CN101435889A - 层合光学膜、偏振片和液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供层合光学膜、偏振片和液晶显示器。具体地说，本发明提供一种包含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的层合光学膜，其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本垂直时，满足关系式(1)：－10nm≤ΔRe1－ ΔRe2≤10nm，其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本平行时，满足关系式(2)：－10nm≤ΔRe1+ΔRe2≤10nm，并且，作为一个整体的所述层合光学膜的面内延迟值Re满足30nm≤Re≤500nm，其中， ΔRe1代表对于所述第一光学各向异性层由“Re1(50℃)－Re1(25℃)”计算的值，和ΔRe2代表对于所述第二光学各向异性层由“Re2(50℃)－Re2(25℃)”计算的值。

Description

层合光学膜、偏振片和液晶显示器

技术领域

本发明涉及层合光学膜、包含所述层合光学膜的偏振片和使用所述偏振片的液晶显示器。

背景技术

例如为了扩大视角，液晶显示器提供有具有光学各向异性的光学膜(相位差膜)。通过调节这些光学膜的光学性能(例如，面内延迟值)，可以控制液晶显示器的透射率，因此，对于这些光学膜的更广的光学性能有需求。

相应地，通过光学膜的层合来扩大光学膜的光学性能的范围。

由于这类光学膜由透明聚合物薄膜制成，因此，它们易于受到温度的影响。因此，当温度改变时，它们的光学性能也改变。

例如，当液晶显示器的背光打开时，光学膜受热并且温度升高，因此，光学膜的光学性能会改变。另外，在背光关闭后，光学膜的温度降低，因此光学膜的光学性能会改变。

如果光学膜的光学性能改变，产生的问题是液晶显示器的显示质量也会改变。

尤其是在多个光学膜彼此叠合的情形中，产生的问题是由于光学膜数量的增加，由光学性能的改变导致更大的效应。

另外，近年来，液晶显示器已经用于车辆导航系统和车辆显示装置，例如仪器面板，这些极大地要求对于使用环境如温度条件的改变具有耐性。因此，希望提供特别地对于温度改变具有耐性的光学膜。

例如，日本专利申请公开(JP-A)No.2006-39211公开了通过以直角设置两个相位差板的尺寸改变方向而减少归因于尺寸改变而光学性能改变的技术。

即使该类相位差板(光学膜)的尺寸不改变时，也可能由于温度改变而导致光学性能改变。在上述情形中，在JP-A No.2006-39211中描述的技术是存在问题的在于它不能降低光学性能的改变。

发明简述

本发明的目的是提供一种层合光学膜，即使当归因于温度改变而各层的面内延迟值改变时，其能够降低作为一个整体的层合光学膜面内延迟值的改变；提供包含所述层合光学膜的偏振片；和提供使用所述偏振片的液晶显示器。

解决上述问题的方式如下：

<1>层合光学膜，其包含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本垂直时，满足关系式(1)：

-10nm≤ΔRe1-ΔRe2≤10nm       关系式(1)

其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本平行时，满足关系式(2)，

-10nm≤ΔRe1+ΔRe2≤10nm       关系式(2)

并且，作为一个整体的所述层合光学膜的面内延迟值Re满足30nm≤Re≤500nm，

其中，ΔRe1代表对于所述第一光学各向异性层由“Re1(50℃)-Re1(25℃)”计算的值，和ΔRe2代表对于所述第二光学各向异性层由“Re2(50℃)-Re2(25℃)”计算的值。

<2>如<1>所述的层合光学膜，其中，当所述第一光学各向异性层和第二光学各向异性层均是以辊的形式时，通过辊对辊的操作将它们粘合在一起。

<3>如<1>和<2>任一所述的层合光学膜，其还包含第三光学各向异性层，其中，所述第三光学各向异性层由混合取向的盘状液晶层形成。

<4>如<3>所述的层合光学膜，其中，当形成所述第三光学各向异性层时，相对于所述第一光学各向异性层的慢相轴和所述第二光学各向异性层的慢相轴，其摩擦方向成40°-50°的角度。

<5>偏振片，其包含如<1>至<4>任一项所述的层合光学膜，和起偏器。

<6>液晶显示器，其包含如<5>所述的偏振片和液晶单元。

<7>如<6>所述的液晶显示器，其中，所述液晶单元是OCB模式的液晶单元。

根据本发明，可以解决现有技术中的问题，并提供如下的层合光学膜，即使当归因于温度改变而各层的面内延迟值改变时，其能够降低作为一个整体的层合光学膜面内延迟值的改变；提供包含所述层合光学膜的偏振片；和提供使用所述偏振片的液晶显示器。

附图说明

图1是显示关系式(1)的图。

图2是显示关系式(2)的图。

具体实施方式

以下详细解释本发明的层合光学膜、偏振片和液晶显示器。在本发明的实施方式的解释中，需要注意术语“平行”和“垂直(竖直)”各自包括低于5°的角度误差。角度误差优选低于4°，更优选低于3°。

对于角度，符号“+”代表顺时针方向，而符号“-”代表逆时针方向。

术语“慢相轴”是指其中折射率具有最大值的方向。如非特别指明，对于折射率的测量波长是在可见光区域内具有的值(λ＝550nm)。

在本发明的实施方式的解释中，测量目标(膜)的面内延迟值Re(Re1和Re2)由如下式(I)定义，并且通过利用相位差测量装置KOBRA-21ADH或KOBRA-WR(由Oji Scientific Instruments生产)在膜法线方向入射波长λnm的光束测量。在选择测量波长(λnm)时，可以手动地置换波长选择过滤器，或者根据程序等转换其测量值。

Re＝(nx-ny)×d      式(I)

在式(I)中，“nx”和“ny”分别代表在测量目标的面内的慢相轴方向的折射率和快相轴方向的折射率，和“d”代表测量目标的厚度。

在待测量的膜可以由单轴或双轴折射率椭圆体代表时，根据下述方法计算厚度方向的延迟值Rth。

当使用膜平面慢相轴(通过KOBRA-21ADH或KOBRA-WR判断)作为倾斜轴(旋转轴)(在没有慢相轴的情形中，将膜平面内的任意方向作为旋转轴)，相对于膜法线方向在每侧以10°步长通过在最多为50°的不同角度设置的倾斜方向入射波长λnm的光束，总共在6个点测量Re；然后基于测量的延迟值、平均折射率的假定值和已经输入的膜厚度值通过KOBRA-21ADH或KOBRA-WR计算Rth。

对于前述，在其中平面内的慢相轴作为旋转轴，并且其中存在相对于膜法线方向在一定倾斜角下延迟值为0的方向的膜的情形中，在大于该特定的倾斜角的倾斜角下的延迟值给出负显示，然后通过KOBRA-21ADH或KOBRA-WR计算Rth。

另外地，在慢相轴作为倾斜轴(旋转轴)(在没有慢相轴的情形中，将膜平面内的任意方向作为旋转轴)，可以相对于两个任意倾斜方向测量延迟值，然后由下式(A)和(II)，基于那些延迟值、平均折射率的假定值；和已经输入的膜厚度值计算Rth。

$\mathrm{Re}\left(\mathrm{\&theta;}\right)=[\mathrm{nx}-\frac{\mathrm{ny}\&times;\mathrm{nz}}{\sqrt{{\left(\mathrm{ny}\sin \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin (-\mathrm{\&theta;})}{\mathrm{nx}}\right)\right)\right)}^2+{\left(\mathrm{nz}\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin (-\mathrm{\&theta;})}{\mathrm{nx}}\right)\right)\right)}^2}}]\&times;\frac{d}{\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin (-\mathrm{\&theta;})}{\mathrm{nx}}\right)\right)}$

                                                                   式(A)

在式(A)中，Re(θ)代表相对于法线方向倾斜θ角度的方向的延迟值。

另外，在式(A)中，“nx”代表面内慢相轴方向的折射率，“ny”代表与面内“nx”方向垂直的方向的折射率，和“nz”代表与“nx”和“ny”方向垂直的方向的折射率。

Rth＝((nx+ny)/2-nz)×d       式(II)

在待测量的膜不能由单轴或双轴折射率椭圆体代表的情形中，即膜没有光轴时，可以通过下述方法计算Rth。

将膜平面内的慢相轴(通过KOBRA 21ADH或KOBRA-WR判断)作为倾斜轴(旋转轴)，相对于膜法线方向从-50°至+50°以10°步长由设置在不同角度下的倾斜方向入射波长λnm的光束总共在11个点测量Re；然后，基于测量的延迟值、平均折射率的假定值和已经输入的膜厚度，通过KOBRA-21ADH或KOBRA-WR计算Rth。

对于上述测量，平均折射率的假定值可以选自在Polymer Handbook(John Wiley & Sons，Inc.)或光学膜目录中提及的相关值。如果光学膜的平均折射率值未知，可以用Abbe折射计测量。主要光学膜材料的平均折射率值如下：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)和聚苯乙烯(1.59)。通过输入平均折射率的假定值和膜厚度值，由KOBRA-21ADH或KOBRA-WR计算nx、ny和nz。基于已经计算的nx、ny和nz，可以计算式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)。

[层合光学膜]

层合光学膜至少包含两个光学各向异性层。在本发明中，一个光学各向异性层被称为“第一光学各向异性层”，和另一个光学各向异性层被称为“第二光学各向异性层”。

第一光学各向异性层和第二光学各向异性层各自在它们的面内具有慢相轴。

在此，第一光学各向异性层的面内延迟值由Re1代表，和第二光学各向异性层的面内延迟值由Re2代表。

第一光学各向异性层在其厚度方向的延迟值由Rth1代表，和第二光学各向异性层在其厚度方向的延迟值由Rth2代表。

其中，第一和第二光学各向异性层彼此叠合的层合光学膜的面内延迟值由Re代表。

层合光学膜在其厚度方向的延迟值由Rth代表。

对于本发明的层合光学膜，作为一个整体的层合光学膜的Re满足30nm≤Re≤500nm，并且即使当归因于温度条件的改变，光学各向异性层的面内延迟值(Re1和Re2)改变时，作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值(Re)并不改变其初始性能值。

以下通过给出第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式为例以特定的方式解释本发明的层合光学膜的结构。

<第一实施方式>

第一实施方式的层合光学膜至少包含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，并且所述第一光学各向异性层和所述第二光学各向异性层彼此叠合以使得所述第一光学各向异性层的面内慢相轴与所述第二光学各向异性层的面内慢相轴基本垂直。

当所述第一光学各向异性层和所述第二光学各向异性层如此放置时，由所述第一光学各向异性层导致的相位差和由所述第二光学各向异性层导致的相位差彼此抵消。

在此，第一光学各向异性层在25℃下的Re1由Re1(25℃)代表，和第一光学各向异性层在50℃下的Re1由Re1(50℃)代表。

同样，第二光学各向异性层在25℃下的Re2由Re2(25℃)代表，和第二光学各向异性层在50℃下的Re2由Re2(50℃)代表。

Re1(50℃)-Re1(25℃)由ΔRe1代表，和Re2(50℃)-Re2(25℃)由ΔRe2代表。

其中慢相轴如上所述放置的第一和第二光学各向异性层满足如下关系式(1)。

-10nm≤ΔRe1-ΔRe2≤10nm      关系式(1)

在此，参照图1解释关系式(1)的细节。图1是显示关系式(1)的图，其中纵轴代表ΔRe1和横轴代表ΔRe2。

如图1所示，关系式(1)相应于夹在直线ΔRe1-ΔRe2＝10(由数字1代表)和直线ΔRe1-ΔRe2＝-10(由数字2代表)之间的区域。

该实施方式的层合光学膜包含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，其分别具有在所述区域中的ΔRe1和ΔRe2。

提供有满足上述关系式(1)的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，即使当归因于温度条件的改变而第一光学各向异性层的Re1和第二光学各向异性层的Re2改变时，该实施方式的层合光学膜能够防止作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值(Re)改变其初始性能值。

例如，在其中选择满足上述关系式(1)并且还满足ΔRe1>0和ΔRe2>0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，即使当归因于层合光学膜温度的改变(上升)而光学各向异性层的Re1和Re2改变(增加)时，Re1的增加和Re2的增加彼此抵消。

同时，在其中选择满足上述关系式(1)并且还满足ΔRe1<0和ΔRe2<0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，即使当归因于层合光学膜温度的改变(上升)而光学各向异性层的Re1和Re2改变(降低)时，Re1的降低和Re2的降低彼此抵消。

另外地，在其中选择满足上述关系式(1)并且还满足ΔRe1<0和ΔRe2>0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，当层合光学膜的温度改变(上升)时，第一光学各向异性层的Re1降低和第二光学各向异性层的Re2增加。

在包含其慢相轴彼此垂直放置的第一和第二光学各向异性层的该实施方式的层合光学膜中，尽管Re1的降低和Re2的增加不彼此抵消，只要第一和第二光学各向异性层满足上述关系式(1)，所述降低和所述增加对于作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值Re的影响是可接受的。

同时，在其中选择满足上述关系式(1)并且还满足ΔRe1>0和ΔRe2<0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，当层合光学膜的温度改变(上升)时，第一光学各向异性层的Re1增加和第二光学各向异性层的Re2降低。

在包含其慢相轴彼此垂直放置的第一和第二光学各向异性层的该实施方式的层合光学膜中，尽管Re1的增加和Re2的降低不彼此抵消，只要第一和第二光学各向异性层满足上述关系式(1)，所述增加和所述降低对于作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值Re的影响是可接受的。

另外地，在其中选择满足ΔRe1＝0和ΔRe2＝0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，即使当层合光学膜的温度改变时，光学各向异性层的面内延迟值不改变，因此，作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值Re也不改变。

<第二实施方式>

第二实施方式的层合光学膜至少包含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，并且所述第一光学各向异性层和所述第二光学各向异性层彼此叠合以使得所述第一光学各向异性层的面内慢相轴与所述第二光学各向异性层的面内慢相轴基本平行。

当所述第一光学各向异性层和所述第二光学各向异性层由此放置时，由所述第一光学各向异性层导致的相位差和由所述第二光学各向异性层导致的相位差可以叠加在一起。

其慢相轴如上所述放置的第一和第二光学各向异性层满足如下关系式(2)。

-10nm≤ΔRe1+ΔRe2≤10nm        关系式(2)

注意关系式(2)中的ΔRe1和ΔRe2的定义与在第一实施方式中的ΔRe1和ΔRe2的定义相同。

在此，参照图2解释关系式(2)的细节。图2是显示关系式(2)的图，其中纵轴代表ΔRe1和横轴代表ΔRe2。

如图2所示，关系式(2)相应于夹在直线ΔRe1+ΔRe2＝10(由数字11代表)和直线ΔRe1+ΔRe2＝-10(由数字12代表)之间的区域。

该实施方式的层合光学膜包含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，其分别具有在所述区域中的ΔRe1和ΔRe2。

提供有满足上述关系式(2)的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，即使当归因于温度条件的改变而第一光学各向异性层的Re1和第二光学各向异性层的Re2改变时，该实施方式的层合光学膜能够防止作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值(Re)改变其初始性能值。

例如，在其中选择满足上述关系式(2)并且还满足ΔRe1<0和ΔRe2>0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，即使当归因于层合光学膜温度的改变(上升)而第一光学各向异性层的Re1降低和第二光学各向异性层的Re2增加时，Re1的降低和Re2的增加彼此抵消。

同时，在其中选择满足上述关系式(2)并且还满足ΔRe1>0和ΔRe2<0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，即使当归因于层合光学膜温度的改变(上升)而第一光学各向异性层的Re1增加和第二光学各向异性层的Re2降低时，Re1的增加和Re2的降低彼此抵消。

另外地，在其中选择满足上述关系式(2)并且还满足ΔRe1>0和ΔRe2>0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，当层合光学膜的温度改变(上升)时，光学各向异性层的Re1和Re2增加。

在包含其慢相轴彼此平行放置的第一和第二光学各向异性层的该实施方式的层合光学膜中，尽管Re1的增加和Re2的增加不彼此抵消，只要第一和第二光学各向异性层满足上述关系式(2)，所述增加对于作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值Re的影响是可接受的。

同时，在其中选择满足上述关系式(2)并且还满足ΔRe1<0和ΔRe2<0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，当层合光学膜的温度改变(上升)时，光学各向异性层的Re1和Re2降低。

在包含其慢相轴彼此平行放置的第一和第二光学各向异性层的该实施方式的层合光学膜中，尽管Re1的降低和Re2的降低不彼此抵消，只要第一和第二光学各向异性层满足上述关系式(2)，所述降低对于作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值Re的影响是可接受的。

另外地，在其中选择满足ΔRe1＝0和ΔRe2＝0的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的情形中，即使当层合光学膜的温度改变时，光学各向异性层的面内延迟值不改变，因此，作为一个整体的层合光学膜的面内延迟值Re也不改变。

(层合光学膜的制备)

制备构成第一和第二实施方式的层合光学膜的任一的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，合适地选自已知的材料以使得满足上述关系式(1)或(2)。

例如，可以使用由已知的聚合物形成的光学膜，所述聚合物的实例如纤维素酯，如纤维素乙酸酯和纤维素二乙酸酯，降冰片烯聚合物，和丙烯酸酯聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯。

另外，可以使用由商购获得的聚合物如降冰片烯聚合物如ARTON(注册商标)和ZEONEX(注册商标)形成的光学膜。

例如，对于第一实施方式的层合光学膜，理想的是选择能够使得第一和第二光学各向异性层的面内延迟值(Re1和Re2)归因于温度改变而增加或降低的材料。在第一实施方式中，选择所述材料使得可以抵消由温度改变而导致的光学各向异性层的光学性能的改变。

同时，对于第二实施方式的层合光学膜，理想的是选择能够使得一个光学各向异性层的面内延迟值(Re1)和另一个光学各向异性层的面内延迟值(Re2)归因于温度改变而分别增加和降低的材料。在第二实施方式中，选择所述材料使得可以抵消由温度改变而导致的光学各向异性层的光学性能的改变。

(第三光学各向异性层)

本发明的层合光学膜还可以包含第三光学各向异性层。所述第三光学各向异性层优选是由液晶化合物形成的光学各向异性层。

[棒状液晶化合物]

可以用于本发明的棒状液晶化合物的合适例子包括甲亚胺类化合物、氧化偶氮类化合物、氰基联苯类化合物、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己羧酸苯酯类、氰基苯基环己烷类化合物、氰基取代的苯基嘧啶类化合物、烷氧基取代的苯基嘧啶类化合物、苯基二噁烷类化合物、二苯乙炔类化合物和链烯基环己基苄腈类化合物。

棒状液晶化合物的实例还包括金属络合物。另外，还可以使用其中棒状液晶化合物包含在它们的重复单元中的液晶聚合物。换言之，棒状液晶化合物可以键合至(液晶)聚合物。

棒状液晶化合物描述在Kikan Kagaku Sosetsu“Chemistry of LiquidCrystal Compounds(1994)，The Chemical Society of Japan编著”，Vol.22，Chaps.4，7和11和“Liquid Crystal Device Handbook，由No.142 Committeeof Japan Society for the Promotion of Science编著”，Chap 3中。

用于本发明中的棒状液晶化合物的双折射率优选为0.001-0.7。

棒状液晶化合物优选含有可聚合基团以固定其取向状态。对于可聚合基团，不饱和的可聚合基团或环氧基是合适的，优选不饱和的可聚合基团，特别优选乙烯-基不饱和的可聚合基团。

[盘状液晶化合物]

盘状液晶化合物的实例包括描述于C.Destrade等的研究报告“Mol.Cryst.”(1981)Vol.71，p.111的苯衍生物；描述在C.Destrade等的研究报告“Physics lett，A”(1990)p.82 Vol.78和“Mol.Cryst.”(1985)p.141 Vol.122的truxene衍生物；描述在B.Kohne等的研究报告“Angew.Chem”(1984)p.70 Vol 96中的环己烷衍生物；和描述在J.M.Lehn等的研究报告“J.Chem.Commun.”(1985)p.1,794和J.Zhang等的研究报告“J.Am.Chem.Soc.”(1994)p.2,655 Vol.116中的氮杂冠大环和苯基亚乙酰基大环。

盘状液晶化合物的实例还包括显示液晶性的化合物，其中，分子中心处的母核被作为母核侧链的直链烷基、烷氧基或取代的苯甲酰氧基径向地取代。盘状液晶化合物优选是其中分子或分子聚集体具有旋转对称性并且能够给出固定的取向的化合物。

在第三光学各向异性层由盘状液晶化合物形成的情形中，最终包含于第三光学各向异性层中的化合物不需要显示液晶性。

例如，在其中通过使用具有受热或光而反应的基团的低分子量的盘状液晶化合物，然后使所述基团受热或光而反应以使得低分子量的盘状液晶化合物聚合或交联并成为高分子量而形成第三光学各向异性层的情形中，包含于第三光学各向异性层中的化合物可以不具有液晶性。

盘状液晶化合物的合适实例描述在JP-A No.08-50206、JP-A No.2006-76992的说明书段[0052]和JP-A No.2007-2220的说明书段[0040]至[0063]中。

例如，由如下通式(DI)和(DII)代表的化合物是合适的，因为它们显示高的双折射率。

由通式(DI)和(DII)代表的这些化合物中，显示盘状液晶性的化合物是优选的，并且各自显示盘状向列相的化合物是特别优选的。

                               通式(DI)

在通式(DI)中，R¹，R²和R³各自独立地代表由如下通式(DI-R)代表的基团。

<通式(DI-R)>

*-(-L²¹-Q²)_n1-L²²-L²³-Q¹

在通式(DI-R)中，符号“*”代表其中所述基团键合至通式(DI)中H¹至H³中任一的一侧的位置，L²¹代表单键或二价连接基团，Q²代表具有至少一个环状结构的二价基团，n1代表0-4的整数，L²²代表选自**-O-，**-O-CO-，**-CO-O-，**-O-CO-O-，**-S-，**-NH-，**-SO₂-，**-CH₂-，**-CH＝CH-和**-C≡C-的二价连接基团，符号“**”代表其中所述二价连接基团键合至Q²侧的位置，L²³代表选自-O-，-S-，-C(＝O)-，-SO₂-，-NH-，-CH₂-，-CH＝CH-，C≡C-及其组合的二价连接基团，和Q¹代表氢原子或可聚合基团(当所述可聚合基团包含氢原子时，氢原子可以被取代基取代)。当n1是2或更大时，多个-L²¹-Q²可以相同或不同。

H¹，H²和H³各自独立地代表由如下通式(DI-A)代表的连接基团或由如下通式(DI-B)代表的连接基团。

<通式(DI-A)>

在通式(DI-A)中，YA¹和YA²各自独立地代表次甲基或氮原子。理想的是YA¹和YA²中的至少一个是氮原子，更理想的是YA¹和YA²均是氮原子。XA代表氧原子、硫原子、亚甲基或亚氨基，优选氧原子。符号“*”代表其中连接基团键合至上述通式(DI)中L¹至L³任一的一侧的位置，和符号“**”代表其中连接基团键合至上述通式(DI)中R¹至R³任一的一侧的位置。

<通式(DI-B)>

在通式(DI-B)中，YB¹和YB²各自独立地代表次甲基或氮原子。理想的是YB¹和YB²中的至少一个是氮原子，更理想的是YB¹和YB²均是氮原子。XB代表氧原子、硫原子、亚甲基或亚氨基，优选氧原子。符号“*”代表其中连接基团键合至上述通式(DI)中L¹至L³任一的一侧的位置，和符号“**”代表其中连接基团键合至上述通式(DI)中R¹至R³任一的一侧的位置。

L¹，L²和L³各自独立地代表单键或二价连接基团。

Y¹¹，Y¹²和Y¹³各自独立地代表次甲基或氮原子。

                         通式(DII)

在通式(DII)中，LQ(或QL)代表二价连接基团(L)和可聚合基团(Q)的组合。理想的是二价连接基团(L)是选自亚烷基、亚烯基、亚芳基、-CO-、-NH-、-O-、-S-和其组合的二价连接基团。

更理想的是二价连接基团(L)是通过组合至少两个选自亚烷基、亚芳基、-CO-、-NH-、-O-和-S-的二价基团而形成的二价连接基团。

最理想的是二价连接基团(L)是通过组合至少两个选自亚烷基、亚芳基、-CO-和-O-的二价基团而形成的二价连接基团。

亚烷基优选具有1-12个碳原子。亚烯基优选具有2-12个碳原子。亚芳基优选具有6-10个碳原子。

根据聚合反应的类型确定可聚合基团(Q)。可聚合基团(Q)优选是不饱和的可聚合基团或环氧基，特别地是不饱和的可聚合基团，更特别地是乙烯-基不饱和的可聚合基团。

另外地，L和Q的多种组合可以是彼此不同的，但是优选相同。

盘状液晶化合物的合适的实例包括描述于JP-A No.2005-301206中的化合物。

第三光学各向异性层优选如下形成，将包含至少一种液晶化合物的组合物置于表面上(例如，取向膜表面)，使该液晶化合物的分子为理想的取向状态，通过聚合来硬化分子并因此固定取向状态。固定的取向状态优选是混合取向状态。混合取向状态是指其中液晶分子的导向方向沿层厚度方向连续改变的取向状态。在棒状分子的情形中，导向面对主轴方向。在盘状分子的情形中，导向面对与盘形表面垂直的方向。

组合物可以含有一种或多种添加剂以使得液晶化合物的分子为理想的取向状态并且改进组合物的涂布性或固化性。

为了使液晶化合物(特别地，棒状液晶化合物)的分子以混合方式取向，可以加入能够控制层的空气界面侧上取向的添加剂(在此及后称为“空气界面取向控制剂”)。添加剂的实例包括含有亲水基团如氟化的烷基和磺酰基的低分子量和高分子量的化合物。能够在此使用的空气界面取向控制剂的特定实例包括描述于JP-A No.2006-267171中的化合物。

在其中以涂布溶液制备组合物，并通过施加涂布溶液形成第三光学各向异性层的情形中，可以加入表面活性剂以改进涂布溶液的可涂布性。对于表面活性剂，优选氟-基化合物，其特定实例包括描述于JP-A No.2001-330725的段[0028]至[0056]中的化合物。另外，也可以使用可商购获得的产品，如“MEGAFAC F780”(由Dainippon Ink And Chemicals，Incorporated生产)。

另外，组合物优选包含聚合引发剂。聚合引发剂可以是热聚合引发剂或光聚合引发剂；然而，光聚合引发剂是优选的，在于例如它易于控制。通过光的作用产生自由基的光聚合引发剂的合适实例包括α-羰基化合物(描述于US专利Nos.2,367,661和2,367,670的说明书中)，偶姻醚类(描述于US专利2,448,828的说明书中)，α-烃取代的芳香偶姻化合物(描述于US专利2,722,512的说明书中)，多核醌化合物(描述于US专利No.3,046,127和2,915,758的说明书中)；三芳基咪唑二聚体和对氨基苯基酮的组合(描述于US专利3,549,367的说明书中)，吖啶和吩嗪化合物(描述于JP-A No.60-105667和US专利No.4,239,850中)，噁二唑化合物(描述于US专利4,212,970中)，乙酰苯化合物，苯偶姻醚化合物，苄基化合物，二苯甲酮化合物和噻吨酮化合物。乙酰苯化合物的实例包括2，2-二乙氧基乙酰苯、2-羟甲基-1-苯基丙-1-酮、4’-异丙基-2-羟基-2-甲基-苯丙酮、2-羟基-2-甲基-苯丙酮、对-二甲基氨基丙酮、对-叔丁基二氯苯乙酮、对-叔丁基三氯苯乙酮和对-叠氮亚苄基苯乙酮。苄基化合物的实例包括苄基、苄基二甲基酮、苄基-β-甲氧基乙基缩醛和1-羟基环己基苯基酮。苯偶姻醚化合物的实例包括苯偶姻醚、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻正丙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚和苯偶姻异丁醚。二苯甲酮化合物的实例包括二苯甲酮、邻-苯酰基甲基苯甲酸酯、Michler′s酮、4，4’-双二乙基氨基二苯甲酮和4，4’-二氯二苯甲酮。噻吨酮化合物的实例包括噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮和2，4-二乙基噻吨酮。在由所述芳香酮形成的光感性自由基聚合引发剂中，在固化性、储存稳定性和气味方面，苯乙酮化合物和苄基化合物是特别优选的。由所述芳香酮形成的各个光感性自由基聚合引发剂可以单独使用，或者根据理想的效果两种或多种结合使用。

另外，除了光聚合引发剂之外，可以使用增感剂，以增强敏感性。增感剂的实例包括正丁基胺、三乙基胺、三正丁基膦和噻吨酮。

光聚合引发剂可以包含多种光聚合引发剂。对于所用的光聚合引发剂的量，相对于涂布溶液的固体含量，光聚合引发剂优选占0.01-20重量％，更优选0.5-5重量％。在聚合液晶化合物的光辐射中，优选使用紫外线。

除了可聚合液晶化合物之外，组合物可以包含非-液晶可聚合单体。对于可聚合单体，具有乙烯基、乙烯氧基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基的化合物是合适的。需要注意的是使用具有两个或多个反应性官能团的可聚合多官能团单体，例如环氧乙烷-改性的三羟甲基丙烷丙烯酸酯是有利的，因为可以改进耐性。

由于非-液晶可聚合单体是非-液晶组分，理想的是相对于液晶化合物，其含量低于15重量％，优选为0-10重量％的范围。

第三光学各向异性层可以如下形成：以涂布溶液制备组合物，施加涂布溶液，例如至形成于支撑体上的取向膜的表面上，干燥涂布溶液以除去溶剂并取向液晶化合物的分子，然后通过聚合硬化分子。

施加涂布溶液的方法的实例包括已知的涂布方法，如幕涂布、浸渍涂布、旋涂、印刷、喷涂、狭缝涂布、辊涂布、滑涂、刀片涂布、凹版涂布和金属棒涂布。

当干燥涂布膜时，可以加热。通过取向涂布膜中的液晶化合物的分子并同时干燥涂布膜以除去溶剂，获得理想的取向状态。

接下来，通过紫外辐射等进行聚合，以固定取向状态，由此形成光学各向异性层。在用于聚合的光辐射中，优选使用紫外线。辐射能优选是20mJ/cm²至50J/cm²，更优选100mJ/cm²至800mJ/cm²。可以在加热的条件下进行光辐射以加速光聚合。

对第三光学各向异性层的厚度没有特别限制，可以根据预定用途合适地选择；然而，优选是0.1-10μm，更优选0.5-5μm。

理想的是通过利用取向膜形成第三光学各向异性层。能够在此使用的取向膜的实例包括聚乙烯醇膜和聚酰亚胺膜。

(取向膜)

在其中本发明的层合光学膜包含第三光学各向异性层的情形中，理想的是在第三光学各向异性层和其上放置第三光学各向异性层的第二光学各向异性层(第一光学各向异性层)之间形成取向膜。

在本发明中，取向膜优选地是由交联聚合物形成的层。

用于取向膜的聚合物可以是本身可交联的聚合物，或者是通过交联剂交联的聚合物。

取向膜可以如下形成：使具有官能团的聚合物或其中已经引入官能团的聚合物通过光、热、pH的改变等彼此反应；或者，使用是高反应性化合物的交联剂，在聚合物之间引入衍生于交联剂的键合基团，由此交联聚合物。

通常，由交联的聚合物制成的取向膜可以通过施加包含聚合物或聚合物与交联剂的混合物的涂布溶液至第二光学各向异性层，然后使涂布溶液受热等而形成。

在后述的摩擦步骤中，交联度优选被提高以降低灰尘在取向膜上的形成。当从1减去交联后残留的交联剂的量(Ma)与加入至涂布溶液中的交联剂的量(Mb)的比值(Ma/Mb)时，将获得的值(1-(Ma/Mb))定义为交联度，交联度优选为50％至100％，更优选65％至100％，最优选75％至100％。

在本发明中，用于取向膜的聚合物可以是本身可交联的聚合物，或者是通过交联剂交联的聚合物。另外地，也可以使用均具有上述功能的聚合物。

所述聚合物的实例包括聚合物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、改性的聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、氯磺化的聚乙烯、硝基纤维素、聚氯乙烯、氯代的聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、乙酸乙烯酯-氯代乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纤维素、聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯；和化合物如硅烷偶联剂。

聚合物的合适实例包括水溶性聚合物，如聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇；特别是明胶、聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇；更特别地是聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇。

在聚合物中，优选聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇。聚乙烯醇的皂化度例如是70％至100％，通常为80％至100％，优选85％至95％。

其聚合度优选在100至3,000的范围。改性的聚乙烯醇的实例包括聚乙烯醇的改性产品，如已经经受共聚合的那些(例如，引入COONa，Si(OH)₃，N(CH₃)₃·Cl，C₉H₁₉COO，SO₃Na，C₁₂H₂₅等作为改性基团)，已经经受链转移的那些(例如，引入COONa，SH，C₁₂H₂₅等作为改性基团)，和已经经受嵌段聚合的那些(例如，引入COOH，CONH₂，COOR，C₆H₅等作为改性基团)。

其聚合度优选是在100至3,000的范围。这些化合物中，优选未改性的和改性的聚乙烯醇，其皂化度为80％至100％，和特别优选未改性的和烷基硫改性的聚乙烯醇，其皂化度为85％至95％。

对于用于取向膜的改性的聚乙烯醇，在聚乙烯醇和如下通式(2)所代表的化合物之间的反应产物是合适的。在如下通式(2)中，R¹代表未取代的烷基，或被丙烯酰基、甲基丙烯酰基或环氧基取代的烷基；W代表卤原子、烷基或烷氧基；X代表用于形成活性酯所必需的原子团、酸酐或酰基卤；1代表0或1；和n代表0至4的整数。

                                              通式(2)

另外，对于用于取向膜的改性的聚乙烯醇，在聚乙烯醇和如下通式(3)代表的化合物之间的反应产物也是合适的。在如下通式(3)中，X¹代表形成活性酯所必需的原子团、酸酐或酰基卤；和m代表2至24的整数。

                                                通式(3)

用于与通式(2)和(3)所代表的化合物反应的聚乙烯醇的实例包括未改性的聚乙烯醇和聚乙烯醇的改性产品如已经经受过共聚合的那些、已经经受过链转移的那些和已经经受过嵌段聚合的那些。

特定的改性的聚乙烯醇的合适实例详细描述在JP-A No.08-338913中。

当将亲水聚合物如聚乙烯醇用于取向膜时，理想的是鉴于膜的硬度控制水含量百分比，水含量百分比优选地被控制为0.4％至2.5％，更优选0.6％至1.6％。根据Karl Fischer′s方法设计的商购获得的水含量百分比测量仪可以测量水含量百分比。

另外地，取向膜优选具有厚度为10μm或更低。

[层合光学膜的制备方法]

通过将第一光学各向异性层和第二光学各向异性层彼此粘合在一起以使得它们的慢相轴彼此基本垂直或彼此基本平行布置而制备本发明的层合光学膜。

各个光学各向异性层的慢相轴的方向设定、将光学各向异性层粘合在一起的方法等可以合适地选自已知的方法。

例如，本发明的层合光学膜可以通过根据辊对辊操作将以辊的形式的第一光学各向异性层和以辊的形式的第二光学各向异性层粘合在一起而制备。

因此，可以利用现有的生产设备制备本发明的层合光学膜，并且因此可以以低成本大规模制备层合光学膜。

[偏振片]

偏振片至少包含本发明的层合光学膜和起偏器，而且根据需要还包含其它组分。

(起偏器)

起偏器优选是由Optiva Inc.生产的产品为代表的涂布型起偏器或由粘结剂和碘或二色性颜料组成的起偏器。

碘和二色性颜料通过在粘结剂中取向而显示偏振性能。碘和二色性颜料优选沿粘结剂分子取向；或者二色性颜料优选通过二色性颜料的自组织在一个方向取向，这与液晶的自组织相似。

通常，目前商购获得的起偏器是通过将拉伸的聚合物浸渍在含有置于浴中的碘或二色性颜料的溶液中，并使得碘或二色性颜料渗透进入粘结剂而制备。

另外，在商购获得的起偏器中，碘或二色性颜料扩散的距离为距聚合物表面约4μm(距两个面总共为约8μm)；因此，为了获得足够的偏振性能，起偏器需要具有的厚度为至少10μm。通过调节含有碘或二色性颜料的溶液的浓度、浴的温度或浸渍时间可以控制渗透度。

因此，如上所述，起偏器的厚度的下限优选为10μm。对于厚度的上限，从防止当将偏振片用于液晶显示器中时产生漏光的角度，该上限越小越好。特别地，厚度的上限优选低于或等于目前商购获得的偏振片的厚度(约30μm)，更优选地低于或等于25μm，再更优选地低于或等于20μm。当低于或等于20μm时，在17-寸的液晶显示器中观察不到漏光。

通过交联粘结剂可以形成起偏器。对于用于起偏器的粘结剂，可以使用本身可交联的聚合物。可以如下形成起偏器：通过光、热或pH的改变使官能团一起反应而交联具有官能团的聚合物或其中已经引入官能团的聚合物。

另外，可以使用交联剂在聚合物中引入交联的结构。可以如下形成起偏器：使用是高反应性的化合物的交联剂，并在粘结剂之间引入衍生于交联剂的粘结基团从而交联粘结剂。

通常，通过在支撑体上施加包含可交联的聚合物或聚合物和交联剂的混合物的涂布溶液，然后加热涂布溶液可以进行交联。由于仅对于产品制备完成的阶段需要耐性的经时稳定，因此，可以在制备偏振片的方法中的任何阶段交联聚合物。

如上所述，用于起偏器的粘结剂可以是本身可交联的聚合物或通过交联剂交联的聚合物。

所述聚合物的实例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯、聚乙烯醇、改性的聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、聚乙烯甲苯、氯磺化的聚乙烯、硝基纤维素、氯代的聚烯烃(例如，聚氯乙烯)、聚酯、聚酰亚胺、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯；和其共聚物(例如，丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酰亚胺共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)。可以将硅烷偶联剂用作聚合物。

聚合物的合适实例包括水溶性聚合物，如聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇；特别是明胶、聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇；更特别地是聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇。

聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇的皂化度优选为70％至100％，更优选80％至100％，最优选95％至100％。聚乙烯醇的聚合度优选是100至5,000。

改性的聚乙烯醇通过基于共聚合的改性、基于链转移的改性、或基于嵌段聚合的改性将改性基团引入至聚乙烯醇中而获得。在基于共聚合的改性中，可以引入COONa，Si(OH)₃，N(CH₃)₃·Cl，C₉H₁₉COO，SO₃Na和C₁₂H₂₅作为改性基团。在基于链转移的改性中，可以引入COONa，SH和SC₁₂H₂₅作为改性基团。

改性的聚乙烯醇的聚合度优选是100至3,000。改性的聚乙烯醇描述在JP-A Nos.08-338913，09-152509和09-316127中。

另外，特别优选皂化度为85-95％的未改性的和烷基硫-改性的聚乙烯醇。

而且，可以两种或多种结合使用各个聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇。

交联剂描述在US再公开专利No.23,297的说明书中，并且这些交联剂也可以用于本发明中。另外，在此可以使用硼化合物(例如，硼酸和硼砂)作为交联剂。

当大量加入用于粘结剂的交联剂时，可以改进起偏器对热和湿度的耐性。然而，如果相对于粘结剂加入50重量％或更多的交联剂，碘或二色性颜料的取向性能会下降。交联剂的加入量相对于粘结剂优选是0.1重量％至20重量％，更优选0.5重量％至15重量％。

即使在交联反应完成后，粘结剂包含一定程度的未反应的交联剂。然而，需要注意粘结剂中的交联剂的残留量优选为1.0重量％或更低，更优选0.5重量％或更低。

当粘结剂中的交联剂的残留量大于1.0重量％时，在耐性方面存在问题。特别地，在其中具有大量残留的交联剂的起偏器被安装于液晶显示器并长时间使用或长时间静置于高温和高湿度的环境中的情形中，偏振度可能会降低。

将偶氮颜料、芪颜料、吡唑啉酮颜料、三苯基甲烷颜料、喹啉颜料、噁嗪颜料、噻嗪颜料或蒽醌颜料用作二色性颜料。二色性颜料优选可溶于水。另外，二色性颜料优选具有亲水取代基(例如，磺基、氨基或羟基)。

二色性颜料的实例包括C.I.直接黄12，C.I.直接橙39，C.I.直接橙72，C.I.直接红39，C.I.直接红79，C.I.直接红81，C.I.直接红83，C.I.直接红89，C.I.直接紫48，C.I.直接蓝67，C.I.直接蓝90，C.I.直接绿59和C.I.酸性红37。

二色性颜料描述在JP-A Nos.01-161202，01-172906，01-172907，01-183602，01-248105，01-265205和07-261024中。

将自由酸或盐，如碱金属盐、铵盐或胺盐用作二色性颜料。结合两种或多种二色性颜料使得可以制备多种色调的起偏器。在单板透射率和偏振率方面，使用当偏振轴彼此垂直放置时显示黑色的化合物(颜料)的起偏器或包含多种二色性分子以变为黑色的起偏器或偏振片是优选的。

在由粘结剂形成的膜已经在起偏器的长度方向(MD方向)被拉伸后，起偏器优选被碘或二色性染料染色。

在拉伸过程中，拉伸比优选是2.5-30.0，更优选3.0-10.0。粘结剂可以通过在空气中干拉伸被拉伸。

另外，通过浸渍于水中，粘结剂可以经受湿拉伸。对于干拉伸的拉伸比优选是2.5-5.0和对于湿拉伸的拉伸比优选是3.0-10.0。

拉伸步骤可以在多个单独的情形中进行。在多个单独的情形中进行拉伸步骤使得即使在高的拉伸比下也可以实现均匀的拉伸。

在拉伸前，可以小规模的进行横向或纵向拉伸(至可以避免宽度收缩的程度)。通过进行基于双轴拉伸的拉幅机拉伸可以进行拉伸，单独地在设计用于粘结剂左侧的过程和在设计用于粘结剂右侧的过程中拉伸。双轴拉伸和在普通膜制备中进行的拉伸类似。

理想的是在起偏器的两个表面上放置保护薄膜，并使用本发明的部分的辊形式的光学膜作为一个表面的保护薄膜。

例如，理想的是顺次彼此叠合保护薄膜、起偏器、第三光学各向异性层、第二光学各向异性层和第一光学各向异性层，或者顺次彼此叠合保护薄膜、起偏器、第三光学各向异性层、第二光学各向异性层、取向膜和第一光学各向异性层。

然而，本发明的偏振片的结构并不限于这些结构；例如可以将起偏器和表面侧上的第一光学各向异性层粘合在一起。可以使用粘合剂将它们粘合在一起，粘合剂的实例包括聚乙烯醇树脂(包括被乙酰乙酰基、磺酸基、羧基和氧亚烷基改性的聚乙烯醇)和硼化合物水溶液。其中，优选聚乙烯醇树脂。

干燥后的粘合剂层的厚度优选为0.01-10μm，更优选0.05-5μm。

在将本发明的偏振片用于液晶显示器中的情形中，理想的是在可见侧的表面上提供防反射层，该防反射层也可以用作起偏器的可见侧上的保护层。

从降低由于液晶显示器的视角改变而导致颜色改变的角度，理想的是使防反射层的内部雾度为大于或等于50％。前述的特定合适实例描述于JP-A Nos.2001-33783，2001-343646和2002-328228中。

为了增加液晶显示器的对比率，优选使起偏器的透射率高，以及优选使偏振度高。

相对于波长为550nm的光，本发明的起偏器的透射率优选为30％-50％，更优选35％-50％，最优选40％-50％。

相对于波长为550nm的光，偏振度优选为90％-100％，更优选95％-100％，最优选99％-100％。

[偏振片的制备方法]

根据已知的方法通过将起偏器粘合至层合光学膜可以制备偏振片。

[液晶显示器]

液晶显示器至少包含偏振片和液晶单元。

本发明中的层合光学膜和使用层合光学膜的偏振片可以有利地用于在不具有光学膜而显示黑色和白色有困难的液晶显示器中，例如双折射模式的液晶显示器，特别是OCB液晶显示器和ECB反射型液晶显示器。

透射型液晶显示器包含液晶单元和置于液晶单元两侧上的两个偏振片。液晶单元带有在两个电极基质之间的液晶。

对于光学膜，在液晶单元和一个偏振片之间放置一个光学膜；或者，在液晶单元和两个偏振片之间放置两个光学膜。

利用OCB模式的液晶单元的液晶显示器是利用弯曲取向模式的液晶单元的液晶显示器，其中在液晶单元的上部的棒状液晶分子和在液晶单元的下部的棒状液晶分子在基本相反的方向(对称地)取向，如在US专利Nos.4,583,825和5,410,422的说明书中所公开。由于在液晶单元的上部的棒状液晶分子和在液晶单元的下部的棒状液晶分子对称地取向，因此，弯曲取向模式的液晶单元具有自光学补偿功能。

基于此，该液晶模式也称为“OCB(光学补偿弯曲)液晶模式”。弯曲取向模式的液晶显示器在它们的高响应性方面是有利的。

另外，OCB液晶模式使得高速响应驱动成为可能，因此，优选其与场序驱动模式组合。

当不施加电压时(当不施加电压至液晶层，液晶单元中的液晶材料取向时)，用于本发明的液晶显示器中的液晶单元的And值优选大于或等于800并小于1,200。

实施例

以下解释本发明的实施例；然而，需要注意的是本发明并不限于这些实施例。

[光学膜1-8的制备]

根据如下所示的制备方法1制备光学膜4和8。

(制备方法1)

使用如下的纤维素酰化物溶液。将纤维素酰化物A加热至120℃，由此干燥使得其水含量百分比变为0.5重量％或更少，然后使用20重量份的纤维素酰化物A。

纤维素酰化物溶液

1)纤维素酰化物

使用取代度为2.86的纤维素酰化物粉末。对于纤维素酰化物A，粘均聚合度为300，在六位的乙酰基取代度为0.89，丙酮萃取量为7重量％，重均分子量与数均分子量的比率为2.3，水含量百分比为0.2重量％，在6％的二氯甲烷溶液中的粘度为305mPa·s，残留的乙酸量为0.1重量％或更少，Ca含量为65ppm，Mg含量为26ppm，铁含量为0.8ppm，硫酸根离子含量为18ppm，黄色指数为1.9和自由乙酸的含量为47ppm。粉末具有的平均粒径为1.5mm和其标准偏差为0.5mm。

2)溶剂

使用如下溶剂A。溶剂的水含量百分比是0.2重量％或更少。

●  溶剂A

二氯甲烷/甲醇/丁醇＝83重量份/15重量份/2重量份

3)添加剂

使用如下的添加剂A。

●  添加剂A

细二氧化硅颗粒(粒径：20nm，Mohs硬度：约7)(0.08重量份)

具有如下结构的延迟增加剂                 (0.8重量份)

4)溶解

根据如下溶解步骤A进行溶胀和溶解。

●  溶解步骤A

将溶剂A和添加剂A倒入400升的由不锈钢制成的溶解釜中，其具有搅拌刀片并且围绕有循环冷却水；随后，在搅拌和分散溶剂和添加剂的同时，逐渐加入纤维素酰化物。在将纤维素酰化物倒入釜中后，在室温下搅拌成分2小时并溶胀3小时，然后再次搅拌成分，由此获得纤维素酰化物溶液。

对于搅拌，使用在圆周速度15m/sec(剪切应力：5×10⁴kgf/m/sec²(4.9×10⁵N/m/sec²))下进行搅拌的溶解器-型离心搅拌轴，和在中心轴上具有锚翅并在圆周速度1m/sec(剪切应力：1×10⁴kgf/m/sec²(9.8×10⁴N/m/sec²))下进行搅拌的搅拌轴。对于溶胀，停止更高速的搅拌轴，以0.5m/sec设置具有锚翅的搅拌轴的圆周速度。

将溶胀溶液在釜内部加热至50℃，并在2MPa的压力下进一步加热至90℃以完全溶解纤维素酰化物。加热的时间是15min。在此情形下，对于暴露于高温环境的过滤器、外壳和导管，使用如下：由hastelloy合金制成的、耐腐蚀性优异的并且具有夹套以分布热介质从而用于热保留和加热的过滤器、外壳和导管。

接下来，将温度降低至36℃，由此获得纤维素酰化物溶液。5)过滤

用具有绝对过滤精度为10μm的滤纸(#63，由Toyo Roshi Kaisha，Ltd.生产)过滤获得的纤维素酰化物溶液，然后用绝对过滤精度为2.5μm的烧结金属过滤器(FH025，由Pall Corporation生产)进一步过滤，由此获得聚合物溶液。

(膜的制备)

利用如下的膜制备步骤A。

●  膜制备步骤A

将聚合物溶液加热至30℃，然后通过流延锅炉流延至不锈钢镜面支撑体上，所述支撑体是直径为3m的滚筒。将支撑体的温度设为-5℃，流延速度设为100m/min和涂布宽度设为200cm。流延部分的空间温度整体上设为15℃。然后，从距流延部分边缘50cm处的位置从滚筒移去在流延时已被卷曲的纤维素酰化物膜，将销拉幅机连接至纤维素酰化物膜的两端。通过销拉幅机夹持的纤维素酰化物膜被传输至干燥区域。对于初始干燥，将温度为45℃的干燥空气吹至纤维素酰化物膜上。随后，在110℃干燥5分钟，进一步在140℃干燥10分钟，由此获得纤维素酰化物的透明薄膜。

然后将如上所述制得的纤维素酰化物膜经受如下的另外的拉伸步骤、热处理和拉伸步骤A1或B1，以及再拉伸步骤。

(另外的拉伸)

将获得的纤维素酰化物膜经受如下的另外的拉伸步骤A。

对于膜的另外的拉伸比的测量方法，在与膜传输方向垂直的方向的五个间隔处用尺规线标记膜，在热处理前后测量尺规线之间的距离，由如下公式计算另外的拉伸比。

膜的另外的拉伸比(％)＝100×(热处理后尺规线之间的距离-热处理前尺规线之间的距离)/热处理前尺规线之间的距离

●  另外的拉伸步骤A

使用其中在两个咬送辊之间提供有加热区的装置拉伸如上所述制得的纤维素酰化物膜。通过调节咬送辊的圆周速度控制拉伸比，并将拉伸比设为1.2。将长径比(咬送辊之间的距离/基底宽度)调节为3.3，将膜进入加热区之前的基底温度设为25℃，将加热区的温度设为160℃，并将膜在加热区中加热1分钟。

(热处理和拉伸)

●  热处理和拉伸步骤A1(传输方向上的拉伸)

使用其中在两个咬送辊之间提供有加热区的装置在传输方向拉伸由此获得的膜。将长径比(咬送辊之间的距离/基底宽度)调节为3.3，将膜进入加热区之前的基底温度设为25℃，将加热区的温度设为240℃。获得的膜具有长度为2,600m并以辊的形式卷曲。

●  热处理和拉伸步骤B1(宽度方向上的拉伸)

通过拉幅机夹具牢固地夹持获得的膜的两端，然后在加热区内部，以与传输方向垂直的方向拉伸膜。加热区的温度设为240℃。

(再拉伸)

随后，通过拉幅机夹具牢固地夹持已经经受热处理的膜的两端，然后在加热区内部，以与传输方向垂直的方向拉伸膜。加热区的温度设为160℃，拉伸比设为15％。对于膜的拉伸比的测量方法，在与膜传输方向平行的方向的五个间隔处用尺规线标记膜，在拉伸前后测量尺规线之间的距离，由如下公式计算拉伸比。

膜的拉伸比(％)＝100×(拉伸后尺规线之间的距离-拉伸前尺规线之间的距离)/拉伸前尺规线之间的距离

通过如下所示的制备方法2制备光学膜3和7。

(制备方法2)

通过制备方法1制得的光学膜随后经受如下的拉伸步骤A2或B2。

(拉伸)

●  拉伸步骤A2(传输方向上的拉伸)

使用其中在两个咬送辊之间提供有加热区的装置在传输方向拉伸由此获得的膜。将长径比(咬送辊之间的距离/基底宽度)调节为3.3，将膜进入加热区之前的基底温度设为25℃，将加热区的温度设为180℃。获得的膜具有长度为2,600m并以辊的形式卷曲。

●  拉伸步骤B2(宽度方向上的拉伸)

通过拉幅机夹具牢固地夹持获得的膜的两端，然后在加热区内部，以与传输方向垂直的方向拉伸膜。加热区的温度设为180℃。

通过如下所示的制备方法3制备光学膜1、2、5和6。

(制备方法3)

将如下的组合物倒入混合釜中，然后搅拌同时加热以溶解各组分，由此制得纤维素乙酸酯溶液A。

[纤维素乙酸酯溶液A的组成]

●  具有乙酰化度为60.9％的纤维素乙酸酯             100重量份

●  三苯基磷酸酯                                   7.8重量份

●  二苯基联苯磷酸酯                               3.9重量份

●  二氯甲烷                                       300重量份

●  甲醇                                           45重量份

在另一混合釜中，倒入4重量份的具有乙酰化度为60.9％的纤维素乙酸酯(棉绒)，25重量份的如下的延迟增加剂，0.5重量份的细二氧化硅颗粒(平均粒径：20nm)，80重量份的二氯甲烷和20重量份的甲醇，然后在加热的同时搅拌，由此制得延迟增加剂溶液。

                                             延迟增加剂

将延迟增加剂溶液与470重量份的纤维素乙酸酯溶液A混合，然后充分搅拌混合物，由此制得浓液。调节延迟增加剂与纤维素乙酸酯的重量比以获得理想的光学性能。

(各个光学膜中的慢相轴和光学性能的设定)

在其中慢相轴位于辊(以辊形式的光学膜)的传输方向的情形中，在辊的传输方向拉伸光学膜。通过合适地设定拉伸比来调节光学膜的面内延迟值(Re1和Re2)。

在其中慢相轴位于辊的宽度方向的情形中，在辊的宽度方向拉伸光学膜。通过合适地设定拉伸比来调节Re1和Re2。

拉伸比被调节至约1.01-1.40的范围。

通过使用能够在厚度方向显示相延迟的材料并调节材料的加入量来将光学膜在厚度方向的延迟值(Rth1和Rth2)调节至理想的值。

[光学膜A至C的制备]

通过拉伸ARTON膜(注册商标)(由JSR Corporation制备)各自获得光学膜A至C，从而具有理想的光学性能。

<层合光学膜>

[实施例1-6和对比例1-5]

对于实施例1-6和对比例1-5的层合光学膜，选择第一和第二光学各向异性层以使得层合光学膜的光学性能值Re和Rth分别变为45nm和320nm。以下专门地解释这些层合光学膜。

(当慢相轴垂直时)

在各个实施例1，2，5和6和对比例1和2中，根据辊对辊的操作彼此叠合第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，以使得它们的慢相轴彼此垂直布置。

对于每个实施例和对比例，第一光学各向异性层的光学性能值(初始性能值，在相对湿度50％和温度25℃下)Re1和Rth1分别是10nm和90nm，第二光学各向异性层的光学性能值Re2和Rth2分别是55nm和230nm。

(当慢相轴平行时)

在每个实施例3和4和对比例3、4和5中，根据辊对辊的操作彼此叠合第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，以使得它们的慢相轴彼此平行布置。

对于每个实施例和对比例，第一光学各向异性层的光学性能值(初始性能值，在相对湿度50％和温度25℃下)Re1和Rth1分别是10nm和90nm，第二光学各向异性层的光学性能值Re2和Rth2分别是35nm和230nm。

根据如下方法通过在已具有第一和第二光学各向异性层的实施例1-6和对比例1-5的各个层合光学膜中提供第三光学各向异性层而获得层合光学膜。

(皂化处理)

将1.5N氢氧化钾的异丙醇溶液以25ml/m²的速率施加至第二光学各向异性层侧的各个层合光学膜的表面上，然后在25℃静置5秒。之后，用流动的水冲洗溶液10秒，并吹送温度25℃的空气以干燥膜的表面。以此方式，仅皂化第二光学各向异性层侧上的各个层合光学膜的表面。

(取向膜的形成)

使用#14金属棒涂布器将具有如下组成的取向膜涂布溶液以24ml/m²的速率施加至各个皂化的层合光学膜的一个表面上。然后，用温度为60℃的暖空气干燥取向膜涂布溶液60秒，并进一步用温度为90℃的暖空气干燥150秒，由此在各个层合光学膜的第二光学各向异性层上形成膜。

随后，使形成的膜以与第二光学各向异性层的慢相轴形成45°角度的方向经受摩擦处理，由此形成取向膜。

[取向膜涂布溶液的组成]

●     如下的改性的聚乙烯醇                10重量份

●     水                                  371重量份

●     甲醇                                119重量份

●戊二醛(交联剂)                           0.5重量份

                                                  改性的聚乙烯醇

(第三光学各向异性层)

通过在204.0重量份的甲基乙基酮中溶解91重量份的如下盘状液晶化合物、9重量份的环氧乙烷-改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.生产)、0.5重量份的纤维素乙酸丁酸酯(CAB531-1，由Eastman Chemical Company生产)、3重量份的光聚合引发剂(IRGACURE 907，由Nihon Ciba-Geigy K.K.生产)和1重量份的增感剂(KAYACURE DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)制备涂布溶液。

使用#3.2金属棒以5.52ml/m²的速率将涂布溶液施加至取向膜上。将具有涂布溶液的取向膜固定至金属框架并在温度为130℃的恒温浴中加热2分钟，从而取向盘状液晶化合物。

接下来，使用120W/cm的高压汞蒸气灯用紫外线在90℃辐射具有涂布溶液的取向膜4分钟，以聚合盘状液晶化合物。随后，自然冷却具有涂布溶液的取向膜至室温。以此方式，形成第三光学各向异性层，并获得层合光学膜。

                                            盘状液晶化合物

<实施例1-6和对比例1-5的偏振片>

根据如下方法在各个层合光学膜上形成起偏器，以制备实施例1-6和对比例1-5的偏振片。

(起偏器的制备)

将碘吸附至拉伸的聚乙烯醇膜中，以制备偏振膜(起偏器)。

(实施例1-6和对比例1-5的偏振片的制备)

使用聚乙烯醇-基粘合剂将偏振膜固定至各个层合光学膜的第一光学各向异性层侧上。

另外，使用聚乙烯醇-基粘合剂将已经受类似于皂化处理的处理的商购获得的纤维素三乙酸酯膜(FUJITAC TD80UF，由FUJIFILM Corporation生产)固定至偏振膜。以此方式，获得实施例1-6和对比例1-5的偏振片。

<实施例1-6和对比例1-5的液晶显示器>

使用偏振片制备实施例1-6和对比例1-5的液晶显示器。

(实施例1-6和对比例1-5的弯曲取向液晶单元的制备)

制备各自配备有ITO电极的两个玻璃基质。在两个玻璃基质上提供聚酰亚胺膜作为取向膜，使取向膜经受摩擦过程。将两个玻璃基质彼此面对以使得它们的摩擦方向彼此平行，将液晶单元的厚度设为7.2μm。将Δn为0.1396的液晶化合物(ZLI1132，由Merck Ltd.生产)注入液晶单元间隙。以此方式，制备实施例1-6和对比例1-5的弯曲取向的液晶单元。

(实施例1-6和对比例1-5的液晶显示器的制备)

通过组合液晶单元和一对偏振片制备液晶显示器。

对于液晶单元和一对偏振片的布置，使偏振片的第三光学各向异性层面对液晶单元的基质，并且使彼此面对的液晶单元的摩擦方向和第三光学各向异性层的摩擦方向彼此反平行。

将偏振片固定至不同的透明基质的可见侧和背光侧，其中在不同的透明基质之间夹有制得的液晶单元。

布置偏振片的第三光学各向异性层面对透明基质，使彼此相对的液晶单元的摩擦方向和第三光学各向异性层的摩擦方向彼此反平行，由此制得液晶单元是20英寸大小的液晶显示器。以此方式，制备实施例1-6和对比例1-5的液晶显示器。

<液晶显示器的评价(视角的评价)>

根据如下方法评实施例1-6和对比例1-5的液晶显示器的视角。

在25℃和相对湿度50％下在背光上放置制得的各个液晶显示器，和通过55Hz的矩形波将电压施加至弯曲取向的液晶单元。

当调节电压时，使用亮度计(BM-5，由Topcon Corporation生产)测量黑色发光(正面发光)最小下的电压。

接下来，使用亮度计以相似的方式测量在屏幕中心处的黑色发光和白色发光(正面发光)，和测量各个液晶显示器的对比视角。

随后，在50℃和相对湿度50％下以相似的方式测量各个液晶显示器的对比视角。

判断视角是否基于温度的改变而改变。结果示于表1中。在表1中，A指视角未改变，B指视角改变。

表1

由表1中的结果判断，发现如下。实施例1，2，5和6是其中光学各向异性层的慢相轴彼此垂直(竖直)布置并满足上述关系式(1)的情形。对于这些实施例，发现即使当温度从25℃改变至50℃时，视角的改变降低。

同时，对比例1和2是其中光学各向异性层的慢相轴彼此垂直(竖直)布置并不满足上述关系式(1)的情形。对于这些对比例，发现当温度改变时，视角改变。

实施例3和4是其中光学各向异性层的慢相轴彼此平行布置并满足上述关系式(2)的情形。对于这些实施例，发现即使当温度从25℃改变至50℃时，视角的改变降低。

同时，对比例3、4和5是其中光学各向异性层的慢相轴彼此垂直(竖直)布置并不满足上述关系式(2)的情形。对于这些对比例，发现当温度改变时，视角改变。

Claims (7)

1、层合光学膜，其包含：

第一光学各向异性层，和

第二光学各向异性层，

其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本垂直时，满足关系式(1)：

-10nm≤ΔRe1-ΔRe2≤10nm       关系式(1)

其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本平行时，满足关系式(2)，

-10nm≤ΔRe1+ΔRe2≤10nm        关系式(2)

并且，作为一个整体的所述层合光学膜的面内延迟值Re满足30nm≤Re≤500nm，

其中，ΔRe1代表对于所述第一光学各向异性层由“Re1(50℃)-Re1(25℃)”计算的值，和ΔRe2代表对于所述第二光学各向异性层由“Re2(50℃)-Re2(25℃)”计算的值。

2、如权利要求1所述的层合光学膜，其中，当所述第一光学各向异性层和第二光学各向异性层均是以辊的形式时，通过辊对辊的操作将它们粘合在一起。

3、如权利要求1所述的层合光学膜，其还包含第三光学各向异性层，其中，所述第三光学各向异性层由混合取向的盘状液晶层形成。

4、如权利要求3所述的层合光学膜，其中，当形成所述第三光学各向异性层时，相对于所述第一光学各向异性层的慢相轴和所述第二光学各向异性层的慢相轴，其摩擦方向成40°-50°的角度。

5、偏振片，其包含：

层合光学膜，和

起偏器，

其中，所述层合光学膜包含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，

其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本垂直时，满足关系式(1)：

-10nm≤ΔRe1-ΔRe2≤10nm     关系式(1)

其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本平行时，满足关系式(2)，

-10nm≤ΔRe1+ΔRe2≤10nm     关系式(2)

并且，作为一个整体的所述层合光学膜的面内延迟值Re满足30nm≤Re≤500nm，

其中，ΔRe1代表对于所述第一光学各向异性层由“Re1(50℃)-Re1(25℃)”计算的值，和ΔRe2代表对于所述第二光学各向异性层由“Re2(50℃)-Re2(25℃)”计算的值。

6、液晶显示器，其包含：

偏振片，所述偏振片包含层合光学膜和起偏器，和

液晶单元，

其中，所述层合光学膜包含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，

其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本垂直时，满足关系式(1)：

-10nm≤ΔRe1-ΔRe2≤10nm     关系式(1)

其中当所述第一光学各向异性层的慢相轴与所述第二光学各向异性层的慢相轴基本平行时，满足关系式(2)，

-10nm≤ΔRe1+ΔRe2≤10nm      关系式(2)

并且，作为一个整体的所述层合光学膜的面内延迟值Re满足30nm≤Re≤500nm，

其中，ΔRe1代表对于所述第一光学各向异性层由“Re1(50℃)-Re1(25℃)”计算的值，和ΔRe2代表对于所述第二光学各向异性层由“Re2(50℃)-Re2(25℃)”计算的值。

7、如权利要求6所述的液晶显示器，其中，所述液晶单元是OCB模式的液晶单元。

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