光学膜作为VA延迟膜。在使用层合光学膜作为IPS液晶显示装置中的视角增加膜的情况中，光学各向异性膜(B)的厚度方向延迟Rth为80-400nm。光学各向异性膜(B)的Rth更优选的范围取决于其它光学部件的光学性质，特别是设置在附近的偏振膜中保护膜如三乙酰纤维素膜的Rth。从有效降低倾斜方向上的漏光的角度，Rth更优选是100-340nm，再优选120-270nm。

《具有小Re的酰化纤维素膜》

具有小光学各向异性的酰化纤维素膜优选在630nm波长下平面内延迟Re为10nm或以下(0≤Re(630)≤10)并且厚度方向延迟Rth为-100-25nm。酰化纤维素膜更优选满足不等式0≤Re(630)≤5且-60≤Rth(630)≤20，再优选满足不等式0≤Re(630)≤2且-40≤Rth(630)≤15。

酰化纤维素膜可以层合在本发明的光学各向异性膜上来提供能够有效增加偏振片视角的部件。

可以使用具有小Re的层合酰化纤维素膜作为偏振片的保护膜，以降低本发明光学各向异性膜(A)的厚度。

在酰化纤维素膜中与纤维素的羟基结合的酰基基本上包含乙酰基、丙酰基和丁酰基中的至少两个的情况中，取代度优选是2.50-3.00，以降低酰化纤维素膜的光学各向异性。酰基取代度更优选是2.60-3.00，再优选2.65-3.00。

在Kokai Giho(JIII Journal of Technical Disclosure)，第2001-1745期，第7-12页(2001年3月15日出版，日本社团社人发明协会))中详细地说明了用于本发明的酰化纤维素的材料和合成方法。

只要酰化纤维素具有上述取代基、取代度、聚合度、分子量分布等，在酰化纤维素膜中可以使用一种、两种或更多种酰化纤维素。

可以在每个步骤中向用于酰化纤维素膜的酰化纤维素溶液中添加各种添加剂例如降低光学各向异性的化合物、波长色散控制剂、防紫外线剂、增塑剂、降解抑制剂、细颗粒、或者光学性质控制剂。下文将说明添加剂。可以在浓液制备中的任意步骤中加入添加剂，也可以在制备后加入。

本发明的酰化纤维素膜优选包含这种降低Rth的化合物，从而使厚度方向延迟Rth满足下面的不等式(III)和(IV)：

(III) (Rth_(A)-Rth₍₀₎)/A≤-1.0

(IV) 0.01≤A≤30

其中Rth_(A)表示包含A％含量的降低Rth的化合物的保护膜的Rth(nm)，Rth₍₀₎表示不含降低Rth的化合物的保护膜的Rth(nm)，并且A表示降低Rth的化合物与膜材料聚合物的重量比(％)。

厚度方向延迟Rth进一步优选满足下面的不等式(III-I)和(IV-I)。

(III-I) (Rth_(A)-Rth₍₀₎)/A≤-2.0

(IV-I) 0.1≤A≤20

下面说明酰化纤维素膜用来降低光学各向异性的化合物。作为深入研究的结果，本发明人已经发现，在膜中使用能够抑制酰化纤维素平面内或厚度方向上的取向的化合物可以充分地降低光学各向异性，从而Re可以降为零并且Rth可以大约为零。为此，优选降低光学各向异性的化合物与酰化纤维素充分相容，并且不具有棒状或平面结构。具体地说，在降低光学各向异性的化合物具有多个平面官能团如芳香基团时，优选各官能团不在相同平面上并且化合物具有非平面结构。

在形成用于本发明的酰化纤维素膜的情况中，抑制酰化纤维素平面内或厚度方向取向的降低光学各向异性的化合物的辛醇-水分配系数(log P值)优选为0-7。log P值为7或以下的化合物可以表现出与酰化纤维素进一步改善的相容性，并且可以更有效地防止膜的混浊或粉化。log P值为0或以上的化合物具有高的亲水性，并因此可以更有效地防止酰化纤维素膜防水性的退化。log P值进一步优选为1-6，特别优选1.5-5。

辛醇-水分配系数(log P值)可以根据JIS Z7260-107(2000)通过摇瓶(flask shaking)方法来测定。辛醇-水分配系数(log P值)可以通过计算化学方法或者经验方法代替实验测量来得到。优选通过Crippen的裂片(fragmentation)方法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.，27，21(1987))、Viswanadhan的裂片方法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.，29，163(1989))、或者Broto的裂片方法(Eur.J.Med.Chem.，Chim.Theor.，19，71(1984))，并且更优选通过Crippen的裂片方法计算该系数。在化合物在不同的测量或计算方法下具有不同的log P值的情况中，优选通过Crippen的裂片方法计算化合物是否在本发明的范围内。

降低光学各向异性的化合物可以具有或不具有芳香基团。降低光学各向异性的化合物的分子量优选为150-3,000，更优选170-2,000，再优选200-1,000。在所述分子量范围内，降低光学各向异性的化合物可以具有单体结构或者包含多个结合的单体单元的低聚体或聚合物结构。

优选降低光学各向异性的化合物在25℃下是液体或者是熔点z在25-250℃的固体，并且更优选该化合物在25℃下是液体或者是熔点在25-200℃的固体。此外，优选降低光学各向异性的化合物在形成酰化纤维素膜中的浓液流延和干燥步骤中不挥发。

降低光学各向异性的化合物与酰化纤维素的质量比优选为0.01-30质量％，更优选1-25质量％，特别优选5-20质量％。

可以单独使用降低光学各向异性的化合物，并且可以以任选的比例混合并且组合使用2种或多种降低光学各向异性的化合物。

可以在浓液制备的任意步骤中加入，并且可以在制备的最后步骤中加入降低光学各向异性的化合物。

在酰化纤维素膜中优选存在降低光学各向异性的化合物，使得在厚度方向上距膜一个表面10％的区域中，化合物的平均含量为膜中央区域中化合物平均含量的80-99％。可以得到降低光学各向异性的化合物的用量，从而通过在JP-A-8-57879中描述的使用红外吸收光谱的方法测量表面和中央区域的化合物含量。

下面阐述用来降低酰化纤维素膜光学各向异性的优选化合物的具体实例，而不用于限制本发明的范围。

降低光学各向异性的化合物的实例包括由下面的式(13)或(18)表示的化合物。

式(13)

在式(13)中，R¹¹¹表示烷基或芳基，R¹¹²和R¹¹³独立地表示氢原子、烷基或芳基。R¹¹¹、R¹¹²和R¹¹³的碳原子数之和特别优选为10个或以上。R¹¹¹、R¹¹²和R¹¹³可以具有取代基，取代基优选是氟原子、烷基、芳基、烷氧基、砜基、氨磺酰基、或者氰基，并且特别优选烷基、芳基、烷氧基、砜基、或者氨磺酰基。烷基可以是直链、支链、或者环状的，其碳的数目优选是1-25，更优选6-25，特别优选6-20，并且这种烷基的实例包括甲基、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、十九烷基和二十烷基。芳基的碳的数目优选是6-30，特别优选6-24，并且这种芳基的实例包括苯基、联苯基、三联苯基、萘基、联二萘基和三苯基苯基。

式(18)

在式(18)中，R¹⁷表示烷基或芳基，R¹⁵和R¹⁶独立地表示氢原子、烷基或芳基。

R¹⁷优选是苯基或环烷基。R¹⁵和R¹⁶每个优选是苯基或烷基。所述烷基可以是环状或链状。

这些基团可以具有取代基，取代基优选是氟原子、烷基、芳基、烷氧基、砜基、或者氨磺酰基，特别优选烷基、芳基、烷氧基、砜基、或者氨磺酰基。

式(18)的化合物更优选由下面的式(19)表示。

式(19)

在式(19)中，R¹¹⁴、R¹¹⁵和R¹¹⁶独立地表示烷基或芳基。烷基可以是环状或链状，并且芳基优选是苯基。

下面阐述由式(13)表示的化合物的优选实例，而不用于限制本发明的范围。在实施例中，每个Prⁱ指异丙基。

下面阐述由式(18)(或者式(19))表示的化合物的优选实例，而不用于限制本发明的范围。在实施例中，每个Buⁱ指异丁基。

通过上述对于载体制备描述的方法可以进一步降低Rth至负值。

本发明的图像显示装置

通过使用本发明的光学各向异性膜(A)或层合光学膜，可以提供视角扩大的液晶显示装置。在JP-A-6-214116、美国专利第5,583,679和5,646,703号及德国专利第3911620A1号中描述了用于TN模式液晶元件的延迟片(光学补偿薄片)。在JP-A-10-54982中描述了用于IPS或FLC模式液晶元件的延迟片(光学补偿薄片)。在美国专利第5,805,253号和WO 96/37804中描述了用于OCB或HAN模式液晶元件的延迟片(光学补偿薄片)。在JP-A-9-26572中描述了用于STN模式液晶元件的延迟片(光学补偿薄片)。在日本专利第2866372号中描述了用于VA模式液晶元件的延迟片(光学补偿薄片)。

本发明的光学各向异性膜和层合光学膜可以与用于电致发光装置、场发射显示装置等抗反射的偏振片组合使用。

根据本发明，可以参考上述文献提供用于各种模式的液晶元件的延迟片(光学补偿薄片)。本发明的延迟片可以用于各种模式的液晶显示装置，如TN、IPS、FLC、OCB、STN、VA和HAN模式。

实施例

将参考实施例和比较实施例更具体地说明本发明。可以在不背离本发明的范围下对实施例中的材料、用量、比例、处理细节、处理程序等进行各种改变。因此，下面的具体实施例不应认为是限制性的。

实施例1.G-1G的合成

如下面的方案所示合成化合物G-1G。

(G-1A的合成)

在40ml二甲基甲酰胺中溶解10.2g 6-溴-2-羟基-3-甲氧基苯甲醛，向其中加入50g甲醇钠(28％甲醇溶液)和0.8g碘化铜，并且将所得混合物在95℃下搅拌8小时。在冷却混合物后，向其中加入水，并且用乙酸乙酯萃取所得物。减压蒸发所得的有机层，得到7.4g G-1A的晶体。

(G-1B的合成)

向7.4g G-1A和11ml二异丙基乙胺中加入100ml二氯甲烷，并且在内部温度为30℃或更低向其中逐滴加入7.0ml 2-甲氧基乙氧基甲基氯(MEMCl)。在室温下搅拌所得混合物5小时，向其中加入水，并且用二氯甲烷萃取混合物。减压浓缩有机层并且由柱色谱纯化，得到10.0g G-1B。

(G-1C的合成)

在100ml四氢呋喃中悬浮27.5g溴甲基三苯基溴化鏻，向其中加入10.5g t-BuOK，并且搅拌所得混合物1小时。在30ml四氢呋喃中溶解8.5g G-1B并且逐滴加入到反应液体中。将反应液体在室温下搅拌2小时，并且向其中加入13g t-BuOK。在50℃下搅拌液体1小时，向其中加入水，并且用乙酸乙酯萃取所得物。减压浓缩有机层并且由柱色谱纯化，得到3.2g G-1C。

(G-1D的合成)

在100ml三乙胺中溶解2.6g G-1C、1.05g 1，4-二溴苯、100mg三苯基膦、50mg二(三苯基膦)二氯化钯(II)、和10mg碘化铜(I)，并且使所得混合物在氮气气氛中回流10小时。在冷却反应液体后，向其中加入水，并且用乙酸乙酯萃取所得物并用饱和盐水洗涤。减压浓缩所得有机层并且由柱色谱纯化，得到2.8g G-1D。

(G-1E的合成)

在100ml乙醇中溶解2.8g G-1D和0.6g对甲苯磺酸吡啶(PPTS)，并且在氮气气氛中回流12小时。在冷却反应液体后向其中加入水，并且用乙酸乙酯萃取所得物并用饱和盐水洗涤。减压蒸发所得有机层，得到1.9g G-1E。

(G-1F的合成)

在70ml乙醇中溶解1.9g G-1E和1.5g t-BuOK，并且在氮气气氛中回流12小时。冷却混合物沉积晶体，过滤分离并且干燥，得到1.6g G-1F。

(G-1G的合成)

在100ml二氯甲烷中溶解1.6g G-1F，向其中加入100ml 1.0M三溴化硼的二氯甲烷溶液，并且使所得混合物回流10小时。在冷却反应液体后向其中加入水，并过滤沉淀出的晶体并且干燥，得到1.1gG-1E。

实施例2.G2的合成

如下面的方案中所示合成化合物G-2。

在10ml四氢呋喃中溶解0.43g甲烷磺酰氯并且冷却至0℃。向该溶液中逐滴加入1.0g 4-(4-丙烯酰氧丁氧基)苯甲酸和10ml包含0.51g二异丙基乙胺的四氢呋喃溶液。在0℃搅拌所得混合物1小时，并且向其中加入0.51g二异丙基乙胺和0.02g 4-二甲基氨基吡啶。向其中再加入10ml包含0.14g根据实施例1获得的G-1G的四氢呋喃溶液。在室温下搅拌反应液体12小时，向该反应液体中加入100ml甲醇，并因此过滤分离沉淀的晶体。干燥分离的晶体并且由柱色谱纯化，得到0.22g G-2晶体。如此得到的G-2具有下面的NMR谱。

¹H-NMR(CDCl₃，四甲基硅烷标准，δ(ppm))：

1.90-2.00(16H，m)

4.12-4.16(8H，m)

4.27-4.31(8H，m)

5.83(4H，dd)

6.13(4H，dd)

6.42(4H，dd)

6.98(2H，s)

7.01(4H，d)

7.03(4H，d)

7.14(2H，d)

7.20(2H，d)

7.78(4H，s)

8.24(4H，d)

8.26(4H，d)

使用偏振显微镜通过质地(texture)观察测量如此获得的G-2的相转变温度。结果，G-2的晶相在大约180℃下转化成向列相，并且在250℃或以上转化成各向同性液相。因此，发现G-2在180-250℃的温度范围内具有向列相。

[波长色散测量]

(取向层的形成)

在0.5ml氯仿中溶解G-2(50mg)和添加剂SH-1(0.2mg)，并且通过旋涂施用到具有下述改性的聚乙烯醇取向层的磨擦处理的玻璃板上。通过由Kitazato Supply有限公司制造的热载台MP200DMSH将该样品加热至190℃，通过Oji Scientific Instruments制造的自动双折射计KOBRA 21ADH测量样品的延迟，并且从各自测量的延迟和厚度得到样品的Δn值。结果，样品的Δn(450nm)为0.057、Δn(550nm)为0.063、Δn(650nm)为0.066，并因此Δn(450nm)/Δn(550nm)为0.91及Δn(650nm)/Δn(550nm)为1.05。

改性的聚乙烯醇

实施例3.使用合成液晶化合物制备垂直取向的光学各向异性膜 A1-A3

在水/甲醇＝4/1的混合溶剂中溶解可从Kuraray有限公司商购的聚乙烯醇(PVA)MP-203，并且通过棒涂向玻璃基板上施用所得液体并且在1200℃下加热5分钟来制备具有取向层的基板。摩擦取向层，并且在氯仿(350质量份)中溶解液晶化合物G-2(100质量份)、可从Ciba-Geigy Japan获得的聚合引发剂IRGACURE 907(3质量份)、可从Nippon Kayaku有限公司获得的感光剂KAYACURE DETX(1质量份)、下述的垂直取向层界面取向剂(2质量份)、以及下述的垂直空气界面取向剂(0.2质量份)，并且通过棒涂施用到取向层上。加热施用的液体至180℃来实现取向，并且然后在氮气气氛中用400-mJ/cm²紫外线照射液体，从而固定光学各向异性膜的取向状态。因此，获得光学各向异性膜A-1、A-2和A-3作为光学各向异性膜(A)，通过选择棒数和涂布液体浓度控制膜A-1、A-2和A-3的厚度分别为3.1μm、2.2μm和2.7μm。

垂直取向层界面取向剂

垂直空气界面取向剂

(重复单元的数值表示质量比)

通过使用由Oji Scientific Instruments制造的自动双折射计KOBRA 21ADH测量Re的入射光角度相关性获得每片所制备光学各向异性膜(A)的光学各向异性。结果，光学各向异性膜A-1的Re/Rth为0nm/-210nm，膜A-2的Re/Rth为0nm/-145nm，并且膜A-3的Re/Rth为0nm-180nm。从单独测量的光学各向异性和厚度获得光学各向异性膜的Δn值。结果，膜的Δn(450nm)为0.061、Δn(550nm)为0.067、Δn(650nm)为0.070，并因此Δn(450nm)/Δn(550nm)为0.91及Δn(650nm)/Δn(550nm)为1.04。如此可以形成根据本发明的光学各向异性膜(A)。膜的波长色散大致与未进行聚合的实施例2的相同。从该结果明显可见，在光聚合具有波数色散的液晶化合物来形成光学各向异性膜(A)的情况中，波数色散不会被聚合改变。

实施例4

<增亮膜的制备>

在可商购的80μm厚的由Fuji Photo Film有限公司制备的乙酸纤维素膜FUJITAC TD80UF上形成在400-700nm下表现出圆二色性的5μm厚的胆甾醇型液晶膜。向该液晶膜上施用丙烯酸粘合剂，将在实施例3中获得的光学各向异性膜A-1粘附其上，并且剥离用作载体的玻璃基板。

再向光学各向异性膜A-1施用丙烯酸粘合剂，并且将通过拉伸聚碳酸酯膜至Re为137nm所制备的60μm厚的四分之一波片粘附其上来制备增亮膜。

向四分之一波片施用粘合剂，并且将偏振片粘附其上，使得四分之一波片慢轴和偏振片透射轴之间的角度为45°。

依次在具有光导板的背光源侧上设置扩散(diffusion)膜、增亮膜(胆甾醇型液晶膜/光学各向异性膜A-1/四分之一波片)、偏振片、液晶元件和偏振片来制备液晶显示装置。通过光谱辐射计测量白色水平(white level)下液晶显示装置的正面亮度(cd/m2)。

使除了不使用增亮膜外与具有上述相同结构的液晶显示装置接受相同的测量。结果，亮度增加率，即具有增亮膜的装置与不具有该膜的装置的亮度比，为1.31。

此外，通过视觉观察证实所述装置在倾斜视角方向(45°的角度)上具有非常小的颜色不均匀性。

实施例5

<IPS模式液晶元件的制备>

在玻璃基板上在图1中所示的液晶装置像素区1中形成图片电极2和显示电极3，使得相邻电极间距为20μm，在其上形成聚酰亚胺膜作为取向层，并且使所得物在图1中所示的方向4上接受摩擦处理。在另一片玻璃基板上形成聚酰亚胺膜，并且接受摩擦处理来形成取向层。堆叠并且粘附两片玻璃基板，使得取向层彼此面对，基板间距(间隙d)是3.9μm，并且基板的摩擦方向彼此平行。然后，在其中引入折射率各向异性Δn为0.0769并且正介电各向异性Δε为4.5的向列液晶组份。液晶层的d·Δn值为300nm。应当指出在图1中，5a和5b表示在黑色水平(black level)时液晶化合物的指向矢，并且6a和6b表示在白色水平时液晶化合物的指向矢。

<具有光学各向异性膜A-2的偏振片1的制备>

将碘吸附到拉伸的聚乙烯醇膜上来制备偏振膜。使可从FujiPhoto Film有限公司商购的乙酸纤维素膜FUJITAC TD80UF接受皂化处理，并且使用聚乙烯醇粘合剂粘附到偏振膜的每侧上，制备出偏振片。向偏振片的一面施用粘合剂，将玻璃基板上的光学各向异性膜A-2粘附到粘合剂面上，并且由辊挤压并加热，并且剥离用作光学各向异性膜A-2载体的玻璃基板，制备出包含光学各向异性膜的偏振片1。

<具有延迟膜1的偏振片2的制备>

使上述的乙酸纤维素膜接受皂化处理，并且通过线棒涂布机(wirebar coater)以20ml/m²的速率向膜施用具有下述组份的取向层涂布液体。由60℃热空气干燥所施用的液体60秒并且进一步用100℃热空气干燥120秒来形成层。然后，在与膜的慢轴方向平行的方向上摩擦所形成的层来形成取向层。

取向层涂布液体的组份

在实施例2中使用的改性聚乙烯醇 10质量份

水 371质量份

甲醇 119质量份

戊二醛 0.5质量份

四甲基氟化铵 0.3质量份

然后通过#6线棒将溶液涂布到取向层，所述溶液的制备是通过在3.9g甲乙酮中溶解1.8g下述的盘状液晶化合物、0.2g可从OsakaOrganic Chemical Industry有限公司获得的环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯V#360、0.06g可从Ciba-Geigy获得的光聚合引发剂IRGACURE-907、0.02g可从Nippon Kayaku有限公司获得的感光剂KAYACURE DETX和0.01g垂直空气界面取向剂(实施例化合物P-6)得到。将其粘附到金属框上并且在恒温浴中于125℃下加热3分钟来使得盘状液晶化合物取向。然后，使用120-W/cm高压汞蒸气灯在100℃下用紫外线照射所得物30秒，以使得盘状液晶化合物交联，并且冷却至室温，因而形成盘状液晶延迟层。将包含乙酸纤维素膜载体和盘状液晶延迟层的膜称作延迟膜1。

盘状液晶化合物

使用由Oji Scientific Instruments制造的自动双折射计KOBRA-21ADH测量延迟膜1的Re的入射光角度相关性，并且通过从所得值中减去事先测量的由于乙酸纤维素膜引起的一部分相关性来计算仅盘状液晶延迟层的光学性质。结果，盘状液晶延迟层的Re为215nm、Rth为-117nm和平均液晶倾角为89.9°，从而证实盘状液晶与膜平面垂直取向。慢轴方向与取向层的摩擦方向平行。所形成的盘状液晶延迟层具有负的折射率各向异性，并且其光学轴基本上与膜平面平行。

将碘吸附到拉伸的聚乙烯醇膜上来制备偏振膜。使用聚乙烯醇粘合剂将延迟膜1粘附到偏振膜的一侧上，使得乙酸纤维素膜面对偏振膜，并且偏振膜的透射轴与延迟膜1的慢轴垂直，其相应于盘状液晶延迟层的慢轴。使可商购的乙酸纤维素膜FUJITAC TD80UF接受皂化处理，并且使用聚乙烯醇粘合剂粘附到偏振膜的另一侧上，制备出偏振片2。

将其粘附到上述制备的IPS模式液晶元件的一侧上，使得延迟膜1的慢轴与液晶元件的摩擦方向垂直(在黑色水平时，盘状液晶延迟层的慢轴与液晶元件中的液晶分子的慢轴垂直)，并且盘状液晶延迟层面对着液晶元件。然后，将偏振片1粘附到IPS模式液晶元件的另一侧上，使得光学各向异性膜A-2面对着正交尼科尔(crossed nicols)状态的元件，从而制备出液晶显示装置。

<液晶显示装置漏光的测量>

测量了如此制备的液晶显示装置的漏光。首先将没有粘附偏振片的IPS模式液晶元件放置在暗室中在schaukasten上而不，并且通过以相对液晶元件摩擦方向向左45°的角度和相对液晶元件法线方向60°的角度距元件1米设置的亮度计测量亮度1。然后，按照相同的方式将粘附了偏振片的液晶显示板设置在schaukasten上，并且在暗状态中按照相同的方式测量亮度2。将亮度2与亮度1的百分比看作漏光，并且测量的漏光为0.03％。此外，在黑色水平显示状态中，在60°的极角下视觉观察了黑色的方位角相关性，并且结果没有检测到颜色变化。

实施例6

<光学各向异性膜B-5的制备>

将下述的组合物加入混合罐中并且在加热下搅拌以溶解各组分，从而制备出乙酸纤维素溶液。使用可从Advatec获得的63号滤纸过滤溶液，该滤纸具有4μm截留粒径和在5 kg/cm²或更低下35秒的水过滤时间。

乙酸纤维素溶液的组成
乙酸纤维素溶液的组成		乙酸纤维素，乙酰化度为60.9％，聚合度为300，并且Mn/Mw为1.5磷酸三苯酯(增塑剂)磷酸联苯基二苯酯(增塑剂)二氯甲烷(第一溶剂)甲醇(第二溶剂)1-丁醇(第三溶剂)	100质量份7.8质量份3.9质量份300质量份54质量份11质量份

向另一个混合罐中加入8质量份下述的延迟增加剂A、10质量份下述的延迟增加剂B、0.28质量份平均粒径为0.1μm的细二氧化硅颗粒、80质量份二氯甲烷和20质量份甲醇，并且在加热下搅拌来制备延迟增加剂溶液(细颗粒分散液)。使40质量份延迟增加剂溶液与474质量份乙酸纤维素溶液混合，并且充分搅拌来制备浓液。

延迟增加剂A

延迟增加剂B

通过带流延设备流延所得到浓液。在130℃下使用拉幅机以20％的拉伸比横向拉伸包含15质量％残留溶剂的膜。在维持宽度下将拉伸的膜在50℃保持30秒，并且除去夹具，获得乙酸纤维素膜。在拉伸结束时，膜具有5质量％的残留溶剂量，通过干燥使其降低至小于0.1质量％。

如此获得的膜(光学各向异性膜B-5)具有80μm的厚度。使用由Oji Scientific Instruments制造的自动双折射计KOBRA-21ADH测量光学各向异性膜B-5的Re入射光的角度相关性，并且膜的Re为70nm和Rth为175nm。

<层合光学膜1的制备>

使光学各向异性膜B-5接受皂化处理，向膜表面上施用粘合剂，并且向其上粘附实施例3中制备的光学各向异性膜A-3。通过辊挤压并且加热所得的叠层，并且剥离用作光学各向异性膜A-3载体的玻璃基板，制备出层合光学膜1。

<偏振片3的制备>

将碘吸附到拉伸的聚乙烯醇膜上以制备偏振膜。使Re为3nm和Rth为45nm的可从Fuji Photo Film有限公司商购的乙酸纤维素膜FUJITAC TD80UF接受皂化处理，并且使用聚乙烯醇粘合剂粘附到偏振膜的一个表面上。此外，使用聚乙烯醇粘合剂将层合光学膜1粘附到偏振膜没有乙酸纤维素膜的另一个面上，使得光学各向异性膜B-5面对着偏振膜，并且偏振膜的透射轴与光学各向异性膜B-5的慢轴平行，从而制备出偏振片3。

<偏振片4的制备>

按照相同的方式制备偏振膜，并且使可从Fuji Photo Film有限公司商购的乙酸纤维素膜FUJITAC TD80UF接受皂化处理，并且使用聚乙烯醇粘合剂粘附到偏振膜的一个表面上。按照同样的方式使Re为1nm和Rth为35nm的可从Fuji Photo Film有限公司商购的乙酸纤维素膜FUJITAC T40UZ接受皂化处理，并且使用聚乙烯醇粘合剂粘附到偏振膜的另一个表面上，从而制备出偏振片4。

将偏振片3粘附到IPS模式液晶元件的一侧上，使得光学各向异性膜B-5的慢轴与液晶元件的摩擦方向平行(在黑色水平时，光学各向异性膜B-5的慢轴与液晶元件中液晶分子的慢轴平行)，并且光学各向异性膜A-3面对着液晶元件。

然后，将偏振片4粘附到IPS模式液晶元件的另一侧上，使得FUJITAC T40UZ面对着所述液晶元件，与偏振片3的成正交尼科尔状态，从而制备出液晶显示装置。按照与实施例5中相同的方法测量液晶显示装置的漏光，并且结果漏光为0.07％。

实施例7

<光学各向异性膜6的制备>

在180℃下垂直连续拉伸购自Zeon公司的100μm厚的降冰片烯基膜ZEONOR，得到拉伸的、双折射卷形膜。通过使用由Oji ScientificInstruments制造的自动双折射计KOBRA-21ADH测量Re的入射光角度相关性，获得卷形膜的光学性质。结果，卷形膜nm的Re为140和Rth为140nm，并且慢轴方向与卷形膜的纵向平行。将该卷形膜称作光学各向异性膜6。

<光学各向异性膜B-7的制备>

(制备乙酸纤维素溶液)

向混合罐中加入下述的组合物并且搅拌以溶解各组分，因而制备出乙酸纤维素溶液A。

乙酸纤维素溶液A的组合物

乙酰化度2.86的乙酸纤维素 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质量份平均粒径为16nm的二氧化硅颗粒(可从NipponAerosil有限公司获得的AEROSIL R972)和80质量份甲醇充分搅拌并且混合30分钟，得到二氧化硅颗粒分散液。将该分散液与下述的组合物一起放到分散器中，并且进一步搅拌30分钟或更长时间以溶解各组份，因而制备出消光剂溶液。

消光剂溶液的组合物

平均粒径为16nm的二氧化硅颗

10.0质量份

粒的分散液

二氯甲烷(第一溶剂) 76.3质量份

甲醇(第二溶剂) 3.4质量份

乙酸纤维素溶液A 10.3质量份

(添加剂溶液的制备)

向混合罐中加入下述的组合物并且在加热下搅拌，以溶解各组份，因而制备出乙酸纤维素溶液。

添加剂溶液的组合物

降低光学各向异性的化合物

49.3质量份

(A-01)

波长色散控制剂(UV-01) 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

乙酸纤维素溶液A 12.8质量份

化合物A-01的Log P值为2.9。

(乙酸纤维素膜的制备)

将94.6质量份乙酸纤维素溶液A、1.3质量份消光剂溶液和4.1质量份添加剂溶液分别过滤，然后混合，用带流延设备流延。在上述的组合物中，降低光学各向异性的化合物和波长色散控制剂与乙酸纤维素的质量比分别为12％和1.8％。当残留溶剂含量为30％时，将膜从带上剥离，并且在140℃下干燥40分钟，制备出乙酸纤维素膜。乙酸纤维素膜具有0.2％的残留溶剂量和40μm的厚度。

乙酸纤维素膜的Re₍₆₃₀₎为0.3nm、Rth₍₆₃₀₎为3.2nm、|Re(400)-Re(700)|为1.2nm、|Rth(400)-Rth(700)|为7.5nm、Tg为134.3℃、浊度为0.34％、并且ΔRth(10％RH-80％RH)为24.9nm。将该乙酸纤维素膜称作光学各向异性膜B-7。

<层合光学膜2和偏振片5的制备>

使光学各向异性膜B-7接受皂化处理，向膜施用粘合剂，向其粘附在实施例3中制备的光学各向异性膜A-2，并且剥离用作载体的玻璃板，从而制备出层合光学膜。

此外，向光学各向异性膜A-2施用粘合剂，并且向其粘附光学各向异性膜6，制备出层合光学膜2。

使用聚乙烯醇粘合剂将其粘附到按照与实施例5相同的方式制备的偏振膜的一侧上，使得层合光学膜的光学各向异性膜B-7面对着偏振膜，并且偏振片的吸收轴与光学各向异性膜6的慢轴平行。此外，使可从Fuji Photo Film有限公司商购的乙酸纤维素膜FUJITACTD80UF接受皂化处理，并且使用聚乙烯醇粘合剂粘附到偏振膜的另一侧上，制备出偏振片5。

<偏振片6的制备>

使用聚乙烯醇粘合剂将皂化处理的光学各向异性膜B-7粘附到按照与实施例5相同的方式制备的偏振膜的一侧上。使可从Fuji PhotoFilm有限公司商购的乙酸纤维素膜FUJITAC TD80UF接受皂化处理，并且使用聚乙烯醇粘合剂粘附到偏振膜的另一侧上，制备出偏振片6。

将偏振片5粘附到IPS模式液晶元件的一侧上，使得光学各向异性膜6的慢轴与液晶元件的摩擦方向垂直(在黑色水平时，光学各向异性膜6的慢轴与液晶元件中液晶分子的慢轴垂直)，并且光学各向异性膜6面对着液晶元件。

然后，将偏振片6粘附到IPS模式液晶元件的另一侧上，使得光学各向异性膜B-7面对着所述液晶元件，与偏振片5成正交尼科尔状态，制备出液晶显示装置。按照与实施例5中相同的方法测量液晶显示装置的漏光，并且结果漏光为0.05％。

比较实施例1

<与通常可聚合的棒状液晶化合物的比较>

除了使用下述的通常可聚合的液晶化合物NG-1代替化合物G-2并且在100℃下进行取向固定外，按照与实施例3相同的方式制备大约1.7μm和1.4μm厚的垂直取向固定的延迟膜。通过使用由OjiScientific Instruments制造的自动双折射计KOBRA 21-ADH测量Re的入射光角度相关性，获得每片延迟膜的光学各向异性。从单独测量的各向异性和厚度得到延迟膜的Δn值。结果，膜的Δn(450nm)为0.116、Δn(550nm)为0.104和Δn(650nm)为0.100，并因此Δn(450nm)/Δn(550nm)为1.12及Δn(650nm)/Δn(550nm)为0.096。

比较实施例2

除了使用在比较实施例1中制备的具有通常波长色散(Re/Rth＝0nm/-210nm)的延迟膜代替光学各向异性膜A-1外，按照与实施例4相同的方式制备增亮膜。所述增亮膜具有1.27的增亮率。

此外，通过视觉观察证实该膜在倾斜视角方向(45°的角度)上提供了显著大的颜色不均匀性。

比较实施例3

向正交尼科尔状态的IPS模式液晶元件的每侧粘附可从Sanritz公司商购的偏振片HLC2-5618来制备液晶显示装置。

在该液晶显示装置中不使用本发明的光学各向异性膜(A)和层合光学膜。在该液晶显示装置中，按照与实施例5的相同方式堆叠偏振片，使得上偏振片的透射轴与液晶元件的摩擦方向平行。与本发明的显示装置相比，该液晶显示装置表现出0.55％的大的漏光，并因此具有明显更窄的对比度视角。

比较实施例4

除了使用在比较实施例1中制备的具有通常波长色散(Re/Rth＝0nm/-145nm)的延迟膜代替光学各向异性膜A-2外，按照与实施例5相同的方式制备液晶显示装置。该液晶显示装置表现出0.05％的漏光，按照与实施例5相同的方式测量漏光。此外，在黑色水平显示状态中，在60°的极角下视觉观察到了黑色的方位角相关性。

Claims

1.一种光学各向异性膜(A)，其包含形成向列相或近晶A相的液晶化合物，所述液晶相满足下面的不等式(I)：

不等式(I)

Δn(450nm)/Δn(550nm)＜1.0，

2.权利要求1的光学各向异性膜(A)，其中所述光学各向异性膜(A)是通过固定大致垂直取向的液晶相形成的。

3.权利要求1或2的光学各向异性膜(A)，其中所述液晶化合物由下面的式(II)表示：

式(II)

L¹和L²与MG¹和MG²的环状基团结合来连接所述环状基团，并且独立地表示由下面式(II)-LA或(II)-LB表示的连接基团：

式(II)-LA

式(II)-LB

4.一种增亮膜，包括胆甾醇型液晶膜、四分之一波片和位于其间的光学各向异性膜，其中所述光学各向异性膜是根据权利要求1-3中任一项的光学各向异性膜(A)。

5.一种层合光学膜，包括根据权利要求1-3中任一项的光学各向异性膜(A)及至少一个堆叠在其上面的光学各向异性膜(B)。

6.权利要求5的层合光学膜，其中所述光学各向异性膜(B)是含酰化纤维素或环烯的、透明的光学各向异性膜，具有30-180nm的平面内的延迟值(Re)和40-350nm的厚度方向上的延迟值(Rth)。

7.根据权利要求5的层合光学膜，其中所述光学各向异性膜(B)是满足下面不等式(III)和(IV)的酰化纤维素膜：

(III)0≤Re(630)≤10且-100≤Rth(630)≤25

(IV)|Re(400)-Re(700)|≤10且|Rth(400)-Rth(700)|≤35

其中每个Re(λ)表示λnm波长下的平面内延迟值(nm)，并且每个Rth(λ)表示λnm波长下的厚度方向上的延迟值(nm)。

8.一种图像显示装置，包括根据权利要求1-3中任一项的光学各向异性膜(A)、根据权利要求4的增亮膜、或根据权利要求5-7中任一项的层合光学膜。