CN102207573B - 光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置 - Google Patents

光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新的光学补偿薄膜，该薄膜至少包括第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，所述第一光学各向异性层的面内延迟为0-10nm和厚度方向延迟为-400nm至-80nm，所述第二光学各向异性层的面内延迟为20-150nm和厚度方向延迟为100-300nm，并且第一光学各向异性层和第二光学各向异性层中至少一个是聚合物薄膜。

Description

光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置
本申请是申请号为200680045185.1的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及液晶显示装置领域，特别是涉及使用面内转换(IPS)模式和FFS模式、通过对面内取向的液晶分子施加横向电场能够显示的液晶显示装置。本发明还涉及一种可用于改善使用IPS模式等的液晶显示装置的对比率的光学补偿薄膜、和使用它的偏振片。
背景技术
作为液晶显示装置，广泛地使用所谓TN模式型的包括液晶层的液晶显示装置，所述液晶层含有扭转取向的向列液晶，放置在两个正交偏振片之间，并且在与基板垂直的方向施加有电场。当从倾斜方向角度观察时，由于液晶分子在黑色状态下从基板升高，因此该模式因液晶化合物的双折射引起漏光。为了解决该问题，使用具有混合取向的液晶化合物，旨在光学补偿该液晶单元并由此防止漏光的薄膜已投入使用。然而，在不引起任意问题的情况下，很难实现液晶单元的完全光学补偿，即使使用盘状液晶化合物制备这种薄膜，在屏幕的较低部分仍然留有灰色级反转(grayscaleinversion)的抑制不充分的问题。
为了解决该问题，已提出使用对液晶施加横向电场的所谓IPS模式和FFS模式、和使用包括被突起(projection)或在面板内形成的缝电极(slitelectrode)而分开的垂直取向的负介电各向异性的液晶的垂直取向(VA)模式的液晶显示装置，并投入使用。这些面板经过开发不仅用于监视器，而且用于电视机，并因此在亮度方面已大大改善。在这种情况下，甚至在黑色状态下在对角线入射方向以倾斜方向小的漏光，它对这些模式以前不是很严重的问题，作为显示质量的降低因素已成为明显的。
作为改善黑色状态下色调和视角特性的一种手段，对使用IPS或FFS模式的LCD而言，已尝试在液晶层和偏振片之间放置双折射光学补偿材料。例如，公开了白色状态或半色调状态下在倾斜角观察的着色可以通过放置光轴彼此垂直的双折射介质来使其降低，当基板与每个偏振片之间的层中的液晶分子倾斜取向时双折射介质可以补偿液晶层的延迟的上升和降低(参见日本特开专利公报，有时简称为″JPA″，No.H9-80424)。还提出一种使用具有负内禀双折射的由苯乙烯-基聚合物或盘状液晶化合物组成的光学补偿薄膜的方法(参见JPA Nos.H10-54982、H11-202323和H9-292522)；一种使用通过将具有正双折射并具有面内取向的光轴的薄膜和具有正双折射并具有在薄膜法线方向取向的光轴的薄膜组合获得的光学补偿薄膜的方法(参见JPA No.H11-133408)；一种使用具有半波长的延迟的双轴光学补偿薄膜的方法(参见JPA No.H11-305217)；和一种使用具有负延迟的薄膜作为偏振片的保护薄膜并在其表面上提供具有正延迟的光学补偿层的薄膜的系统(参见JPA No.H10-307291)。
在JPA No.2005-265889中，公开了一种IPS液晶显示装置，它提供有由面内延迟Re和Nz为1.5-7的拉伸过的纤维素酰化物薄膜组成的补偿薄膜，并在其上涂布和取向有棒状液晶。该IPS液晶显示装置成功地改善了作为显示质量的视角特性，同时结构简单。
发明内容
随着最近液晶显示装置的使用和在各种具有高温高湿的环境下使用它们的机会增加，要求光学补偿薄膜在这些环境下从不降低光学补偿功能。例如，上述JPA No.2005-265889中公开的光学补偿薄膜使用具有大的Re延迟值和大的Rth延迟值的纤维素酰化物薄膜，但是Re值和Rth值随温度和湿度变化，可能导致光学补偿性能降低。在高湿度下使用该薄膜将引起尺寸变化并降低光学补偿性能。
这种情况因此要求开发光学补偿性能受环境变化较小的薄膜，并且较好、价廉和薄。
本发明人的研究逐渐证实，当在各种条件例如高湿度、高温等下使用该薄膜时，难以保持聚合物薄膜例如双轴纤维素酰化物薄膜和棒状液晶层之间的粘性。
另一方面，用于液晶显示装置的偏振片通常是通过将主要含有三乙酸纤维素酯的薄膜作为保护薄膜粘附到通过吸附碘或二色性染料并在聚乙烯醇薄膜上取向而获得的偏振器的两个表面上制得的。纤维素酰化物薄膜，特征在于其优异的韧性、不燃性、光学各向同性(低延迟值)等，广泛并且优选地用作上述偏振片的保护薄膜，但是最近对液晶显示装置显示性能的要求进一步需要改善偏振片的保护薄膜的吸湿性、透湿性、耐环境性等。
与纤维素酰化物薄膜相比，环状聚烯烃通常具有较低的吸湿性和较低的透湿性。环状聚烯烃薄膜的特征还在于其光学特性因温度和湿度引起的变化小。然而，该薄膜的问题在于它与通过固化液晶组合物形成的层的粘性很小。
因此本发明的一个方面是提供一种光学补偿薄膜和偏振片，它即使在苛刻环境下的耐用性优异，并且显示光学特性因环境变化例如湿度引起的波动小，并且因此有利于改善IPS-型液晶显示装置的视角特性；并提供一种高质量的液晶显示装置，特别是IPS-模式液晶显示装置，所述显示装置仅显示与对比度有关的视角依赖性的小的降低和小的色调变化、并且显示性能的小的温度/湿度依赖性。
一方面，本发明提供一种光学补偿薄膜，其至少包括第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，该第一光学各向异性层的面内延迟为0-10nm和厚度方向延迟为-400nm至-80nm，该第二光学各向异性层的面内延迟为20-150nm和厚度方向延迟为100-300nm，并且第一光学各向异性层和第二光学各向异性层中至少一个是聚合物薄膜。
作为本发明的一个实施方案，提供了光学补偿薄膜，其中第二光学各向异性层是包括至少一种纤维素酰化物的纤维素酰化物薄膜，其中纤维素酰化物是用乙酰基和具有3个或更多碳原子的酰基取代纤维素的羟基而获得的纤维素的混合脂肪酸酯；并且乙酰基的取代度A和具有3个或更多碳原子的酰基的取代度B满足下式(I)和(II)：
式(I)：2.0≤A+B≤3.0
式(II)：0＜B
作为另一实施方案，提供光学补偿薄膜，其中第二光学各向异性层是环状聚烯烃薄膜。该环状聚烯烃薄膜可以包括至少一种含有至少一种下式(V)代表的重复单元的加成聚合物、或包括至少一种含有至少一种下式(VI)代表的重复单元的开环聚合物：
Figure BSA00000516963800041
其中，m是0-4的整数；R43-R46独立地代表氢原子或C1-10烃基；X42、X43、Y42和Y43独立地代表氢原子、C1-10烃基、卤素原子、卤素取代的C1-10烃基、-(CH2)nCOOR51、-(CH2)nOCOR52、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CHz)nCN、-(CH2)nCONR53R54、-(CH2)nNR53R54、-(CH2)nOZ51、-(CH2)nW51、或(-CO)2O或由X42和Y42、或者由X43和Y43组成的(-CO)2ONR55；R51、R52、R53、R54和R55独立地代表氢原子或C1-20烃基；Z51代表烃基或卤素取代的烃基；W51代表SiR56 pD51 3-p(R56代表C1-10烃基、D51代表卤素原子-OCOR56或OR56，和p是0-3的整数)；并且n是0-10的整数。
环状聚烯烃薄膜可以包括至少一种在其侧链具有酯基的环状聚烯烃，它是通过将含有至少一种具有酯基的环状烯烃单体的可聚合组合物聚合获得的。
根据本发明，该第二光学各向异性层可以是通过横向单轴拉伸、纵向单轴拉伸、同时双轴拉伸或相继双轴拉伸而拉伸的薄膜。
根据本发明，优选在第一光学各向异性层和第二光学各向异性层之间设置至少一层粘合层。
作为本发明的实施方案，提供该光学补偿薄膜，其中第一光学各向异性层是由包括至少一种棒状液晶化合物的组合物形成的，其中棒状液晶化合物的分子基本上以垂直取向状态固定；该光学补偿薄膜，其中第一光学各向异性层包括以垂直取向状态固定的棒状液晶分子，并且从层平面的法线旋转40°的方向测定的第一光学各向异性层的延迟满足下面关系：
1≤Re(40)450/Re(40)550≤1.07
其中，Re(40)450和Re(40)550分别代表在450nm和550nm下，从法线旋转40°的方向测定的延迟值。
另一方面，本发明提供了一种偏振片，它含有偏振器薄膜和本发明的光学补偿薄膜。
作为本发明的实施方案，提供了该偏振片，其中在光学补偿薄膜和偏振器薄膜之间仅设置光学基本上各向同性的粘合层和/或基本上各向同性的保护薄膜；该偏振片，其中透明保护薄膜是含有纤维素酰化物或环状聚烯烃的薄膜，并且面内延迟为0-10nm，厚度方向延迟为-20至20nm；该偏振片，它包括在其中依次堆叠的第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜，第二光学各向异性层的慢轴方向基本上与偏振器薄膜的吸收轴方向垂直；并且该偏振片包括在其中依次堆叠的第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜，第二光学各向异性层的慢轴方向基本上与偏振器薄膜的吸收轴方向平行。
另一方面，本发明还提供一种液晶显示装置，它包括：
液晶单元，所述液晶单元包括一对基板和在这对基板之间的液晶层，其中在黑色状态下液晶分子基本上平行于基板表面取向；
本发明的偏振片，该偏振片安装在这对基板的一个基板的外侧，使得从这对基板的这个基板观察依次安装有第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜，并且使得第二光学各向异性层的慢轴基本上与黑色状态下液晶分子的纵轴的平均方向平行；和
第二偏振器薄膜，它安装在这对基板的另一基板的外侧，使得偏振器薄膜的吸收轴彼此正交；和
一种液晶显示装置，它包括：
液晶单元，所述液晶单元包括一对基板和在这对基板之间的液晶层，其中在黑色状态下液晶分子基本上平行于基板表面取向；
本发明的偏振片，该偏振片安装在这对基板的一个基板的外侧，使得从这对基板的这个基板观察依次安装有第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜，并且使得第二光学各向异性层的慢轴基本上与黑色状态下液晶分子的纵轴的平均方向平行；和
第二偏振器薄膜，它安装在这对基板的另一基板的外侧，使得偏振器薄膜的吸收轴彼此正交。
本发明的优选实施方案
详细描述本发明。
注意，本说明书中，用语″...-...″用作是指包括置于其之前和之后的下限值和上限值的范围。
还注意本说明书中，术语″(甲基)丙烯酸酯″是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯二者或之一。术语″(甲基)丙烯酸″是指(甲基)丙烯酸及术语″(甲基)丙烯酸酯″。
本说明书中，术语″平行″或″正交″是指相对精确角度在小于±10°的范围内。与精确角度的误差优选小于±5°，更优选小于±2°。术语″基本上垂直″是指相对精确角度小于±20°的范围内。与精确角度的误差优选小于±15°，更优选小于±10°。同样术语″慢轴″是指折射率变为最大值的方向。同样折射率是在可见光区在λ＝550nm测定的值，除非另有说明。
本说明书中，术语″偏振片″既用于连续料片形式的偏振片，也用于切成用于加入液晶设备的大小的偏振片(本说明书中，″切割″包括“冲压”和“剪切成”等)，除非另有说明。同样在本发明中，术语″偏振器薄膜″和″偏振片″以不同含义使用，″偏振片″是指在″偏振器薄膜″的至少一侧具有保护偏振器薄膜的透明保护薄膜的层合元件。
本说明书中，Re(λ)和Rth(λ)分别是指波长λ下的面内延迟和厚度方向的延迟。Re(λ)是用KOBRA-21ADH(由Oji Scientific Instruments生产)对波长λnm的入射光在与薄膜表面垂直的方向测定的。Rth(λ)是用KOBRA-21ADH以三个延迟值、假设的平均折射率和进入薄膜的厚度值为基础计算的；其中第一个延迟值是上面获得的Re(λ)，第二个延迟值是对于相对薄膜法线方向围绕面内慢轴(通过KOBRA 21ADH决定)以+40°旋转的方向作为倾斜轴(旋转轴)的波长为λnm的入射光测定的延迟，第三个延迟值是对于相对薄膜法线方向围绕面内慢轴以-40°旋转的方向作为倾斜轴(旋转轴)的波长为λnm的入射光测定的延迟。波长λ通常落入450-750nm的范围内。根据本发明，波长λ是589nm。各种材料的平均折射率描述在出版的文献例如″POLYMER HANDBOOK″(JOHN WILEY&SONS，INC)和目录中。如果该值未知，那么该值可以用阿贝折射计等测定。下面列举主要光学薄膜的平均折射率：
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)。
当将假设的平均折射率和厚度值输入KOBRA 21ADH时，计算nx、ny和nz。并且Nz等于(nx-nz)/(nx-ny)，其是以计算的nx、ny和nz为基础计算的。
[光学补偿薄膜]
本发明涉及一种光学补偿薄膜，它包括面内延迟为0-10nm和厚度方向延迟为-400nm至-80nm的第一光学各向异性层，以及面内延迟为20-150nm和厚度方向延迟为100-300nm的第二光学各向异性层。
下面详细描述用于制备本发明的光学补偿薄膜等的材料的实例。
(第一光学各向异性层)
本发明的光学补偿薄膜包括面内延迟为0-10nm和厚度方向延迟为-400nm至-80nm的第一光学各向异性层。该层的面内延迟优选是0-5nm，更优选0-3nm。该层的厚度方向延迟优选是-360～-100nm，更优选-320至-120nm。
第一光学各向异性层优选由包括至少一种液晶化合物的组合物制成。液晶化合物优选选自棒状液晶化合物。特别是，第一光学各向异性层使用棒状液晶化合物制成，其中棒状液晶化合物的分子以垂直或者换句话说垂直取向状态取向是优选的。在第一光学各向异性层中，液晶分子优选以取向状态固定，更优选以垂直取向状态固定。本说明书中，用于任意棒状液晶化合物的术语″垂直取向″是指棒状液晶化合物的分子经过取向使得它们的指向矢(director)基本上与层平面垂直的取向。根据本发明，在层平面和垂直取向状态的棒状分子的指向矢之间形成的角度在70°至90°的范围内变化。该角度优选是80°至90°，更优选85°至90°。
为了不仅呈现本发明的效果而且有利于降低倾斜角度观察时产生的着色，第一光学各向异性层优选具有从法线旋转40°的方向测定的延迟满足下面不等式(1)的波长色散性。更优选满足下面不等式(2)，甚至更优选满足不等式(3)。这里用于旋转的轴定义为第一光学各向异性层中可以检测到慢轴时的慢轴，和定义为不能检测到慢轴时的任意轴。
1≤Re(40)450/Re(40)550≤1.07(1)
1≤Re(40)450/Re(40)550≤1.05(2)
1≤Re(40)450/Re(40)550≤1.03(3)
在这些式中，Re450和Re650分别代表在450nm和650nm测定的延迟值。
用于形成第一光学各向异性层的液晶化合物的实例并不特定地限于任意类型。第一光学各向异性层可以通过使低分子液晶化合物的分子以向列取向状态取向，然后通过光或热交联反应将其固定形成。第一光学各向异性层也可以通过在冷却下使向列取向状态的聚合物液晶分子固定来形成。注意不需要液晶化合物最终在光学各向异性层中呈现液晶性，这是由于该层中所含的液晶化合物分子经常在制备过程中通过聚合反应等以取向状态固定并失去液晶性。液晶化合物优选选自可聚合化合物。可聚合液晶化合物可以是多官能可聚合液晶，或者可以是单官能可聚合液晶化合物。
第一光学各向异性层可以形成于基板(载体)上。通常由薄膜组成的第二光学各向异性层可以用作基板，或者可以在一临时基板上提供第一光学各向异性层，然后将其转移到偏振器薄膜或第二光学各向异性层上，或者可以将一光学各向同性薄膜用作载体。偏振器薄膜和本发明的光学补偿薄膜可以叠加形成偏振片，并且典型地可以加入液晶显示装置。
第一光学各向异性层可以通过用包括至少一种液晶化合物例如棒状液晶，和如果需要的话聚合引发剂、取向控制剂和其它添加剂的组合物制得。
(棒状液晶化合物)
根据本发明，优选光学各向异性层使用至少一种棒状液晶化合物制得。可用于延迟层的棒状液晶化合物的实例包括甲亚胺类、氧化偶氮类、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、苯基二烷类、二苯乙炔类和链烯基环己基苄腈类。棒状液晶化合物的实例还包括液晶聚合物。在形成第一光学各向异性层的过程中，优选通过聚合反应以取向状态固定棒状液晶化合物的分子。因此，液晶化合物优选选自具有经光、电子束、热等能够引发聚合反应和交联反应的部分结构的化合物。该部分结构在棒状分子中的数量优选是1-6，更优选1-3。可用于本发明的可聚合棒状液晶化合物的实例包括，但不限于，Makromol.Chem.，Vol.190，P 2255(1989)；Advanced Materials vol.5，p.107(1993)；美国专利4683327、5622648和5770107；WO 95/22586、WO 95/24455、WO 97/00600、WO 98/23580、WO 98/52905、和JPA Nos.平1-272551、平6-16616、平7-110469、平11-80081、2001-328973、2004-240188、2005-99236、2005-99237、2005-121827和2002-30042中公开的。
(垂直取向的助剂)
需要控制液晶分子在取向层-界面和空气-界面这两个面的取向以垂直取向状态均匀取向液晶分子。为了有助于在取向层-界面侧的垂直取向，取向层和/或光学各向异性层可以由含有能够垂直取向液晶分子的化合物同时其排除体积影响、静电影响或表面能影响的组合物制成。为了在空气-界面侧添加垂直取向，光学各向异性层可以由含有能够集中于空气-界面侧的化合物并垂直取向液晶分子同时排除其体积影响、静电影响或表面能影响的组合物制备。能够有助于液晶分子在取向层-界面侧垂直的化合物，下面简称为″在取向层-界面侧垂直取向的助剂″的优选实例包括吡啶
Figure BSA00000516963800092
衍生物。能够有助于液晶分子在空气-界面的面垂直的化合物，下面简称为″在空气-界面侧垂直取向的助剂″的优选实例包括具有氟-脂族基团、促进该化合物集中于空气-界面侧、和至少一种选自羧基(-COOH)、磺基(-SO3H)、膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}及其盐的亲水基团的化合物。这些化合物添加到液晶组合物的涂布液中，也可以有利于改善液体的涂布性能并减少不匀性(″mura″)、收缩(″hajiki″)等的产生。
下面详细描述垂直取向的助剂。
(在取向层-界面侧垂直取向的助剂)
可用于本发明的在取向层-界面侧垂直取向的助剂的优选实例包括下面所示的式(I)代表的吡啶
Figure BSA00000516963800101
衍生物、吡啶
Figure BSA00000516963800102
盐。向盘状液晶组合物中加入至少一种吡啶
Figure BSA00000516963800103
衍生物，盘状液晶分子可以在取向层-界面侧基本上垂直取向。
Figure BSA00000516963800104
在式(I)中，L0代表二价连接基团，并优选C1-20二价连接基团，所述二价连接基团选自亚烷基和-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-NRa-(其中Ra是氢原子或C1-5烷基)、亚烯基、亚炔基或亚芳基的任意组合。亚烷基可以具有直链或支链结构。
在式(I)中，R0代表氢原子、未取代的氨基、或者具有至少一种C1-20取代基的取代的氨基。取代的氨基中，优选具有至少一种脂族基团氨基的取代的氨基作为R0。脂族基团的实例包括烷基、取代的烷基、链烯基、取代的链烯基、链炔基和取代的链炔基。当R0是仲氨基时，两个脂族基团可以彼此相连形成含氮杂环。优选5或6-元杂环。R0优选代表氢原子、未取代的氨基、或具有至少一种C2-12取代基的取代的氨基，更优选代表氢原子、未取代的氨基、或具有至少一种C2-8取代基的取代的氨基。当R0是氨基时，吡啶
Figure BSA00000516963800105
环的4-位优选取代有R0。
在式(I)中，X0是阴离子。阴离子的实例包括卤离子例如氟离子、氯离子、溴离子和碘离子；磺酸根离子例如甲磺酸根离子、三氟甲磺酸根离子、甲基磺酸根离子、p-甲苯磺酸根离子、p-氯苯磺酸根离子、1，3-苯磺酸根离子、1，5-萘二磺酸根离子和2，6-萘二磺酸根离子；硫酸根离子、碳酸根离子、硝酸根离子、硫氰酸根离子、高氯酸根离子、四氟硼酸根离子、苦味酸根离子、乙酸根离子、甲酸根离子、三氟乙酸根离子、磷酸根离子例如六氟磷酸根离子、和氢氧根离子。X0优选代表卤离子、磺酸根离子或氢氧根离子。
在式(I)中Y1代表具有5-或6-元环作为部分结构的C1-30二价连接基团。嵌入Y1的环状部分结构的优选实例包括环己基环、芳基环和杂环。芳基环的实例包括苯环、茚环、萘环、氟环、菲环、蒽(anthrathene)环、联苯环和芘环。优选苯环、联苯环和萘环。杂环中嵌入的原子的优选实例包括氮原子、氧原子和硫原子。杂环的实例包括呋喃环、噻吩环、吡咯环、吡咯啉环、吡咯嗪(pyrrolizine)环、
Figure BSA00000516963800111
唑环、异唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、咪唑啉环、咪唑烷环、吡唑环、吡唑啉环、吡唑烷环、三唑环、呋咱环、四唑环、吡喃环、二
Figure BSA00000516963800113
烷环、二噻唑酮(dithiazone)环、thiyne环、吡啶环、哌啶环、
Figure BSA00000516963800114
嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环和三嗪环。
杂环可优选选自6-元环。在该式中，作为部分结构的Y1、具有5-或6-元环的C1-30二价连接基团，可以具有一个或多个取代基。
在式(I)中，Z代表卤素取代的苯基、硝基-取代的苯基、氰基-取代的苯基、C1-10烷基-取代的苯基、C2-10烷氧基-取代的苯基、C1-12烷基、C2-10链炔基、C1-12烷氧基、C2-13烷氧基羰基、C7-26芳基氧基羰基或C7-26芳基羰基氧基；并且优选代表氰基-取代的苯基、卤素取代的苯基、C1-10烷基-取代的苯基、C2-10烷氧基-取代的苯基、C7-26芳基氧基羰基或C7-26芳基羰基氧基。
Z可以具有一个或多个取代基。取代基的实例包括卤素原子例如氟、氯、溴和碘原子；氰基、硝基、C1-16烷基、C1-16链烯基、C1-16链炔基、C1-16卤素取代的烷基、C1-16烷氧基、C2-16酰基、C1-16烷基硫基、C2-16酰氧基、C2-16烷氧基羰基、氨甲酰基、C2-16烷基-取代的氨甲酰基、和C2-16酰基氨基。
用于本发明的吡啶
Figure BSA00000516963800115
化合物优选选自下面所示的式(Ia)。
Figure BSA00000516963800116
在式(Ia)中，L03代表单键、-O-、O-CO-、-CO-O-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-O-AL-O-、-O-AL-O-CO-、-O-AL-CO-O-、-CO-O-AL-O-、-CO-O-AL-O-CO-、-CO-O-AL-CO-O-、-O-CO-AL-O-、-O-CO-AL-O-CO-或-O-CO-AL-CO-O-，其中AL是C1-10亚烷基。L03优选代表单键、-O-、-O-AL-O-、-O-AL-O-CO-、-O-AL-CO-O-、-CO-O-AL-O-、-CO-O-AL-O-CO-、-CO-O-AL-CO-O-、-O-CO-AL-O-、-O-CO-AL-O-CO-或-O-CO-AL-CO-O-；更优选代表单键或-O-。
在式(Ia)中，L04代表单键、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CH＝N-、-N＝CH-或-N＝N-。
在式(Ia)中，R03代表氢原子、未取代的氨基或C2-10烷基-取代的氨基。当R03是二烷基-取代的氨基时，两个烷基可以彼此相连形成含氮杂环。优选5-或6-元杂环。R03优选代表氢原子、未取代的氨基或C2-12烷基-取代的氨基；并且更优选代表氢原子、未取代的氨基或C2-8烷基-取代的氨基。当R03是未取代的氨基时，吡啶
Figure BSA00000516963800121
环的4-位优选取代有R03。
在式(Ia)中，Y2和Y3分别代表任选取代的二价6-元环基团。6-元环的实例包括脂族环、芳基环例如苯环和杂环。6-元脂族环的实例包括环己烷环、环己烯环和环己烷二烯环。6-元杂环的实例包括吡喃环、二烷环、二噻嗪环、thiyne环、吡啶环、哌啶环、
Figure BSA00000516963800123
嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环和三嗪环。6-元环可以与其它6-或5-元环稠合。
取代基的实例包括卤素原子、氰基、C1-12烷基和C1-12烷氧基。烷基或烷氧基可以具有C2-12酰基或C2-12酰氧基作为取代基。后面解释酰基和酰氧基的定义。
在式(Ia)中，X01是阴离子。X01优选选自一价阴离子。阴离子的实例包括卤离子例如氟离子、氯离子、溴离子和碘离子；和磺酸根离子例如甲磺酸根离子、p-甲苯磺酸根离子和苯磺酸根离子。
在式(Ia)中，Z1代表氢原子、氰基、C1-12烷基或C1-12烷氧基，并且烷基或烷氧基可以具有C2-12酰基或C2-12酰氧基作为取代基。
在式(Ia)中，m是1或2，并且当m是2时，两个L04和两个Y3各自可以相同或不同。
当m是2时，优选Z1代表氰基、C1-10烷基或C1-10烷氧基。
当m是1时，优选Z1代表C7-12烷基、C7-12烷氧基、C7-12酰基-取代的烷基、C7-12酰氧基-取代的烷基或C7-12酰氧基-取代的烷氧基。
术语″酰基″和″酰氧基″分别用于-CO-R和″酰氧基″代表的任意基团，其中R代表脂族基团例如烷基、取代的烷基、链烯基、取代的链烯基、链炔基和取代的链炔基；或者芳香基团例如芳基或取代的芳基。R优选代表脂族基团，更优选代表烷基或链烯基。
在式(Ia)中，p是1-10的整数。基团CpH2p是指直链或支链化的亚烷基。基团CpH2p优选是直链亚烷基。p优选是1或2。
式(I)和/或式(Ia)的实例包括但不限于下面所示的那些。在这些式中，″Me″代表甲基。
Figure BSA00000516963800141
Figure BSA00000516963800151
Figure BSA00000516963800161
吡啶
Figure BSA00000516963800172
衍生物通常是通过吡啶环的烷基化，Menshutkin反应制得的。
吡啶
Figure BSA00000516963800173
衍生物在液晶组合物中的量可以根据其应用确定。通常，相对液晶组合物的总量(如果组合物制成涂布液，它是指没有任意溶剂的组合物)，吡啶
Figure BSA00000516963800174
衍生物的优选量是0.005-8质量％，更优选的量是0.01-5质量％。
(在空气-界面侧垂直取向的助剂)
可用于本发明的在空气-界面侧垂直取向的助剂的优选实例包括含氟脂族的聚合物，它具有氟-脂族基团和至少一种选自羧基(-COOH)、磺基(-SO3H)、膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}及其盐的亲水基团，下面有时简称为″氟-聚合物″，并且代表的含氟化合物是式(III)。
首先，详细解释氟-聚合物。
可用于本发明的氟-聚合物选自如下聚合物，它具有氟-脂族基团和至少一种选自羧基(-COOH)、磺基(-SO3H)、膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}及其盐的亲水基团。氟-聚合物可以选自聚烯烃类、聚酯类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚氨酯类、聚碳酸酯类、聚砜类、聚醚类、聚乙缩醛类、聚酮类、聚苯醚类、聚苯硫醚类、聚芳基化物、聚四氟乙烯类(PTFE)、聚偏二氟乙烯类、和纤维素衍生物，它们描述在Takayuki OHTSU撰写并由KAGAKU-DOJINPUBLISHING CO.，LTD.于1968出版的″Revision Chemistry of Polymersynthesis(Kaitei Koubunshi gousei no kagaku)″的第1-4页。氟-聚合物优选选自聚烯烃类。
氟-聚合物在侧链具有氟-脂族基团。氟-脂族基团的的碳原子数优选在1-12的范围内，更优选6-10。该脂族基团可以具有直链或支链结构或环状结构。脂族基团中氢原子用氟原子取代的取代度不限于任意范围，一般说来，优选大于或等于50％，更优选大于或等于60％。氟-脂族基团嵌入侧链，侧链与主链经酯、酰氨基、酰亚胺基、尿烷、醚或硫基醚键或芳香环相连。
氟-聚合物中的氟-脂族基团可以得自通过调聚反应法，有时简称为调聚物法、或低聚反应，有时简称为低聚物法制得的氟-脂族化合物。氟-脂族化合物的制备的实例描述在ISHIKAWA NOBUO监查并由CMC PublishingCo.，Ltd.于1987年出版的″Synthesis and Function of Fluoride Compounds(Fussokagoubutsu no Gousei to Kinou)″的第117-118页；和Milos Hudlicky和Attila E.Pavlath编辑，American Chemical Society 1995的″Chemistry ofOrganic Fluoride Compounds II″、Monograph 187的第747-752页；等。调聚反应法是在有具有大链转移常数的烷基卤例如碘化物作为调聚剂存在的情况下进行含氟化合物例如四氟乙烯的自由基聚合反应制备调聚物的方法。一个实例示于方案-1。
方案1
Figure BSA00000516963800191
所得氟末端的调聚物通常经如方案2所示适当末端改性，得到氟-脂族化合物。这些化合物，如果需要的话，转移到所需的单体结构，然后用于制备氟-聚合物。在方案2中，n代表自然数。
方案2
可用于制备用于本发明的氟-聚合物的单体的实例包括但不限于下面所示的那些。
Figure BSA00000516963800211
Figure BSA00000516963800221
Figure BSA00000516963800231
Figure BSA00000516963800241
Figure BSA00000516963800251
Figure BSA00000516963800261
氟-聚合物的一个实施方案是共聚物，它含有得自具有氟-脂族基团的单体下面简称为″氟-单体″的重复单元、和具有下面所示的式(II)代表的亲水基团的重复单元。
Figure BSA00000516963800271
在式(II)中，R61、R62和R63分别代表氢原子或取代基。
在式(II)中，Q代表羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO3H)或其盐、或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其盐。
在式(II)中，L代表选自下面所示连接基团的二价连接基团或者由选自下面所示连接基团中两种或多种组成的二价连接基团；
(连接基团)
单键、-O-、-CO-、-NRb-其中Rb代表氢原子、烷基、芳基或芳烷基)、-S-、-SO2-、-P(＝O)(ORf)-其中Rf代表烷基、芳基或芳烷基)、亚烷基和亚芳基。
在式(II)中，R61、R62和R63分别代表氢原子或选自下面所示的取代基I的取代基：
(取代基I)
烷基(优选C1-20，更优选选C1-12，甚至更优选C1-8烷基)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、环戊基或环己基；链烯基(优选C2-10，更优选C2-12，甚至更优选C2-8链烯基)例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基或3-戊烯基；链炔基(优选C2-10，更优选C2-12，甚至更优选C2-8链炔基)例如炔丙基或3-戊炔基；芳基(优选C6-30，更优选选C6-20，甚至更优选C6-12芳基)例如苯基、p-甲基苯基或萘基；芳烷基(优选C7-30，更优选选C7-20，甚至更优选C7-12芳烷基)例如苄基、苯乙基或3-苯基丙基；取代或未取代的氨基(优选C0-20，更优选C0-10，甚至更优选C0-6氨基)例如未取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基或苯胺基；烷氧基(优选C1-20，更优选选C1-16，甚至更优选C1-10烷氧基)例如甲氧基、乙氧基或丁氧基；烷氧基羰基(优选C2-20，更优选C2-16，甚至更优选C2-10烷氧基羰基)例如甲氧基羰基或乙氧基羰基；酰氧基(优选C2-20，更优选C2-16，甚至更优选C2-10酰氧基)例如乙酰氧基或苯甲酰氧基；酰基氨基(优选C2-20，更优选C2-16，甚至更优选C2-10酰基氨基)例如乙酰基氨基或苯甲酰基氨基；烷氧基羰基氨基(优选C2-20，更优选C2-16，甚至更优选C2-12烷氧基羰基氨基)例如甲氧基羰基氨基；芳基氧基羰基氨基(优选C7-20，更优选C7-16，甚至更优选C7-12芳基氧基羰基氨基)例如苯基氧基羰基氨基；磺酰基氨基(优选C1-20，更优选C1-16，甚至更优选C1-12磺酰基氨基)例如甲基磺酰基氨基或苯磺酰基氨基；氨磺酰基(优选C0-20，更优选C0-16，甚至更优选C0-12氨磺酰基)例如未取代的氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基或苯基氨磺酰基；氨甲酰基(优选C1-20，更优选选C1-16，甚至更优选C1-12氨甲酰基)例如未取代的氨甲酰基、甲基氨甲酰基、二乙基氨甲酰基或苯基氨甲酰基；烷基硫基(优选C1-20，更优选C1-16，甚至更优选C1-12烷基硫基)例如甲基硫基或乙基硫基；芳基硫基(优选C6-20，更优选选C6-16，甚至更优选C6-12芳基硫基)例如苯基硫基；磺酰基(优选C1-20，更优选C1-16，甚至更优选C1-12磺酰基)例如甲磺酰基或甲苯磺酰基；亚磺酰基(优选C1-20，更优选C1-16，甚至更优选C1-12亚磺酰基)例如甲亚磺酰基或苯亚磺酰基；脲基(优选C1-20，更优选选C1-16，甚至更优选C1-12脲基)例如未取代的脲基、甲基脲基或苯基脲基；磷酰胺(优选C1-20，更优选C1-16，甚至更优选C1-12磷酰胺)例如二乙基磷酰胺或苯基磷酰胺；羟基、巯基、卤素原子例如氟、氯、溴或碘；氰基、磺基、羧基、硝基、异羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选C1-30，更优选C1-12杂环基，包括至少一种杂原子例如氮、氧或硫)例如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并
Figure BSA00000516963800281
唑基、苯并咪唑基或苯并噻唑基；并且甲硅烷基(优选C3-40，更优选选C3-30，甚至更优选C3-24甲硅烷基)例如三甲基甲硅烷基或三苯基甲硅烷基。这些取代基可以被至少一个选自这些的取代基取代。当选择两个取代基时，它们可以彼此相同或不同。两个或多个，如果可能的话，可以彼此相连形成环。
优选R61、R62和R63分别代表氢原子、烷基、卤素原子(例如氟、氯、溴或碘)或下面所述的-L-Q代表的基团；更优选R61、R62和R63分别代表氢原子、C1-6烷基、氯或下面所述的-L-Q代表的基团；尤其优选R61、R62和R63分别代表氢原子或C1-4烷基；并且再次尤其优选R61、R62和R63分别代表氢原子或C1-2烷基。烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、正丁基和仲丁基。烷基可以具有任意取代基。取代基的实例包括卤素原子、芳基、杂环基、烷氧基、芳基氧基、烷基硫基、芳基硫基、酰基、羟基、酰氧基、氨基、烷氧基羰基、酰基氨基、氧基羰基、氨甲酰基、磺酰基、氨磺酰基、磺酰氨基、sulforyl和羧基。注意当烷基具有任意取代基时，上述烷基的碳原子数是仅烷基中包含的碳原子数，不包括取代基中包含的碳原子。后面所述的其它基团中包含的碳原子数定义与该烷基的相同。
在该式中，L是二价连接基团，所述二价连接基团选自上面定义的基团或者选自两种或多种选自上面定义的基团的任意组合。上述-NRb-中的Rb代表氢原子、烷基、芳基或芳烷基，并优选氢原子或烷基。-PO(ORf)-中的Rf代表烷基、芳基或芳烷基，并优选烷基。当Rb或Rf是烷基、芳基或芳烷基时，它们的优选碳原子数与取代基I中所述的相同。L优选含有单键、-O-、-CO-、-NRb-、-S-、-SO2-、亚烷基或亚芳基；更优选含有单键、-CO-、-O-、-NRb-、亚烷基或亚芳基；并且甚至更优选代表单键。当L含有亚烷基时，亚烷基的碳原子数优选是1-10，更优选1-8，甚至更优选1-6。亚烷基的优选实例包括亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚丁基和六亚甲基。当L含有亚芳基时，亚芳基的碳原子数优选是6-24，更优选6-18，甚至更优选6-12。亚芳基的优选实例包括亚苯基和萘。当L含有由亚烷基和亚芳基的组合组成的二价连接基团，或者换句话说芳烷基时，芳烷基的碳原子数优选是7-36，更优选7-26，甚至更优选7-16。芳烷基的优选实例包括亚苯基亚甲基、亚苯基亚乙基和亚甲基亚苯基。L可以具有任意取代基。该取代基的实例与R61、R62或R63的取代基所列举的那些相同。
L的实例包括然而不限于下面所示的那些。
在式(II)中，Q代表羧基或羧酸盐例如羧酸锂、羧酸钠、羧酸钾、羧酸铵(例如，未取代的羧酸铵、四甲基羧酸铵、三甲基-2-羟基乙基羧酸铵、四丁基羧酸铵、三甲基苄基羧酸铵或二甲基phanyl羧酸铵)或羧酸吡啶
Figure BSA00000516963800312
磺基或硫酸盐(抗衡阳离子的实例与上面羧酸盐列举的相同)；或膦酰氧基或膦酰氧酸盐(phosphonoxylate)(抗衡阳离子的实例与上面羧酸盐列举的相同)。优选羧基、磺基和膦基，更优选羧基和磺基。
氟-聚合物可以包括单个或多个式(II)代表的重复单元。氟-聚合物可以包括单个或多个除上述重复单元之外的重复单元。另一重复单元对具体类型没有限制，并且优选使用得自能够自由基聚合的普通单体的任意重复单元。可以得到另一重复单元的单体的实例包括然而不限于下面所示的那些。氟-聚合物可以包括选自下面所示的那些的一个重复单元或多个重复单元。
(单体I)
(1)链烯类：
乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯、1-十二碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯(eicocene)、六氟丙烯、偏二氟乙烯、氯三氟乙烯、3，3，3-三氟丙烯、四氟乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯等；
(2)二烯类：
1，3-丁二烯、异戊二烯、1，3-戊二烯、2-乙基-1，3-丁二烯、2-正丙基-1，3-丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-戊二烯、1-苯基-1，3-丁二烯、1-α-萘基-1，3-丁二烯、1-β-萘基-1，3-丁二烯、2-氯-1，3-丁二烯、1-溴-1，3-丁二烯、1-氯丁二烯、2-氟-1，3-丁二烯、2，3-二氯-1，3-丁二烯、1，1，2-三氯-1，3-丁二烯、2-氰基-1，3-丁二烯、1，4-二乙烯基环己烷等；
(3)α，β-不饱和羧酸衍生物：
(3a)丙烯酸烷基酯类：
甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸叔辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸2-溴乙酯、丙烯酸4-氯丁酯、丙烯酸2-氰基乙酯、丙烯酸2-乙酰氧基乙酯、丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸2-氯环己酯、丙烯酸糠酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸ω-甲氧基聚乙二醇酯(加成分子量n是2-100)、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸1-溴-2-甲氧基乙酯、丙烯酸1，1-二氯-2-乙氧基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯等；
(3b)甲基丙烯酸烷基酯类：
甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸crezyl酯、甲基丙烯酸萘酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸3-甲氧基丁酯、甲基丙烯酸ω-甲氧基聚乙二醇酯(加成分子量n是2-100)、甲基丙烯酸2-乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯乙酯等；
(3c)不饱和多羧酸的二酯类：
马来酸二甲酯、马来酸二丁酯、衣康酸二甲酯、衣康酸二丁酯、巴豆酸二丁酯、巴豆酸二己酯、富马酸二乙酯、富马酸二甲酯等；
(3d)α，β-不饱和羧酸的酰胺类：
N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-正丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-叔辛基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-(2-乙酰基乙酰氧基乙基)丙烯酰胺、N-苄基丙烯酰胺、N-丙烯酰基吗啉、二丙酮丙烯酰胺、N-甲基马来酰胺等；
(4)不饱和腈类：
丙烯腈、甲基丙烯腈等；
(5)苯乙烯或其衍生物：
苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、p-叔丁基苯乙烯、p-乙烯基苯甲酸甲酯、α-甲基苯乙烯、p-氯甲基苯乙烯、乙烯基萘、p-甲氧基苯乙烯、p-羟基甲基苯乙烯、p-乙酰氧基苯乙烯等；
(6)乙烯基酯类：
乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、水杨酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、苯基乙酸乙烯酯等；
(7)乙烯基醚类：
甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、正戊基乙烯基醚、正己基乙烯基醚、正辛基乙烯基醚、正十二烷基乙烯基醚、正二十烷基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、氟丁基乙烯基醚、氟丁氧基乙基乙烯基醚等；和
(8)其它单体
N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基酮、苯基乙烯基酮、甲氧基乙基乙烯基酮、2-乙烯基
Figure BSA00000516963800341
唑啉、2-异丙烯基(isoprppenyl)
Figure BSA00000516963800342
唑啉等。
相对构成氟-聚合物的所有单体的总量，含氟脂族基团的单体的量优选不小于5质量％，更优选选不小于10质量％、，甚至更优选不小于30质量％。相对构成氟-聚合物的所有单体的总量，式(II)代表的重复单元的量优选不小于0.5质量％，更优选1-20质量％、，甚至更优选1-10质量％。重复单元的上面优选质量％容易随单体的分子量而变化，并且单位质量聚合物中官能团的摩尔量可以更精确地呈现聚合物中所含的式(II)的重复单元的优选量。使用该摩尔量，据说氟-聚合物中亲水基团(式(II)中的Q)的摩尔量优选在0.1mmol/g至10mmol/g的范围内，更优选在0.2mmol/g至8mmol/g的范围内。
用于本发明的氟-聚合物的重均分子量(Mw)优选小于或等于1,000,000，更优选选小于或等于500,000，甚至更优选小于或等于100,000。Mw可以作为聚苯乙烯(PS)当量分子量用凝胶渗透色谱法(GPC)测定。
氟-聚合物的制备方法的实例包括然而不限于，使用乙烯基的自由基聚合反应或阳离子聚合反应和阴离子-聚合反应，其中，优选自由基聚合反应，这是由于它是普通的。可以将已知的自由基热或自由基光聚合引发剂用于氟-聚合物的制备过程。特别是，优选自由基热聚合引发剂。注意自由基热聚合反应是当在分解温度或者比其高的温度下加热时能够产生自由基的化合物。自由基热聚合反应的实例包括二酰基过氧化物例如过氧化乙酰或过氧化苯甲酰；过氧化酮例如过氧化甲基乙基酮或过氧化环己酮；氢过氧化物例如过氧化氢、叔丁基过氧化氢或枯烯过氧化氢；过氧化物二烷基例如过氧化二-叔丁基、过氧化二枯烯基或过氧化二月桂酰基；过氧酯类例如过乙酸叔丁酯或过新戊酸叔丁酯；偶氮-基化合物例如偶氮双异-丁腈或偶氮双异新戊腈和过硫酸盐例如过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。可以使用单一聚合引发剂，或者可以将多个聚合引发剂组合使用。
自由基聚合反应可以按照任意方法例如乳液聚合反应、分散聚合反应、本体聚合反应或溶液聚合反应法进行。一种典型的自由基聚合反应可以按照溶液聚合反应进行，并且下面更具体地描述。其它聚合反应方法的细节与下面所述的相同，并且细节可以参见TOKYO KAGAKU DOZIN CO.，LTD.于1981年出版的″Experimental Methods of Polymer Science(Kohbunshikagaku jikkenn-hoh)″等。
就溶液聚合反应而言，使用至少一种有机溶剂。有机溶剂可以选自任意有机溶剂，它们从不限制本发明的目的和效果。有机溶剂通常理解为大气压下沸点为50-200℃的有机化合物，其中，优选能够均匀溶解这些组分的有机化合物。有机溶剂的优选实例包括醇类例如异丙醇或丁醇；醚类例如二丁醚、乙二醇二甲基醚、四氢呋喃或二
Figure BSA00000516963800351
烷；酮类例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮或环己酮；酯类例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯或γ-丁内酯；芳香烃类例如苯、甲苯或二甲苯。可以使用单一有机溶剂，或者可以组合使用多种有机溶剂。从所用单体和制得的聚合物的溶解性的角度，也可以使用通过将至少一种有机溶剂和水混合制得的混合溶剂。
溶液聚合反应可以然而不限于，在50-200℃的温度下进行10分钟-30小时。在进行溶液聚合反应之前或者同时优选进行惰性气体冲洗以免产生的自由基失活。通常使用氮气作为惰性气体。
用至少一种链转移剂的自由基聚合反应可用于制备具有适当分子量的氟-聚合物。链转移剂的实例包括硫醇类例如辛基硫醇、癸基硫醇、十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十八烷基硫醇、硫代苯酚或p-壬基硫代苯酚；多卤代烷基例如四氯化碳、氯仿、1，1，1-三氯乙烷或1，1，1-三溴辛烷；和低活性单体例如α-甲基苯乙烯或α-甲基苯乙烯二聚物。其中，优选C1-16硫醇。链转移剂的用量应根据其活性、所用单体类型或聚合反应条件精确控制，相对所用单体的总摩尔通常是然而不限于0.01-50摩尔％、优选0.05-30摩尔％，甚至更优选0.08-25摩尔％。链转移剂的添加时间或方法不限于聚合反应系统中链转移剂的存在，其中在聚合反应过程中控制至少一种单体的聚合度。链转移剂可以通过溶解在单体中添加，或者换句话说在添加单体的同时，或者与添加单体分开来添加。
注意氟-聚合物的实例还包括具有可聚合基团作为以取向状态固定液晶分子的取代基的聚合物。
可以优选用于本发明的氟-聚合物的实例包括然而不限于下面所示的那些。下面所示式中的数值是指每一单体的质量％，并且下面所示的式的Mw是指通过GPC测定的PEO-当量重均分子量。在这些式中，″a″、″b″、″c″、″d″等是指重量比。
Figure BSA00000516963800371
Figure BSA00000516963800381
Figure BSA00000516963800391
可用于本发明的氟-聚合物可以按照上面所述的任意已知方法制得。例如，氟-聚合物可以通过具有氟-脂族基团的单体和具有亲水基团的单体在有机溶剂中在有普通自由基聚合引发剂的情况下聚合反应制得。其它可加成聚合化合物，如果需要的话，也可以加入，然后可以相同方式进行聚合反应。从每个单体的聚合活性的角度，在滴加至少一种单体和至少一种聚合引发剂的同时进行聚合反应可以获得具有均匀结构的聚合物。
氟-聚合物的量的优选范围可用随其应用而变化，一般说来，相对液晶组合物的总质量(当组合物是溶液时，不包括溶剂)，优选是0.005-8质量％，更优选0.01-5质量％，甚至更优选0.05-2.5质量％。当氟-聚合物的量落入上面范围内时，在不降低涂层的干燥性能下，可以获得实际的效果，因此，获得具有均匀光学性能例如延迟的光学薄膜。
接下来，详细描述可用作在空气-界面侧垂直取向的助剂的式(III)代表的化合物。
式(III)
(R100)mo-L100-(W)no
在该式中，其中R100代表烷基、具有末端CF3基团的烷基、或者具有末端CHF2基团的烷基；mo代表大于或等于1的整数，其中存在的多个R100可以相同或不同，其中至少一个代表具有末端CF3基团或末端CHF2基团的烷基；L100代表价数(m+n)的连接基团；W代表羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO3H)或其盐、硫酸根合基团(-OSO3H)或其盐、或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其盐；并且no代表大于或等于1的整数。
在式(III)中，R100起疏水基团的作用。R100代表的烷基任选被取代，可以具有直链或支链，优选具有1-20个碳原子，优选具有4-16个碳原子，更优选具有6-16个碳原子。可以使用下面以选自取代基D的取代基的实例给出的任意取代基作为这里的取代基。
R100代表的具有末端CF3基团的烷基优选具有1-20个碳原子，优选4-16个碳原子，更优选4-8个碳原子。具有末端CF3基团的烷基是部分或全部氢原子被氟原子取代的烷基。该烷基中至少50％的氢原子优选用氟原子取代，其中优选至少60％取代，甚至更优选至少70％取代。剩余氢原子还可以用选自下面取代基D的取代基的实例给出的取代基取代。R100代表的具有末端CHF2基团的烷基优选具有1-20个碳原子，优选4-16个碳原子，更优选4-8个碳原子。在R100代表的具有末端CHF2基团的烷基中，烷基中至少50％的氢原子优选用氟原子取代，其中优选60％或更多取代，甚至更优选70％或更多取代。剩余氢原子还可以用选自下面取代基D的取代基的实例给出的取代基取代。
下面给出R100代表的具有末端CF3基团的烷基和具有末端CHF2的烷基的实例。
R1：n-C8F17-
R2：n-C6F13-
R3：n-C4F9-
R4：n-C8F17-(CH2)2-
R5：n-C6F13-(CH2)2-
R6：n-C4F9-(CH2)2-
R7：H-(CF2)8-
R8：H-(CF2)6-
R9：H-(CF2)4-
R10：H-(CF2)8-(CH2)-
R11：H-(CF2)6-(CH2)-
R12：H-(CF2)4-(CH2)-
在式(III)中，L100代表的价数(mo+no)的连接基团优选是至少两个选自下面基团的基团的组合：亚烷基、亚烯基、(mo+no)价芳香基团、二价杂环残基、-CO-、-NRd-(其中Rd代表具有1-5个碳原子的烷基或氢基团)、-O-、-S-、-SO-、和-SO2-。
在式(III)中，W代表羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO3H)或其盐、硫酸根合基团(-OSO3H)或其盐、或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其盐。W的优选范围与式(II)中Q的相同。
在式(III)代表的化合物中，优选下面所述式(III)-a或式(III)-b代表的化合物。
Figure BSA00000516963800421
在式(III)-a中，R104和R106分别代表烷基、具有末端CF3基团的烷基或具有末端CF2基团的烷基，然而，它们不同时代表烷基。W1和W2分别代表氢原子、羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO3H)或其盐、硫酸根合基团(-OSO3H)或其盐、膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其盐、或具有羧基、磺基、硫酸根合基团或膦酰氧基的烷基、烷氧基或烷基氨基。然而，W1和W2不同时代表氢原子。
式(III)-b
(R106-L102-)m2(Ar101)-W3
(R7-L1-)m2(Ar1)-W3
在式(III)-b中，R106代表烷基、具有末端CF3基团的烷基或具有末端CF2H基团的烷基；m2代表大于或等于1的整数，其中存在的多个R106可以相同或不同，其中至少一个代表具有末端CF3基团或末端CHF2基团的烷基；L102代表选自如下基团的二价连接基团：亚烷基、芳香基团、-CO-、-NR-(R代表C1-5烷基或氢原子)、-O-、-S-、-SO-、-SO2-及其任意组合，其中存在的多个L102可以相同或不同；Ar101代表芳香碳环残基或芳香杂环残基；并且W3代表羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO3H)或其盐、硫酸根合基团(-OSO3H)或其盐、膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其盐、或具有羧基、磺基、硫酸根合基团或膦酰氧基的烷基、烷氧基或烷基氨基。
首先，详细解释式(III)-a。
R104和R105与上面式(III)中R100的定义相同，并且它们的优选范围与R100的相同。W1和W2代表的羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO3H)或其盐、硫酸根合基团(-OSO3H)或其盐或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其盐与上面式(III)中W代表的亲水基团定义相同，并且它们的优选范围相同。W1和W2代表的具有亲水基团的烷基可以具有直链或支链。它们优选是C1-20烷基，优选C1-8烷基，更优选C1-3烷基。上述烷基可以具有至少一个选自羧基、磺基、硫酸根合基团和膦酰氧基的亲水基团。亲水基团与式(III)中W代表的亲水基团定义相同，并且它们的优选范围相同。具有亲水基团的烷基可以用除亲水基团之外的取代基取代。可以使用下面选自取代基D的任意取代基用作该取代基。
W1和W2代表的具有亲水基团的烷氧基可以具有直链或支链。它们优选是C1-20烷氧基，优选C1-8烷氧基，更优选C1-4烷氧基。上述烷氧基可以具有至少一个选自羧基、磺基、硫酸根合基团和膦酰氧基的亲水基团。该亲水基团与式(III)中W代表的亲水基团定义相同，并且它们的优选范围相同。具有亲水基团的烷氧基可以用除亲水基团之外的取代基取代。可以使用下面选自取代基D的任意取代基用作该取代基。
W1和W2代表的具有亲水基团的烷基氨基可以具有直链或支链。它们优选是C1-20烷基氨基，优选C1-8烷基氨基，更优选C1-4烷基氨基。上述烷基氨基可以具有至少一个选自羧基、磺基、硫酸根合基团和膦酰氧基的亲水基团。该亲水基团与式(III)中W代表的亲水基团定义相同，并且它们的优选范围相同。具有亲水基团的烷基氨基可以用除亲水基团之外的取代基取代。可以使用下面选自取代基D的任意取代基用作该取代基。
特别优选W1和W2代表氢原子或(CH2)nSO3M(其中n代表0或1)。M代表阳离子，但是当分子的电荷是0时，可以没有M。M代表的理想阳离子的实例有碱金属离子(锂离子、钠离子、钾离子等)、碱土金属离子(钡离子、钙离子等)、和铵离子。
接下来，详细描述式(III)-b。
R106与上面式(III)中R100定义相同，并且它们的优选范围相同。
L102优选是选自如下的C0-40连接基团：C1-12烷基、C6-12芳香基团、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-及其任意组合；更优选选自如下基团的C0-20连接基团：C1-8烷基、苯基、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO2-及其任意组合。
Ar101优选代表C6-12芳香碳环残基，更优选苯环残基或萘环残基。
W3代表的羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO3H)或其盐、硫酸根合基团(-OSO3H)或其盐或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其盐与上面式(III)中W代表的亲水基团定义相同，并且它们的优选范围相同。W3代表的具有亲水基团的烷氧基、烷氧基和烷基氨基与W1或W2代表的定义相同；并且它们的优选范围相同。
W3优选选自羧基(-COOH)和其盐、磺基(-SO3H)和其盐、具有羧基(-COOH)的烷基氨基或其盐和具有磺基(-SO3H)的烷基氨基或其盐；更优选选自SO3M和CO2M。M代表阳离子，但是当分子中电荷是0时，M可以没有。M代表的阳离子的实例包括氢
Figure BSA00000516963800441
离子、碱金属离子(锂离子、钠离子、钾离子等)、碱土金属离子(钡离子、钙离子等)、和铵离子；并且优选实例包括氢
Figure BSA00000516963800442
离子、锂离子、钠离子、钾离子和铵离子。
在本发明中，取代基D包括烷基(优选具有1-20个碳原子的烷基，优选具有1-12个碳原子，更优选具有1-8个碳原子；实例有甲基、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、和环己基)；链烯基(优选具有2-20个碳原子的链烯基，优选2-12个碳原子，更优选具有2-8个碳原子；实例有乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、和3-戊烯基)；链炔基(优选具有2-20个碳原子的链炔基，优选2-12个碳原子，更优选2-8个碳原子；实例有炔丙基和3-戊炔基)；芳基(优选具有6-30个碳原子的芳基，优选具有6-20个碳原子，更优选具有6-12个碳原子；实例有苯基、p-甲基苯基和萘基)；任选取代的氨基(优选具有0-20个碳原子的氨基，优选具有0-10个碳原子，更优选具有0-6个碳原子；实例有未取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基和二苄基氨基)；烷氧基(优选具有1-20个碳原子的烷氧基，优选具有1-12个碳原子，更优选具有1-8个碳原子；实例有甲氧基、乙氧基和丁氧基)；芳基氧基(优选具有6-20个碳原子的芳基氧基，优选具有6-16个碳原子，更优选具有6-12个碳原子；实例有苯基氧基和2-萘基氧基)、酰基(优选具有1-20个碳原子的酰基，优选具有1-16个碳原子，更优选具有1-12个碳原子；实例有乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、和新戊酰基)；烷氧基羰基(优选具有2-20个碳原子的烷氧基羰基，优选具有2-16个碳原子，更优选具有2-12个碳原子；实例有甲氧基羰基和乙氧基羰基)；芳基氧基羰基(优选具有7-20个碳原子的芳基氧基羰基，优选具有7-16个碳原子，更优选具有7-10个碳原子；实例包括苯基氧基羰基)；酰氧基(优选具有2-20个碳原子的酰氢基，优选具有2-16个碳原子，更优选具有2-10个碳原子；实例有乙酰氧基和苯甲酰氧基)；酰基氨基(优选具有2-20个碳原子的酰基氨基，优选具有2-16个碳原子，更优选具有2-10个碳原子；实例有乙酰基氨基和苯甲酰基氨基)；烷氧基羰基氨基(优选具有2-20个碳原子的烷氧基羰基氨基，优选具有2-16个碳原子，更优选具有2-12个碳原子；实例包括甲氧基羰基氨基)；芳基氧基羰基氨基(优选具有7-20个碳原子的芳基氧基羰基氨基，优选具有7-16个碳原子，更优选具有7-12个碳原子；实例包括苯基氧基羰基氨基)；磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子的磺酰基氨基，优选具有1-16个碳原子，更优选具有1-12个碳原子；实例有甲磺酰基氨基和苯磺酰基氨基)、氨磺酰基(优选具有0-20个碳原子的氨磺酰基，优选具有0-16个碳原子，更优选具有0-12个碳原子；实例有氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基和苯基氨磺酰基)；氨甲酰基(优选具有1-20个碳原子的氨甲酰基，优选具有1-16个碳原子，更优选具有1-12个碳原子；实例有未取代的氨甲酰基、甲基氨甲酰基、二乙基氨甲酰基和苯基氨甲酰基)；烷基硫基(优选具有1-20个碳原子的烷基硫基，优选具有1-16个碳原子，更优选具有1-12个碳原子；实例有甲基硫基和乙基硫基)、芳基硫基(优选具有6-20个碳原子的芳基硫基，优选具有6-16个碳原子，更优选具有6-12个碳原子；实例包括苯基硫基)；磺酰基(优选具有1-20个碳原子的磺酰基，优选具有1-16个碳原子，更优选具有1-12个碳原子；实例有甲磺酰基和甲苯磺酰基)；亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子的亚磺酰基，优选具有1-16个碳原子，更优选具有1-12个碳原子；实例有甲亚磺酰基和苯亚磺酰基)；脲基(优选具有1-20个碳原子的脲基，优选具有1-16个碳原子，更优选具有1-12个碳原子；实例有未取代的脲基、甲基脲基和苯基脲基)；磷酰胺基(优选具有1-20个碳原子的磷酰胺基，优选具有1-16个碳原子，更优选具有1-12个碳原子；实例有二乙基磷酰胺和苯基磷酰胺)；羟基、巯基、卤素原子(例如，氟、氯、溴和碘)；氰基、磺基、羧基、硝基、异羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选具有1-30个碳原子的杂环基，优选具有1-12个碳原子；实例有具有杂原子例如氮、氧和硫的杂环基；实例有咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并唑基、苯并咪唑基和苯并噻唑基)；和甲硅烷基(优选具有3-40个碳原子的甲硅烷基，优选具有3-30个碳原子，更优选具有3-24个碳原子；实例有三甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基)。这些取代基还可以用这些取代基取代。而且，当有两个或多个取代基时，它们可以相同或不同。可能时，它们可以连在一起形成环。
如上所述，为了固定分子液晶化合物，特别是盘状液晶化合物的取向，氟-化合物优选具有可聚合基团作为取代基。
可用于本发明的式(II)代表的氟-化合物包括但不限于下面所示的那些。
Figure BSA00000516963800461
Figure BSA00000516963800471
Figure BSA00000516963800481
Figure BSA00000516963800491
Figure BSA00000516963800501
氟-化合物在液晶组合物中的优选量可以随其应用而变化。一般说来，相对组合物的总质量(当组合物是溶液时，不包括溶剂)，它优选为0.005-8质量％，更优选0.01-5质量％，甚至更优选0.05-1质量％。
(聚合引发剂)
液晶分子以取向状态固定(例如，棒状分子可以非均性取向状态固定)。液晶分子优选通过液晶分子的可聚合基团(P)的聚合反应固定。聚合反应的实例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-聚合引发剂的实例有α-羰基化合物(描述在美国专利2,367,661和2,367,670)、偶姻醚(描述在美国专利2,448,828)、α-烃-取代的芳香偶姻化合物(描述在美国专利2,722,512)、多核醌化合物(描述在美国专利3,046,127和2,951,758)、三芳基咪唑二聚物和p-氨基苯基酮类的组合(描述在美国专利3,549,367)、吖啶和phenadine化合物(描述在JPA No.昭60-105667和美国专利4,239,850)、和
Figure BSA00000516963800502
二唑化合物(描述在美国专利4,212,970)。
光-聚合引发剂的用量优选是涂布液固体部分的0.01-20质量％，优选0.5-5质量％。
(第一光学各向异性层中的其它添加剂)
液晶组合物可以包括其它添加剂例如增塑剂、表面活性剂或可聚合单体，以及液晶化合物。这些添加剂可以有利于改善涂层的均匀度、涂层的强度、液晶分子的取向性能等。这些添加剂优选选自可以与液晶化合物兼容地混合并且不抑制液晶化合物的取向的材料。
可聚合单体可以选自可自由基聚合的或可阳离子聚合的化合物，并优选选自具有多个官能团的可自由基聚合的化合物，其中，优选可以与上述可聚合液晶化合物共聚合的化合物。可聚合单体的优选实例包括JPA No.2002-296423的第[0018]-[0020]栏中所述的。通常，相对单个或多个液晶化合物的总质量，可聚合单体的量优选是1-50质量％，更优选5-30质量％。
表面活性剂可以选自任意已知的表面活性剂，并优选选自氟-表面活性剂。更具体地说，优选JPA No.2001-330725的第[0028]-[0056]栏中所述的化合物、和JPA No.2003-295212的第[0069]-[0126]栏中所述的化合物。
单个或多个聚合物可以与液晶一起使用。聚合物优选选自可以增加涂布液的粘度的聚合物。聚合物的实例包括纤维素酯类。纤维素酯的优选实例包括JPA No.2000-155216的第[0178]栏中所述的。为了防止抑制液晶化合物的取向，聚合物的量优选是液晶化合物的量的0.1-10质量％，更优选0.1-8质量％。
第一光学各向异性层可以通过将液晶化合物和如果需要的话，一种或多种添加剂例如聚合引发剂和取向助剂在溶剂中溶解和/或分散而制得的涂布液涂敷到基板表面上制得的。基板可以在其上具有取向层，并且涂布液优选涂敷到取向层的表面上。使用溶剂制备涂布液，并且溶剂优选选自有机溶剂。有机溶剂的实例包括酰胺类例如N，N-二甲基甲酰胺、亚砜类例如二甲亚砜、杂环状化合物例如吡啶、烃类例如苯和己烷、烷基卤例如氯仿和二氯甲烷、酯类例如乙酸甲酯和乙酸丁酯、酮类例如丙酮和甲基乙基酮和醚类例如四氢呋喃和1，2-二甲氧基乙烷。优选烷基卤和酮类。可以使用一种或多种溶剂制备涂布液。
涂布液可以通过已知工艺(例如，绕线棒涂布、挤出涂布、直接凹版涂布、反凹版涂布和模涂)涂敷。涂布液优选用制备第一光学各向异性层的绕线棒涂布工艺涂敷到表面。绕线棒的旋转频率优选满足下面所示的关系。
0.6＜(W×(R+2r)×π)/V＜1.4
[W：绕线棒的旋转频率(rpm)；R：棒芯的直径(m)；r：绕线棒的直径(m)；V：载体的加料速度(m/min)]
(W×(R+2r)×n)/V的值优选落入0.7-1.3的范围内，更优选0.8-1.2。
优选使用模涂布工艺制备第一光学各向异性层；尤其优选用滑动涂布器或槽模涂布器的。优选JPA Nos.2004-290775、2004-290776、2004-358296和2005-13989中所述的方法。
在涂布液涂敷到基板或取向层的表面之后，液晶分子在表面取向(例如，棒状分子垂直取向)，并以取向状态固定形成光学各向异性层。液晶分子取向的温度可以根据液晶的转变温度或所用取向状态等决定。固定可以通过加入到组合物中的液晶分子和/或可聚合单体的聚合反应或交联反应进行。液晶分子的聚合反应的照射优选用紫外线照射进行。辐射能优选是20mJ/cm2-50J/cm2，更优选100-800mJ/cm2。辐射可以在受热条件下进行以促进光-聚合反应。
该光学各向异性层的厚度优选是0.1-10μm，更优选1-5μm。
(取向层)
为了制备第一光学各向异性层，可以将组合物涂敷到取向层的表面取向液晶分子。取向层可以控制液晶分子的取向方向，优选用于进行本发明的优选实施方案。然而，根据本发明，在固定液晶分子之后由于以取向状态固定的分子在没有取向层时可以保持取向，因此取向层不是必需的元件。因此，在取向层上形成光学各向异性层之后，可以仅将光学各向异性层从取向层上转移到另一元件例如偏振薄膜上，并且在这种情况下，没有取向层。
可用于本发明的取向层可以通过摩擦由有机化合物(优选聚合物)形成的层、倾斜蒸汽沉积、形成具有密纹(microgroove)的层、或通过Langmuir-Blodgett(LB)薄膜法沉积有机化合物(例如，ω-二十三酸、双十八烷基甲基氯化铵和硬脂酸甲酯)。而且，通过暴露于电场或磁场或者用光照射赋予取向官能的取向层也为已知。
优选通过摩擦聚合物层形成的取向层。用于制备取向层的聚合物的实例包括JPA No.平8-338913的第[0022]栏中所述的甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯共聚物、聚烯烃类、聚乙烯醇类、改性聚乙烯醇类、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、聚酯类、聚酰亚胺类、乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纤维素和聚碳酸酯类。也使用硅烷偶联剂作为聚合物。优选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、聚乙烯醇类或改性聚乙烯醇类；更优选明胶、聚乙烯醇类和改性聚乙烯醇类；尤其优选聚乙烯醇类和改性聚乙烯醇类。
聚乙烯醇的皂化度优选是70-100％，更优选80-100％。聚乙烯醇的聚合度优选是100-5000。
可用于制备第一光学各向异性层的取向层，优选选自主链与含有可交联官能团例如双键的侧链相连的聚合物和具有能够取向液晶分子的侧链的聚合物。不仅本身能够交联而且能够与交联剂交联的聚合物、或者其任意组合可用于取向层。
当取向层中的聚合物具有与含可交联官能团的侧链相连的主链，或者取向层中的聚合物具有能够取向液晶分子并含有可交联官能团的侧链时，可以将取向层中的聚合物和光学各向异性层中的多官能单体共聚合。这种情况下，不仅在多官能单体之间而且在取向层中的聚合物之间以及多官能单体和取向层中的聚合物之间，形成共价键并改善粘合强度。因此，这种情况下，可以显著改善光学补偿薄膜的强度。
取向层中的聚合物优选具有含可聚合基团的可交联官能团。具体实例包括JPA No.2000-155216的第[0080]-[0100]栏中所述的。
取向层中的聚合物可以通过可交联剂交联。可交联剂的实例包括醛类、N-羟甲基化合物、二
Figure BSA00000516963800531
烷衍生物、活化它们的羧基时起作用的化合物、活性乙烯基化合物、活性卤化合物、异
Figure BSA00000516963800532
唑类和二醛淀粉。可以使用一种或多种可交联剂。可交联剂的具体实例包括JPA No.2002-62426的第[0023]-[0024]栏中所述的化合物。优选具有高反应活性的醛类，更优选戊二醛类。
相对聚合物的质量，可交联剂的量优选是0.1-20质量％，更优选0.5-15质量％。取向层中未反应的可交联剂的残留量优选不大于1.0质量％，更优选不大于0.5质量％。当该残留量在该范围内时，取向层具有足够的耐用性，并且即使将该取向在液晶显示装置内长时间使用，或者在高温高湿环境下保持长时间时，取向层中未出现网状物。
取向层可以通过在透明基板的表面上涂敷含上面聚合物和如果需要的话可交联剂的涂布液，加热干燥(交联)，并进行摩擦处理来制备。涂布液涂敷之后可以在任意时间进行交联反应。当使用亲水聚合物例如聚乙烯醇制备取向层时，涂布液优选用具有变形功能的有机溶剂例如甲醇和水的混合溶剂制成。水与甲醇的质量比优选是0/100-99/1，更优选0/100-91/9。使用这种混合溶剂可以防止气泡产生，并且可以显著减少取向层和光学各向异性层表面的缺陷。
涂布液可以经任意已知方法例如旋涂方法、浸涂方法、幕式淋涂方法、挤出涂布方法、棒涂方法、或辊涂方法涂敷。尤其优选棒涂方法。干燥之后取向层的厚度优选是0.1-10微米。干燥可以在20-110℃下进行。为了形成足够的交联，干燥优选在60-100℃，更优选在80-100℃下进行。干燥可以连续进行1分钟至36小时，并优选1分钟至30分钟。pH优选根据所用可交联剂调整至适当范围，并且当使用戊二醛时，pH优选调整至4.5-5.5，更优选5。
可以在透明基板上形成取向层。取向层可以通过将聚合物层交联之后在聚合物层表面上施加摩擦处理获得。
摩擦处理可以按照用于LCD的液晶取向步骤的任意已知处理进行。例如，摩擦处理可以用纸、纱布、毡、橡胶、尼龙纤维、聚酯纤维等在一个方向摩擦聚合物层的表面进行。经常，摩擦处理可以用其中具有均匀长度和线划宽度的纤维平均植入几次的织物摩擦聚合物层进行。
可以将液晶组合物涂敷到取向层的摩擦过的表面；并使液晶分子在表面取向。之后，如果需要的话，可以进行取向层中的聚合物和组合物中的多官能单体之间的反应，或者进行取向层中的聚合物与可交联剂的交联反应，由此形成光学各向异性层。
取向层的厚度优选是0.1-10微米。
(载体)
可以在载体上形成第一光学各向异性层。通常由聚合物薄膜组成的第二光学各向异性层可用作第一光学各向异性层的载体，或者可以在临时载体上形成第一光学各向异性层，然后转移到第二光学各向异性层上。可以使用光学各向同性薄膜作为第一光学各向异性层的载体。就使用临时载体的情形而言，对载体的光学特性没有特别的要求，其中优选第一光学各向异性层可以容易与其分离，例如优选聚对苯二甲酸乙二酯。就在光学各向同性载体上形成第一光学各向异性层的情形而言，载体可以在用于液晶显示装置时移去，或者可以留着不移去。就光学各向同性载体和第一光学各向异性层仅在其间显示小粘性的情形而言，考虑到改善耐用性，优选在其间设置由粘合剂等组成的粘合层的同时粘附二者。也可以使用载体作为偏振器薄膜的保护薄膜。载体优选具有80％或更大的透光率。
基本上各向同性的载体优选具有0-20nm，更优选0-10nm，最优选0-5nm的面内延迟(Re)。厚度方向延迟(Rth)优选是-60nm至60nm，更优选-40nm至40nm，最优选-20nm至20nm。以Re400/Re700之比表示的波长色散性优选小于1.2。
聚合物的实例包括纤维素酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和环状聚烯烃。优选纤维素酯，更优选乙酰基纤维素，最优选三乙酰基纤维素。环状聚烯烃，如已审日本专利公报No.H2-9619中所述，是可以由四环十二烯的开环聚合物、或者四环十二烯和降冰片烯的开环共聚物经过加氢反应获得的聚合产物组成的聚合物，以商标名Arton(得自JSR Corporation)、Zeonex和Zeonor(得自Nippon Zeon Co.，Ltd.)系列已知。聚合物薄膜优选通过溶剂流延法形成。
聚合物薄膜优选通过溶剂流延法形成。透明载体的厚度优选是20-500μm，更优选50-200μm。为了改善透明载体(粘合层、垂直取向薄膜或延迟层)和其上提供的层之间的粘性，透明载体可以经过表面处理(例如，辉光放电处理、电晕放电处理、紫外线(UV)处理、火焰处理)。在透明载体上可以形成粘合层(下涂层)。就透明载体或长料片透明载体而言，为了赋予转移过程的滑动性，或者为了防止背面和上面在卷起状态下粘附，优选使用具有聚合物层的基板，以固体质量为基础，它含有5％-40％在其表面上通过涂布或者与基板共流延形成的平均粒径为约10-100nm的无机颗粒。
同样第一光学各向异性层的临时载体可以选自上述聚合物薄膜，其中这种情况下，聚合物薄膜优选含有脱模助剂。例如，在表面活性剂中已发现许多种类的能够非常有效地降低环状聚烯烃薄膜的剥离阻力的添加剂。脱模助剂的优选和有效的实例包括磷-酯-基表面活性剂、羧酸或羧酸-基表面活性剂、磺酸或磺酸基表面活性剂、和硫酸-酯-基表面活性剂。一部分与上述表面活性剂的烃链相连的氢原子被氟原子取代的含氟表面活性剂也是有效的。
下面列举脱模助剂的实例。
RZ-1 C8H17O-P(＝O)-(OH)2
RZ-2 C12H25O-P(＝O)-(OK)2
RZ-3 C12H25OCH2CH2O-P(＝O)-(OK)2
RZ-4 C15H31(OCH2CH2)5O-P(＝O)-(OK)2
RZ-5 (C12H25O(CH2CH2O)5)2-P(＝O)-OH
RZ-6 (C18H35(OCH2CH2)8O)2-P(＝O)-ONH4
RZ-7 (t-C4H9)3-C6H2-OCH2CH2O-P(＝O)-(OK)2
RZ-8 (iso-C9H19-C6H4-O-(CH2CH2O)5-P(O)-(OK)(OH)
RZ-9 C12H25SO3Na
RZ-10 C12H25OSO3Na
RZ-11 C17H33COOH
RZ-12 C17H33COOH·N(CH2CH2OH)3
RZ-13 iso-C8H17-C6H4-O-(CH2CH2O)3-(CH2)2SO3Na
RZ-14 (iso-C9H19)2-C6H3-O-(CH2CH2O)3-(CH2)4SO3Na
RZ-15 三-异丙基萘磺酸钠
RZ-16 三-叔丁基萘磺酸钠
RZ-17 C17H33CON(CH3)CH2CH2SO3Na
RZ-18 C12H25-C6H4SO3-NH4
相对构成临时基板的聚合物的总质量，脱模助剂的添加量优选是0.05-5质量％，更优选0.1-2质量％，尤其优选0.1-0.5质量％。
(第二光学各向异性层)
本发明的光学补偿薄膜包括面内延迟在20-150nm的范围内和厚度方向延迟在100-300nm的范围内的第二光学各向异性层。第二光学各向异性层的面内延迟优选在30-130nm的范围内，更优选40-110nm。第二光学各向异性层的厚度方向延迟优选在120-280nm的范围内，更优选140-260nm。
就第二光学各向异性层由拉伸过的聚合物薄膜组成的情形而言，面内慢轴的角度定义为慢轴和基线之间形成的角度，其中基线(0°)在聚合物薄膜的拉伸方向取向。其中在卷状薄膜在宽度方向拉伸时的宽度方向，和薄膜在纵向拉伸时的纵向方向定义基线。慢轴的角度的平均值优选是3°或更小，更优选2°或更小，最优选1°或更小。慢轴的平均值得到的方向定义为慢轴的平均方向。慢轴角度的标准偏差优选是1.5°或更小，更优选0.8°或更小，最优选0.4°或更小。
第二光学各向异性层可以包括聚合物薄膜，或者可以仅由聚合物薄膜组成。作为用于第二光学各向异性层的聚合物薄膜，优选使用透光度为80％或更大的。优选在外力作用下较少引起双折射的薄膜作为聚合物薄膜。可用作第二光学各向异性层的聚合物薄膜的实例包括纤维素聚合物薄膜、环聚烯烃-基薄膜、和聚甲基丙烯酸甲酯薄膜。
为了解决本发明的上述目的，换句话说，为了提供即使在苛刻环境下耐用性优异、并且因环境变化如湿度仅显示小的光学性质变化、并因此有利于改善IPS-型液晶显示装置的视角特性的光学补偿薄膜，第二光学各向异性层优选是下面所述的纤维素酰化物薄膜、或环聚烯烃-基薄膜。
(纤维素酰化物)
在本发明的一方面，第二光学各向异性层是这样的纤维素酰化物薄膜，它含有为用乙酰基和具有3个或更多碳原子的酰基取代纤维素的羟基而获得的纤维素的混合脂族酸酯的纤维素酰化物，并含有满足下面不等式(I)和(II)的纤维素酰化物(基本上由纤维素酰化物薄膜组成)。
不等式(I)：2.0≤A+B≤3.0
不等式(II)：0＜B
其中，A和B表示取代纤维素的羟基的酰基的取代度，其中A代表乙酰基的取代度，B代表具有3个或更多碳原子的酰基的取代度。至于满足上面不等式，可以以混合方式使用任意两种或多种不同的纤维素酰化物。
通过β-1，4键构成纤维素的葡萄糖单元分别在2-、3-和6-位具有自由羟基。纤维素酰化物是用酰基酯化一部分或全部这些羟基获得的聚合物。酰基取代度是指纤维素的2-、3-和6-位各自的酯化比例(100％酯化表示酯化度为1)。
在本发明中，羟基的总取代度(A+B)在2.0-3.0的范围内，如不等式(I)所示，更优选2.2-2.9，甚至更优选2.40-2.85。取代度B的值大于0，如不等式(II)所示，优选具有0.9或更大的值，更优选1.3或更大。
A+B之和小于2.0使得纤维素酰化物更亲水，并使其对环境湿度更敏感。当B＝0时，代表纤维素乙酸酯，它对环境湿度更敏感。
更优选28％或更大的B为6-位羟基的取代度，甚至更优选30％或更大为6-位羟基的取代度，甚至更优选31％或更大，尤其优选32％或更大为6-位羟基的取代度。
进一步优选纤维素酰化物的6-位羟基的取代度A+B之和是0.75或更大，更优选0.80或更大，甚至更优选0.85或更大。使用这些纤维素酰化物薄膜可以制备形成溶解度和过滤性优异的薄膜的溶液，并且能够制备所需溶液，即使使用不含氯的有机溶剂。进一步可以制备粘度低且过滤性良好的溶液。
上述具有3个或更多碳原子的酰基没有特别的限制，可以是任意的脂族基团或芳香烃基。它们列举有纤维素的烷基羰基酯、链烯基羰基酯或芳香羰基酯、和芳香烷基羰基酯，并且还可以具有取代基。取代基的优选实例包括丙酰基、丁酰基、庚酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二酰基、十三酰基、十四酰基、十六酰基、十八酰基、异丁酰基、叔丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基和肉桂酰基。其中，优选实例包括丙酰基、丁酰基、十二酰基、十八酰基、叔丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基和肉桂酰基。特别优选的实例包括丙酰基和丁酰基。取代度B优选是0.3或更大，更优选0.4-2.0，包括两端点，甚至更优选0.5-1.5，甚至更优选0.6-1.0。取代度B调整至这些范围内可以抑制高温下贮藏期间相对于Tg降低的物理变形、以及高湿度下贮藏期间光学特性的变化。
用于本发明的纤维素酰化物可以具体列举有纤维素乙酸丙酸酯和纤维素乙酸丁酸酯。
乙酰基、丙酰基和/或丁基的取代度可以按照ASTM：D-817-96测定(测定纤维素乙酸酯等的方法)并且可以通过计算确定。
(纤维素酰化物的制备方法)
纤维素酰化物的合成方法的基本原理描述在Migita等的″MokuzaiKagaku(Wood Chemistry)″，p.180-190(由Kyoritsu Shuppan Co.，Ltd.出版，1968)。一种代表性的合成方法是使用羧酐-乙酸-硫酸催化剂的液相乙酰化。
纤维素酰化物具体是如下获得的：用适量乙酸预处理纤维素源例如棉花、木浆等，放入待酯化的羧化用预冷却溶液，以合成完整的纤维素酰化物(2-、3-和6-位的酰基取代度总共约为3.00)。羧化用混合溶液通常含有乙酸作为溶剂，含有羧酸酐作为酯化剂，并含有硫酸作为催化剂。相对系统中待反应的纤维素和水分含量的总和，通常使用化学计量过量的羧酐。酯化结束之后，加入中和剂(钙、镁、铁、铝或锌的碳酸盐、乙酸盐或氧化物)的水溶液以水解系统中剩下的过量羧酐并中和一部分酯化催化剂。接下来，将所得完整的纤维素酰化物在有少量乙酰化催化剂(通常为残余硫酸)的情况下保持在50-90℃皂化和熟化，直到获得具有所需酰基取代度和聚合度的纤维素酰化物。当获得所需纤维素酰化物时，剩余催化剂用如上所述的中和剂完全中和，或者保持不中和，并将该纤维素酰化物溶液倒入水或稀硫酸中(或者将水或稀硫酸倒入纤维素酰化物溶液)由此分离纤维素酰化物，接着洗涤并稳定，由此获得上述特定纤维素酰化物。
纤维素酰化物薄膜优选使构成该薄膜的聚合物组分基本上由上述特定纤维素酰化物组成。这里“基本上”是指含量占聚合物组分的55质量％或更大(更优选70质量％或更大，甚至更优选80质量％或更大)。
纤维素酰化物优选以粒状使用。优选90质量％或更多的颗粒的粒径为0.5-5mm。也优选50质量％或更多的所用颗粒的粒径为1-4mm。纤维素酰化物颗粒优选接近球形。
优选用于本发明的纤维素酰化物的聚合度以聚合的平均粘度计，优选是200-700，更优选250-550，甚至更优选250-400，甚至更优选250-350。平均聚合度可以按照Udaetal提出的固有粘度法测定(Kazuo Uda和HideoSaito，″Sen’i Gakkai Shi(Fiber)″，Vol.18，No.1，p.105-120，1962)。该方法还详述在日本特开专利公报No.H9-95538。
低分子组分的除去提高了平均分子量(聚合度)，而粘度比常规纤维素酰化物小，这样优选从其中除去低分子组分的材料作为纤维素酰化物。仅有少量低分子组分的纤维素酰化物可以通过从常规方法合成的纤维素酰化物中除去低分子组分获得。低分子组分可以通过用合适有机溶剂洗涤纤维素酰化物除去。当制备低分子组分含量小的纤维素酰化物时，相对100质量份的纤维素酰化物，优选将乙酰化反应中的硫酸催化剂的量调整至0.5-25质量份。硫酸催化剂的量调整至上述范围内能够合成具有所需分子量分布的纤维素酰化物(均匀分子量发布)。为了用于纤维素酰化物的生产，优选将催化剂的水分含量调整至2质量％或更低，更优选1质量％或更低，甚至更优选0.7质量％或更低。纤维素酰化物通常含有水，并已知显示2.5-5质量％的水分含量。必需通过任意方法干燥纤维素酰化物以调整水分含量至上述范围，该方法没有特别的限制。
可用于本发明的纤维素酰化物的原料棉和合成方法可以在例如Journalof Technical Disclosure(No.2001-1745，p.7-12，JIII于March 15，2001发行)中找到。
本发明的纤维素酰化物薄膜可以通过制备在有机溶剂中溶解有上述特定纤维素酰化物以及如果需要的话任意添加剂的纤维素酰化物溶液并用该溶液形成薄膜获得。
(第二光学各向异性层的添加剂)
可以添加到纤维素酰化物溶液中的添加剂例如可以列举有增塑剂、紫外线吸收剂、抗降解剂、延迟(光学各向异性)提高剂、延迟(光学各向异性)降低剂、颗粒、染料、脱模助剂和红外线吸收剂。在本发明中，使用延迟提高剂。优选使用增塑剂、紫外线吸收剂、染料和脱模助剂中的至少一种。
添加剂可以是固体或者可以是油状物。换句话说，它们的熔点和沸点没有特别的限制。例如，可以以混合形式使用具有低于20℃和不低于20℃的熔点的紫外线吸收剂，或者可以混合增塑剂并以相似方式使用，典型地如日本特开专利公报No.2001-151901中所述。
可以根据目的选择任意种类的紫外线吸收剂，例如选自水杨酸酯-基、苯甲酮-基、苯并三唑-基、苯甲酸酯-基、氰基丙烯酸酯-基和镍络合盐-基的紫外线吸收剂，并优选苯甲酮-基、苯并三唑-基和水杨酸酯-基的紫外线吸收剂。苯甲酮-基紫外线吸收剂的实例包括2，4-二羟基苯甲酮、2-羟基-4-乙酰氧基苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基苯甲酮、2，2’-二-羟基-4-甲氧基苯甲酮、2，2’-二-羟基-4，4’-甲氧基苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、2-羟基-4-十二烷基氧基苯甲酮和2-羟基-4-(2-羟基-3-甲基丙烯氧基)丙氧基苯甲酮。苯并三唑-基紫外线吸收剂的实例包括2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5’-二-叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5’-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑和2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑。水杨酸酯-基的紫外线吸收剂可以列举有水杨酸苯酯、水杨酸p-辛基苯酯和水杨酸p-叔丁基苯酯。上面列举的这些紫外线吸收剂中，特别优选2-羟基-4-甲氧基苯甲酮、2，2’-二-羟基-4，4′-甲氧基苯甲酮、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5’-二-叔戊基苯基)苯并三唑、和2-(2′-羟基-3′，5’-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑。
考虑到在宽波长范围内获得优异的阻断效果，优选组合使用多种吸收波长不同的紫外线吸收剂。用于液晶显示装置的紫外线吸收剂优选是，例如考虑到防止其降解，在370nm或更短的紫外线辐射的吸收率优异，和例如考虑到显示质量显示400nm或更长的可见光的吸收小。紫外线吸收剂的特别优选的实例包括上述苯并三唑-基化合物、苯甲酮-基化合物、和水杨酸酯-基化合物。其中，由于苯并三唑-基化合物引起纤维素酯不必要的着色较少而优选它。
作为紫外线吸收剂，也可以采用描述在日本特开专利公报Nos.S60-235852、H3-199201、H5-194789、H5-271471、H6-107854、H6-118233、H6-130226、H6-148430、H7-11055、H7-11056、H8-29619、H8-239509和2000-204173中的化合物。
紫外线吸收剂的添加量优选是纤维素酰化物的0.001-5质量％，更优选0.01-1质量％。添加量小于0.001质量％不能完全呈现添加效果，并且添加量超过5质量％会引起紫外线吸收剂渗出到薄膜表面。
紫外线吸收剂可以在溶解纤维素酰化物时加入，或者可以在溶解之后加入到浓液中。从容易调节光谱吸收性能的角度，尤其优选在流延之前即刻用静止混合器等将紫外线吸收剂溶液加入到浓液中的实施方案。
抗降解剂可以防止纤维素三乙酸酯等降解和分解。抗降解剂的实例包括丁胺、受阻胺化合物(日本特开专利公报No.H8-325537)、胍化合物(日本特开专利公报No.H5-271471)、苯并三唑-基紫外线吸收剂(日本特开专利公报No.H6-235819)、和苯甲酮-基紫外线吸收剂(日本特开专利公报No.H6-118233)。
增塑剂优选是磷酸酯和羧酸酯。增塑剂更优选选自磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸辛基二苯基酯、磷酸联苯二苯基酯(BDP)、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPP)、邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)、柠檬酸O-乙酰基三乙酯(OACTE)、柠檬酸O-乙酰基三丁酯(OACTB)、柠檬酸乙酰基三乙酯、柠檬酸乙酰基三丁酯、油酸丁酯、蓖麻醇酸乙酰基甲基酯、癸二酸二丁酯、甘油三乙酯、甘油三丁酯(tributylin)、丁基邻苯二甲酰基乙醇酸丁酯、乙基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯、甲基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯和丁基邻苯二甲酰基乙醇酸丁酯。增塑剂甚至更优选是(二)季戊四醇酯类、甘油酯类和二甘油酯类中的任意物质。
脱模助剂可以列举有柠檬酸的乙酯类。IR吸收剂优选是日本特开专利公报No.2001-194522中公开的任意的IR吸收剂。红外线吸收剂是描述在日本特开专利公报No.2001-194522的红外线吸收剂。
根据本发明，一种或多种染料可用于控制色调。染料的量优选相对于纤维素酰化物质量是10-1000ppm，更优选50-500ppm。加入染料，可以降低纤维素酰化物薄膜的导光(light piping)并且也可以降低薄膜着黄色。这种化合物可以加入到组分例如纤维素酰化物或溶剂中制得纤维素酰化物溶液，或者加入到制得的纤维素酰化物溶液中。也可以加入到要经过在线添加的紫外线吸收剂溶液中。
可用于本发明的染料优选选自式(1)或(2)。
在式(1)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分别代表氢原子、羟基、脂族基团、芳香基团、杂环基、卤素原子、氰基、硝基、-COR9、-COOR9、-NR9R10、-NR10COR11、-NR10SO2R11、-CONR9R10、-SO2NR9R10、-COR11、-SO2R11、-OCOR11、-NR9CONR10R11、-CONHSO2R11或-SO2NHCOR11，其中R9和R10分别代表氢原子、脂族基团、芳香基团或杂环基，R11代表脂族、芳香或杂环基。R9和R10可以彼此相连形成5-或6-元环；并且R1和R2或者R2和R3可以各自彼此相连形成环。
Figure BSA00000516963800632
在式(2)中，R21、R23和R24分别代表氢原子、羟基、硝基、氰基、脂族基团、芳香基团、-COR29、-COOR29、-NR29R30、-NR30COR31或-NR30SO2R31，其中R22代表脂族或芳香基团，R29和R30各自具有与式(1)中的R9和R10各自相同的定义，R31具有式(1)中R11相同的定义；条件是R21、R22、R23和R24中至少一个不是氢。
首先，详细描述式(1)中各基团。
R1-R11分别代表的脂族基团的实例包括C1-20烷基例如甲基、乙基、正丁基、异丙基、2-乙基己基、正癸基和n-十八烷基；C1-20环烷基例如环戊基和环己基；和烯丙基。该脂族基团可以具有至少一个取代基例如卤素原子(例如，F、Cl、Br或I)、羟基、氰基、硝基、羧基、C6-10芳基(例如，苯基或萘基)、C0-20氨基(例如，NH2、NHCH3、N(C2H5)2、N(C4H9)2、N(C8H17)2、苯胺或4-甲氧基苯氨基)、C1-20酰氨基(例如，乙酰基氨基、己酰基氨基、苯甲酰基氨基或十八酰基氨基)、C1-20氨甲酰基(例如，未取代的氨甲酰基、甲基氨甲酰基、乙基氨甲酰基、辛基氨甲酰基或十六烷基氨甲酰基)、C2-20酯(例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯氧基羰基、n-丁氧基羰基和十二烷基氧基羰基)、C1-20烷氧基或芳基氧基(例如，甲氧基、乙氧基、丁氧基、异丙氧基、苯甲酰氧基、苯氧基和十八烷基氧基)、C1-20磺酰氨基(例如，甲烷磺酰氨基、乙烷磺酰氨基、丁烷磺酰氨基、苯磺酰胺基和辛烷磺酰胺基)、C0-20氨磺酰基(例如，取代的氨磺酰基、甲基氨磺酰基、丁基氨磺酰基和癸基氨磺酰基)、和5-或6-元杂环基(例如，吡啶基、吡唑基、吗啉基、哌啶基、吡啉基和苯并唑基)。
R1-R11分别代表的芳香基团的实例包括C6-10芳基例如苯基和萘基。芳香基团可以具有至少一个选自上面作为脂族基团的取代基列举的取代基和C1-20烷基(例如，甲基、乙基、t-丁基和辛基)。
R1-R11分别代表的杂环基的实例包括5-或6-元杂环基例如吡啶、哌啶、吗啉、吡咯嗪、吡唑、吡唑烷、吡唑啉、吡唑啉酮和苯并
Figure BSA00000516963800642
唑。杂环基可以具有至少一个选自上面作为芳香基团的取代基的取代基。
通过R9和R10之间结合形成的5-或6-元环的实例包括吗啉环、哌啶环和吡咯嗪环。通过R1和R2或者R2和R3之间结合形成的环的优选实例包括5-或6-元环例如苯环或邻苯二甲酰亚胺环。
接下来，详细描述式(2)中的每一基团。
R21-R24分别代表的脂族基团具有与式(1)中R1-R11分别代表的脂族基团相同的含义。R21-R24分别代表的芳香基团具有与式(1)中R1-R11分别代表的芳香基团相同的含义。
这些添加剂可以在浓液制备期间的任意时间加入到其它组分中，或者可以在浓液制备的最后步骤加入其中。每一添加剂的量不限于任意范围，只要它可以呈现其功能。当制备多层纤维素酰化物薄膜时，每层中每一添加剂的量和/或类型可以相同或不同。已知JPA No.2001-151902中所述的工艺，并且可用于本发明。纤维素酰化物薄膜的玻璃化点Tg，用动力学粘弹性测定仪(例如，ITK Co.生产的バイブロン ″DVA-225″)测定，优选是70-150℃，更优选80-135℃。Tg落入上面范围内的纤维素酰化物薄膜适用于偏振片或液晶显示装置的制备的工艺。
可用于本发明的添加剂的实例还包括JIII Journal of TechnicalDisclosure No.2001-1745，JIII，Japan Institute of Invention and Innovation出版，2001年3月15)从第16页的一些页中所述的实例。
(延迟提高剂)
可以控制纤维素酰化物薄膜的延迟以使该薄膜可用作第二光学各向异性层。为了呈现所需的延迟值，纤维素酰化物薄膜优选包括延迟提高剂。
本说明书中的″延迟提高剂″是指当相对于100质量份薄膜的聚合物组分向该薄膜添加1质量份的量时能够使纤维素酰化物薄膜每1微米薄膜厚度的Rth值增加大于或等于0.11，优选0.2，更优选0.3的″添加剂″。
用于本发明的延迟提高剂可以选自棒状或盘状化合物。
延迟提高剂优选是具有至少两个芳香环的化合物。相对100份聚合物，棒状延迟提高剂的优选用量在0.1-30质量份的范围内，更优选在0.5-20质量份的范围内。相对100份聚合物，盘状延迟提高剂的优选用量在0.05-30质量份的范围内，更优选在0.2-15质量份的范围内，甚至更优选在0.5-10质量份的范围内。
在提高Rth延迟方面，盘状化合物优于棒状化合物，并优选用于制备呈现大Rth所需的薄膜。可以将一种或多种延迟提高剂与另一种混合使用。
棒状或盘状延迟提高剂优选在250-400nm的波长区显示最大吸收，但是在可见光区基本上不显示吸收。
首先，详细解释盘状延迟提高剂。
盘状延迟提高剂可以选自具有至少两个芳香环的化合物。
本说明书中，除芳香烃环之外，术语″芳香环″用于任意芳香杂环。
芳香烃环优选是6-元环(即，苯环)。
芳香杂环通常是不饱和杂环。芳香杂环优选是5-元环、6-元环或7-元环，更优选5-元环或6-元环。芳香杂环通常具有最大可能数量的双键。杂原子优选是氮原子、氧原子或硫原子，更优选氮原子。芳香杂环的实例包括呋喃环、噻吩环、吡咯环、唑环、异唑环、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、1，3，5-三嗪环。
芳香环优选是苯环、呋喃环、噻吩环、吡咯环、
Figure BSA00000516963800663
唑环、噻唑环、咪唑环、三唑环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环和1，3，5-三嗪环中任意的，尤其优选使用1，3，5-三嗪环。更具体地说，优选使用例如日本特开专利公报No.2001-166144中公开的化合物。
延迟提高剂具有的芳香环的数量优选是2-20，更优选2-12，尤其优选2-8，甚至更优选2-6。
两个芳香环的连接关系可以分成(a)形成稠合环、(b)直接经单键相连、和(c)经偶联基团相连(芳香环不能形成螺键)。该关系可以是(a)-(c)中任意的连接关系。
(a)稠合环(由两个或多个芳香环组成的稠合环)的实例包括茚环、萘环、甘菊环环、芴环、菲环、蒽环、苊烯环、联苯撑环、萘并萘环、芘环、吲哚环、异吲哚环、苯并呋喃环、苯并噻吩环、吲嗪环、苯并
Figure BSA00000516963800664
唑环、苯并噻唑环、苯并咪唑环、苯并三唑环、嘌呤环、吲唑环、色烯环、喹啉环、异喹啉环、喹嗪环、喹唑啉环、噌啉环、喹喔啉环、酞嗪环、蝶啶环、咔唑环、吖啶环、菲啶环、氧杂蒽环、吩嗪环、吩三嗪(phenotiazine)环、酚黄素(phenoxathiin)环、吩嗪环和噻蒽环。优选萘环、甘菊环环、吲哚环、苯并
Figure BSA00000516963800666
唑环、苯并噻唑环、苯并咪唑环、苯并三唑环和喹啉环。
(b)的单键优选是两个芳香环的碳原子之间的键。两个芳香环可以经两个或多个单键彼此相连，并且这种情况下，在两个芳香环之间可以有脂族或非芳香杂环。
同样(c)的偶联基团优选连接两个芳香环的碳原子。偶联基团优选是亚烷基、亚链烯基、亚链炔基、-CO-、-O-、-NH-、-S-，或者是它们的任意组合中的任意物质。下面显示基于这些组合的偶联基团的实例。下面偶联基团的左手边和右手边可以颠倒。
c1：-CO-O-；
c2：-CO-NH-；
c3：-亚烷基-O-；
c4：-NH-CO-NH-；
c5：-NH-CO-O-；
c6：-O-CO-O-；
c7：-O-亚烷基-O-；
c8：-CO-亚链烯基-；
c9：-CO-亚链烯基-NH-；
c10：-CO-亚链烯基-O-；
c11：-亚烷基-CO-O-亚烷基-O-CO-亚烷基-；
c12：-O-亚烷基-CO-O-亚烷基-O-CO-亚烷基-O-；
c13：-O-CO-亚烷基-CO-O-；
c14：-NH-CO-亚链烯基-；和
c15：-O-CO-亚链烯基-。
芳香环和偶联基团可以具有取代基。
取代基的实例包括卤素原子(F、Cl、Br、I)、羟基、羧基、氰基、氨基、硝基、磺基、氨甲酰基、氨磺酰基、脲基、烷基、链烯基、链炔基、脂族酰基、脂族酰氧基、烷氧基、烷氧基羰基、烷氧基羰基氨基、烷基硫基、烷基磺酰基、脂族酰氨基、脂族磺酰胺基团、脂族取代的氨基、脂族取代的氨甲酰基、脂族取代的氨磺酰基、脂族取代的脲基基团和非芳香杂环基。
烷基的碳原子数优选是1-8。形成链的烷基比环烷基优选，并且尤其优选形成直链的烷基。烷基还可以具有取代基(例如，羟基、羧基、烷氧基、烷基取代的氨基)。烷基(也包括取代的烷基)的实例包括甲基、乙基、正丁基、n-己基、2-羟基乙基、4-羧基丁基、2-甲氧基乙基和2-二乙基氨基乙基。
链烯基的碳原子数优选是2-8。形成链的链烯基比环状链烯基优选，并且尤其优选形成直链的链烯基。链烯基还可以具有取代基。链烯基的实例包括乙烯基、烯丙基、1-己烯基。
链炔基的碳原子数优选是2-8。形成链的链炔基比环状链炔基优选，并且尤其优选直链链炔基。链炔基还可以具有取代基。链炔基的实例包括乙炔基、1-丁炔基和1-己炔基。
脂族酰基的碳原子数优选是1-10。脂族酰基的实例包括乙酰基、丙酰基和丁酰基。
脂族酰氧基的碳原子数优选是1-10。脂族酰氧基的实例包括乙酰氧基。
烷氧基的碳原子数优选是1-8。烷氧基还可以具有取代基(例如，烷氧基)。烷氧基(包括取代的烷氧基)的实例包括甲氧基、乙氧基、丁氧基和甲氧基乙氧基。
烷氧基羰基的碳原子数优选是2-10。烷氧基羰基的实例包括甲氧基羰基和乙氧基羰基。
烷氧基羰基氨基的碳原子数优选是2-10。烷氧基羰基氨基的实例包括甲氧基羰基氨基和乙氧基羰基氨基。
烷基硫基的碳原子数优选是1-12。烷基硫基的实例包括甲基硫基、乙基硫基和辛基硫基。
烷基磺酰基的碳原子数优选是1-8。烷基磺酰基的实例包括甲磺酰基和乙烷磺酰基。
脂族酰氨基的碳原子数优选是1-10。脂族酰氨基的实例包括乙酰氨基。
脂族磺酰胺基团的碳原子数优选是1-8。脂族磺酰胺基团的实例包括甲烷磺酰胺、丁烷磺酰胺和正辛烷磺酰胺基团。
脂族取代的氨基的碳原子数优选是1-10。脂族取代的氨基的实例包括二甲基氨基、二乙基氨基和2-羧基乙基氨基。
脂族取代的氨甲酰基的碳原子数优选是2-10。脂族取代的氨甲酰基的实例包括甲基氨甲酰基和二乙基氨甲酰基。
脂族取代的氨磺酰基的碳原子数优选是1-8。脂族取代的氨磺酰基的实例包括甲基氨磺酰基和二乙基氨磺酰基。
脂族取代的脲基基团的碳原子数优选是2-10。脂族取代的脲基基团的实例包括甲基脲基基团。
非芳香杂环基的实例包括哌啶基和吗啉基基团。
延迟提高剂的分子量优选在300-800的范围内。
除了盘状化合物之外，本发明可以使用具有线性分子结构的任意棒状化合物。这里线性分子结构是指棒状化合物在热力学含义下在最稳定状态下具有线性分子结构。热力学最稳定的结构可以通过结晶结构分析或分子轨道计算获得。例如，可以使用分子轨道计算软件(例如，WinMOPAC2000，得自FUJITSU，Japan)进行分子轨道计算由此确定能够产生最小热量的分子结构。线性分子结构是指构成分子结构的主链在通过如上所述计算获得的最稳定热力学状态下形成140°或更大的角度。
具有至少两个芳香环的棒状化合物优选选自下面所示式(3)代表的化合物。
式(3)：Ar1-L1-Ar2
在式(3)中，Ar1和Ar2分别代表芳基(芳香烃基)、取代的芳基、芳香杂环基或取代的芳香杂环基。取代的或未取代的芳基比取代的或未取代的芳香杂环基优选。嵌入芳香杂环基的杂环通常不饱和。芳香杂环优选选自5-、6-或7-元环，更优选5-或6-元环。芳香杂环通常具有最大双键数。嵌入该环的一个或多个杂原子优选是氮、氧或硫原子，更优选氮或硫原子。
嵌入芳香基团的芳香环的优选实例包括苯环、呋喃环、噻吩环、吡咯环、
Figure BSA00000516963800691
唑环、噻唑环、咪唑环、三唑环、吡啶环、嘧啶环和吡嗪环。更优选苯环。
取代的芳基或芳香杂环基的取代基的实例包括卤素原子(例如，F、Cl、Br和I)、羟基、羧基、氰基、氨基、烷基氨基(例如，甲基氨基、乙基氨基、丁基氨基和二甲基氨基)、硝基、磺基、氨甲酰基、烷基氨甲酰基(例如，N-甲基氨甲酰基、N-乙基氨甲酰基和N，N-二甲基氨甲酰基)、氨磺酰基、烷基氨磺酰基(例如，N-甲基氨磺酰基、N-乙基氨磺酰基和N，N-二甲基氨磺酰基)、脲基、烷基脲基(例如，N-甲基脲基、N，N-二甲基脲基和N，N，N′-三甲基脲基)、烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、庚基、辛基、异丙基、仲丁基、叔戊基、环己基和环戊基)、链烯基(例如，乙烯基、烯丙基和己烯基)、链炔基(例如，乙炔基和丁炔基)、酰基(例如，甲酰基、乙酰基、丁酰基、己酰基和月桂酰基)、酰氧基(例如，乙酰氧基、丁酰氧基、己酰氧基和月桂酰氧基)、烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊基氧基、庚基氧基和辛基氧基)、芳基氧基(例如，苯氧基)、烷氧基羰基(例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊基氧基羰基和庚基氧基羰基)、芳基氧基羰基(例如，苯氧基羰基)、烷氧基羰基氨基(例如，丁氧基羰基氨基和己基氧基羰基氨基)、烷基硫基(例如，甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、丁基硫基、戊基硫基、庚基硫基和辛基硫基)、芳基硫基(例如，苯基硫基)、烷基磺酰基(例如，甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺酰基、丁基磺酰基、戊基磺酰基、庚基磺酰基、戊基磺酰基和辛基磺酰基)、酰氨基(例如，乙酰氨基、丁基酰氨基、己基酰氨基和月桂基酰氨基)和非芳香杂环基(例如，吗啉基和吡嗪基)。
其中，优选卤素原子、氰基、羧基、羟基、氨基、烷基氨基、酰基、酰氧基、酰氨基、烷氧基羰基、烷氧基、烷基硫基和烷基作为该取代的芳基或芳香杂环基的取代基。
嵌入烷基氨基、烷氧基羰基、烷氧基或烷基硫基中的烷基和烷基部分可以具有至少一个取代基。烷基或烷基部分的取代基的实例包括卤素原子、羟基、羧基、氰基、氨基、烷基氨基、硝基、磺基、氨甲酰基、烷基氨甲酰基、氨磺酰基、烷基氨磺酰基、脲基、烷基脲基、链烯基、链炔基、酰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基、芳基氧基、烷氧基羰基、芳基氧基羰基、烷氧基羰基氨基、烷基硫基、芳基硫基、烷基磺酰基、酰氨基和非芳香杂环基。其中，优选卤素原子、羟基、氨基、烷基氨基、酰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基羰基和烷氧基作为该烷基或烷基部分的取代基。
在式(3)中，L1代表选自亚烷基、亚链烯基、亚链炔基、-O-、-CO-或其任意组合的二价连接基团。
亚烷基可以具有链结构。优选亚环己基，更优选1，4-亚环己基，作为环状亚烷基。在具有链结构的亚烷基中，直链亚烷基比支链亚烷基优选。
亚烷基的碳原子数优选是1-20，更优选1-15，尤其优选1-10，甚至更优选1-8，最优选1-6。
形成链的亚链烯基或亚链炔基基团比环状亚链烯基或亚链炔基基团优选，并且尤其优选形成直链的亚链烯基或亚链炔基基团。
亚链烯基或亚链炔基基团的碳原子数优选是2-10，更优选2-8，尤其优选2-6，甚至更优选2-4，最优选2(例如，亚乙烯基或亚乙炔基)。
亚芳基的碳原子数优选是6-20，更优选6-16，尤其优选6-12。
在式(3)的分子结构中，Ar1和Ar2彼此经L1相连形成的角度优选是大于或等于140度。
棒状化合物可以通过各种文献中所述的方法制得，例如MoI.Cryst.Liq.Cryst.，vol.53，p.229(1979)；同上Vol.89，p.93(1982)、同上Vol.145，p.111(1987)、同上Vol.170，p.43(1989)、J.Am.Chem.Soc，Vol.113，p.1349(1991)、同上Vol.118，p.5346(1996)、同上Vol.92，p.1582(1970)、J.Org.Chem.，Vol.40，p.420(1975)、和Tetrahedron，Vol.48，No.16，p.3437(1992)。
更优选下面所示式(4)代表的化合物用作延迟提高剂。
Figure BSA00000516963800711
在式(4)中，R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R39和R40分别代表氢原子或取代基，条件是R31、R32、R33、R34和R35中至少一个代表释放电子的取代基。R38代表氢原子、C1-4烷基、C2-6链炔基、C6-12芳基、C1-12烷氧基、C6-12芳基氧基、C2-12烷氧基羰基、C2-12酰基氨基、氰基或卤素原子。
R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R39和R40分别代表的取代基可以选自后面所述的取代基T。
R31、R32、R33、R34和R35中至少一个代表释放电子的取代基。优选，R31、R33和R35中之一是释放电子的取代基，更优选，R33是释放电子的取代基。
术语″释放电子的取代基″是指显示Hammet的σp值小于或等于0的取代基，并且优选Chem.Rev.，91，165(1991)中所述的实例。更优选显示Hammet的σp在-0.85至0的范围内的取代基。这种取代基的实例包括烷基、烷氧基、氨基和羟基。
作为释放电子的取代基，优选烷基和烷氧基，更优选烷氧基(优选C1-12，更优选C1-8，尤其优选C1-6，甚至更优选C1-4烷氧基)。
R31优选代表氢原子或释放电子的取代基；更优选烷基、烷氧基、氨基或羟基；尤其优选C1-4烷基或C1-12烷氧基；甚至更优选C1-12烷氧基(更优选C1-8，尤其优选C1-6，甚至更优选C1-6，尤其优选C1-4烷氧基)；最优选甲氧基。
R32优选代表氢原子、烷基、烷氧基、氨基或羟基；更优选氢原子、烷基或烷氧基；尤其优选氢原子、C1-4烷基例如甲基或C1-12(更优选C1-8，尤其优选C1-6，甚至更优选C1-4)烷氧基；最优选甲基或甲氧基。
R33优选代表氢原子或释放电子的取代基；更优选氢原子、烷基、烷氧基、氨基或羟基；尤其优选烷基或烷氧基；并且甚至更优选C1-12烷氧基(更优选C1-8，尤其优选C1-6，甚至更优选C1-6，尤其优选C1-4烷氧基)；最优选丙氧基、乙氧基或甲氧基。
R34优选代表氢原子或释放电子的取代基；更优选氢原子、烷基、烷氧基、氨基或羟基；尤其优选C1-4烷基或C1-12烷氧基(更优选C1-8，尤其优选C1-6，甚至更优选C1-6，尤其优选C1-4烷氧基)；最优选氢原子、甲基或甲氧基。
R35优选代表氢原子、烷基、烷氧基、氨基或羟基；更优选氢原子、烷基或烷氧基；尤其优选氢原子、C1-4烷基例如甲基或C1-12(更优选C1-8，尤其优选C1-6，甚至更优选C1-4)烷氧基；最优选氢原子、甲基或甲氧基。
R36、R37、R39和R40分别代表氢原子、C1-12烷基、C1-12烷氧基或卤素原子；更优选氢原子或卤素原子；并且尤其优选氢原子。
R38代表氢原子、C1-4烷基、C2-6链炔基、C6-12芳基、C1-12烷氧基、C6-12芳基氧基、C2-12烷氧基羰基、C2-12酰基氨基、氰基或卤素原子；并且，如果可能的话，还具有至少一个选自后面所述的取代基T的取代基。
R38优选代表C1-4烷基、C2-6链炔基、C6-12芳基、C1-12烷氧基或C6-12芳基氧基；更优选C6-12芳基、C1-12烷氧基或C6-12芳基氧基；尤其优选C1-12烷氧基(更优选C1-8，尤其优选C1-6，甚至更优选C1-6，尤其优选C1-4烷氧基)；最优选甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、异丙氧基或n-丁氧基。
式(4)的优选实施方案是下面所示的式(4-A)。
Figure BSA00000516963800731
在式(4-A)中，R41代表烷基；并且R31、R32、R34、R35、R36、R37、R39和R40分别代表氢原子或取代基。R38代表氢原子、C1-4烷基、C2-6链炔基、C6-12芳基、C1-12烷氧基、C6-12芳基氧基、C2-12烷氧基羰基、C2-12酰基氨基、氰基或卤素原子。
在式(4-A)中，R31、R32、R34、R35、R36、R37、R39和R40与式(4)中的相同，并且它们的优选实例也与式(4)中的相同。
在式(4-A)中，R41代表C1-12烷基。烷基可以选自直链或支链烷基，并且具有至少一个取代基。R41优选代表C1-8，更优选C1-6，尤其优选C1-4烷基例如甲基、乙基、正丙基、异-丙基、正丁基、异-丁基和叔丁基。
式(4)的另一优选实施方案是下面所示的式(4-B)。
Figure BSA00000516963800732
在式(4-B)中，R31、R32、R34、R35、R36、R37、R39和R40分别代表氢原子或取代基。R41代表C1-12烷基。X代表C1-4烷基、C2-6链炔基、C6-12芳基、C1-12烷氧基、C6-12芳基氧基、C2-12烷氧基羰基、C2-12酰基氨基、氰基或卤素原子。
在式(4-B)中，R31、R32、R34、R35、R36、R37、R39和R40与式(4)中的相同，并且它们的优选实例也与式(4)中的相同。
在式(4-B)中，R41与式(4-A)中的相同，并且它的优选实例也与式(4-A)中的相同。
在式(4-B)中，X代表C1-4烷基、C2-6链炔基、C6-12芳基、C1-12烷氧基、C6-12芳基氧基、C2-12烷氧基羰基、C2-12酰基氨基、氰基或卤素原子。
当R31、R32、R34和R35都是氢原子时，X优选代表C1-4烷基、C2-6链炔基、C6-12芳基、C1-12烷氧基或C6-12芳基氧基；更优选C6-12芳基、C1-12烷氧基或C6-12芳基氧基；尤其优选C1-12(更优选C1-8，尤其优选C1-6，甚至更优选C1-4)烷氧基；甚至更优选甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、异-丙氧基或n-丁氧基。
当R31、R32、R34和R35中至少一个是一取代基时，X优选代表C2-6链炔基、C6-12芳基、C2-12烷氧基羰基或氰基；更优选C6-12芳基例如苯基、p-氰基苯基和p-甲氧基苯基、C2-12(更优选C2-6或尤其优选C2-4)烷氧基羰基例如甲氧基羰基、乙氧基羰基和n-丙氧基羰基或氰基；并且尤其优选苯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、n-丙氧基羰基或氰基。
式(4)的另一优选实施方案是式(4-C)。
Figure BSA00000516963800741
在式(4-C)中，R31、R32、R34、R35、R41和X与式(4-B)中的相同，并且它们的优选实例也与式(4-B)中的相同。
式(4)的另一优选实施方案是式(4-D)。
Figure BSA00000516963800742
在式(4-D)中，R32、R34和R35与式(4-C)中的相同，并且它们的优选实例也与式(4-C)中的相同。R51和R52分别代表C1-4烷基。X1代表C6-12芳基、C2-12烷氧基羰基或氰基。
R51优选代表C1-3烷基例如乙基或甲基。
R51优选代表C1-3烷基例如乙基或甲基，更优选甲基。
X1优选代表C6-10芳基、C2-6烷氧基羰基或氰基；更优选苯基、p-氰基苯基、p-甲氧基苯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、n-丙氧基羰基或氰基；尤其优选苯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、n-丙氧基羰基或氰基。
式(4)的最优选实施方案是式(4-E)。
Figure BSA00000516963800751
在式(4-E)中，R32′、R34′和R35′分别代表氢原子或取代基，条件是至少一个代表-OR43，其中R43代表C1-4烷基。R32′、R34′或R35′代表的取代基的范围和它们的优选实例与上面所述的相同。R51、R52和X1分别与式(4-D)中的相同，并且它们的优选实例也与式(4-D)中的相同。
在式(4-E)中，R32′、R34′和R35′中至少一个代表-OR43，其中R43代表C1-4烷基；更优选R34或R35′是-OR43；并且尤其优选R34′是-OR43。
R43优选代表C1-3烷基，更优选甲基或乙基，尤其优选甲基。
取代基T包括烷基(优选C1-20，更优选C1-12或尤其优选C1-8烷基)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、环戊基和环己基；链烯基(优选C2-10，更优选C2-12或尤其优选C2-8链烯基)例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基和3-戊烯基；链炔基(优选C2-10，更优选C2-12或尤其优选C2-8链炔基)例如炔丙基和3-戊炔基；芳基(优选C6-30，更优选C6-20或尤其优选C6-12芳基)例如苯基、p-甲基苯基和萘基；取代的或未取代的氨基(优选C0-20，更优选C0-10或尤其优选C0-6氨基)例如氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基和苄基氨基；烷氧基(优选C1-20，更优选C1-12或尤其优选C1-8烷氧基)例如甲氧基、乙氧基和丁氧基；芳基氧基(优选C6-20，更优选C6-16或尤其优选C6-12芳基氧基)例如苯基氧基和2-萘基氧基；酰基(优选C1-20，更优选C1-16或尤其优选C1-12酰基)例如乙酰基、苯甲酰基、甲酰基和新戊酰基；烷氧基羰基(优选C2-20，更优选C2-16或尤其优选C2-12烷氧基羰基)例如甲氧基羰基和乙氧基羰基；芳基氧基羰基(优选C7-20，更优选C7-16或尤其优选C7-10芳基氧基羰基)例如苯基氧基羰基；酰氧基(优选C2-20，更优选C2-16或尤其优选C2-10酰氧基)例如乙酰氧基和苯甲酰氧基；酰基氨基(优选C2-20，更优选C2-16和尤其优选C2-10酰基氨基)例如乙酰基氨基和苯甲酰基氨基；烷氧基羰基氨基(优选C2-20，更优选C2-16或尤其优选C2-12烷氧基羰基氨基)例如甲氧基羰基氨基；芳基氧基羰基氨基(优选C7-20，更优选C7-16和尤其优选C7-12芳基氧基羰基氨基)例如苯基氧基羰基氨基；磺酰基氨基(优选C1-20，更优选C1-16或尤其优选C1-12磺酰基氨基)例如甲磺酰基氨基和苯磺酰基氨基；氨磺酰基(优选C0-20，更优选C0-16或尤其优选C0-12氨磺酰基)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；氨甲酰基(优选C1-20，更优选C1-16或尤其优选C1-12氨甲酰基)例如氨甲酰基、甲基氨甲酰基、二乙基氨甲酰基和苯基氨甲酰基；烷基硫基(优选C1-20，更优选C1-16和尤其优选C1-12烷基硫基)例如甲基硫基和乙基硫基；芳基硫基(优选C6-20，更优选C6-16和尤其优选C6-12芳基硫基)例如苯基硫基；磺酰基(优选C1-20，更优选C1-16和尤其优选C1-12磺酰基)甲磺酰基和甲苯磺酰基；亚磺酰基(优选C1-20，更优选C1-16和尤其优选C1-12亚磺酰基)例如甲亚磺酰基和苯亚磺酰基；脲基(优选C1-20，更优选C1-16和尤其优选C1-12脲基)例如脲基、甲基脲基和苯基脲基；酰胺磷酸酯类(优选C1-20，更优选C1-16和尤其优选C1-12酰胺磷酸酯类)例如酰胺二乙基磷酸酯和酰胺苯基磷酸酯；羟基、巯基、卤素原子例如氟、氯、溴和碘原子；氰基、磺基、羧基、硝基、异羟肟酸、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选C1-30和更优选C1-12杂环基)例如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并唑基、苯并咪唑基或苯并噻唑基；和甲硅烷基(优选C3-40，更优选C3-30，甚至更优选C3-24甲硅烷基)例如三甲基甲硅烷基或三苯基甲硅烷基。这些取代基可以被选自这些中的至少一个取代基取代。当选择两个取代基时，它们可以彼此相同或不同。两个或多个，如果可能的话，可以彼此相连形成环。
式(4)代表的化合物的实例包括但不限于下面所示的那些。
Figure BSA00000516963800771
Figure BSA00000516963800781
Figure BSA00000516963800791
Figure BSA00000516963800801
Figure BSA00000516963800811
Figure BSA00000516963800821
式(4)代表的化合物可以通过取代的苯甲酸和苯酚的任意普通酯反应制得。例如，该化合物可以通过取代的苯甲酸的酰基卤与苯酚的缩合反应制得；或者通过取代的苯甲酸与苯酚在有任意缩合剂或催化剂的情况下的脱水缩合反应制得。考虑到生产率，优选前一方法。
可用于该反应系统的溶剂的实例包括烃溶剂例如甲苯和二甲苯；醚溶剂例如二甲基醚、四氢呋喃和二
Figure BSA00000516963800822
烷；酮溶剂、酯溶剂、乙腈、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺。选自这些实例的一种或多种可用于该反应系统。优选甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺。
反应优选在0-150℃，更优选0-100℃，更优选0-90℃，甚至更优选20-90℃的温度下进行。
反应可以有碱或者没有碱进行，并且优选后者。碱的实例包括有机碱和无机碱二者，并且优选实例包括吡啶和叔胺例如三乙胺和乙基二异丙基胺。
在溶液中最大吸收处于短子或等于250nm的波长的两种或多种棒状化合物，可以彼此混合使用。
(消光剂颗粒)
本发明的纤维素酰化物薄膜优选加入有消光剂颗粒。可用于本发明的颗粒包括二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、滑石、粘土、烧结高岭土、烧结硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁和磷酸钙。从降低浊度的角度优选含硅颗粒，尤其优选二氧化硅。优选二氧化硅颗粒的初级平均粒径为20nm或更小并且表观比重为70g/l或更大。考虑到降低薄膜的混浊，更优选具有5-16nm的小的平均初级粒径的颗粒。表观比重优选是90-200g/l或更大，更优选100-200g/l或更大。较高的表观比重允许制备较高浓度的分散体，考虑到改善混浊和聚集，因此是优选的。
就使用二氧化硅颗粒而言，每100质量份的含纤维素酰化物的聚合物组分，其用量优选调整至0.01-0.3质量份。
这些颗粒通常以平均粒径为0.1-3.0μm的次级颗粒的形式存在，并且这些颗粒在薄膜中以初级颗粒的聚集体存在，在薄膜表面形成0.1-3.0μm的不规则。优选次级颗粒的平均粒径是0.2μm-1.5μm，更优选0.4μm-1.2μm，最优选0.6μm-1.1μm，包括两端点。大于1.5μm的粒径强化雾度，小于0.2μm的粒径仅获得小的防止发出吱吱声的效果。
初级/次级颗粒的粒径是通过在扫描电子显微镜下观察薄膜内的颗粒并将颗粒的圆周直径作为粒径确定的。观察不同位置的200个颗粒并将其平均作为平均粒径。
这里可以使用的二氧化硅颗粒，可以以如下商标名商购获得，例如Aerosil R972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50和TT600(都是得自Nippon Aerosil Co.，Ltd.)。这里可以使用的氧化锆颗粒，可以以例如商标名Aerosil R976和R811商购获得(都是得自Nippon Aerosil Co.，Ltd.)。
这些产品中，特别优选是初级平均粒径为20nm或更小并且表观比重为70g/l或更大的二氧化硅颗粒的Aerosil 200V和Aerosil R972V，这是由于它们具有降低摩擦系数的大的效果同时将光学薄膜的浊度保持在低水平。
为了获得含具有小的次级平均粒径的颗粒的纤维素酰化物薄膜，有几种可行的制备颗粒分散体的工艺。例如，已知这种方法：通过将溶剂和颗粒混合并搅拌来预先制得颗粒分散体，然后将该颗粒分散体添加到少量单独制得的纤维素酰化物溶液中并搅拌溶解，再与主纤维素酰化物浓液混合。该方法的优点在于二氧化硅颗粒的分散性优异，并且二氧化硅颗粒不太可能再聚集，因此是优选的。另一已知方法是，将少量纤维素酯加入到溶剂中，在搅拌下将其溶解，然后加入颗粒，用分散机分散由此制得颗粒添加液，并用在线混合器将颗粒添加液与浓液充分混合。本发明绝不限于这些方法，其中在二氧化硅颗粒与溶剂等混合和分散过程中二氧化硅的浓度优选是5-30质量％，更优选10-25质量％，甚至更优选15-20质量％。相对添加量，较高的分散体浓度可以降低溶液的浊度，并且考虑到改善雾度和聚集因此是优选的。最终纤维素酰化物浓液中消光剂的添加量优选是0.01-1.0g/l m2，更优选0.03-0.3g，最优选0.08-0.16g。
这里采用的溶剂优选是低级醇类如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇。除低级醇之外的溶剂没有特别的限制，但是优选使用形成纤维素酯薄膜中所用的溶剂。
下面段描述溶解本发明的纤维素酰化物的有机溶剂。
在本发明中，使用含氯有机溶剂作为主溶剂的含氯溶剂、和不含含氯的有机溶剂的不含氯的溶剂二者都可以用作有机溶剂。
(含氯的溶剂)
当制备本发明的纤维素酰化物的溶液时，含氯有机溶剂优选用作主溶剂。在本发明中，对含氯有机溶剂的类型没有特别的限制，只要纤维素酰化物可以溶解其中，流延和形成薄膜，由此可以达到其目的。含氯有机溶剂优选是二氯甲烷或氯仿。尤其优选二氯甲烷。除含氯有机溶剂之外的任意有机溶剂可以混合，没有问题。这种情况下，所有有机溶剂中必需使用至少50质量％的二氯甲烷。下面描述可以与本发明的含氯有机溶剂混合使用的其它有机溶剂。即，其它优选的有机溶剂优选是选自具有3-12个碳原子的酯、酮、醚、醇、烃等的溶剂。酯、酮、醚和醇可以具有环状结构。可以使用具有两个或多个选自酯、酮和醚(即，-O-、-CO-和COO-)的官能团的任意化合物作为该溶剂，并且该化合物在一个分子中可以具有其它官能团例如醇羟基。就具有两个或多个官能团的这些溶剂而言，碳原子数可以调整至具有任意官能团的化合物的特定范围。具有3-12个碳原子的酯类的实例包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯。具有3-12个碳原子的酮类的实例包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮和甲基环己酮。具有3-12个碳原子的醚类的实例包括二异丙醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1，4-二
Figure BSA00000516963800851
烷、1，3-二氧戊环、四氢呋喃、茴香醚和苯乙醚。具有两种或多种官能团的有机溶剂的实例包括乙酸2-乙氧基乙酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。
可以与含氯有机溶剂混合使用的醇可以是直链、支链和环状中任意的醇，其中优选饱和脂族烃的那些醇。醇的羟基可以是伯羟基至叔羟基中任意的羟基。醇的实例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇和环己醇。也可以使用含氟醇作为该醇。含氟醇的实例包括2-氟乙醇、2，2，2-三氟乙醇和2，2，3，3-四氟-1-丙醇。烃可以是直链、支链和环状中任意的烃。芳香烃和脂族烃二者中任意的都可以使用。脂族烃可以是饱和的或者可以是不饱和的。烃的实例包括环己烷、己烷、苯、甲苯和二甲苯。
氯-基有机溶剂和其它有机溶剂的组合的实例包括但不限于下面所示的那些。
二氯甲烷/甲醇/乙醇/丁醇(质量份：80/10/5/5)、
二氯甲烷/丙酮/甲醇/丙醇(质量份：80/10/5/5)、
二氯甲烷/甲醇/丁醇/环己烷(质量份：80/10/5/5)、
二氯甲烷/甲基乙基酮/甲醇/丁醇(质量份：80/10/5/5)、
二氯甲烷/丙酮/甲基乙基酮/乙醇/异丙醇(质量份：75/8/5/5/7)、
二氯甲烷/环戊酮/甲醇/异丙醇(质量份：80/7/5/8)、
二氯甲烷/乙酸甲酯/丁醇(质量份：80/10/10)、
二氯甲烷/环己烷/甲醇/己烷(质量份：70/20/5/5)、
二氯甲烷/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/乙醇(质量份：50/20/20/5/5)、
二氯甲烷/1，3-dioxalane/甲醇/乙醇(质量份：70/20/5/5)、
二氯甲烷/二
Figure BSA00000516963800852
烷/丙酮/甲醇/乙醇(质量份：60/20/10/5/5)、
二氯甲烷/丙酮/环戊酮/乙醇/异丁醇/环己烷(质量份：65/10/10/5/5/5)、
二氯甲烷/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/乙醇(质量份：70/10/10/5/5)、
二氯甲烷/丙酮/乙酸乙酯/乙醇/丁醇/己烷(质量份：65/10/10/5/5/5)、
二氯甲烷/乙酰乙酸甲酯/甲醇/乙醇(质量份：65/20/10/5)、和
二氯甲烷/环戊酮/乙醇/丁醇(质量份：65/20/10/5)。
(不含氯的溶剂)
接下来描述制备本发明的纤维素酰化物溶液时，优选使用的不含氯的有机溶剂。在本发明中，不含氯的有机溶剂没有特别的限制，只要纤维素酰化物可以溶解其中、流延并形成薄膜，由此可以实现其目的。用于本发明的不含氯的有机溶剂优选是选自具有3-12个碳原子的酯、酮和醚的溶剂。这些酯、酮和醚可以具有环状结构。可以使用具有两个或多个选自酯、酮和醚(即，-O-、-CO-和COO-)的官能团的任意化合物作为主溶剂，并且这些化合物在一个分子内可以具有其它官能团例如醇羟基。就具有两个或多个官能团的这些主溶剂而言，其碳原子数可以调整至具有任意这些官能团的化合物的特定范围。具有3-12个碳原子的酯类的实例包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯。具有3-12个碳原子的酮类的实例包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮和甲基环己酮。具有3-12个碳原子的醚类的实例包括二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1，4-二
Figure BSA00000516963800861
烷、1，3-二氧戊环、四氢呋喃、茴香醚和苯乙醚。具有两个或多个官能团的有机溶剂的实例包括乙酸2-乙氧基乙酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。
用于上述纤维素酰化物的不含氯的有机溶剂可以从上面所述的不同角度进行选择，并优选如下选择。即，不含氯的溶剂优选是含上述不含氯的有机溶剂作为主溶剂的混合溶剂，更具体地说是三种或更多不同溶剂的混合溶剂，其中第一溶剂是乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酮、二氧戊环和二烷中任意一种或混合物，第二溶剂选自具有4-7个碳原子的酮类或乙酰乙酸酯类，第三溶剂选自具有1-10个碳原子的烃的醇类，更优选具有1-8个碳原子的醇类。当第一溶剂是两种或多种溶剂的混合溶液时可以省去第二溶剂。第一溶剂更优选是乙酸甲酯、丙酮、甲酸甲酯、甲酸乙酯或它们的混合物，第二溶剂优选是甲基乙基酮、环戊酮、环己酮或乙酰乙酸甲酯，并且可以是它们的混合物。
作为第三溶剂的醇可以是直链、支链或环状，其中优选饱和脂族烃的醇。醇中的羟基可以是伯羟基至叔羟基中任意的羟基。醇的实例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇和环己醇。也可以使用含氟醇可以作为该醇。其实例包括2-氟乙醇、2，2，2-三氟乙醇和2，2，3，3-四氟-1-丙醇。烃可以是直链、支链或环状的。芳香烃和脂族烃二者都可以使用。脂族烃可以是饱和或不饱和的。烃的实例包括环己酮、己烷、苯、甲苯和二甲苯。作为第三溶剂的这些醇和烃可以是两种或多种物质的混合物中的单一物质，没有特别的限制。优选作为第三溶剂的特定化合物是醇类例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、环己醇、环己烷和己烷，更优选甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇和1-丁醇。
上述三种溶剂的混合比优选这样定义，其中所含的第一溶剂占混合溶剂总量的20-95质量％，第二溶剂占2-60质量％，第三溶剂占2-30质量％，甚至更优选其中所含的第一溶剂占30-90质量％，第二溶剂占3-50质量％，第三溶剂占3-25质量％。尤其优选其中所含的第一溶剂占30-90质量％，第二溶剂占3-30质量％，第三溶剂是醇并占3-15质量％。用于本发明的不含氯的有机溶剂还详述于Journal of Technical Disclosure(No.2001-1745，p.12-16，2001年3月15日由JIII出版)。
非氯-基有机溶剂的优选组合的实例包括但不限于下面所示的那些。
乙酸甲酯/丙酮/甲醇/乙醇/丁醇(质量份：75/10/5/5/5)、
乙酸甲酯/丙酮/甲醇/乙醇/丙醇(质量份：75/10/5/5/5)、
乙酸甲酯/丙酮/甲醇/丁醇/环己烷(质量份：75/10/5/5/5)、
乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(质量份：81/8/7/4)、
乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(质量份：82/10/4/4)、
乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(质量份：80/10/4/6)、
乙酸甲酯/甲基乙基酮/甲醇/丁醇(质量份：80/10/5/5)、
乙酸甲酯/丙酮/甲基乙基酮/乙醇/异丙醇(质量份：75/8/5/5/7)、
乙酸甲酯/环戊酮/甲醇/异丙醇(质量份：80/7/5/8)、
乙酸甲酯/丙酮/丁醇(质量份：85/10/5)、
乙酸甲酯/环戊酮/丙酮/甲醇/丁醇(质量份：60/15/14/5/6)、
乙酸甲酯/环己酮/甲醇/己烷(质量份：70/20/5/5)、
乙酸甲酯/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/乙醇(质量份：50/20/20/5/5)、
乙酸甲酯/1，3-dioxalane/甲醇/乙醇(质量份：70/20/5/5)、
乙酸甲酯/二
Figure BSA00000516963800881
烷/丙酮/甲醇/乙醇(质量份：60/20/10/5/5)、
乙酸甲酯/丙酮/环戊酮/乙醇/异丁醇/环己烷(质量份：65/10/10/5/5/5)、
甲酸甲酯/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/乙醇(质量份：50/20/20/5/5)、
甲酸甲酯/丙酮/乙酸乙酯/乙醇/丁醇/己烷(质量份：65/10/10/5/5/5)、
丙酮/乙酰乙酸甲酯/甲醇/乙醇(质量份：65/20/10/5)、
丙酮/环戊酮/乙醇/丁醇(质量份：65/20/10/5)、
丙酮/1，3-dioxalane/乙醇/丁醇(质量份：65/20/10/5)、和
1，3-dioxalane/环己酮/甲基乙基酮/甲醇/丁醇(质量份：55/20/10/5/5/5)。
也可以将按照下面所示方法制得的纤维素酰化物溶液用于本发明。
包括如下的方法：用乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(质量份：81/8/7/4)的配方制备纤维素酰化物溶液；并将2质量份的丁醇加入到100质量份的该纤维素酰化物溶液中，然后过滤并浓缩该溶液；
包括如下的方法：用乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(质量份：84/10/4/2)的配方制备纤维素酰化物溶液；并将4质量份的丁醇加入到100质量份的该纤维素酰化物溶液中，然后过滤并浓缩该溶液；和
包括如下的方法：用乙酸甲酯/丙酮/乙醇(质量份：84/10/6)的配方制备纤维素酰化物溶液；并将5质量份的丁醇加入到100质量份的该纤维素酰化物溶液中，然后过滤并浓缩该溶液。
可用于本发明的浓液可以包括二氯甲烷与至少一种选自上面实例的非氯有机溶剂，非氯有机溶剂相对所有有机溶剂的总质量的量不大于10质量％。
(纤维素酰化物溶液的特性)
当纤维素酰化物薄膜是通过流延成膜法制得的时，其中所用纤维素酰化物优选是通过将纤维素酰化物溶解在有机溶剂中将浓度调整至10-30质量％，更优选至13-27质量％，甚至更优选至15-25质量％制得的溶液。浓度在这些范围内的纤维素酰化物溶液可以通过溶解纤维素酰化物以将其浓度调整至预定值制得，或者通过预先制备低浓度溶液(例如，9-14质量％)然后通过后面所述的浓缩法将其浓缩至预定高浓度溶液制得。而且也可以预先制备高浓度纤维素酰化物溶液，然后加入各种添加剂，由此制备低浓度纤维素酰化物溶液制得。
就纤维素酰化物薄膜是通过流延成膜法制得的情形而言，考虑到改善剥离特性，优选在具有与纤维素酰化物溶液相同组成的有机溶剂中将纤维素酰化物溶解至浓度0.1-5质量％制得的稀溶液中将纤维素酰化物的缔合物分子量(associate molecular weight)调整至150,000-15,000,000。缔合物分子量更优选是180,000-9,000,000。缔合物分子量可以通过静态光散射法测定。纤维素酰化物优选经过溶解以达到用其可以同时获得的10-200nm的惯性平方半径。惯性平方半径更优选是20-200nm。纤维素酰化物也优选经过溶解以将第二维里系数调整至-2×10-4至+4×10-4，其中更优选第二维里系数是-2×10-4至+2×10-4。
下面解释缔合物分子量、惯性平方半径和第二维里系数的定义。这些参数都是通过静态光散射法，按照下面所述的方法测定的。尽管为了便于设备而在稀释区进行测定，但是这些参数的测定值可以反映高浓度区的浓液的性质。
首先，将纤维素酰化物溶解在制备浓液用的溶剂中，以便将浓度调整至0.1质量％、0.2质量％、0.3质量％和0.4质量％。其中所用的纤维素酰化物在120℃干燥2小时以免受潮，然后在25℃、10％RH称重。溶解方法采用浓液溶解过程中采用的方法(常温溶解法、冷却溶解法、高温溶解法)。这些溶液和溶剂然后经0.2-μm Teflon过滤器过滤。滤液然后经过静态光散射使用光散射测定设备(DLS-700，得自Otsuka Electronics Co.，Ltd.)在25℃在从30°至140°以间隔10°的范围测定。所得数据经BERRY绘图法分析。分析所需的折射率以用阿贝折射计测定的溶剂的值获得，并且使用视差折射计(DRM-1021，得自Otsuka Electronics Co.，Ltd.，1型)，并用光散射测定所用的溶剂和溶液测定折射率(dn/dc)的浓度梯度。
(浓液制备)
接下来描述纤维素酰化物溶液(浓液)的制备。纤维素酰化物的溶解方法没有特别的限制，可以在室温进行，或者可以通过冷却溶解法、高温溶解法进行，并且甚至可以将这些方法组合进行。在此，纤维素酰化物溶液描述在出版物例如日本特开专利公报Nos.H5-163301、S61-106628、S58-127737、H9-95544、H10-95854、H10-45950、2000-53784和H11-322946、以及日本特开专利公报Nos.H11-322947、H2-276830、2000-273239、H11-71463、H04-259511、2000-273184、H11-323017和H11-302388中。上述将纤维素酰化物溶解在有机溶剂中的方法在不背离本发明的技术范围的情况下也可用于本发明。特别是使用不含氯的溶剂的情况下，通过Journal ofTechnical Disclosure No.2001-1745，p.22-25(2001年3月15日由JIII出版)中详述的方法进行制备。本发明的纤维素酰化物浓液通常经过浓缩和过滤，其方法详述于Journal of Technical Disclosure No.2001-1745，p.25(2001年3月15日由JIII出版)。当纤维素酰化物在高温溶解时，大多数情况下的温度位于所用溶剂的沸点和更高，并且这种情况下通常在压力下使用。
考虑到流延的方便性，纤维素酰化物溶液优选将其粘度和动态储能模量调整至下述范围。使用流变仪(CLS 500)和直径4cm/2°的钢锥(都得自TAInstruments)测定1ml样品溶液。在将条件调整至振动步骤/温度倾斜模式(temperature ramp mode)的同时进行测定，其中温度在40℃至-10℃的范围内以2℃/min变化，由此测定40℃下静态非牛顿粘度n*(Pa·s)和5℃下贮藏的弹性模量G′(Pa)。这里样品溶液经预热并在测定之前保持在开始测定时的恒温。本发明中，纤维素酰化物溶液优选40℃下的粘度为1-400Pa·s，并且15℃下的动态储能弹性模量为500Pa或更大，更优选40℃下的粘度为10-200Pa·s，15℃下的动态储能弹性模量为100-1,000,000。此外，更优选低温下动态储能模量较大。就流延载体保持在-5℃的示例情形，动态储能模量优选调整至-5℃下为10,000-1,000,000，并且就流延载体保持在-50℃的另一示例情形而言，动态储能模量优选调整至10,000-5,000,000。
本发明的特征在于使用上述特定纤维素酰化物可以获得高浓度浓液，并且特征在于在不依赖于例如浓缩等工艺下可以获得稳定性优异的高浓度纤维素酰化物溶液。为了进一步便于溶解，还可以将其溶解至低浓度，然后使用浓缩装置将该产品浓缩。浓缩方法没有特别的限制，其中可行的方法包括一种将低浓度溶液加入到圆柱体和该圆柱体内在圆周方向旋转的动叶片的外周点之间形成的空间，在保持相对于溶液的温差的同时使溶剂蒸发，由此得到高浓度溶液(例如，日本特开专利公报No.H4-259511等)的方法和一种将低浓度的热溶液从喷嘴吹入容器、使溶剂在从喷嘴到溶剂撞击的室的内璧的路径经过闪蒸，并将溶剂蒸汽从室取出和从室底取出所得高浓度溶液的方法(例如，美国专利No.2,541,012、No.2,858,229、No.4,414,341和No.4,504,355的每个专利说明书中所述的方法)。
流延之前，优选使用适当过滤器材料如金属滤网、法兰绒等从溶液过滤除去不溶性组分或外来物质例如尘土和杂质。纤维素酰化物溶液的过滤优选使用绝对过滤精度为0.1-100μm，更优选0.5-25μm的过滤器进行。过滤器的厚度优选是0.1-10mm，更优选0.2-2mm。这种情况下，优选将过滤压力调整至1.6MPa或更低，更优选1.2MPa或更低，甚至更优选1.0MPa，尤其优选0.2MPa或更低。这里优选使用的过滤器材料是任意公知的材料例如玻璃纤维、纤维素纤维、过滤纸和含氟树脂例如四氟乙烯树脂等。尤其优选使用陶瓷和金属。流延之前即刻纤维素酰化物溶液的粘度可以落入能够流延成膜的范围内，优选通常在10Pa·s-2,000Pa·s，更优选30Pa·s-1000Pa·s，甚至更优选40Pa·s-500Pa·s的范围内调整。此时温度没有特别的限制，只要它落入大致流延温度下，优选落入-5至+70℃的范围内，更优选-5至+55℃。
(成膜)
本发明的纤维素酰化物薄膜可以使用上述纤维素酰化物溶液通过成膜获得。成膜方法及其设备可以是常用于制备三乙酸纤维素酯薄膜的任意溶剂流延成膜方法和溶剂流延成膜设备。
将制得的浓液从溶解器(溶液罐)中取出，临时贮藏在贮藏罐中，脱气进行最终调理。然后，经浓液排放口倒出浓液，通常经能够根据转速精确地加料恒定体积液体的推进体积齿轮泵(boost volumetric gear pump)送到加压模具，从加压模具的喷嘴(缝隙)均匀地流延到循环运行的金属基底上作为流延部分，并以半干薄膜(也称之为“料片”)的状态从金属基底在金属基底完成大致一圈的分离点分离。然后在所得料片两边用夹具将料片夹紧，在保持宽度不变的同时在拉幅机运送下干燥，所得薄膜使用干燥设备的滚筒组机械运送由此结束干燥，并用绕线机卷起制得具有预定长度的卷。拉幅机和具有滚筒组的干燥器的组合可以随目的而变化。在用于制备电子仪器的功能保护薄膜的溶剂流延成膜法中，通常的溶剂流延成膜设备经常组合有为了使薄膜经过表面处理，例如形成下涂层、抗静电层、抗眩光层、保护层等的涂布设备。下面段简述了各个加工步骤，但是不限制本发明。
当纤维素酰化物薄膜通过溶剂流延法形成时，首先将制得的纤维素酰化物溶液(浓液)流延到转筒或带上，并使溶剂蒸发由此形成薄膜。流延之前的浓液优选调整浓度以使固体含量落入5-40质量％的范围内。转筒或带的表面优选经过抛光具有镜面。浓液优选流延到表面温度为30℃或更低的转筒或带上，其中尤其优选使用在-10至20℃下调理过的金属载体。可用于本发明的其它方法描述在日本特开专利公报Nos.2000-301555、2000-301558、H07-032391、H03-193316、H05-086212、S62-037113、H02-276607、S55-014201、H02-111511和H02-208650。
(多层式流延)
可以将纤维素酰化物溶液单层流延到作为金属载体的光滑带或转筒上形成单层，或者可以多次流延形成两层和多层纤维素酰化物层。当多次流延纤维素酰化物溶液时，可以通过多个间隔安装在金属载体运行方向的流延口分别流延含纤维素酰化物的溶液，从而叠加各层，其中可以采用的方法例如描述在日本特开专利公报Nos.S61-158414、H1-122419和H11-198285。也可以通过两个流延口流延纤维素酰化物溶液形成薄膜，它通过日本已审专利公报No.S60-27562、日本特开专利公报Nos.S61-94724、S61-947245、S61-104813、S61-158413、和H6-134933中所述的方法可以实施。也可以采用日本特开专利公报No.S56-162617中所述的纤维素酰化物薄膜的流延方法，由此高粘度纤维素酰化物溶液流被低粘度纤维素酰化物溶液包围，由此同时共挤出高粘度纤维素酰化物溶液和低粘度纤维素酰化物溶液。也可以采用日本特开专利公报Nos.S61-94724和S61-94725中所述的方法，其中内部溶液含有量比外部溶液中大的醇组分(为不良溶剂)。甚至也可以通过使用两个流延口形成薄膜，其中将经第一流延口在金属基底上形成的薄膜剥离，在该薄膜曾经与金属基底接触的面上进行第二次流延，如日本已审专利公报No.S44-20235中所述。可以流延相同或不同类的纤维素酰化物溶液，没有特别的限制。为了赋予多层纤维素酰化物层功能，可以经各个流延口流延相应于这些功能的纤维素酰化物溶液。而且，可以将纤维素酰化物溶液与形成其它功能层(例如，粘合层、染料层、抗静电层、抗眩光、紫外线吸收层、偏振器薄膜等)的任意溶液一起流延。
传统形成单层的纤维素酰化物溶液必须具有高浓度和高粘度以通过挤出获得所需厚度，并且这样经常产生如下问题，纤维素酰化物溶液仅具有差的稳定性并且其中可能产生固体物质，它是颗粒形成失败和平直度降低的原因。作为该问题的一个对策，经流延口流延多个纤维素酰化物溶液流可以在金属基底上同时挤出高粘度溶液，通过使用这种高粘度纤维素酰化物溶液，这样不仅改善平直度并形成具有所需表面质地的薄膜，而且干燥载荷降低且薄膜的生产速度提高。
就共挤出而言，对内层和外层的厚度没有特别的限制，其中外层的厚度优选占总厚度的1-50％，更优选2-30％。就形成三层或更多层的共挤出而言，外层的厚度定义为与金属基底接触的层和与空气侧接触的层的总厚度。就共挤出而言，通过共挤出添加剂例如上述增塑剂、紫外线吸收剂、消光剂等含量不同的纤维素酰化物溶液，也可以制备层状纤维素酰化物薄膜。例如，可以制备具有表层/核心层/表层的构造的纤维素酰化物薄膜。例如，可以将消光剂添加至较大量，或者仅在表层内。增塑剂和紫外线吸收剂在核心层的添加量可以小于表层内的添加量，或者可以仅添加到核心层。也可以改变核心层和表层之间增塑剂和紫外线吸收剂的类型，其中例如，表层可以含有低挥发性的增塑剂和紫外线吸收剂中至少一种，并且核心层可以含有可塑性优异的增塑剂、或者紫外线吸收性能优异的紫外线吸收剂。同样优选在金属基底面上的表层内仅含脱模助剂的实施方案。为了通过冷却以冷却转筒法为基础的金属基底来胶凝溶液，还优选向表层中加入比核心层量大的醇(为不良溶剂)。表层和核心层可以具有不同的Tg，其中优选核心层的Tg低于表层的。流延过程中含有纤维素酰化物的溶液的粘度在表层和核心层之间可以不同，其中更优选表层的粘度小于核心层的，但是核心层可以具有比核心层具有的小的粘度。
(流延)
已知的流延溶液的方法包括从压模将制得的浓液均匀挤出到金属基底上的方法；使用刮刀调整已在金属基底上流延的浓液的厚度的使用刮刀的方法；和使用逆转辊调整厚度的使用逆辊涂布器的方法，其中优选使用压模的方法。优选使用涂-挂-型和T-型两种压模。除了上述方法之外，流延也可以通过各种公知的流延纤维素三乙酸酯溶液的方法进行，其中通过考虑采用的溶剂的沸点等不同调整各个条件，可以获得与各个专利公报中所述相似的效果。通过使用镀铬镜面抛光的转筒、或者通过表面抛光镜面加工的不锈钢带(也称之为带)，构建用于制备本发明的纤维素酰化物薄膜的循环运行的金属基底。用于制备本发明的纤维素酰化物薄膜的压模可以以单个单元构造、或者两个或多个单元构造设置在金属基底上，其中优选使用单个单元或者两个单元。就放置两个或多个压模的情形而言，可以将流延到各个模具中的浓液的量分级，并且可以通过多个精确体积齿轮泵按照各个比例加料浓液。纤维素酰化物溶液的流延温度优选是-10至55℃，更优选25-50℃。这种情况下，温度可以在整个过程中相等地调整，或者可以在各个加工步骤中改变。就温度不同的情形而言，在流延之前即刻将温度调整至所需值就足够了。
(干燥)
加工纤维素酰化物薄膜时金属基底上浓液的干燥通常是通过如下方法实现的：从金属基底(转筒或带)的上表面，即，从设置在金属基底上的料片表面吹热空气的方法；从转筒或带的背面吹热空气的方法；和液体热传导法，由该方法将控制温度的液体与带或转筒从其背面接触，它留在流延浓液的表面的相对面上，以通过热传导加热转筒或带，由此控制表面温度，其中优选背面液体热传导法。流延之前金属基底的表面温度可以是随意的，只要它不高于浓液所用溶剂的沸点。然而，考虑到加速干燥，并消除在金属基底上的流动性，优选将温度调整至比其所用的溶剂中沸点最低的溶剂的沸点低1-10℃。然而，这样不适用于流延浓液没有冷却和干燥就剥离薄膜的情形。
(拉伸)
通过拉伸可以调整本发明的纤维素酰化物薄膜的延迟。而且，也有在宽度方向有意拉伸薄膜的方法，如日本特开专利公报Nos.S62-115035、H4-152125、H4-284211、H4-298310和H11-48271中所述。
为了提高纤维素酰化物薄膜的面内延迟值而将制得的薄膜拉伸。
薄膜的拉伸在常温或加热条件下进行。加热温度优选低于薄膜的玻璃化点。薄膜的拉伸可以是仅在纵向或横向的单轴拉伸，或者可以是同时或相继双轴拉伸。拉伸系数在1-200％的范围内，优选1-100％，尤其优选1-50％。光学薄膜的双折射优选用宽度方向比纵向大的折射率表示。因此，优选在宽度方向将薄膜拉伸至较大程度。薄膜可以在加工过程的中间拉伸，或者将加工后并且卷起的料片拉伸。就前一情形而言，薄膜可以在含有任意残留溶剂的状态，优选在含有2-30％的残留溶剂的状态下拉伸。
干燥之后获得的本发明的纤维素酰化物薄膜的厚度，随使用目的而变化，并优选通常在5-500μm的范围内，更优选20-300μm，尤其优选20-180μm。就光学用途所需的，特别是用于VA液晶显示装置的薄膜，厚度优选在40-110μm的范围内。薄膜的厚度可以通过控制浓液的固体含量、模具的缝宽度、从模具的挤出压力、和金属载体的运行速度来调整至所需值。由此获得的纤维素酰化物薄膜优选具有0.5μm-3m的宽度，更优选0.6μm-2.5m，甚至更优选0.8μm-2.2m。每个辊的卷起长度优选是100m-10,000m，更优选500m-7,000m，甚至更优选1,000m-6,000m。在卷起过程中，优选在薄膜至少一边压纹(knurl)，优选压纹宽度为3mm-50mm，更优选5mm-30mm，压纹高度为0.5-500μm，更优选1-200μm。压纹可以从一面或者从两面进行。
薄膜在整个宽度的Re(590)值的偏差优选是±5nm，更优选±3nm。Rth(590)值的偏差优选是±10nm，更优选±5nm。同样纵向的Re值和Rth值的偏差优选控制在与宽度方向偏差相同的范围内。
(纤维素酰化物薄膜的光学特性)
用于第二光学各向异性层的纤维素酰化物薄膜旨在与第一光学各向异性层组合，有利于加宽液晶显示装置，特别是IPS-模式液晶显示装置的视角，并满足下面不等式(III)和(IV)：
不等式(III)：20nm≤Re(590)≤150nm，和
不等式(IV)：100nm≤Rth(590)≤300nm。
上述第二光学各向异性层的Re(590)优选在30-130nm的范围内，更优选40-110nm。另一方面，第二光学各向异性层的Rth(590)优选在120-280nm的范围内，更优选140-260nm。
在本发明中，将Nz＝Re/Rth+0.5优选调整至1.5-7.0，更优选2.0-5.5，尤其优选2.5-4.5。这些调整可以通过选择添加剂的种类、添加量和拉伸系数来进行。
本发明的纤维素酰化物薄膜的面内慢轴远离卷状薄膜的基准方向的角度的偏差优选落入-2°至+2°的范围内，更优选-1°至+1°，最优选-0.5°至+0.5°。当纤维素酰化物薄膜在纵向拉伸时这里的基准方向在卷状薄膜的纵向取向，并且当在横向拉伸时基准方向在卷状薄膜的宽度方向取向。
考虑到抑制本发明液晶显示装置的色调的时间依赖性变化，本发明的纤维素酰化物薄膜优选显示25℃、10％RH下测定的Re值与25℃、80％RH下测定的Re值之间的差值ΔRe(＝Re10％RH-Re80％RH)为0-10nm，并且25℃、10％RH下测定的Rth值与25℃、80％RH下测定的Rth值之间的差值ΔRth(＝Rth10％RH-Rth80％RH)为0-30nm。
考虑到抑制本发明液晶显示装置的色调的时间依赖性变化，本发明的纤维素酰化物薄膜优选在25℃、80％RH下的平衡水分含量为3.2％或更低。
本发明的纤维素酰化物薄膜的水分比例是通过Karl-Fischer′s方法相对于7mm×35mm样品薄膜使用水分计和样品干燥器(CA-03、VA-05，都得自Mitsubishi Chemical Corporation)测定的。该比例是通过将水分含量(g)除以样品质量(g)计算的。
考虑到液晶显示装置的色调的时间依赖性变化最小化，本发明的纤维素酰化物薄膜优选具有在60℃、95％RH、24hr的条件下测定的透湿性为400g/m2·24hr-1,800g/m2·24hr，包括两端点(以80-μm厚度为基础)。
纤维素酰化物薄膜的厚度越小使得透湿性越小，厚度越大使得透湿性越大。因此必需将不同厚度的样品获得的任意值转变成以80-μm厚为基础。薄膜厚度的转换可以通过(80-μm-厚的透湿性＝实际测定的透湿性×薄膜实际测定的厚度μm/80μm)进行。
作为测定透湿性的方法，可以使用描述在″Kobunshi no Bussei(PhysicalProperties of Polymers)II″(Kobunshi Jikkenn Kagaku Koza 4(Course ofExperimental Chemistry for Polymers 4)、Kyoritsu Shuppan Co.，Ltd.)，p.285-294：Measurement of Vapor Permeability(mass process，thermometermethod，vapor pressuRemethod，adsorbed mass method)。
本发明的纤维素酰化物薄膜的玻璃化点是针对5mm×30mm样品薄膜(未拉伸)在25℃、60％RH下调理2小时或更长时间之后，使用动力学粘弹性测定设备(Vibron DVA-225，得自ITK Co.)在间隙距离20mm、升温速度2℃/min、测定的温度范围30℃-200℃、和频率1Hz的条件下测定的。在对数纵坐标为储能模量和线性横坐标为温度(℃)绘制的图中，用固体区中的线1和玻璃化区中的线2表示在从固体区转换至玻璃化区期间观察到的储能模量急剧降低，并通过线1和2的交叉来测定玻璃化点Tg(动力学粘弹性)，这是由于该点说明升温时储能模量急剧降低、薄膜开始软化、和薄膜逐渐转变成玻璃化区的温度。
本发明的纤维素酰化物薄膜优选具有0.01-2％的雾度。这里的雾度可以如下测定。
该雾度可以用本发明的纤维素酰化物薄膜的40mm×80mm样品，在25℃、60％RH下用雾度仪(HGM-2DP，得自Suga Test Instruments Co.，Ltd.)按照JIS K-6714测定。
本发明的纤维素酰化物薄膜在80℃、90％RH下静置48小时之后优选显示0-5％的质量变化。
本发明的纤维素酰化物薄膜在60℃、95％RH下静置24小时和在90℃、5％RH下静置24小时这两种情况下优选显示0-5％的尺寸变化。
考虑到液晶显示装置的色调的时间依赖性变化最小化，薄膜的光弹性系数优选不大于50×10-13cm2/dyne。
具体测定方法是例如对10mm×100mm的纤维素酰化物薄膜样品在其纵向施加拉伸应力，采用椭球偏振计(M150，得自JASCO Corporation)测定该过程的延迟，并以相对于应力的延迟变化量为基础计算光弹性系数。
(环状聚烯烃薄膜)
在本发明的一方面，第二光学各向异性层由含环状聚烯烃聚合物的薄膜组成。术语″环状聚烯烃″(也称之为环状聚烯烃或环状聚烯烃-基聚合物)是指具有环状烯烃结构的聚合物。
可用于本发明的具有环状烯烃结构的聚合物的实例包括(1)降冰片烯-基聚合物、(2)单环烯烃聚合物、(3)环状共轭二烯的聚合物、(4)乙烯基脂环族烃聚合物、和(1)-(4)的氢化物。优选用于制备第二光学各向异性层的环状聚烯烃是含有下面式(V)代表的至少一种重复单元的加成(共)聚合的环状聚烯烃、和如果需要的话还含有下面式(VI)代表的至少一种重复单元的加成(共)聚合的环状聚烯烃。也可以优选使用含有式(VI)代表的至少一种重复单元的开环(共)聚合物。
Figure BSA00000516963800981
在这些式中，m是0-4的整数。R41-R46独立地代表氢原子或C1-10烃基；X41-X43和Y41-Y43独立地代表氢原子或C1-10烃基、卤素原子、卤素取代的C1-10烃基、-(CH2)nCOOR51、-(CH2)nOCOR52、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR53R54、-(CH2)nNR53R54、-(CH2)nOZ51、-(CH2)nW51、或(-CO)2O以及由X41和Y41、或X42和Y42、或X43和Y43形成的(-CO)2NR55。现在，R51、R52、R53、R54和R55独立地代表氢原子或C1-20烃基。Z51代表烃基或卤素取代的烃基，W51代表SiR56 pD51 3-p(R56代表具有1-10个碳原子的烃基，D51代表卤素原子-OCOR56或OR56，p是0-3的整数)，n代表0-10的整数。
在X41至X43、和Y41至Y43的取代基中引入具有大的极化度的官能团使得光学薄膜的厚度方向的延迟(Rth)大，并且因此可以提高面内延迟(Re)的呈现性能。具有大的Re呈现性能的薄膜通过在薄膜制备过程拉伸可以增加Re值。
环状聚烯烃优选是在其侧链具有酯基的环状聚烯烃，例如通过聚合包括至少一个具有这种酯基的环状烯烃单体的可聚合组合物获得的。更具体地说，下式(V)中X52和Y52中至少一个优选含有酯键，其中根据需要可以含有带除酯键之外的取代基的任意成分。此外也根据需要优选使用还含有至少一个式(IV)代表的至少一种重复单元的加成(共)聚合的环状聚烯烃。式(VI)中的X53和Y53中至少一个优选含有酯键，其中根据需要可以含有带除酯键之外的取代基的任意成分。
含酯键的成分的含量优选是(共)聚合物的10mol％-100mol％，更优选20mol％-100mol％。具有酯键的组分的含量小于上面范围导致皂化之后亲水性差，并且不能获得相对水溶性树脂改善粘性的效果。
降冰片烯-基聚合物氢化物是使得多环不饱和化合物经过加成聚合反应或易位开环聚合反应和加氢反应获得的，如日本特开专利公报Nos.H1-240517、H7-196736、S60-26024、S62-19801、2003-1159767和2004-309979等中公开的。
在用于本发明的降冰片烯-基聚合物中，R45和R46分别优选是氢原子或-CH3，X43和Y43优选是氢原子、Cl或-COOCH3，并且可以适当选择其它基团。降冰片烯-基树脂可以从JSR Corporation以商标名Arton G和Arton F商购获得，或者可以从Zeon Corporation以商标名Zeonor ZF14、ZF16、Zeonex 250和Zeonex 280商购获得，它们都可以使用。
降冰片烯-基加成(共)聚合物公开在日本特开专利公报No.H10-7732、专利申请No.2002-504184的PCT国际申请的日本公开翻译本、US2004229157A1、WO2004/070463A1等。可以将降冰片烯-基多环不饱和化合物彼此进行加成聚合反应获得。根据需要，也可以使降冰片烯-基多环不饱和化合物与乙烯、丙烯、丁烯；共轭二烯例如丁二烯和异戊二烯；非共轭二烯例如乙撑降冰片烯；直链二烯化合物例如丙腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、乙酸乙烯酯和氯乙烯一起进行加成聚合反应。降冰片烯-基加成(共)聚合物可以从MitsuiChemicals，INC.以商标名Apel商购获得，典型地包括玻璃化点(Tg)不同的级别APL8008T(Tg70℃)、APL6013T(Tgl25℃)和APL6015T(Tgl45℃)。还可以从Polyplastics Co.，Ltd.以商标名TOPAS8007、同上6013和同上6015以丸状获得。Appear 3000也可以从Ferrania获得。
对本发明的环状聚烯烃的玻璃化点(Tg)没有限制，其中甚至可以使用Tg高至200-400℃的环状聚烯烃。
(细粒)
在本发明中，可以使用包括上述环状聚烯烃和细粒的组合物形成第二光学各向异性层。加入细粒可以降低薄膜表面的动摩擦系数，并且由此可以降低处理期间可以施加于薄膜上的应力。可用于本发明的细粒的实例包括有机和无机化合物细粒。
无机化合物的优选实例包括含硅化合物、二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化钡、氧化锆、氧化锶、氧化锑、氧化锡、氧化锡-锑、碳酸钙、滑石、粘土、烧结高岭土、烧结硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁和磷酸钙等，更优选含硅无机化合物和金属氧化物，其中特别优选使用二氧化硅，这是由于其降低浊度的性能。二氧化硅颗粒通常可以商标名AerosilR972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600(都得自Nippon AerosilCo.，Ltd.)商购获得。氧化锆颗粒通常可以商标名Aerosil R976和R811(都得自Nippon Aerosil Co.，Ltd.)商购获得。
有机化合物的实例包括聚四氟乙烯、纤维素乙酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸亚乙酯、淀粉等、和它们的粉碎和分级产物。也可以使用通过分散聚合反应合成的聚合物化合物、和通过喷雾干燥法或分散法形成球的聚合物化合物。
考虑到将雾度抑制至低水平，这些颗粒的初级平均粒径优选是1-20,000nm，更优选1-10,000nm，甚至更优选2-1,000nm，尤其优选5-500nm。初级平均粒径是通过在透射电子显微镜下观察颗粒并计算它们的粒径的平均值获得的。购得的颗粒经常积聚，因此优选在使用之前通过公知方法将它们分散。优选通过分散使次级粒径至200-1,500nm，更优选300-1,000nm。相对于每100质量份的环状聚烯烃，颗粒的添加量优选是0.01-0.3质量份，更优选0.05-0.2质量份，最优选0.08-0.12质量份。
加入有颗粒的环状聚烯烃薄膜的雾度的优选范围为2.0％或更低，更优选1.2％或更低，尤其优选0.5％或更低。加入有颗粒的环状聚烯烃薄膜的优选动摩擦系数为0.8或更低，尤其优选0.5或更低。动摩擦系数可以用钢球按照JIS或STM规定的方法测定。雾度可以用得自Nippon DenshokuIndustries，Ltd的1001DP型雾度仪测定。
第二光学各向异性层也可以由含有溶解在预定溶剂中的环状聚烯烃的溶液制得。优选流延环状聚烯烃溶液成膜。
(溶剂)
用于制备上述溶液的溶剂没有特别的限制，只要它可以溶解环状聚烯烃，只要它可以流延形成薄膜，由此可以实现这些目的。可用于本发明的溶剂优选典型地选自含氯溶剂例如二氯甲烷和氯仿、具有3-12个碳原子的链状烃、环状烃、芳香烃、酯、酮、醚。酯、酮和醚可以具有环状结构。含有3-12个碳原子的链状烃的实例包括己烷、辛烷、异辛烷和癸烷。具有3-12个碳原子的环状烃的实例包括环戊烷、环己烷和其衍生物。具有3-12个碳原子的芳香烃的实例包括苯、甲苯和二甲苯。具有3-12个碳原子的酯的实例包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯。具有3-12个碳原子的酮的实例包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮和甲基环己酮。具有3-12个碳原子的醚的实例包括二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1，4-二
Figure BSA00000516963801021
烷、1，3-二氧戊环、四氢呋喃、茴香醚和苯乙醚。具有两个或多个官能团的有机溶剂的实例包括乙酸2-乙氧基乙酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。有机溶剂优选具有35℃-150℃的沸点，包括两端点。为了调整溶液的物理性能，例如耐用性、粘度等，可以以混合形式使用两种或多种溶剂，甚至可以加入不良溶剂，只要环状聚烯烃可以溶解在所得混合溶剂中。
优选的不良溶剂可以根据所用聚合物的物质适当选择。当使用含氯有机溶剂作为良溶剂时，可以优选使用醇类。醇类可以是形成链、支链和环状中任意的，并且尤其优选饱和脂族烃。醇的羟基可以是伯羟基至叔羟基中的任意一种羟基。醇的实例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇和环己醇。也可以使用含氟醇作为醇。其实例包括2-氟乙醇、2，2，2-三氟乙醇和2，2，3，3-四氟-1-丙醇。在不良溶剂中，可以优选使用一元醇，这是由于其降低剥离阻力的效果。特别优选的醇类可以随所选择的良溶剂而变化，其中优选使用沸点为120℃或更低的醇，更优选使用具有1-6个碳原子的一元醇，尤其优选使用具有1-4个碳原子的醇类。尤其优选用于制备环状聚烯烃溶液的混合溶剂是例如使用二氯甲烷作为主溶剂，组合了一个或多个选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇的醇作为不良溶剂的那些溶剂。
(添加剂)
在各个制备过程中，根据应用，环状聚烯烃溶液可以添加有各种添加剂(例如，抗降解剂、紫外线吸收剂、verer、延迟(光学各向异性)调节剂、脱模助剂、增塑剂、红外线吸收剂等，其中它们可以是固体或者可以是油状物质。换句话说，它们的熔点和沸点没有特别的限制。例如，可以以混合形式使用熔点低于20℃和不低于20℃的紫外线吸收剂，或者可以以相似方式混合使用抗降解剂。而且，红外线吸收染料例如描述在日本特开专利公报No.H2001-194522。添加时间可以是环状聚烯烃溶液(浓液)的制备过程的任意时间，或者也可以在浓液制备的最后加工步骤之后加入添加添加剂的加工步骤。而且，各个添加剂的添加量没有特别的限制，只要可以呈现它们的功能。就环状聚烯烃薄膜具有多层结构的情形而言，各层中添加剂的添加类型和量可以彼此不同。
(抗降解剂)
上述环状聚烯烃溶液可以添加有公知的苯酚-基或氢醌-基抗降解剂(抗氧化剂)例如2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、4，4’-硫基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、1，1′-双(4-羟基苯基)环己烷、2，2′-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2，5-二-叔丁基氢醌和季戊四醇基四[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯。也可以优选加入含磷抗氧化剂例如三(4-甲氧基-3，5-二苯基)亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2，4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2，6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和双(2，4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。每100质量份的环状聚烯烃中抗氧化剂的添加量在0.05-5.0质量份的范围内。
(紫外线吸收剂)
考虑到防止偏振片、液晶等降解，上述环状聚烯烃溶液可以优选加入有紫外线吸收剂。从保证370nm或更短的紫外线照射的优异的吸收性能、和理想的液晶显示的性能，这里优选使用的紫外线吸收剂例如仅显示比400nm长的可见光的小的吸收。优选用于本发明的紫外线吸收剂的具体实例包括位阻苯酚-基化合物、羟基苯甲酮(oxybenzophenone)-基化合物、苯并三唑-基化合物、水杨酸酯-基化合物、苯甲酮-基化合物、氰基丙烯酸酯-基化合物和镍络合盐-基化合物。位阻苯酚-基化合物的实例包括2，6-二-叔丁基-p-甲酚、季戊四醇基四[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N，N′-六亚甲基双(3，5-二-叔丁基-4-羟基-hydrocinnamie)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯和三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-异氰尿酸酯。苯并三唑-基化合物的实例包括2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑、2，2-亚甲基双(4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)、(2，4-双(正辛基硫基)-6-(4-羟基-3，5-二-叔丁基苯氨基)-1，3，5-三嗪、三亚乙基甘油双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N，N′-六亚甲基双(3，5-二-叔丁基-4-羟基-氢化cynnamiode)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯、2-(2′-羟基-3′，5’-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5’-二-叔戊基苯基)-5-氯苯并三唑、2，6-二-叔丁基-p-甲酚和季戊四醇基四[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]。相对环状聚烯烃，这些紫外线吸收剂的添加量优选在1ppm-1.0％的范围内，更优选10-1000ppm。
(延迟提高剂)
为了呈现延迟值，在本发明中，可以使用具有至少两个芳香环的化合物作为延迟提高剂。延迟提高剂的添加量的优选范围和优选实例与用于纤维素酰化物薄膜的延迟促进剂的相同。
(脱模助剂)
作为降低薄膜的剥离阻力的添加剂，可以在表面活性剂中找到许多具有显著效果的。优选的脱模助剂的实例包括磷酸酯-基表面活性剂、羧酸-或羧酸盐-基表面活性剂、磺酸-或磺酸盐-基表面活性剂和硫酸-或硫酸酯-基表面活性剂。也可以使用与表面活性剂的烃链相连的一部分氢原子被氟原子取代的含氟表面活性剂。下面列出脱模助剂。
RZ-1 C8H17O-P(＝O)-(OH)2
RZ-2 C12H25O-P(＝O)-(OK)2
RZ-3 C12H25OCH2CH2O-P(＝O)-(OK)2
RZ-4 C15H31(OCH2CH2)5O-P(＝O)-(OK)2
RZ-5 (C12H25O(CH2CH2O)5)2-P(＝O)-OH
RZ-6 (C18H35(OCH2CH2)8O)2-P(＝O)-ONH4
RZ-7 (t-C4H9)3-C6H2-OCH2CH2O-P(＝O)-(OK)2
RZ-8 (iso-C9H19-C6H4-O-(CH2CH2O)5-P(＝O)-(OK)(OH)
RZ-9 C12H25SO3Na
RZ-10 C12H25OSO3Na
RZ-11 C17H33COOH
RZ-12 C17H33COOH·N(CH2CH2OH)3
RZ-13 iso-C8H17-C6H4-O-(CH2CH2O)3-(CH2)2SO3Na
RZ-14 (iso-C9H19)2-C6H3-O-(CH2CH2O)3-(CH2)4SO3Na
RZ-15 三异丙基萘磺酸钠
RZ-16 三-叔丁基萘磺酸钠
RZ-17 C17H33CON(CH3)CH2CH2SO3Na
RZ-18 C12H25-C6H4SO3·NH4
相对环状聚烯烃的脱模助剂的添加量优选是0.05-5质量％，优选0.1-2质量％，最优选0.1-0.5质量％。
(增塑剂)
与纤维素乙酸酯相比，环状聚烯烃-基树脂的弹性通常较差，并且如果对薄膜施加弯曲应力或剪切应力时可能造成薄膜破裂。当加工制成光学薄膜时也可能引起切割部分破裂，并且切割可能产生碎片。产生的碎片是光学薄膜的污染源，并引起光学缺陷。为了改善这些问题，可以添加增塑剂。更具体地说，邻苯二甲酸酯-基、偏苯三酸酯-基、脂族二元酸酯-基、正磷酸酯-基、乙酸酯-基、聚酯·环氧化酯-基、蓖麻酸酯-基、聚烯烃-基和聚乙二醇-基化合物。
这里可以使用的增塑剂优选选自常温常压下以液态存在并且具有200℃或更高的沸点的化合物。下面可以列举化合物的具体名称。脂族二元酯-基化合物的实例包括己二酸二辛酯(230℃/760mmHg)、己二酸二丁酯(145℃/4mmHg)、己二酸二-2-乙基己酯(335℃/760mmHg)、己二酸二丁基二甘油酯(230-240℃/2mmHg)、壬二酸二-2-乙基己酯(220-245℃/4mmHg)和癸二酸二-2-乙基己酯(377℃/760mmHg)；邻苯二甲酸酯-基化合物例如邻苯二甲酸二乙酯(298℃/760mmHg)、邻苯二甲酸二庚酯(235-245℃/10mmHg)、邻苯二甲酸二-正辛酯(210℃/760mmHg)和邻苯二甲酸二异癸酯(420℃/760mmHg)；聚烯烃-基化合物例如石蜡(平均分子量330-600、熔点45-80℃)，包括正石蜡、异石蜡和环石蜡、液体石蜡(JIS K2231、ISO VG8、同上VG15、同上VG32，、同上VG68、同上VG100等)、石蜡丸(熔点为56-58℃、58-60℃、60-62℃等的那些)、石蜡氯化物、低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、低分子量聚异丁烯、氢化聚丁二烯、氢化聚异戊二烯和角鲨烷。
相对环状聚烯烃-基树脂，将增塑剂的添加量调整至0.5-40.0质量％，优选1.0质量％-30.0质量％，更优选3.0％-20.0质量％。增塑剂的添加量小于上述范围可能仅获得不足的增塑效果，并因此不能改善加工性。量超过上述范围可以导致长时间之后增塑剂释放和洗脱，并且可能不理想地导致光学不匀性和污染其它组分。
(浓液制备)
上述环状聚烯烃溶液(浓液)的制备方法包括室温下搅拌溶解的方法；室温下搅拌使聚合物溶胀，然后冷却至-20℃至-100℃，再次加热以溶解它的冷却溶解法；在密闭容器中将溶液加热至主溶剂的沸点和高于该沸点的温度来溶解聚合物的高温溶解法；和将温度和压力升高至溶剂的临界点溶解聚合物的方法。易于溶解的聚合物可以优选在室温下溶解，而溶解性差的聚合物可以在加热和压力下在气密性容器内溶解。当选择二氯甲烷作为主溶剂时，大多数环状聚烯烃类可以在20℃-100℃下加热溶解。
上述环状聚烯烃溶液在25℃下的粘度优选在1Pa·s-500Pa·s的范围内，更优选5Pa·s-200Pa·s。如下所述测定粘度。使用流变计(CLS 500)和直径4cm/2°的钢锥(都得自TA Instruments)测定1毫升的样品溶液。这里样品溶液预热并在测定之前保持在开始测定时的恒温下。
为了进一步促进溶解，也可以将其溶解至低浓度，然后使用浓缩装置浓缩该产物。浓缩方法没有特别的限制，其中可行的方法包括一种将低浓度溶液加入到圆柱体和该圆柱体内在圆周方向旋转的动叶片的外周点之间形成的空间，在保持相对溶液的温差的同时使溶剂蒸发，由此得到高浓度溶液(例如，日本特开专利公报No.H4-259511等)的方法和一种将低浓度的热溶液从喷嘴吹入容器、使溶剂在从喷嘴到溶剂撞击的室的内璧的路径经过闪蒸，并将溶剂蒸汽从室取出和从室底取出所得高浓度溶液的方法(例如，美国专利No.2,541,012、No.2,858,229、No.4,414,341和No.4,504,355的每个专利说明书中所述的方法)。
流延之前，优选使用适当过滤器材料如金属滤网、法兰绒等从溶液过滤除去不溶性组分或外来物质例如尘土和杂质。环状聚烯烃溶液的过滤优选使用绝对过滤精度为0.1-100μm，更优选0.5-25μm的过滤器进行。过滤器的厚度优选是0.1-10mm，更优选0.2-2mm。这种情况下，优选过滤压力调整至1.6MPa或更低，更优选1.3MPa或更低，甚至更优选1.0MPa，尤其优选0.6MPa或更低。这里优选使用的过滤器材料是任意公知的材料例如玻璃纤维、纤维素纤维、过滤纸和含氟树脂例如四氟乙烯树脂等，其中也优选使用陶瓷和金属。流延之前即刻环状聚烯烃溶液的粘度优选落入能够流延成膜的范围内，优选通常调整至5Pa·s-1,000Pa·s的范围内，更优选15Pa·s-500Pa·s，甚至更优选30Pa·s-200Pa·s。此处温度没有特别的限制，只要它落入大致流延温度下，优选落入-5至+70℃的范围内，更优选-5至+35℃。
(环状聚烯烃薄膜的厚度)
干燥之后环状聚烯烃薄膜的厚度可以随使用目的变化，其中通常在5μm-500μm的范围内，更优选30μm-150μm，并且特别是用于液晶显示装置时，优选在40μm-110μm的范围内。
通过控制浓液的固体含量、模具的缝隙宽度、模具的挤出压力、和金属载体的运行速度，可以将薄膜调整至适用于本发明的所需厚度和厚度分布。由此获得的环状聚烯烃薄膜优选具有0.5μm-3m的宽度，更优选0.6μm-2.5m，甚至更优选0.8μm-2.2m。每卷的卷起长度优选是100m-10,000m，更优选500m-7,000m，甚至更优选1,000m-6,000m。整个宽度的Re值的偏差优选为±5nm，更优选±3nm。Rth值的偏差优选在±10nm，更优选±5nm。纵向Re值和Rth值的偏差也优选在宽度方向的偏差的范围内。
(光学各向异性的呈现)
通过适当选择所用聚合物的结构、添加剂的类型和添加量、拉伸系数、剥离期间残留挥发性组分等，可以将用作第二光学各向异性层的环状聚烯烃薄膜的面内延迟及其厚度方向延迟调整至预定范围。例如，通过将剥离期间残留挥发性组分调整至40-85质量％，可以将Rth控制在180-300nm的足够宽的范围内。一般说来，剥离期间残留挥发性组分的含量越大，Rth越小，并且剥离期间残留挥发性组分的含量越小，则Rth越大。例如，通过缩短在金属基底上的干燥时间并增加剥离期间残留挥发性组分的含量，可以使表面取向松弛，由此通过调整加工条件，可以随意降低Rth，由此能够呈现适用于各种使用目的的各种类型的延迟。
第二光学各向异性层的特征在于含有环状聚烯烃，并且是经横向拉伸方法、纵向拉伸方法、同时双轴拉伸方法或相继双轴拉伸方法拉伸过的薄膜。拉伸优选是在通过流延成膜获得的薄膜从载体剥离之后即刻同时有大量溶剂未除去下进行的。拉伸可以使(1)薄膜不起皱和变形，并且平直度优异，和(2)薄膜的面内延迟调整至所需范围内。拉伸旨在(1)时，薄膜在相对高的温度下拉伸，同时拉伸系数调整至小至1％高至10％，其中特别优选拉伸2％至5％。当拉伸旨在(1)和(2)，或者仅(2)时，薄膜在相对低的温度下拉伸，同时拉伸系数调整至大至5％-150％。薄膜的拉伸可以是仅在纵向或横向的单轴拉伸，或者可以同时或相继双轴拉伸。
优选环状聚烯烃薄膜在拉伸之后再干燥，然后卷起同时保持残留挥发性组分不高于2％。薄膜优选在卷起之前在两边压纹。压纹可以从一面或从两面进行。
(皂化)
为了改善与其它层(例如第一光学各向异性层和偏振薄膜)的粘性，可以将环状聚烯烃-基薄膜皂化。皂化可以在流延过程之后的任意时间进行，其中优选拉伸过程之前和之后皂化，并优选在薄膜干燥之后。可以采用例如将薄膜浸泡在碱溶液中，和例如在薄膜表面喷雾或涂布碱溶液中二者之一皂化。仅薄膜的一个表面可以均匀皂化，不会引起不匀性。更优选基于涂布的皂化。另一方面，与不使用有机溶剂的过程相比，基于浸泡的皂化尤其在涉及有机溶剂的碱皂化时可以使加工速度特别高。
皂化优选在不超过120℃的温度范围内进行，并且不使要加工的薄膜变形，加工液变性等，更优选在10-100℃的温度范围内，甚至更优选20-60℃。
皂化的加工时间可以通过适当调整碱溶液和加工温度来确定，并优选调整至1-60秒的范围内。
(碱溶液)
用于本发明的皂化的碱溶液优选是pH值为11或更大，更优选12-14的那些。
用于碱溶液的碱性试剂的实例包括无机碱性试剂例如氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂；和有机碱性试剂例如二乙醇胺、三乙醇胺、DBU(1，8-二氮双环[5，4，0]-7-十一碳烯)、DBN(1，5-二氮双环[4，3，0]-5-壬烯)、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵和氢氧化三乙基丁基铵。这些碱性试剂可以单独使用或者可以两种或多种混合使用，使其一部分以盐形式加入，典型地例如经卤化。
这些碱性试剂中，考虑到通过调节其用量可以在较宽范围内调节pH，因此优选使用氢氧化钠或氢氧化钾。
碱溶液的浓度取决于所用碱性试剂的类型、反应温度和反应时间，其中碱溶液中碱性试剂的含量优选是0.1-3mol/kg，更优选0.5-2mol/kg。
碱溶液的溶剂优选是水和水溶性有机溶剂的混合溶剂。有机溶剂可以是可以与水混溶的任意那些溶剂，并且可以优选是沸点为120℃或更低的那些，特别是60-120℃，尤其是100℃或更低。溶剂优选是例如无机性/有机性值(inorganicity/organicity)(I/O值)为0.5或更大，并且溶解度参数在16-40[mJ/m3]1/2的范围内的那些。更优选，溶剂的I/O值为0.6-10，溶解度参数在18-31[mJ/m3]1/2的范围内。考虑到避免不一致例如碱皂化速度降低、和令人不满意的皂化度的面内不匀性，优选I/O值不大于该上限值(无机性不太强)并且溶解度参数不小于下限值的溶剂。另一方面，优选I/O值不小于下限值(有机性不太强)并且溶解度参数不大于上限值的溶剂，这是由于皂化速度高，不引起不一致例如混浊更易发生并且面内均匀性也优异。
将该有机溶剂，特别是有机性和溶解度在上述范围内的那些有机溶剂，与表面活性剂、增溶剂等混合使用，可以成功地保持高的皂化速度，并且可以改善整个表面皂化的均匀性。即，碱皂化的碱溶液优选是例如含有沸点为60-120℃的水溶性有机溶剂、以及表面活性剂和增溶剂中的至少一种。
具有优选特性值的有机溶剂典型地是例如描述在″Shin-pan YozaiPoketto Bukku(New Edition of Pocket Book of solvents)″，the Society ofSynthetic Oraganic Chemistry编辑，Japan，Ohmsha，Ltd.出版，1994的那些有机溶剂。有机溶剂的无机性/有机性值(I/O值)例如在″Yuki Gainen-Zu(Organic Conceptual Diagram)″，Yoshio Tanaka编写，Sankyo Shuppan出版，1983)，p.1-31进行了解释。
更具体地说，有机溶剂的实例包括一元脂族醇类(例如，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇等)；脂环族醇类(例如，环己醇、甲基环己醇、甲氧基环己醇、环己基甲醇、环己基乙醇、环己基丙醇等)；苯基醇类(例如，苄醇、苯乙醇、苯丙醇、苯氧基乙醇、甲氧基苄基醇、苄基氧基乙醇等)；杂环烷醇类(例如，糠基醇、四氢糠基醇等)；二醇的单醚类化合物(例如，甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙基溶纤剂、甲氧基甲氧基乙醇、丁基溶纤剂、己基溶纤剂、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丙基卡必醇、丁基卡必醇、乙氧基三甘醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚等)；酮类(例如，丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等)、酰胺类(例如，N，N-二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉酮等)；亚砜类(例如，二甲亚砜)和醚类(例如，四氢呋喃、吡喃、二
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烷、三
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烷、二甲基溶纤剂、二乙基溶纤剂、二丙基溶纤剂、甲基乙基溶纤剂、二甲基卡必醇、二甲基卡必醇、甲基乙基卡必醇等)。有机溶剂可以单独使用，或者可以两种或多种混合使用。
就有机溶剂单独使用或者其两种或多种混合使用的情形而言，至少一种有机溶剂优选在水中的溶解度大。有机溶剂的水溶解度优选是50质量％或更大，并且更优选可以与水自由混溶的那些有机溶剂。通过这样调整，可以制备相对碱性试剂、皂化产生的副产物脂肪酸盐、溶液吸附空气中的二氧化碳产生的碳酸盐等的足够溶解度的碱溶液。
有机溶剂相对于该溶剂的使用比例根据溶剂的类型、与水的混溶性(溶解度)、反应温度和反应时间确定。
以质量计，水和有机溶剂的混合比优选是3/97-85/15，更优选5/95-60/40，甚至更优选15/85-40/60。在这些范围内，酰化物薄膜可以容易且均匀地在其整个表面皂化，不影响薄膜的光学特性。
作为用于本发明的碱溶液中所含的有机溶剂，可以将不同于那些具有上述所需I/O值的任意其它有机溶剂(例如，氟化醇等)与下面所述的表面活性剂和增溶剂的溶解助剂组合使用。相对碱皂化所用液体的总质量，其用量优选是0.1-5％。
用于本发明的碱溶液优选含有表面活性剂。表面活性剂的添加是有益的，例如，在降低表面张力方面并由此便于涂布，在改善涂膜均匀性方面并由此防止收缩、在抑制在有机溶剂存在的情况下趋于发生的混浊方面、和在使皂化能够均匀进行方面。这些效果在有下面所述的增溶剂共存下尤其与众不同。对这里采用的表面活性剂没有特别的限制，可以使用任意的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂和含氟表面活性剂。
更具体地说，表面活性剂可以列举有例如″Kaimen Kassei-zai HandoBukku(Handbook of Surfactant(new edition))″，written by Tokiyuki Yosida，publisehd by Kougakutosho，Ltd.1987和″Kaimen Kassei-zai no Kinou Sousei，Sozai Kaihatsu，o-yo Gijutsu(Function Creation，Material Development andApplication Technologies of Surfactant)″，Series 1，published by Gijutsu KyoikuShuppan，2000中所述的。
在这些表面活性剂中，优选季铵盐作为阳离子表面活性剂、各种聚烷撑二醇衍生物作为非离子表面活性剂、聚氧乙烯衍生物例如各种聚氧乙烯加成物、和甜菜碱-型化合物作为两性表面活性剂。
考虑到提高本发明的效果，也优选在碱溶液中组合使用非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，或者组合使用非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。这些表面活性剂在碱溶液中的添加量优选为总溶液的0.001-10质量％，更优选在0.01-5质量％的范围内。
用于本发明的碱溶液优选也与增溶剂一起添加。本发明所述的“增溶剂”是指亲水化合物例如100g的亲水化合物在25℃下能够使50g的水溶解其中。水在增溶剂中的溶解度优选是80g的水在100g，更优选100g或更大的增溶剂中。当增溶剂是液体化合物时，其沸点优选是100℃或更大，更优选120℃或更大。
增溶剂具有防止贮藏碱溶液的罐等的璧表面上粘附的碱溶液干燥、抑制固化、并保持碱溶液稳定的作用。它还起避免以下问题的作用，在将碱溶液涂布到光学薄膜的表面上之后，静置预定时间，并在皂化结束之前，涂布的碱溶液的薄膜干燥，使得固体物质沉积，并在水洗步骤中难以洗掉这些固体物质。还防止作为溶剂的水与有机溶剂之间的相分离。具体地说，在表面活性剂、有机溶剂和上述增溶剂共存下处理的光学薄膜仅有小的雾度，并且在其整个表面稳定地获得均匀的皂化度，即使对长料片连续进行皂化。
增溶剂没有特别的限制，只要它可以满足上述条件，其中优选实例包括含有每个带羟基和/或酰氨基的重复单元的水溶性聚合物，例如多元醇化合物和糖类。
这里使用的多元醇化合物可以是低分子量化合物、低聚物化合物和高分子量化合物中的任意物质。
脂族多元醇的实例包括具有2-8个碳原子的链烷二醇(例如，乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油单甲基醚、甘油单乙基醚、环己二醇、环己烷二甲醇、二甘醇、二丙二醇等)；和具有三个或更多羟基的3-18个碳原子的链烷(例如，甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、己烷三醇、季戊四醇、二甘油、二季戊四醇、肌醇等)。
聚亚烷基氧多元醇(polyalkylene oxypolyol)可以由上面所述的相同亚烷基二醇彼此结合构成，或者可以由不同的亚烷基二醇彼此结合构成，其中更优选由相同亚烷基二醇彼此结合构成的聚亚烷基多元醇。在两种情况下，键的数量优选是3-100，更优选3-50。其具体实例包括聚乙二醇、聚丙二醇和聚(氧乙烯-氧丙烯)。
糖列举为例如″Tennen Kobunshi(Natural Polymers)″，committee ofPolymer experiments编辑，Society of Polymer Sceience，Japan，Chapter 2(Kyoritsu ShuppanCo.，Ltd.出版，1984)和″Kindai Kogyo Kagaku 22，Tennenbutsu Kogyo Kagaku II(Modern Industrial Chemistry 22，IndustrialChemistry of Natural Products)″，Ryohei Oda等编辑，(Asakura Publishing Co.，Ltd.出版，1967)中所述的水溶性化合物。其中，优选例如没有自由醛基和酮基并因此不显示还原性能的糖类。
糖通常分成具有葡萄糖、蔗糖和还原基团彼此相连的海藻糖-型低聚糖、具有糖的还原基团并且非糖彼此相连的糖苷、和通过加氢将糖还原获得的糖醇，它们都优选用于本发明。
其实例包括蔗糖、海藻糖、烷基糖苷、苯酚糖苷、芥末油糖苷、D，L-阿糖醇、核糖醇、木糖醇、D，L-山梨糖醇(sorbit)、D，L-甘露糖醇、D，L-艾杜糖醇、D，L-塔罗糖醇、卫矛醇、allodulcitol和还原淀粉糖浆。这些糖可以独立地使用，或者可以两种或多种混合使用。
重复单元各自具有羟基和/或酰胺基团的水溶性聚合物的实例包括天然树胶(例如，阿拉伯胶、瓜尔胶、黄芪胶等)、聚乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸二羟基丙酯聚合物、和纤维素或壳聚糖与环氧基化合物(环氧乙烷或环氧丙烷)的加成物。
其中，优选多元醇化合物例如亚烷基多元醇、聚亚烷基氧多元醇、糖醇。
增溶剂的含量优选是碱溶液总量的0.5-25质量％，更优选1-20质量％。
用于本发明的碱溶液可以含有其它添加剂。其它添加剂的实例包括消泡剂、碱溶液稳定剂、pH缓冲剂、防腐剂和杀菌剂。
其它添加剂的含量优选是碱溶液总量的0.001-30质量％，更优选0.005-25质量％。
(用碱溶液的涂布皂化方法)
使用上述碱溶液对薄膜进行表面处理的方法优选是仅能够处理薄膜一个表面的方法。涂布方法的实例包括浸涂、幕式淋涂、棒涂、杆涂(使用卷有薄金属线的杆)、辊涂(正向辊涂器、逆向辊涂器、凹版涂布器)、幕式淋涂、模涂(挤出涂布器(缝隙涂布器)、滑动涂布器、狭缝模涂器)。涂布系统描述在各种文献(例如，″Modern Coating and Drying Technology″，E.Cohen和E.B.Gutoff编辑，VCH Publishers，INC.出版，1992)。碱溶液的涂布量优选抑制至尽可能低的水平，考虑到用水清洗清除之后所需的废液处理，优选1ml/m2-100ml/m2，更优选1ml/m2-50ml/m2。优选使用即使在少量涂布区也可以稳定操作的涂布装置，例如棒涂器、凹版涂布器、刀片涂布器、模涂器。特别是，模涂器，即使在少量涂布区它可以保证快速涂布，不会引起不匀涂布条纹，同时保持涂布机段不与待用涂布液涂布的表面接触。
在预定温度下使用碱溶液皂化薄膜典型地包括将表面温度预调至涂布之前的预定温度、在预定温度下预调理碱溶液的步骤、和基于这些步骤的组合的步骤。优选在流延之前组合预调整至预定温度的步骤。
皂化之后，优选通过冲洗、后中和冲洗等清洗并除去皂化的碱溶液和反应产物。更具体地说，可以列举有例如国际公报小册子No.02/46809的描述。
[光学补偿薄膜的生产]
分别通过上面所述的方法制得的第一光学各向异性层和第二光学各向异性层经粘合装置层叠。粘合装置例如改善第一光学各向异性层和第二光学各向异性层之间的粘性，并且可以由这两层之间形成的粘合层、粘性层等构建。下面段将详细描述这里可以使用的粘合层(粘性层)。从生产率的角度，特别优选使用光固化-型粘合剂。例如，在第一光学各向异性层由液晶组合物构成并且第二光学各向异性层由聚合物薄膜构成的模式中，优选以这样的方式制备光学补偿薄膜，而不是使用第二光学各向异性层作为第一光学各向异性层的载体，第一光学各向异性层是在能够取向液晶的任意其它载体上形成的，在由此形成的第一光学各向异性层的表面上涂布粘合剂并干燥，然后将第二光学各向异性层的聚合物薄膜粘附到该干燥的粘合层的表面，并且将该干燥粘合层固化。
(粘合剂)
用于在第一光学各向异性层和第二光学各向异性层之间粘合，或者用于在第一光学各向异性层和载体之间粘合的粘合剂没有特别的限制，只要它对由液晶组合物构成的层和聚合物薄膜都呈现足够的粘合力，并且不影响由液晶组合物构成的层的光学性质。其实例包括丙烯酸树脂-基、甲基丙烯酸树脂-基、环氧树脂-基、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物-基、橡胶-基、尿烷-基、聚乙烯基醚-基、它们的混合物，并且也包括具有不同反应性例如热固型和/或光固化型、和电子束固化型的那些。由任意这些粘合剂构成的层可以具有保护由液晶组合物构成的层的透明保护层的功能。也可以使用粘结剂作为粘合剂。
上述反应性粘合剂和粘结剂的反应(固化)条件随条件例如构成粘合剂等的组分、粘度和反应温度二变化，这样可以与各个情形最佳配合选择条件。就使用光固型粘合剂的示例情形而言，反应可以通过得自金属卤化物灯、高压汞灯、氙灯、弧灯、激光器、同步加速器辐射源，优选在向其中加入各种公知的光-聚合引发剂的条件下，照射光来进行反应。通常以整体剂量为基础，单位面积(1cm2)的照射能优选是1-2,000mJ，更优选10-1,000mJ。然而它不用于光引发剂的吸收区和光源的光谱范围相当不同的情形、或者不用于反应化合物本身在光源的波长范围内具有吸收的情形。这些情况下，也可以采用方法例如混合适当的光-增感剂、或者例如彼此以混合方式使用两种或多种彼此的吸收波长不同的光-引发剂。电子束型固化型粘合剂的加速电压通常优选落入10kV-200kV的范围内，更优选50kV-100kV。
粘合层的厚度随构成粘合剂的组分、粘合剂的强度和上面所述使用环境而不同，并优选通常在1-50μm的范围内，更优选2-30μm，甚至更优选3-10μm。这些范围之外的厚度不优选仅获得不足的粘性强度、或者从边缘渗出。
为了控制光学特性或者控制从基板的剥离性能或者侵入性能，粘合剂可以与各种颗粒和表面改性剂一起加入，只要这些性能不受影响。
上述颗粒可以列举有折射率与组成该粘合剂的化合物的折射率不同的化合物、能够改善抗静电性能而不降低透明度的导电颗粒、和能够改善抗摩擦性能的颗粒，更具体地说列举有氧化硅细粒、氧化铝细粒、ITO(氧化铟锡)颗粒、银颗粒、和各种合成树脂颗粒。
上述表面改性剂没有特别的限制，只要它们与该粘合剂具有良好的兼容性，并且它们从不对粘合剂的固化性能和后固化光学特性有副作用，其中其可以使用的实例包括离子水溶性表面活性剂和非离子水溶性表面活性剂、油溶性表面活性剂、聚合物表面活性剂、含氟表面活性剂、有机金属表面活性剂例如硅酮、和反应性表面活性剂。其中，考虑到大的表面改性效果，特别优选含氟表面活性剂例如全氟烷基化合物和全氟聚醚化合物、或有机金属表面活性剂例如硅酮。表面改性剂的添加量优选在粘合剂的0.01-10质量％的范围内，更优选0.05-5质量％，甚至更优选0.1-3质量％。添加量小于这些范围仅导致不足的添加效果，大于这些范围会不理想地降低粘合强度。表面改性剂可以单独使用，或者可以以两种或多种混合使用。
可以将各种添加剂例如抗氧化剂和紫外线吸收剂加入到粘合剂中，只要本发明的效果不降低。
[偏振片]
本发明的偏振片包括偏振器薄膜和本发明的光学补偿薄膜。
含碘偏振器薄膜、使用二色性染料的含染料偏振器薄膜、和多烯-基偏振器薄膜可用于偏振器薄膜。含碘偏振器薄膜和含染料偏振器薄膜通常是用聚乙烯醇-基薄膜制得的。偏振器薄膜的吸收轴相应于薄膜的拉伸方向。因此，在纵向(前进方向)拉伸过的偏振器薄膜具有平行于其纵向的取向的吸收轴，并且在宽度方向(与前进方向垂直)拉伸过的偏振器薄膜具有垂直于纵向取向的吸收轴。
一种优选制备本发明的偏振片的方法包括连续层叠偏振器薄膜和光学补偿薄膜同时保持二者的长料片状的步骤。料片状偏振片切成采用偏振片的液晶显示装置的屏幕大小。
偏振器薄膜通常在其两个表面分别具有保护薄膜。本发明的光学补偿薄膜中所含的纤维素酰化物薄膜、环状聚烯烃薄膜等可以起偏振器薄膜的保护薄膜的作用，其中在这种情况下，没有必要在光学补偿薄膜侧的偏振器薄膜的表面粘附另外单独获得的保护薄膜。在本发明的偏振片中，优选在偏振器薄膜和第一光学各向异性层或第二光学各向异性层之间仅有各向同性的粘合层、和/或基本上各向同性的透明保护薄膜。更具体地说，基本上各向同性的透明保护薄膜例如优选具有0-10nm的面内延迟、和-20至20nm的厚度方向延迟。优选含有纤维素酰化物或环状聚烯烃的薄膜。
本发明第一模式的偏振片涉及一种依次叠放具有第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜的偏振片，其中第二光学各向异性层的慢轴方向基本上与偏振器薄膜的吸收轴方向正交，并且本发明的第二模式的偏振片涉及一种依次叠放具有第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜的偏振片，其中第二光学各向异性层的慢轴方向基本上与偏振器薄膜的吸收轴方向平行。就第二光学各向异性层由拉伸过的聚合物薄膜组成而言，慢轴方向可以经拉伸方向等调整。
[液晶显示装置]
本发明的液晶显示装置至少包括本发明的偏振片。本发明的液晶显示装置可以是反射型、半透明型和透明型中任意的。液晶显示装置通常由组件例如偏振片、液晶单元、和需要的话延迟片、反射层、光漫射片、背光、正面光、光控制薄膜、光导板、棱镜片、滤色片等，不限制本发明，只是必须使用本发明的偏振片。对液晶单元没有特别的限制，允许使用在一对其上形成有电极的透明基板之间夹持具有液晶层的任意常规液晶单元。构成液晶单元的透明基板没有特别的限制，只要它们可以使构成液晶层的呈现液晶性的材料以特定方向取向。更具体地说，可以使用固有地具有能够使液晶在其上取向的性能的任意透明基板、和固有地没有取向性能，但是在其上形成能够使液晶在其上取向的取向薄膜的透明基板。这里可以使用的液晶单元的电极是任意公知的。一般说来，它们可以提供于液晶层接触的透明基板的表面上，其中就使用其上形成有取向薄膜的基板的情况而言，它们可以提供于基板和取向的薄膜之间。构成液晶层的呈现液晶性的材料没有特别的限制，可以使用各种能够构成各种液晶单元的低分子量液晶化合物、高分子量液晶化合物和它们的混合物。也可以加入染料、手性试剂、非液晶化合物等，只要液晶性不受影响。
除了电极基板和液晶层之外，液晶单元可以提供有以下面所述各种系统为基础构成液晶单元所需的各种元件。液晶单元的系统包括TN(扭转向列)系统、STN(超扭转向列)系统、ECB(电控制双折射)系统、IPS(面内转换)系统、VA(垂直取向)系统、MVA(多域垂直取向)系统、PVA(图案化垂直取向)系统、OCB(光学补偿双折射)系统、HAN(混合取向向列)系统、ASM(轴对称取向微单元)系统、半色调灰度系统、多域系统、或使用铁电液晶或抗铁电液晶的显示系统。对液晶单元的驱动系统没有特别的限制，可以使用用于STN-LCD等的无源矩阵系统，也可以使用使用有效电极例如TFT(薄膜晶体管)电极、TFD(薄膜二极管)电极等的有源矩阵系统或等离子体处理(plasma addressing)系统。也可以使用不用滤色片的场序制系统。
本发明的偏振片优选用于反射-型、半透射-型和透射-型液晶显示装置。反射-型液晶显示装置通常具有在其间依次叠加的反射片、液晶单元和偏振片的层叠结构。延迟片设置在反射片和偏振器薄膜之间(在反射片和液晶单元之间，或者在液晶单元和偏振器薄膜之间)。反射片可以由液晶单元和基板共享。本发明的偏振片可用作上面所述的偏振片，这种情况下可以省去任意其它延迟片。
半透射-反射液晶显示装置至少具有液晶单元、比液晶单元靠近观察者设置的偏振片、在偏振片和液晶单元之间设置的至少一个延迟片、和距离观察者比液晶层远设置的半透射-反射层，并且还具有至少一个延迟片和从观察者观察在半透射-反射层后面的偏振片。在这类液晶显示装置中，提供背光使得装置以反射模式和透射模式都可以操作。偏振片二者、或者之一可以是本发明的偏振片。当设置本发明的偏振片时，不再需要在液晶单元和偏振片之间另外设置延迟片。
液晶单元的模式没有特别的限制，但是优选是IPS模式或FFS模式。
IPS模式的液晶单元具有基本上平行于基板取向的棒状液晶分子，使得液晶分子在面内响应平行于基板表面施加的电场。在没有施加电场的情况下IPS模式元件变成黑色状态，其中一对上下偏振片的透射轴彼此正交。在日本特开专利公报Nos.H10-54982、H11-202323、H9-292522、H11-133408、H11-305217和H10-307291中典型地公开了使用光学补偿薄膜在黑色状态下以倾斜观察的漏光减少的方法，由此改善视角特性。
就将本发明第一模式的偏振片用于包括液晶单元(例如，IPS-模式液晶单元)的液晶显示装置的示例情形而言，它包括一对基板、和夹在这对基板之间的液晶层，其中液晶分子在黑色状态下基本上面内取向，偏振片设置在这对基板的一个基板外侧，这样从基板侧观察，第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜依次排列，并且在黑色显示时第二光学各向异性层的慢轴基本上与液晶分子的平均纵向方向平行，并且第二偏振器薄膜可以设置在另一个基板外侧，使得偏振器薄膜的吸收轴彼此正交。
就将本发明的第二模式的偏振片用于具有液晶单元(例如，IPS-模式液晶单元)的液晶显示装置的示例情形而言，它包括一对基板、和夹在这对基板之间的液晶层，其中液晶分子在黑色状态下基本上面内取向，偏振片设置在这对基板的一个基板外侧，这样从基板侧观察，第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜依次排列，并且在黑色状态时第二光学各向异性层的慢轴基本上与液晶分子的平均纵向方向垂直，并且第二偏振器薄膜可以设置在另一个基板外侧，使得偏振器薄膜的吸收轴彼此正交。
在任意上述模式中，优选仅各向同性的粘合层、和/或-基本上各向同性的透明保护薄膜在第二偏振器薄膜和基板之间。更具体地说，基本上各向同性的透明保护薄膜例如优选具有0-10nm的面内延迟和-20至20nm的厚度方向延迟，并优选含有具有这些光学特性的纤维素酰化物或环状聚烯烃的薄膜。
具体实施方式
实施例
下面段落参照实施例和比较例更具体地描述本发明的特征。在不背离本发明精神的情况下，可以对任意材料、用量、比例、加工细节、加工步骤等进行适当改进。因此，本发明不应限制性地理解为下面所述的特定实施例。
[实施例1-1]
<第二光学各向异性层(C1-1)至(C1-2)的制备>
(第二光学各向异性层(C1-1))
如下所述制备相应于第二光学各向异性层(C1-1)的纤维素三乙酸丙酸酯薄膜。
首先，制备具有下面配方的浓液(纤维素乙酸酯溶液)。
Figure BSA00000516963801191
将上面所列组分相继放入气密容器，并在容器的内部气氛从20℃加热至80℃之后，在将温度保持在80℃下的同时搅拌3小时，由此充分溶解纤维素三乙酸丙酸酯。停止搅拌并冷却至43℃之后，溶液经过滤纸(AzumiRoshi No.244，得自Azumi Filterpaper Co.，Ltd.)过滤得到浓液。
由此制得的浓液通过保持在30℃下的流延模具流延到再次保持在30℃的不锈钢循环带的载体上，由此形成料片(浓液薄膜)，然后在载体上将料片干燥以使得料片残留溶剂的最终含量为80％，然后使用分离辊从载体上释放。
接下来，在辊运送干燥步骤中使用交错放置辊将料片用120℃的干燥空气干燥，然后引入拉幅机中，在其两边用夹子夹住，在有残余溶剂的情况下以基本上横向(TD)单轴拉伸，并通过吹干燥空气干燥。
在该过程中，该薄膜(料片)在TD方向(横向)以TD拉伸系数20％拉伸，同时改变MD方向(纵向)的收缩比，以使松弛收缩在从TD拉伸比(％)×0.1到TD拉伸比(％)×0.3的范围内。
同样，通过改变从剥离位置到拉幅机的干燥区的环境温度，改变薄膜拉幅期间残余溶剂量。通过对拉幅机内一部分薄膜(基底)进行取样来测定拉伸期间残余溶剂的量。
料片(薄膜)再用100℃热空气在辊运送干燥步骤使用交错放置的辊干燥，然后经卷绕机卷起，由此获得最终厚度为60μm的纤维素三乙酸丙酸酯薄膜。
在薄膜拉伸期间将由此获得的纤维素三乙酸丙酸酯薄膜(C1-1)的残余溶剂含量调整至5％。将薄膜MD方向的松弛收缩调整至-3％。
至于纤维素三乙酸丙酸酯薄膜(C1-1)，将TD拉伸期间薄膜两边每个夹子的夹持长度调整至100mm(10％的薄膜宽度)。
(第二光学各向异性层(C1-2))
与对于(C1-1)所述的内容相似，制备干燥之后厚度为60μm的光学薄膜，只是作为纤维素酯，使用100质量份的酰基取代度为2.66的纤维素乙酸酯。
<第二光学各向异性层(C1-11)至(C1-24)的生产>
制备如表1-1所示酰基类型和取代度不同的纤维素酰化物。为此，在40℃下，通过加入硫酸作为催化剂(7.8质量份/100质量份的纤维素)，并加入羧酸作为酰基取代基源，进行酰基化。这里酰基类型和取代度是通过选择羧酸类型和添加量进行调整的。酰基化之后产物在40℃熟化。用丙酮洗涤除去每一纤维素酰化物中的低分子量组分。注意表中给的″CAB″是纤维素乙酸丁酸酯的缩写(具有乙酸酯基和丁酰基作为酰基的纤维素酯衍生物)，″CAP″是纤维素乙酸丙酸酯的缩写(具有乙酸酯基和丙酰基作为酰基的纤维素酯衍生物)，″CTA″是纤维素三乙酸酯(仅具有乙酸酯基作为酰基的纤维素酯衍生物)。
(溶解(浓液的制备))
将表1-1所列的每一纤维素酰化物在搅拌下放入二氯甲烷/甲醇(87/13质量份)的混合溶剂中，以将棉的质量浓度调整至15质量％，并加热搅拌。在该过程中，每100质量份的纤维素酰化物中，伴随加入都是增塑剂的7.8质量份的磷酸三苯酯(TPP)和3.9质量份的磷酸联苯基二苯酯(BDP)；5质量份的下面显示的延迟调节剂；0.05质量份的消光剂颗粒(二氧化硅(初级粒径＝20nm)、莫氏硬度≈7)；0.375质量份的紫外线吸收剂B(TINUVIN 327，得自Ciba Specialty Chemicals)；和0.75质量份的紫外线吸收剂C(TINUVIN328，得自Ciba Specialty Chemicals)，混合物经加热搅拌，由此制得浓液。
Figure BSA00000516963801211
(流延)
使用带流延机流延上述浓液。从带上取下薄膜，在使残余溶剂含量保持在25-35质量％的同时使用拉幅机以横向(TD)拉伸比为0％-30％，在从约Tg(参见表1-1)-5至Tg(参见表1-1)+5℃的拉伸温度下拉伸，由此制得纤维素酰化物薄膜(92μm厚)。拉幅机的拉伸比示于表1-1。
由此制得的薄膜经过保持在60℃的感应加热辊以使薄膜的表面温度上升至40℃，使用棒涂器在其上将具有下面组成的碱溶液涂布至量14ml/m2，在加热至110℃的蒸汽型远红外线加热器(得自Noritake Co.，Ltd.)中静置10秒钟，并使用棒涂器在其上再涂布纯净水至量3ml/m2。这里薄膜温度保持在40℃。接下来，将用幕式淋涂器用水洗涤和用气刀脱水的循环重复3次，然后将薄膜在70℃下调理的干燥区静置2秒钟。
Figure BSA00000516963801221
使用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji Scientific Instruments)测定由此制得的纤维素酰化物薄膜的光学特性。结果示于表1-1。将这些薄膜称为第二光学各向异性层C1-11至C1-24。
<第一光学各向异性层的制备>
在上面制得的长料片纤维素酰化物薄膜(C1-1)的皂化过的表面上，使用#14绕线棒连续涂布具有下面组成的取向薄膜涂布液。涂布表面经60℃热空气干燥60秒钟，再经100℃热空气干燥120秒钟，由此获得取向薄膜。
使用#5.0绕线棒将含有棒状液晶化合物并具有下面组成的涂布液连续涂布到上面制得的取向薄膜上。将薄膜的前进速度调整至20m/min。在从室温至80℃的连续加热过程中将溶剂干燥，涂层然后在80℃的干燥区加热90秒钟，以取向棒状液晶化合物。然后将薄膜保持在60℃，液晶化合物的取向经紫外线照射固定，由此形成第一光学各向异性层B1-1。接下来，将由此制得的薄膜在1.5mol/L氢氧化钠溶液中于55℃浸泡2分钟，然后浸泡在水中以充分除去氢氧化钠。将该薄膜在5mmol/L硫酸水溶液中于35℃浸泡1分钟，然后在水中浸泡以充分除去稀硫酸水溶液。最后，样品在120℃充分干燥。以这种方式，制备其上叠加有第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的光学补偿薄膜F1-1。
类似地，分别用纤维素酰化物薄膜(C1-2和C1-11至C1-20)替换纤维素酰化物薄膜(C1-1)制备光学补偿薄膜F1-2和F1-11至F1-20。
与F1-1类似地，分别用纤维素酰化物薄膜(C1-21至C1-24)替换纤维素酰化物薄膜(C1-1)制备光学补偿薄膜F1-21至F1-24，在形成第一光学各向异性层B1-1之后不进行在氢氧化钠水溶液中的浸泡(皂化)。
Figure BSA00000516963801241
从因此制得的光学补偿薄膜F1-1，仅剥离含棒状液晶化合物的光学各向异性层，并用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji ScientificInstruments)测定其光学特性。仅发现光学各向异性层显示590nm下测定Rth值为-260nm和Re值为0nm。还证实形成其中棒状液晶分子基本上垂直于薄膜表面取向的光学各向异性层。
[实施例1-2]
<偏振片(P1-1、P1-2、P1-11至20)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的在其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F1-1的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振片P1-1。此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层(纤维素酰化物薄膜)的慢轴以直角交叉。
分别通过用光学补偿薄膜F1-2和F1-11至F1-20替换光学补偿薄膜F1-1类似制备长料片偏振片P1-2和P1-11至P1-20。
[实施例1-3]
<纤维素乙酸酯薄膜(T1-0)的生产>
(纤维素乙酸酯溶液的制备)
将下面所示的组合物放入混合罐中，并搅拌溶解各组分，由此制得纤维素乙酸酯溶液“A”。
Figure BSA00000516963801251
(消光剂溶液的制备)
将20质量份的平均粒径为16nm的二氧化硅颗粒(AEROSIL R972，得自Nippon Aerosil Co.，Ltd.)和80质量份的甲醇充分搅拌混合30分钟，由此制得二氧化硅颗粒分散体。然后将该分散体与下面所示的组合物一起倒入分散机中，再搅拌30分钟或更长以溶解各组分，由此制得消光剂溶液。
Figure BSA00000516963801261
(添加剂溶液的制备)
将下面所示的组合物放入混合罐中，加热搅拌以溶解各组分，由此制得纤维素乙酸酯溶液。
Figure BSA00000516963801262
(纤维素乙酸酯薄膜的生产)
将94.6质量份的上述纤维素乙酸酯溶液″A″、1.3质量份的消光剂溶液、和4.1质量份的添加剂溶液(各自己预先过滤)混合，并用带流延机流延该混合物。在该组合物中，光学各向异性降低剂和波长色散调节剂相对于纤维素乙酸酯的质量比分别是12％和1.2％。从带上取下薄膜，在保持残余溶剂含量为30％的同时，在140℃干燥40分钟，由此制得80μm厚的长料片纤维素乙酸酯薄膜T1-0。测定所得薄膜的面内延迟(Re)为1nm(慢轴垂直于纵向排列)和厚度方向延迟(Rth)为-1nm。
<偏振片(P1-0)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的皂化纤维素乙酸酯薄膜T1-0连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与皂化过的可商购获得的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振片P1-0。
<偏振片(P1-21至24)的生产>
使用光学各向同性丙烯酸粘结剂，将上面制得的偏振片P1-0，在其T1-0侧表面上与在其表面上形成有第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F1-21连续粘合，由此制得长料片偏振片P1-21。发现此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴相对于第二光学各向异性层的慢轴的角度为0°。
类似地，通过用光学补偿薄膜F1-22至F1-24替换光学补偿薄膜F1-21分别制备长料片偏振片P1-22至P1-24。
[实施例1-4]
<第一光学各向异性层的形成>
使用长料片聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(100μm厚)作为临时载体，与实施例1-1类似地在其上形成取向薄膜，再用涂布液S1涂布形成第一光学各向异性层B1-1。
<偏振片(P1-31)的生产>
与实施例1-1类似地获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与以与实施例1-1类似地制得的纤维素酰化物薄膜C1-1的皂化过的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合。接下来，在偏振片的纤维素酰化物薄膜C1-1的表面上，使用光学各向同性丙烯酸粘结剂连续粘附在聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(临时载体)上形成的第一光学各向异性层B1-1，然后剥离聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。以这种方式，制得依次叠加有偏振器薄膜、第二光学各向异性层和第一光学各向异性层的长料片偏振片P1-31。发现偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴垂直交叉。
[实施例1-5]
<第一光学各向异性层的形成>
与实施例1-3类似地制备长料片纤维素乙酸酯薄膜T1-0。然后与实施例1-1类似地将该薄膜表面皂化，在其上形成取向薄膜，再用涂布液S1涂布形成第一光学各向异性层B1-1。然后与实施例1-1类似地，将该薄膜通过在氢氧化钠水溶液中浸泡将其皂化。以这种方式，制得光学补偿薄膜F1-32，其在基本上各向同性载体上形成有第一光学各向异性层。
<第二光学各向异性层的形成>
与实施例1-1类似地制备长料片纤维素酰化物薄膜C1-23，由此提供第二光学各向异性层。
<偏振片(P1-32)的生产>
与实施例1-1类似地获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的在其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F1-32的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合。再用各向同性丙烯酸粘结剂，将光学补偿薄膜F1-32在其上形成有第一光学各向异性层的其表面上与上面制得的纤维素酰化物薄膜C1-23粘合。以这种方式，制得依次叠加有偏振器薄膜、第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的长料片偏振片。发现此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴相对于第二光学各向异性层的慢轴的角度为0°。
[实施例1-6]
<环状聚烯烃薄膜(C1-33)的生产>
将下面所示的组合物放入混合罐中，加热搅拌以溶解各组分，并经平均孔径为34μm的过滤纸过滤或者经平均孔径为10μm的烧结金属过滤器过滤。
Figure BSA00000516963801291
接下来，将下面所示含有通过上述方法制得的环状聚烯烃溶液的组合物倒入分散机中，由此制得颗粒分散体。
Figure BSA00000516963801292
将100质量份的上述环状聚烯烃溶液D3和1.35质量份的颗粒分散体M1混合由此制得成膜浓液。使用带流延机将上述浓液流延。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约35质量％，然后夹持以防收缩，在120℃-140℃干燥，并卷起。检测薄膜在590nm的Rth为1nm和Re为0.5nm。以这种方式，制得环状聚烯烃薄膜C1-33。
<偏振片(P1-33)的生产>
与实施例1-1类似地获得长料片偏振器薄膜。将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的环状聚烯烃薄膜C1-33粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)粘合。此处偏振器薄膜和纤维素三乙酸酯薄膜是用聚乙烯醇-基粘合剂粘合的，并且偏振器薄膜和环状聚烯烃薄膜C1-33如下所述粘合。
将10份的聚酯-基尿烷(Takelac XW-74-C154，得自Mitsui TakedaChemicals，INC.)和1份的异氰酸酯-基交联剂(Takenate WD-725，得自MitsuiTakeda Chemicals，INC.)溶解于水中，由此制得固体含量调整至20％的溶液。使用该溶液作为粘合剂粘合偏振器薄膜和环状聚烯烃薄膜C1-33，在40℃的炉中干燥固化72小时，由此制得偏振片。
用各向同性丙烯酸粘结剂，将上面制得的偏振片在其上形成的环状聚烯烃薄膜C1-33的表面上，与在其上形成有第一光学各向异性层的表面上的光学补偿薄膜F1-23粘合。以这种方式，制得依次层叠有偏振器薄膜、第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的长料片偏振片P1-33。发现偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴相对于第二光学各向异性层的慢轴的角度为0°。
[实施例1-7]
<液晶显示装置(L1-1)至(L1-2)、(L1-11)至(L1-20)和(L1-31)至(L1-32)的生产>
从液晶电视机TH-32LX500(得自Matsushita Electric Industrial Co.，Ltd.)中取出液晶单元，并将粘附在观察者侧和背光侧的偏振片和光学薄膜剥离。在不施加电压下和在黑色状态下发现液晶单元中液晶分子基本上在玻璃基板之间的面内取向，发现液晶单元具有相对于屏幕为水平方向的慢轴。
在上述面内取向元件的上玻璃基板和下玻璃基板上，将上面制得的偏振片(P1-1和P1-0)用粘结剂粘附。这种情况下，P1-1放置在背光侧的偏振片上，P1-0放置在观察者侧，并粘合使得偏振片P1-1中所含的第一光学各向异性层与背光侧的玻璃基板接触，并使得偏振片P1-1中所含的纤维素乙酸酯薄膜T1-0与观察者侧的玻璃基板接触。偏振片P1-1的吸收轴垂直于液晶单元的慢轴取向，并且偏振片P1-1和偏振片P1-0的吸收轴彼此垂直排列。将粘附有如上所述偏振片的液晶单元再次装配到液晶电视机TH-32LX500中。以这种方式制得液晶显示装置L1-1。
分别用偏振片P1-0、P1-2、P1-11至P1-20、P1-31和P1-32替换偏振片P1-1制得液晶显示装置L1-0、L1-2、L1-11至L1-20、L1-31、L1-32。
在上述液晶显示装置L1-2、L1-11至L1-20和L1-31中，依次层叠液晶单元、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振片层，其中第二光学各向异性层的慢轴和液晶分子的纵向在黑色状态下彼此基本上平行。
另一方面，在液晶显示装置L1-32中，依次层叠液晶单元、第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振片层，其中第二光学各向异性层的慢轴和液晶分子的纵向在黑色状态下彼此基本上垂直。
[实施例1-8]
<液晶显示装置(L1-25)、(L1-21)至(L1-24)、(L1-33)的生产>
以与实施例1-7类似地获得面内取向元件。在上述面内取向元件的上玻璃基板和下玻璃基板上，将上面制得的偏振片(P1-1和P1-0)用粘结剂粘附。这种情况下，P1-0放置在背光侧的偏振片上，P1-1放置在观察者侧，并粘合使得偏振片P1-1中所含的第一光学各向异性层与观察者侧的玻璃基板接触，并使得偏振片P1-0中所含的纤维素乙酸酯薄膜T1-0与背光侧的玻璃基板接触。偏振片P1-1的吸收轴垂直于液晶单元的慢轴取向，并且偏振片P1-0和偏振片P1-1的吸收轴彼此垂直排列。将粘附有如上所述偏振片的液晶单元再次装配到液晶电视机TH-32LX500中。以这种方式制得液晶显示装置L1-25。
分别用偏振片P1-21至P1-24和P1-33替换偏振片P1-1制得液晶显示装置L1-21至L1-24和L1-33。
在上述液晶显示装置L1-25中，依次层叠液晶单元、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振片层，其中第二光学各向异性层的慢轴和液晶分子的纵向在黑色状态下彼此基本上平行。
另一方面，在液晶显示装置L1-21至L1-24和L1-33中，依次层叠液晶单元、第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振片层，其中第二光学各向异性层的慢轴和液晶分子的纵向在黑色状态下彼此基本上垂直。
(漏光的评价)
粘附有上面制得的偏振片的液晶面板用背光照射，为此从向左倾斜60°的方向观察漏光，并以下面两个级别评分。结果示于表1-2。
o：不能容易地观察到漏光
x：漏光明显。
(耐用性评价)
粘附有上面制得的偏振片的液晶面板在60℃、90％RH调理的环境中贮藏150小时，然后在25℃、60％RH静置24小时，用背光照射，并以可以观察到漏光的四个角的面积大小评价，并计算该大小与总面积之比。将20-英寸液晶用于评价。结果示于表1-2。
本发明的液晶显示装置在倾斜观察时仅显示较少的漏光度、对比度较高、并且即使在高温高湿下贮藏之后在四个角上的漏光度也较少。
Figure BSA00000516963801331
[实施例2-1]
<环状烯烃聚合物的合成>
将100质量份的精制甲苯和100质量份的甲基降冰片烯羧酸酯放入反应罐。接下来，将25mmol％(相对单体质量)的溶解在甲苯中的己酸乙酯-Ni(ethylhaxanoate-Ni)、0.225mol％(相对单体质量)的三(五氟苯基)硼和0.25mol％(相对单体质量)的溶解在甲苯中的三乙基铝放入反应罐。混合物在室温下搅拌反应18小时。反应结束之后，将反应混合物倒入过量乙醇中，由此制得聚合物沉淀。将沉淀纯化，并将所得聚合物(J1)在65℃真空干燥24小时。
<第二光学各向异性层(C2-1)的形成>
将下面所示的组合物放入混合罐中，加热搅拌以溶解各组分，并经平均孔径为34μm的过滤纸过滤或者经平均孔径为10μm的烧结金属过滤器过滤。
Figure BSA00000516963801341
接下来，将下面所示含有通过上述方法制得的环状聚烯烃的组合物放入分散器中，由此制得消光剂分散体。
Figure BSA00000516963801342
将100质量份的上述环状聚烯烃溶液D1和1.35质量份的消光剂分散体M1混合由此制得成膜浓液。
使用带流延机将上述浓液流延至宽度1,400mm。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约25质量％，然后夹持以防收缩，并使用拉幅机在横向(TD)以10％的拉伸比拉伸，同时用140℃的热空气吹气。之后将该薄膜从拉幅机运送转移到辊运送，再在120℃-140℃干燥，并卷起。
由此制得的薄膜然后通过保持在60℃的感应加热辊以使薄膜的表面温度上升至40℃，在其上使用棒涂器将具有下面组成的碱溶液涂布至量14ml/m2，在加热至110℃的蒸汽型远红外线加热器(得自Noritake Co.，Ltd.)中静置10秒钟，并使用棒涂器在其上再涂布纯净水至量3ml/m2。这里薄膜温度保持在40℃。接下来，将用幕式淋涂器用水洗涤和用气刀脱水的循环重复3次，然后将薄膜在70℃下调理的干燥区静置2秒钟。
Figure BSA00000516963801351
使用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji Scientific Instruments)测定由此制得的环状聚烯烃薄膜的光学特性。测定590nm的Re和Rth分别是60nm和190nm。发现光学各向异性层的慢轴与薄膜的纵向垂直。该薄膜称为第二光学各向异性层C2-1。
<第一光学各向异性层的生产>
在上面制得的长料片环状聚烯烃薄膜(C2-1)的皂化过的表面上，使用#14绕线棒连续涂布具有下面组成的取向薄膜涂布液。涂布表面经60℃热空气干燥60秒钟，再经100℃热空气干燥120秒钟，由此获得取向薄膜。
Figure BSA00000516963801361
使用#5.0绕线棒将含有棒状液晶化合物并具有下面组成的涂布液连续涂布到上面制得的取向薄膜上。将薄膜的前进速度调整至20m/min。使溶剂在从室温连续加热至80℃的过程中干燥，涂层然后在80℃的干燥区加热90秒钟，以取向棒状液晶化合物。然后将薄膜保持在60℃，液晶化合物的取向经紫外线照射固定，由此形成第一光学各向异性层B2-1。接下来，将由此制得的薄膜在1.5mol/L氢氧化钠溶液中于55℃浸泡2分钟，然后浸泡在水中以充分除去氢氧化钠。将该薄膜在5mmol/L硫酸水溶液中于35℃浸泡1分钟，然后在水中浸泡以充分除去稀硫酸水溶液。最后，样品在120℃充分干燥。以这种方式，制得其上层叠有第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-1。
Figure BSA00000516963801362
Figure BSA00000516963801371
从因此制得的光学补偿薄膜F2-1，仅剥离含棒状液晶化合物的光学各向异性层，并用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji ScientificInstruments)测定其光学特性。仅发现光学各向异性层显示590nm下测定的Rth值为-260nm和Re值为0nm。还证实形成其中棒状液晶分子基本上垂直于薄膜表面取向的光学各向异性层。
<偏振片(P2-1)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的在其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-1的表面(即，环状聚烯烃薄膜C2-1的背面)连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振片P2-1。发现此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴(纤维素酰化物薄膜)以直角交叉。
[实施例2-2]
<纤维素乙酸酯薄膜(T2-0)的生产>
(纤维素乙酸酯溶液的制备)
将下面组合物放入混合罐，并搅拌溶解各组分，由此制得纤维素乙酸酯溶液″A″。
Figure BSA00000516963801381
(消光剂溶液的制备)
将20质量份的平均粒径为16nm的二氧化硅颗粒(AEROSIL R972，得自Nippon Aerosil Co.，Ltd.)和80质量份的甲醇充分搅拌混合30分钟，由此制得二氧化硅颗粒分散体。然后将该分散体与下面所示的组合物一起倒入分散机中，再搅拌30分钟或更长以溶解各组分，由此制得消光剂溶液。
Figure BSA00000516963801382
(添加剂溶液的制备)
将下面所示的组合物放入混合罐中，加热搅拌以溶解各组分，由此制得纤维素乙酸酯溶液。
Figure BSA00000516963801391
(纤维素乙酸酯薄膜的生产)
混合94.6质量份的上述纤维素乙酸酯溶液″A″、1.3质量份的消光剂溶液和4.1质量份的添加剂溶液(各自已预先过滤)，并用带流延机流延该混合物。在该组合物中，光学各向异性降低剂和波长色散调节剂相对于纤维素乙酸酯的质量比分别是12％和1.2％。从带上取下薄膜，在保持残余溶剂含量为30％的同时，在140℃干燥40分钟，由此制得80μm厚的长料片纤维素乙酸酯薄膜T2-0。测定所得薄膜的面内延迟(Re)为1nm(慢轴垂直于纵向排列、厚度方向延迟(Rth)为-1nm。
<偏振片(P2-0)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与皂化过的上述纤维素乙酸酯薄膜T2-0连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面与皂化过的商业纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振片P2-0。
<偏振片(P2-2)的生产>
以与实施例2-1类似地制备光学补偿薄膜F2-1。用光学各向同性丙烯酸粘结剂，将上面制得的偏振片P2-0在其纤维素乙酸酯薄膜T2-0侧表面上，与在其表面(即，环状聚烯烃薄膜C2-1的背面)上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-1连续粘合，由此制得长料片偏振片P2-2。发现此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴垂直交叉。
[实施例2-3]
<第一光学各向异性层的形成>
使用长料片聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(100μm厚)作为临时载体，以与实施例2-1类似地在其上形成取向薄膜，再用涂布液S1涂布形成第一光学各向异性层B2-1。
<偏振片(P2-3)的生产>
以与实施例2-1类似地获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与以与实施例2-1类似地制得的环状聚烯烃薄膜C2-1的皂化过的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合。接下来，在该偏振片的环状聚烯烃薄膜C2-1的表面上，用光学各向同性丙烯酸粘结剂连续粘附在聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(临时载体)上形成的第一光学各向异性层B2-1，然后剥下聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。以这种方式，制得依次层叠偏振器薄膜、第二光学各向异性层和第一光学各向异性层的长料片偏振片P2-3。发现偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴垂直交叉。
[实施例2-4]
<第二光学各向异性层(C2-2)的形成>
以与实施例2-1类似地制备含环状聚烯烃的成膜浓液。使用带流延机将上述浓液流延至宽度1,400mm。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约25质量％，然后夹持以防收缩，并使用拉幅机在横向(TD)以拉伸比5％拉伸，同时用140℃的热空气吹气。之后将该薄膜从拉幅机运送转移到辊运送，再在120℃-140℃干燥，并卷起。然后在该薄膜的表面上，以与实施例2-1类似地涂布碱溶液，由此进行皂化。
测定由此制得的环状聚烯烃薄膜的光学特性。测定590nm的Re和Rth分别是70nm和210nm。光学各向异性层的慢轴与薄膜的纵向平行。该薄膜称为第二光学各向异性层C2-2。
<第一光学各向异性层的形成>
在上面制得的长料片环状聚烯烃薄膜(C2-2)的皂化过的表面上，以与实施例2-1类似地形成含棒状液晶化合物的光学各向异性层B2-1。与实施例2-1类似地，将该薄膜通过在氢氧化钠水溶液中浸泡以进行皂化。以这种方式，制得其中层叠有第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-2。
<偏振片(P2-4)的生产>
以与实施例2-1类似地获得长料片偏振器薄膜。将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的在其上形成有第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-2粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)粘合，由此制得长料片偏振片P2-4。在该过程中，在偏振器薄膜和光学补偿薄膜F2-2之间使用光学各向同性丙烯酸粘结剂，并在偏振器薄膜和纤维素三乙酸酯薄膜之间使用聚乙烯醇-基粘合剂。发现偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴相对于第二光学各向异性层的慢轴的角度为0°。
[实施例2-5]
<第一光学各向异性层的生产>
以与实施例2-1类似地制备长料片纤维素乙酸酯薄膜T2-0。该薄膜在其表面经过皂化，在其上形成取向薄膜，再用涂布液S1涂布形成第一光学各向异性层B2-1。与实施例2-1类似地，将该薄膜然后通过在氢氧化钠水溶液中浸泡进行皂化。以这种方式，制得在基本上各向同性载体上形成有第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-3。
<第二光学各向异性层的形成>
以与实施例2-3类似地制备长料片环状聚烯烃薄膜C2-2，以提供为第二光学各向异性层。
<偏振片(P2-5)的生产>
以与实施例2-1类似地获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的在其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-3的表面(即，纤维素乙酸酯薄膜T2-0的背面)粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)粘合。再将光学补偿薄膜F2-3，在其上形成有第一光学各向异性层的表面上，用各向同性丙烯酸粘结剂与上面制得的环状聚烯烃薄膜C2-2粘合。以这种方式，制得其中依次层叠有偏振器薄膜、第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的长料片偏振片P2-5。发现偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并检测偏振器薄膜的吸收轴相对于第二光学各向异性层的慢轴的角度为0°。
[实施例2-6]
<环状聚烯烃薄膜(C2-3)的生产>
将下面所示的组合物放入混合罐中，加热搅拌以溶解各组分，并经平均孔径为34μm的过滤纸过滤或者经平均孔径为10μm的烧结金属过滤器过滤。
Figure BSA00000516963801431
接下来，将下面所示含有通过上述方法制得的环状聚烯烃溶液的组合物倒入分散机中，由此制得颗粒分散体。
Figure BSA00000516963801432
将100质量份的上述环状聚烯烃溶液D3和1.35质量份的消光剂分散体M3混合由此制得成膜浓液。使用带流延机将上述浓液流延。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约35质量％，然后夹持以防收缩，在120℃-140℃干燥，并卷起。测定590nm的Re和Rth分别是0.5nm和1nm。以这种方式，制得环状聚烯烃薄膜C2-3。
<偏振片(P2-6)的生产>
以与实施例2-1类似地获得长料片偏振器薄膜。将该偏振器薄膜在其一个表面上与如上制得的环状聚烯烃薄膜C2-3粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)粘合。此处偏振器薄膜和纤维素三乙酸酯薄膜用聚乙烯醇-基粘合剂粘附，并且偏振器薄膜和环状聚烯烃薄膜C2-3如下所述粘附。
将10份的聚酯-基尿烷(Takelac XW-74-C154，得自Mitsui TakedaChemicals，INC.)和1份的异氰酸酯-基交联剂(Takenate WD-725，得自MitsuiTakeda Chemicals，INC.)溶解于水中，由此制得固体含量调整至20％的溶液。用该溶液作为粘合剂，将偏振器薄膜和环状聚烯烃薄膜C2-3粘附，并在40℃的炉中干燥固化72小时，由此制得偏振片。
用各向同性丙烯酸粘结剂，将上面制得的偏振片在其上形成有环状聚烯烃薄膜C2-3的表面上，与在其上形成有第一光学各向异性层的表面上的光学补偿薄膜F2-2粘合。以这种方式，制得包括依次层叠有偏振器薄膜、第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的长料片偏振片P2-6。发现偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴相对于第二光学各向异性层的慢轴的角度为0°。
[参照实施例1(偏振片P2-H1的生产)]
<第二光学各向异性层(TH1)的生产>
将下面组合物放入混合罐，加热搅拌以溶解各组分，由此制得纤维素乙酸酯溶液。
Figure BSA00000516963801441
在另一混合罐中，放入16质量份的上述延迟提高剂A、8质量份的延迟提高剂B、0.28质量份或二氧化硅颗粒(平均粒径：0.1μm)、80质量份的二氯甲烷和20质量份的甲醇，加热搅拌，由此制得延迟提高剂溶液(也是颗粒分散体)。纤维素乙酸酯溶液以474质量份的量与45质量份的延迟提高剂混合，并充分混合制得浓液。
Figure BSA00000516963801451
所得浓液用具有2m宽和65m长的带的流延机流延。残余溶剂含量为15质量％的薄膜在横向以拉伸比20％用拉幅机在130℃下单轴拉伸，在保持拉伸之后宽度不变化的同时在50℃下保持30秒钟，从夹子上取下，由此制得纤维素乙酸酯薄膜。拉伸结束之后残余溶剂含量是5质量％，通过干燥将残余溶剂含量进一步降低至小于0.1质量％，由此制得纤维素乙酸酯薄膜(TH1)。这里所用的纤维素酰化物的Tg为140℃。
所得纤维素乙酸酯薄膜TH1是1,340mm宽和88μm厚。面内延迟(Re)是60nm，厚度方向延迟(Rth)是190nm。
<第一光学各向异性层(B2-1)的形成>
与实施例2-1类似地，在上面制得的长料片纤维素乙酸酯薄膜(TH1)上，形成含棒状液晶化合物的光学各向异性层B2-1，并皂化。
以这种方式，制得由纤维素乙酸酯薄膜构成并且其中层叠有第二光学各向异性层和第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-H1。
<偏振片(P2-H1)的生产>
以与实施例2-1类似地获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的在其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F2-H1的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振片P2-H1。发现此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴垂直交叉。
[实施例2-7]
<液晶显示装置(L2-11)的生产>
从液晶电视机TH-32LX500(得自Matsushita Electric Industrial Co.，Ltd.)中取出液晶单元，并取下粘附于观察者侧和背光侧的偏振片和光学薄膜。在不施加电压下和在黑色状态下发现液晶单元中液晶分子基本上在玻璃基板之间的面内取向，发现液晶单元具有相对于屏幕处于水平方向的慢轴。
在上述面内取向元件的上玻璃基板和下玻璃基板上，将上面制得的偏振片(P2-1和P2-0)用粘结剂粘附。这种情况下，P2-1放置在背光侧的偏振片上，P2-0放置在观察者侧，并粘合使得偏振片P2-1中所含的第一光学各向异性层与背光侧的玻璃基板接触，使得偏振片P2-0中所含的纤维素乙酸酯薄膜T2-0与观察者侧的玻璃基板接触。偏振片P2-1的吸收轴与液晶单元的慢轴垂直排列，并且偏振片P2-1和偏振片P2-0的吸收轴彼此垂直排列。将粘附有如上所述偏振片的液晶单元再次装配到液晶电视机TH-32LX500中。以这种方式制得液晶显示装置L2-11。
[实施例2-8]
<液晶显示装置(L2-12)的生产>
以与实施例2-7类似地获得面内取向元件。在上述面内取向元件的上玻璃基板和下玻璃基板上，将上面制得的偏振片(P2-1和P2-0)用粘结剂粘附。这种情况下，P2-0放置在背光侧的偏振片上，P2-1放置在观察者侧，并粘合使得偏振片P2-1中所含的第一光学各向异性层与观察者侧的玻璃基板接触，使得偏振片P2-0中所含的纤维素乙酸酯薄膜T2-0与背光侧的玻璃基板接触。偏振片P2-0的吸收轴平行于液晶单元的慢轴取向，并且偏振片P2-0和偏振板P2-1的吸收轴彼此垂直排列。将粘附有如上所述偏振片的液晶单元再次装配到液晶电视机TH-32LX500中。以这种方式制得液晶显示装置L2-12。
[实施例2-9]
在上面实施例2-7的液晶显示装置L2-11的生产中，用偏振片P2-2、P2-3、P2-4、P2-5、P2-6和对比偏振片P2-H1代替偏振片P2-1制备液晶显示装置，并且这些装置分别称为L2-21、L2-31、L2-41、L2-51、L2-61和L2-H11。
在上述液晶显示装置L2-21和L2-31中，依次层叠液晶单元、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜，其中在黑色状态下第二光学各向异性层的慢轴与液晶分子的纵向基本上平行。
在液晶显示装置L2-41至L2-61和L2-H11中，依次层叠液晶单元、第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜，其中在黑色状态下第二光学各向异性层的慢轴与液晶分子的纵向基本上垂直。
[实施例2-10]
在上面实施例2-8的液晶显示装置L2-12的生产中，用偏振片P2-2、P2-3、P2-4、P2-5、P2-6和对比偏振片P2-H1代替偏振片P2-1制备液晶显示装置，并且这些装置分别称为L2-22、L2-32、L2-42、L2-52、L2-62和L2-H12。
在上述液晶显示装置L2-22和L2-32中，依次层叠液晶单元、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜，其中在黑色状态下第二光学各向异性层的慢轴与液晶分子的纵向基本上平行。
在液晶显示装置L2-42至L2-62和L2-H12中，依次层叠液晶单元、第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜，其中在黑色状态下第二光学各向异性层的慢轴与液晶分子的纵向基本上垂直。
由此制得的液晶显示装置经照射，并且在整个屏幕显示黑色。比较在30℃、80％RH的环境下，在照射之后即刻的装置和照射500小时之后的装置的显示质量。上面制得的所有液晶显示装置在照射之后即刻观察几乎相同，而在500小时之后，L2-H11和L2-H12显示在屏幕四个角有部分漏光，但是实施例的所有其它液晶显示装置在四个角几乎没有显示漏光。
[实施例3-1]
<第一光学各向异性层的形成>
将具有下面所示配方的涂布液用#14绕线棒连续涂布到用作临时载体的长的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度100μm)的表面上，并用60℃的热空气干燥60秒钟再用100℃的热空气干燥120秒钟以形成取向层。
Figure BSA00000516963801481
将含有棒状液晶化合物并具有下面所示配方的涂布液，用#5.0绕线棒连续涂敷到上面制得的取向层的表面上。将薄膜的前进速度调整至20m/min。在从室温至80℃的连续加热过程中将溶剂干燥，涂层然后在80℃的干燥区加热90秒钟，以取向棒状液晶分子。然后将薄膜保持在60℃，通过紫外线照射固定液晶分子的取向，由此形成第一光学各向异性层B3-1。
Figure BSA00000516963801491
从由此制得的薄膜，仅仅剥下含棒状液晶化合物的光学各向异性层B3-1，并用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji Scientific Instruments)测定其光学特性。仅发现光学各向异性层显示590nm下测定的Re值为0nm和Rth值为-260nm。还证实形成其中棒状液晶分子基本上垂直薄膜表面取向的光学各向异性层。
<第一光学各向异性层的形成>
将可商购获得的紫外线可固化的粘合剂(″UV-3400″，由TOAGOSEICo.，Ltd.生产)涂敷到与聚对苯二甲酸乙二酯面相对的光学各向异性层B3-1的表面上从而形成5μm厚的粘合层1。将100μm厚的光学各向同性ZEONOR薄膜″ZE16″(由ZEON CORPORATION生产)层合在粘合层1上，并用约600mJ的紫外线从ZEONOR薄膜侧照射以硬化粘合层。之后，从层合体-ZEONOR薄膜/粘合层1/第一光学各向异性层(B3-1)/聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，剥下聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，由此将第一光学各向异性层(B3-1)转移到ZEONOR薄膜上并形成层合体(A1)-ZEONOR薄膜/粘合层1/第一光学各向异性层(B3-1)。
<第二光学各向异性层(C3-1)的形成>
将下面所示组分放入混合罐，加热搅拌并溶解在溶剂中，从而制得纤维素乙酸酯溶液。
另一方面，将16质量份的延迟提高剂(A)、8质量份的延迟提高剂(B)、0.28质量份的二氧化硅(平均粒径：0.1μm)、80质量份的二氯甲烷和20质量份的甲醇放入另一混合罐，并加热搅拌制得延迟提高剂溶液(或细粒分散体)。之后，将45质量份的延迟提高剂溶液与474质量份的纤维素乙酸酯溶液混合，并充分搅拌制得浓液。
Figure BSA00000516963801511
该浓液用具有2m宽和65m长的带的带流延机流延。残余溶剂含量为15质量％的薄膜在纵向以拉伸比20％用拉幅机在130℃下拉伸，在保持拉伸之后宽度不变化的同时在50℃下保持30秒钟，从夹子上取下，由此形成纤维素乙酸酯薄膜。拉伸结束之后残余溶剂含量是5质量％，通过干燥将残余溶剂含量进一步降低至小于0.1质量％，由此纤维素乙酸酯薄膜(C3-1)用作第二光学各向异性层。这里所用的纤维素酰化物的Tg是140℃。
所得纤维素乙酸酯薄膜(C3-1)是1,340mm宽和88μm厚。面内延迟(Re)是60nm，厚度方向延迟(Rth)是190nm。因此，发现所得纤维素乙酸酯薄膜C3-1呈现第二光学各向异性层所需的光学性能。
<光学补偿薄膜(F3-1)的生产>
将可商购获得的紫外线可固化的粘合剂(″UV-3400″，由TOAGOSEI Co.，Ltd.生产)涂敷到与ZEONOR薄膜面相对的光学各向异性层B3-1的表面上以形成5μm厚的粘合层2。将纤维素乙酸酯薄膜C3-1层合在粘合层2上，并用约600mJ的紫外线从C3-1侧照射以硬化粘合层2，形成光学补偿薄膜(F3-1)-ZEONOR薄膜/粘合层1/第一光学各向异性层(B3-1)/粘合层2/第二光学各向异性层(C3-1)。
<偏振片(P3-1)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合。另一方面，将10质量份的聚酯-基尿烷(″TAKELAC XW-74-C154″，由Mitsui TakedaChemicals Inc.生产)和1质量份的异氰酸酯-基交联剂(″TAKENATEWD-725″，由Mitsui Takeda Chemicals Inc.生产)溶解在水中形成固体含量调整至20％的溶液。该偏振器薄膜，用所得溶液作为粘合剂，在其另一表面上，与光学补偿薄膜F3-1的ZEONOR侧表面连续粘合，在炉中于40℃硬化并干燥72小时形成偏振片。此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并且在偏振器薄膜的吸收轴和第二光学各向异性层(C3-1)的慢轴之间形成的角度是0°。
[实施例3-2]
<偏振片(P3-2)的生产>
浓液，与制备薄膜C-1所用的相同，用提供有宽2m和长65m的带的带流延机流延。残余溶剂含量为15质量％的该薄膜在横向(TD)以拉伸比20％用拉幅机在130℃下单轴拉伸，在保持拉伸之后宽度不变化的同时在50℃下保持30秒钟，从夹子上取下，由此形成纤维素乙酸酯薄膜。拉伸结束之后残余溶剂含量是5质量％，通过干燥将残余溶剂含量进一步降低至小于0.1质量％，由此制得纤维素乙酸酯薄膜。这里所用的纤维素酰化物的Tg是140℃。
所得薄膜的表面经皂化，并且使用该皂化过的纤维素乙酸酯薄膜作为第二光学各向异性层(C3-2)。
以与光学补偿薄膜(F3-1)相同的方式制备光学补偿薄膜(F3-2)，只是纤维素乙酸酯薄膜C3-1用纤维素乙酸酯薄膜C3-2替换。层合薄膜C3-2的未皂化过的表面。
<偏振片(P3-2)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F3-2的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振器片P3-1。此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴(纤维素酰化物薄膜)以直角交叉。
[实施例3-3]
<环状烯烃聚合物的生产>
在一反应罐中，放置100质量份的精制甲苯和100质量份的甲基降冰片烯碳酸酯。接着，将25mmol％(相对于单体质量)的己酸乙酯-Ni和0.225mol％(相对于单体质量)的三(五氟苯基)硼溶解在甲苯中制得的溶液、并将0.25mol％(相对于单体质量)的三乙基铝溶解在甲苯中制得的溶液倒入该罐中。该混合物在室温下搅拌反应18小时。反应结束之后，将反应混合物倒入过量乙醇中使得聚合物在乙醇中沉淀。沉淀物经净化并在65℃下真空干燥24小时。然后，获得聚合物J1。
<第二光学各向异性层(C3-3)和(C3-4)的形成>
将下面所示的组分倒入混合罐，搅拌并溶解在溶剂中。所得溶液经过34μm平均孔径的纸过滤器和10μm平均孔径的烧结金属过滤器过滤。
Figure BSA00000516963801531
将包括环状聚烯烃溶液的组分放入分散机中得到消光剂分散体。
Figure BSA00000516963801541
将100质量份的环状聚烯烃溶液D2和1.35质量份的无光泽分散体M1混合。然后，制备成膜浓液。
使用带流延机将上述浓液流延至宽度1,400mm。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约25质量％，然后夹持以防收缩，并以拉伸比10％用拉幅机在横向(TD)拉伸，同时用140℃的热空气吹气。之后将该薄膜从拉幅机运送转移到辊运送，再在120℃-140℃干燥，并卷起。
由此制得的薄膜然后通过保持在60℃下的感应加热辊以使薄膜的表面温度上升至40℃，使用棒涂器在其上将具有下面组成的碱溶液涂布至量14ml/m2，在加热至110℃的蒸汽型远红外线加热器(得自Noritake Co.，Ltd.)中静置10秒钟，并使用棒涂器在其上再涂布纯净水至量3ml/m2。这里薄膜温度保持在40℃。接下来，将用幕式淋涂器用水洗涤和用气刀脱水的循环重复3次，然后将薄膜在70℃下调理的干燥区静置2秒钟。
Figure BSA00000516963801542
使用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji Scientific Instruments)测定由此制得的环状聚烯烃薄膜的光学特性。测定590nm的Re和Rth分别是60nm和190nm。发现光学各向异性层的慢轴与薄膜的纵向垂直交叉。该薄膜称为第二光学各向异性层C3-3。
<光学补偿薄膜(F3-3)的生产>
以与光学补偿薄膜(F3-1)相同的方式制备光学补偿薄膜(F3-3)，只是ZEONOR薄膜″ZF16″用第二光学各向异性层C3-3替换。与薄膜F3-1的制备方式相同，将紫外线可固化的粘合剂″UV-3400″涂敷到薄膜C3-3的未皂化过的表面并经紫外线照射硬化以形成5μm厚的粘合层。薄膜C3-3的皂化过的表面与第一光学各向异性层经粘合层相连。然后，制得光学补偿薄膜F3-3。
<偏振片(P3-3)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F3-3连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILMCorporation)连续粘合，由此制得长料片偏振器片P3-1。此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴(纤维素酰化物薄膜)以直角交叉。
[实施例3-4]
<光学补偿薄膜(F3-4)的生产>
浓液，与用于制备第二光学各向异性层(C3-3)的相同，将其用带流延机流延成宽1,400mm。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约25质量％，然后夹持以防收缩，并使用拉幅机在横向(TD)以10％的拉伸比拉伸，同时用140℃的热空气吹气。之后将该薄膜从拉幅机运送转移到辊运送，再在120℃-140℃干燥，并卷起。然后，制得第二光学各向异性层(C3-4)。
以与第二光学各向异性层(C3-3)相同的方式测定层(C3-4)的光学性能。发现该层呈现在590nm下测定的Re值为60nm和Rth值为190nm。还证实光学各向异性层的慢轴与薄膜的长轴平行。
以与光学补偿薄膜(F3-3)相同的方式制备光学补偿薄膜(F3-4)，只是皂化过的第二光学各向异性层(C3-3)用未皂化的层(C3-4)替换。
<纤维素乙酸酯薄膜(T3-0)的生产>
(纤维素乙酸酯溶液的制备)
将下面的组分放入混合罐，并搅拌溶解于溶剂中，由此制得纤维素乙酸酯溶液″A″。
Figure BSA00000516963801561
(消光剂溶液的制备)
将20质量份的平均粒径为16nm的二氧化硅颗粒(AEROSIL R972，得自Nippon Aerosil Co.，Ltd.)和80质量份的甲醇充分搅拌混合30分钟，由此制得二氧化硅颗粒分散体。然后将该分散体与下面所示的组合物一起倒入分散机中，再搅拌30分钟或更长以溶解各组分，由此制得消光剂溶液。
Figure BSA00000516963801562
(添加剂溶液的制备)
将下面所示的组合物放入混合罐中，加热搅拌以溶解各组分，由此制得纤维素乙酸酯溶液。
Figure BSA00000516963801571
(纤维素乙酸酯薄膜的生产)
将94.6质量份的上述纤维素乙酸酯溶液″A″、1.3质量份的消光剂溶液和4.1质量份的添加剂溶液(各自已预先过滤)混合，并用带流延机流延该混合物。在该组合物中，光学各向异性降低剂和波长色散调节剂相对于纤维素乙酸酯的质量比分别是12％和1.2％。从带上取下薄膜，在保持残余溶剂含量为30％的同时，在140℃干燥40分钟，由此制得80μm厚的长料片纤维素乙酸酯薄膜T2-0。测定所得薄膜的面内延迟(Re)为1nm(慢轴与纵向垂直)，厚度方向延迟(Rth)为-1nm。
<偏振器片(P3-0)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的皂化上述纤维素乙酸酯薄膜T3-0连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面与皂化过的商业纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振器片P3-0。
<偏振器片(P3-4)的生产>
使用各向同性丙烯酸-基粘合剂，将偏振片(P3-0)在其一个表面上与上面制得的其上形成有第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F3-4连续粘合，由此制得长料片偏振器片P3-4。此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并且偏振器薄膜的吸收轴和第二光学各向异性层的慢轴之间的角度是0°。
[实施例3-5]
<偏振片(P3-5)>
以与实施例3-4相同的方式制备偏振片(P3-0)。使用各向同性丙烯酸-基粘合剂，将该偏振片在其纤维素乙酸酯薄膜(T3-0)侧表面上与上面制得的其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F3-4的表面连续粘合，由此制得长料片偏振器片P3-5。此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴(纤维素酰化物薄膜)以直角交叉。
[实施例3-6]
<环状烯烃-基聚合物的合成>
在经过氮气替换的反应容器中，放置250质量份的8-甲基-8-羧甲基四环[4.4.0.12，5.17，10]-3-十二碳烯、18质量份的1-己烯(分子量控制剂)和750质量份的甲苯，在60℃加热。接着，向容器内反应混合物中加入0.62质量份的甲苯溶液(1.5mol/l)的三乙基铝作为聚合反应催化剂和3.7质量份的叔丁醇和甲醇改性的六氯化钨(叔丁醇∶甲醇∶钨＝0.35mol∶0.3mol∶1mol)的甲苯溶液(0.05mol/l)，并在80℃下加热搅拌3小时进行开环共聚反应并得到开环共聚物溶液。分析所得共聚物的聚合反应转化率为97％，并且30℃下在氯仿中测定的固有粘度(ηinh)为0.75dl/g。
在高压釜中，加入4000质量份的所得开环共聚物溶液，加入0.48质量份的RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3；并且在100kg/cm2的氢气压力和165℃的反应温度下进行溶液的加氢反应3小时。
在将所得反应溶液(加氢聚合物溶液)冷却之后，排放氢气压力。将反应溶液倒入过量乙醇中以使聚合物在乙醇中沉淀。将沉淀物与溶液分离，并干燥。然后，获得加氢聚合物—环状聚烯烃。
用400MHz 1H-NMR测定，下面简称为聚合物(a-1)的加氢聚合物的氢转化率是99.9％。
按照DSC法测定聚合物(a-1)的Tg，发现是170℃。通过GPC法(溶剂：四氢呋喃，柱：″TSK-GEL H COLUMN″，由TOSHO CORPORATION生产)测定以聚苯乙烯标准计的数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)，测定Mn是39,000、Mw是137,000和Mw/Mn是3.5。
测定聚合物(a-1)在23℃的水饱和吸收是0.45％，SP值是19(MPa1/2)。
<第二光学各向异性层(C3-6)的形成>
将聚合物(a-1)溶解在甲苯中，得到室温下溶液粘度为30,000MPa·s的30％的甲苯溶液。相对于100质量份的聚合物，将0.28质量份的二氧化硅细粒(平均粒径：0.1μm)和0.1质量份的季戊四醇基四[3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]作为抗氧化剂加入到该聚合物的甲苯溶液中。所得液体经得自Japan Pall Corporation的2.5μm平均孔径的烧结金属过滤器过滤，同时控制流速以调整差压在1MPa内。之后，使用放置在等级为100的清洁室内的得自INOKIN的″INVEX labocoater″，将滤液涂敷到用丙烯酸-基表面处理剂经过亲水表面处理的100μm-厚度的PET薄膜(″LUMIRROR U94″，得自Toray industries Inc.)的表面，最初在50℃干燥接着在90℃干燥形成150μm厚的干燥薄膜。将PET薄膜从所得干燥薄膜剥下，然后获得薄膜(a1)。测定所得光学薄膜的残基溶剂含量为5.0％。薄膜的总透光率大于或等于90％。
用粘合剂辊除去粘附到薄膜(a1)表面的外来物质之后，用放置在等级为100的清洁室的拉幅机在180℃(Tg+10℃)下加热以及300％/min的拉伸速度下将该薄膜在纵向(MD)拉伸1.20倍并在横向(TD)拉伸1.25倍。之后，将夹持薄膜在150℃(Tg-20℃)的环境下冷却1分钟，再冷却至室温并从拉幅机排出。然后，获得90μm厚的环状聚烯烃薄膜。
使用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji Scientific Instruments)测定由此制得的环状聚烯烃薄膜的光学特性。在590nm测定的Re和Rth分别是60nm和180nm。发现环状聚烯烃的慢轴与薄膜的纵向垂直交叉。该薄膜称为第二光学各向异性层C3-6。
<光学补偿薄膜(F3-6)的生产>
以与实施例3-3中的光学补偿薄膜(F3-3)相同的方式制备光学补偿薄膜(F3-6)，只是使用第二光学各向异性层(C3-6)。
<偏振片(P3-6)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合。另一方面，将10质量份的聚酯-基尿烷(″TAKELAC XW-74-C154″，由Mitsui TakedaChemicals Inc.生产)和1质量份的异氰酸酯-基交联剂(″TAKENATEWD-725″，由Mitsui Takeda Chemicals Inc.生产)溶解在水中形成固体含量调整至20％的溶液。该偏振器薄膜，用所得溶液作为粘合剂，在其另一表面上，与光学补偿薄膜(F3-6)的环状聚烯烃(C3-6)侧表面连续粘合，在炉中于40℃硬化并干燥72小时形成偏振片。此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并且偏振器薄膜的吸收轴和第二光学各向异性层的慢轴之间形成的角度是90°。
[参照实施例3-1(偏振片P3-7)的生产]
<光学补偿薄膜(F3-7)的生产>
以与实施例3-1相同的方式制备光学补偿薄膜(F3-7)，只是使用以与实施例3-6相同的方式制备的环状聚烯烃薄膜(C3-6)作为载体代替PET薄膜的临时载体，并在该载体上层合光学各向异性层(B3-1)制得层合体。或者，换句话说，在第二光学各向异性层、环状聚烯烃薄膜(B3-1)、和第一光学各向异性层(B3-1)之间，没有能够改善其粘性的任何粘合层。
<偏振片(P3-7)的生产>
以与实施例3-6中偏振片(P3-6)相同的方式制备偏振片(P3-7)，只是使用光学补偿薄膜(F3-7)。此处偏振器薄膜的吸收轴与其纵向平行，并且偏振器薄膜的吸收轴和第二光学各向异性层的慢轴之间形成的角度是90°。
[实施例3-7]
<液晶显示装置LCD(L3-0)-(L3-7)的生产>
从液晶电视机TH-32LX500(得自Matsushita Electric Industrial Co.，Ltd.)中取出液晶单元，并将粘附在观察者侧和背光侧的偏振器片和光学薄膜剥离。在不施加电压下和在黑色状态下发现液晶单元中液晶分子基本上在玻璃基板之间的面内取向，发现液晶单元具有相对于屏幕为水平方向的慢轴。
在上述面内取向元件的上玻璃基板和下玻璃基板上，将上面制得的偏振器片(P3-1和P3-0)用粘结剂粘附。这种情况下，P3-1放置在背光侧的偏振器片上，P3-0放置在观察者侧，并粘合使得偏振器片P3-1中所含的第一光学各向异性层与背光侧的玻璃基板接触，并使得偏振器片P3-0中所含的纤维素乙酸酯薄膜T3-0与观察者侧的玻璃基板接触。进行粘合使得偏振器片P3-1的吸收轴与液晶单元的慢轴垂直，并且偏振器片P3-1和偏振器片P3-0的吸收轴彼此垂直。将粘附有如上所述偏振器片的液晶单元再次装配到液晶电视机TH-32LX500中。以这种方式制得液晶显示装置L3-1。
分别用偏振器片P3-0、P3-2至P3-7替换偏振器片P3-1制得液晶显示装置L3-0、L3-2至L3-7。
[实施例3-8]
<液晶显示装置LCD(L3-11)的生产>
以与实施例3-7类似地获得面内取向元件。在上述面内取向元件的上玻璃基板和下玻璃基板上，将上面制得的偏振器片(P3-1和P3-0)用粘结剂粘附。这种情况下，P3-0放置在背光侧的偏振片上，P3-1放置在观察者侧，并粘合使得偏振器片P3-1中所含的第一光学各向异性层与观察者侧的玻璃基板接触，并使得偏振器片P3-0中所含的纤维素乙酸酯薄膜T3-0与背光侧的玻璃基板接触。进行粘合使得偏振器片P3-1的吸收轴与液晶单元的慢轴平行，并且偏振器片P3-0和偏振器片P3-1的吸收轴彼此垂直。将粘附有如上所述偏振器片的液晶单元再次装配到液晶电视机TH-32LX500中。以这种方式制得液晶显示装置L3-11。
分别用偏振器片P3-2至P3-6替换偏振器片P3-1制得液晶显示装置L3-12至L3-16。
(漏光的评价)
将粘附有上面制得的偏振器片的液晶面板在60℃、90％RH的环境中贮藏150小时，然后在25℃、60％RH静置24小时。它们各自用背光照射，为此从向左倾斜60°的方向观察漏光，并评价如下：
o：不能容易地观察到漏光
x：漏光明显。
结果示于表3-1。
(耐用性评价)
粘附有上面制得的偏振器片的液晶面板在调理为60℃、90％RH的环境中贮藏150小时，然后在25℃、60％RH静置24小时，用背光照射，并评价如下：
◎：在四个角都未看见漏光
○：在四个角不能容易地看到漏光
×：在四个角能够看到漏光
××：光学补偿薄膜剥离并且可以观察到不均匀漏光
将一20-英寸液晶用于评价。结果示于表3-1。
发现本发明的每个LCD都没有漏光并且耐用性良好。
表3-1
  LCD   PL*1   薄膜*2   漏光   耐用性
  L3-0   P3-0   -   ×   ×
  L3-1   P3-1   F3-1   ○   ○
  L3-2   P3-2   F3-2   ○   ◎
  L3-3   P3-3   F3-3   ○   ◎
  L3-4   P3-4   F3-4   ○   ◎
  L3-5   P3-5   F3-5   ○   ◎
  L3-6   P3-6   F3-6   ○   ◎
  L3-7   P3-7   F3-7   ○   ××
  L3-11   P3-1   F3-1   ○   ○
  L3-12   P3-2   F3-2   ○   ◎
  L3-13   P3-3   F3-3   ○   ◎
  L3-14   P3-4   F3-4   ○   ◎
  L3-15   P3-5   F3-5   ○   ◎
  L3-16   P3-6   F3-6   ○   ◎
*1偏振片
*2光学补偿薄膜
[实施例4-1]
<第二光学各向异性层(T4-1)的生产>
将下面所示组分放入混合罐，加热搅拌并溶解在溶剂中，从而制得纤维素乙酸酯溶液。
Figure BSA00000516963801641
另一方面，将16质量份的延迟提高剂(A)、8质量份的延迟提高剂(B)、0.28质量份的二氧化硅(平均粒径：0.1μm)、80质量份的二氯甲烷和20质量份的甲醇放入另一混合罐，并加热搅拌制得延迟提高剂溶液(或细粒分散体)。之后，将45质量份的延迟提高剂溶液与474质量份的纤维素乙酸酯溶液混合，并充分搅拌制得浓液。
Figure BSA00000516963801642
浓液用提供有宽2m和长65m的带的带流延机流延。将残余溶剂含量为15质量％的薄膜在纵向(MD)以拉伸比20％使用拉幅机在130℃下经过拉伸，在保持拉伸之后宽度不变化的同时在50℃下保持30秒钟，从夹子上取下，由此形成纤维素乙酸酯薄膜。拉伸之后，将该薄膜干燥使得薄膜的残余溶剂含量低于0.1质量％。然后，获得纤维素乙酸酯薄膜(T4-1)。这里所用的纤维素酰化物的Tg是140℃。
所得纤维素乙酸酯薄膜(C3-1)是1,340mm宽和88μm厚。面内延迟(Re)是60nm，厚度方向延迟(Rth)是190nm。因此，发现所得纤维素乙酸酯薄膜C3-1具有第二光学各向异性层所需的光学性能。
因此，该薄膜然后通过保持在60℃的感应加热辊以使薄膜的表面温度上升至40℃，在其上将具有下面配方的碱溶液用棒涂器涂布至量14ml/m2，在加热至110℃的蒸汽型远红外线加热器(得自Noritake Co.，Ltd.)中静置10秒钟，并使用棒涂器在其上再涂布纯净水至量3ml/m2。这里薄膜温度保持在40℃。接下来，将用幕式淋涂器用水洗涤和用气刀脱水的循环重复3次，然后将薄膜在调理为70℃下的干燥区静置2秒钟。
Figure BSA00000516963801651
获得宽度为1340mm和厚度为88μm的纤维素乙酸酯薄膜(T4-1)。用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji Scientific Instruments)测定纤维素酰化物薄膜(T4-1)的光学性能。测定590nm的Re和Rth分别是60nm和190nm。发现光学各向异性层的慢轴与薄膜的纵向垂直交叉。该薄膜称为第二光学各向异性层T4-1。
<第一光学各向异性层的形成>
将纤维素乙酸酯薄膜(T4-1)皂化。用#14绕线棒将具有下面所示配方的涂布液连续涂敷到纤维素乙酸酯薄膜T4-1的皂化过的表面上，并用60℃的温热空气干燥60秒钟，再用100℃的热空气干燥120秒钟以形成取向层。
使用绕线棒将含有棒状液晶化合物并具有下面所示配方的涂布液(S1)连续涂敷到上面制得的取向层的表面上。将薄膜的前进速度调整至20m/min。在从室温至80℃的连续加热过程中将溶剂干燥，涂层然后在80℃的干燥区加热90秒钟，以取向棒状液晶分子。然后将该薄膜保持在60℃，通过紫外线照射固定液晶分子的取向，由此形成第一光学各向异性层B4-1。接着，将该薄膜在1.5mol/L氢氧化钠溶液中于55℃浸泡2分钟，然后浸泡在水中以充分除去氢氧化钠。之后，将该薄膜在5mmol/L硫酸水溶液中于35℃浸泡1分钟，然后在水中浸泡以充分除去稀硫酸水溶液。最后，样品在120℃充分干燥。以这种方式，制得其上层叠有第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的光学补偿薄膜F4-1。
Figure BSA00000516963801662
Figure BSA00000516963801671
从由此制得的光学补偿薄膜F4-1，仅剥离含固定棒状液晶化合物的光学各向异性层，并用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，得自Oji ScientificInstruments)测定其光学特性。仅发现光学各向异性层显示590nm下测定的Re值为0nm和Rth值为-260nm。还证实形成其中棒状液晶分子基本上垂直薄膜表面取向的光学各向异性层。第一光学各向异性层的Re(40)450/Re(40)550值示于表4-1。
[实施例4-2]
以与实施例4-1相同的方式，制备第一光学各向异性层B4-2和也含第二光学各向异性层的光学补偿薄膜F4-2，只是使用具有下面配方的涂布液S2替换涂布液S1。仅发现第一光学各向异性层显示590nm测定的Re值为0nm和Rth值为-260nm。还证实形成其中棒状液晶分子基本上垂直薄膜表面取向的光学各向异性层。第一光学各向异性层的Re(40)450/Re(40)550值示于表4-1。
Figure BSA00000516963801681
[参照实施例(光学补偿薄膜F4-H1的生产)]
以与实施例4-1相同的方式，制备第一光学各向异性层B4-3和也含第二光学各向异性层的光学补偿薄膜F4-3，只是使用具有下面配方的涂布液S3替换涂布液S1。仅发现第一光学各向异性层显示590nm下测定的Re值为0nm和Rth值为-260nm。还证实形成其中棒状液晶分子基本上垂直薄膜表面取向的光学各向异性层。第一光学各向异性层的Re(40)450/Re(40)550值示于表4-1。
Figure BSA00000516963801691
[实施例4-3]
<环状聚烯烃的生产>
在一反应罐，放入100质量份的精制甲苯和100质量份的甲基降冰片烯碳酸酯。接着，将通过将25mmol％(相对于单体质量)的己酸乙酯-Ni和0.225mol％(相对于单体质量)的三(五氟苯基)硼溶解在甲苯中制得的溶液、和通过将0.25mol％(相对于单体质量)的三乙基铝溶解在甲苯中制得的溶液倒入该罐中。该混合物在室温下搅拌反应18小时。反应结束之后，将反应混合物倒入过量乙醇中，使得聚合物在乙醇中沉淀。沉淀物经净化并在65℃下真空干燥24小时。然后，获得获得聚合物J1。
<第二光学各向异性层(C4-1)的生产>
将下面所示组分放入混合罐，搅拌并溶解在溶剂中。所得溶液经过34μm平均孔径的纸过滤器和10μm平均孔径的烧结金属过滤器过滤。
Figure BSA00000516963801701
接下来，将包括环状聚烯烃溶液的组分放入分散机中得到消光剂分散体。
Figure BSA00000516963801702
将100质量份的环状聚烯烃溶液D1和1.35质量份的无光泽分散体M1混合。然后，制备成膜浓液。
使用带流延机将上述浓液流延至宽度1,400mm。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约25质量％，然后夹持以防收缩，并以拉伸比10％用拉幅机在横向(TD)拉伸，同时用140℃的热空气吹气。之后将该薄膜从拉幅机运送转移到辊运送，再在120℃-140℃干燥，并卷起。所得薄膜以与实施例4-1相同的方式进行皂化处理。然后，获得环状聚烯烃薄膜(C4-1)。发现该薄膜在590nm分别测定的Re为70nm和Rth为210nm。
在环状聚烯烃薄膜(C4-1)的皂化过的表面上制备取向层；接着，以与实施例4-1相同的方式制备由涂布液(S1)制成的第一光学各向异性层(B4-1)。因此，制得包括层合有第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的光学补偿薄膜(F4-3)。
[实施例4-4]
<偏振片的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与上面制得的其上没有形成第一光学各向异性层的每个光学补偿薄膜F4-1、F4-2、F4-3和F4-H1的表面(或者，用作第二光学各向异性层的纤维素乙酸酯薄膜或环状聚烯烃薄膜的背面)连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得每一长料片偏振器片P4-1、P4-2、P4-3和P4-H1。在每一偏振片中，发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴成直角交叉。
[实施例4-5]
<纤维素乙酸酯薄膜(T0)的生产>
(纤维素乙酸酯溶液的制备)
将下面的组分放入混合罐，并搅拌溶解于溶剂中，由此制得纤维素乙酸酯溶液″A″。
Figure BSA00000516963801711
(消光剂溶液的制备)
将20质量份的平均粒径为16nm的二氧化硅颗粒(AEROSIL R972，得自Nippon Aerosil Co.，Ltd.)和80质量份的甲醇充分搅拌混合30分钟，由此制得二氧化硅颗粒分散体。然后将该分散体与下面所示的组合物一起倒入分散机中，再搅拌30分钟或更长以溶解各组分，由此制得消光剂溶液。
Figure BSA00000516963801721
(添加剂溶液的制备)
将下面所示的组合物放入混合罐中，加热搅拌以溶解各组分，由此制得纤维素乙酸酯溶液。
(纤维素乙酸酯薄膜的生产)
将94.6质量份的上述纤维素乙酸酯溶液″A″、1.3质量份的消光剂溶液、和4.1质量份的添加剂溶液(各自已预先过滤)混合，并用带流延机流延该混合物。在该组合物中，光学各向异性降低剂和波长色散调节剂相对于纤维素乙酸酯的质量比分别是12％和1.2％。从带上取下薄膜，在保持残余溶剂含量为30％的同时，在140℃干燥40分钟，由此制得80μm厚的长料片纤维素乙酸酯薄膜T0。测定所得薄膜的面内延迟(Re)为1nm(慢轴与纵向垂直)，厚度方向延迟(Rth)为-1nm。
<偏振片(P4-0)的生产>
将80μm厚的在碘水溶液中连续染色的卷状聚乙烯醇薄膜在纵向(MD)拉伸5倍并干燥，获得长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与纤维素乙酸酯薄膜T0的皂化过的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制备每个长料片偏振器片P4-0。
<偏振片(P4-4)的生产>
以与实施例4-3相同的方式生产光学补偿薄膜F4-3。使用各向同性丙烯酸-基粘合剂，将该偏振片P4-0在其纤维素乙酸酯薄膜(T0)侧表面上与在其上没有形成第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F4-3的表面(或者，用作第二光学各向异性层的环状聚烯烃薄膜的背面)连续粘合，由此制得长料片偏振器片P4-4。在该偏振片中，发现偏振器薄膜的吸收轴与第二光学各向异性层的慢轴以直角交叉。
[实施例4-6]
<第一光学各向异性层的形成>
制备长聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度100μm)作为临时载体，并在该薄膜上，以与实施例4-1相同的方式制备由涂布液(S1)制得的取向层和第一光学各向异性层。
<偏振片(P4-5)的生产>
以与实施例4-4相同的方式制备长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与以与实施例4-3相同的方式制得的环状聚烯烃薄膜C4-1的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振器片。使用各向同性丙烯酸-基粘合剂，将所得偏振片在其环状聚烯烃薄膜C4-1侧表面上与在PET薄膜(临时载体)上形成的第一光学各向异性层的表面连续粘合，接着，从偏振片剥离PET薄膜。因此，制得包括依次层合有偏振器薄膜、第二光学各向异性层和第一光学各向异性层的长料片偏振片(P4-5)。在该偏振片中，在偏振器薄膜的吸收轴和第二光学各向异性层的慢轴之间的角度是90°。
[实施例4-7]
<第二光学各向异性层(C4-2)的生产>
以与实施例4-3相同的方式制备含环状聚烯烃的浓液。使用带流延机将上述浓液流延至宽度为1,400mm。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约25质量％，然后夹持以防收缩，并使用拉幅机在横向(TD)以拉伸比5％拉伸，同时用140℃的热空气吹气。之后将该薄膜从拉幅机运送转移到辊运送，再在送料方向长度方向拉伸同时在120℃-140℃干燥，并卷起。所得薄膜通过以与实施例4-1相同的方式对该薄膜表面涂敷碱溶液经过皂化处理。
所得环状聚烯烃薄膜在590nm测定的Re值为70nm和Rth值为210nm。还证实薄膜的慢轴的平均方向与薄膜的纵向基本上平行。因此，使用该薄膜作为第二光学各向异性层C4-2。
<第一光学各向异性层的形成>
在长环状聚烯烃薄膜(C4-2)的皂化过的表面上以与实施例4-1相同的方式制备有涂布液S1制成的第一光学各向异性层。具有第一光学各向异性层的该薄膜以与实施例4-1相同的方式通过浸泡氢氧化钠溶液经过皂化处理。然后，获得含有第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的光学补偿薄膜F4-4。
[参照实施例4-2(光学补偿薄膜F4-H2的生产)]
以与实施例4-1相同的方式制备含第一光学各向异性层和第二光学各向异性层的光学补偿薄膜(F4-H2)，只是使用涂布液S3替换涂布液S1。发现第一光学各向异性层在590nm下测定的Re值为0nm和Rth值为-260nm。还证实形成其中棒状液晶分子基本上垂直薄膜表面取向的光学各向异性层。
[实施例4-8]
<偏振片的生产>
以与实施例4-4相同的方式制备长料片偏振器薄膜。将该偏振器薄膜在其一个表面上与光学补偿薄膜F4-4的第一光学各向异性层的表面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合，由此制得长料片偏振器片P4-6。使用各向同性丙烯酸-基粘合剂进行偏振器薄膜和光学补偿薄膜F4-4之间的粘合；并且使用聚乙烯醇粘合剂进行偏振器薄膜和纤维素三乙酸酯薄膜之间的粘合。
以与偏振片P4-6相同的方式制备偏振片P4-5，只是使用光学补偿薄膜F4-H2替换光学补偿薄膜P4-6。
在偏振片中，偏振器薄膜的吸收轴和第二光学各向异性层的慢轴之间的角度是0°。
[实施例4-9]
<第一光学各向异性层的形成>
以与实施例4-5相同的方式制备长料片纤维素乙酸酯薄膜T0。以与实施例4-1相同的方式，进行皂化处理和取向层的形成，并在取向层上形成由涂布液S1制得的第一光学各向异性层。然后，获得含有纤维素乙酸酯薄膜T0的基本上各向同性基板、和其上的第一光学各向异性层的光学补偿薄膜F4-5。
<第二光学各向异性层的形成>
以与实施例4-7相同的方式，制备用作第二光学各向异性层的长料片环状聚烯烃薄膜C4-2。
<偏振片(P4-7)的生产>
以与实施例4-4相同的方式制备长料片偏振器薄膜。使用聚乙烯醇-基粘合剂，将该偏振器薄膜在其一个表面上与光学补偿薄膜F4-5的其上具有第一光学各向异性层的纤维素乙酸酯薄膜T0的背面连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(FujitackTD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合。使用各向同性丙烯酸-基粘合剂，将环状聚烯烃薄膜C4-2与光学补偿薄膜F4-5的第一光学各向异性层的表面粘合。然后，制备包括依次层合有偏振器薄膜、第二光学各向异性层和第一光学各向异性层的长料片偏振片P4-7。在该偏振片中，偏振器薄膜的吸收轴和第二光学各向异性层的慢轴之间的角度是0°。
[实施例4-10]
<环状聚烯烃薄膜(C4-3)的生产>
将下面所示的组合物放入混合罐中，加热搅拌以溶解各组分，并经平均孔径为34μm的过滤纸过滤或者经平均孔径为10μm的烧结金属过滤器过滤。
Figure BSA00000516963801761
接下来，将下面所示含有通过上述方法制得的环状聚烯烃溶液的组合物倒入分散机中，由此制得颗粒分散体。
Figure BSA00000516963801771
将100质量份的上述环状聚烯烃溶液D3和1.35质量份的细粒消光剂分散体M3混合由此制得成膜浓液。使用带流延机将上述浓液流延。从带上剥下薄膜，使残余溶剂含量保持在约35质量％，然后夹持以防收缩，在120℃-140℃干燥，并卷起。测定590nm的Re和Rth分别是0.5nm和1nm。以这种方式，制得环状聚烯烃薄膜C4-3。
<偏振片(P4-8)的生产>
以与实施例4-4相同的方式制备长料片偏振器薄膜。将该偏振器薄膜在其一个表面上与所得环状聚烯烃薄膜C4-3连续粘合，并将该偏振器薄膜在其另一表面上与具有皂化表面的纤维素三乙酸酯薄膜(Fujitack TD80UL，得自FUJIFILM Corporation)连续粘合。偏振器薄膜和纤维素三乙酸酯薄膜之间的粘合是用聚乙烯醇粘合剂进行的；并且偏振器薄膜和光学补偿薄膜F4-4之间的粘合是用各向同性丙烯酸-基粘合剂进行的；并且偏振器薄膜和环状聚烯烃薄膜C4-3之间的粘合是如下进行的。
在水中溶解10质量份的聚酯-基尿烷(″TAKELAC XW-74-C154″，由Mitsui Takeda Chemicals Inc.生产)和1质量份的异氰酸酯-基交联剂(″TAKENATE WD-725″，由Mitsui Takeda Chemicals Inc.生产)形成固体含量调整至20％的溶液。使用所得溶液作为粘合剂，将该偏振器薄膜在其表面上与环状聚烯烃薄膜C4-3连续粘合，在炉中于40℃硬化并干燥72小时形成偏振片。
<偏振片(P4-9)的生产>
所得偏振片(P4-8)，用各向同性的粘合剂，在环状聚烯烃薄膜C4-3的表面上，与光学补偿薄膜F4-4的第一光学各向异性层的表面粘合。然后，制得包括依次层合偏振器薄膜、第二光学各向异性层和第一光学各向异性层的偏振片P4-9。在该偏振片中，偏振器薄膜的吸收轴和第二光学各向异性层的慢轴之间的角度是0°。
[实施例4-11]
<液晶单元(L4-11)的生产>
从液晶电视机TH-32LX500(得自Matsushita Electric Industrial Co.，Ltd.)中取出液晶单元，并将粘附在观察者侧和背光侧的偏振器片和光学薄膜剥离。在不施加电压下和在黑色状态下检测液晶单元中液晶分子基本上在玻璃基板之间的面内取向，发现液晶单元具有相对于屏幕为水平方向的慢轴。
在上述面内取向元件的上玻璃基板和下玻璃基板上，将上面制得的偏振片(P4-1和P4-0)用粘结剂粘附。这种情况下，P4-1放置在背光侧的偏振器片上，P4-0放置在观察者侧，并粘合使得偏振器片P4-1中所含的第一光学各向异性层与背光侧的玻璃基板接触，并使得偏振器片P4-0中所含的纤维素乙酸酯薄膜T0与观察者侧的玻璃基板接触。进行粘合使得偏振器片P4-1的吸收轴与液晶单元的慢轴垂直，并且偏振器片P4-1和偏振器片P4-0的吸收轴彼此垂直。将粘附有如上所述偏振器片的液晶单元再次装配到液晶电视机TH-32LX500中。以这种方式制得液晶显示装置L4-11。
[实施例4-12]
<液晶显示装置(L4-21)的生产>
以与实施例4-11类似地获得面内取向元件。在上述面内取向元件的上玻璃基板和下玻璃基板上，将上面制得的偏振器片(P4-1和P4-0)用粘结剂粘附。这种情况下，P4-0放置在背光侧的偏振片上，P4-1放置在观察者侧，并粘合使得偏振器片P4-1中所含的第一光学各向异性层与观察者侧的玻璃基板接触，并使得偏振器片P4-0中所含的纤维素乙酸酯薄膜T0与背光侧的玻璃基板接触。进行粘合使得偏振器片P4-1的吸收轴与液晶单元的慢轴平行，并且偏振器片P4-0和偏振器片P4-1的吸收轴彼此垂直。将粘附有如上所述偏振器片的液晶单元再次装配到液晶电视机TH-32LX500中。以这种方式制得液晶显示装置L4-21。
[实施例4-13]
以与LCD 4-11相同的方式制备液晶显示装置L4-12、L4-13、L4-14、L4-15、L4-16、L4-17、L4-19、L4-H11和L4-H12，只是分别使用偏振片P4-2、P4-3、P4-4、P4-5、P4-6、P4-7、P4-9、P4-H1和P4-H2替换偏振片P4-1。
注意到，在每一LCD L4-12至L4-15和L4-H11中，依次安装液晶单元、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜；并且第二光学各向异性层的慢轴和液晶分子的长轴的平均方向在黑色状态下彼此基本上平行。
还注意到，在每一LCD L4-16、L4-17、L4-19和L4-H12中，依次安装液晶单元、第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜；并且第二光学各向异性层的慢轴和液晶分子的长轴的平均方向在黑色状态下彼此基本上垂直。
[实施例4-14]
以与LCD 4-11相同的方式，制备液晶显示装置L4-22、L4-23、L4-24、L4-25、L4-26、L4-27、L4-29、L4-H21和L4-H22，只是分别使用偏振片P4-2、P4-3、P4-4、P4-5、P4-6、P4-7、P4-9、P4-H1和P4-H2替换偏振片P4-1。
注意到，在每一LCD L4-22至L4-25和L4-H21中，依次安装液晶单元、第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜；并且第二光学各向异性层的慢轴和液晶分子的长轴的平均方向在黑色状态下彼此基本上平行。
还注意到，在每一LCD L4-26、L4-27、L4-29和L4-H22中，依次安装液晶单元、第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜；并且第二光学各向异性层的慢轴和液晶分子的长轴的平均方向在黑色状态下彼此基本上垂直。
分别评价上面制得的LCD的黑色状态下的视角性能。结果示于表4-2。
表4-1
Figure BSA00000516963801801
表4-2
Figure BSA00000516963801802
Figure BSA00000516963801811
*1第一光学各向异性层
*2第二光学各向异性层
*3相对于法线方向60°的视角和相对于水平方向45°的视角在黑色状态下观察的着色；符号″◎″是指一点都没有观察到任意着色；符号″○″是指没有观察到任意着色；并且符号″×″代表观察到着色。
相关申请的交叉引用
本申请根据35 USC 119享有2005年12月2日申请的日本专利申请Nos.2005-348975、2005年12月20日申请的2005-366291、2005年12月27日申请的2005-376503和2006年1月30日申请的2006-021147的优先权。

Claims (14)

1.一种光学补偿薄膜，至少包括第一光学各向异性层和第二光学各向异性层，所述第一光学各向异性层的面内延迟为0-10nm和厚度方向延迟为-400nm至-80nm，所述第二光学各向异性层的面内延迟为20-150nm和厚度方向延迟为100-300nm，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中至少一个是聚合物薄膜，其中
所述第一光学各向异性层包括以垂直取向状态固定的棒状液晶分子，并且从层平面的法线旋转40°的方向测定的第一光学各向异性层的延迟满足下面关系：
1≤Re(40)450/Re(40)550≤1.07
其中，Re(40)450和Re(40)550分别代表在450nm和550nm下，从法线旋转40°的方向测定的延迟值，
所述第二光学各向异性层是环状聚烯烃薄膜，并且所述环状聚烯烃薄膜是通过横向单轴拉伸、纵向单轴拉伸、同时双轴拉伸或相继双轴拉伸而拉伸的单轴或双轴薄膜，和
所述薄膜在整个宽度和纵向方向的Re(590)值的偏差分别是±5nm，所述薄膜在整个宽度和纵向方向的Rth(590)值的偏差分别是±10nm。
2.权利要求1的光学补偿薄膜，其中所述环状聚烯烃薄膜包括至少一种具有至少一种下式(V)代表的重复单元的加成聚合物，或者包括至少一种具有至少一种下式(VI)代表的重复单元的开环聚合物：
Figure FDA00003171417000011
Figure FDA00003171417000021
其中，m是0-4的整数；R43-R46独立地代表氢原子或C1-10烃基；X42、X43、Y42和Y43独立地代表氢原子、C1-10烃基、卤素原子、卤素取代的C1-10烃基、-(CH2)nCOOR51、-(CH2)nOCOR52、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR53R54、-(CH2)nNR53R54、-(CH2)nOZ51、-(CH2)nW51、或者(-CO)2O或者由X42和Y42、或者X43和Y43组成的(-CO)2ONR55；R51、R52、R53、R54和R55独立地代表氢原子或C1-20烃基；Z51代表烃基或卤素取代的烃基；W51代表SiR56 pD51 3-p，R56代表C1-10烃基、D51代表卤素原子-OCOR56或OR56，并且p是0-3的整数；并且n是0-10的整数。
3.权利要求1或2的光学补偿薄膜，其中所述环状聚烯烃薄膜包括至少一种在其侧链具有酯基的环状聚烯烃，所述环状聚烯烃是通过将含有至少一种具有酯基的环状烯烃单体的可聚合组合物聚合而获得的。
4.权利要求3的光学补偿薄膜，其中所述环状聚烯烃薄膜的一个表面或者两个表面经过皂化。
5.权利要求1或2的光学补偿薄膜，其中在所述第一光学各向异性层和所述第二光学各向异性层之间设置至少一层粘合层。
6.权利要求1或2的光学补偿薄膜，其中所述第一光学各向异性层是由包括至少一种棒状液晶化合物的组合物形成，其中所述棒状液晶化合物的分子以垂直取向状态固定。
7.权利要求6的光学补偿薄膜，其中所述组合物包含式(I)代表的吡啶
Figure FDA00003171417000031
衍生物
Figure FDA00003171417000032
其中，L0代表二价连接基团，R0代表氢原子、未取代的氨基、或者具有至少一种C1-20取代基的取代的氨基，X0是阴离子，Y1代表具有5-或6-元环作为部分结构的C1-30二价连接基团，Z代表卤素取代的苯基、硝基-取代的苯基、氰基-取代的苯基、C1-10烷基-取代的苯基、C2-10烷氧基-取代的苯基、C1-12烷基、C2-20炔基、C1-12烷氧基、C2-13烷氧基羰基、C7-26芳基氧基羰基或C7-26芳基羰基氧基。
8.一种偏振片，包括偏振器薄膜和权利要求1或2所述的光学补偿薄膜。
9.权利要求8的偏振片，其中在所述光学补偿薄膜和所述偏振器薄膜之间仅设置光学各向同性的粘合层和/或光学各向同性的保护薄膜。
10.权利要求9的偏振片，其中所述保护薄膜是含有纤维素酰化物或环状聚烯烃的薄膜，并且面内延迟为0-10nm，厚度方向延迟为-20至20nm。
11.权利要求10的偏振片，包括在其中依次堆叠的第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜，第二光学各向异性层的慢轴方向与所述偏振器薄膜的吸收轴方向垂直。
12.权利要求10的偏振片，包括在其中依次堆叠的第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜，第二光学各向异性层的慢轴方向与所述偏振器薄膜的吸收轴方向平行。
13.一种液晶显示装置，包括：
液晶单元，所述液晶单元包括一对基板和在这对基板之间的液晶层，其中在黑色状态下液晶分子平行于所述基板表面取向；
权利要求11所述的偏振片，所述偏振片安装在这对基板的一个基板的外侧，使得从这对基板的这个基板观察依次安装有第一光学各向异性层、第二光学各向异性层和偏振器薄膜，并且使得第二光学各向异性层的慢轴与黑色状态下液晶分子的纵轴的平均方向平行；和
第二偏振器薄膜，安装在这对基板的另一基板的外侧，使得所述偏振器薄膜的吸收轴彼此正交。
14.一种液晶显示装置，包括：
液晶单元，所述液晶单元包括一对基板和在这对基板之间的液晶层，其中在黑色状态下液晶分子平行于所述基板表面取向；
权利要求12所述的偏振片，所述偏振片安装在这对基板的一个基板的外侧，使得从这对基板的这个基板观察依次安装有第二光学各向异性层、第一光学各向异性层和偏振器薄膜，并且使得第二光学各向异性层的慢轴与黑色状态下液晶分子的纵轴的平均方向正交；和
第二偏振器薄膜，其安装在这对基板的另一基板的外侧，使得所述偏振器薄膜的吸收轴彼此正交。
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