CN101292182A - 光学补偿薄膜和使用该光学补偿薄膜的偏振片和液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学薄膜并且该光学薄膜包括透明聚合物薄膜。该光学薄膜满足延迟值的特定关系并且玻璃化转变温度为120℃或更高。

Description

光学补偿薄膜和使用该光学补偿薄膜的偏振片和液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种光学补偿薄膜和使用该光学补偿薄膜的偏振片和液晶显示器。

背景技术

液晶显示器具有液晶单元和偏振片。偏振片，通常具有由乙酸纤维素酯制成的保护薄膜和偏振薄膜，它可以通过，例如，用碘染色由聚乙烯醇制得的偏振薄膜、将其拉伸并在其两侧层压保护薄膜获得。在透射型液晶显示器中，偏振片粘附到液晶单元的两侧并且在某些情况下还提供一个或多个光学补偿薄膜。在反射型液晶显示器中，经常依次提供反射片、液晶单元、一个或多个光学补偿薄膜和偏振片。液晶单元包括液晶分子、两个包围液晶分子的基板和对液晶分子施加电压的电极层。至于液晶单元，已提出根据液晶分子的取向状态进行ON/OFF切换并且既可用于透射型又可用于反射型的显示模式，例如，TN(扭转向列)、IPS(面内切换)、OCB(光学补偿弯曲)、VA(垂直取向)和ECB(电控双折射)模式。

这些LCD中，90°向列模式液晶显示器(下面称之为TN模式)，受到使用具有正介电各向异性的向列液晶分子的薄膜晶体管驱动，主要用于需要优异的视觉质量时。然而，TN模式具有这样的视角特性，尽管从正面观察获得优异的显示特性，然而当从倾斜方向观察时对比度降低并且在梯度显示中产生反向梯度(inverted gradation)(亮度逆转)等，由此使显示特性受损。因此，迫切需要克服该问题。

另一方面，随着最近液晶电视机的需求增加，宽视角液晶模式例如IPS模式、OCB模式和VA模式的份额在扩大。尽管在这些模式各自中的视觉质量逐年改善(JP-A-9-211444、JP-A-11-316378、JP-A-2-176625、JP-A-11-95208、JP-A-2003-15134、JP-A-11-95208、JP-A-2002-221622、JP-A-9-80424、JP-A-10-54982、JP-A-11-202323、JP-A-9-292522、JP-A-11-133408、JP-A-11-305217和JP-A-10-307291)，但是从倾斜方向观察时的色移仍然未解决。

另一方面，已报道一种使用相差薄膜改善VA模式中的色移的方法(JP-A-2005-77853)所述相差薄膜使用包括由不同无定形聚合物材料制成的两层的双折射层。然而，该方法几乎不能用于OCB模式和IPS模式。而且，生产该薄膜时需要高度复杂的步骤。

发明内容

本发明的一个示例性的非限制性实施方案的目的是提供一种光学补偿薄膜(特别是，用于VA、IPS和OCB模式的光学补偿薄膜)，其通过液晶单元能够精确光学补偿，获得高对比度和黑色显示时改善的视角依赖性色移并且生产率优异，并提供一种使用该光学补偿薄膜的偏振片。本发明的另一示例性、非限制性实施方案的目的是提供一种液晶显示器(特别是，VA、IPS或OCB模式的液晶显示器)，它具有提高的对比度和黑色显示时改善的视角依赖性色移。

这些目的可以通过如下实现。

1-1.一种光学薄膜，包括透明聚合物薄膜，其中该光学薄膜具有：式(1)定义的值A1，该值A1在0.10-0.95的范围内；式(2)定义的值A2，该值A2在1.01-1.50的范围内；和玻璃化转变温度为120℃或更高：

(1)值A1＝Re(450)/Re(550)

(2)值A2＝Re(650)/Re(550)

其中Re(λ)表示光学薄膜相对波长为λ(nm)的光的面内延迟值；和Rth(λ)表示光学薄膜相对波长为λ(nm)的光的厚度方向延迟值。

1-2.上面1-1所述的光学薄膜，它包括量为0.01-30质量％的化合物，在所述化合物溶液的紫外吸收光谱中，所述化合物的最大吸收波长λmax比250nm短。

1-3.上面1-1或1-2所述的光学薄膜，其中包括纤维素酰化物作为光学薄膜的主要成分。

1-4.上面1-1至1-3任一项所述的光学薄膜，它具有：式(4)定义的值C1，该值C1在0.40-0.95的范围内；式(5)定义的值C2，该值C2在1.05-1.93的范围内；和Rth(550)是70-400nm：

(4)值C1＝{Re(450)/Rth(450)}/{Re(550)/Rth(550)}

(5)值C2＝{Re(650)/Rth(650)}/{Re(550)/Rth(550)}。

1-5.一种光学补偿薄膜，包括：

上面1-1至1-4任一项所述的光学薄膜；和

含有液晶化合物的光学各向异性层，该光学各向异性层的液晶转换温度为25℃至比该光学薄膜的玻璃化转变温度高20℃的温度。

1-6.上面1-5所述的光学补偿薄膜，其中该光学各向异性层具有满足式(3)定义的值B1的光学特性：

(3)值B1Re(450)/Re(650)≤1.25

其中Re(450)表示该光学各向异性层相对波长为450nm的光的面内延迟值；和Re(650)表示该光学各向异性层相对波长为650nm的光的面内延迟值。

1-7.上面1-5或1-6所述的光学补偿薄膜，其中液晶化合物是盘状化合物。

1-8.一种偏振片，包括：起偏器；和上面1-1至1-4任一项所述的光学薄膜或者上面1-5至1-7任一项所述的光学补偿薄膜。

1-9.一种液晶显示器，包括：液晶单元；和上面1-8所述的偏振片。

1-10.上面1-9所述的液晶显示器，其中液晶单元为VA模式、OCB模式或IPS模式，

2-1.一种光学补偿薄膜，包括：

透明薄膜是包括第一双折射层和第二双折射层的复合双折射元件；和

含有液晶化合物的光学各向异性层，

其中透明薄膜具有：式(1)定义的值A1，该值A1在0.10-0.95的范围内；式(2)定义的值A2，该值A2在1.01-1.50的范围内；式(4)定义的值B1，该值B1在0.40-0.95的范围内；式(5)定义的值B2，该值B2在1.05-1.93的范围内；和Rth(550)是70-400nm：

(1)值A1＝Re(450)/Re(550)

(2)值A2＝Re(650)/Re(550)

(4)值B1＝{Re(450)/Rth(450)}/{Re(550)/Rth(550)}

(5)值B2＝{Re(650)/Rth(650)}/{Re(550)/Rth(550)}

其中Re(λ)表示透明薄膜相对波长为λ(nm)的光的面内延迟值；和Rth(λ)表示透明薄膜相对波长为λ(nm)的光的厚度方向延迟值。

2-2.上面2-1所述的光学补偿薄膜，其中该第一和第二双折射层的双折射的波长依赖性彼此不同。

2-3.上面2-2所述的光学补偿薄膜，其中该第一和第二双折射层中至少一层是含液晶化合物的双折射层。

2-4.上面2-1所述的光学补偿薄膜，其中液晶化合物是盘状化合物。

2-5.一种偏振片，包括：起偏器；和上面2-1至2-4任一项所述的光学补偿薄膜。

2-6.一种液晶显示器，包括：液晶单元；和上面2-5所述的偏振片。

2-7.上面2-6所述的液晶显示器，其中液晶单元为VA模式、OCB模式或IPS模式。

本文所用的术语“45°”、“平行”和“垂直”各自是指落入合适角度±小于5°的范围内。与合适角度之差优选小于4°，更优选小于3°。至于角度，符号“+”是指顺时针方向，而符号“-”是指逆时针方向。术语“慢轴”是指折射率达到最大水平的方向。术语“可见光范围”是指380nm-780nm的范围。除非另有说明，折射率是在可见光范围内的波长λ＝550nm下测定的。

除非另有说明，本文所用的术语“偏振片”既包括长片型偏振片又包括切割成能够安装在液晶显示器内的尺寸的偏振片(本文所用的术语“切割”包括“冲切”、“切断”等)。术语“偏振薄膜”和“偏振片”本文以不同含义使用。即，“偏振片”是指具有“偏振薄膜”和在该偏振薄膜的至少一个面上有透明保护薄膜以保护它的层状产品。

本文所用的术语“分子对称轴”是指在有具有旋转对称轴的分子的情况下的旋转对称轴。然而，分子不必具有严格意义下的旋转对称。在盘状液晶化合物内，分子对称轴通常与在其中心垂直穿过盘状面的轴一致。在棒状液晶分子内，分子对称轴与其分子的主轴一致。本文所用的Re(λ)和Rth(λ)分别是指波长λ下的面内延迟值和厚度方向延迟值。Re(λ)是通过使波长为λnm的光以法线方向入射在KOBRA 21ADH(由Oji ScienceInstruments生产)测定的。Rth(λ)是由KOBRA 21ADH以在总共三个方向测定的延迟值为基础计算的，这三个延迟值是前面的Re(λ)、通过将波长为λnm的光在相对薄膜的法线方向以+40°倾斜的方向入射同时使面内慢轴(由KOBRA 21ADH判断)用作倾斜轴(旋转轴)测定的延迟值，和通过将波长为λnm的光在相对薄膜的法线方向以-40°倾斜的方向入射同时使面内慢轴用作倾斜轴测定的延迟值。这里，作为平均折射率的假设值，可以使用PolymerHandbook(John Wiley & Sons，Inc.)和不同光学薄膜的目录中所述的值。当不知道平均折射率值时，可以用Abbe’s折射计测定。下面列举主要光学薄膜的平均折射率值：纤维素酰化物(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)。通过输入平均折射率的假设值和薄膜厚度，KOBRA 21ADH计算nx、ny和nz。由由此计算的nx、ny和nz，计算Nz＝(nx-nz)/(nx/ny)。

按照本发明者们深入研究获得的发现完成的本发明的一个方面，在几乎所有波长下以黑色状态特别是在VA模式、IPS模式和OCB模式通过使用上面讨论的光学薄膜、光学补偿薄膜或偏振片可以建立视角补偿。结果，本发明的液晶显示器显示在倾斜方向减少的漏光和相当大改善的视角对比度。而且，在本发明的液晶显示器中，在几乎所有可见光范围内可以防止黑色显示下倾斜方向的漏光并因此大大改善了已成为严重问题的黑色显示的视角依赖性色移。

附图说明

图1是描述本发明液晶显示器的一个实例的示意图。

图2是显示光学补偿薄膜的光学特性的图。

图3是显示用于描述入射光在本发明液晶显示器内的偏振状态的变化的庞加莱球(Poincare sphere)的示意图。

图4是描述背景技术的OCB模式液晶显示器的一个实例的示意图。

图5是显示用于描述入射光在背景技术的液晶显示器一个实例内的偏振状态的变化的庞加莱球的示意图。

图6是显示用于描述入射光在本发明液晶显示器内的偏振状态的变化的庞加莱球的示意图。

图7是描述用于本发明的光漫射薄膜的一个典型模式的截面图。

图8提供显示实施例1测定的Re和Rth数据的曲线。

具体实施方式

图1显示本发明的液晶显示器的构造的一个实例。图1所示的OCB模式液晶显示器具有液晶单元，所述液晶单元包括液晶层7(其中施加电压时(即，黑色显示时)液晶分子弯曲取向于基板面)、以及其间夹着液晶层7的上基板6和下基板8。基板6和8在朝向液晶面经过取向处理并且箭头RD显示各自摩擦方向。虚线箭头表示背面。提供偏振薄膜1和101以便它们夹持液晶单元。偏振薄膜1和101的透射轴2和102彼此垂直交叉并且这些透射轴相对液晶单元的液晶层7的RD方向以角度45°提供。在偏振薄膜1和液晶单元之间提供本发明的光学薄膜或复合双折射元件13a和光学各向异性层5，同时在偏振薄膜101和液晶单元之间提供本发明的光学薄膜或复合双折射元件113a和光学各向异性层9。复合双折射元件13a和113a的面内慢轴14a和114a分别与相邻偏振薄膜1和101的透射轴2和102的方向平行。光学各向异性层5和9具有根据液晶化合物的取向呈现的光学各向异性。

图1所示的液晶单元包括上基板6、下基板8和夹在这些基板之间的包含液晶分子的液晶层7。在与液晶分子接触的基板6和8的面上(下面有时称之为“内面”)，形成取向薄膜(图中未显示)以便将液晶分子的取向调整成处于在不施加电压或者施加低电压时与预倾角平行的方向。在基板6和8的内面，形成透明电极(图中未显示)，由此可以向含有液晶分子的液晶层7施加电压。在本发明中，优选液晶层7的厚度d(μm)与折射率各向异性Δn之积(Δn·d)在0.1-1.5μm的范围内，更优选0.2-1.5μm，更优选0.3-1.2μm，更优选0.4-1.0μm。当Δn·d在该范围内时，施加白色电压时呈现高白色显示亮度并由此可以获得具有高亮度和高对比度的液晶显示器。尽管可以使用任意液晶材料，没有特别的限制，但是在上基板6和下基板8之间施加电场的模式中使用具有正介电各向异性的液晶材料，其液晶分子在与电场方向平行的方向响应。

在使用OCB模式的液晶单元的情况下，例如，可以使用向列液晶材料，它在上和下基板6和8之间具有正介电各向异性、Δn为0.16和Δε为约5。尽管液晶层7的厚度d没有特别的限制，但是在使用具有在上面定义的范围内的特性的液晶的情况下可以将其设定为约4μm。由于白色显示时的亮度随施加白色电压时的厚度d和折射率各向异性Δn之积Δn·d而变化，因此当施加白色电压时，为了获得足够的亮度，优选将液晶层7的Δn·d设定为0.4-1.0μm。

尽管常用于TN模式液晶显示器的手性材料由于担心动态响应特性受损而几乎不添加到OCB模式液晶显示器中，但是有时加入以缓解取向失败。在使用多域结构的情况下，优选控制各个域之间界面处液晶分子的取向。术语多域结构是指液晶显示器的单象素被分成多个域的结构。例如，在OCB模式中优选使用多域结构，这是由于由此可以强化亮度和色调视角特性。更具体地说，每一象素被分成平均2个或多个(优选4或8个)液晶分子彼此的初始取向状态不同的域。因此，可以降低亮度和色调随视角的偏差。通过彼此不同的两个或多个域构建单个象素可以建立相似的效果，其中当施加电压时液晶分子的取向方向连续变化。

光学薄膜或复合双折射元件13a和113a可用作光学各向异性层5和9的载体或者用作偏振薄膜1和101的保护薄膜。或者，光学薄膜或复合双折射元件可以同时具有这两种功能。即，偏振薄膜1、光学薄膜或复合双折射元件13a和光学各向异性层5，或者偏振薄膜101、光学薄膜113a和光学各向异性层9可以集成到一起并以层状产品装入液晶显示器。或者，它们可以单独包装成单个元件。尽管可以使用在光学薄膜复合双折射元件13a和偏振薄膜1之间或者在光学薄膜复合双折射元件113a和偏振薄膜101之间提供偏振薄膜的另一保护薄膜的构造，但是优选不提供该保护薄膜。优选光学薄膜或复合双折射元件13a的慢轴14a和光学薄膜或复合双折射元件113a的慢轴114a彼此基本上平行或垂直。在光学薄膜或复合双折射元件13a的慢轴14a和光学薄膜或复合双折射元件113a的慢轴114a彼此垂直交叉时，其双折射可以彼此抵消并因此可以防止垂直液晶显示器入射的光的光学特性受损。在慢轴14a和慢轴114a彼此平行的模式下，可以补偿液晶层内的残余相差(如果有的话)。

至于偏振薄膜1和101的透射轴2和102，根据单个元件所用的材料、显示模式、元件的层状结构等，分别将光学薄膜或复合双折射元件13a和113a的慢轴方向14a和114a和液晶层7内液晶分子的取向方向控制在适当范围内。即，偏振薄膜1和偏振薄膜101以其透射轴2和102彼此基本上垂直交叉的方式设置，尽管本发明的液晶显示器并不限于该结构。

在光学薄膜或复合双折射元件13a和113a和液晶单元之间提供光学各向异性层5和9。光学各向异性层5和9是各自由含有例如棒状化合物或盘状化合物的组合物制成的层。在光学各向异性层中，液晶化合物分子以确定的取向状态固定。在光学各向异性层5和9内的液晶化合物的分子对称轴5a和9a，至少在光学薄膜或复合双折射元件13a和113a侧的界面的5a和9a的取向平均方向各自与光学薄膜或复合双折射元件13a和113a的面内慢轴14a和114a以约45°的角度交叉。当如上所述提供时，光学各向异性层5或9呈现从法线方向入射的光的延迟，由此不引起漏热。此时，对从倾斜方向入射的光可以完全发挥本发明的优点。在液晶单元侧的界面，还优选光学各向异性层5和9的分子对称轴的取向平均方向各自与光学薄膜或复合双折射元件13a和113a的面内慢轴14a和114a以约45°的角度交叉。

还优选与靠近设置的偏振薄膜1的透射轴2以约45°的角度提供光学各向异性层5的液晶化合物的偏振薄膜侧的分子对称轴5a的取向平均方向。类似地，优选光学各向异性层9的液晶化合物的偏振薄膜侧的分子对称轴9a的取向平均方向与靠近设置的偏振薄膜101的透射轴102以约45°的角度提供。由于该结构，可以根据光学各向异性层5或9呈现的延迟和液晶层7呈现的延迟之和完成图像切换，同时对从倾斜方向入射的光可以完全发挥本发明的优点。

接下来，描述图1所示液晶显示器的图像显示原理。

在对基板6和8的透明电极(图中未显示)施加相应于黑色的驱动电压下的驱动状态下，液晶层内的液晶分子弯曲取向。这种状态下，其面内延迟被光学各向异性层5和9的面内延迟抵消掉并且因此入射光的偏振状态几乎没有变化。由于偏振薄膜1和101的透射轴2和102彼此垂直交叉，因此从下面入射的光经偏振薄膜101被偏振并通过基板8、液晶单元和基板6同时保持该偏振状态。然后，它被偏振薄膜1阻断。在图1的液晶显示器中，即，在驱动状态下建立理想黑色显示。在对透明电极(图中未显示)施加相应于白色显示的驱动电压下的驱动状态下，与其相反，液晶层7的液晶分子以与相应于黑色的弯曲取向不同弯曲取向，因此正面面内延迟与黑色显示时的不同。结果，它没有被光学各向异性层5和9的面内延迟抵消掉。当光通过液晶单元时，偏振状态变化并且光在变化状态下通过偏振薄膜1，由此得到白色显示。

在背景技术的OCB模式下，即使在正面获得高对比度，但是在倾斜方向的对比度降低。在黑色显示时，由于液晶单元和光学各向异性层的补偿而在正面获得高对比度。另一方面，当从倾斜方向观察时，产生双折射以及液晶层7内液晶分子的偏振轴旋转。尽管上和下偏振薄膜1和101的透射轴2和102在正面彼此垂直(90°)交叉，但是从倾斜方向观察时该角度不是90°。由于这两个因素，存在产生漏光并且倾斜方向的对比度降低的问题。在具有图1所示构造的本发明的液晶显示器中，通过使用在R、B和B下具有不同Re’s并且具有满足特定要求的光学特性的光学薄膜或复合双折射元件13a(或113a)，黑色显示时倾斜方向的漏光得到缓解并且对比度得到改善。

在本发明中，更具体地说，使用具有上面讨论的光学特性的光学薄膜或复合双折射元件，可以由各个波长的光R、G和B的慢轴和延迟(随波长不同而不同)而光学补偿。而且，提供具有固定取向的液晶化合物的光学各向异性层(图1的5和9)以使光学薄膜或复合双折射元件侧的界面的液晶的分子对称轴的取向平均方向与光学薄膜或复合双折射元件的慢轴成45°的角度交叉。因此，可以在任意波长下建立相对OCB取向的补偿系统特性。结果，黑色显示时的视角对比度可以显著改善并且可以显著降低黑色显示时视角方向的着色。在一侧到另一侧移动视角的情况下(例如，在0°和180°的方位角的方向于60°的极角下)，特别是，着色不同诱导现有情况下左右不对称。本发明可以有效缓解该问题。至于波长R、G和B，其中使用波长650nm作为R，使用波长550nm作为G，使用波长450nm作为B。尽管波长R、G和B不总是以这些波长为代表，但是这些波长似乎足以表征建立本发明优点的光学特性。

本发明中，尤其注意双折射的波长依赖性，特别是，Re与Rth之比的Re/Rth。这是由于该Re/Rth值决定了光在双轴双折射介质中倾斜透射经过时的两个固有偏振轴。光在双轴双折射介质中倾斜透射经过时的这两个固有偏振轴分别相应于在光运行方向的法线方向切断折射率椭球形成的截面的长轴和短轴的方向。图2显示两个固有偏振轴之一的方向(即，这种情况下的慢轴角)与倾斜运行的入射光时的Re/Rth之间的关系的计算结果的实例。

在图2中，假设方位角是45°而极角是34°。如图2所示，慢轴角主要由Re/Rth决定，而不取决于入射光的波长。穿过光学补偿薄膜引起的入射光的偏振状态的变化主要由光学补偿薄膜的面内慢轴方向和光学补偿薄膜的延迟决定。在相关领域，实际是Re/Rth值几乎相同(即，慢轴角也几乎相同)，而不管R、G和B波长。在本发明中，与其相反，关系Re/Rth对每一R、G和B波长而言被独立地表征，以便为决定偏振状态的变化的主要因素的慢轴和延迟二者在各自R、G和B波长下最佳化。而且，光学薄膜或复合双折射元件的Re/Rth值是根据波长来控制，以便可以同时补偿这两个因素(即，在任意波长下当倾斜方向的光通过光学薄膜或复合双折射元件、具有固定取向的液晶化合物的光学各向异性层和弯曲取向液晶层时，上和下偏振薄膜的延迟和表观透射轴从正面偏移)。更具体地说，光学薄膜或复合双折射元件的Re/Rth值随波长增加而升高，这样可以解决因光学各向异性层和液晶单元层的波长色散引起的R、G和B下偏振状态的不同。因此，可以建立完整的补偿并减少对比度的降低。就是说，通过使用R、G和B作为整个可见光区的代表测定薄膜的参数，可以在整个可见光区建立几乎完整的补偿。

接下来，定义极角和方位角。极角是指从薄膜平面的法线方向的倾斜角度，即，图1和2的z轴。例如，薄膜平面的法线方向是指极角为0°的方向。方位角是指以x轴的正向为基础顺时针旋转确定的方向。例如，x轴的正向是指方位角为0°的方向，而y轴的正向是指方位角为90°的方向。显示黑色显示时漏光最严重的倾斜方向主要是指偏振层的偏振轴处于±45°的角度的方向，即，极角不是0°并且方位角是0°、90°、180°或270°。

为了更详细地描述本发明的优点，入射到液晶显示器的光的偏振状态示于图3的庞加莱球上。在图3中，S2轴是向下垂直通过纸面的轴。在图3中，从S2轴的正向观察庞加莱球。由于图3是二维画，由箭头显示偏振状态变化之前和之后的点的位移。然而，实际上，穿过液晶层或光学补偿薄膜引起的偏振状态的变化通过围绕根据单个光学特性确定的特定轴以特定角度旋转表达在庞加莱球上。同样用于下面给出的图5A-5B和6A-6B。

图3A是从左边以60°入射到图1的液晶显示器上的G光的偏振状态的变化。图3B是从右边以60°入射的G光的偏振状态的变化。计算的进行是基于以下假定：光学薄膜或复合双折射元件13a和113a的光学特性以及光学各向异性层5和9的光学特性与下面所述的图6A-6B的庞加莱球中的相同。从左边以60°入射的G光显示通过图3A的庞加莱球上点显示的偏振状态的变化。更具体地说，通过偏振薄膜101的G光的偏振状态I₁在通过光学薄膜或复合双折射元件113a之后连续变成偏振状态I₂，在通过光学各向异性层9之后变成偏振状态I₃，在通过黑色显示时液晶单元的液晶层7之后变成偏振状态I₄，在通过光学各向异性层5之后变成偏振状态I₅，并且在通过光学薄膜或复合双折射元件13a之后变成偏振状态I₆。然后，G光被偏振薄膜1阻断并因此呈现理想的黑色显示。另一方面，从右边以60°入射的G光显示偏振状态I₁’→I₂’→I₃’→I₄’→I₅’→I₆’的变化。通过测定这些偏振状态变化，可以理解从右边和左边通过光学各向异性层9和5和液晶层7入射的光的偏振状态的变化是镜面对称的，而从左边和右边通过光学薄膜或复合双折射元件113a和13a入射的光的偏振状态的变化彼此一致。为了降低一侧到另一侧的黑色漏光和一侧到另一侧的色移，需要在右边和左边以及在任意波长下同时满足这些补偿条件。即，对可见光范围内每一入射光R(红色)和B(蓝色)而言，位置I₆和I₆’应彼此一致并且这些位置应经过设置以显示偏振薄膜1阻断的偏振状态。尽管这些图中用线表示了这些转换，然而这些转换并不限于庞加莱球面上线性的。

在图4所示的现有OCB模式液晶显示器的结构(例如，JP-A-11-316378中公开的结构)中，未使用其Re/Rth显示如上所述的波长依赖性的光学薄膜或复合双折射元件113a和13a，但是作为其替代，例如，提供光学各向异性层5和9的透明载体103a和3a。用于支撑光学各向异性层5和9的透明载体103和3，由普通聚合物薄膜制成。因此，这些透明载体没有如光学薄膜或复合双折射元件113a和13a中的Re/Rth的波长依赖性，而是对每个R、G和B波长而言显示相同的Re和Rth。因此，现有OCB模式液晶显示器遇到这样的问题，施加电压时(即，黑色显示时)，液晶单元和光学各向异性层在正面的面内延迟被抵消而得到黑色显示，但是在倾斜方向黑色显示的漏光不能完全防止。结果，不能获得足够的视角对比度并产生着色问题，由于不能在任意波长下补偿。图4中，“4a”和“104a”分别代表透明载体3a和103a的慢轴。

为了更详细地描述，图5A-5B显示了入射到图4所示现有构造的OCB模式液晶显示器上的R、G和B光的偏振状态的计算结果。图5A是显示每一R、G和B光从左边以60°入射的偏振状态的变化的图，而图5B是显示每一R、G和B光从右边以60°入射的偏振状态的变化的图。在这些图中，I_R代表入射R光的偏振状态，I_G代表入射G光的偏振状态和I_B代表入射B光的偏振状态。计算的进行是基于以下假定：在图4所示的背景技术的构造的OCB模式液晶显示器中，透明载体3a和103a在R、G和B的所有波长下的Re为45nm并且Rth为160nm。在图5A中，通过偏振薄膜101之后的偏振状态I_R1、I_G1和I_B1彼此都一样。当注意B光的偏振状态的变化时，从左边以60°入射的B光在通过透明载体103a之后处于偏振状态I_B2，然后显示与通过光学各向异性层9之后转换方向相同方向的偏差。另一方面，从右边以60°入射的B光在通过透明载体103a之后处于偏振状态I_B2’，然后显示与通过光学各向异性层9之后转换方向相反方向的偏差。即，透明载体103对从左边入射的光和从右边入射的光产生不同的效果。结果，从左边以60°入射的R、G和B光的最终转换状态I_R6、I_G6和I_B6的位置与从右边以60°入射的R、G和B光的最终转换状态I_R6’、I_G6’和I_B6’的位置不一致，而且，左60°和右60°之间的位置差异很大。因此，产生从一侧到另一侧的黑色漏光和从一侧到另一侧的色移，并且这些问题通过现有技术几乎不能同时克服。

本发明中，通过提供具有特定光学特性的光学薄膜或复合双折射元件，OCB模式液晶显示器内从一侧到另一侧的黑色漏光和从一侧到另一侧的色移同时得到了改善。为了更详细地描述，将R、G和B光通过图1所示本发明构造的OCB模式液晶显示器的偏振状态的计算结果示于图6A-6B的庞加莱球上。图6A是显示从左边以60°入射的R、G和B光各自的偏振状态的变化的图，而图6B是显示从右边以60°入射的R、G和B光各自的偏振状态的变化的图。在这些图中，I_R代表入射R光的偏振状态、I_G代表入射G光的偏振状态和I_B代表入射B光的偏振状态。计算的进行是基于以下假定：复合双折射元件113a和13a在450nm波长下Re/Rth值(450nm)是0.17、在550nm的波长下的Re/Rth值(550nm)是0.28、在650nm的波长下的Re/Rth值(650nm)是0.39和在550nm的波长下的Rth值是160nm。而且，假定光学各向异性层5和9的Re值与图5A-5B中所示的庞加莱球中的相同。

如图6A和6B所示，从右边和左边入射的R、G和B光在通过光学薄膜或复合双折射元件113a和13a之后都位于约S1＝0并显示反映光学薄膜或复合双折射元件113a的Re/Rth的波长依赖性的偏振状态的偏差。由于这些偏差，因此由光学各向异性层9和5和液晶层7引起的偏振状态的偏差可以抵消。结果，可以在相同位置提供从左边和右边入射的光的最终转换点，而不管波长如何。因此，可以同时改善一侧到另一侧的黑色漏光和一侧到另一侧的色移。

本发明中，通过使用具有在法线方向的入射光和倾斜方向(例如，60°的极角)的另一入射光之间显示不同延迟波长色散的光学特性，并且自动将这些光学特性用于光学补偿，一侧到另一侧的黑色漏光和一侧到另一侧的色移得到改善。只要使用该原理，本发明的范围不受液晶层的显示模式的约束，而是可用于具有任意模式的液晶层的液晶显示器例如VA模式、IPS模式、ECB模式、TN模式等。

而且，本发明的液晶显示器不受图1所示构造的约束，而是可以包括其它元件。例如，在液晶单元和偏振薄膜之间可以提供滤色片。在用作透射型的情况下，可以在背面使用冷阴极或热阴极荧光管、发光二极管、场致发光元件或电致发光元件作为背光源提供背光。

而且，直接观察型、图象投影型和光调制型的液晶显示器也包括在本发明的液晶显示器的范围内。使用三端或两端半导体设备例如TFT或MIM将本发明用于有源矩阵液晶显示器(active matrix liquid crystaldisplay)的模式。不用说，将本发明用于被动举证液晶显示器的由所谓时间分辨驱动系统的STN模式为代表的模式也是有效的。

接下来，详细描述建立该光学补偿的例证光学薄膜和光学补偿薄膜。

本发明的光学薄膜没有特别的限制，只要它是透明聚合物薄膜。即，可以使用拉伸过的聚合物薄膜或涂布型的聚合物层与聚合物薄膜的组合。作为聚合物薄膜的材料，通常使用合成聚合物(例如，聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、降冰片烯树脂、三乙酰基纤维素)。

随着近年来使用的增加，迫切需要对使用环境耐受性高的LCD。至于以汽车导航系统为代表的车内设备，特别是，需要耐受100℃或更高的高温的LCD。因此，用于本发明的透明聚合物薄膜应耐受100℃或更高的高温。经本发明人研究，结果发现玻璃化转变温度为120℃或更高的聚合物薄膜在100℃下加热不会遭受光学变化。因此，优选本发明的透明聚合物薄膜的玻璃化转变温度为120℃或更高。

玻璃化转变温度是通过测定动态粘弹性确定的。在本发明中，该测定是用DMA Q80(由T A INSTRUMENTS，Inc.制造)进行的。

在本发明的光学薄膜中，下式(1)定义的值A1优选在0.10-0.95的范围内，更优选0.3-0.8，最优选0.5-0.75；下式(2)定义的值A2优选在1.01-1.50的范围内，更优选1.10-1.45，最优选1.20-1.40：

(1)值A1＝Re(450)/Re(550)

(2)值A2＝Re(650)/Re(550)

其中Re(450)表示光学薄膜相对波长为450nm的光的面内延迟值；Re(550)表示光学薄膜相对波长为550nm的光的面内延迟值；和Re(650)表示光学薄膜相对波长为650nm的光的面内延迟值。

优选Re的绝对值的优选范围随每一液晶层的模式而调整。例如，在为OCB和VA模式的情况下，它在20-110nm的范围内，优选20-70nm，更优选35-70nm。

在本发明的光学薄膜中，下式(4)定义的值C1优选在0.40-0.95的范围内，更优选0.45-0.90，最优选0.50-0.80；和下式(5)定义的值C2优选在1.05-1.93的范围内，更优选1.10-1.80，最优选1.15-1.70。本发明的光学薄膜的Rth(550)优选在70-400nm的范围内，更优选100-380，最优选130-350。

(4)值C1＝{Re(450)/Rth(450)}/{Re(550)/Rth(550)}

(5)值C2＝{Re(650)/Rth(650)}/{Re(550)/Rth(550)}

其中Re(λ)表示光学薄膜相对波长为λ(nm)的光的面内延迟值；和Rth(λ)表示光学薄膜相对波长为λ(nm)的光的厚度方向延迟值。

作为调节本发明的光学薄膜的Re的方法，优选使用在相当于聚合物的玻璃化转变温度的25℃-100℃的温度下拉伸聚合物薄膜的方法。

另一方面，光学薄膜的透光度优选85％或更高，更优选90％或更高。通过采用本发明的拉伸方法，可以获得具有较高透光度的光学薄膜，即使在使用相同材料的情况下。本发明人假定，通过在极高温度下拉伸，聚合物材料中的杂质蒸发，因此引起薄膜散射的因素降低。

现在，通过参照使用纤维素酰化物的情形描述高温下拉伸获得每一波长下所需Re值的机理，即，最优选的实施方案。

纤维素酰化物由包括吡喃葡萄糖环的主链和包括酰基的侧链组成。当将由乙酸纤维素酯制成的薄膜拉伸时，主链在拉伸方向取向，由此呈现Re。本发明人经过深入研究，结果发现当在175℃-210℃的极高温度下拉伸乙酸纤维素酯薄膜时(所用乙酸纤维素酯薄膜的Tg：140℃)，450nm下的Re降低，而650nm下的Re升高。

在如上所述的高温下拉伸之后，乙酸纤维素酯薄膜显示似乎可归因于结晶的X-射线衍射峰。因此，假定主链和侧链的取向状态因结晶而变化，因此Re的波长依赖性变化。

因此，为了实际提供本发明的光学薄膜，结晶是重要因素并且主链的取向度，按照由X-射线衍射计计算的下式定义，优选在0.04-0.30的范围内，更优选0.06-0.25：

P＝<3cos2β-1>/2

条件是<cos2β>＝∫(0，π)cos²βI(β)sinβdβ/∫(0，π)I(β)sinβdβ；

其中β代表入射X射线的入射面和薄膜平面的方向1之间的角度；和I代表在角度β下测定的X射线衍射图于2θ＝8°的衍射强度。

整个光学薄膜的厚度方向延迟(Rth)具有抵消黑色显示时液晶层在厚度方向的延迟的功能。因此，Rth的优选范围随液晶层模式变化而变化。在OCB模式液晶单元(例如，液晶层厚度d(μm)与折射率各向异性Δn之积(Δn·d)为0.2-1.5μm的OCB模式液晶单元)中用于光学补偿的情况下，Rth优选在70-400nm的范围内，更优选100nm-400nm，更优选130-200nm。

作为调节Rth的方法，优选使用下面讨论的形成液晶层的方法或者添加添加剂的方法。

接下来，描述本发明一个方面的纤维素酰化物的例证模式。

作为生产纤维素酰化物的棉材料，可以使用公知材料(参见，例如，Japan Institute of Invention and Innovation Journal of TechnicalDisclosure No.2001-1745)。而且，纤维素酰化物可以通过公知方法合成(参见，例如，Migita等，Mokuzai Kagaku，第180-190页，Kyoritsu Shuppan，1968)。纤维素酰化物的粘度平均聚合度优选200-700，更优选250-500，最优选250-350。优选用于本发明的纤维素酯具有窄分子量分布Mw/Mn(其中Mw代表重均分子量，而Mn代表数均分子量)，它是通过凝胶渗透色谱法测定的。即，Mw/Mn优选在1.5-5.0的范围内，更优选2.0-4.5，最优选3.0-4.0。

尽管纤维素酰化物的酰基没有特别的限制，但是从获得所需玻璃化转变温度的角度，优选使用乙酰基或丙酰基，特别优选乙酰基。酰基取代的总取代度优选2.7-3.0，更优选2.8-2.95。本文所用的“酰基取代度”是按照ASTM D817计算的值。最优选酰基是乙酰基。在使用乙酰基作为酰基的乙酸纤维素酯的情况下，乙酰化度优选是57.0-62.5％，更优选58.0-62.0％。只要乙酰化度落入该范围内，Re将不超过所需水平，这是由于流延步骤的传送拉伸，产生很小的面内散射并且延迟遭受很小的随温度或湿度变化的变化。

在为由构成纤维素的葡萄糖单元的羟基被带两个或多个碳原子的酰基取代的纤维素制成的纤维素酰化物薄膜的情况下，葡萄糖单元2-位的羟基被酰基取代的取代度称之为DS2，3-位羟基被酰基取代的取代度称之为DS3，6-位羟基被酰基取代的取代度称之为DS6。然后，优选这些值满足下式(I)和(II)，这是由于这种情况下Re随温度或湿度的变化小。

(I)：2.0≤DS2+DS3+DS6≤3.0

(II)：DS6/(DS2+DS3+DS6)≥0.315

(拉伸)

正如上面讨论的，本发明的纤维素酰化物薄膜当拉伸时可以产生其功能。

现在，详细描述优选的拉伸方法。

为了用于偏振片，优选在宽度方向拉伸本发明的纤维素酰化物薄膜，例如，JP-A-62-115035、JP-A-4-152125、JP-A-4-284211、JP-A-4-298310和JP-A-11-48271中报道的。如上所述，薄膜在Tg(25℃)-100℃的温度下拉伸。薄膜可以经单轴或双轴拉伸。可以通过干燥期间处理来将薄膜拉伸。在其中含有残余溶剂的同时拉伸薄膜尤其有效。例如，可以通过控制薄膜运输辊的速度拉伸薄膜以便薄膜在比剥离速度高的速度下卷起。或者，可以通过拉幅机保持其宽度并一步一步加宽拉幅机宽度运送薄膜来拉伸薄膜。干燥之后，也可以使用拉伸机拉伸薄膜(优选使用长拉伸机单轴拉伸)。薄膜的拉伸比(拉伸引起的增加与未拉伸薄膜的长度的比例)优选是0.5-300％，更优选1-200％，尤其优选1-100％。优选通过相继或连续使用溶剂流延法进行成膜步骤和拉伸由此形成的薄膜的步骤来制备本发明的纤维素酰化物薄膜。拉伸比优选是1.2-倍或更大，但是不大于1.8-倍。拉伸可以一步或多步进行。在为多步拉伸的情况下，各步拉伸比之积应在上面范围内。

拉伸速度优选在5％/min-1,000％/min的范围内，更优选10％/min-500％/min。拉伸温度优选是30℃-160℃，更优选70℃-150℃，尤其优选85-150℃。优选使用热辊和/或辐射热源(IR加热器等)、或者热风流进行拉伸。为了提高温度的均匀度，可以提供恒温器。在为单轴辊拉伸的情况下，辊之间的距离(D)与相差板的薄膜宽度(W)之比(L/W)优选是2.0-5.0。

在拉伸之前优选使用预热步骤。也可以在拉伸结束之后进行热处理。该热处理优选在从比纤维素酰化物薄膜的玻璃化转变温度低20℃的温度至比其高10℃的温度下进行。加热优选进行1秒钟至3分钟。至于热处理，可以使用用红外线加热器的区域加热或部分加热。薄膜两边在加工过程中或者在最终阶段会裂开。优选由此裂开的这些薄膜片收集并重新用作原料。至于拉幅机，描述在JP-A-11-077718，在用拉幅机保持其宽度的同时干燥料片(web)时，通过适当控制吹干风的方法、吹风角度、吹风速度分布、吹风速度、温差、吹风速度差、上下吹风速度之比、高度特异的热干燥气的使用等，可以确实地防止质量例如在溶液流延法中速度提高或料片加宽时的表面光滑度的降低。

按照JP-A-11-077822中所述的发明，通过拉伸薄膜然后在降温步骤中在薄膜宽度方向施加温度梯度防止了热塑性树脂薄膜内不匀性的发生。

按照JP-A-4-204503中所述的发明，以固体计，通过控制薄膜的溶剂含量至2-10％然后拉伸薄膜可以防止不匀性的发生。

按照JP-A-2002-248680中所述的发明，通过以拉幅机夹子夹持深度D≤(33/log(拉伸比)×log(挥发损失))拉伸薄膜调节因夹子的夹持深度的特定化引起的卷曲来抑制卷曲并便于拉伸步骤之后的薄膜运输。

而且，按照JP-A-2002-337224中所述的发明，在第一半使用针(pin)和在第二半使用夹子进行拉幅机运输。

而且，JP-A-2002-187960，旨在容易地改善视角特性并改善视角，提出了一种方法，包括在流延载体上流延纤维素酯浓液溶液，从流延载体剥离料片(薄膜)和将该料片至少单轴拉伸1.0-至4.0-倍同时料片内残余溶剂量是100质量％或更小，特别是10-100质量％，由此建立光学双轴薄膜。在一优选实施方案中，规定在料片内残余溶剂的量是100质量％或更小，特别是10-100质量％的同时至少将料片单轴拉伸1.0-至4.0-倍。作为另一拉伸方法，列举有包括使用多个具有不同圆周速度的辊并利用辊之间圆周速度不同在纵向拉伸料片的方法、包括用夹子或针固定料片两端并通过伸长夹子或针之间在运输方向的间隔来拉伸料片的方法、包括类似地伸长夹子或针之间在横向的间隔的同时拉伸料片的方法、包括类似地同时伸长夹子或针之间在纵向和横向的间隔的同时拉伸料片的方法、和将这些技术组合在一起的方法。而且，在为所谓的拉幅机法的情况下，显示通过使用线性驱动系统驱动夹持部件可以平滑地进行拉伸，并且从减少麻烦如破裂的角度，该方法是有益的。

为了制备显示添加剂渗出较少、层之间没有剥离现象并且光滑度优异和透明度高的相差薄膜，JP-A-2003-014933提出一种如下的方法：制备含树脂、添加剂和有机溶剂的浓液A和含树脂、有机溶剂和没有添加剂或添加剂含量低于浓液A的浓液B、将它们共流延到载体上以便浓液A用作核芯层而浓液B用作表面层、蒸发有机溶剂以使料片可剥离，接着从载体剥离料片，至少在单轴方向再次拉伸它1.1-3.0倍同时在拉伸时树脂薄膜内残留溶剂量在3-50质量％的范围内。其优选模式包括：从载体上剥离料片然后进一步在140℃-200℃的拉伸温度下至少在单轴方向将其拉伸1.1-3.0倍；制备含树脂和有机溶剂的浓液A和含树脂、微粒和有机溶剂的浓液B，将它们共流延到载体上使得浓液A用作核芯层而浓液B用作表面层，蒸发有机溶剂以使料片可剥离，接着从载体上剥离料片然后至少在单轴方向将其拉伸至1.1-3.0倍同时在拉伸时树脂薄膜内的残留溶剂量在3-50质量％的范围内；然后进一步在140℃-200℃的拉伸温度下至少在单轴方向将料片拉伸1.1-3.0倍；制备含树脂、添加剂和有机溶剂的浓液A、含树脂、有机溶剂和没有添加剂或添加剂含量低于浓液A的浓液B和含树脂、微粒和有机溶剂的浓液C，将它们共流延在载体上使得浓液A用作核芯层，浓液B用作表面层和浓液C用作与浓液B相对面的另一表面层，蒸发有机溶剂以使料片可剥离，接着从载体上剥离料片然后至少在单轴方向将其拉伸1.1-3.0倍同时在拉伸时树脂薄膜内残留溶剂量在3-50质量％的范围内；在140℃-200℃的拉伸温度下至少在单轴方向将料片拉伸1.1-3.0倍；以树脂为基础，浓液A中添加剂的量是1-30质量％，以树脂为基础，浓液B中添加剂的量是0-5质量％并且添加剂是增塑剂、紫外线吸收剂或延迟调节剂；和以总有机溶剂为基础，浓液A和B中的有机溶剂含有50质量％或更大的二氯甲烷或乙酸甲酯。

在JP-A-2003-014933中，还提及可以优选使用称作拉幅机的横向拉伸机，由此在两端用夹子或针将料片固定并通过延长夹子或针在横向之间的间距而拉伸。而且，其中公开，为了在纵向拉伸或收缩，用同时双轴拉伸机延长或缩短夹子或针在运输方向(纵向)之间的间距。还显示使用线性驱动系统通过驱动夹持部件可以平滑地进行拉伸并且从减少麻烦如破裂的角度该方法是优选的；并且公开了，为了在纵向拉伸，可以使用包括使用具有不同圆周速度的多个辊并利用辊之间圆周速度的不同纵向拉伸料片的方法。还显示这些拉伸方法可以组合使用和多个拉伸步骤，例如，(纵向拉伸、横向拉伸、纵向拉伸)或(纵向拉伸、纵向拉伸)。

JP-A-2003-004374中所述的发明提供了一种干燥装置，其中干燥机的宽度比料片宽度短以防料片两边受干燥机的热风流，由此防止料片内起泡，改善料片的可剥离性并防止拉幅机干燥过程中的起尘。

按照JP-A-2003-019757中所述的发明，在料片两边内提供空气阻断板以防拉幅机夹持器受热风，由此防止料片起泡，改善料片的可剥离性并防止拉幅机干燥过程中起尘。

为了稳定地进行运输和干燥，JP-A-2003-053749提出一个发明，其中当针拉幅机载有的薄膜两边的后期干燥厚度视为Xμm和干燥之后薄膜的最终产品部件的平均厚度视为T μm时，X和T之间的关系满足式(1)、式(2)或式(3)：(1)当T≤60时，40≤X≤200；(2)当60＜T≤120时，40+(T-60)×0.2≤X≤300；或者(3)当120＜T时，52+(T-120)×0.2≤X≤400。

为了防止在多步拉幅机的收缩，JP-A-2-182654提出一个发明，其中在拉幅机设备的多步拉幅机的干燥器中提供加热室和冷却室以分别冷却左边和右边夹持链。

而且，为了防止料片破裂、收缩和运输失败，JP-A-9-077315提出一个发明，其中提供的针拉幅机在内部具有较高密度而在外部具有较低密度的针。

为了防止料片本身起泡或者料片粘附在拉幅机内的夹持器上，JP-A-9-085846提出一个发明，其中在拉幅机干燥设备中，将料片两边的夹持器针冷却至低于料片起泡温度的温度，并将针咬住料片之前即刻的针用管型冷却器在浓液的胶凝温度+15℃或更低下冷却。

为了防止料片从针拉幅机脱离并改善外来物质的污染，JP-A-2003-103542提出一个发明，涉及一种溶液成膜法，其中在针拉幅机中，将咬住结构冷却以使与咬住结构接触的料片的表面温度不超过料片的胶凝温度。

为了防止质量例如溶液流延法中提高速度或加宽料片时的表面光滑度降低，JP-A-11-077718提出一个发明，其中在拉幅机中干燥料片时，将吹风速度控制在0.5-20(40)m/s，横向的温度分布调节至10％或更小，上下吹风速度之间的比例控制在0.2-1以及干燥气体比例控制在30-250J/kmol。而且，其中公开了拉幅机内干燥料片的优选干燥条件取决于残留溶剂的量。更具体地说，公开了：在从载体剥离料片直到料片内保留的溶剂量为4质量％的过程中，将来自吹起口的干燥气体的吹气角调整至30-150°，并且当以吹气速度的上限值为基础调整位于干燥气吹气延伸方向的表面上的吹风速度分布时，上限和下限值之差在进行干燥吹干燥气的上限值的20％或更小的范围内调整；在留在料片内的溶剂量是70质量％或更大而不大于130质量％时，得自吹气型干燥器的干燥气在料片面上的吹风速度控制在0.5m/sec或更大但不大于20m/sec；当留在料片内的溶剂量是4质量％或更大但不大于70质量％时，通过以0.5m/sec或更大但不大于40m/sec的速度吹的干燥气进行干燥，并且当以吹气速度的上限值为基础调整干燥气的料片横向的吹风速度分布时，上限和下限值之差在10％或更小的范围内调节；和当留在料片内的溶剂的量是4质量％或更大但不大于200质量％时，从位于料片上面和下面的干燥器的吹气口吹的干燥气的吹气速度之比(q)是0.2≤q≤1。而且，公开了，在一个优选实施方案中，使用至少一种气体作为干燥气，其平均比热是31.0J/Kmol或更大但不大于250J/Kmol，使用饱和蒸汽压的干燥气进行干燥，其中含有的在常温下为液态的有机化合物的浓度是50％或更小，等。

为了防止因污染物的产生引起的平面性和涂布性能恶化，JP-A-11-077718提出一个涉及生产TAC的设备的发明，其中拉幅机的夹子其中具有加热部件。在一个优选实施方案中，公开了：在从夹子释放料片到再夹持料片的过程中，提供一除去在夹子接触料片的区域产生的污染物的装置，污染物是用喷射气或液体和刷子除去的，料片接触夹子或针时的残留量是12质量％或更大但不大于50质量％，并且夹子与料片接触的区域的表面温度是60℃或更高但不高于200℃(更优选80℃或更高但不高于120℃)。

为了减轻拉幅机内破裂引起的质量降低并提高生产率，JP-A-11-090943提出一个发明，其中在拉幅机夹子中，使比例Lr＝Ltt/Lt(即，拉幅机的任选运输长度Lt(m)与部件的在运输方向的总长度Ltt(m)之比，该部件中料片被拉幅机内相同长度Lt的夹子夹持)是1.0≤Lr≤1.99。在一个优选实施方案中，公开了在从料片宽度观察的方向无间隔地提供夹持料片的部件。

为了减轻料片送入拉幅机中时料片下垂引起的平面状况降低和不稳定供应，JP-A-11-090944提出一个涉及生产塑料薄膜的设备的发明，其中在拉幅机入口之前提供防止料片横向下垂的装置。在一个优选实施方案中，公开了防止下垂的装置是在从横向的2-60°的方向的范围内扩张的旋转辊，在料片上侧设置抽吸装置，还提供从料片下侧可以吹气的吹气器，等。

为了防止引起质量下降和生产率降低的下垂，JP-A-11-090945提出一个涉及生产TAC的方法的发明，其中将从载体剥离的料片以与水平方向成一角度送入拉幅机。

为了获得具有稳定性能的薄膜，JP-A-2000-289903提出一个涉及运载设备的发明，由此载有已剥离并含有50-12重量％的溶剂的料片同时对料片施加宽度方向的拉伸，特征在于提供检测料片宽度的工具、保留料片的工具和两个或多个可变弯曲点，并且料片宽度是以料片宽度检测工具的检测信号为基础计算的，由此改变弯曲点的位置。

而且，为了改善剪切(clipping)性能，防止料片长时间破裂并赋予薄膜优异的质量，JP-A-2003-033933提出涉及装置的发明，其中在拉幅机入口部分附近的右边和左边都设置防止卷曲产生的导向板，和至少在料片的右边和左边边缘部分的上面和下面位置之一和每一导向板面对料片的侧包括位于料片运送方向的与料片接触的树脂部分和与料片接触的金属部分。在一个优选实施方案中，公开了：在料片运送方向上游提供与导向板的料片相对的面的料片接触的树脂部分，而在下游提供与料片接触的金属部分；与料片接触的树脂部分和与导向板的料片接触的金属部分之间的高度差(包括斜度)是500μm或更小；与料片接触的树脂部分和与导向板的料片接触的金属部分在宽度方向的料片接触距离各自是2-150mm；与料片接触的树脂部分和与导向板的料片接触的金属部分在运送方向的料片接触距离各自是2-150mm；与导向板的料片接触的树脂部分是通过在由金属制成的导向板的表面上加工或涂布树脂形成的；与导向板的料片接触的树脂部分仅由树脂制成；在料片右边和左边的边缘部分于上面和下面位置提供的、面对料片的导向板的面之间的距离是3-30mm；在料片右边和左边的边缘部分，面对料片的上和下导向板的面之间的距离以料片宽度方向并向内每100mm宽度下2mm或更大的比例扩大；在料片右边和左边的边缘部分，上下导向板各自具有10-300mm的长度，并且上下导向板在料片的运送方向非直线排列(out of alignment)放置，上下导向板的非直线(misalignment)距离是-200至+200mm；面对料片的上导向板的面仅由树脂或金属制成；与导向板的料片接触的树脂部分由Teflon(注册商标名)制成，而与料片接触的金属部分由不锈钢制成；面对料片的导向板的面或者与其上形成的料片接触的树脂部分和/或与料片接触的金属部分的表面粗糙度是3μm或更小；等。还提及防止料片侧边缘卷曲的上下导向板优选位于剥离侧的载体边缘与拉幅机入口之间，特别是，接近拉幅机入口的位置。

为了防止料片在干燥期间发生的剪切或不规则，JP-A-11-048271提出一个发明，其中溶剂含量为50-12重量％的剥离料片用宽度-拉伸机拉伸并干燥和从料片两侧用加压装置在溶剂含量为50-12重量％的点施加0.2-10Kpa的压力。在一个优选实施方案中，公开了：在溶剂含量为4质量％时停止进行拉伸；并且在从料片(薄膜)两侧用夹辊施加压力时，优选使用1-8夹辊对并且加压时的温度是100-200℃。

JP-A-2002-036266的发明旨在提供厚度为20-85μm的具有高质量的薄图钉(tack)。在其一个优选模式中，公开了：在拉幅之前和之后沿料片运输方向的张力之差调整至8N/mm²或更小；在剥离步骤之后，使用预热料片的预热步骤、在预热步骤之后用拉幅机拉伸料片的拉伸步骤、和拉伸步骤之后以小于拉伸水平的水平松弛料片的松弛步骤(relief step)，并且预热和拉伸步骤的温度T1调整至(薄膜的玻璃化转变温度Tg-60)℃或更高并且松弛步骤的温度T2调整至(T1-10)℃或更低；以与进入拉伸步骤之前即刻的料片宽度的比例计，拉伸步骤的料片拉伸比是0-30％，松弛步骤的料片拉伸比是-10至10％；等。

JP-A-2002-225054，旨在提供干燥薄膜厚度为10-60μm的薄膜和高耐久性例如透湿性低的轻质显示器，公开了：剥离之后，通过两边夹住来夹持料片直到留在料片内的溶剂量为10质量％，由此夹持宽度以防干燥引起的收缩，和/或横向拉伸形成具有S＝{(Nx+Ny)/2}-Nz表示的平面取向度(S)为0.0008-0.0020的薄膜(其中Nx代表显示面内最高折射率的方向的折射率；Ny代表面内与Nx垂直的方向的折射率；和Nz代表薄膜厚度方向的折射率)；在30-90秒钟内进行从流延到剥离的步骤；横向和/或纵向拉伸剥离的料片。

JP-A-2002-341144提出一种包括拉伸步骤的溶液成膜法，其中延迟提高剂的质量浓度具有随着接近薄膜宽度方向中心而增加的光学分布，由此降低光学不匀度。

按照JP-A-2003-071863旨在提供不模糊的薄膜的发明，描述了当用作偏振片的保护薄膜时，横向的拉伸比优选在0-100％的范围内，更优选5-20％，最优选8-15％。另一方面，在使用相差薄膜时，拉伸比优选在10-40％的范围内，最优选20-30％。其中公开了可以根据拉伸比控制Ro并且优选较高拉伸比由于由此可以获得具有优异平整度的薄膜。还描述了，当进行拉幅时，开始拉幅时留在薄膜内的溶剂的含量优选是20-100质量％，并优选在拉幅的同时干燥薄膜直到留在薄膜内的溶剂的含量降低至10质量％或更小，更优选5质量％或更小。其中还描述了，进行拉幅时，干燥温度优选是30-150℃，更优选50-120℃，最优选70-100℃；可以调节紫外线吸收剂、增塑剂等的蒸发，并在较低干燥温度下可以减少加工污染，同时可以在较高干燥温度下获得具有较高平整度的薄膜；等。

JP-A-2002-248639提出一个发明，其旨在提供一种纵向和横向尺寸波动降低的纤维素酯薄膜，涉及一种通过在载体上流延纤维素酯溶液并连续剥离料片将其干燥的纤维素酯薄膜的制备方法，其中进行干燥使干燥收缩因子满足式：0≤干燥收缩因子(％)≤0.1×剥离时的残留溶剂量(％)。在一个优选实施方案中，公开了，当剥离纤维素酯薄膜内的残留溶剂量落入40-100质量％的范围内时，在夹持纤维素酯薄膜两边拉幅机运输时使残留溶剂量降低30质量％或更大；拉幅机运输入口处剥离的纤维素酯薄膜的残留溶剂量是40-100质量％而出口处残留溶剂量是4-20质量％；通过拉幅机运输运输纤维素酯薄膜的张力从拉幅机运输的入口到出口增加；通过拉幅机运输运输纤维素酯薄膜的张力与纤维素酯薄膜的横向的张力几乎相同；等。

为了获得薄膜厚度小且光学各向异性和平整度优异的薄膜，JP-A-2000-239403公开了一种方法，其中松弛时的残留溶剂比X和进入拉幅机时的残留溶剂比Y之间的关系落入0.3X≤Y≤0.9X的范围内。

JP-A-2002-286933公开了一种拉伸由流延法形成的薄膜的方法。在该专利中，描述了在加热下拉伸薄膜的方法和在薄膜含有溶剂的同时拉伸它的另一方法。其中描述了，在加热下拉伸时，优选在树脂的玻璃化转变温度附近的温度或更低下拉伸薄膜；并且在溶剂浸透状态下通过对流延法形成的薄膜拉伸时，经过一次干燥的薄膜可以与溶剂接触并用溶剂浸透然后拉伸。

(具有比250nm短的最大吸收波长(λmax)的延迟提高剂)

为了调节本发明的光学薄膜的Re的绝对值，优选使用在溶液的UV吸收光谱中最大吸收波长(λmax)比250nm短的化合物作为延迟提高剂，以光学薄膜为基础，其使用量为0.01质量％-30质量％，优选0.5-20质量％。通过使用这种化合物，可以在可见光区Re的波长依赖性没有大的改变下调节绝对值。

从起延迟提高剂的作用的角度，优选棒状化合物并优选具有至少一个芳香环的化合物，更优选具有至少两个芳香环的化合物。

优选具有线性分子结构的棒状化合物。术语“线性分子结构”是指棒状化合物的分子结构在其热力学最稳定结构下是线性。热力学最稳定结构可以通过分析结晶结构或者计算分子轨道确定。即，形成该化合物的热量达到最小水平的分子结构可以使用例如分子轨道计算软件(例如，FUJITSU生产的Win MOPAC 2000)通过计算分子轨道确定。在如上所述计算的热力学最稳定状态下，线性分子结构是指分子结构的角度是140°或更大。

优选棒状化合物显示液晶性。更优选棒状化合物在受热时显示液晶性(即，具有热致液晶性)。作为液晶相，优选向列相或近晶相。

尽管在JP-A-2004-4550中描述了优选化合物，但是本发明并不限于此。也可以使用两种或多种各自在其溶液的UV吸收光谱中具有短于250nm的最大吸收波长(λmax)的棒状化合物。

棒状化合物可以参照文献中报道的方法合成。作为这些文献，可以列举有Mol.Cryst.Liq.Cyrst.，vol.53，p.229(1979)；同前vol.89，p.93(1982)；同前vol.145，p.111(1987)；同前vol.170，p.43(1989)；J.Am.Chem.Soc.，vol.113，p.1349(1991)；同前vol.118，p.5346(1996)；同前vol.92，p.1582(1970)；J.Org.Chem.，vol.40，p.420(1975)；和Tetrahedron，vol.49，No.16，p.3437(1992)。

(具有长于250nm的最大吸收波长(λmax)的延迟提高剂)

为了获得所需的Rth，优选使用延迟提高剂。

本文所用的术语“延迟提高剂”是指这样“添加剂”：在550nm的波长下测定含有该添加剂的纤维素酰化物薄膜，其延迟值比以相同方式制备但是没有使用该添加剂的另一纤维素酰化物薄膜的延迟值高20nm或更大。延迟值的提高优选是30nm或更大，更优选40nm或更大，最优选60nm或更大。

优选延迟提高剂是具有至少两个芳香环的化合物。每100质量份的纤维素酰化物中，延迟提高剂的用量优选是0.01-20质量份，更优选0.1-10质量份，更优选0.2-5质量份，最优选0.5-2质量份。可以使用两种或多种延迟提高剂的组合。

优选延迟提高剂具有在250-400nm的波长范围内的吸收峰，并且优选在可见光范围没有峰。

优选调节Rth的延迟提高剂对通过拉伸呈现的Re没有影响。也优选使用盘状化合物。

盘状化合物，除了具有芳香烃环的之外，还包括具有芳香杂环的。尤其优选芳香烃环是6-元环(即，苯环)。芳香杂环通常是不饱和杂环。作为芳香杂环，优选5-元环、6-元环或7-元环，甚至更优选5-元环或6-元环。一般说来，芳香杂环具有大量双键。作为杂原子，优选氮原子、氧原子和硫原子，尤其优选氮原子。芳香杂环的实例包括呋喃环、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、吡嗪环和1，3，5-三嗪环。

作为芳香环，优选使用苯环、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、吡嗪环和1，3，5-三嗪环，尤其优选1，3，5-三嗪环。更具体地说，优选使用例如，JP-A-2001-166144中公开的化合物。

每100质量份的乙酸纤维素酯中，芳香化合物的用量在0.01-20质量份的范围内。每100质量份的乙酸纤维素酯中，芳香化合物的优选用量为0.05-15质量份，更优选0.1-10质量份。可以使用两种或多种化合物的组合。

(调节Rth的方法：使用光学各向异性层的方法)

作为调节Rth而不影响拉伸赋予的Re的方法，优选使用形成光学各向异性层例如液晶层的方法。

作为形成液晶层的具体实例，可以列举有包括取向盘状液晶同时如上所述控制盘状表面和光学薄膜面之间的角度在5°内的方法(JP-A-10-312166)、和包括取向棒状液晶同时如上所述控制其主轴和光学薄膜面之间的角度在5°内的方法(JP-A-2000-304932)。

(光学补偿薄膜)

通过在本发明的光学薄膜上形成由液晶化合物制成的光学各向异性层获得的光学补偿薄膜，有益于液晶显示器的视角扩大(特别是，OCB模式、VA模式或IPS模式液晶显示器)并且依赖视角的色移降低。本发明的光学补偿薄膜可以提供于观察侧的偏振片和液晶单元之间，或者可以提供于背面侧的偏振片和液晶单元之间。也可以在这两个位置提供光学补偿薄膜。光学补偿薄膜可以作为独立元件装入液晶显示器。或者，可以赋予保护偏振薄膜的保护薄膜光学特性以使其也用作透明薄膜。然后，该薄膜可以作为偏振片的一部分装入液晶显示器。本发明的光学补偿薄膜包括至少两层，即，本发明的光学薄膜和具有不同光学特性的光学各向异性层。在光学薄膜和光学各向异性层之间可以提供调节光学各向异性层内液晶化合物的取向的取向薄膜。而且，光学薄膜和光学各向异性层各自可以由两层或多层组成，只要满足下面所述的光学特性。首先，更详细地描述本发明的光学补偿薄膜的每一构成元件。

[包括液晶化合物的光学各向异性层]

如上所述的光学各向异性层可以直接在光学薄膜的表面上形成。或者，可以在已形成于光学薄膜上的取向薄膜上形成。也可以在另一载体上形成液晶化合物层然后使用压敏粘合剂、粘合剂等转移到光学薄膜上，由此得到本发明的光学补偿薄膜。

作为用于形成光学各向异性层的液晶化合物，可以列举有棒状液晶化合物和盘状液晶化合物(某些情况下称作“盘状液晶化合物”)。这些棒状液晶化合物和盘状液晶化合物可以是高分子的或者低分子的。而且，不是总要求光学各向异性层中最终含有的该化合物显示液晶性。在形成光学各向异性层时使用低分子化合物的情况下，在形成光学各向异性层的过程中已经交联并因此不再显示液晶性的低分子化合物也落入该范围内。

直接在光学薄膜上形成含有液晶化合物的层的情况下，优选防止光学薄膜的光学特性改变。因此，优选控制液晶层的液晶转换温度不要比光学薄膜的玻璃化转变温度高20℃或更大。从工业角度，在室温或更低温度下难以将液晶层内的溶剂干燥。因此优选液晶层的液晶转换温度不低于室温。不仅根据液晶的结构而且通过添加下面讨论的添加剂等可以控制液晶转换温度。即，优选通过控制添加量等将液晶转换温度控制在适当范围内。

优选含液晶化合物的光学各向异性层具有满足下式(3)定义的值B1的光学特性。

(3)值B1Re(450)/Re(650)≤1.25

其中Re(450)表示光学薄膜相对波长为450nm的光的面内延迟值；和Re(650)表示光学薄膜相对波长为650nm的光的面内延迟值。

更优选值B1是1.2或更小，尤其优选1.18或更小。

更优选基于元件内液晶延迟的波长色散适当确定值B1。

在用于OCB模式液晶显示器的情况下，特别是，优选光学各向异性层的Re满足0≤Re(550)≤50，更优选20≤Re(550)≤40。优选光学各向异性层经过设计使得液晶单元内的液晶化合物由此在黑色显示下由液晶显示器补偿。在IDW’00，FMC7-2，p.411-414中描述了液晶单元内液晶化合物的取向状态。

在将液晶化合物直接或者经取向薄用于本发明的光学薄膜的情况下，优选具有比光学薄膜的玻璃化转变温度高不到10℃或更大的液晶转换温度，更优选不高于该玻璃化转变温度。最优选液晶转换温度比该玻璃化转变温度低10℃或更大。

含有液晶化合物的光学各向异性层的厚度优选是0.1-20μm，更优选0.3-10μm，最优选0.5-5μm。

《棒状液晶化合物》

作为可用于本发明的棒状液晶化合物，可以优选使用甲亚胺类、氧化偶氮基类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、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类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类和烯基环己基苄腈类。金属络合物也落入这类棒状液晶化合物的种类内。而且，可以使用在其重复单元内含棒状液晶化合物的液晶聚合物。换句话说，棒状液晶化合物可以与(液晶)聚合物相连。

在ed.by Nihon Kagaku-kai，Kikan Kagaku Sosetsu，No.22，Ekishono Kagaku，chaps.4、7和11(1994)；和ed.by Nihon Gakujutsu ShinkokaiDai 142 Iinkai，Ekisho Debaisu Handobukku，chap.3中描述了棒状液晶化合物。

优选用于本发明的棒状液晶化合物的双折射指数在0.001-0.7的范围内。

为了固定取向状态，优选棒状液晶化合物具有可聚合基团。作为可聚合基团，优选不饱和可聚合基团或环氧基，更优选不饱和可聚合基团，最优选烯化不饱和可聚合基团。

《盘状液晶化合物》

可用于本发明的盘状液晶化合物的实例包括C.Destrade等，Mol.Cryst.Cryst.，vol.71，p.111(1981)报道的苯衍生物；C.Destrade等，Mol.Cryst.，vol.122，p.141(1985)和Physics Lett.，A，vol.78，p.82(1990)报道的三聚茚(truxene)衍生物；B.Kohne等，Angew.Chem.vol.96，p.70(1984)报道的环己烷衍生物；和J.M.Lehn等，J.Chem.Commun.，p.1974(1985)和J.Zhang等，J.Am.Chem.，Soc.，vol.116，p.2655(1994)报道的氮杂冠(azacrown)类和苯基乙炔类大环类。

如上所述的盘状液晶化合物包括显示液晶性的化合物，其中线性烷基、烷氧基或取代的苯甲酰基氧基取代基作为侧链与分子中心的母核辐射状相连。优选作为分子或分子量具有旋转对称性并且可以赋予确定取向的化合物。

在形成由如上所述液晶化合物制成的光学各向异性层的情况下，光学各向异性层中最终含有的化合物不再必须显示液晶性。当低分子盘状液晶化合物具有热或光反应基团并且通过该基团因热或光的反应经过聚合或交联得到高分子化合物，由此形成光学各向异性层时，例如，光学各向异性层中含有的化合物可以不再保持其液晶性。JP-A-8-50206中引证了盘状液晶化合物的优选实例。JP-A-8-27284中描述了盘状液晶化合物的聚合反应。

为了通过聚合反应固定盘状液晶化合物，可聚合基团应作为取代基与盘状液晶化合物的盘状核芯相连。然而，当可聚合基团直接与盘状核芯相连时，在聚合反应期间难以保持取向状态。因此，优选在盘状核芯和可聚合基团之间加入连接基团。因此，优选具有可聚合基团的盘状液晶化合物是下式(III)或(DI)代表的化合物。

式(III)    D(-L-Q)_n

在式(III)中，D代表盘状核芯；L代表二价连接基团；Q代表可聚合基团；和n是4-12的整数。

下面是盘状核芯(D)的实例。在各自这些实例中，LQ(或QL)代表二价连接基团(L)与可聚合基团(Q)的组合。

在式(III)中，优选二价连接基团(L)是选自以下基团的二价连接基团：亚烷基、亚烯基、亚芳基、-CO-、-NH-、-O-、-S-及其组合。更优选二价连接基团(L)是将至少两个选自以下基团的二价基团组合的二价连接基团：亚烷基、亚芳基、-CO-、-NH-、-O-、-S-。最优选二价连接基团(L)是至少两个选自以下基团的二价基团组合的二价连接基团：亚烷基、亚芳基、-CO-和-O-。优选亚烷基具有1-12个碳原子。优选亚烯基具有2-12个碳原子。优选亚芳基具有6-10个碳原子。

二价连接基团(L)的实例如下。二价连接基团的左侧与盘状核芯(D)相连，而其右侧与可聚合基团(Q)相连。AL代表亚烷基或亚烯基，AR代表亚芳基。这些亚烷基、亚烯基和亚芳基可以具有取代基(例如，烷基)。

L1：-AL-CO-O-AL-

L2：-AL-CO-O-AL-O-

L3：-AL-CO-O-AL-O-AL-

L4：-AL-CO-O-AL-O-CO-

L5：-CO-AR-O-AL-

L6：-CO-AR-O-AL-O-

L7：-CO-AR-O-AL-O-CO-

L8：-CO-NH-AL-

L9：-NH-AL-O-

L10：-NH-AL-O-CO-

L11：-O-AL-

L12：-O-AL-O-

L13：-O-AL-O-CO-

L14：-O-AL-O-CO-NH-AL-

L15：-O-AL-S-AL-

L16：-O-CO-AR-O-AL-CO-

L17：-O-CO-AR-O-AL-O-CO-

L18：-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-

L19：-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-

L20：-S-AL-

L21：-S-AL-O-

L22：-S-AL-O-CO-

L23：-S-AL-S-AL-

L24：-S-AR-AL-

式(III)中的可聚合基团(Q)根据聚合反应类型确定。作为可聚合基团(Q)，优选不饱和可聚合基团或环氧基，更优选不饱和可聚合基团，最优选烯键式不饱和可聚合基团。

在式(III)中，n是4-12的整数。该数值实际上是根据盘状核芯(D)的类型确定的。尽管L与Q的多数组合可能不同，但是优选这些组合相同。

式(DI)

在式(DI)中，Y¹¹、Y¹²和Y¹³各自独立地代表次甲基或氮原子。

当Y¹¹、Y¹²和Y¹³代表次甲基时，次甲基中的氢原子可以被取代。本文所用的术语“次甲基”是指将甲烷中的3个氢原子除去获得的基团。

作为次甲基中的碳原子可以带有的取代基的优选实例，可以列举有烷基、烷氧基、芳氧基、酰基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、烷硫基、芳硫基、卤原子和氰基。这些取代基中，优选烷基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基、卤原子和氰基，最优选具有1-12个碳原子的烷基、具有1-12个碳原子的烷氧基、具有2-12个碳原子的烷氧基羰基、具有2-12个碳原子的酰氧基、卤原子和氰基。

优选Y¹¹、Y¹²和Y¹³都代表次甲基并且这些次甲基未被取代。

在式(DI)中，L¹、L²和L³各自独立地代表单键或二价连接基团。当L¹、L²和L³是连接基团时，优选它们独立地代表选自下面基团的连接基团：-O-、-S-、-C(＝O)-、-NR⁷、-CH＝CH-、-C≡C-、二价环状基团及它们的组合。R⁷代表具有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，最优选氢原子。

在L¹、L²和L³中，二价连接基团是指具有至少一种环状基团的二价连接基团(下面有时称之为“环状基团”)。作为环状基团，优选5-元环、6-元环或7-元环，更优选5-元环或6-元环，最优选6-元环。环状基团中所含的环可以是稠环。然而，单环比稠环优选。环状基团中所含的环可以是芳香环、脂族环或杂环。芳香环的优选实例包括苯环和萘环。作为脂族环，可以列举环己烷环作为优选的。作为杂环，可以列举吡啶环和嘧啶环作为优选的。作为环状基团，更优选芳香环和脂族环。更优选用于本发明的二价环状基团是仅含环状结构(包括取代基)的二价连接基团(下面使用相同)。

作为L¹、L²和L³代表的二价环状基团中具有苯环的环状基团，优选1，4-亚苯基。作为具有萘环的环状基团，优选萘-1，5-二基和萘-2，6-二基。作为具有环己烷环的环状基团，优选1，4-亚环己基。作为具有吡啶环的环状基团，优选吡啶-2，5-二基。具有嘧啶环的环状基团，优选嘧啶-2，5-二基。

L¹、L²和L³代表的二价环状基团可以具有取代基。取代基的实例包括卤原子、氰基、硝基、具有1-16个碳原子的烷基、具有2-16个碳原子的烯基、具有2-16个碳原子的炔基、具有1-16个碳原子的卤烷基、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个碳原子的烷氧基羰基、氨甲酰基、由具有1-16个碳原子的烷基取代的氨甲酰基和具有2-16个碳原子的酰基氨基。

作为L¹、L²和L³，优选单键、*-O-CO-、*-CO-O-、*-CH＝CH-、*-C≡C-、*-二价环状基团-、*-O-CO-二价环状基团-、*-CO-O-二价环状基团-、*-CH＝CH-二价环状基团-、*-C≡C-二价环状基团-、*-二价环状基团-O-CO-、*-二价环状基团-CO-O-、*-二价环状基团-CH＝CH-和*-二价环状基团-C≡C-。特别是，优选单键、*-CH＝CH-、*-C≡C-、*-二价环状基团-O-CO-、*-CH＝CH-二价环状基团-和*-二价环状基团-C≡C-，最优选单键。*代表该基团与式(DI)中含Y¹¹、Y¹²和Y¹³的6-元环侧相连的位置。

H¹、H²和H³各自独立地代表下式(DI-A)或下式(DI-B)代表的基团。

式(DI-A)

在式(DI-A)中，YA¹和YA²各自独立地代表次甲基或氮原子。优选YA¹和YA²中至少一个是氮原子，更优选二者都是氮原子。XA代表氧原子、硫原子或亚甲基或亚氨基，其优选氧原子。*代表该基团与式(DI)中的R¹-R³侧相连的位置。本文所用的术语“亚氨基”是指-NH-。

式(DI-B)

在式(DI-B)中，YB¹和YB²各自独立地代表次甲基或氮原子。优选YB¹和YB²中至少一个是氮原子，更优选二者都是氮原子。XB代表氧原子、硫原子或亚甲基或亚氨基，其优选氧原子。*代表该基团与式(DI)的R¹-R³侧相连的位置。

R¹、R²和R³各自独立地代表下式(DI-R)代表的基团。

式(DI-R)    *-(-L²¹-Q²)_n1-L²²-L²³-Q¹

在式(DI-R)中，*代表该基团与式(DI)的H¹-H³侧相连的位置。

L²¹代表单键或二价连接基团。在L²¹是二价连接基团的情况下，它优选是选自-O-、-S-、-C(＝O)-、-NR⁷-、-CH＝CH-、-C≡C-及它们的组合的二价连接基团。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，更优选甲基、乙基或氢原子，最优选氢原子。

优选L²¹是单键或者任意一个选自***-O-CO-、料*-CO-O-、***-CH＝CH-和料*-C≡C-的基团，其中料*代表式(DI-R)的*侧，更优选单键。

Q²代表具有至少一种环状结构的二价基团(环状基团)。作为环状基团，优选具有5-元环、6-元环或7-元环的环状基团，更优选具有5-元环或6-元环的环状基团，最优选具有6-元环的环状基团。环状基团中含有的环状结构可以是稠环。然而，单环比稠环优选。环状基团中含有的环可以是芳香环、脂族环或杂环。芳香环的优选实例包括苯环和萘环。作为脂族环，可以列举环己烷环作为优选的。作为杂环，可以列举吡啶环和嘧啶环作为优选的。

作为Q²代表的具有苯环的环状基团，优选1，4-亚苯基。作为具有萘环的环状基团，优选萘-1，5-二基和萘-2，6-二基。作为具有环己烷环的环状基团，优选1，4-亚环己基。作为具有吡啶环的环状基团，优选吡啶-2，5-二基。作为具有嘧啶环的环状基团，优选嘧啶-2，5-二基。这些基团中，特别优选1，4-亚苯基和1，4-亚环己基。

Q²可以具有取代基。取代基的实例包括卤原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、氰基、硝基、具有1-16个碳原子的烷基、具有2-16个碳原子的烯基、具有2-16个碳原子的炔基、具有1-16个碳原子的卤烷基、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个碳原子的烷氧基羰基、氨甲酰基、用具有1-16个碳原子的烷基取代的氨甲酰基和具有2-16个碳原子的酰基氨基。这些取代基中，优选卤原子、氰基、具有1-6个碳原子的烷基和具有1-6个碳原子的卤烷基，更优选卤原子、具有1-4个碳原子的烷基和具有1-4个碳原子的卤烷基，更优选卤原子、具有1-3个碳原子的烷基和三氟甲基。

n1代表0-4的整数。作为n1，优选1-3的整数，更优选1或2。

L²²代表**-O-、**-O-CO-、**-CO-O-、**-O-CO-O-、**-S-、**-N(R)-、**-CH₂-、料-CH＝CH-或料-C≡C-，其中料代表该基团与Q²侧相连的位置。

优选L²²代表**-O-、**-O-CO-、**-CO-O-、**-O-CO-O-、**-CH₂-、**-CH＝CH-或**-C≡C-，更优选**-O-、**-O-CO-、**-O-CO-O-或**-CH₂-。

L²³代表选自-O-、-S-、-C(＝O)-、-NH-、-CH₂-、-CH＝CH-、-C≡C-及它们的组合的二价连接基团，其中-NH-、-CH₂-和-CH＝CH-中的氢原子可以被取代。取代基的实例包括卤原子、氰基、硝基、具有1-6个碳原子的烷基、具有1-6个碳原子的卤烷基、具有1-6个碳原子的烷氧基、具有2-6个碳原子的酰基、具有1-6个碳原子的烷硫基、具有2-6个碳原子的酰氧基、具有2-6个碳原子的烷氧基羰基、氨甲酰基、用具有2-6个碳原子的烷基取代的氨甲酰基和具有2-6个碳原子的酰基氨基。这些取代基中，更优选卤原子和具有1-6个碳原子的烷基。

优选L²³选自-O-、-C(＝O)-、-CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-及它们的组合。优选L²³具有1-20个碳原子，更优选2-14个碳原子。优选L²³具有1-16个-CH₂-，更优选2-12个-CH₂-。

Q¹代表可聚合基团或氢原子。在光学补偿薄片等中使用用于本发明的液晶化合物的情况下，其中优选其相差不因热而变化(例如，光学补偿薄片)，优选Q¹是可聚合基团。聚合反应优选是加成聚合反应(包括开环聚合反应)或缩合聚合反应。即，可聚合基团优选是能够进行加成聚合反应或缩合聚合反应的官能团。可聚合基团的实例如下。

-SH    -OH    -NH₂

而且，尤其优选可聚合基团是能够进行加成聚合反应的官能团。作为这种可聚合基团，优选可聚合烯键式不饱和基团或可开环聚合基团。

作为可聚合烯键式不饱和基团的实例，可以列举有下式(M-1)至(M-6)代表的基团。

在式(M-3)和(M-4)中，R代表氢原子或烷基，优选氢原子或甲基。

在上式(M-1)至(M-6)中，优选(M-1)或(M-2)，更优选(M-1)。

作为可开环聚合基团，优选环醚基团，更优选环氧基或氧杂环丁基(oxetanyl)，最优选环氧基。

作为用于本发明的液晶化合物，优选下式(DII)代表的液晶化合物。

式(DII)

在式(DII)中，Y³¹、Y³²和Y³³各自独立地代表次甲基或氮原子。Y³¹、Y³²和Y³³分别具有与式(DI)中的Y¹¹、Y¹²和Y¹³相同的定义，并且其优选范围也相同。

在式(DII)中，R³¹、R³²和R³³各自独立地代表下式(DII-R)代表的基团。

式(DII-R)

在式(DII-R)中，A³¹和A³²各自独立地代表亚甲基或氮原子。优选它们中至少一个是氮原子，更优选二者都是氮原子。X³代表氧原子、硫原子、亚甲基或亚氨基，优选氧原子。

Q³¹代表具有6-元环状结构的二价基团(下面有时称之为“6-元环状基团”)。该6-元环状基团可以是稠环。然而，单环比稠环优选。该6-元环状基团中所含的环可以是芳香环、脂族环或杂环。芳香环的优选实例包括苯环和萘环。作为脂族环，可以列举环己烷环作为优选的。作为杂环，可以列举吡啶环和嘧啶环作为优选的。

作为Q³¹代表的具有苯环的6-元环状基团，优选1，4-亚苯基。作为具有萘环的环状基团，优选萘-1，5-二基和萘-2，6-二基。作为具有环己烷环的环状基团，优选1，4-亚环己基。作为具有吡啶环的环状基团，优选吡啶-2，5-二基。作为具有嘧啶环的环状基团，优选嘧啶-2，5-二基。这些基团中，尤其优选1，4-亚苯基和1，4-亚环己基。

Q³¹的环状结构可以具有取代基。取代基的实例包括卤原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、氰基、硝基、具有1-16个碳原子的烷基、具有2-16个碳原子的烯基、具有2-16个碳原子的炔基、具有1-16个碳原子的卤烷基、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个碳原子的烷氧基羰基、氨甲酰基、用具有1-16个碳原子的烷基取代的氨甲酰基和具有2-16个碳原子的酰基氨基。6-元环状基团的取代基的优选实例包括卤原子、氰基、具有1-6个碳原子的烷基和具有1-6个碳原子的卤烷基，更优选卤原子、具有1-4个碳原子的烷基和具有1-4个碳原子的卤烷基，更优选卤原子、具有1-3个碳原子的烷基和三氟甲基。

n3代表1-3的整数，优选1或2。

L³¹代表*-O-、*-O-CO-、*-CO-O-、*-O-CO-O-、*-S-、*-N(R)-、*-CH₂-、*-CH＝CH-或*-C≡C-，其中*代表该基团与Q³¹侧相连的位置。其具体实例与式(DI-R)中L²²的相同，并且其优选范围也相同。

L³²代表选自-O-、-S-、-C(＝O)-、-NH-、-CH₂-、-CH＝CH-、-C≡C-及它们的组合的二价连接基团。其具体实例与式(DI-R)中L²³的相同，并且其优选范围也相同。

在式(DII-R)中，Q³²代表可聚合基团或氢原子。

接下来，提供由式(DI)代表的液晶化合物的具体实例，尽管本发明并不限于此。

优选用于本发明的液晶化合物呈现显示有益的单域特性的液晶相。通过获得这种有益的单域特性，可以有效地防止形成多域结构并且在域之间的边界处产生取向失败，由此引起光散射的问题。而且，优选显示有益的单域性能的化合物，这是由于具有它的相差板具有提高的透光度。

作为用于本发明的液晶化合物呈现的液晶相，可以列举有柱状相和盘状向列(ND)相。在这些液晶相中，最优选盘状向列(ND)相，这是由于它显示有益的单域特性并且能够经过混合取向。

在用于本发明的液晶化合物中，优选较小波长色散。正如上面讨论的，光学各向异性层优选具有1.25或更小，更优选1.20或更小，最优选1.18或更小的Re(450)/Re(650)。由于元件内液晶的相差的波长色散，也优选该值适当最佳化。

至于液晶化合物在光学各向异性层中的取向，液晶化合物按以下方式取向：在光学各向异性层中的其分子对称轴以与例如纵向成43°-47°的角度设置。

在混合取向中，液晶化合物的分子对称轴和载体面之间的角度随光学各向异性层的深度方向距离载体面的距离增加而增加或降低。优选该角度随该距离增加而降低。作为该角度的变化，可以列举有连续增加、连续降低、间断增加、间断降低、包括连续增加和连续降低的变化、以及包括增加和降低的间断变化。间断变化包括其中倾角显示在深度方向没有变化的区域。

可以有该角度显示没有变化的区域，只要该角度整体上增加或降低。优选该角度显示连续变化。

液晶化合物的分子对称轴的平均方向通常可以通过选择液晶化合物或取向薄膜的适当材料或者选择适当摩擦方法来调节。

例如，制备本发明的OCB模式的光学补偿薄膜时，通过摩擦制备形成光学各向异性层的取向薄膜。接着，在与光学薄膜或复合双折射元件的慢轴成45°的方向进行摩擦。因此，可以形成如下的光学各向异性层：其中液晶化合物的分子对称轴至少在与光学薄膜或复合双折射元件的界面的取向的平均方向与光学薄膜或复合双折射元件的慢轴成45°的角度。

例如，本发明的光学补偿薄膜可以用慢轴与纵向垂直的长片型的本发明的光学薄膜或复合双折射元件连续制得。更具体地说，将形成取向薄膜的涂布溶液连续施加到长片型复合双折射元件的表面形成薄膜。接下来，薄膜表面以与纵向成45°的角度摩擦形成取向薄膜。然后将含有液晶化合物的形成光学各向异性层的涂布溶液，连续施加到由此形成的取向薄膜上并将液晶分子取向并固定至该状态，由此形成光学各向异性层。因此，可以连续形成长片型的光学补偿薄膜。在装入到液晶显示器前将获得的长片型光学补偿薄膜切割成所需形状。

至于液晶化合物的分子对称轴在液晶化合物表面侧(大气侧)的取向的平均方向，液晶化合物的分子对称轴在大气界面侧的取向的平均方向优选以与复合双折射元件的慢轴成约45°的角度设置，更优选42-48°，更优选43-47°。液晶化合物的分子对称轴在大气界面侧的取向的平均方向可以通过选择适当液晶化合物或与液晶化合物一起使用的添加剂的类型来控制。与液晶化合物一起使用的添加剂的实例包括增塑剂、表面活性剂、可聚合单体、聚合物等。类似地，分子对称轴的取向方向的变化程度可以通过适当选择上面讨论的液晶化合物和添加剂来控制。至于表面活性剂，尤其优选表面活性剂也有利于控制如上所述涂布溶液的表面张力。

优选与液晶化合物一起使用的增塑剂、表面活性剂和可聚合单体与液晶化合物兼容并且可以赋予液晶的倾角的改变或者不抑制其取向。优选使用可聚合单体(例如，具有乙烯基、乙烯基氧基、丙烯酰基和甲基丙烯酰基的化合物)。以液晶化合物为基础，这种化合物的添加量通常是1-50质量％，优选5-30质量％。通过使用具有4个或更多可聚合和反应官能团的单体的混合物，可以提高取向薄膜和光学各向异性层之间的粘性。

作为表面活性剂，优选使用氟化合物。JP-A-2001-33072中描述了表面活性剂。优选聚合物和低分子化合物可以赋予盘状化合物的倾角的变化。作为聚合物，优选纤维素酯。JP-A-2000-155216第0178段描述了纤维素酯。在不干扰盘状化合物的取向下，以盘状化合物为基础，优选聚合物的添加量是0.1-10质量％，更优选0.1-8质量％。

光学各向异性层可以在取向薄膜上通过施加含盘状化合物以及任选聚合引发剂和任选组分(如果需要的话)的涂布溶液如下所述形成。

作为用于制备涂布溶液的溶剂，优选有机溶剂。有机溶剂的实例包括酰胺(例如，N，N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如，二甲亚砜)、杂环化合物(例如，吡啶)、烃(例如，苯或己烷)、烷基卤(例如，氯仿、二氯甲烷或四氯乙烷)、酯(例如，乙酸甲酯或乙酸丁酯)、酮(例如，丙酮或甲基乙基酮)和醚(例如，四氢呋喃或1，2-二甲氧基乙烷)。优选烷基卤和酮。可以使用两种或多种有机溶剂的混合物。

涂布溶液可通过公知方法施加(例如，绕线棒涂法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法或模涂法)。

在将已取向的盘状化合物保持在取向状态下的同时将其固定。优选通过聚合反应进行固定。聚合反应包括使用热聚合引发剂的热聚合反应和使用光聚合引发剂的光聚合反应。优选光聚合反应。光聚合引发剂的实例包括α-羰基化合物(USP 2,367,661和USP 2,366,670中所述)、偶姻醚(USP2,448,828中所述)、α-烃取代的芳香偶姻化合物(USP 2,722,512中所述)、多核偶姻化合物(USP 3,046,127和USP 2,951,758中所述)、三芳基咪唑二聚物与p-氨基苯基酮的组合(USP 3,549,367中所述)、吖啶和phenadine化合物(JP-A-60-105667和USP 4,239,850中所述)和噁二唑化合物(USP4,212,970中所述)。

以涂布溶液中的固体物质为基础，优选光聚合引发剂的用量为0.01-20质量％，更优选0.5-5质量％。在光照射聚合液晶分子中，优选使用紫外线。照射能优选在20mJ/cm²-50J/cm²的范围内，更优选20-5000mJ/cm²，最优选100-800mJ/cm²。为了加速光聚合反应，可以在加热下进行光照射。也可以在第一光学各向异性层上形成保护层。

在本发明中，棒状化合物或盘状化合物的分子以取向状态固定在光学各向异性层中。当用于OCB模式液晶显示器时，在光学薄膜侧的界面的液晶化合物的分子对称轴的取向的平均方向与光学薄膜的面内慢轴成约45°的角度。本文所用短语“约45°”是指在45°±5°的范围内，优选42-48°，更优选43-47°的角度。

当使用盘状液晶化合物作为液晶化合物时，优选使用或多或少可以与盘状液晶化合物兼容和可以赋予盘状液晶化合物的倾角变化的聚合物。

作为该聚合物，可以列举有纤维素酯。纤维素酯的优选实例包括乙酸纤维素酯、乙酸丙酸纤维素酯、羟丙基纤维素和乙酸丁酸纤维素酯。为了不抑制盘状液晶化合物的取向，以盘状液晶化合物为基础，优选上述聚合物的添加量为0.1-10质量％，更优选0.1-8质量％，更优选0.1-5质量％。

用于本发明的盘状液晶化合物的盘状向列液晶相-固相转换温度优选是70-300℃，尤其优选70-170℃。

优选在不高于盘状向列液晶相-固相转换温度的温度下进行取向和固定。

在本发明中，光学各向异性层至少具有面内光学各向异性。光学各向异性层的面内延迟优选是3-300nm，更优选5-200nm，更优选10-100nm。光学各向异性层的厚度方向延迟优选是20-400nm，更优选50-200nm。光学各向异性层的厚度优选是0.1-20μm，更优选0.5-15μm，最优选1-10μm。

接下来，描述包含本发明的复合双折射元件的透明薄膜。

本发明的透明薄膜可以是包含第一双折射层和第二双折射层的复合双折射元件，其中在第一双折射层的至少一面上形成第二双折射层。优选第二双折射层由非液晶聚合物或液晶化合物制成。作为非液晶聚合物，优选JP-A-2005-77853中所述的材料，并且可以列举有选自聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚酯类、聚醚酮类、聚芳基醚酮类、聚酰胺-酰亚胺类和聚酯酰亚胺类的至少一个成员。作为液晶化合物，可以列举有如上所述可用于光学各向异性层的液晶化合物。例如，可以优选使用棒状液晶化合物例如甲亚胺类、氧化偶氮基类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、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类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类和烯基环己基苄腈类。

优选第二双折射层由与第一双折射层的材料不同的材料制成。

在整个复合双折射元件中，下式(1)定义的值A1在0.10-0.95的范围内，优选0.2-0.85，更优选0.3-0.80，下式(2)定义的值A2在1.01-1.50的范围内，优选1.10-1.45，更优选1.20-1.40，下式(4)定义的值C1在0.40-0.95的范围内，优选0.45-0.85，更优选0.50-0.80，下式(5)定义的值C2在1.05-1.93的范围内，优选1.10-1.90，更优选1.15-1.85，并且Rth(550)是70-400nm，优选100-300，更优选130-250。

(1)值A1＝Re(450)/Re(550)

(2)值A2＝Re(650)/Re(550)

(4)值C1＝{Re(450)/Rth(450)}/{Re(550)/Rth(550)}

(5)值C2＝{Re(650)/Rth(650)}/{Re(550)/Rth(550)}

其中Re(λ)表示透明薄膜相对波长为λ(nm)的光的面内延迟值；和Rth(λ)表示透明薄膜相对波长为λ(nm)的光的厚度方向延迟值。

作为形成第一双折射层的材料，可以列举有当拉伸或收缩时显示双折射的材料。作为该材料，优选使用可以制备透明薄膜的聚合物。该材料没有特别的限制，只要复合双折射元件最终满足本发明上述的要求。

作为用作形成第一双折射层的材料，可以列举有聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯，等)、无定形聚烯烃、聚酰亚胺类、聚酰胺酰亚胺类、聚酰胺类、聚醚酰亚胺类、聚醚醚酮类、聚醚酮类、聚酮硫醚类、聚醚砜类、聚砜类、聚苯硫醚、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙缩醛、聚碳酸酯、聚烯丙基化物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯、纤维素基聚合物(三乙酰基纤维素(TAC)，等)、环氧树脂、苯酚树脂、降冰片烯树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚降冰片烯树脂、聚烯丙基化物树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯氯树脂、聚二氯乙烯树脂、聚丙烯酸树脂及它们的混合物。

作为形成第一双折射层的材料，也可以使用液晶聚合物等。例如，可以使用在其侧链具有取代的酰亚胺基团或未取代的酰亚胺基团的热塑性树脂与另一在其侧链具有取代的苯基或未取代的苯基和腈基的热塑性树脂的混合物，如JP-A-2001-343529(WO 01/37007)中报道的。其具体实例包括异丁烯和N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物与丙烯腈/苯乙烯共聚物的混合物。

在这些材料中，作为形成第一双折射层的材料，例如优选使用聚乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯、纤维素基聚合物、聚合物碳酸酯树脂等。也优选形成第一双折射层的材料具有负的双折射。而且，优选第一双折射层具有Re(400)/Re(550)＜1的特性。从具有该特性的角度，尤其优选使用纤维素基聚合物，特别是，纤维素酰化物。

(Re或Rth的调节方法：最大吸收波长(λmax)比250nm短的延迟提高剂)

为了调节本发明的复合双折射元件的Re或Rth的绝对值，优选使用溶液的UV吸收光谱中最大吸收波长(λmax)比250nm短的化合物作为延迟提高剂。通过使用该化合物，可以调节绝对值并且不会使可见光区Re或Rth的波长依赖性有大的改变。

术语“延迟提高剂”是指这样的“添加剂”，含有该添加剂的纤维素酰化物薄膜在550nm的波长下测定的Re或Rth延迟值比以相同方式制备但是不使用该添加剂的另一光学树脂薄膜的Re或Rth延迟值高20nm或更大。延迟值的升高优选是30nm或更大，更优选40nm或更大，最优选60nm或更大。

从起延迟提高剂的作用的角度，优选棒状化合物并优选具有至少一个芳香环的化合物，更优选具有至少两个芳香环的化合物。

优选具有线性分子结构的棒状化合物。术语“线性分子结构”是指棒状化合物的分子结构在其热力学最稳定结构中为线性。热力学最稳定结构可以通过分析结晶结构或计算分子轨道确定。即，例如，通过使用分子轨道计算软件(例如，FUJITSU生产的Win MOPAC 2000)计算分子轨道可以确定形成该化合物的热量达到最小水平的分子结构。在如上所述计算的热力学最稳定状态下，线性分子结构是指分子结构的角度是140°或更大。

优选棒状化合物显示液晶性。更优选棒状化合物受热时显示液晶性(即，具有热致液晶性)。作为液晶相，优选向列相或近晶相。

尽管JP-A-2004-4550描述了优选化合物，但是本发明并不限于此。也可以使用各自的溶液的UV吸收光谱中最大吸收波长(λmax)比250nm短的两种或多种棒状化合物。

棒状化合物可以参见文献中报道的方法合成。作为这些文献，可以列举有Mol.Cryst.Liq.Cyrst.，vol.53，p.229(1979)；同前vol.89，p.93(1982)；同前vol.145，p.111(1987)；同前vol.170，p.43(1989)；J.Am.Chem.Soc.，vol.113，p.1349(1991)；同前vol.118，p.5346(1996)；同前vol.92，p.1582(1970)；J.Org.Chem.，vol.40，p.420(1975)；和Tetrahedron，vol.49，No.16，p.3437(1992)。

在本发明中，以该聚合物的量为基础，优选延迟提高剂的添加量为0.1-30质量％，更优选0.5-20质量％。

在第一双折射层的至少一面上，涂布如上所述形成第二双折射层的聚合物以形成第二双折射层的前体层。尽管涂布方法没有特别的限制，但是可以列举有加热熔融无定形液晶聚合物并将其涂布的方法、将溶解在溶剂中的无定形液晶聚合物的溶液涂布的方法等。其中，从加工性和光学各向异性的调节的角度，优选涂布聚合物溶液的方法。

无定形液晶聚合物溶液的聚合物浓度没有特别的限制。为了得到适宜涂布的粘度，例如，每100质量份的溶剂中优选使用0.5-50质量份的该聚合物，优选5-50质量份，更优选10-40质量份。每100质量份的该溶剂中优选聚合物的用量为0.5质量份或更大，这是由于由此可以获得适宜涂布的粘度。优选该聚合物的用量不大于50质量份，这是由于由此可以获得形成光滑涂布面的粘度。

如上所述聚合物溶液的溶剂没有特别的限制，只要形成材料例如非液晶聚合物溶解其中。即，可以根据形成材料的类型选择适宜溶剂。作为溶剂的具体实例，可以列举有卤代烃例如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯和邻二氯苯；苯酚类例如苯酚和对氯苯酚；芳香烃例如苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯和1，2-二甲氧基苯；酮类例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮、2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮；酯类例如乙酸乙酯和乙酸丁酯；醇类例如t-丁醇、甘油、乙二醇、三甘醇、乙二醇单甲基醚、二甘醇二甲基醚、丙二醇、二丙二醇和2-甲基-2，4-戊二醇；酰胺类例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；腈类例如乙腈和丁腈；醚类例如二乙醚、二丁醚和四氢呋喃；二硫化碳、乙基纤维素溶剂、丁基纤维素溶剂等。可以使用这些溶剂之一或者两种或多种。优选使用对第一双折射层没有腐蚀作用的溶剂。

如果需要，聚合物溶液还可以含有各种添加剂例如稳定剂、增塑剂、金属等。

而且，在形成材料的取向性能等没有大的损坏的范围内，聚合物溶液可以含有其它不同的树脂。这种其它树脂的实例包括各种常用的树脂、工程塑料、热塑性树脂、热固性树脂等。

作为常用的树脂，可以列举有，例如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、ABS树脂、AS树脂等。作为工程塑料，可以列举有，例如，聚乙酸酯(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA：尼龙)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等。作为热塑性树脂，可以列举有，例如，聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚酮(PK)、聚酰亚胺(PI)、聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯(PCT)、多芳基化物(PAR)、液晶聚合物(LCP)等。作为热固性树脂，可以列举有，例如，环氧树脂、苯酚树脂、酚醛清漆树脂等。

当将这种其它树脂与聚合物溶液混合时，例如，以如上所述聚合物为基础，其含量可以在0-50质量％的范围内，优选0-30质量％。

当形成第二双折射层的材料是液晶化合物时，可以优选使用包括在第一双折射层上形成取向薄膜然后摩擦它的方法。这种情况下，优选液晶化合物的取向方向相应于薄膜的宽度方向。也优选使用JP-A-2002-62427中报道的取向薄膜。

[取向薄膜]

在本发明的光学补偿薄膜中，取向薄膜可以在提供于本发明的光学薄膜或复合双折射元件与光学各向异性层之间。也可以在形成光学各向异性层时专门使用取向薄膜，并在取向薄膜上形成光学各向异性层后，仅将光学各向异性层转移到本发明的光学薄膜或复合双折射元件上。

本发明优选取向薄膜是由交联聚合物制成。用于取向薄膜的聚合物可以是本身可交联的聚合物或者使用交联剂交联的聚合物。取向薄膜是通过将具有官能团的聚合物或者已加入官能团的聚合物的分子，在光、热、pH变化等下反应形成的。或者，通过使用高度活性化合物的交联剂并将来自交联剂的连接基团加入到聚合物分子中，通过交联聚合物分子形成取向薄膜。

由交联聚合物制成的取向薄膜经常可以通过在载体上施加含有上述聚合物或者聚合物与交联剂的混合物的涂布溶液，然后经过例如加热形成。

为了防止取向薄膜在如下所述的摩擦步骤中起尘，优选提高交联度。当交联度定义为1减去比例(Ma/Mb)(其中Mb代表加入到涂布溶液中的交联剂的量；和Ma代表交联结束后剩下的交联剂的量)计算的值(1-(Ma/Mb))时，交联度优选在50％-100％的范围内，更优选65％-100％，最优选75％-100％。

用于本发明的取向薄膜的聚合物可以是本身可交联的聚合物或者通过交联剂交联的聚合物。不用说，也可以使用这两种功能都有的聚合物。作为这些聚合物，可以列举有聚合物例如聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/马来酰亚胺共聚物、聚乙烯醇和变性聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物、氯磺化聚乙烯、硝基纤维素、聚氯乙烯、氯化聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯和化合物例如硅烷偶联剂。聚合物的优选实例包括水溶性聚合物例如聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇和变性聚乙烯醇。更优选明胶、聚乙烯醇和变性聚乙烯醇，尤其优选聚乙烯醇和变性聚乙烯醇。

当将聚乙烯醇和变性聚乙烯醇直接施加到本发明的光学薄膜或复合双折射元件上时，可以优选使用形成亲水下涂层或者进行皂化处理的方法。

当将聚乙烯醇和变性聚乙烯醇直接施加到本发明的光学薄膜或复合双折射元件上时(特别是，乙酸纤维素酯薄膜)，优选提供亲水下涂层或者使用日本专利申请2000-369004中所述进行皂化的方法。

如上所述的聚合物中，优选聚乙烯醇或变性聚乙烯醇。

有皂化度例如为70-100％的聚乙烯醇。通常优选皂化度为80-100％的聚乙烯醇，更优选皂化度为82-98％的聚乙烯醇。优选聚合度为100-3000的聚乙烯醇。

作为变性聚乙烯醇，可以列举有通过共聚变性的那些(例如，向其中加入有变性基团例如COONa、Si(OX)₃、N(CH₃)₃Cl、C₉H₁₀COO、SO₃Na、C₁₂H₂₅，等)、通过链转移变性的那些(例如，向其中加入有变性基团例如COONa、SH、SC₁₂H₂₅，等)和通过嵌段聚合变性的那些(例如，有变性基团例如COOH、CONH₂、COOR、C₆H₅，等)。优选聚合度为100-3000的变性聚乙烯醇。其中优选皂化度为80-100％的未变性或变性聚乙烯醇，更优选皂化度为85-95％的未变性或烷硫基-变性聚乙烯醇。

为了在复合双折射元件和光学各向异性层之间赋予有益的粘性，优选向聚乙烯醇中加入交联/聚合反应活性基团。其优选实例详述于JP-A-8-338913。

当取向薄膜内使用亲水聚合物例如聚乙烯醇时，优选从薄膜硬度的角度调节其水分含量。即，水分含量优选在0.4％-2.5％的范围内，更优选0.6-1.6％。水分含量可用Karl Fischer法的市售水分含量计测定。

优选取向薄膜的薄膜厚度为10μm或更小。

[偏振片]

本发明中，可以使用包括偏振薄膜和一对夹持该偏振薄膜的保护薄膜的偏振片。例如，可以使用通过以下方法构建的偏振片：用碘染色由聚乙烯醇等制成的偏振薄膜、拉伸偏振薄膜然后在其两面上层压保护薄膜。该偏振片位于液晶单元外面。优选在液晶单元两侧提供一对偏振片，它们各自含有偏振薄膜和一对夹持偏振薄膜的保护薄膜。如上讨论的，位于液晶单元侧的保护薄膜可以是本发明的光学补偿薄膜。

《粘合剂》

尽管用于偏振薄膜和保护薄膜的粘合剂没有特别的限制，但是优选使用PVA-基树脂(包括具有乙酰乙酰基、磺酸酯基、羧基、氧化亚烷基等的变性PVA)或者可以列举有硼化合物的水溶液。其中，优选PVA-基树脂。干燥之后，粘合剂层的厚度优选是0.01-10μm，尤其优选0.05-5μm。

《制备偏振薄膜和透明保护薄膜的一致方法》

可用于本发明的偏振片是通过包括干燥步骤(在其中用于偏振薄膜的拉伸过的薄膜经收缩由此降低挥发物的含量)的方法制得。优选，在干燥步骤之后或期间，在加热步骤之前将保护薄膜粘附到至少一面上。更具体地说，粘合可以通过如下方法进行：在干燥薄膜的步骤中，用粘合剂将保护薄膜粘附在两边被夹持的偏振薄膜上，然后将两边修整，或者通过如下另一方法进行：在干燥之后，从夹持器两边将用于偏振薄膜的薄膜释放，修整两边然后将保护薄膜粘附其上。修整可以使用常用技术进行，例如，使用切割机例如刀或者使用激光束。粘合之后，优选加热偏振片以干燥粘合剂并改善偏振性能。加热条件随粘合剂不同而不同。当为含水系统时，优选在30℃或更高，更优选在40℃-100℃，更优选在50℃-90℃进行热处理。从性能和生产效率的角度，更优选在一致的生产线上进行这些步骤。

《偏振片的性能》

优选本发明的偏振片的光学性能和耐用性(短时和长时间保持质量)等于或优于市售超高对比度偏振片的(例如，HLC2-5618，由SANRITZ Co.制造)。更具体地说，优选：可见光透光度是42.5％或更高；偏振度{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2≥0.9995(其中Tp代表平行透光度；和Tc代表垂直透光度)；并且，在60℃和90％RH的环境下静置500小时并在80℃的干燥环境下静置500小时后，以绝对值为基础，静置之前和之后的透光度的变化是3％或更小(更优选1％或更小)，并且以绝对值为基础偏振度的变化是1％或更小(更优选0.1％或更小)。

在本发明的偏振片中，优选在观察侧的表面上提供防反射层。从降低随液晶显示器的视角的色彩变化的角度，优选将防反射层内的内部混浊调整至50％或更高。JP-A-2001-33783、JP-A-2001-343646和JP-A-2002-328228中描述了防反射层。

在本发明的偏振片中，也可以优选在观察侧的表面上提供下面讨论的光漫射薄膜。

图7是显示用于本发明的光漫射薄膜的典型模式的截面模式的视图。

图7所示的光漫射薄膜10包括透明基膜20和光漫射层30，它含有例如层叠其上的在可透光树脂中的第一可透光微粒41和第二可透光微粒42。现在，解释使用两种(具有不同折射率)粒度分布具有两个峰的可透光微粒的情形。然而，可以使用粒度分布中具有两个峰的相同类型的可透光微粒(具有相同折射率)或单一类型的可透光微粒。

第一可透光微粒41由可透光树脂制成，例如，二氧化硅微粒(平均粒度1.0μm、折射率1.51)，而第二可透光微粒42由可透光树脂制成，例如，苯乙烯珠(平均粒度3.5μm、折射率1.61)。光漫射功能是通过利用可透光微粒(41和42)和可透光树脂40之间折射率的差值建立的。优选折射率的差值是0.02或更大但不大于0.15。在折射率差值小于0.02时，在一些情况下不能获得光漫射效果。当折射率超过0.15时，整个薄膜在一些情况下因光漫射过高而变白。更优选折射率的差值是0.03或更大但不大于0.13，最优选0.04或更大但不大于0.10。

[液晶显示器]

本发明的光学薄膜、光学补偿薄膜或偏振片可以有益地用于液晶显示器，特别是，透射型液晶显示器。

透射型的液晶显示器包括液晶单元和提供于其两侧的偏振片。偏振片包括偏振薄膜和提供于其两侧的保护薄膜。液晶单元载有夹在两个电极基板之间的液晶。

本发明的偏振片可以用作液晶单元两侧提供的偏振片中的至少一个。这种情况下，本发明的偏振片经过安装使光学补偿薄膜提供于液晶侧。

优选使用VA模式、OCB模式、IPS模式或TN模式的液晶单元。

在VA模式的液晶单元中，在不施加电压时棒状液晶分子基本上垂直取向。

VA模式的液晶单元包括：(1)狭义上的VA模式液晶单元，其中不施加电压时棒状液晶分子基本上垂直取向，并且当施加电压时它们基本上水平地取向(JP-A-2-176625)；(2)扩大视角的多域VA模式(MVA模式)的液晶单元(SID97，Digest of tech Papers，28(1987)845)；(3)当不施加电压时棒状液晶分子基本上垂直地取向，并且当施加电压时，它们以扭转多域状态取向的液晶单元(n-ASM模式)(Digest of tech Papers，Nihon EkishoToronkai，58-59(1998))；和(4)幸存模式(survival model)的液晶单元(LCD International 98中报道的)。

OCB模式的液晶单元是弯曲取向模式的液晶单元，其中液晶单元上部和下部的棒状液晶分子基本上相对取向(对称)。使用弯曲取向模式液晶单元的液晶显示器公开在美国专利4,583,825和美国专利5,410,422。由于棒状液晶分子在液晶单元的上部和下部对称取向，因此弯曲取向模式的液晶单元具有光学自补偿功能。

因此，该模式的液晶单元称作OCB(光学补偿弯曲)液晶模式。该弯曲取向模式的液晶显示器在高响应速度方面有益。

在TN模式的液晶单元中，当不施加电压时棒状液晶分子基本水平地取向，再以60-120°扭转的方向取向。

最常用于彩色TFT液晶显示器的TN模式的液晶单元在大量文献中有报道。

实施例

接下来，参照下面实施例更详细地描述本发明。然而，应理解本发明并不限于此。

[实施例1：用于0CB模式]

(纤维素酰化物薄膜PK-1的形成)

将下面组合物倒入混合槽并在加热下搅拌溶解各组分。因此，制得乙酸纤维素酯溶液。

(A)延迟提高剂

(B)延迟提高剂

所得浓液用提供有宽2m长65m的带的流延机流延。当带上的薄膜面温度达到40℃时，将薄膜干燥1分钟并剥离。然后，再在135℃的干燥空气流下干燥20分钟。接下来，在185℃的温度下以120％的比例将该薄膜单轴拉伸并卷在辊上。由此形成的TAC薄膜的厚度是88μm。然后，静置将其冷却至室温由此得到卷起的光学薄膜(PK-1)。

PK-1的玻璃化转变温度是145℃。

接下来，测定由此制得的薄膜的光学特性。在25℃和55％RH下调理2小时之后，测定其Re(550)是45.0nm和测定其在550nm的波长下的延迟Rth(550)是160.0nm.

类似地，测定在450nm和650nm的波长下的延迟(Re)值分别是31nm和59nm，而测定在450nm和650nm的波长下的延迟(Rth)值分别是171nm和155nm。图8提供了显示该实施例1中测定的Re和Rth数据的曲线。

当偏振片以正交尼科耳构造设置时，观察由此获得的光学补偿薄片的不匀度。结果，从正向和从法线倾斜60°的方向没有观察到不匀度。(PK-1的皂化)

在由此形成的PK-1的带面侧，以10cc/m²的比例涂布1.0N氢氧化钾溶液(溶剂：水/异丙醇/丙二醇＝69.2质量份/15质量份/15.8质量份)。约40℃下保持30秒钟之后，擦掉碱溶液并用纯净水冲洗该面。用气刀除去水滴之后，在100℃下干燥15秒钟。PK-1相对纯净水的接触角是42°。

(取向薄膜的形成)

用#14绕线棒涂布器以24ml/m²的比例将具有下面组成的取向薄膜的涂布溶液涂布到PK-1的皂化面上。在60℃的热空气流下干燥60秒钟并在90℃的另一热空气流下干燥150秒钟之后，以与PK-1的拉伸方向(几乎与慢轴一致)成45°的角度的方向摩擦由此形成的薄膜。

变性聚乙烯醇

(光学各向异性层的形成)

在400.0质量份的甲基乙基酮中，溶解100质量份的如上所示的盘状化合物D-89、0.4质量份的下面所示的空气界面取向调节剂V-(1)、3质量份的光聚合引发剂(IRGACURE 907，由Ciba-Geigy生产)和1质量份的增感剂(KAYACURE DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)得到涂布溶液。用#3.0绕线棒将该涂布溶液连续施加到取向薄膜上。接下来，将其粘附到金属框上并在恒温器中于95℃加热2分钟，由此取向盘状化合物。接着，用来自高压汞灯(120W/cm)的紫外线于80℃照射1分钟由此将盘状化合物聚合。接下来，静置冷却至室温。因此，形成光学各向异性层并形成光学补偿薄片(KH-1)。在偏振显微镜下观察该液晶化合物层的液晶转换温度是75℃。

空气界面取向调节剂V-(1)

通过使用相同步骤，在玻璃板上形成取向薄膜并在取向薄膜上形成光学各向异性层。在各个波长下测定Re，结果光学各向异性层的Re值如下：Re(450)=32nm、Re(550)=30nm和Re(650)=28nm并且Re(450)/Re(650)=1.14。

[对比实施例1]

(载体的形成)

将下面组合物倒入混合槽并在加热下搅拌溶解各组分。因此，制得乙酸纤维素酯溶液。

所得浓液用提供有宽2m和长65m的带的流延机流延。当带上薄膜面温度达到40℃时，将薄膜干燥1分钟并剥离。然后，使用拉幅机在140℃干燥空气流下以宽度方向28％的比例拉伸。而且，在135℃的干燥空气流下干燥20分钟。因此，形成残余溶剂含量为0.3质量％的载体(PK-2)。PK-2的玻璃化转变温度是105℃。

由此获得的载体(PK-2)的宽度是1340mm并且其厚度是92μm。测定其Re(550)是38nm和测定其延迟Rth(550)是175nm。

类似地，在450nm和650nm的波长下测定的延迟(Re)值分别是40nm和37nm，而在450nm和650nm的波长下测定的延迟(Rth)值分别是178nm和173nm。

如实施例1在PK-2形成取向薄膜并摩擦。

在204.0质量份的甲基乙基酮中，溶解95质量份的上面所示的盘状化合物、5质量份的氧化乙烯-变性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Yuki Kagaku K.K.生产)、1质量份的乙酸丁酸纤维素酯(CAB531-1，由EASTMAN CHEMICAL生产)、3质量份的光聚合引发剂(IRGACURE 907，由Ciba-Geigy生产)和1质量份的增感剂(KAYACURE DETX，由Nippon KayakuCo.，Ltd.生产)得到涂布溶液。用#3.4绕线棒将该涂布溶液施加到取向薄膜上。接下来，将其粘附到金属框上并在恒温器中于145℃加热2分钟由此取向盘状化合物。接着，用来自高压汞灯(120W/cm)的紫外线在110℃照射1分钟，由此将盘状化合物聚合。接下来，静置将其冷却至室温。因此，形成光学各向异性层并形成光学补偿薄片(KH-2)。在偏振显微镜下观察该液晶化合物层的液晶转换温度是130℃。

盘状液晶化合物

通过使用相同步骤，在玻璃板上形成取向薄膜并在该取向薄膜上形成光学各向异性层。在各个波长下测定Re，结果光学各向异性层的Re值如下：Re(450)＝34nm、Re(550)＝30nm和Re(650)＝27nm并且Re(450)/Re(650)＝1.26。

[实施例2]

<偏振片的构造>

将碘吸附到拉伸过的聚乙烯醇薄膜上制得偏振薄膜。通过使用聚乙烯醇-基粘合剂，将实施例1制得的薄膜(KH-1)粘附到偏振薄膜的一个面上。偏振薄膜的透射轴与PK-1的慢轴平行。

可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo FilmCo.，Ltd.生产)经过皂化并使用聚乙烯醇-基粘合剂粘附到偏振薄膜的相对面。因此，构建一偏振片。

[对比实施例2]

<偏振片的构造>

将碘吸附到拉伸过的聚乙烯醇薄膜上制得偏振薄膜。通过使用聚乙烯醇-基粘合剂，将对比实施例1制得的薄膜(KH-2)粘附到偏振薄膜的一个面上。使偏振薄膜的透射轴与PK-2的慢轴平行。

可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo FilmCo.，Ltd.生产)经过皂化并使用聚乙烯醇-基粘合剂粘附到偏振薄膜的相对面。因此，构建一偏振片。

[实施例3]

<液晶显示器的装配评价>(弯曲取向液晶单元的构建)

在提供ITO电极的玻璃基板上形成聚酰亚胺薄膜作为取向薄膜并经过摩擦。将由此获得的两个玻璃基板彼此面对，使得摩擦方向平行并将元件间距调整至4.7μm。将Δn为0.1396的液晶化合物(ZLI1132，由Merck生产)倒入元件间隙得到弯曲取向液晶单元。

将实施例2构建的两个偏振片粘附使得上面构建的弯曲取向液晶单元夹在它们中间。使每一偏振片的光学各向异性层面对元件基板并使液晶单元的摩擦方向与和其面对的光学各向异性层的摩擦方向反平行。

将55Hz的方波电压施加到液晶单元。使用2V下白色显示和5V下黑色显示的通常白色系统。施加在正面得到最小透光度的电压(即，黑色电压)并测定0°的方位角和60°的极角的视角方向的黑色显示透光度(％)以及0°的方位角和60°的极角与180°的方位角和60°的极角之间的色移Δx。表1显示结果。通过将透光度比(白色显示/黑色显示)作为对比度(CR)，用测定仪(EZ-Contrast 160D，由ELDIM生产)测定从黑色显示(L1)到白色显示(L8)的8个级别的视角和正面CR。表2显示了结果。

[对比实施例3]

如实施例3构建液晶单元，只是使用对比实施例2的偏振片替代实施例2的偏振片。因此，评价了视角。表1和2显示结果。

表1

	值A1	值A2	值B1	值C1	值C2	色移	透光度
								实施例3	0.69	1.31	1.14	0.64	1.36	0.05	0.01
对比实施例3	1.05	0.97	1.26	1.23	1.02	0.40	0.08

注：色移：方位角0°下的ΔC_u’v’：u’v’(极角60°)-u’v’(极角0°)和方位角180°下的ΔC_u’v’：u’v’(极角60°)-u’v’(极角0°)之和。(u’v’：CIELAB空间中的色彩坐标)。

表1的结果说明实施例3的满足本发明的值A1和A2和值B1、C1和C2的要求的本发明的液晶显示器，与对比实施例3的液晶显示器相比，分别显示了在60°的极角下黑色显示时较低的透光度和正面较少的色移。

表2

注：黑色侧的反向梯度：在L1和L2之间颠倒。

[实施例4：用于OCB模式]

(复合双折射元件TF-01的形成)

将厚度为100μm的各向同性降冰片烯薄膜在横向方向于175℃以170％的比例单轴拉幅机拉伸得到拉伸过的厚度60μm的降冰片烯薄膜(第一双折射层)。该薄膜的光学特性如下：Re(550)＝115nm、Rth(550)＝65。

聚酰亚胺，质量平均分子量(Mw)为120,000，由2，2’-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷(6FDA)和2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯(PFMBTFMB)合成，将其溶解在环己酮中得到15质量％聚酰亚胺溶液。将该溶液涂布到如上所述拉伸过的降冰片烯薄膜上。通过在100℃加热10分钟，在拉伸过的降冰片烯薄膜上形成厚度为5μm的完全透明且平的聚酰亚胺薄膜。而且，在纵向于175℃以3％的比例将其单轴拉伸得到复合双折射元件。

测定由此形成的复合双折射元件TF-01的光学特性。在25℃和55％RH调理2小时之后测定的Re(550)是45.0nm。由此测定的Rth(550)是160.0nm。上述聚酰亚胺薄膜(第二双折射层)的光学特性如下：Re(550)＝70、Rth(550)＝95。

类似地，在450nm和650nm的波长下测定的延迟(Re)值分别是31nm和59nm，而在450nm和650nm的波长下测定的延迟(Rth)值分别是171nm和155nm。

即，值A1＝0.69、值A2＝1.31、值B1＝0.64和值B2＝1.35。

在该TF-01的聚酰亚胺侧，以10cc/m²的比例涂布1.0N氢氧化钾溶液(溶剂：水/异丙醇/丙二醇＝69.2质量份/15质量份/15.8质量份)。在约40℃保持30秒钟之后，擦掉碱溶液并用纯净水冲洗该面。用气刀除去水滴之后，将其在100℃干燥15秒钟。

碱处理面相对纯净水的接触角是42°。

(取向薄膜的形成)

用#16绕线棒以28ml/m²的比例在碱处理面上涂布具有下面组成的取向薄膜的涂布溶液。在60℃的热空气流下干燥60秒钟并在90℃的另一热空气流下干燥150秒钟之后，形成取向薄膜。

变性聚乙烯醇

(摩擦)

以20m/min的速度运送在其上形成有取向薄膜的透明薄膜，调整摩擦辊(直径300mm)以使与纵向成45°的角度进行摩擦并在650rpm下旋转。因此，在具有取向薄膜的表面对透明薄膜进行摩擦。摩擦辊与透明薄膜的接触长度是18mm。

(光学各向异性层的形成)

在102kg的甲基乙基酮中，溶解41.0kg的下面所示的盘状液晶化合物、4.06kg的氧化乙烯-变性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由OsakaYuki Kagaku K.K.生产)、0.35kg的乙酸丁酸纤维素酯(CAB531-1，由EASTMAN CHEMICAL生产)、1.35kg的光聚合引发剂(IRGACURE 907，由Ciba-Geigy生产)和0.45kg的增感剂(KAYACURE DETX，由Nippon KayakuCo.，Ltd.生产)。向所得溶液中加入0.1kg的含氟脂族基团的共聚物(MEGAFAC F780(由Dainippon Ink and Chemicals，Incorporated生产)制得涂布溶液。通过以391rpm与薄膜运输方向相同的方向旋转的#3.2绕线棒将该涂布溶液连续施加到以20m/min的速度运送的透明薄膜的取向薄膜面上，。

盘状液晶化合物

通过从室温到100℃连续加热将溶剂干燥。然后，在干燥区于130℃将薄膜加热约90秒钟，这种方式使得盘状光学各向异性层的薄膜面上的吹风速度为2.5m/sec，由此使盘状液晶化合物取向。接下来，将其运送到另一80℃干燥区并用来自UV照射设备(UV灯：功率160W/cm，照明长度1.6m)的紫外线(亮度600mW)在约100℃的薄膜表面温度下照射。因此，促进交联并将盘状液晶化合物固定至取向状态。静置冷却至室温之后，将薄膜卷成卷。因此，制得卷状光学补偿薄膜(KH-1)。

在127℃的薄膜面温度下测定光学各向异性层的粘度是695cp。通过热E-型粘度系统测定组成与光学各向异性层相同(除了溶剂)的液晶层的粘度来确定其粘度。

将由此制得的一部分卷起的光学补偿薄膜KH-1切割并用作测定光学特性的样品。546nm的波长下测定光学各向异性层的延迟Re是38nm。光学各向异性层中盘状液晶化合物的盘状面与载体面之间的角度(倾斜角)在层的厚度方向连续变化并且其平均是28°。当从样品上仅剥离光学各向异性层并测定光学各向异性层的分子对称轴的平均方向时，该方向位于与光学补偿薄膜的纵向成45°的角度。

[实施例5：用于OCB模式]

(复合双折射元件TF-02的形成)

(纤维素酰化物薄膜PK-1的形成)

将下面组合物倒入混合槽并在加热下搅拌溶解各组分。因此，制得三乙酸纤维素酯(三乙酰基纤维素：TAC)溶液。

Rth延迟提高剂

所得浓液用提供有宽2m和长65m的带的流延机流延。当带上薄膜面温度达到40℃时，将薄膜干燥1分钟并剥离。然后，再在热空气流下于135℃干燥20分钟。接下来，以140％的比例于185℃的温度下将该薄膜单轴拉伸。所用纤维素酰化物的Tg是140℃。

由此形成的纤维素酰化物薄膜PK-1的厚度是88μm。在25℃和55％RH调理2小时之后，用椭偏仪(M-150，由JASCO ENGINEERING生产)测定其Re(550)是65.0nm和其Rth(550)是145.0nm。

将实施例4所用的聚酰亚胺溶解在环己酮中得到15质量％聚酰亚胺溶液。将该溶液涂布到上述PK-1上。然后在100℃将其加热10分钟以在PK-1上形成完全透明且平的聚酰亚胺薄膜(厚度5μm)。而且，以3％的比例在175℃于纵向将其单轴拉伸得到复合双折射元件(TF-02)。

测定由此获得的薄膜TF-02的光学特性。在25℃和55％RH调理2小时之后，其Re(550)是45.0nm和其Rth(550)是165.0nm。聚酰亚胺薄膜(第二双折射层)的光学特性如下：Re(550)＝20和Rth(550)＝20。

类似地，在450nm和650nm的波长下测定的延迟(Re)值分别是31nm和59nm，而在450nm和650nm的波长下测定的延迟(Rth)值分别是176nm和160nm。

即，值A1＝0.69、值A2＝1.31、值B1＝0.64和值B2＝1.35。

在该TF-02的纤维素酰化物薄膜侧，以10cc/m²的比例涂布1.0N氢氧化钾溶液(溶剂：水/异丙醇/丙二醇＝69.2质量份/15质量份/15.8质量份)。在约40℃保持30秒钟之后，擦掉碱溶液并用纯净水冲洗该面。用气刀除去水滴之后，将其在100℃下干燥15秒钟。

碱处理面相对纯净水的接触角是42°。

(取向薄膜的形成)

在碱处理面，将下面所示的变性聚乙烯醇(VA231)溶解在含N-甲基吡咯烷酮/甲基乙基酮(质量比＝1/4)的溶剂混合物中得到4质量％溶液。用棒涂器将该溶液涂布到PK-1上使得厚度为1μm。该涂层在120℃加热5分钟干燥。通过在薄膜纵向摩擦该涂层的表面，形成取向薄膜。

在该取向薄膜上，用棒涂器涂布下面组成的涂布溶液，使得厚度为0.7μm。

棒状液晶化合物

将该涂层于100℃加热1分钟，由此使得棒状液晶分子取向。在相同温度下，用紫外线照射4秒钟以聚合棒状液晶分子，由此将该取向状态固定。因此，形成光学各向异性层并制得光学补偿薄膜。当在偏振显微镜下观察光学各向异性层的取向性能和棒状液晶分子的方向(主轴方向)时，棒状液晶分子已取向使得主轴与摩擦方向垂直。

因此，构建了光学补偿薄膜(KH-2)。

[对比实施例4]

(载体PK-3的形成)

将下面组合物倒入混合槽并在加热下搅拌溶解各组分。因此，制得三乙酸纤维素酯溶液。

向另一混合槽中，倒入16质量份的具有下面组成质量比的延迟提高剂(UV526：λmax＝328nm)、80质量份的二氯甲烷和20质量份的甲醇并在加热下搅拌制得延迟提高剂溶液。

向464质量份的上面组成的乙酸纤维素酯溶液中加入36质量份的延迟提高剂溶液和1.1质量份的二氧化硅微粒(由AEROSIL生产的R972)并将混合物充分搅拌得到浓液。每100质量份的乙酸纤维素酯中，延迟提高剂的量是5.0质量份。每100质量份的乙酸纤维素酯中，二氧化硅微粒的量是0.15质量份。

UV526

所得浓液用提供有宽2m和长65m的带的流延机流延。当带上薄膜面温度达到40℃时，将薄膜干燥1分钟并剥离。接下来，在宽度方向以28％的比例在干燥空气流下于140℃的温度将该薄膜拉幅机拉伸。然后在干燥空气流下于135℃干燥20分钟得到其中剩下有0.3质量％的溶剂的载体(PK-3)。所用纤维素酰化物的Tg是140℃。

由此形成的所得载体PK-3的宽度是1340mm而其厚度是92μm。其Re(550)是38nm。其Rth(550)是175nm。

类似地，在450nm和650nm的波长下测定的延迟(Re)值分别是40nm和37nm，而在450nm和650nm的波长下测定的延迟(Rth)值分别是178nm和173nm。

即，值A1＝1.05、值A2＝0.97、值B1＝1.03和值B2＝0.98。

在该PK-3上，如实施例4形成光学各向异性层以得到光学补偿薄膜(KH-H1)。

[实施例6]

<偏振片的构建>

将碘吸附到拉伸过的聚乙烯醇薄膜上制得偏振薄膜。通过使用聚乙烯醇-基粘合剂，将实施例4制得的光学补偿薄膜(KH-1)粘附到偏振薄膜的一个面上。使偏振薄膜的透射轴与光学补偿薄膜(KH-1)中的复合双折射元件的慢轴平行。

可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo FilmCo.，Ltd.生产)经过皂化并使用聚乙烯醇-基粘合剂粘附到偏振薄膜的相对侧。因此，构建一偏振片。

[实施例7]

<偏振片的构建>

将碘吸附到拉伸过的聚乙烯醇薄膜上制得偏振薄膜。通过使用聚乙烯醇-基粘合剂，使实施例5制得的光学补偿薄膜(KH-2)粘附到偏振薄膜的一个面上。使偏振薄膜的透射轴与光学补偿薄膜(KH-2)中的复合双折射元件的慢轴平行。

可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo FilmCo.，Ltd.生产)经过皂化并使用聚乙烯醇-基粘合剂粘附到偏振薄膜的相对侧。因此，构建一偏振片。

[对比实施例5]

<偏振片的构建>

将碘吸附到拉伸过的聚乙烯醇薄膜上制得偏振薄膜。通过使用聚乙烯醇-基粘合剂，使对比实施例4制得的光学补偿薄膜(KH-H1)粘附到偏振薄膜的一个面上。使偏振薄膜的透射轴与光学补偿薄膜(KH-H1)中的复合双折射元件的慢轴平行。

可商购获得的乙酸纤维素酯薄膜(FUJITAC TD80UF，由Fuji Photo FilmCo.，Ltd.生产)经过皂化并使用聚乙烯醇-基粘合剂粘附到偏振薄膜的相对侧。因此，构建一偏振片。

[实施例8]

<液晶显示器的装配评价>(弯曲取向液晶单元的构建)

在提供ITO电极的玻璃基板上形成聚酰亚胺薄膜作为取向薄膜并经过摩擦。使由此获得的两个玻璃基板彼此面对，以使摩擦方向平行并且元件间隙调整至4.7μm。将Δn为0.1396的液晶化合物(ZLI1132，由Merck生产)倒入元件间隙得到弯曲取向液晶单元。

将实施例6构建的两个偏振片粘合使得上面构建的弯曲取向液晶单元夹在它们之间。使各偏振片的光学各向异性层面对元件基板并且液晶单元的摩擦方向与面对其的含有盘状化合物的光学各向异性层的摩擦方向反平行。

将55Hz的方波电压施加到液晶单元。使用2V下白色显示和5V下黑色显示的通常白色系统。施加在正面得到最小透光度的电压(即，黑色电压)并测定0°的方位角和60°的极角的视角方向的黑色显示透光度(％)以及0°的方位角和60°的极角与180°的方位角和60°的极角之间的色移Δx。表3显示结果。通过将透光度比(白色显示/黑色显示)作为对比度，用测定仪(EZ-Contrast 160D，由ELDIM生产)测定从黑色显示(L1)到白色显示(L8)的8个级别的视角。表2显示了结果。

[对比实施例6]

如实施例8构建液晶单元，只是使用对比实施例5的偏振片代替实施例6的偏振片。因此，测定色移和黑色显示透光度。表3显示结果。而且，评价了视角。表4显示结果。

表3

注：色移：方位角0°下的ΔC_u’v’：u’v’(极角60°)-u’v’(极角0°)和方位角180°下的ΔC_u’v’：u’v’(极角60°)-u’v’(极角0°)之和。(u’v’：CIELAB空间中的色彩坐标)。

表3的结果说明实施例8的本发明的液晶显示器(其在450nm波长的Re/Rth为0.64，落入其在550nm波长的Re/Rth的0.40-0.95倍的范围内，并且其在650nm波长的Re/Rth为0.35，落入其在550nm波长的Re/Rth的1.05-1.93倍的范围内)，与对比实施例6的液晶显示器(其上述参数不在本发明限定的范围内)相比，显示了黑色显示下较低的透光度和正面较少的色移。

表4

注：黑色侧的反向梯度：L1和L2之间颠倒。

工业实用性

本发明可用于液晶显示器获得黑色显示时高对比度和改善的视角依赖性色移。

本领域技术人员清楚，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明所述的实施方案进行各种改进和改变。因此，本发明旨在包括与权利要求书的范围一致的本发明的所有改进和改变及其等同。

本申请要求分别在2005年8月22日和9月1日申请的日本专利申请JP2005-240265和JP2005-253692为基础的外国优先权，将其内容加入本文作为参考。

Claims (15)

1、一种光学薄膜，包括透明聚合物薄膜，其中所述光学薄膜具有：式(1)定义的值A1，该值A1在0.10-0.95的范围内；式(2)定义的值A2，该值A2在1.01-1.50的范围内；和玻璃化转变温度为120℃或更高：

(1)值A1＝Re(450)/Re(550)

(2)值A2＝Re(650)/Re(550)

其中Re(λ)表示光学薄膜相对波长为λ(nm)的光的面内延迟值；和Rth(λ)表示光学薄膜相对波长为λ(nm)的光的厚度方向延迟值。

2、如权利要求1所述的光学薄膜，其含有量为0.01-30质量％的化合物，在所述化合物溶液的紫外吸收光谱中，所述化合物的最大吸收波长λmax比250nm短。

3、如权利要求1所述的光学薄膜，其中包括纤维素酰化物作为光学薄膜的主要成分。

4、如权利要求1所述的光学薄膜，其具有：式(4)定义的值C1，该值C1在0.40-0.95的范围内；式(5)定义的值C2，该值C2在1.05-1.93的范围内；和Rth(550)为70-400nm：

(4)值C1＝{Re(450)/Rth(450)}/{Re(550)/Rth(550)}

(5)值C2＝{Re(650)/Rth(650)}/{Re(550)/Rth(550)}。

5、如权利要求4所述的光学薄膜，其包括第一双折射层和第二双折射层。

6、一种光学补偿薄膜，包括：

权利要求1的光学薄膜；和

含有液晶化合物的光学各向异性层，所述光学各向异性层的液晶转换温度为25℃至比所述光学薄膜的玻璃化转变温度高20℃的温度。

7、如权利要求6所述的光学补偿薄膜，其中所述光学各向异性层具有满足式(3)定义的值B1的光学特性：

(3)值B1Re(450)/Re(650)≤1.25

其中Re(450)表示该光学各向异性层相对波长为450nm的光的面内延迟值；和Re(650)表示该光学各向异性层相对波长为650nm的光的面内延迟值。

8、如权利要求6所述的光学补偿薄膜，其中所述液晶化合物是盘状化合物。

9、一种光学补偿薄膜，包括：

包括第一双折射层和第二双折射层的透明薄膜；和

含有液晶化合物的光学各向异性层，

其中该透明薄膜具有：式(1)定义的值A1，该值A1在0.10-0.95的范围内；式(2)定义的值A2，该值A2在1.01-1.50的范围内；式(4)定义的值B1，该值B1在0.40-0.95的范围内；式(5)定义的值B2，该值B2在1.05-1.93的范围内；和Rth(550)是70-400nm：

(1)值A1＝Re(450)/Re(550)

(2)值A2＝Re(650)/Re(550)

(4)值B1＝{Re(450)/Rth(450)}/{Re(550)/Rth(550)}

(5)值B2＝{Re(650)/Rth(650)}/{Re(550)/Rth(550)}

其中Re(λ)表示透明薄膜相对波长为λ(nm)的光的面内延迟值；和Rth(λ)表示透明薄膜相对波长为λ(nm)的光的厚度方向延迟值。

10、如权利要求9所述的光学补偿薄膜，其中第一和第二双折射层的双折射的波长依赖性彼此不同。

11、如权利要求10所述的光学补偿薄膜，其中第一和第二双折射层中至少一层是含液晶化合物的双折射层。

12、如权利要求9所述的光学补偿薄膜，其中液晶化合物是盘状化合物。

13、一种偏振片，包括：起偏器；以及权利要求1-4任一项的光学薄膜和权利要求5-12任一项的光学补偿薄膜其中一种。

14、一种液晶显示器，包括：液晶单元；和权利要求13的偏振片。

15、如权利要求14所述的液晶显示器，其中所述液晶单元为VA模式、OCB模式和IPS模式其中之一。

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