CN103091732A - 光学膜、偏振片、图像显示设备和3d图像显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了降低干涉不匀性的光学膜。所述光学膜包括厚度为10-150μm的透明膜和在所述透明膜的一个表面(第一表面)上的至少第一层，其中所述第一层的平均面内折射率为所述透明膜和设置在所述透明膜的所述第一表面上的层的平均折射率中最大的，并且所述第一层的平均面内折射率比所述透明膜和在所述透明膜的第一表面上的所述第一层以外的层的平均折射率高0.02或更大，其中所述第一层的平均面内折射率比所述透明膜的平均折射率高0.02或更大，条件是设置在所述第一表面上的层是单独的第一层，并且所述第一层的光学厚度D满足：260×N-190-65nm≤D≤260×N-190+65nm(N是6-12的整数)。

Description

光学膜、偏振片、图像显示设备和3D图像显示系统

技术领域

本发明涉及降低设置在三维(3D)图像显示设备的观看侧表面上的光学膜的微细干涉不匀性的技术，并涉及分别采用该技术的偏振片、图像显示设备和3D图像显示系统。

背景技术

常规地，已提出在显示面板的观看侧前方具有λ/4片的3D图像显示设备。λ/4片与偏振膜一起设置在该显示面板的观看侧表面上，并用于形成圆形偏振的图像。需要λ/4片来将面内慢轴调节至相对于偏振膜的吸收轴的特定方向上。被动式眼镜系统需要图案化的λ/4片，其中彼此正交的面内慢轴交替排列。如果λ/4片可用液晶组合物制备，则面内慢轴的控制有利且容易。由液晶化合物形成的相位差层的面内慢轴通常用取向膜控制。

在作为支持体的透明膜上具有取向膜和由液晶化合物形成的相位差层的光学膜已被广泛地主要用作液晶显示设备的光学补偿膜。该光学补偿膜设置在液晶单元和偏振膜之间。由此，在作为光学补偿膜的使用中，即使在取向膜和相位差层之间的界面处出现干涉，它也不影响显示性能。因此，在具有该构造的光学补偿膜中，对取向膜和相位差层之间的界面处的干涉问题几乎没有研究。但是，在上述构造中，即在光学补偿膜设置在显示面板的观看侧上的偏振膜的更外侧的构造中，担忧的是在取向膜和相位差层之间的界面处的折射率差异导致的干涉影响显示性能。

通常已知多个光学薄膜的层合物造成干涉不匀性。可通过使各光学薄膜的厚度一致以消除不匀性或降低界面处的折射率差异而降低干涉不匀性。不幸地是，技术上难以完全消除厚度上的不匀性，并且折射率差异的降低使可使用材料的选择更窄，并因此也是困难的。尽管干涉不匀性可通过将光散射层设置在表面或其内部而降低，但是光散射层在图像显示设备的观看侧上的设置降低图像显示表面的清洁度，并造成图像对比度降低的问题。

在液晶显示设备的液晶单元中，多个光学薄膜，例如像素电极层、取向膜、液晶层和彩色膜层层叠在玻璃基材的内表面上，并且已知干涉不匀性因单元间隙或液晶层的厚度不匀性造成。已提出用于解决该问题的方法(例如日本专利未审公开平4-166915和日本专利未审公开2000-231109)。

发明内容

本发明人已实际上观察了包括多个光学薄膜的光学膜，所述光学薄膜设置在比显示面板的外侧上的偏振膜更靠外侧，并已发现可被人的肉眼识别的微细闪烁在显示黑色显示或在关闭电源时出现。这不是通常已知的。该闪烁由在光学膜的光学薄膜的界面处出现的数纳米周期的干涉不匀性造成。该干涉不匀性不同于日本专利未审公开平4-166915和日本专利未审公开2000-231109中解决的干涉不匀性。

鉴于上述问题完成了本发明，并且本发明的目的是降低在包括多个光学薄膜的光学膜中的微细干涉不匀性。

具体地，本发明的目的是提供设置在3D图像显示设备的观看侧表面上的光学膜，其减少微细干涉不匀性的出现，并提供各具有所述光学膜的偏振片、图像显示设备和3D图像显示系统。

用于解决上述问题的方法如下。

[1]光学膜，其包括：

厚度为10-150μm的透明膜；和

在所述透明膜的一个表面(第一表面)上的至少第一层，

1.光学膜，其包括：

厚度为10-150μm的透明膜；和

在所述透明膜的一个表面(第一表面)上的至少第一层，

其中所述第一层的平均面内折射率为所述透明膜和设置在所述透明膜的所述第一表面上的层的平均折射率中最大的，并且所述第一层的平均面内折射率比所述透明膜和在所述透明膜的第一表面上的所述第一层以外的层的平均折射率高0.02或更大，其中所述第一层的平均面内折射率比所述透明膜的平均折射率高0.02或更大，条件是设置在所述第一表面上的层是单独的第一层，并且

所述第一层的光学厚度D满足：

260×N-190-65nm≤D≤260×N-190+65nm(N是6-12的整数)。

[2]根据[1]的光学膜，其还包括：

在所述透明膜的另一表面(第二表面)上的功能层。

[3]根据[2]的光学膜，其中所述透明膜的第二表面上的所述功能层是高折射率层，其平均面内折射率高于所述透明膜的平均面内折射率。

[4]根据[1]-[3]中任一项的光学膜，其还包括：

在所述透明膜的第二表面上的平均面内折射率高于所述透明膜的平均面内折射率的高折射率层、以及平均面内折射率低于所述透明膜的平均面内折射率的低折射率层。

[5]根据[1]-[4]中任一项的光学膜，其中所述第一层是相位差层，在该相位差层中液晶化合物的取向是固定的。

[6]根据[1]-[5]中任一项的光学膜，其还包括：

在所述第一层和所述透明膜之间的第二层，其中所述透明膜、所述第二层和所述第一层的平均折射率满足以下关系：

透明膜≤第二层<第一层。

[7]根据[6]的光学膜，其中所述第二层是取向膜或贴合层(pasting layer)。

[8]根据[1]-[7]中任一项的光学膜，其中550nm波长下的面内延迟Re(550)为80-200nm，并且550nm波长下的厚度方向上的延迟Re(550)为-100至200nm。

[9]根据[1]-[8]中任一项的光学膜，其中所述第一层是具有第一和第二相位差区域的图案化相位差层，其中所述第一相位差区域的面内慢轴不同于第二相位差区域的面内慢轴，和/或第一相位差区域的面内延迟不同于第二相位差区域的面内延迟。

[10]根据[1]-[9]中任一项的光学膜，其中所述透明膜是纤维素酰化物膜或环烯烃聚合物膜。

[11]偏振片，其包括根据[1]-[10]中任一项的光学膜和偏振膜。

[12]根据[11]的偏振片，其中

所述光学膜的第一层是相位差层，所述相位差层的面内慢轴与所述偏振膜的吸收轴呈45°角交叉。

[13]图像显示设备，其包括：

显示面板；和

在所述显示面板的观看侧表面上的根据[11]或[12]的偏振片。

[14]3D图像显示设备，其包括：

根据[13]的图像显示设备；和

偏振膜，其发送出在所述图像显示设备上显示的图像，以使得能够以3D图像观看所述图像。

根据本发明可降低包括多个光学薄膜的光学膜的微细干涉不匀性。

特别地，本发明可提供光学膜，其设置在3D图像显示设备的观看侧表面上，其降低干涉不匀性的出现，并可提供分别具有所述光学膜的偏振片、图像显示设备和3D图像显示系统。

附图说明

图1是本发明的光学膜实例的横截面示意图。

图2是本发明的图像显示设备实例的横截面示意图。

图3是本发明的光学膜另一个实例的横截面示意图。

图4是本发明的光学膜又一个实例的横截面示意图。

图5是本发明的光学膜又一个实例的横截面示意图。

图6A和6B是显示本发明偏振片实例的光学膜和偏振膜的轴之间关系的示意图。

图7A和7B是显示本发明偏振片另一个实例的光学膜和偏振膜的轴之间关系的示意图。

图8是解释本发明效果的示意图。

*1:Ln层表示低折射率层；*2:HC层表示硬涂层；*3:CA表示纤维素酰化物；*4:显示平均面内折射率；和*5:RLC表示棒状液晶。

具体实施方式

以下详述本发明。在本说明书中，以“某数-另一数”表示的数值范围是指在分别由“-”之前与之后的数值表示的下限和上限之间的范围。首先描述本文中所用的术语。

在本说明书中，Re(λ)和Rth(λ)分别是在波长λ下的面内延迟(nm)和沿着厚度方向上的延迟(nm)。利用KOBRA-21ADH或WR(Oji ScientificInstruments)，通过在膜的法线方向上向膜施加波长为λnm的光，测定Re(λ)。可根据波长选择性滤光器的手动转换或者通过程序转换测定值来选择测定波长。当以单轴或双轴折射率椭圆体表述要分析的膜时，如下计算该膜的Rth(λ)。

根据对波长λnm的入射光在由相对于样品膜的法线方向以由KOBRA21ADH确定的面内慢轴为倾斜轴(旋转轴；若该膜没有面内慢轴则确定为任意面内方向)以10°为间隔从0°旋转至50°确定的6个方向上测得的6个Re(λ)值、假定平均折射率值和输入的膜厚度值，通过KOBRA 21ADH或WR计算Rth(λ)。在上文中，当要分析的膜具有在从作为旋转轴的法线方向起围绕面内慢轴的特定倾角延迟值为零的方向时，则在大于得出零延迟的该倾角的倾角的延迟值变为负数据，然后通过KOBRA 21ADH或WR计算膜的Rth(λ)。围绕视为膜的倾角(旋转角)的慢轴(当膜没有慢轴时，则它的旋转轴可以在膜的任意面内方向)，在任何期望的两个倾斜方向上测定延迟值，并且根据该数据，以及平均折射率的估计值和输入的膜厚度值，可按照式(A)和(B)计算Rth：

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

Re(θ)是指在自法线方向起倾角θ的方向上的延迟值；nx是指在面内慢轴方向上的折射率；ny是指在垂直于nx的面内方向上的折射率；nz是指在垂直于nx和ny的方向上的折射率。并且“d”是膜的厚度。

(B):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d

当不以单轴或双轴折射率椭圆体表述要分析的膜时，即当膜不具有光学轴时，则可如下计算膜的Rth(λ)：

围绕作为面内倾斜轴(旋转轴)的慢轴(由KOBRA 21ADH或WR而定)，相对于膜的法线方向以10°为间隔从-50°至+50°，在倾斜方向上施加波长为λnm的光，在所有的11个点测定膜的Re(λ)；根据由此测得的延迟值、平均折射率的估计值和输入的膜厚度值，可通过KOBRA 21ADH或WR计算膜的Rth(λ)。在上述测定中，平均折射率的假定值可从Polymer Handbook(JohnWiley & Sons,Inc.)中的各种光学膜的目录中所列的值获得。可利用Abbe折射仪测定平均折射率未知的那些膜。一些主要光学膜的平均折射率如下所述：纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)和聚苯乙烯(1.59)。当输入这些平均折射率假定值和膜厚度时，KOBRA 21ADH或WR计算nx、ny和nz。根据由此算出的nx、ny和nz，再计算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。

在本说明书中，“可见光”表示380nm-780nm。除非在本说明书中对于测试波长点另有具体定义，测试中的波长为550nm。

在本说明书中，角度(例如“90°”等)及其相关表述(例如，“垂直”、“平行”、“呈45°交叉”等)应理解为包括本发明所属技术领域中通常可接受的误差范围。例如，这表示在严格的角度±小于10°的范围，并且与严格角度的误差优选至多为5°，更优选至多为3°。

本发明涉及光学膜，其包括厚度为10-150μm的透明膜和在所述透明膜的一个表面(第一表面)上的至少第一层，其中所述第一层的平均面内折射率为所述透明膜和设置在所述透明膜的所述第一表面上的包括所述第一层的至少一个层的平均折射率中最大的，所述第一层的平均面内折射率比所述透明膜和在所述透明膜的第一表面上的所述第一层以外的至少一层的平均折射率高0.02或更大。在所述第一表面上设置的层是单独的第一层的情况中，所述第一层的平均面内折射率比所述透明膜的平均折射率高0.02或更大。

在具有不同折射率的层层合而构成的光学膜中，在层界面处出现干涉。当光学膜设置在图像显示设备的观看侧表面上的偏振膜的更外侧时，在显示黑色显示或在关闭电源时，观看者识别出呈现出微小闪烁的干涉不匀性，其具有数纳米的周期。本发明通过将第一层的光学厚度D调节至260×N-190-65(nm)≤D≤260×N-190+65(nm)(N是6-12的整数)的范围而降低具有数纳米周期的干涉不匀性。

通常，在透明膜上包括取向膜和由液晶化合物形成的相位差层的光学补偿膜被广泛用于液晶显示设备中。在具有该构造的光学补偿膜中，尽管在取向膜和相位差层之间的界面处出现相互作用，但由于光学补偿膜被设置在液晶单元和偏振膜之间，所以没有由于上述的干涉不匀性造成的闪烁。但是，本发明人已首次发现在观看侧的偏振膜的更外侧上具有上述构造的光学膜造成微细的闪烁，并发现该闪烁由光学膜中的层界面处的数纳米周期的干涉不匀性造成。

本发明人已进行了广泛的研究，并已发现在上述构造的光学膜中，反射强度以数纳米的周期变化，特别是当将透明膜用作厚度为10-150μm的支持体，并且在透明膜的一个表面(第一表面)上设置的第一层的平均面内反射率比透明膜的平均面内折射率高0.02或更大时。通过进一步研究还发现，如图8所示，该现象由归因于多个干涉重叠的干涉波动造成，并且该波动在屏幕上被识别为闪烁。进一步的研究表明该闪烁特别在例如用作照明系统的具有多个光线的光源，例如三波长光源下变得显著。本发明人基于该发现进行进一步研究，并已发现通过将第一层的光学厚度D调节至预设范围，通过使干涉波动的弱位置与光源光线重合可降低干涉波动的程度，并由此可避免出现由人的肉眼识别的闪烁。由此实现本发明。

具体地，在本发明中，将第一层的光学厚度D调节至260×N-190±65nm(N是6-12的整数)的范围。在光学厚度D为260×N-190nm的第一层中，干涉波动的弱位置与光源的光线大致重合，并且±65nm范围中的光学厚度的变化不造成由人的肉眼识别的不匀性。优选更小的变化，并且该变化优选在±50nm的范围，更优选在±25nm的范围。

光学厚度D在260×N-190±65nm(N是6-12的整数)的第一层满足：

260×N-190-65(nm)≤D≤260×N-190+65(nm)，

即260×N-255(nm)≤D≤260×N-125(nm)。

光学厚度满足N是6-12的整数的关系表达式。也就是说，第一层的光学厚度D处于表1中所示的范围。表1集中显示了当变化在±50nm或±25nm时的光学厚度的范围。该光学厚度表示膜厚度和折射率的乘积。

[表1]

特别地，从生产稳定性和成本的观点而言，N优选为7-12的整数，更优选8-12，并且最优选9-12。

在本发明光学膜中，第一层具有透明膜和所有设置在透明膜的第一表面上的层的平均折射率中最高的平均面内折射率，并且第一层的平均面内折射率比透明膜和设置在透明膜的第一表面上的除第一层外的层的平均折射率高0.02或更大。第一层没有特别限制，只要满足这些关系。第一层和其他层之间的平均面内折射率差异、以及第一层和透明膜之间的平均面内折射率差异各优选为0.03或更大。在第二层(例如各种功能层，如取向膜或贴合层)设置在透明膜和第一层之间的情况中，第二层的平均面内折射率可以是第一层和透明膜的平均面内折射率之间的中间值。第二层的平均面内折射率优选等于或高于透明膜的平均面内折射率。例如，第二层的平均面内折射率可比透明膜的平均面内折射率高0.02或更大，或者0.03或更大。

折射率可直接用Abbe折光仪测定，或者可从光学反射光谱或光学椭圆光度法确定。

第一层平面的平均面内折射率没有特别限制，只要满足上述关系。尽管它根据液晶化合物的类型变化，但通常，通过固定盘状或棒状液晶化合物的取向而形成的相位差层的平均面内折射率为约1.5-1.65。由此，在第一层是由液晶组合物构成的相位差层的构造中，第一层的厚度优选为0.5-4μm，更优选为0.9-1.9μm，用于当N为6-12的整数时将光学厚度D调节至上述范围，但所述厚度不限于该范围。

通常用作透明膜的例如聚合物膜的平均面内折射率通常为约1.47-1.6。

如上所述，透明膜厚度优选为10-150μm，更优选为10-85μm。当厚度在该范围中时，本发明的效果明显。

在设置在透明膜和第一层之间的第二层是取向膜的构造中，尽管它根据作为主要组分的聚合物的类型变化，但其平均面内折射率通常为1.48-1.6。在第二层是贴合层的构造中，尽管它根据所包含的粘合剂组合物或粘结剂组合物的类型变化，但其平均面内折射率通常为1.45-1.53。第二层可具有任意的厚度。例如，当它是取向膜时，第二层的厚度通常为约30-1400nm，而当它是贴合层时通常为0.1-50μm，但不限于这些范围。

第一层和任选的第二层设置在透明膜的一个表面(第一表面)上。当本发明光学膜设置在例如显示面板的观看侧表面上时，第一层和任选的第二层优选设置在透明膜和显示面板之间。从任何观点例如平均面内折射率而言，设置在透明膜的另一表面(以下还可称为“第二表面”)上的层没有特别限制。根据光学膜的用途，一个或多个功能层可设置在第二表面上。

图1是本发明的光学膜实例的横截面示意图。该图中显示的各层的相对关系不影响实际的相对关系。这同样适用于其他附图。

图1中显示的光学膜1包括在透明膜10的一个表面上的取向膜12和包含固定在取向状态的液晶化合物的相位差层14。在图1中所示的实例中，相位差层14是第一层，而取向膜12是第二层。

如图2所示，光学膜1和线性偏振膜16设置在显示面板18的观看侧表面上。如图2所示，相位差层14的表面可贴合至偏振膜16的表面。在显示面板18是在观看侧表面上包括偏振膜的液晶面板的情况中，偏振膜16可省略。可选地，在显示面板18是在观看侧表面上包括偏振膜的液晶面板，并且偏振膜16与光学膜一起设置的情况中，设置显示面板和光学膜，使得显示面板的观看侧上的偏振膜的吸收轴和光学膜的偏振膜16的吸收轴彼此平行。

主要通过相位差层14的光学性质和任选地通过与透明膜10的光学性质组合，使光学膜1起着λ/4片的作用。设置光学膜1，使得光学膜1的面内慢轴相对于偏振膜16的吸收轴呈45°角，并与偏振膜16组合起着圆形偏振片的作用。显示面板18通过控制来自设置在其背面的光源(未显示)的光发射而显示图像。通过设置在显示面板18的观看侧表面上的偏振膜16和光学膜1将图像转换成圆形偏振图像。通过主动式或被动式圆形偏振眼镜由观看者观察圆形偏振图像，并识别为3D图像。

光学膜1的结构组件，即透明膜10、取向膜12和相位差层14的平均面内折射率满足以下关系：

透明膜10≤取向膜12<相位差层14。

由此，在相位差层14和取向膜12之间的界面处出现的干涉和多个干涉波的组合造成具有数纳米周期的干涉波动。在显示黑色显示或在关闭电源时，这被观看者识别为微细闪烁。在光学膜1中，由于相位差层14的光学厚度D在260×N-190±65nm(N是6-12的整数)的范围中，所以干涉波动的弱位置大致与三波长光源的亮线重合。因此降低干涉波动以避免微细闪烁的出现。

图3和4显示了本发明光学膜的其他实例的横截面示意图。图1中显示的那些相同的组件由相同的参考标记表示，并且省略其详细描述。

图3中显示的光学膜1′是这样的一个实例，其中硬涂层20设置在透明膜10的背表面(即，未设置即取向膜12和相位差层14的一侧上的表面)上。图4中显示的光学膜1″是这样的一个实例，其中低折射率层22设置在比硬涂层20的更靠外侧的表面上。当光学膜1′或1″和偏振膜设置在显示面板的观看侧表面上时，如图2所示，相位差层14和偏振膜通过贴合其表面而层合。

光学膜1′和1″各具有硬涂层20，并因此具有改善的耐受来自外部的物理震动的性质。光学膜1″还具有低折射率层22，并因此可降低外部光的反射以提供图像显示性能上的进一步改善。在用于提供抗反射表面膜的光学设计中，分别在光学膜1′和1″中的硬涂层20和透明膜10优选具有满足以下关系的平均面内折射率：

硬涂层20>透明膜10。

光学膜1″中的透明膜10和低折射率层22优选具有满足下式的平均面内折射率：

透明膜10>低折射率层22；并且硬涂层20和低折射率层22优选具有满足下式的平均面内折射率：

硬涂层20>低折射率层22。

在光学膜1′和1″的优选实例中，透明膜10的厚度为10-150μm；相位差层14的厚度为0.5-4μm；硬涂层和低折射率层各自的厚度为0.4-35μm；透明膜10、取向膜12和相位差层14具有满足下式的平均面内折射率：

透明膜10≤取向膜12<相位差层14；

相位差层14和取向膜12之间的平均面内折射率差异和相位差层14和透明膜10之间的平均面内折射率差异各为0.02或更大；并且相位差层14的光学厚度D在260×N-190±65nm(N是6-12的整数)的范围，更优选260×N-190±50nm，并且最优选260×N-190±25nm。在该实例中，平均面内折射率优选满足以下关系：

硬涂层20>透明膜10。

在光学膜1″中，平均面内折射率进一步满足以下关系：

透明膜10>低折射率层22。

如图3和4所示，在透明膜的另一表面(第二表面)上具有功能层，例如硬涂层的构造可通过在透明膜表面上形成包括任选的取向膜和相位差层的层合体，在透明膜另一表面上形成包括功能层例如硬涂层的层合体，并将这些层合体彼此贴合而进行制备。图5是通过该方法制备的光学膜实例的横截面示意图。通过制备由在透明膜10′的表面上形成的取向膜12和相位差层14构成的层合体1，制备由在透明膜10的表面上形成硬涂层20和低折射率层22构成的层合体2，并用例如粘合剂或粘结剂的贴合层24贴合层合体1的相位差层14的表面和层合体2的透明膜10的背表面而制备图5中所示的光学膜。在图5中所示的构造中，用作硬涂层20和层合体2中的其他层的支持体的透明膜10是本发明的透明膜；层合体1中的相位差层14是本发明的第一层；而贴合层24是设置在本发明的透明膜和第一层之间的第二层。

更具体地，相位差层14的平均面内折射率是透明膜10和设置在透明膜10的一个表面(第一表面)上的层中最高的，并且比透明膜10的平均面内折射率高0.02或更大，并且比透明膜10的第一表面上设置的各层，即贴合层24、取向膜12和透明膜10′的平均折射率高0.02或更大。相位差层14的光学厚度D在260×N-190±65nm(N是6-12的整数)的范围，更优选260×N-190±50nm的范围，并且最优选260×N-190±25nm的范围。甚至如果相位差层14设置在显示面板的观看侧上，也降低了干涉波动以避免微细闪烁的出现。

在具有图5所示构造的光学膜的优选实例中，透明膜10的厚度为10-150μm；相位差层14的厚度为0.5-4μm；硬涂层和低折射率层各自的厚度为0.4-35μm；其平均面内折射率满足以下关系：

透明膜10≤取向膜12/贴合层24<相位差层14。

相位差层14和贴合层24之间的平均面内折射率差异、相位差层14和取向膜12之间的平均面内折射率差异以及相位差层14和透明膜10之间的平均面内折射率差异各为0.02或更大；并且相位差层14的光学厚度D在260×N-190±65nm(N是6-12的整数)的范围，更优选为260×N-190±50nm，并且最优选为260×N-190±25nm。在该实例中，平均面内折射率优选满足以下关系：

硬涂层20>透明膜10，并且

透明膜10>低折射率层22。

在图1-5显示的构造中，相位差层14单独地或例如与透明膜10组合优选显示了作为λ/4层的光学性质。在用于主动式圆形偏振眼镜系统的构造中，相位差层14是均一的相位差层，并如图6A和6B显示地设置，使得相位差层14的面内慢轴与偏振模16的吸收轴p正交。当假设图6A和6B中的水平轴是显示表面的水平方向时，如图6A所示，相位差层14的面内慢轴是处于显示中的45°(或135°)的方向，并且偏振膜16的吸收轴p可处于显示中的水平方向或竖直方向。可选地，如图6B所示，相位差层14的面内慢轴是处于显示中的水平方向(或竖直方向)，并且偏振膜16的吸收轴p可以在显示中处于45°或135°的方向。

在用于被动式圆形偏振眼镜系统的构造中，相位差层14优选是图案化的λ/4层。在一个实例中，如图7A和7B所示，相位差层14是图案化的λ/4层，其具有交替设置的第一和第二相位差区域14a和14b的条纹图案，其中第一和第二相位差区域14a和14b的面内慢轴方向彼此正交，并且面内延迟各为λ/4。相位差区域14a和14b的面内慢轴的方向a和b，如图7A所示可以处于与显示的水平方向呈±45°的方向，或者可以如图7B所示，分别与显示的水平方向呈0°和90°的方向。对于主动式圆形偏振眼镜系统，如图7A和7B所示，设置相位差层14，使得面内慢轴a和b与偏振膜16的吸收轴p正交。

本发明还涉及包括本发明光学膜和偏振膜的偏振片。如图2所示，所述偏振片设置在显示面板的观看侧表面上，使得偏振膜存在于显示面板侧上。所述偏振片可以是任何圆形偏振片、椭圆形偏振片和线性偏振片。在用于3D图像显示设备的构造中，优选圆形偏振片，并且本发明光学膜优选是λ/4片。

本发明还涉及图像显示设备，其包括至少一个本发明的光学膜和显示面板。在本发明光学膜是相位差片的构造中，如图2所示，光学膜与线性偏振膜一起设置在显示面板的观看侧表面上，并将通过显示面板显示的图像转换成圆形或椭圆形偏振图像。观看者通过偏振片，例如主动式偏振眼镜(例如圆形偏振眼镜)观看圆形或椭圆形偏振图像而识别为立体图像。在本发明光学膜是图案化的相位差片的构造中，如图2所示，光学膜与线性偏振膜一起设置在显示面板的观看侧表面上，并将通过显示面板显示的图像转换成对左眼或右眼相反偏振的圆形或椭圆形偏振图像。观看者通过偏振片，例如主动式偏振眼镜(例如圆形偏振眼镜)观看圆形或椭圆形偏振图像而识别为立体图像。

在本发明中，可使用任何的显示面板。例如，所述显示面板可以是具有液晶层的液晶面板、具有有机EL层的有机EL显示面板或等离子体显示面板。在每种构造中可使用各种可能的结构。由于液晶面板和其他显示面板各具有用于在观看侧表面上显示图像的偏振膜，所以本发明光学膜可单独层合在设置在液晶面板的观看侧表面上的偏振膜表面上。

显示面板的一个实例是透明模式的液晶面板，并且包括一对偏振膜和设置在其间的液晶单元。通常，用于补偿视角的相位差膜设置在各偏振膜和液晶单元之间。液晶单元可具有任何结构，并且可采用具有常规结构的液晶单元。例如，所述液晶单元包括一对彼此相对的基材和设置在所述基材之间的液晶层，并任选包括例如彩色过滤层。所述液晶单元的驱动模式没有特别限制，并且可使用各种模式，例如扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、垂直排列(VA)、平面转换(IPS)或光学补偿弯曲单元(OCB)。

本发明还涉及立体图像显示系统，其包括至少一个本发明的立体图像显示设备和设置在所述立体图像显示设备的观看侧上的偏振片，并能够通过所述偏振片观看立体图像。设置在所述立体图像显示设备的观看侧外侧上的偏振片的一个实例是由观看者佩戴的偏振眼镜。观看者通过圆形或线性偏振眼镜观察由立体图像显示设备显示的对于左眼和右眼相反偏振的图像而识别为立体图像。偏振眼镜可以是主动式系统或被动式系统。

以下将详细描述用于制备本发明光学膜的各组件。

本发明光学膜包括在透明膜的一个表面上的至少第一层。第一层的平均面内折射率比透明膜的平均面内折射率高0.02或更大，并且比透明膜的第一表面上设置的任何其他层高0.02或更大。第二层可设置在透明膜和第一层之间，并且在该构造中，透明膜、第二层和第一层优选具有满足以下关系的平均面内折射率：

透明膜≤第二层<第一层。

在该构造中，通常第一层的厚度为约0.5-4μm。在第二层是取向膜的构造中，第二层的厚度为0.05-1.4μm。在第二层是贴合层的构造中，第二层的厚度为约0.1-50μm。由于有机材料的应用可稳定地形成具有上述厚度的层，所以第一和第二层优选通过涂布形成，并且各自包含有机材料。在第一表面上设置的层是单独的第一层的情况中，第一层的平均面内折射率比透明膜的平均面内折射率高0.02或更大。

在本发明光学膜的一个构造中，所述光学膜包括在透明膜的一个表面上作为第一层的相位差层和在透明膜和第一层之间作为第二层的取向膜或贴合层，所述相位差层含有固定在取向状态的液晶化合物。基于相位差层的光学性质和相位差层和其他组件例如透明膜的光学性质组合，该构造中的光学膜显示出光学性质。尽管优选的光学性质根据用途而变化，但Re(550)优选为80-200nm，并且Rth(550)优选为-100至200nm，以便设置在显示面板的观看侧表面上的光学膜与偏振膜一起起着圆形偏振片或椭圆形偏振片的作用。特别地，为了起到圆形偏振片的作用，本发明光学膜优选是λ/4片，并在该构造中，Re(550)优选为115-160nm，并且Rth(550)优选为-50至100nm。

<透明膜>

当本发明透明膜的厚度为10-150μm时，本发明的效果显著较高。其厚度更优选为10-85μm。透明膜的光学性质没有特别限制，并且可根据用途使用具有各种光学性质的膜。此外，可使用具有低延迟性的聚合物膜。特别地，可使用Re绝对值为50nm或更低的膜。透明膜可以是相位差膜。

用于形成本发明中使用的透明膜的材料包括例如聚碳酸酯聚合物、聚酯聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等；丙烯酸聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯等；苯乙烯聚合物，例如聚苯乙烯、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS树脂)等。对于在此可使用的其他材料实例，还可提及聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯等；聚烯烃聚合物，例如乙烯/丙烯共聚物等；氯乙烯聚合物；酰胺聚合物，例如尼龙、芳族聚酰胺等；酰亚胺聚合物；砜聚合物；聚醚砜聚合物；聚醚酮聚合物；聚苯硫醚聚合物；偏氯乙烯聚合物；乙烯醇聚合物；乙烯基缩丁醛聚合物；芳酯聚合物、聚甲醛聚合物；环氧聚合物；通过混合上述聚合物制备的混合聚合物。本发明的聚合物膜可形成为可UV固化或可热固化树脂，例如丙烯酸、氨基甲酸酯、丙烯基氨基甲酸酯、环氧、硅酮等树脂的固化层。

作为用于形成透明膜的材料，还优选使用热塑性降冰片烯树脂。对于热塑性降冰片烯树脂，可提及Nippon Zeon的Zeonex和Zeonoa；JSR的Arton等。

作为用于形成透明膜的材料，还优选使用纤维素聚合物(以下可将其称为纤维素酰化物)，例如通常的三乙酰基纤维素，之前已将其用作用于偏振片的透明保护膜。

可通过任意方法制备透明膜，并且通过溶液成膜或熔融成膜可制备透明膜。此外，透明膜可以是受拉伸处理以调节延迟的经拉伸的膜。

上述聚合物膜通常具有约1.47-1.6的平均面内折射率。

<第一层>

在本发明光学膜的一个构造中，光学膜包括作为第一层的相位差膜，其含有液晶化合物。所述液晶化合物优选固定在取向状态。实例是通过聚合固定包含可聚合的液晶化合物的可聚合组合物而形成的相位差层。相位差层显示出归因于液晶化合物的取向的相位差。

对所使用的液晶化合物没有特别限制。根据分子形状，液晶化合物分类成棒状液晶化合物和盘状液晶化合物。在本发明中，可使用这两种液晶化合物。例如Re在理想范围中的相位差层，例如λ/4层，其可通过使棒状液晶化合物取向，使得其主轴平行于层平面，并固定其状态，或者通过使盘状液晶取向，使得盘平面垂直于层平面，并固定其状态而形成。

由液晶化合物形成的相位差层的面内慢轴可通过施用于形成作为第一层的取向膜的取向处理方向进行控制。一个实例是施用于取向膜表面上的摩擦处理。通常，对液晶化合物分子取向，使得其主轴与摩擦处理方向平行或正交。另一实例是光取向膜的光照射处理。使用显示出响应照射光的偏振方向或响应光照射方向的光取向膜，其慢轴可通过控制液晶化合物的取向而控制在理想方向。液晶化合物的取向可通过与液晶化合物一起用作添加剂的取向调节剂控制。这些可通过合适地使用在光学补偿膜或液晶单元的液晶层制造中常规采用的技术实现。

第一层可以是图案化的相位差层。在该构造中，例如设置为第二层的取向膜还优选是通过掩模摩擦或掩模曝光处理的图案化取向膜。图案化的相位差层可使用例如图案印刷的技术形成。

通过对液晶化合物取向形成的层的平均面内折射率为约1.5-1.65，并在许多情况中其平均面内折射率与透明膜和形成作为第二层的取向膜满足上述关系。

当第一层的厚度为0.5-4μm，本发明的效果显著较高。其厚度更优选为0.9-1.8μm。厚度在该范围的层可通过涂布液晶化合物而稳定形成。

<第二层>

在本发明光学膜的一个构造中，设置在透明膜和第一层之间的第二层是取向膜。所述取向膜可以由任何材料构成，并优选包含有机材料，例如聚合物作为主材料。取向膜材料的实例包括改性和未改性的聚乙烯醇、丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸共聚物。优选形成含有这些材料作为主组分的层以使平均面内折射率为约1.48-1.62，并且厚度为约0.05-1.4μm。厚度在该范围的层可通过涂布稳定地形成。

<功能层>

本发明光学膜可包括在透明膜的另一表面(第二表面，即未设置第一和第二层的一侧上的表面)上的一个或多个功能层。所述功能层例如是高折射率层、中折射率层或低折射率层。在该情况中，根据用于提供抗反射的光学设计，设置在透明膜的另一表面上的至少一个层优选是面内折射率满足以下关系的高折射率层：功能层>透明膜。

特别地，所述功能层优选是硬涂层，其是高折射率层(所述硬涂层通常具有1.48-2的平均面内折射率)。根据用于提供抗反射的设计，设置在透明膜的另一表面上的层具有满足以下关系的面内折射率：

硬涂层>透明膜。

具体地，如图3-5所示，本发明光学膜优选包括设置在透明膜的另一侧上的表面上的硬涂层。所述硬涂层优选是高折射率层，其具有作为硬涂层的性质。形成硬涂层的材料实例包括(甲基)丙烯酸聚合物、丙烯酸聚合物、氨基甲酸酯聚合物和(甲基)丙烯酸单体和氨基甲酸酯单体的共聚物；日本专利未审公开2000-9908中描述的那些；国际公开00/46617中描述的那些。

此外，从提供充分的耐用性和抗震性的观点而言，所述功能层(特别是硬涂层)优选具有0.4-35μm的厚度，优选5-20μm.

本发明光学膜可在比高折射率层更靠外侧的表面上具有低折射率层，例如硬涂层，其平均面内折射率低于高折射率层的平均面内折射率。所述低折射率层可降低外部光的反射以进一步改善图像显示性能。该效果可以平均面内折射率为约1.3-1.47的低折射率层实现；但是，其平均面内折射率可具有超出该范围的任何其他值。从用于抗反射的光学设计而言，低折射率层的平均折射率优选低于透明膜的平均面内折射率。

尽管反射率可通过仅设置低折射率层而降低，但是抗反射性可通过组合具有高折射率的高折射率层和具有低折射率的低折射率层而增强。该结构的实例包括由两层，即从透明膜侧堆叠的高折射率层和低折射率层构成；由具有不同折射率的三层，即依次堆叠的硬涂层、高折射率层和低折射率层、以及依次堆叠的中折射率层(折射率高于低折射率层且低于高折射率层的层)、高折射率层和低折射率层构成；由具有不同折射率的四层，即依次堆叠的硬涂层、中折射率层、高折射率层和低折射率层构成；以及包括多个层合抗反射层的结构。在这些结构中，由依次设置在硬涂层上的中折射率层、高折射率层和低折射率层构成的结构从耐用性、光学性质、成本、生产率和其他因素的观点而言是优选的。这些结构描述在例如日本专利未审公开平8-122504、日本专利未审公开平8-110401、日本专利未审公开平10-300902、日本专利未审公开2002-243906和日本专利未审公开2000-111706中。日本专利未审公开2008-262187描述了具有三层结构的抗反射膜，其显示出高抗厚度变化的稳定性。当将它设置在图像显示设备的表面上时，具有三层结构的抗反射膜可将平均反射率降低至0.5%或更低，并且可显著降低反射而提供表现出极佳的立体效果的图像。例如，低折射率层可具有防污性质，高折射率层可具有防静电性质，而硬涂层可具有防静电性质(例如日本专利未审公开平10-206603、日本专利未审公开2002-243906和日本专利未审公开2007-264113)。

以下显示具有高折射率层或低折射率层的层结构的具体实例，其中高折射率层(1)和高折射率层(2)是具有彼此不同的折射率的高折射率层。其实例是：

高折射率层(优选为硬涂层)、

低折射率层、

高折射率层/低折射率层、

高折射率层(1)/高折射率层(2)/低折射率层、

高折射率层(1)/中折射率层/高折射率层(2)/低折射率层、

高折射率层(优选为硬涂层)/低折射率层、

高折射率层(1)(优选为硬涂层)/高折射率层(2)/低折射率层、和

高折射率层(1)(优选为硬涂层)/中折射率层/高折射率层(2)/低折射率层。

<偏振膜>

在本发明中，常规的线性偏振膜可用作偏振膜。所述偏振膜可以是经拉伸的膜或可以是通过涂布形成的膜。前者的实例包括通过用例如碘或二色性染料对聚乙烯醇的拉伸膜染色而制备的膜。后者的实例包括通过涂布含有二色性液晶染料的组合物而制备的层并使所得层固定在预设取向状态。

在本说明书中，术语“偏振膜”是指线性偏振膜。

在贴合本发明光学膜和线性偏振膜的情况中，本发明光学膜的透明膜的第一表面侧上的表面，即具有第一层的一侧上的表面优选贴合至线性偏振膜的表面上。

<液晶单元>

将用于本发明的3D图像显示系统的3D图像显示装置中使用的液晶单元优选是VA-模式、OCB-模式、IPS-模式或TN-模式的单元，但本发明不限于此。

在TN-模式的液晶单元中，棒状液晶分子在未向其施加电压的条件下基本上水平地取向，并进一步呈60-120°旋转。TN-模式的液晶单元最多地用于彩色TFT液晶显示装置，并描述于许多公开中。

在VA-模式的液晶单元中，棒状液晶分子在不对其施加电压的条件下基本上垂直取向。VA-模式的液晶单元包括(1)狭义的VA-模式的液晶单元，其中棒状液晶分子在不对其施加电压的条件下基本上垂直取向，但在对其施加电压的条件下水平取向(如JP-A 2-176625中描述的)，并且此外其还包括(2)MVA-模式的液晶单元，其中VA-模式已多畴化(如SID97,Digest ofTech.Papers(预印本)28(1997)845)、(3)n-ASM模式的液晶单元，其中棒状液晶分子在不对其施加电压的条件下基本上垂直取向，并且在对其施加电压的条件下呈旋转的多畴化取向(如Discussion in Japanese Liquid CrystalSociety,58-59(1998)的预印本中描述的)和(4)SURVIVAL-模式的液晶单元(如LCD International 98中宣布的)。此外，液晶单元可以是PVA(图案化垂直取向)-模式的单元、OP(光学取向)-模式的单元或PSA(聚合物维持取向)的单元中的任何模式。这些模式的细节描述在JP-A 2006-215326和JP-T2008-538819中。

在IPS-模式液晶单元中，棒状液晶分子对于基材基本上呈水平取向，并当对其给予平行于基材平面的电场时，该液晶分子对其进行平面性地响应。在IPS-模式的液晶单元中，在未对其施加电场的条件下，面板处于黑色显示状态，并且上偏振器和下偏振器对的透射轴彼此垂直。在JP-A10-54982、11-202323、9-292522、11-133408、11-305217、10-30729等中描述了使用光学补偿片以降低显示黑水平时在倾斜方向上的漏光，以此扩大视角的方法。

<用于立体图像显示系统的偏振片>

在本发明的立体图像显示系统中，为了使观看者识别尤其被称为3D图像的立体图像，通过偏振片识别该图像。一个偏振片的构造是偏振眼镜。在本发明光学膜的构造是λ/4片，并与偏振膜一起形成圆形偏振图像的情况中，使用圆形偏振眼镜。该圆形偏振眼镜可以是主动式快门眼镜或被动式眼镜。

实施例

参照以下实施例更详细地描述本发明。在以下的实施例中，所使用的材料、它的量和比例、处理和处理方法的细节可合适地修改或改变而不超出本发明的本旨和范围。由此，本发明不应限制性地由以下提及的实施例解读。

在实施例和对比例中，Re(550)和Rth(550)是使用自动双折射仪KOBRA-21ADH(由Oji Keisoku Kiki Co.,Ltd.制造)，在550nm的波长下测定的值，除非另有说明。折射率可直接用Abbe折光仪测定，或者可从光学反射光谱或光学椭圆光度法确定。各层的折射率和膜厚度通过使用测定厚度的反射光谱分析仪(由Otsuka electronics Co.Ltd.测定)测定。折射率在550nm的波长下测定。光学厚度是膜厚度和折射率的乘积。

对比例1的光学膜的制备

透明膜的制备

<<碱性皂化处理>>

将纤维素乙酸酯膜(FUJIFILM的TD80UL)在60℃的温度下通过介电加热辊机，由此将膜表面温度升至40℃，然后使用棒式涂布机将具有下述配方的碱性溶液以14ml/m²的涂布量涂布在膜的一个表面上。然后，将其在110℃下加热，并在由Noritake Company Ltd.制造的蒸气型远IR加热器下方输送10秒。随后，仍使用棒式涂布机将纯水以3ml/m²的量涂布在膜上。然后，使用喷注式刮刀涂布机(fountain coater)用水将其洗涤，然后用气刀去水，并重复该操作3次。随后，在70℃下将该膜送入干燥区域中，持续10秒，并在其中干燥，由此得到碱皂化纤维素酰化物膜1。纤维素酰化物膜1的平均面内折射率为1.48μm，并且厚度为80μm。

取向膜的形成(第二层)

使用线棒#14将具有以下组成的、用于取向膜的涂布液连续涂布至经皂化的长纤维素乙酸酯膜，然后用60°C的温热空气干燥60秒，然后用100°C的温热空气干燥120秒而形成具有表2所示厚度的取向膜。取向膜的平均面内折射率为1.53，并且厚度为700nm。

改性聚乙烯醇

含有碟状液晶化合物的光学各向异性层(第一层)的形成

对所得的取向膜连续施加摩擦处理。在该情况中，输送方向平行于长膜的纵向，并且摩擦辊机的旋转轴处于膜纵向的45°顺时针方向。

用线棒将具有以下组成的、含有碟状液晶化合物的涂布液A连续涂布在取向膜上。将该膜以36m/min的输送速度(V)输送。在涂布之后，通过用120°C的温热空气加热90秒进行涂布液溶剂的去除和碟状液晶化合物的取向老化。随后，通过在80°C下的UV照射固定液晶化合物的取向而形成厚度为1.6μm的光学各向异性层。该光学各向异性层的平均面内折射率为1.6。

*1:作为丙烯酸酯单体，使用环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360,由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.生产)。

[碟状液晶化合物]

[吡啶鎓盐]

[氟基聚合物(FP1)]

[氟基聚合物(FP3)]

所得的光学膜在550nm波长下显示出125nm的Re(550)和-3nm的Rth(550)。其慢轴方向与摩擦辊机的旋转轴正交。也就是说，慢轴处于作为支持体的纤维素乙酸酯膜1的纵向的45°逆时针方向。由此证实了碟状液晶分子的盘平面的平均倾角相对于膜平面呈90°，也就是说，对碟状液晶分子取向，使得盘平面垂直于膜平面。

硬涂层和低折射率层的形成

在混合釜中加入以下组成，搅拌并经过孔径为0.4μm的聚丙烯过滤器过滤而制备用于硬涂布层的涂布液(固体浓度：58质量%)。

溶剂:乙酸甲酯:36.2质量份

溶剂:甲乙酮:36.2质量份

单体(a):PETA:77.0质量份

单体(b):氨基甲酸酯单体:20.0质量份

光聚合引发剂(Irgacure 184,由Ciba Specialty Chemicals Corp.生产):3.0质量份

流平剂(SP-13):0.02质量份

以下显示所使用的化合物。

[PETA:由Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.生产的化合物，其具有以下所示的结构，并具有325的质均分子量，并且每分子具有3.5个(平均)官能团]

[氨基甲酸酯单体:具有以下所示的结构的化合物，并具有596的质均分子量，并且每分子具有4个官能团]

[流平剂(SP-13):]

<用于低折射率层的涂布液的制备>

根据以下配方将以下成分溶于MEK/MMPG-AC=85/15的混合物(质量比)，而得到用于低折射率层的涂布液，其具有5质量%的固体含量。

用于低折射率层的涂布液的配方

聚氟烯烃共聚物

在式中，50/50表示摩尔比。

含氟可聚合化合物

DPHA:二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物，由Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产。

Difencer MCF-323:氟表面活性剂，由Dainippon Ink & Chemicals,Inc.生产。

Irgacure 127:光引发剂，由Ciba Japan K.K.生产。

空心二氧化硅：空心二氧化硅颗粒的分散体(平均粒径:45nm，折射率:1.25，表面:用含丙烯酰基的硅烷偶联剂处理，MEK中的浓度：20%)

MEK:甲乙酮

MMPG-Ac:丙二醇单甲醚乙酸酯

使用模涂布机(涂布固体量：12g/m²)将用于硬涂层的涂布液涂布在纤维素乙酸酯膜1的背表面(即未形成光学各向异性层和取向膜一侧的表面)。在100°C下干燥60秒后，在提供气氛为0.1体积%的氧气浓度的氮气吹扫下，使用160W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)，通过使用400mW/cm²的光照度和150mJ/cm²的剂量的紫外光照射，固化所述涂布层以形成硬涂层。将用于低折射率层的涂布液涂布在硬涂层的表面上，然后干燥并固化而形成低折射率层。干燥在70°C下进行60秒，并在提供气氛为0.1体积%的氧气浓度的氮气吹扫下，使用240W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)，在600mW/cm²的光照度和300mJ/cm²的剂量下进行紫外光照射。

所述低折射率层的折射率为1.34，并且厚度为95nm。

在40°C和90%RH下使用的纤维素乙酸酯膜1的湿气渗透量为430g/m²/天。

由此制备具有与图4所示相同结构的用于对比例1的光学膜。

实施例1的光学膜的制备

如同在对比例1中，制备纤维素乙酸酯膜1，并且如同在对比例1中，在纤维素乙酸酯膜1的表面上形成取向膜。

使用线棒#3.6将具有以下结构的、包含碟状液晶化合物的涂布液B连续涂布在经摩擦处理的取向膜的表面上。将该膜的输送速度(V)调节至20m/min。通过使用130°C的温热空气加热90秒进行涂布液的溶剂去除和碟状液晶化合物的取向老化。随后，在80°C下通过UV照射固定液晶化合物的取向而形成平均面内折射率为1.6，并且厚度为1.54μm的光学各向异性层。

[吡啶鎓盐]

[氟基聚合物(FP1)]

[氟基聚合物(FP2)]

在氟基聚合物(FP1)的结构式中，"25"和"50"表示聚合物重复单元的摩尔比。相似地，在氟基聚合物(FP2)的结构式中，"95"和"5"表示摩尔比。

实施例1中的光学膜的慢轴方向平行于摩擦辊机的旋转轴。也就是说，慢轴处于作为支持体的纤维素乙酸酯膜1的纵向的45°顺时针方向。单独地，在作为支持体的玻璃基材，而非纤维素乙酸酯膜1上形成包含碟状液晶化合物的层，并且使用KOBRA21测定其Re(0)、Re(40)和Re(-40)，证实分别为125nm、116nm和116nm。这些结果表明碟状液晶分子的盘平面的平均倾角相对于膜平面呈90°，也就是说，对碟状液晶分子取向，使其垂直于膜平面。

如同在对比例1中，在纤维素乙酸酯膜1的背表面(未形成取向膜和光学各向异性层一侧上的表面)上形成硬涂层和低折射率层而制备具有与图4中所示相同结构的实施例1的光学膜。

对比例2-4和实施例2-12

通过改变用于光学各向异性层的涂布液(B)的组成而制备涂布液。对比例2-4的光学膜如实施例1进行制备，区别在于改变涂布液的量和加热温度，使得用KOBRA21ADH测得的Re(0)值为125nm。

所得光学膜的慢轴方向与摩擦辊机的旋转轴正交。也就是说，其慢轴处于作为支持体的纤维素乙酸酯膜1的纵向的45°顺时针方向。对于对比例1，确认了碟状液晶分子的盘平面的平均倾角相对于膜平面呈90°，也就是说，对碟状液晶分子取向以垂直于膜平面。

以下显示所使用的碟状液晶化合物DLC2和碟状液晶化合物DLC3的结构。

如同在对比例1中，在设置有光学各向异性层的各纤维素乙酸酯膜1的背表面(未形成取向膜和光学各向异性层一侧上的表面)上形成硬涂层和低折射率层而制备实施例2-12和对比例2-4的光学膜，其各具有与图4中所示相同的结构。

用于图像显示设备的偏振片的制备

将厚度为80μm的聚乙烯醇(PVA)膜在30°C下浸没在碘浓度为0.05质量%的碘水溶液中60秒用于染色，然后浸没在硼酸浓度为4质量%的硼酸水溶液中60秒。在浸没于硼酸水溶液的过程中将膜沿纵向拉伸成初始长度的五倍，然后在50°C下干燥4分钟而制备厚度为20μm的偏振膜。

将用于VA的碱性皂化的相位差膜(由Fujifilm Corp.生产,Re(550)=50nm,Rth(550)=125nm)贴合至偏振膜的一个表面上，并将以上的实施例和对比例中制备的光学膜用粘合剂或粘结剂贴合至偏振膜的另一表面上而制备用于图像显示设备的偏振片。

在光学各向异性层一侧将光学膜各贴合至偏振膜。

图像显示设备的制造

从SAMSUNG UN40C7000WF移去前偏振片，并用粘合剂或粘结剂将所得的用于图像显示设备的偏振片贴合至其上，使得用于VA的相位差膜设置在液晶单元一侧。

微细的干涉不匀性的评价

通过以下方法评价所得的图像显示设备的6个等级的微细干涉不匀性。

用三波长荧光灯(National PA-LOOK荧光灯，FL20SS EX-D/18)照射各显示设备的前部，并观察干涉不匀性，并通过以下标准评价：

A：没有观察到微细的干涉不匀性，

B：很难观察到微细的干涉不匀性，

C：观察到微细的干涉不匀性。

在下表中显示评价结果。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：CA表示纤维素乙酸酯；*4：显示平均面内折射率；和*5：DLC表示碟状液晶。

对比例5的光学膜的制备

如同对比例1地制备纤维素乙酸酯膜1。

如同对比例1地在纤维素乙酸酯膜1的表面上形成取向膜，区别在于在取向膜的摩擦处理中的摩擦辊机的旋转轴处于45°逆时针方向。

如同对比例1地在取向膜的经摩擦处理的表面上形成光学各向异性层而制得层合体A。

使用具有纤维酸酰化物膜作为支持体的市售低反射率膜"Clear LRCV-LC"(由Fujifilm Corp.生产)。该低反射率膜是依次在纤维素酰化物膜的表面上层合的硬涂层和低折射率层的层合体。

使用贴合层(SK2057,由Soken Chemical & Engineering Co.,Ltd.生产)将层合体A贴合至低反射率膜的支持体的背表面(未设置硬涂层和低折射率层一侧的表面)。将层合体A的包含液晶化合物的光学各向异性层贴合至低反射率膜的支持体的背表面上。贴合层的折射率为1.47，并且厚度为25μm。

由此制备具有与图5所示相同结构的用于对比例5的光学膜。

对比例6的光学膜的制备

如同对比例1地制备纤维素乙酸酯膜1。

如同对比例1地在纤维素乙酸酯膜1的表面上形成取向膜，区别在于在取向膜的摩擦处理中的摩擦辊机的旋转轴处于45°逆时针方向。

如同对比例2，在取向膜的经摩擦处理的表面上形成光学各向异性层而制得层合体B。

使用具有纤维酸酰化物膜作为支持体的市售低反射率膜"Clear LRCV-LC"(由Fujifilm Corp.生产)。

使用贴合层(SK2057,由Soken Chemical & Engineering Co.,Ltd.生产)将层合体B贴合至低反射率膜的支持体的背表面(未设置硬涂层和低折射率层一侧的表面)。将层合体B的包含液晶化合物的光学各向异性层和低反射率膜的支持体的背表面彼此贴合。贴合层的折射率为1.47，并且厚度为25μm。

由此制备具有与图5所示相同结构的用于对比例6的光学膜。

用于实施例13的光学膜的制备

如同对比例1地制备纤维素乙酸酯膜1。

如同对比例1，在纤维素乙酸酯膜1的表面上形成取向膜，区别在于在取向膜的摩擦处理中的摩擦辊机的旋转轴处于45°逆时针方向。

如同对比例2，在取向膜的经摩擦处理的表面上形成光学各向异性层而制得层合体C。

使用具有纤维酸酰化物膜作为支持体的市售低反射率膜"Clear LRCV-LC"(由Fujifilm Corp.生产)。

使用贴合层(SK2057,由Soken Chemical & Engineering Co.,Ltd.生产)将层合体C贴合至低反射率膜的支持体的背表面(未设置硬涂层和低折射率层一侧的表面)。将层合体C的包含液晶化合物的光学各向异性层与低反射率膜的支持体的背表面彼此贴合。贴合层的折射率为1.47，并且厚度为25μm。

由此制备具有与图5所示相同结构的用于实施例13的光学膜。

使用上述的实施例13和对比例5和6的光学膜制备偏振片。使用上述的偏振片制备图像显示设备，并评价上述的微细干涉不匀性。表3中显示结果。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：CA表示纤维素乙酸酯；*4：显示平均面内折射率；和*5：DLC表示碟状液晶。

实施例14和对比例7和10的光学膜的制备

用于中折射率层的涂布液的制备

将含磷的锡氧化物分散液(PTO)(ELCOM JX-1001PTV,由Catalysts &Chemicals Industries Co.,Ltd.生产)与二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的混合物混合而制备用于中折射率层的涂布液，其在固化后显示出1.62的折射率。

用于高折射率的涂布液的制备

向15.7质量份的含ZrO₂细颗粒的硬涂覆剂(Desolite Z7404,折射率:1.72,固体浓度:60质量%,固体中的氧化锆细颗粒含量:70质量%,氧化锆细颗粒的平均粒径:约20nm,溶剂组成:甲基异丁基酮/甲乙酮=9/1,由JSR Ltd.生产)中加入61.9质量份的甲乙酮、3.4质量份的甲基异丁基酮和1.1质量份的环己酮。搅拌混合物，并经过孔径为0.4μm的聚丙烯过滤器过滤而制备用于高折射率层的涂布液。

中折射率层、高折射率层和低折射率层的形成

在实施例2和对比例1和2的光学膜的制备中，在各硬涂层形成后，将用于中折射率层的涂布液涂布在硬涂层上。在90°C下进行干燥30秒，并在提供1.0体积%的氧气浓度的气氛的氮气吹扫下，使用180W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)，在300mW/cm²的光照度和240mJ/cm²的剂量下进行紫外光照射固化。所形成的中折射率层的折射率为1.62，并且厚度为60nm。

随后，将用于高折射率的涂布液涂布在所形成的中折射率层上。在90°C下进行干燥30秒，并在提供1.0体积%的氧气浓度的气氛的氮气吹扫下，使用180W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)，在300mW/cm²的光照度和240mJ/cm²的剂量下进行紫外光照射固化。所形成的中折射率层的折射率为1.72，并且厚度为110nm。

随后，将用于低折射率的涂布液涂布在上述所得的高折射率层上而形成低折射率层。

如上所述地制备实施例14和对比例7和10的光学膜，使其包括纤维素乙酸酯膜1表面上的取向膜和光学各向异性层、以及依次将硬涂层、中折射率层、高折射率层和低折射率层层合在纤维素乙酸酯膜1的背表面(即未形成取向膜和光学各向异性层一侧上的表面)上。

实施例15和对比例8和11的光学膜的制备

将实施例2和对比例1和2的光学膜的制备中在各硬涂层形成后的光学膜用作实施例15和对比例8和11的光学膜。

如上所述地制备实施例15和对比例8和11的光学膜，使其包括纤维素乙酸酯膜1表面上的取向膜和光学各向异性层、以及在纤维素乙酸酯膜1的背表面(即未形成取向膜和光学各向异性层一侧上的表面)上的硬涂层。

实施例16和对比例9和12的光学膜的制备

将实施例2和对比例1和2的光学膜的制备中在各光学各向异性膜形成后的光学膜用作实施例16和对比例9和12的光学膜。

如上所述地制备实施例16和对比例9和12的光学膜，使其包括纤维素乙酸酯膜1表面上的取向膜和光学各向异性层，但在纤维素乙酸酯膜1的背表面上不具有功能层。

使用上述的实施例14-16和对比例7-12的光学膜制备偏振片。使用上述的偏振片制备图像显示设备，并评价上述的微细干涉不匀性。表4中显示结果。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：CA表示纤维素乙酸酯；*4：显示平均面内折射率；*5：DLC表示碟状液晶；和*6：Hn和Mn层分别表示高折射率层和中折射率层。

实施例17的光学膜的制备

透明膜(纤维素乙酸酯膜T1)的制备

在混合釜中加入以下组成，并在加热下搅拌以溶解各组分而制备纤维素乙酸酯溶液(浓液A)，其固体浓度为22质量%。

纤维素乙酸酯溶液的组成(浓液A):

乙酰基取代度为2.86的纤维素乙酸酯:100质量份

磷酸三苯基酯(增塑剂):7.8质量份

磷酸联苯基二苯基酯(增塑剂):3.9质量份

紫外吸收剂(Tinuvin 328,由Ciba Japan K.K.生产):0.9质量份

紫外吸收剂(Tinuvin 326,由Ciba Japan K.K.生产):0.2质量份

二氯甲烷(第一溶剂):336质量份

甲醇(第二溶剂):29质量份

1-丁醇(第三溶剂):11质量份

基于100质量份纤维素乙酸酯，将平均粒径为16nm的二氧化硅颗粒(AEROSIL R972,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.生产)以0.02质量份的量加入至浓液A中而制备含消光剂的浓液B。制备浓液B使其具有与浓液A相同的溶剂组成，并且固体浓度为19质量%。

使用浓液A作为主液流和包含消光剂的浓液B作为底层和上层进行使用带式拉伸机的流体流延。将带上的表面温度升至40°C，然后用70°C的温热空气的干燥1分钟。从带上剥离膜，并用140°C的温热空气干燥10分钟而制备纤维素乙酸酯膜T1，其残余溶剂量为0.3质量%。控制流速使得含消光剂的底层和上层各自的厚度为3μm，并且主液流的厚度为144μm。

所得的长纤维素乙酸酯膜T1的宽度为2300nm，并且厚度为150μm。其550nm波长下的面内延迟(Re)为6nm，并且厚度方向上的延迟(Rth)为88nm。膜T1的平均面内折射率为1.48，并且厚度为150μm。

如同实施例2制备实施例17的光学膜，区别在于在实施例2的过程中使用以上制备的纤维素膜T1替代纤维素酰化物膜"TD80UL"(由Fujifilm Corp.生产)。

实施例18-22的光学膜的制备

透明支持体(纤维素乙酸酯膜T2-T4)的制备

如同在纤维素膜T1的制备，制备纤维素乙酸酯膜T2-T4，区别在于各主液流的厚度调整为34-94μm。

所得的纤维素乙酸酯膜T2-T4的厚度为40-100μm。其550nm波长处的面内延迟(Re)为125nm，并且厚度方向上的延迟(Rth)为21-57nm。

透明支持体(纤维素乙酸酯膜T5和T6)的制备

如同纤维素乙酸酯膜T1地制备纤维素乙酸酯膜T5和T6，区别在于用模涂覆机在各玻璃片上涂布纤维素乙酸酯溶液(浓液A)，使得纤维素乙酸酯膜T5-T6的厚度为10-20μm。

如同实施例17的光学膜，制备实施例18-22的光学膜，区别在于在实施例17的光学膜的制备中使用纤维素乙酸酯膜T2-T6替代纤维素乙酸酯膜T1。

对比例13-18的光学膜的制备

如同实施例17-22的光学膜的制备，制备对比例13-18的光学膜，区别在于将光学膜的制备中含有液晶化合物的各光学各向异性层的厚度调节为1600nm。

对比例19-24的光学膜的制备

如同实施例17-22的光学膜，制备对比例19-24的光学膜，区别在于在光学膜的制备中含有液晶化合物的各光学各向异性层的厚度调节为1420nm。

如上所述地制备具有如图4所示的相同结构的实施例17-22和对比例13-24的光学膜，使其在具有不同厚度的任意纤维素乙酸酯膜的表面上包括取向膜和光学各向异性层，以及在纤维素乙酸酯膜的背表面上包括硬涂层和低折射率层。

使用上述的实施例17-22和对比例13-24的光学膜制备偏振片。使用上述的偏振片制备图像显示设备，并如上评价微细的干涉不匀性。表5显示结果。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：CA表示纤维素乙酸酯；*4：显示平均面内折射率；和*5：DLC表示碟状液晶。

实施例23的光学膜的制备

如同对比例1通过皂化市售的纤维素酰化物膜"TD80UL"(由FujifilmCorp.生产)制备纤维素乙酸酯膜1。

用线棒涂覆机将具有以下组成的、用于取向膜的涂布液涂布至纤维乙酸酯膜1的表面，使其厚度为700nm。用60°C的温热空气干燥60秒，并再用100°C的温热空气干燥120秒而形成膜。随后，沿着与纵向呈45°的方向对所得膜施加摩擦处理而形成取向膜。

[改性聚乙烯醇]

使用线棒将用于具有以下组成的光学各向异性层的涂布液涂布至经摩擦处理的取向膜表面。

[棒状液晶化合物]

在125°C的恒温浴中加热经涂覆的膜3分钟以对棒状液晶化合物取向。随后，使用120W/cm的高压汞灯，用UV光照射该膜30秒以使该棒状液晶化合物分子交联。在80°C下UV固化后，将温度降至室温。由此形成光学各向异性层。该光学各向异性层的厚度为1.81μm，并且平均面内折射率为1.55。研究了所得光学各向异性层的条件以确认涂布的不匀性(涂布液被取向膜排斥造成的不匀性)，并且没有发生取向紊乱。

在波长550nm处，该膜显示出Re(550)为125nm，并且Rth(550)为95nm。

随后，如同对比例1，通过在纤维素乙酸酯膜1的背表面(即未形成取向膜和光学各向异性层一侧上的表面)上形成硬涂层和低折射率层而制备与图4中所示相同结构的用于实施例23的光学膜。

对比例25和26的光学膜的制备

如同在实施例23的光学膜的制备，制备对比例25和26的光学膜，区别在于改变涂布液和涂布条件使得包含液晶化合物的光学各向异性层的厚度为1.76μm或1.71μm，并在550nm的波长处显示出125nm的Re(550)。

随后，如同对比例1，通过在纤维素乙酸酯膜1的背表面(即未形成取向膜和光学各向异性层一侧上的表面)上形成硬涂层和低折射率层而制备与图4中所示相同结构的用于实施例25和26的光学膜。

使用上述的实施例23和对比例25和26的光学膜制备偏振片。使用上述的偏振片制备图像显示设备，并评价上述的微细干涉不匀性。表6中显示结果。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：CA表示纤维素乙酸酯；*4：显示平均面内折射率；和*5：RLC表示棒状液晶。

实施例24的光学膜的制备

粘合剂层A的形成

通过以下步骤制备丙烯酸酯聚合物。

向配有冷却管、氮气进气管、温度计和搅拌器的反应容器中加入100质量份的丙烯酸丁酯、3质量份的丙烯酸、0.3质量份的2,2′-偶氮双异丁腈和乙酸乙酯，使得固体浓度为30%。在60°C的氮气流下使混合物反应4小时而得到丙烯酸酯聚合物溶液。使用丙烯酸丁酯、丙烯酸或丙烯酸苯甲酯，通过相同步骤制备平均面内折射率为1.53的丙烯酸酯聚合物。

通过以下步骤，使用所得的丙烯酸酯聚合物制备粘合剂层A。

将基于100份的丙烯酸聚合物固体含量的2份三羟甲基亚甲苯基二异氰酸酯(Coronate L,由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.生产)和0.1份的3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷加入至丙烯酸酯聚合物。使用模涂覆机，将所述混合物涂布至用硅酮脱模剂处理的单独膜表面，然后在150°C下干燥3小时而得到厚度为20μm的粘合剂层A。

硬涂层和低折射率层的形成

使用模涂覆机将对比例1的光学膜制备中使用的用于硬涂层的涂布液涂布在玻璃片上(涂布的固体含量:12g/m²)。在100°C下干燥60秒之后，在提供0.1体积%的氧气浓度的气氛的氮气吹扫下，使用160W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)，在400mW/cm²的光照度和150mJ/cm²的剂量下，使用紫外光照射固化涂布层而制备设置有硬涂布层(抗反射层)的玻璃片。将对比例1的光学膜制备中使用的用于低折射率层的涂布液涂布在所得硬涂布层上。在70°C下干燥低折射率层60秒，并在提供0.1体积%的氧气浓度的气氛的氮气吹扫下，使用240W/cm的空气冷却金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)，在600mW/cm²的光照度和300mJ/cm²的剂量下，通过紫外光照射固化。低折射率层的折射率为1.34，并且厚度为95nm。由此制备硬涂层和低折射率层依次层合的玻璃片。

取向膜和光学各向异性层的形成

根据日本专利未审公开2002-98828的描述，在玻璃基材上形成取向膜，使得该取向膜的折射率为1.53，并且厚度为700nm。随后，如同实施例2的光学膜的制备，在取向膜上形成光学各向异性层。

将玻璃片上形成的硬涂层和低折射率层从玻璃片上剥离，并使用粘合剂A贴合至市售的降冰片烯聚合物膜(环烯烃聚合物)"ZEONOR ZF14"(由Optes Inc.生产)上。将在玻璃片上形成的取向膜和光学各向异性层从玻璃片上剥离，并用粘合剂A贴合至硬涂层和低折射率层未贴合一侧的降冰片烯聚合物膜的表面上，以制备实施例24的光学膜。

实施例24的光学膜具有由低折射率层/硬涂层/粘合剂层/降冰片烯聚合物膜(透明膜)/粘合剂层/取向膜/相位差层构成的层结构。

对比例27的光学膜的制备

如同实施例24的光学膜，制备对比例27的光学膜，区别在于通过控制涂布条件，将包含液晶化合物的光学各向异性层的厚度调整为1.6μm。

对比例28的光学膜的制备

如同实施例24的光学膜，制备对比例28的光学膜，区别在于通过控制涂布条件，将包含液晶化合物的光学各向异性层的厚度调整为1.42μm。

使用如上的实施例24和对比例27和28的光学膜制备偏振片。使用上述的偏振片制备图像显示设备，并评价上述的微细干涉不匀性。表7中显示结果。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：COP表示环烯烃聚合物；*4：显示平均面内折射率；*5：DLC表示碟状液晶，和*6：由低折射率层/硬涂层/粘合剂层/环烯烃聚合物膜(透明膜)/粘合剂层/取向膜/相位差层构成的结构。

实施例25的光学膜的制备

如同实施例2的光学膜，制备实施例25的光学膜，区别在于根据日本专利未审公开2002-98828的描述形成取向膜，使得该取向膜的折射率为1.57，并且厚度为700nm。

实施例26的光学膜的制备

如同实施例2的光学膜，制备实施例26的光学膜，区别在于根据日本专利未审公开2002-98828的描述形成取向膜，使得该取向膜的折射率为1.58，并且厚度为700nm。

对比例29的光学膜的制备

如同实施例2的光学膜，制备实施例29的光学膜，区别在于根据日本专利未审公开2002-98828的描述形成取向膜，使得该取向膜的折射率为1.59，并且厚度为700nm。

如上所述，制备具有如图4所示的相同结构的实施例25和26、以及对比例29的光学膜。各光学膜在纤维素乙酸酯膜1的表面上包括具有不同厚度的任意取向膜和光学各向异性层、以及在纤维素乙酸酯膜1的背面上包括硬涂层和低折射率层。

使用上述的实施例25和26以及对比例29的光学膜制备偏振片。使用上述的偏振片制备图像显示设备，并如上评价微细的干涉不匀性。表8显示结果。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：CA表示纤维素乙酸酯；*4：显示平均面内折射率；和*5：DLC表示碟状液晶。

实施例27的光学膜的制备

如同实施例23，制备实施例27的光学膜，区别在于将以下的棒状液晶A用作用于该光学各向异性层的棒状液晶，并且调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得该光学各向异性层的厚度为0.9μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和95nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1395nm。

棒状液晶A

对比例30的光学膜的制备

如同实施例27，制备对比例30的光学膜，区别在于调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得该光学各向异性层的厚度为0.8μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和95nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1240nm。

对比例31的光学膜的制备

如同实施例27，制备对比例31的光学膜，区别在于调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得该光学各向异性层的厚度为1.0μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和95nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1550nm。

使用上述的实施例和对比例的光学膜制备偏振片。使用上述的偏振片制备图像显示设备，并评价上述的微细干涉不匀性。结果显示在下表中。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：CA表示纤维素乙酸酯；*4：显示平均面内折射率；和*5：RLC表示棒状液晶。

实施例28的光学膜的制备

透明膜的制备

碱性皂化

如同对比例1，进行碱性皂化，区别在于使用纤维素乙酸酯膜"TD60"(由Fujifilm Corp.生产)。纤维素乙酸酯膜"TD60"的平均面内折射率为1.48，并且厚度为60μm。

取向膜(第二层)的形成

制备用于摩擦取向膜的以下所示的组合物，然后经过孔径为0.2μm的聚丙烯过滤器过滤而制备用于摩擦取向膜的涂布液。使用线棒#14将涂布液涂布在经皂化的纤维素乙酸酯膜上，然后在100°C下干燥1分钟。使用在365nm下提供50mW/cm²的照度的空气冷却的金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)，通过条形掩模，使用UV光照射所得经涂布的膜2秒以分解光产酸剂，并产生酸性化合物而形成用于第一相位差区域的取向层，所述条形掩模具有宽285μm的横条的透明部分和具有宽285μm的横条的遮蔽部分。在该情况中，设置掩模使得掩模的条方向平行于输送方向。随后，在与输送方向呈45°角的方向上以500rpm进行摩擦处理以向纤维素乙酸酯膜提供摩擦取向膜。取向膜的厚度为0.7μm，并且平均折射率为1.53。

用于取向膜的涂布液的组成:

用于取向膜的聚合物材料(PVA103,由Kuraray Co.,Ltd.生产的聚乙烯醇):2.4质量份

光产酸剂(S-4):0.11质量份

甲醇:16.7质量份

异丙醇:7.4质量份

水:73.4质量份

光产酸剂(S-4)

包含碟状液晶化合物的图案化光学各向异性层(第一层)的形成

制备用于光学各向异性层的下示组合物，然后经过孔径为0.2μm的聚丙烯酸过滤器过滤而制备用于光学各向异性层的涂布液。在涂布涂布液之后，在115°C的表面温度下干燥1分钟，然后在100°C下干燥1分钟。将所得经涂覆的膜冷却至80°C，并在空气下，使用在365nm下提供50mW/cm²照度的空气冷却的金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)，用UV光照射20秒以固定取向状态而形成用于相位差区域的图案化光学各向异性层。在掩模曝光部分(第一相位差区域)，碟状液晶呈垂直取向，使得其慢轴方向平行于摩擦方向。在非曝光部分(第二相位差区域)，碟状液晶成垂直取向使得其慢轴与摩擦方向正交。光学各向异性层的厚度为1.2μm，平均折射率为1.6，并且光学厚度为1920nm。

用于光学各向异性层的涂布液的组成：

碟状液晶E-2:87质量份

取向膜界面取向剂(II-3):0.43质量份

取向膜界面取向剂(II-4):0.08质量份

空气界面取向剂(P-3):0.17质量份

空气界面取向剂(P-4):0.17质量份

光聚合引发剂(Irgacure 907,由Ciba Specialty Chemicals Corp.生产):3.0质量份

增敏剂(Kayacure DETX,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产):1重量份

环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360,由Osaka OrganicChemical Industry Ltd.生产):8.7质量份

甲乙酮:400质量份

碟状液晶E-2

取向膜界面取向剂(II-3)

取向膜界面取向剂(II-4)

空气界面取向剂(P-3)

空气界面取向剂(P-4)

所得光学膜在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。

硬涂层和低折射率层的形成

如同对比例1，形成硬涂层和低折射率层以制备具有与图4所示相同结构的实施例28的光学膜。

对比例32的光学膜的制备

如同实施例28，制备对比例32的光学膜，区别在于调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得图案化光学各向异性层的厚度为1.1μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1760nm。

对比例33的光学膜的制备

如同实施例28，制备对比例33的光学膜，区别在于调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得图案化光学各向异性层的厚度为1.25μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为2000nm。

实施例29的光学膜的制备

透明膜的制备

碱性皂化

如同对比例27，进行碱性皂化，区别在于使用在550nm处显示出0nm的Re(550)和-63nm的Rth(550)的纤维素乙酸酯膜。该纤维素乙酸酯膜的平均面内折射率为1.48，并且厚度为60μm。

取向膜(第二层)的形成

将甲乙酮-甲醇混合物中的10%的聚肉桂酸乙烯基酯(由Sigma-AldrichCorp.生产)的溶液涂布至实施例28中制备的纤维素乙酸酯膜的皂化表面上，然后在100°C下干燥1分钟。所得膜的厚度为0.7μm，并且平均折射率为1.53。在与膜输送方向呈45°的方向上对所得膜施加摩擦处理。随后，以条平行于输送方向的方式将条形掩模设置在膜上，并在空气下使用160W/cm²的空气冷却的金属卤化物灯(由Eye Graphics Co.,Ltd.生产)进行UV光照射。在该情况中，将具有宽285μm的横条的透明部分和具有宽285μm的横条的遮蔽部分的条形掩模用于形成图案化取向层。暴露的掩模表面和膜之间的距离设为200μm。在UV-A区域(320-380nm的波长范围的积分)中，以1000mJ/cm²的剂量使用100mW/cm²照度的UV光。

含有棒状液晶化合物的图案化光学各向异性层(第一层)的形成

制备用于光学各向异性层的下示组合物，然后经过孔径为0.2μm的聚丙烯酸过滤器过滤而制备涂布液。将涂布液涂布在设有取向膜的纤维素乙酸酯膜上，并在105°C的表面温度下干燥2分钟以形成液晶相状态。在冷却至75°C之后，在空气下，使用160mW/cm²的空气冷却的金属卤化物灯(由EyeGraphics Co.,Ltd.生产)，通过UV光照射固定取向状态以制备图案化光学各向异性层。光学各向异性层的厚度为0.9μm，平均折射率为1.55，并且光学厚度为1395nm。

用于光学各向异性层的涂布液的组成：

棒状液晶(LC242,由BASF Corp.生产):100质量份

水平取向剂A:0.3质量份

光聚合引发剂(Irgacure 907,由Ciba Specialty Chemicals Corp.生产):3.3质量份

增敏剂(Kayacure DETX,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产):1.1质量份

甲乙酮:300质量份

棒状液晶(LC242，由WO2010/090429A2公开)

水平取向剂A

所得光学膜在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。

硬涂层和低折射率层的形成

如同对比例1，形成硬涂层和低折射率层以制备具有与图4所示相同结构的实施例29的光学膜。

对比例34的光学膜的制备

如同实施例28，制备对比例34的光学膜，区别在于调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得该光学各向异性层的厚度为0.8μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1240nm。

对比例35的光学膜的制备

如同实施例28，制备对比例35的光学膜，区别在于调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得该光学各向异性层的厚度为1.0μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1550nm。

实施例30的光学膜的制备

如同实施例28，制备实施例30的光学膜，区别在于将以下的棒状液晶A用作用于图案化光学各向异性层的棒状液晶，并且调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得该图案化光学各向异性层的厚度为0.9μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1395nm。

棒状液晶A

对比例36的光学膜的制备

如同实施例28，制备对比例36的光学膜，区别在于调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得该图案化光学各向异性层的厚度为0.8μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1240nm。

对比例37的光学膜的制备

如同实施例28，制备对比例37的光学膜，区别在于调整用于光学各向异性层的涂布液的涂布量和固定其取向状态的温度，使得该图案化光学各向异性层的厚度为1.0μm，并在550nm处显示出125nm的Re(550)和0nm的Rth(550)。该光学各向异性层的光学厚度为1550nm。

使用以上这些实施例和对比例的光学膜制备偏振片。

安装在液晶显示设备的评价

将图案化相位差片和前部偏振片从圆形偏振眼镜系统的3D显示器(由ZALMA生产)中移除，并替代地贴合任何以上制备的偏振片。

将立体图像的影像投射至所得的3D显示器上，并用右眼和左眼通过圆形偏振眼镜观察以确认清楚的立体图像而无串扰。

使用如上所得的图像显示设备评价界面上的微细不匀性。结果显示在下表中。

*1：Ln层表示低折射率层；*2：HC层表示硬涂层；*3：CA表示纤维素乙酸酯；*4：显示平均面内折射率；和*5：DLC表示碟状液晶；并且RLC表示棒状液晶。

Claims (20)

1.光学膜，其包括：

厚度为10-150μm的透明膜；和

在所述透明膜的一个表面(第一表面)上的至少第一层，

其中所述第一层的平均面内折射率为所述透明膜和设置在所述透明膜的所述第一表面上的层的平均折射率中最大的，并且所述第一层的平均面内折射率比所述透明膜和设置在所述透明膜的第一表面上的所述第一层以外的层的平均折射率高0.02或更大，其中所述第一层的平均面内折射率比所述透明膜的平均折射率高0.02或更大，条件是设置在所述第一表面上的层是单独的第一层，并且

所述第一层的光学厚度D满足：

260×N-190-65nm≤D≤260×N-190+65nm(N是6-12的整数)。

2.权利要求1的光学膜，其还包括：

在所述透明膜的另一表面(第二表面)上的功能层。

3.权利要求2的光学膜，其中所述功能层是高折射率层，其平均面内折射率高于所述透明膜的平均面内折射率。

4.权利要求2的光学膜，其中所述透明膜的第二表面上的所述功能层是低折射率层，其平均面内折射率低于所述透明膜的平均面内折射率。

5.权利要求1的光学膜，其中所述第一层是相位差层，在该相位差层中液晶化合物的取向是固定的。

6.权利要求1的光学膜，其还包括：

在所述第一层和所述透明膜之间的第二层，其中所述透明膜、所述第二层和所述第一层的平均折射率满足以下关系：

透明膜≤第二层<第一层。

7.权利要求6的光学膜，其中所述第二层是取向膜或贴合层。

8.权利要求1的光学膜，其中550nm波长下的面内延迟Re(550)为80-200nm，并且550nm波长下的厚度方向上的延迟Re(550)为-100至200nm。

9.权利要求1的光学膜，其中所述第一相位差区域的面内慢轴不同于第二相位差区域的面内慢轴，和/或第一相位差区域的面内延迟不同于第二相位差区域的面内延迟。

10.权利要求1的光学膜，其中所述透明膜是纤维素酰化物膜或环烯烃聚合物膜。

11.权利要求1的光学膜，其还包括在所述透明膜的另一表面(第二表面)上的功能层，并且其中所述第一层是相位差层，在该相位差层中液晶化合物的取向是固定的。

12.权利要求1的光学膜，其还包括在所述透明膜的另一表面(第二表面)上的功能层和在所述第一层和所述透明膜之间的第二层，并且其中所述透明膜、所述第二层和所述第一层的平均折射率满足以下关系：

透明膜≤第二层<第一层。

13.权利要求1的光学膜，其还包括在所述透明膜的第二表面上的低折射率层，所述低折射率层的平均面内折射率低于所述透明膜的平均面内折射率，并且其中所述第一层是相位差层，在该相位差层中液晶化合物的取向是固定的。

14.权利要求1的光学膜，其还包括在所述透明膜的第二表面上的低折射率层和所述第一层和所述透明膜之间的第二层，所述低折射率层的平均面内折射率低于所述透明膜的平均面内折射率，并且其中所述透明膜、所述第二层和所述第一层的平均折射率满足以下关系：

透明膜≤第二层<第一层。

15.权利要求1的光学膜，其还包括在所述透明膜的第二表面上的高折射率层和低折射率层，所述高折射率层的平均面内折射率高于所述透明膜的平均面内折射率，所述低折射率层的平均面内折射率低于所述透明膜的平均面内折射率，并且其中所述第一层是相位差层，在该相位差层中液晶化合物的取向是固定的。

16.权利要求2的光学膜，其中所述功能层是高折射率层和低折射率层，所述高折射率层的平均面内折射率高于所述透明膜的平均面内折射率，所述低折射率层的平均面内折射率低于所述透明膜的平均面内折射率。

17.偏振片，其包括权利要求1的的光学膜和偏振膜。

18.权利要求17的偏振片，其中

所述光学膜的第一层是相位差层，所述相位差层的面内慢轴与所述偏振膜的吸收轴呈45°角交叉。

19.图像显示设备，其包括：

显示面板；和

在所述显示面板的观看侧表面上的权利要求17的偏振片。

20.3D图像显示设备，其包括：

权利要求19的图像显示设备；和

偏振膜，其发送出在所述图像显示设备上显示的图像，以使得能够以3D图像观看所述图像。

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