TWI407209B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置
本發明關於一種液晶顯示裝置，而且更特別地關於一種顯示改良之光利用效率之液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置已用於各種領域，如個人電腦。近來，液晶顯示裝置之需求已快速地增加。對於近來之液晶顯示裝置，其要求背光薄，顯示高精確影像，及影像高亮度影像。使用薄背光及顯示高精確影像易於造成低亮度影像。
為了建立薄背光、高精確影像及高亮度影像，其希望改良光利用效率以補償亮度。至於用於改良亮度之指定單元，已建議亮度增強膜(反射偏光板)。亮度增強膜主要分成線性偏光光分離型(例如參見JP－A第4－268505、9－507308與10－511322號專利)及環形偏光光分離型(例如參見JP－A第8－271837、8－271731、10－321025、11－174230、與11－248942號專利)。任何亮度增強膜均提供於下偏光板(光吸收偏光元件)與光源(背光)之間。藉由利用亮度增強膜，液晶顯示裝置之光利用效率明顯地改良，使其可大為降低電力消耗。
發明人已調查裝有亮度增強膜之液晶顯示裝置，而且發現在液晶顯示裝置傾向一側時，其影像有時變色成藍或黃色。其已發現亮度增強效果不足及視狀況亮度驟降之問題。此問題可藉由調整液晶顯示裝置之液晶胞與其他零件之光學參數而解決。然而，在改變液晶顯示裝置之零件之光學參數時，經常發生其他之光學問題。
此外，環形偏光光分離型亮度增強膜包括λ/4板。大部份現今使用之λ/4板為藉由拉伸聚合物膜而具有光學各向異性之遲滯板。聚合物膜之光學方向通常為相當於片形或捲形膜垂直方向或水平方向之方向，因此難以製造具有片或捲傾斜方向之光軸或遲相軸之聚合物膜。在大部份使用遲滯板之情形，其係以非平行且非垂直偏光板吸收軸之角度提供。此外，有許多以各非平行或非垂直偏光板吸收軸之角度使用二或更多片遲滯板與偏光板之情形。偏光板吸收軸通常為捲形膜之垂直方向，因此為了黏附遲滯板與偏光板而裝配，其必須藉由黏附按預定角度切割各膜所得頂端而裝配。在藉由將頂端夾在其間而製造遲滯板與偏光板之層合物時，需要一種塗覆黏著劑之程序，或一種切割頂端或將頂端夾在其間之程序。因此處理變複雜，易因軸交叉而發生品質降低，生產力降低，成本增加，而且由於易於發生污染而退化。
本發明係就上述問題而完成，因此本發明之一個目的為確定改良液晶顯示裝置之光利用效率而不造成任何影像變色問題。此外，本發明之另一個目的為提供一種包括具明顯高生產力之亮度增強膜之液晶顯示裝置。
本發明之目的係藉如以下(1)至(7)所述之液晶顯示裝置而達成。
(1)一種液晶顯示裝置，其依序包括光源、偏光膜與液晶胞，其中在光源與偏光膜之間提供面內遲滯(Re)為0至20奈米且厚度方向遲滯(Rth)為－1000至20奈米之第一光學補償膜(以下稱為「光學補償膜(1)」)。
(2)如(1)所述之液晶顯示裝置，其中光學補償膜(1)含光學各向異性層，其含至少一種液晶化合物。
(3)如(2)所述之液晶顯示裝置，其中包括於光學補償膜(1)中之光學各向異性層含棒形液晶化合物，及固定排列狀態使得棒形液晶化合物之縱向方向係實質上垂直光學補償膜(1)之膜面。
(4)如(2)或(3)所述之液晶顯示裝置，其中光學補償膜(1)至少包括撐體及提供於撐體上之光學各向異性層，而且撐體具有0至20奈米之面內遲滯(Re)及－10至100奈米之厚度方向遲滯(Rth)。
(5)如(1)或(4)任一所述之液晶顯示裝置，其中光學補償膜(1)為偏光膜之保護膜。
(6)如(1)或(5)任一所述之液晶顯示裝置，其中在光源與偏光膜之間提供光學補償膜(1)與另一片光學補償膜(以下稱為「光學補償膜(2)」)，及光學補償膜(2)具有50至200奈米之面內遲滯(Re)。
(7)如(6)所述之液晶顯示裝置，其中在光源與偏光膜之間進一步提供膽固醇液晶層，其較光學補償膜(1)及光學補償膜(2)接近光源。
依照本發明可提供一種液晶顯示裝置之光利用效率改良而不造成任何影像變色問題之液晶顯示裝置。此外，可提供一種包括具明顯高生產力之亮度增強膜之液晶顯示裝置。
以下依序敘述本發明之具體例。此外，在此使用名詞「至」表示之數字範圍表示包括名詞「至」前後所示值作為下限值及上限值之範圍。
說明書中之名詞「平行」及「垂直」係定義為小於準確角度±10°之準確角度內之範圍。在此範圍中，準確角度之誤差較佳為小於±5°，而且更佳為小於±2°。此外，名詞「實質上垂直」係定義為小於±20°範圍內而非準確垂直角度之位置。此準確角度誤差範圍較佳為小於±15°，而且更佳為小於±10°。此外，名詞「遲相軸」係定義為折射率最高之膜面內方向。此外，可見光頻寬中之折射率測量用波長為550奈米之波長(λ)，除非另有指示。
在說明書中，除非另有指示，名詞「偏光板」表示切割成LCD內建大小之長偏光板及偏光板(名詞「切割」包括如「衝孔(punch)」、「鉗夾(chip)」等之意義)。此外，名詞「偏光膜」及「偏光板」彼此有所區別。然而，名詞「偏光板」表示在名詞「偏光膜」之至少一個表面上具有透明保護層以保護對應偏光膜之堆疊結構。
此外，在說明書中，名詞光散射或光反射偏光元件係定義為具有使平行偏光軸之線性偏光分量穿透，然後散射或反射垂直軸之線性偏光分量之功能之偏光板。名詞光吸收偏光元件係定義為具有使平行偏光軸之線性偏光分量穿透，及吸收垂直軸之線性偏光分量之功能之偏光板。
此外，在此使用僅稱「偏光之光」時，其不表示廣義之偏光之光(含線性偏光之光、環形偏光之光與橢圓偏光之光)，而是窄義之偏光之光(僅線性偏光之光)。
用於本說明書之Re及Rth各為在波長λ奈米處之面內遲滯及厚度方向遲滯。Re係藉由在商標名KOBRA21ADH(Oji Scientific Instruments Co.Ltd.製造)中使波長為λ奈米之光以膜正交方向進入而測量。Rth係使用KOBRA21ADH按在三個方向測量之遲滯值計算，即Re，以面內遲滯軸(由KOBRA21ADH判定)作為傾斜軸(轉動軸)使波長為λ奈米之光以在膜正交方向傾斜＋40°進入而測量之遲滯值，及以面內遲滯軸作為傾斜軸(轉動軸)使波長為λ奈米之光以在膜正交方向傾斜－40°進入而測量之遲滯值。在此，平均折射率之假設值可使用各種光學膜目錄及Polymer Handbook(JOHN WILEY&SONS,INC.)中之值。至於現有以外之平均折射率值，其可使用ABBE折射計測量。主要聚合物膜之平均折射率值如下：醯化纖維素(1.48)、環烯烴聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、及聚苯乙烯(1.59)。
[光學補償膜]
本發明之液晶顯示裝置至少含面內遲滯(Re)為0至20奈米且厚度方向遲滯(Rth)為－1000至20奈米之光學補償膜(有時稱為「光學補償膜(1)」)。Re較佳為0至10奈米。Rth更佳為－800至10奈米，而且甚至更佳為－600至0奈米。本發明之液晶顯示裝置包括光源、偏光膜與液晶胞，而且光源、偏光膜與液晶胞係依此次序提供。此外，光學補償膜(1)係提供於光源與偏光膜之間。
由光學補償膜(1)之膜面正交方向測量之遲滯值稱為Re(0)。以光學補償膜(1)之遲相軸作為傾斜軸，對光學補償膜(1)傾斜40°而測量之遲滯值為Re(40)，及對傾斜方向相反側傾斜40°而測量之遲滯值為Re(－40)。此時，可由測量Re(0)、Re(40)與Re(－40)三個測量值、遲滯板厚度及平均折射率測量厚度方向之折射率(Rth)。此外，在無法偵測光學補償膜(1)之遲相軸時，面內任意方向可作為傾斜軸。
光學補償膜(1)可由雙折射聚合物膜形成，而且可由含液晶化合物之光學各向異性層形成。由含液晶化合物之光學各向異性層包括藉由將液晶化合物固定排列狀態而形成之光學各向異性層。在滿足光學性質時，光學補償膜可由單層形成，或由二或更多層之層合物形成。
除了光學補償膜(1)，本發明之液晶顯示裝置可進一步含光學補償膜(2)。對於光學補償膜(2)，Re較佳為50至200奈米，更佳為70至180奈米，而且甚至更佳為90至160奈米。此外，較佳為Re(40)與Re(－40)係實質上相同。Re(40)與Re(－40)間之差最佳為0奈米，但是考量誤差等，4奈米範圍內之差在此稱為實質上相同。
光學補償膜(2)較佳為具有使得波長放大，Re亦放大之頻寬性質。例如為了呈現頻寬性質，一種交叉各遲相軸而層合Re實質上為1/2波長之層與Re實質上為1/4波長之層之技術敘述於JP－A第2000－284126號專利。此外，一種藉由拉伸改質聚碳酸酯膜而呈現頻寬性質之技術敘述於WO 00/26705號專利。依照這些技術，可適當地使用呈現所需Re之頻寬遲滯板作為第二光學各向異性層。
[含液晶化合物之光學補償膜]
液晶化合物之種類並未特別地限制，只要其滿足上述光學性質。例如可使用可藉由形成液晶狀態為向列排列之低分子液晶化合物及形成可藉光學交聯或熱交聯固定而得之光學各向異性層，或形成液晶狀態為向列排列之高分子液晶化合物然後冷卻以固定排列而得之光學各向異性層。此外，在本發明中，即使液晶化合物可用於光學各向異性層，光學各向異性層為藉液晶化合物之聚合等固定及形成之層，因此形成層時不需要顯示結晶性。可聚合液晶化合物可為多官能基可聚合液晶化合物，而且亦可為單官能基可聚合液晶化合物。此外，液晶化合物可為碟形液晶化合物，而且亦可為棒形液晶化合物。
用於含光學補償膜(1)之光學各向異性層之液晶化合物可為碟形液晶化合物，而且亦可為棒形液晶化合物。如果液晶化合物滿足上述光學性質，則其排列狀態可為任何垂直排列、水平排列、混合排列、或傾斜排列。在控制光學補償膜(1)之Rth中，較佳為可使用棒形液晶化合物，而且更佳為在棒形液晶化合物之縱向方向係實質上垂直光學補償膜(1)之膜面時。棒形液晶化合物為實質上垂直係定義為光學補償膜(1)之平面與棒形液晶化合物方向間之角度在70°至90°之範圍內。此角度可為平均傾斜角度在此範圍內之傾斜排列，而且可為其中傾斜角度不同之混合排列。在傾斜排列及混合排列之情形，棒形液晶化合物之平均傾斜角度均較佳為70°至90°，更佳為80°至90°，而且甚至更佳為85°至90°。
用於含光學補償膜(2)之光學各向異性層之液晶化合物可為碟形液晶化合物，而且亦可為棒形液晶化合物。如果液晶化合物滿足上述光學性質，則其排列狀態可為任何垂直排列、水平排列、混合排列、或傾斜排列。為了製備具對稱視角依附性之遲滯板，碟形液晶化合物之碟面係實質上垂直光學補償膜(2)之膜面，或者較佳為棒形液晶化合物之縱向方向對光學補償膜(2)之膜面為實質上水平。碟形液晶化合物為實質上垂直係定義為光學補償膜(2)之平面與碟形液晶化合物之碟面間之角度在70°至90°之範圍內。此角度可為碟面之平均傾斜角度在此範圍內之傾斜排列，而且可為其中傾斜角度不同之混合排列。在傾斜排列及混合排列之情形，棒形液晶化合物之平均傾斜角度均較佳為70°至90°，更佳為80°至90°，而且甚至更佳為85°至90°。棒形液晶化合物為實質上水平係定義為光學補償膜(2)之平面與棒形液晶化合物方向間之角度在0°至20°之範圍內。此角度可為棒形液晶化合物之平均傾斜角度在此範圍內之傾斜排列，而且可為其中傾斜角度不同之混合排列。在傾斜排列及混合排列之情形，棒形液晶化合物之平均傾斜角度均較佳為0°至20°，更佳為0°至10°，而且甚至更佳為0°至5°。
光學各向異性層可藉由將棒形液晶化合物或碟形液晶化合物，而且如果必要，則含以下聚合引發劑、空氣界面排列材料與其他添加劑之組成物(以下有時稱為「液晶組成物」)，塗覆於撐體上，然後將液晶組成物塗覆於排列層表面上而形成。
[碟形液晶化合物]
在本發明中，較佳為使用碟形液晶化合物形成光學各向異性層。碟形液晶化合物揭示於各種公告(C.Destrade等人之Mol.Crysr.Liq.Cryst.，第71卷，第I11頁(1981)；Chemical Society of Japan,Quarterly Journal of General Chemistry，第22期，Chemistry of Liquid Crystal，第5章，第10章，第2節(1994)；B.Kohne等人之Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.，第1794頁(1985)；J.Zhang等人之J.Am.Chem.Soc.，第116卷，第2655頁(1994))。碟形液晶化合物之聚合敘述於JP－A第8－27284號專利。
碟形液晶化合物較佳為含可聚合基以可藉聚合而固定。例如可考量一種具有可聚合基作為鍵結至碟形液晶化合物之碟核上之取代基之結構，但是在將可聚合基直接鍵結至碟核時，其在聚合反應期間難以維持排列狀態。因此，較佳為一種在碟核與可聚合基之間具有鍵聯基之結構。即，具有可聚合基之碟形液晶化合物較佳為由下式表示之化合物。
D(－L－P)n 其中D為碟核，L為二價鍵聯基，P為可聚合基，及n為4至12之整數。式中碟核(D)、二價基(L)及可聚合基(P)之較佳指定實例各揭示於JP－A第2001－4837號專利之(D1)至(D15)、(L1)至(L25)、及(P1)至(P18)，而且可較佳地使用公告中揭示之內容。此外，液晶化合物之碟形向列液晶相－固相之轉移溫度較佳為70至300℃，而且更佳為70至170℃。
[棒形液晶化合物]
在本發明中，較佳為使用棒形液晶化合物形成光學各向異性層。對於棒形液晶化合物，較佳為使用偶氮次甲烷、偶氮氧基、氰基聯苯、氰基苯基酯、苯甲酸酯、環己羧酸苯酯、氰基苯基環己烷、經氰基取代苯基嘧啶、經烷氧基取代苯基嘧啶、苯基二烷、二苯乙炔、與烯基環己基苯甲腈。不僅這些低分子量液晶化合物，亦可使用高分子量液晶化合物。更佳為藉由將棒形液晶化合物聚合而固定排列。較佳為可使用具有可藉活性光或電子射線、熱等進行聚合或交聯反應之部份結構之液晶化合物。此部份結構之數量較佳為1至6個，而且更佳為1至3個。對於可聚合棒狀液晶化合物，可使用揭示於Makromol.Chem.，第190卷，第2255頁(1989)，Advanced Materials，第5卷，第107頁(1993)，美國專利第4683327、5622648與5770107號，WO95/22586、WO95/24455、WO97/00600、WO98/23580、WO98/52905號專利，JP－A第1－272551、6－16616、7－110469、11－80081、與2001－328973號專利之化合物。
[垂直排列促進劑]
為了均勻地垂直排列液晶化合物，必須控制液晶化合物在排列層界面側及空氣界面側之垂直排列。關於此點，可使用一種組成物，其將在排列液晶化合物時藉排除體積效應、靜電效應或表面能量效應產生垂直排列作用之化合物加入液晶化合物。亦關於調節空氣界面側之排列，可使用一種組成物，其將在排列液晶化合物時藉排除體積效應、靜電效應或表面能量效應產生垂直排列作用之化合物加入液晶化合物。對於在這些排列層之界面側處促進液晶化合物分子之垂直排列之化合物(排列層界面側垂直排列材料)，較佳為可使用吡啶鎓衍生物。至於在這些排列層之界面側處促進液晶化合物分子之垂直排列之化合物(空氣界面側垂直排列材料)，更佳為可使用一種促進上述化合物分配不當，含至少一或多種選自氟脂族基、羧基(－COOH)、磺醯基(－SO3 H)、膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }、及其鹽之親水性基之化合物。此外，藉由組合這些化合物，例如在將液晶化合物製備成塗料溶液時，改良塗料溶液之塗覆力，因此抑制不均勻產生及魚眼。以下詳述垂直排列材料。
[排列層界面側垂直排列材料]
對於用於本發明之排列層界面側垂直排列材料，較佳為可使用由下式(I)表示之吡啶鎓衍生物(吡啶鎓鹽)。藉由對液晶組成物添加至少一種吡啶鎓衍生物，可在接近排列層以實質上垂直方向排列碟狀液晶化合物之分子。
在式(I)中，L1 為二價鍵聯基，而且較佳為具有1至20個碳原子之二價鍵聯基，包括伸烷基與－O－、－S－、－CO－、－SO2 －、NRa －(其條件為Ra 為具有1至5個碳原子之烷基或氫原子)之組合、伸烯基、伸炔基、或伸芳基。伸烷基可為線形鏈或分支鏈。
在式(I)中，R1 為氫原子、未取代胺基、或經具有1至20個碳原子之取代基取代之經取代胺基。在R1 為經取代胺基時，其較佳為經脂族基取代。脂族基之實例包括烷基、經取代烷基、烯基、經取代烯基、炔基、與經取代炔基。此外，在R1 為2－取代胺基時，兩個脂族基可彼此鍵結形成含氮芳族雜環。此時所形成含氮芳族雜環較佳為5－或6－員環。R1 較佳為氫原子、未取代胺基、或具有1至20個碳原子之經取代胺基，更佳為氫原子、未取代胺基、或具有2至12個碳原子之經取代胺基，而且甚至更佳為氫原子、未取代胺基、或具有2至8個碳原子之經取代胺基。在R1 為胺基時，其較佳為吡啶鎓環在4－位置處經取代。
在式(I)中，X為陰離子。陰離子之實例包括鹵素陰離子(例如氟離子、氯離子、溴離子、碘離子等)、磺酸離子(例如甲磺酸離子、三氟甲磺酸離子、甲硫酸離子、對甲苯磺酸離子、對氯苯磺酸離子、1,3－苯二磺酸離子、1,5－萘二磺酸離子、與2,6－萘二磺酸離子)、硫酸離子、碳酸離子、硝酸離子、硫氰酸離子、過氯酸離子、四氟硼酸離子、苦味酸離子、乙酸離子、甲酸離子、三氟乙酸離子、磷酸離子(例如六氟磷酸離子)、羥基離子等。X較佳為鹵素陰離子、磺酸離子或羥基離子。
在式(I)中，Y1 為具有1至30個碳原子，含5－或6－員環作為部份結構之二價鍵聯基。含於Y1 之環形部份結構較佳為環己環、芳環或雜環。芳環之實例包括苯環、茚環、萘環、茀環、菲環、蒽環、聯苯環、與芘環。特佳為苯環、聯苯環與萘環。對於組成雜環之雜原子，較佳為氮原子、氧原子與硫原子，而且雜環之實例包括呋喃環、噻吩環、吡咯環、吡咯啉環、吡咯啶環、唑環、異唑環、噻唑環、異噻唑環、咪唑環、咪唑啉環、咪唑啶環、吡唑環、吡唑啉環、吡唑啶環、三唑環、呋呫環、四唑環、哌喃環、二烷環、二噻環、噻環、吡啶環、哌啶環、環、嗎啉環、噻環、嗒環、嘧啶環、吡環、哌環、與三環。雜環較佳為6－員環。由Y表示之具有5－或6－員環作為部份結構之二價鍵聯基可具有取代基。
在式(I)中，Z為經鹵素取代苯基、經硝基取代苯基、經氰基取代苯基、經具有1至10個碳原子之烷基取代之苯基、經具有2至10個碳原子之烷氧基取代之苯基、具有1至12個碳原子之烷基、具有2至20個碳原子之炔基、具有1至12個碳原子之烷氧基、具有2至13個碳原子之烷氧基羰基、具有7至26個碳原子之芳氧基羰基、或具有7至26個碳原子之芳基羰基，較佳為經氰基取代苯基、經鹵素取代苯基、經具有1至10個碳原子之烷基取代之苯基、經具有2至10個碳原子之烷氧基取代之苯基、具有7至26個碳原子之芳氧基羰基、具有7至26個碳原子之芳基羰基。
Z可進一步具有取代基，而且其實例包括鹵素原子(氟離子、氯離子、溴離子、與碘離子)、氰基、硝基、具有1至16個碳原子之烷基、具有1至16個碳原子之烯基、具有1至16個碳原子之經鹵素取代烷基、具有1至16個碳原子之烷氧基、具有2至16個碳原子之醯基、具有1至16個碳原子之烷硫基、具有2至16個碳原子之醯氧基、具有2至16個碳原子之烷氧基羰基、胺甲醯基、具有2至16個碳原子之經烷基取代胺甲醯基、與具有2至16個碳原子之醯基胺基。
對於用於本發明之吡啶化合物，較佳為由下式(Ia)表示之吡啶化合物。
在式(Ia)中，L3 為單鍵、－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－。AL為具有1至10個碳原子之伸烷基。L3 較佳單鍵、－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-，而且更佳為單鍵或-O-。
在式(Ia)中，L4 為單鍵、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-或-N=N-。
在式(Ia)中，R3 為氫原子、未取代胺基、或具有2至20個碳原子之經烷基取代胺基。在R3 為經烷基取代胺基時，兩個烷基可彼此鍵結形成含氮雜環。此時所形成含氮雜環較佳為5-或6-員環。R3 更佳為氫原子、未取代胺基、或具有2至12個碳原子之經取代胺基，而且最佳為氫原子、未取代胺基、或具有2至8個碳原子之經取代胺基。在R3 為未取代胺基時，其較佳為吡啶鎓環在4-位置處經胺基取代。
在式(Ia)中，Y2 與Y3 各獨立地為包括6-員環(其可具有取代基)之二價基。6-員環之實例包括脂環、芳環(苯環)與雜環。6-員脂環之實例包括環己環、環己烯環與環己二烯環。6-員雜環之實例包括哌喃環、二烷環、二噻環、噻環、吡啶環、哌啶環、環、嗎啉環、噻環、嗒環、嘧啶環、吡環、哌環、與三環。6-員環可與其他6-或5-員環形成縮合環。
取代基之實例包括鹵素原子、氰基、具有1至12個碳原子之烷基、與具有1至12個碳原子之烷氧基。烷基與烷氧基可經具有2至12個碳原子之醯基或具有2至12個碳原子之醯氧基取代。以下敘述醯基與醯氧基之定義。
在式(Ia)中，X1 為陰離子。X1 較佳為單價陰離子。陰離子之實例包括鹵素陰離子(例如氟離子、氯離子、溴離子、與碘離子)及磺酸離子(例如甲磺酸離子、對甲苯磺酸離子與苯磺酸離子)。
在式(Ia)中，Z1 為氫原子、氰基、具有1至12個碳原子之烷基、或具有1至12個碳原子之烷氧基，其中烷基與烷氧基各可經具有2至12個碳原子之醯基或具有2至12個碳原子之醯氧基取代。
在式(Ia)中，m為1或2，而且在m為2時，兩個L4 與兩個Y3 可彼此不同。
在m為2時，Z1 較佳為氰基、具有1至10個碳原子之烷基、或具有1至10個碳原子之烷氧基。
在m為1時，Z1 較佳為具有7至12個碳原子之烷基、具有7至12個碳原子之烷氧基、具有7至12個碳原子之經醯基取代烷基、具有7至12個碳原子之經醯基取代烷氧基、具有7至12個碳原子之經醯氧基取代烷基、或具有7至12個碳原子之經醯氧基取代烷氧基。
醯基係由－CO－R表示，而且醯氧基係由－O－CO－R表示，其中R為脂族基(烷基、經取代烷基、烯基、經取代烯基、炔基、與經取代炔基)或芳族基(芳基與經取代芳基)。R較佳為脂族基，而且更佳為烷基或烯基。
在式(Ia)中，p為1至10之整數。Cp H2 p 表示可具有分支結構之鏈形伸烷基。Cp H2 p 較佳為線形伸烷基。此外，p更佳為1或2。
以下列出由式(I)及/或(Ia)表示之化合物之指定實例。Me在此表示甲基。
吡啶鎓衍生物通常可藉由使吡啶環接受烷化(Menschutkin反應)而得。
吡啶鎓衍生物在液晶組成物中之含量之較佳範圍視其用途而不同，但是較佳為液晶組成物(在製備成塗料溶液之情形為無溶劑之液晶組成物)之0.005至8重量%，而且更佳為0.01至5重量%。
[空氣界面垂直排列材料]
對於用於本發明之空氣界面垂直排列材料，其有利地使用一種具有氟脂族基與至少一或多種選自羧基(－COOH)、磺醯基(－SO3 H)、膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }、及其鹽之親水性基之含氟脂族基聚合物(以下稱為「氟系聚合物」)，或一種由式(III)表示之含氟化合物。
首先敘述含氟化合物。
用於本發明之含氟化合物特徵為其含有含氟脂族基與至少一或多種選自羧基(－COOH)、磺醯基(－SO3 H)、膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }、及其鹽之親水性基。如Otsu,T.之”Revised,The Chemistry of Polymer Synthesis”,Kagaku Dojin，第1－4頁(1968)所述，聚合物之實例包括聚烯烴、聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚胺基甲酸酯、聚碳酸酯、聚碸、聚碳酸酯、聚醚、聚縮醛、聚酮、聚氧化伸苯基、聚硫化伸苯基、聚芳化物、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氟亞乙烯、纖維素衍生物等。含氟化合物較佳為聚烯烴。
此含氟化合物為一種在其側鏈中具有氟脂族基之聚合物。含氟化合物較佳為具有1至12個碳原子，而且更佳為具有6至10個碳原子。脂族基可為鏈形基或環基。在脂族基為鏈形基時，其可為線形鏈或分支鏈。其中，較佳為具有6至10個碳原子之線形鏈氟脂族基。氟原子之取代程度並未特別地限制，但是較佳為脂族基中50%或以上之氫原子經氟原子取代，而且進一步較佳為60%或以上之取代程度。氟脂族基係藉酯鍵、醯胺鍵、醯亞胺鍵、胺基甲酸酯鍵、醚鍵、硫醚鍵、芳環等引入而含於鍵結聚合物主鏈之側鏈中。氟脂族基之一係衍生自藉調聚法(telomerization method)(亦稱為調聚物法)或寡聚法(亦稱為寡聚物法)製備之氟脂族基化合物。氟脂族化合物之製法敘述於例如N.Ishikawa之”Synthesis and Function of Fluorine Compound”,CMC，第117－118頁(1987)，或Hudlicky,M.& Pavlath,A.E.之”Chemistry of Organic Fluorine Compounds II”，專文187，Milos Hudlicky與Attila E.Pa v lath編著，American Chemical Society第747－752頁(1995)。短鏈聚合法為一種其中使用具有大鏈轉移常數之鹵化烷基(如碘化物)作為調聚劑，以進行含氟乙烯基化合物(如四氟乙烯)之自由基聚合而合成調聚物之方法(例示於略圖－1)。
所得碘封端調聚物通常接受適當之終端化學修改，如略圖2所示，因而轉化成氟脂族化合物。如果必要，則將這些化合物進一步轉化成所需單體結構，其然後用於製備含氟聚合物。
以下顯示用於製備可用於本發明之含氟聚合物之單體的指定實例，但是本發明絕不限於這些指定實例。
用於本發明之含氟聚合物之一個具體實施例為一種衍生自含氟脂族基單體(有時稱為「含氟單體」)之重複單元與具有由下式(II)表示之親水性基之重複單元之共聚物。
在式(II)中，R1 、R2 與R3 3 各獨立地為氫原子或取代基。Q為羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、或膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }或其鹽。L為選自由其二或更多種組合而形成之以下鍵聯基或二價鍵聯基之任意基。
(鍵聯基組)
單鍵、－O－、－CO－、－NRb －(其中Rb 為氫原子、烷基、芳基、或芳烷基)、－S－、－SO2 －、－P(＝O)(ORf )－(其中Rf 為烷基、芳基或芳烷基)、伸烷基、與伸芳基。
在式(II)中，R1 、R2 與R3 3 各獨立地為氫原子或選自以下取代基組之取代基。
(取代基組)
烷基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至12個碳原子，而且甚至更佳為1至8個碳原子之烷基，如甲基、乙基、異丙基、第三丁基、正辛基、正癸基、正十六碳基、環丙基、環戊基、環己基等)；烯基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至12個碳原子，而且甚至更佳為2至8個碳原子之烯基，如乙烯基、芳基、2－丁烯基、3－戊烯基等)；炔基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至12個碳原子，而且甚至更佳為2至8個碳原子之炔基，如炔丙基、3－戊炔基等)；芳基(較佳為具有6至30個碳原子，更佳為6至20個碳原子，而且甚至更佳為6至12個碳原子之芳基，如苯基、對甲基苯基、萘基等)；芳烷基(較佳為具有7至30個碳原子，更佳為7至20個碳原子，而且甚至更佳為7至12個碳原子之芳烷基，如苄基、苯乙基、3－苯基丙基等)；經取代或未取代胺基(較佳為具有0至20個碳原子，更佳為0至10個碳原子，而且甚至更佳為0至6個碳原子之胺基，如未取代胺基、甲胺基、二甲胺基、二乙胺基、苯胺基等)；烷氧基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至10個碳原子之烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丁氧基等)；烷氧基羰基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至16個碳原子，而且甚至更佳為2至10個碳原子之烷氧基羰基，如甲氧基羰基、乙氧基羰基等)；醯氧基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至16個碳原子，而且甚至更佳為2至10個碳原子之醯氧基，如乙醯氧基、苯甲醯氧基等)；醯基胺基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至16個碳原子，而且甚至更佳為2至10個碳原子之醯基胺基，如乙醯基胺基、苯甲醯基胺基等)；烷氧基羰基胺基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至16個碳原子，而且甚至更佳為2至12個碳原子之烷氧基羰基胺基，如甲氧基羰基胺基等)；芳氧基羰基胺基(較佳為具有7至20個碳原子，更佳為7至16個碳原子，而且甚至更佳為7至12個碳原子之芳氧基羰基胺基，如苯氧基羰基胺基等)；磺醯基胺基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之磺醯基胺基，如甲磺醯基胺基、苯磺醯基胺基等)；胺磺醯基(較佳為具有0至20個碳原子，更佳為0至16個碳原子，而且甚至更佳為0至12個碳原子之胺磺醯基，如胺磺醯基、甲基胺磺醯基、二甲基胺磺醯基、苯基胺磺醯基等)；胺甲醯基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之胺甲醯基，如未取代胺甲醯基、甲基胺甲醯基、二乙基胺甲醯基、苯基胺甲醯基等)；烷硫基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之烷硫基，如甲硫基、乙硫基等)；芳硫基(較佳為具有6至20個碳原子，更佳為6至16個碳原子，而且甚至更佳為6至12個碳原子之烷硫基，如苯硫基等)；磺醯基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之磺醯基，如甲磺醯基、甲苯磺醯基等)；亞磺醯基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之亞磺醯基，如甲亞磺醯基、苯亞磺醯基等)；脲基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之脲基，如未取代脲基、甲脲基、苯脲基等)；磷醯胺基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之磷醯胺基，如二乙基磷醯胺基、苯基磷醯胺基等)；羥基；巰基；鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、與碘原子)；氰基；磺醯基；羧基；硝基；異羥肟酸基；亞磺醯基；肼基；亞胺基；雜環基(較佳為具有1至30個碳原子，而且更佳為1至12個碳原子之雜環基，如含如氮原子、氧原子、硫原子之雜原子之雜環基，例如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、嗎啉基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等)；矽烷基(較佳為具有3至40個碳原子，更佳為3至30個碳原子，而且甚至更佳為3至24個碳原子之矽烷基，如三甲基矽烷基、三苯基矽烷基等)。這些取代基可進一步經這些取代基取代。此外，在存在二或更多個取代基時，其可彼此相同或不同。此外，如果可行，則其可彼此鍵結形成環。
較佳為，R1 、R2 與R3 3 各獨立地為氫原子、烷基、鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、或由下述－L－Q表示之基，更佳為氫原子、具有1至6個碳原子之烷基、氯原子、或由－L－Q表示之基，特佳為氫原子、具有1至4個碳原子之烷基、而且最佳為氫原子或具有1至2個碳原子之烷基。烷基之指定實例包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、第二丁基等。烷基可具有適當之取代基。取代基之實例包括鹵素原子、芳基、雜環基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、醯基、羥基、醯氧基、胺基、烷氧基羧基、醯基胺基、氧基碳基、胺甲醯基、磺醯基、胺磺醯基、磺醯胺基、硫基、羧基等。此外，對於烷基中之碳原子數量，其不計取代基中之碳原子數量。其亦適用於以下其他基之碳原子數量。
L為選自上述鍵聯基之二價鍵聯基，或藉由組合其二或更多種而形成之二價鍵聯基。上述鍵聯基中，－NRb －之為Rb 為氫原子、烷基、芳基、或芳烷基，而且較佳為氫原子或烷基。此外，－PO(ORf )－之Rf 為烷基、芳基或芳烷基，而且較佳為烷基。在Rb 與Rf 均為烷基、芳基或芳烷基時，碳原子數量係與「取代基組」所述相同。L之實例較佳為包括單鍵、－O－、－CO－、－NRb －、－S－、－SO2 －、伸烷基、或伸芳基，而且特佳為包括－CO－、－O－、－NRb －、伸烷基、或伸芳基。在L為伸烷基時，其較佳為具有1至10個碳原子，更佳為1至8個碳原子，而且甚至更佳為1至6個碳原子之伸烷基。特佳伸烷基之指定實例包括亞甲基、伸乙基、三亞甲基、四伸丁基、六亞甲基等。在L為伸芳基時，伸芳基中之碳原子數量較佳為6至24個，更佳為6至18個，而且甚至更佳為6至12個。特佳伸芳基之指定實例包括伸苯基、伸萘基等。在L包括藉由組合伸烷基與伸芳基而得之二價鍵聯基時，伸芳烷基之碳原子數量較佳為7至34個，更佳為7至26個，而且甚至更佳為7至16個。特佳伸芳烷基之指定實例包括伸苯基亞甲基、伸苯基伸乙基、亞甲基伸苯基等。L所述之基可具有適當之取代基。此取代基可為如上述R1 、R2 與R3 3 之取代基之相同取代基。
以下例示L之指定結構。
在式(II)中，Q為羧基與其鹽(例如鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽(例如銨、四甲銨、三甲基－2－羥基乙銨、四丁銨、三甲基苄銨、二甲基苯銨等)、吡啶鹽等)、磺醯基與其鹽(陽離子形成鹽之實例係與羧基所揭示之鹽相同)、膦氧基與其鹽(陽離子形成鹽之實例係與羧基所揭示之鹽相同)。Q進一步較佳為羧基、磺醯基或磷醯基，而且特佳為羧基或磺醯基。
上述含氟聚合物可含一種由式(II)表示之重複單元，而且亦可含其二或更多種。此外，除了上述各重複單元，含氟聚合物可含一或二或更多種其他重複單元。其他重複單元並未特別地限制，但是一般可提及衍生自可自由基聚合單體之重複單元作為較佳實例。以下敘述衍生成其他重複單元之單體之指定實例。含氟聚合物可含衍生自一或二或更多種選自以下單體組之單體之重複單元。
單體組(1)烯屬烴：乙烯、丙烯、1－丁烯、異丁烯、1－己烯、1－十二烯、1－十八烯、1－二十烯、六氟丙烯、氟亞乙烯、氯三氟乙烯、3,3,3－三氟丙烯、四氟乙烯、氯乙烯、氯亞乙烯等；(2)二烯：1,3－丁二烯、異戊二烯、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、與2－氰基－1,3－丁二烯、1,4－二乙烯基環己烷等；(3)α,β－不飽和羧酸之衍生物：(3a)丙烯酸烷酯：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2－乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸第三辛酯、丙烯酸十二碳酯、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－乙醯基乙酯、丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸2－氯環己酯、丙烯酸糠酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸2－甲氧基乙酯、ω－甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(聚乙二醇之加入莫耳數：n＝2至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、丙烯酸環氧丙酯等；(3b)甲基丙烯酸烷酯：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸環己酯、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、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、甲苯酚甲基丙烯酸酯、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、ω－甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(聚乙二醇之加入莫耳數：n＝2至100)、甲基丙烯酸2－乙醯氧基乙酯、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、甲基丙烯酸環氧丙酯、甲基丙烯酸3－甲氧基矽烷基丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸2－異氰基乙酯等；(3c)不飽和多價羧酸之二酯：羥丁二酸二甲酯、羥丁二酸二丁酯、伊康酸二甲酯、伊康酸二丁酯、巴豆酸二丁酯、巴豆酸二己酯、反丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸二甲酯等及(3d)α,β－不飽和羧酸之醯胺：N,N－二甲基丙烯醯胺、N,N－二乙基丙烯醯胺、N－正丙基丙烯醯胺、N－第三丁基丙烯醯胺、N－第三辛基甲基丙烯醯胺、N－環己基丙烯醯胺、N－苯基丙烯醯胺、N－(2－乙醯基乙醯氧基乙基)丙烯醯胺、N－苄基丙烯醯胺、N－丙烯醯基嗎啉、二丙酮丙烯醯胺、N－甲基順丁烯二醯亞胺等；(4)不飽和腈：丙烯腈、甲基丙烯腈等；(5)苯乙烯與其衍生物：苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、對第三丁基苯乙烯、對乙烯基苯甲酸甲酯、α－甲基苯乙烯、對氯甲基苯乙烯、乙烯基萘、對甲氧基苯乙烯、對羥基甲基苯乙烯、對乙醯氧基苯乙烯等；(6)乙烯酯：乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、柳酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、苯基乙酸乙烯酯等；(7)乙烯醚：甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、第三丁基乙烯基醚、正戊基乙烯基醚、正己基乙烯基醚、正辛基乙烯基醚、正十二碳基乙烯基醚、正二十碳基乙烯基醚、2－乙基己基乙烯基醚、環己基乙烯基醚、氟丁基乙烯基醚、氟丁氧基乙基乙烯基醚等；及(8)其他可聚合單體：N－乙烯基吡咯啶酮、甲基乙烯基酮、苯基乙烯基酮、甲氧基乙基乙烯基酮、2－乙烯基唑啉、2－異丙烯基唑啉等。
在上述含氟聚合物內，含氟脂族基單體之含量較佳為聚合物中成分單體總含量之5重量%或以上，更佳為10重量%或以上，而且甚至更佳為30重量%或以上。對於含氟聚合物，由式(II)表示之重複單元之含量較佳為聚合物中成分單體總含量之0.5重量%或以上，更佳為1至20重量%或以上，而且甚至更佳為1至10重量%或以上。重量百分比可容易地改成，因為較佳範圍值係依照所使用單體之分子量而改變，因此藉由以每單位重量聚合物之官能基莫耳數表示，可決定由式(II)表示之重複單元之準確含量。在使用此標記之情形，含於含氟聚合物中之親水性基(式(II)之Q)之較佳含量為0.1毫莫耳/克至10毫莫耳/克，而且更佳為0.2毫莫耳/克至8毫莫耳/克。
用於本發明之含氟聚合物之重量平均分子量較佳為1,000,000或以下，更佳為500,000或以下，而且甚至更佳為100,000以下。重量平均分子量可藉凝膠穿透層析術相對聚苯乙烯(PS)值而測量。
上述含氟聚合物之聚合方法並未特別地限制，但是可提及使用乙烯基之陽離子聚合或自由基聚合，或陰離子聚合。其中，由常用用法之觀點，特佳為自由基聚合。對於聚合引發劑，可使用習知化合物，如自由基熱聚合引發劑或自由基光聚合引發劑，但是特佳為使用自由基熱聚合引發劑。自由基熱聚合引發劑在此為一種因加熱至高於分解溫度而產生自由基之化合物。自由基熱聚合引發劑之實例包括過氧化二氧基(過氧化乙醯基、過氧化苯甲醯基等)、酮過氧化物(甲基乙基酮過氧化物、環己酮過氧化物等)、氫過氧化物(過氧化氫、氫過氧化第三丁基、氫過氧化異丙苯等)、過氧化二烷基(過氧化二第三丁基、過氧化二異丙苯基、過氧化二月桂醯基等)、過氧基酯(過氧基乙酸第三丁酯、過氧基三甲基乙酸第三丁酯等)、偶氮化合物(偶氮貳異丁腈、偶氮貳異戊腈等)、過硫酸鹽(過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀等)。這些自由基熱聚合引發劑可單獨或組合其二或更多種使用。
自由基聚合並未特別地限制，但是可採用任何乳液聚合、懸浮液聚合、大塊聚合、與溶液聚合。以下詳述典型自由基聚合之溶液聚合。其他聚合方法之原理相同，而且其敘述於例如Experimental Method for Polymer Synthesis,(Tokyo KAGAKU－DOJIN,1981)等。
在進行溶液聚合時使用有機溶劑。有機溶劑可任意地選擇，只要其不損及本發明之目的及效果。有機溶劑通常為在大氣壓力下沸點在50至200℃之範圍內者，而且較佳為可溶解各組成成分之有機化合物。有機溶劑之較佳實例包括醇，如異丙醇與丁醇；醚，如二丁醚、乙二醇二甲醚、四氫呋喃、與二烷；酮，如丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、與環己酮；酯，如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、與γ－丁內酯；及芳族烴，如苯、甲苯與二甲苯。此外，有機溶劑可單獨或組合二或更多種使用。此外，由單體或所製造聚合物之溶解度之觀點，亦可使用其中使用水組合有機溶劑之混合水有機溶劑。
此外，溶液聚合條件並未特別地限制，但是較佳為例如溫度在50至200℃之範圍內，及加熱時間為10分鐘至30小時。此外，為了不鈍化產生之自由基，當然較佳為在溶液聚合期間，但是亦可在溶液聚合前，進行惰氣沖洗。對於惰氣，較佳為可使用典型氮氣。
為了得到較佳分子量範圍內之上述含氟聚合物，使用鏈轉移劑之自由基聚合法特別有效。對於鏈轉移劑，可使用硫醇(例如辛基硫醇、癸基硫醇、十二碳基硫醇、第三－十二碳基硫醇、十八碳基硫醇、苯硫酚、對壬基苯硫酚等)、聚鹵化烷基(例如四氯甲烷、氯仿、1,1,1－三氯乙烷、1,1,1－三溴辛烷等)、低活性單體(α－甲基苯乙烯、α－甲基苯乙烯二聚物等)，而且較佳為使用具有4至16個碳原子之硫醇。鏈轉移劑之使用量受鏈轉移劑之活性、單體之組合、聚合條件等影響，而且需要精確控制。然而，關於所使用單體之總莫耳數，鏈轉移劑之使用量較佳為約0.01莫耳%至50莫耳%，更佳為0.05莫耳%至30莫耳%，而且甚至更佳為0.08莫耳%至25莫耳%。在聚合方法期間，鏈轉移劑可與欲控制聚合程度之標的單體共存，而且其添加方法並不特別重要。鏈轉移劑可藉由溶於單體中或與單體分別地添加而加入。
此外，本發明之含氟聚合物較佳為含可聚合基作為固定碟形液晶化合物排列狀態之取代基。
以下顯示可較佳地用於本發明之含氟聚合物之指定實例，但是本發明絕不限於這些指定實例。在此之數值(a、b、c、d等數值)各為顯示各單體組成比例之重量百分比值，及Mw為藉GPC測量相對PEO之重量平均分子量。
用於本發明之含氟聚合物可藉習知及實務方法製備。例如首先對含特定含氟單體、具有可氫鍵之基之單體等之有機溶劑加入典型自由基聚合引發劑，及將混合物聚合而製備含氟聚合物。此外，有時進一步加入其他額外之可聚合不飽和化合物，而且進行相同之方法以製備含氟聚合物。關於各單體之聚合力，在將單體及引發劑逐滴加入反應器中時進行聚合之滴落聚合法等有效得到組成物均勻形成之聚合物。
含氟聚合物在液晶組成物(在製備成塗料溶液之情形為無溶劑之液晶組成物)中之含量之較佳範圍視其用途而不同，但是較佳為液晶組成物之0.005至8重量%，更佳為0.01至5重量%，而且甚至更佳為0.05至1重量%。在含氟聚合物之加入量小於0.005重量%時，其效率不足，而在加入量超過8重量%時，無法充分地進行塗膜乾燥，而且對作為光學膜之性質(例如遲滯均勻性等)有不良影響。
其次敘述可類似地作為空氣界面垂直排列材料之由式(III)表示之含氟化合物。
式(III)(Ro )m o －Lo －(W)n o
其中Ro 為烷基、在末端具有CF3 基之烷基、或在末端具有CF2 H基之烷基。mo為1或以上之整數。多個Ro 可彼此相同或不同，但是至少一個Ro 為在末端具有CF3 基或CF2 H基之烷基。Lo 為(mo＋no)價鍵聯基，及W為羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、或膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }或其鹽。no為1或以上之整數。
在式(III)中，Ro 係作為含氟化合物之疏水性基。由Ro 表示之烷基可為經取代或未取代烷基，可為線形或分支鏈。由Ro 表示之烷基較佳為具有1至20個碳原子之烷基，更佳為具有4至16個碳原子之烷基，而且特佳為具有6至16個碳原子之烷基。對於取代基，其適當地使用以下取代基組D例示之任何取代基。
由Ro 表示之在末端具有CF3 基之烷基較佳為具有1至20個碳原子，更佳為具有4至16個碳原子，而且甚至更佳為具有4至8個碳原子之烷基。在末端具有CF3 基之烷基為使含於烷基之氫原子部份或全部經氟原子取代之烷基。較佳為烷基內50%或以上之氫原子經氟原子取代，更佳為60%或以上之取代程度，而且甚至更佳為70%或以上之取代程度。其餘氫原子可進一步經取代基組D例示之取代基取代。由Ro 表示之在末端具有CF2 H基之烷基較佳為具有1至20個碳原子，更佳為具有4至16個碳原子，而且甚至更佳為具有4至8個碳原子之烷基。在末端具有CF2 H基之烷基為使含於烷基之氫原子部份或全部經氟原子取代之烷基。較佳為烷基內50%或以上之氫原子經氟原子取代，更佳為60%或以上之取代程度，而且甚至更佳為70%或以上之取代程度。其餘氫原子可進一步經取代基組D例示之取代基取代。以下顯示由Ro 表示之在末端具有CF3 基之烷基或在末端具有CF2 H基之烷基。
R1：n－C8 F1 7 － R2：n－C6 F1 3 － R3：n－C4 F9 － R4：n－C8 F1 7 －(CH2 )2 － R5：n－C6 F1 3 －(CH2 )2 － R6：n－C4 F9 －(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，由Lo 表示之(mo＋no)價鍵聯基為選自伸烷基、伸烯基、芳族基、雜環基、－CO－、－NRd －(其中Rd 為具有1至5個碳原子之烷基或氫原子)、－O－、－S－、－SO－、與－SO2 －至少之二組合之鍵聯基。
在式(III)中，W為羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、或膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }或其鹽。W之較佳範圍係與式(II)之Q相同。
由式(III)表示之含氟化合物中，較佳為由以下式(III)－a或式(III)－b表示之化合物。
在式(III)－a中，R4 與R5 各為烷基、在末端具有CF3 基之烷基、或在末端具有CF2 H基之烷基，但是R4 與R5 不可同時為烷基。W1 與W2 各為氫原子、羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }或其鹽、或具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷基、烷氧基或烷胺基，但是W1 與W2 不可同時為氫原子。
式(III)－b(R6 －L2 )m 2 (Ar1 )－W3
其中R6 為烷基、在末端具有CF3 基之烷基、或在末端具有CF2 H基之烷基，m2為1或以上之整數。多個R6 可彼此相同或不同，但是至少一個R6 為在末端具有CF3 基或CF2 H基之烷基。L2 為選自伸烷基、芳族基、－CO－、－NR’－(其中R’為具有1至5個碳原子之烷基或氫原子)、－O－、－S－、－SO－、與－SO2 －、或其組合之二價鍵聯基，而且多個L2 可彼此相同或不同。Ar1 為芳族烴環或芳族雜環，及W3 為羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }或其鹽、或具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷基、烷氧基或烷胺基。
首先敘述式(III)－a。
R4 與R5 具有如式(III)之Ro 之相同定義，而且其較佳範圍亦相同。由W1 與W2 表示之羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }或其鹽具有如式(III)之W之相同定義，而且其較佳範圍亦相同。由W1 與W2 表示之具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷基可為線形或分支鏈，而且較佳為具有1至20個碳原子之烷基，更佳為具有1至8個碳原子之烷基，而且特佳為具有1至3個碳原子之烷基。具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷基可具有羧基、磺醯基或膦氧基至少之一，及羧基、磺醯基或膦氧基具有如由式(III)之W表示之羧基、磺醯基或膦氧基之相同定義，而且其較佳範圍亦相同。此外，具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷基可經其他取代基取代，而且對於取代基，可適當地使用以下取代基組D例示之任何取代基。由W1 與W2 表示之具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷氧基可為線形或分支鏈，而且較佳為具有1至20個碳原子之烷氧基，更佳為具有1至8個碳原子之烷氧基，而且特佳為具有1至4個碳原子之烷氧基。具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷氧基可具有羧基、磺醯基或膦氧基至少之一，及羧基、磺醯基或膦氧基具有如由式(III)之W表示之羧基、磺醯基或膦氧基之相同定義，而且其較佳範圍亦相同。此外，具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷氧基可經其他取代基取代，而且對於取代基，可適當地使用以下取代基組D例示之任何取代基。由W1 與W2 表示之具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷胺基可為線形或分支鏈，而且較佳為具有1至20個碳原子之烷胺基，更佳為具有1至8個碳原子之烷胺基，而且特佳為具有1至4個碳原子之烷胺基。具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷胺基可具有羧基、磺醯基或膦氧基至少之一，及羧基、磺醯基或膦氧基具有如由式(III)之W表示之羧基、磺醯基或膦氧基之相同定義，而且其較佳範圍亦相同。此外，具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷胺基可經其他取代基取代，而且對於取代基，可適當地使用以下取代基組D例示之任何取代基。
W1 與W2 各特佳為氫原子或－(CH2 )n SO3 M(其中n為0或1)。M為陽離子，但是在分子內電荷變成0之情形，M可不存在。由M表示之陽離子之實例較佳為可使用質子鎓(prtonium)離子、鹼金屬離子(鋰離子、鈉離子、鉀離子等)、鹼土金屬離子(鋇離子、鈣離子等)、銨離子等。其中，特佳為質子鎓離子、鋰離子、鈉離子、鉀離子、與銨離子。
其次敘述式(III)－b。
R6 具有如式(III)之Ro 之相同定義，而且其較佳範圍亦相同。L2 較佳為具有共0至40個碳原子之鍵聯基，選自具有1至12個碳原子之伸烷基、具有6至12個碳原子之芳族基、－CO－、－NR－、－O－、－S－、－SO－、與－SO2 －、或其組合所組成，更佳為具有0至20個碳原子之鍵聯基，選自1至8個碳原子之伸烷基、苯基、－CO－、－NR－、－O－、－S－、－SO－、－SO2 －、或其組合所組成。AR1 較佳為具有6至12個碳原子之芳族烴環，而且更佳為苯環或萘環。W3 為羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }或其鹽、或具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷基、烷氧基或烷胺基，其具有如由式(III)－a之W1 與W2 表示之羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、膦氧基{－OP(＝O)(OH)2 }或其鹽、或具有羧基、磺醯基或膦氧基作為取代基之烷基、烷氧基或烷胺基之相同定義，而且其較佳範圍亦相同。
W3 較佳為羧基(－COOH)或其鹽、磺醯基(－SO3 H)或其鹽、或具有羧基(－COOH)或其鹽、或磺醯基(－SO3 H)或其鹽作為取代基之烷胺基，而且特佳為SO3 M或CO2 M。M為陽離子，但是在分子內電荷變成0之情形，M可不存在。由M表示之陽離子之實例較佳為可使用質子鎓離子、鹼金屬離子(鋰離子、鈉離子、鉀離子等)、鹼土金屬離子(鋇離子、鈣離子等)、銨離子等。其中，特佳為質子鎓離子、鋰離子、鈉離子、鉀離子、與銨離子。
在說明書中，取代基組D之實例包括烷基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至12個碳原子，而且甚至更佳為1至8個碳原子之烷基，如甲基、乙基、異丙基、第三丁基、正辛基、正癸基、正十六碳基、環丙基、環戊基、環己基等)；烯基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至12個碳原子，而且甚至更佳為2至8個碳原子之烯基，如乙烯基、芳基、2－丁烯基、3 －戊烯基等)；炔基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至12個碳原子，而且甚至更佳為2至8個碳原子之炔基，如炔丙基、3－戊炔基等)；芳基(較佳為具有6至30個碳原子，更佳為6至20個碳原子，而且甚至更佳為6至12個碳原子之芳基，如苯基、對甲基苯基、萘基等)；經取代或未取代胺基(較佳為具有0至20個碳原子，更佳為0至10個碳原子，而且甚至更佳為0至6個碳原子之胺基，如未取代胺基、甲胺基、二甲胺基、二乙胺基、二苄胺基等)；烷氧基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至12個碳原子，而且甚至更佳為1至8個碳原子之烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丁氧基等)；芳氧基(較佳為具有6至20個碳原子，更佳為6至16個碳原子，而且甚至更佳為6至12個碳原子之芳氧基，如苯氧基、2－萘氧基等)；醯基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之醯基，如乙醯基、苯甲醯基、甲醯基、三甲基乙醯基等)；烷氧基羰基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至16個碳原子，而且甚至更佳為2至12個碳原子之烷氧基羰基，如甲氧基羰基、乙氧基羰基等)；芳氧基羰基(較佳為具有7至20個碳原子，更佳為7至16個碳原子，而且甚至更佳為7至10個碳原子之芳氧基羰基，如苯氧基羰基等)；醯氧基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至16個碳原子，而且甚至更佳為2至10個碳原子之醯氧基，如乙醯氧基、苯甲醯氧基等)；醯基胺基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至16個碳原子，而且甚至更佳為2至10個碳原子之醯基胺基，如乙醯基胺基、苯甲醯基胺基等)；烷氧基羰基胺基(較佳為具有2至20個碳原子，更佳為2至16個碳原子，而且甚至更佳為2至12個碳原子之烷氧基羰基胺基，如甲氧基羰基胺基等)；芳氧基羰基胺基(較佳為具有7至20個碳原子，更佳為7至16個碳原子，而且甚至更佳為7至12個碳原子之芳氧基羰基胺基，如苯氧基羰基胺基等)；磺醯基胺基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之磺醯基胺基，如甲磺醯基胺基、苯磺醯基胺基等)；胺磺醯基(較佳為具有0至20個碳原子，更佳為0至16個碳原子，而且甚至更佳為0至12個碳原子之胺磺醯基，如胺磺醯基、甲基胺磺醯基、二甲基胺磺醯基、苯基胺磺醯基等)；胺甲醯基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之胺甲醯基，如未取代胺甲醯基、甲基胺甲醯基、二乙基胺甲醯基、苯基胺甲醯基等)；烷硫基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之烷硫基，如甲硫基、乙硫基等)；芳硫基(較佳為具有6至20個碳原子，更佳為6至16個碳原子，而且甚至更佳為6至12個碳原子之烷硫基，如苯硫基等)；磺醯基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之磺醯基，如甲磺醯基、甲苯磺醯基等)；亞磺醯基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之亞磺醯基，如甲亞磺醯基、苯亞磺醯基等)；脲基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之脲基，如未取代脲基、甲脲基、苯脲基等)；磷醯胺基(較佳為具有1至20個碳原子，更佳為1至16個碳原子，而且甚至更佳為1至12個碳原子之磷醯胺基，如二乙基磷醯胺基、苯基礎醯胺基等)；羥基；巰基；鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、與碘原子)；氰基；磺醯基；羧基；硝基；異羥肟酸基；亞磺醯基；肼基；亞胺基；雜環基(較佳為具有1至30個碳原子，而且更佳為1至12個碳原子之雜環基，如含如氮原子、氧原子、硫原子之雜原子之雜環基，例如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、嗎啉基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等)；矽烷基(較佳為具有3至40個碳原子，更佳為3至30個碳原子，而且甚至更佳為3至24個碳原子之矽烷基，如三甲基矽烷基、三苯基矽烷基等)。這些取代基可進一步經這些取代基取代。此外，在存在二或更多個取代基時，其可彼此相同或不同。此外，如果可行，則其可彼此鍵結形成環。
此外，對於本發明之含氟聚合物，其較佳為含可聚合基作為固定碟形液晶化合物排列狀態之取代基。
以下顯示用於本發明之由式(III)所表示含氟聚合物之指定實例，但是本發明絕不限於這些指定實例。
含氟聚合物在液晶組成物(在製備成塗料溶液之情形為無溶劑之液晶組成物)中之含量之較佳範圍視其用途而不同，但是較佳為液晶組成物之0.005至8重量%，更佳為0.01至5重量%，而且甚至更佳為0.05至1重量%。
[塗料溶劑]
對於用以製備塗料溶液之溶劑，較佳為可使用有機溶劑。有機溶劑之實例包括醯胺(例如N,N－二甲基甲醯胺)、亞碸(例如二甲基亞碸)、雜環化合物(例如吡啶)、烴(例如苯與己烷)、鹵化烷基(例如氯仿與二氯甲烷)、酯(例如乙酸甲酯與乙酸丁酯)、酮(例如丙酮與甲乙酮)、醚(例如四氫呋喃與1,2－二甲氧基乙烷)。較佳為鹵化烷基與酮。二或更多種有機溶劑可組合使用。塗料溶液之塗覆可藉已知方法(例如擠壓塗覆法、直接凹版塗覆法、反相凹版塗覆法、染料塗覆法等)實行。
[聚合引發劑]
垂直排列液晶化合物係在維持排列狀態時固定。固定較佳為藉由聚合引入液晶化合物之可聚合基(P)而進行。聚合反應包括使用熱聚合引發劑之熱聚合反應及使用光聚合引發劑之光聚合反應。較佳為光聚合反應。光聚合引發劑之實例包括α－羰基化合物(美國專利第2367661與2367670號)、醯偶姻醚(美國專利第2448828號)、經α－烴取代芳族醯偶姻化合物(美國專利第2722512號)、多核醌化合物(美國專利第3046127與2951758號)、三芳基咪唑二聚物與對胺基苯基酮之組合(美國專利第3549367號)、吖啶與啡化合物((JP－A第60－105667號及美國專利第4239850號)、及二唑化合物(美國專利第4212970號)。
光聚合引發劑之含量較佳為塗料溶液中固體物質之0.01至20重量%，而且更佳為0.5至5重量%。對於用於聚合碟形液晶化合物之光照射，較佳為使用UV射線。照射能量較佳為20毫焦耳/平方公分至50毫焦耳/平方公分，而且更佳為100毫焦耳/平方公分至800毫焦耳/平方公分。為了促進聚合反應，光照射可在加熱條件下進行。遲滯層之厚度較佳為0.1至10微米，更佳為0.5至5微米，而且最佳為1至5微米。
[光學各向異性層中之其他添加劑]
除了上述液晶化合物，可組合使用塑性劑、界面活性劑、可聚合單體等，因而可改良塗膜之均勻性、膜強度、液晶化合物之排列特徵。對於此材料，較佳為與液晶化合物相容者及不阻礙排列者。
對於可聚合單體，可提及可自由基聚合或可陽離子聚合化合物。較佳為與具有可聚合基之液晶化合物相容之多官能基可自由基聚合單體。其實例包括JP－A第2002－296423號專利之[0018]至[0020]段所述者。化合物相對碟形液晶化合物之含量較佳為1至50重量%，而且更佳為5至30重量%。
對於界面活性劑，可提及習知化合物，但是特佳為含氟化合物。其指定實例包括JP－A第2001－330725號專利之[0028]至[0056]段所述之化合物、及JP－A第2003－295212號專利之[0069]至[0126]段所述之化合物。
用於液晶化合物之聚合物較佳為可增加塗料溶液之黏度者。對於聚合物，可提及纖維素酯。纖維素酯之較佳實例包括JP－A第2000－155216號專利之[0178]段所述者。為了防止阻礙液晶化合物排列，聚合物相對液晶化合物之含量較佳為0.1至10重量%之範圍，而且更佳為0.1至8重量%之範圍。
液晶化合物之碟形向列液晶相－固相之轉移溫度較佳為70至300℃，而且更佳為70至170℃。
[排列層]
在本發明中，較佳為將液晶化合物塗覆在排列層表面上，因而排列液晶化合物分子。由於具有調節碟形液晶化合物之排列方向之功能，排列層較佳地用於進行本發明具體實施例。然而，由於排列層一旦在排列液晶化合物後固定排列狀態即完成其功能，其並非本發明組成元件之重要物質。即其可藉由僅轉移在偏光板上固定排列之排列層之光學各向異性層而製造偏光板。
排列層可藉有機化合物(較佳為聚合物)之摩擦處理、無機化合物之歪斜蒸發、具有微凹槽之層之形成、或有機化合物(例如ω－二十三酸、氯化二－十八碳基甲銨與硬脂酸甲酯)藉Langmuir－Blodgett法之累積(LB膜)而製備。此外，亦已知因特定電場、特定磁場或光照射而呈現排列功能之排列層。
較佳為藉由將聚合物摩擦處理而形成之排列層。
聚合物之實例包括JP－A第8－338913號專利之[0022]段揭示之甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯共聚物、聚烯烴、聚乙烯醇與改質聚乙烯醇、聚(N－羥甲基丙烯醯胺)、聚酯、聚醯亞胺、乙酸乙烯酯共聚物、羧基甲基纖維素、聚碳酸酯等。矽烷偶合劑可如聚合物而使用。較佳為水溶性單體(例如聚(N－羥甲基丙烯醯胺)、羧基甲基纖維素、聚乙烯醇與改質聚乙烯醇)，更佳為明膠、聚乙烯醇與改質聚乙烯醇，而且最佳為聚乙烯醇與改質聚乙烯醇。
聚乙烯醇之皂化程度較佳為70至100%，而且更佳為80至100%。聚乙烯醇之聚合程度較佳為100至5000。
在本發明之排列層中，較佳為將具有可交聯官能基(例如雙鍵)之側鏈鍵結至主鏈，或將具有排列液晶化合物之功能之可交聯官能基引入側鏈。對於用於排列層之聚合物，可使用本身可交聯或使用交聯劑而交聯之聚合物，而且可使用其多種組合。
在將具有可交聯官能基之側鏈鍵結至排列層聚合物之主鏈時，或在將可交聯官能基引入具有排列液晶化合物之功能之側鏈時，排列層聚合物可與含於光學各向異性層之多官能基單體共聚合。結果，不僅多官能基單體與多官能基單體間，排列層聚合物與排列層聚合物間及多官能基單體與排列層聚合物間亦可藉共聚合形成強烈之鍵結。因此，可因將可交聯官能基引入排列層聚合物而改良光學補償片之強度。
較佳為排列層聚合物之可交聯官能基以如多官能基單體之相同方式含可聚合基。其指定實例包括JP－A第2000－155216號專利之[0080]至[0100]段所述者。
除了可交聯官能基，排列層聚合物可使用交聯劑交聯。交聯劑之實例包括醛、N－羥甲基化合物、二烷衍生物、藉由活化羧基而製造之化合物、經活化乙烯基化合物、經活化鹵素化合物、異唑、與二醛澱粉。二或更多種交聯劑可組合使用。其指定實例包括JP－A第2002－62426號專利之[0023]至[0024]段所述之化合物等。較佳為具高反應活性之醛，而且更佳為戊二醛。
交聯劑相對聚合物之含量較佳為0.1至20重量%，而且更佳為0.5至15重量%。排列層中保持不反應交聯劑之量較佳為1.0重量%或以下，而且更佳為0.5重量%或以下。一旦如此控制，則可得到充分之耐久性而不產生網狀，即使是在液晶顯示裝置長期使用排列層時，或在將排列層在高溫及高濕度大氣下靜置長時間時。
排列層可藉由例如將含聚合物(其為排列層形成材料)、交聯劑與添加劑之溶液塗覆在透明撐體上，然後熱乾燥(交聯)及接受摩擦處理而形成。交聯反應可在上述將溶液塗覆在透明撐體上之後之任意時間實行。在使用水溶性聚合物(如聚乙烯醇)作為排列層形成材料時，較佳為使用在水與具消泡作用之有機溶劑(例如甲醇)之混合溶劑中之塗料溶液。水：甲醇之重量比例較佳為0：100至99：1，而且更佳為0：100至91：9。關於此點，其抑制泡沫產生使得顯著地減少排列層及光學各向異性層表面之缺陷。
塗覆排列層之方法較佳為旋塗法、浸塗法、簾塗法、擠壓塗覆法、棒塗法、或輥塗法，而且更佳為棒塗法。此外，乾燥後之膜厚較佳為0.1至10微米。熱乾燥可在20℃至130℃實行。為了形成充分之交聯，熱乾燥較佳為在40℃至120℃，而且更佳為在50℃至110℃實行。實行乾燥之時間可為1分鐘至36小時，而且較佳為1分鐘至30分鐘。pH較佳為設定為最適合所使用交聯劑之值，而且在使用戊二醛時，pH較佳為設定為4.5至5.5，而且更佳為5。
排列層較佳為提供在透明撐體上。排列層可藉由交聯上述聚合物層，然後使表面接受摩擦處理而得。
對於此摩擦處理，可應用一種作為處理LCD之液晶排列之程序而廣泛地應用之處理方法。即可使用一種藉由使用紙或薄紗、毛氈、橡膠、或耐綸、聚酯纖維等摩擦排列層表面而完成排列之方法。此方法通常藉由使用平均地植入長度及厚度均勻之纖維之布實行摩擦數次而進行。
對於經摩擦處理排列層表面，塗覆液晶組成物且排列碟形液晶化合物分子。如果必要，然後將排列層聚合物反應含於光學各向異性層之多官能基單體，或使用交聯劑交聯排列層聚合物，因而形成光學各向異性層。
排列層之厚度較佳為0.1至10微米之範圍。
[撐體]
本發明之遲滯板可包括撐體。具有自撐力之遲滯板可藉由將液晶組成物塗覆在撐體上形成光學各向異性層而製造。僅一層光學各向異性層可形成於撐體上，二或更多層光學各向異性層可依序層合在撐體表面之一側上，而且光學各向異性層可形成於撐體之兩個表面上。
對於撐體，較佳為使用具有低波長分散性之聚合物膜。更佳為具有低光學各向異性之撐體。較佳為透光度為80%或以上之撐體(透明撐體)。特別地，對於低波長分散性，較佳為Re4 0 0 /Re7 0 0 之比例小於1.2。
光學補償膜可使用可調節光學各向異性而滿足各光學性質之撐體。用於本發明光學補償膜之撐體具有較佳為0至20奈米之Re及－100奈米至100奈米之Rth，而且更佳為0至10奈米之Re及－100奈米至20奈米之Rth。
聚合物之實例包括纖維素酯、聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、與環形聚烯烴。其中，較佳為纖維素酯，而且更佳為醯化纖維素。環形聚烯烴之實例可使用具有藉由將四環十二碳烯之開環聚合物、或四環十二碳烯與降莰烯之開環共聚物氫化而得之聚合物作為組成成分之聚合物，如JP－B第2－9619號專利所述，ARTON(商標名，JSR Corp.製造)，ZEONEX與ZEONOR系列(商標名，日本Zeon Corp.製造)。聚合物膜較佳為藉溶液流延法形成。
聚合物膜較佳為藉溶液流延法形成。透明撐體之厚度較佳為20至500微米，而且更佳為50至200微米。為了改良撐體與其上所提供層(黏著層、垂直排列層或遲滯層)之間之黏著性，可對撐體實行表面處理(例如輝光放電處理、電量放電處理、紫外線(UV)放射線處理、火燄處理)。在撐體上可提供黏著層(底塗層)。此外，為了在輸送程序中產生滑動力或防止在捲起後表面與反面黏附，較佳為使用藉由將聚合物層塗覆撐體一側或與撐體共流延而形成之撐體或長撐體，其中將平均粒度為10至100奈米之無機顆粒以固體含量重量比例為5%至40%混合。
本發明之一個較佳具體實施例為光學各向異性層之遲相軸不平行或垂直撐體之縱向方向。特別地，撐體之縱向方向與光學各向異性層之遲相軸形成之角度較佳為5至85°。光學各向異性層之遲相軸之角度可藉摩擦角度控制。在製造橢圓偏光板時，使光學各向異性層之遲相軸不平行或垂直長撐體之縱向方向(例如在撐體上形成排列層且使排列層以對膜之縱向方向為5至85°方向接受摩擦處理)，可藉輥對輥黏附長偏光膜，使其可製造具高精確軸角度及高生產力之橢圓偏光板。
[包括光學補償膜之聚合物膜]
用於本發明之光學補償膜可由雙折射聚合物膜形成。由雙折射聚合物膜製成之光學補償膜可或不進一步包括含液晶化合物之光學各向異性層。聚合物膜係由呈現雙折射性質之聚合物形成。對於雙折射聚合物膜，較佳為具有雙折射性質控制力、透明性、優良之耐熱性、及小光彈性者。在此情形，聚合物之材料並未特別地限制，只要聚合物可達成單軸排列或雙軸排列，但是較佳為使用可藉溶液流延法或擠壓模塑法製造膜之聚合物。其實例包括芳族聚合(物如降莰烯聚合物)、聚碳酸酯聚合物、聚芳化物聚合物、聚酯聚合物、聚碸、聚烯烴(如聚丙烯)、醯化纖維素、或兩種或三或更多種聚合物之組合。
光學補償膜之任何光學性質可藉由選擇聚合物材料或拉伸方法而呈現。
聚合物膜之光學各向異性較佳為可藉由單軸或雙軸拉伸而得。對於單軸拉伸，較佳為使用二或更多輥之週邊速度差之垂直單軸拉伸，或在寬度方向拉伸聚合物膜兩側之拉幅機拉伸。此外，光學雙軸之光學各向異性可藉由在垂直及水平方向拉伸聚合物膜而呈現。此外，使用二或更多片聚合物膜，則二或更多片膜之整體光學性質可滿足上述條件。聚合物膜較佳為藉溶液流延法以降低雙折射之不均勻性而製造。聚合物膜之厚度較佳為20至400奈米，而且最佳為30至100奈米。
光學性質為負Rth值之聚合物膜容易地藉一種藉由黏附可熱縮膜與聚合物膜且在加熱時增加預定張力，而在膜之厚度方向拉伸之方法(JP－A第2000－206328與2000－304925號專利)，或藉一種在聚合物膜上塗覆乙烯基咔唑聚合物且乾燥之方法(JP－A第2001－091746號專利)而形成。
[偏光板]
本發明之液晶顯示裝置包括上述光學補償膜(1)及偏光膜。整合作為偏光膜之保護膜之光學補償膜(1)可黏附具有保護膜之偏光板。
偏光膜包括碘系偏光膜、使用二色染料之染料之染料系偏光膜、及多烯系偏光膜。通常使用聚乙烯醇系膜製造碘系偏光膜及染料系偏光膜。偏光膜之吸收軸相當於膜之拉伸方向。因此，垂直方向(輸送方向)拉伸之偏光膜具有平行縱向方向之吸收軸，而且橫向方向(輸送方向之垂直方向)拉伸之偏光膜具有垂直縱向方向之吸收軸。
製造本發明偏光板之較佳方法包括一種縱向連續地層合各偏光膜與遲滯板之方法。此外，切割長偏光板以符合液晶顯示裝置之螢幕大小。
如果組合線性偏光膜及遲滯板而組成橢圓偏光板，則其可容易地併入反射型及半穿透型液晶顯示裝置。此外，其可作為有機EL顯示單元之抗反射膜而使用。此外，因為分別製備之長膽固醇液晶膜可進一步層合於橢圓偏光板上，因此容易地製造具高生產力之亮度改良膜。
偏光膜通常含保護膜。依照本發明，在將包括液晶化合物之光學各向異性層形成於撐體上時，透明撐體可作為保護膜。在偏光膜之保護膜係與撐體分別地使用時，較佳為使用作為保護膜具有高光學各向同性特性之纖維素酯膜或降莰烯為主聚合物。
[液晶顯示裝置]
本發明之液晶顯示裝置至少具有光學補償膜(1)，其包括反射型、半穿透型及穿透型液晶顯示裝置。液晶顯示裝置通常由偏光板、液晶胞、如果必要及遲滯板、反射層、光繞射層、背光、前光、光控制膜、光導板、稜鏡片、濾色片等作為構件而組成。本發明並未特別地限制，除了重點為光學補償膜(1)係提供於光源與最接近光源之偏光膜之間。此外，光學補償膜可提供於一處或多處。液晶胞並未特別地限制，但是使用其中一對包括電極之透明基板維持窄之典型液晶胞。包括液晶胞之透明基板並未特別地限制，只要組成液晶胞之結晶材料係以指定排列方向排列。特別地，使用具有本身排列液晶之性質之任何透明基板，或缺乏本身排列液晶之性質，但是含具有排列液晶之性質之排列層等之透明基板。此外，對於液晶胞中之電極，可使用已知電極。電極通常可提供於接觸液晶層之透明基板表面上，因此在使用具有排列層之基板之情形，電極可提供於基板與排列層之間。用於形成液晶層之液晶材料並未特別地限制，但是可提及典型低分子量液晶化合物、高分子量液晶化合物、及其混合物。此外，可將顏料或對掌劑、非液晶化合物等以不損及液晶性之程度加入。
除了電極基板及液晶層，液晶胞可包括各種下述用於各種液晶胞模式之組成元件。各種模式之實例包括TN(扭轉向列)模式、STN(超扭轉向列)模式、ECB(電控制雙折射)模式、IPS(面內切換)模式、VA(垂直排列)模式、MVA(多域垂直排列)模式、PVA(圖案化垂直排列)模式、OCB(光學補償雙折射)模式、HAN(混合排列向列)模式、ASM(軸向對稱排列微胞)模式、半色調灰階模式、域分割模式、或使用鐵電性液晶與反鐵電性液晶之顯示模式。此外，液晶胞之驅動模式並未特別地限制，但是使用如STN－LCD等之被動基質模式，及使用主動電極(如TFT(薄膜電晶體)電極、TFD(薄膜二極管)電極等)之主動基質模式之任何驅動模式。驅動模式可為不使用濾色片之場循序模式。
本發明之液晶顯示器依序具有光源、光學補償膜(1)(較佳為光學補償膜(2))、偏光膜、及液晶胞。較佳為在光源與光學補償膜(1)之間進一步提供以下例示之亮度改良膜。
[線性偏光分離型亮度改良膜]
線性偏光分離型亮度改良膜為光散射偏光元件或光反射偏光元件，其在如液晶顯示裝置之背光發射或自後側反射天然光時，散射或反射具有預定偏光軸之線性偏光之光且使其他之光分量穿透。
其中將光散射或光反射偏光元件層合在光吸收偏光元件上之偏光板由自光源(如背光)發射之光得到具有預定偏光狀態之穿透光，及反射預定偏光狀態以外之光。亮度改良膜之反射光經提供於後側上之反射層轉化，引回亮度改良膜且以預定偏光狀態穿透，使得穿透亮度改良膜之光量增加，及供應偏光片難以吸收之偏光之光。因而增加液晶影像顯示器之可用光量且改良亮度。如果使用亮度改良膜，則在背光中光自液晶胞後側進入偏光片時，大部份偏光方向與偏光片之偏光軸不一致之光被偏光片吸收且不穿透偏光片。視偏光片之性質而定，幾乎50%之光被偏光片吸收，因此液晶顯示器之光量減少使得影像變成暗影像。亮度改良膜反射按偏光方向入射之光而被偏光片吸收但不引入偏光片，藉配置於後側上之反射層轉化而再度進入亮度改良膜，及以此方式重複反射與再度進入。結果，亮度改良膜僅使偏光方向可穿透偏光片之偏光之光通過，而且供應至偏光片。因此，如背光之光有效率地用於液晶顯示器而使影像變亮。
現已提議以下機構(A)至(D)藉由使用線性偏光分離型亮度改良膜(光散射或光反射偏光元件)而改良光效率。任何這些機構均可如所需應用於本發明之液晶顯示裝置。
(A)前散射光之去偏光光散射偏光元件係前向地或後向地散射垂直偏光軸之偏光之光分量。散射之前光經去偏光。前散射光之偏光方向按入射光之偏光方向轉動，因此按光散射偏光元件之偏光方向偏光之分量增加。如果偏光片在厚度方向含許多顆粒，則發生多重散射而增強去偏光。以此方式，如果使用光散射偏光板，則藉前散射光之去偏光而相較於在僅使用光吸收偏光板時改良光效率。
(B)後散射光之再使用(去偏光)垂直光散射偏光元件之偏光軸之後散射光係在後向地散射時去偏光。背散射光係經置於背光(其為光源)後面之金屬反射器反射，而且再度進入光散射偏光元件。由於再度進入之光係在後向地散射時去偏光，其產生平行光散射偏光板之偏光軸之偏光分量，而且這些偏光分量通過散射偏光板。以此方式重複光散射偏光板之後向散射及金屬反射器之反射而改良光效率。
(C)背散射光之再使用(偏光方向轉動)在包括λ/4板及金屬反射器之光學系統中，其反射以對λ/4板之遲相軸為45°線性地偏光之入射光而將其偏光軸轉動90°。為了達成此效果，將λ/4板提供於光散射偏光元件與金屬反射器(置於背光後方)之間，使得λ/4板之遲相軸可對光散射偏光元件之偏光軸為45°而安置。
在光散射偏光板分配背散射光之偏光方向時，垂直偏光軸偏光之散射偏光元件之方向大。通過λ/4板，被金屬反射器反射，然後再度進入偏光板之後向地散射光具有大量平行偏光片之偏光軸偏光之光分量，因此平行偏光之光分量可通過偏光片。因而藉提供於光散射偏光元件與金屬反射器之間之λ/4板改良光效率。
(D)線性偏光反射光之再使用現已提議吸收具有預定方向之偏光之光而反射具有其他方向之偏光之光之光反射偏光元件。反射之散射光可再使用。現已有市售光反射偏光元件。例如具使預定方向之線性偏光之光通過而反射其他光之功能之光反射偏光元件，如市售(例如3M Corporation製造之D－BEF)之介電物之多層薄膜及反射性各向異性不同之薄膜之多層體(特別是數百層)。此光反射偏光元件在某些方向在聚合物間具有折射率差，而且自其反射入射光。另一方面，使在聚合物間無折射率差之入射之偏光之光通過。
[環形偏光分離亮度改良膜]
環形偏光分離亮度改良膜亦用於一般液晶胞後方。環形偏光分離亮度改良膜具有如果天然光係自液晶顯示器之背光或後側反射而引入，則反射預定方向之偏光之光而使其他之光通過之功能。層合光吸收偏光元件與光散射或光反射偏光元件之偏光板自光源(如背光)發射之光得到具有預定偏光狀態之穿透光，而且反射預定偏光狀態以外之光。亮度改良膜之反射光經提供於後側上之反射層轉化，引回亮度改良膜且如預定偏光之光而穿透，使得穿透亮度改良膜之光量增加，及供應偏光片難以吸收之偏光之光。因而液晶影像顯示器之可用光量增加且改良亮度。如果使用亮度改良膜，則在背光中光自液晶胞後側進入偏光片時，大部份偏光方向與偏光片之偏光軸不一致之光被偏光片吸收且不穿透偏光片。視偏光片之性質而定，幾乎50%之光被偏光片吸收，因此液晶顯示器之光量減少而使影像變暗。亮度改良膜反射具有被偏光片吸收但不引入偏光片之偏光方向之入射光，藉配置於後側上之反射層轉化而再度進入亮度改良膜，及以此方式重複反射與再度進入。結果，亮度改良膜僅使具有可穿透偏光片之偏光方向之偏光之光通過，而且供應至偏光片。因此，如背光之光有效率地用於液晶顯示器而使影像變亮。
在環形偏光散射膜中，環形偏光之光係發射由膽固醇液晶層發射，藉λ/4波長板轉化成線性偏光之光而壓制吸收損失，及再度進入光吸收偏光元件。
在寬波長範圍(如可見光區)作為λ/4波長板之遲滯板可藉由層合遲滯板而得。因此，提供於偏光板與遲滯板亮度改良膜之間之遲滯板可由一層或二或更多層遲滯板製造。
此外，層合反射波長不同之二或三或更多層膽固醇液晶層以在寬波長範圍反射環形偏光之光，因此得到具寬波長範圍之穿透環形偏光板。
[實例]
以下參考實例及比較例進一步詳述本發明。以下提出之材料、含量、比例、處理含量、處理次序等可適當地修改，只要不損及本發明之目的。然而，本發明之範圍不受以下這些指定實例限制。
[實例1] <乙酸纖維素膜之製造> (乙酸纖維素溶液之製備)
將以下組成物進料至混合槽中且攪拌以溶解個別成分，因而製備乙酸纖維素溶液A。
乙酸纖維素溶液A之組成物 取代程度為2.94之乙酸纖維素 100重量份二氯甲烷(第一溶劑) 402重量份甲醇(第二溶劑) 60重量份
(消光劑溶液之製備)
將20重量份之平均粒度為16奈米之二氧化矽顆粒(AEROSIL R972，Nippon Aerosil Co.,Ltd.製造)及80重量份之甲醇攪拌且完全混合30分鐘而得二氧化矽顆粒分散液。將此分散液與以下組成物一起進料至分散器中且進一步攪拌至少30分鐘以溶解個別成分，因而製備消光劑溶液。
消光劑溶液之組成物 平均粒度為16奈米之二氧化矽顆粒分散液 10.0重量份二氯甲烷(第一溶劑) 76.3重量份甲醇(第二溶劑) 3.4重量份乙酸纖維素溶液A 10.3重量份
(添加劑溶液之製備)
將以下組成物進料至混合槽中且在加熱下攪拌以溶解個別成分，因而製備添加劑溶液。
添加劑溶液之組成物 降低光學各向異性之化合物 49.3重量份波長分散性調節劑 4.9重量份二氯甲烷(第一溶劑) 58.4重量份甲醇(第二溶劑) 8.7重量份乙酸纖維素溶液A 12.8重量份
光學各向異性降低劑 波長分散性調節劑
(乙酸纖維素膜之製造)
將94.6重量份之上述乙酸纖維素溶液A、1.3重量份之消光劑溶液、與4.1重量份之添加劑溶液各獨立地過濾然後混合。使用帶式流延機將混合物流延。上述組成物中，降低光學各向異性之化合物及波長分散性調節劑對乙酸纖維素之重量比例各為12%及1.2%。將殘餘溶劑含量為30%之膜自帶剝除且在140℃乾燥40分鐘而得厚80微米之乙酸纖維素膜。
所得膜之光學性質係使用自動雙折射計(KOBRA－21ADH，Oji Scientific Instruments製造)測量。在589奈米處，面內遲滯(Re)為1奈米(遲相軸為膜之縱向方向之垂直方向)及厚度方向遲滯(Rth)為－1奈米。
<光學補償膜(1)－A之形成> (排列層之形成)
將以上製造之乙酸纖維素膜之表面皂化，然後使用#14線棒塗覆器在其上連續地塗佈組成物如下之排列層用塗料溶液。將塗層以60℃熱風乾燥60秒及以100℃熱風乾燥120秒而形成排列層。
排列層用途料溶液之組成物 下示之改質聚乙烯醇 10重量份水 371重量份甲醇 119重量份戊二醛 0.5重量份
(含液晶化合物之光學各向異性層之製造)
使用#5.0線棒塗覆器對以上製造之排列層之表面連續地塗佈含組成物如下之棒形液晶化合物之塗料溶液。將塗層在90℃加熱60秒以乾燥塗料溶液中之溶劑及排列老化棒形液晶化合物。繼而藉UV照射固定液晶化合物之排列，因而形成光學各向異性層。然後使由光學各向異性層所形成表面相反側上之乙酸纖維素膜表面連續地接受皂化處理而製造光學補償膜(1)－A。
含棒形液晶化合物之塗料溶液之組成物
光學補償膜(1)－A在589奈米處之Re及Rth各為0奈米及－306奈米。此外，其證實棒形液晶化合物係以垂直膜面之排列形成光學各同異性層。
<光學補償膜(2)－A之形成>
將厚100微米之棒形降莰烯為主聚合物膜(ARTON，JSR Corp.製造)在180℃之溫度按輸送方向連續地垂直單軸拉伸而得長500米之ARTON膜。測量ARTON膜之光學特徵，結果Re為126奈米及Rth為63奈米，而且光軸係平行膜面。此外，ARTON膜之遲相軸方向係平行膜捲之縱向方向。假定此膜為光學補償膜(2)－A。
[實例2] <層合光學補償膜(1)－B與光學補償膜(2)－B之光學補償膜C之製造>
以如實例1之相同方式製造光學補償膜(1)－B，除了以#3.0塗覆含棒形液晶化合物之塗料溶液。光學補償膜(1)－B在589奈米處之Re及Rth各為0奈米及－184奈米。在含光學補償膜(1)－B之棒形液晶化合物之光學各向異性層上，塗覆組成物如下之排列層用塗料溶液，及形成排列層。使此排列層以對光學補償膜(1)－B之縱向方向為45°連續地接受摩擦處理。
使用#3.6線棒塗覆器對以上所製造排列層之表面連續地塗覆含組成物如下之碟形液晶化合物之塗料溶液，而製造光學補償膜(2)－B。將塗層在100℃加熱30秒，及進一步在130℃加熱60秒以乾燥塗料溶液中之溶劑及排列老化碟形液晶化合物。繼而藉UV照射固定液晶化合物之排列，因而製造層合光學補償膜(1)－B與光學補償膜(2)－B之光學補償膜C。光學補償膜(2)－B在589奈米處之Re及Rth各為122奈米及－61奈米。此外，碟形液晶化合物之碟面對光學補償膜之膜面之平均傾斜角度為90°，及其證實碟形液晶係垂直光學補償膜之膜面而排列。
含碟形液晶化合物之塗料溶液之組成物
光學補償膜C在589奈米處之Re及Rth各為122奈米及－245奈米。此外，遲相軸方向係平行排列層之摩擦方向，而且與撐體之縱向方向形成之角度為45°。
<具亮度改良膜之偏光板A之製造>
將厚80微米之捲形聚乙烯醇膜(其連續地浸於碘水溶液中)按輸送方向拉伸至其原始長度5倍，而且乾燥而得長偏光膜。對偏光膜之一側黏附以上所得光學補償膜(1)－A之未形成光學各向異性之表面，同時對另一側使用聚乙烯醇為主黏著劑連續地黏附視角加寬膜(Wide View SA，Fuji Photo Film Co.,Ltd.製造)，而製造長偏光膜。偏光膜之吸收軸係平行膜之縱向方向，及Wide View膜之遲相軸係垂直膜之縱向方向。各切割此偏光板與光學補償膜(2)－A及使用黏著劑黏附，使得偏光膜之吸收軸與光學補償膜(2)－A之遲相軸形成之角度變成45°，因而形成橢圓偏光板。
繼而以如JP－A第2003－337221號專利之實例揭示之相同方式製造長膽固醇液晶膜。切割所得膽固醇液晶膜且使黏著劑黏附橢圓偏光板。在此將膽固醇液晶膜黏附在光學補償膜(2)－A側上。以此方式製造具分離環形偏光之光型亮度改良膜之偏光板A。
<具亮度改良膜之偏光板B之製造>
以如製造偏光板之相同方式，藉由連續地黏附光學補償膜C、偏光膜與視角加寬膜而製造長橢圓偏光板。偏光膜之吸收軸係平行光學補償膜C之縱向方向，及視角加寬膜之遲相軸係垂直膜之縱向方向。偏光膜之吸收軸與光學補償膜C之遲相軸形成之角度為45.0°以相同方式製造長膽固醇液晶膜。將以上得到之橢圓偏光板與膽固醇液晶膜在其各長形狀態連續地黏附。此時黏附膽固醇液晶膜使得其在光學補償膜C側上。以此方式製造具分離環形偏光之光型亮度改良膜之偏光板B。
[比較例] <具亮度改良膜之偏光板C之製造>
以如製造具亮度改良膜之偏光板A之相同方式製造具分離環形偏光之光型亮度改良膜之偏光板C，除了使用市售乙酸纖維素膜(FUJITAC TD80UL，Fuji Photo Film Co.,Ltd.製造；厚度：80微米，Re＝3奈米及Rth＝45奈米)代替光學補償膜(1)－A。
<液晶顯示器之製造>
對於使用TN型液晶胞之液晶顯示裝置(AQUOS LC20C1S，Sharp Corporation製造)所提供之一對偏光板，僅剝除背光側之偏光板，另藉由引入黏著劑而黏附以上所得亮度改良膜A、B與C，使得Wide View膜在液晶胞側上。提供偏光板觀看者側之穿透軸及偏光板背光側之穿透軸而變成O模式。
對於液晶顯示裝置，使用測量機器(EZ－Contrast 160D，ELDIM Co.製造)測量自黑色顯示(L1)至白色顯示(L8)之視角。對於白色顯示時之前方亮度，使用亮度改良膜A與亮度改良膜B之情形均為使用亮度改良膜C之情形之1.3倍。此外，在自傾斜方向觀看白色顯示時，使用亮度改良膜A與B之情形具有較使用亮度改良膜C之情形小之變色。

Claims (6)

  1. 一種液晶顯示裝置，其依序包括光源、偏光膜與液晶胞，其中在光源與偏光膜之間提供面內遲滯(Re)為0至20奈米且厚度方向遲滯(Rth)為-1000至20奈米之第一光學補償膜，該第一光學補償膜包括含至少一種液晶化合物之光學各向異性層。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中包括於第一光學補償膜中之光學各向異性層含棒形液晶化合物，及固定排列狀態使得棒形液晶化合物之縱向方向係實質上垂直第一光學補償膜之膜面。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中第一光學補償膜包括至少一撐體及提供於撐體上之光學各向異性層，而且撐體具有0至20奈米之面內遲滯(Re)及-10至100奈米之厚度方向遲滯(Rth)。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中第一光學補償膜為偏光膜之保護膜。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中在光源與偏光膜之間提供第一光學補償膜與第二光學補償膜，及第二光學補償膜具有50至200奈米之面內遲滯(Re)。
  6. 如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置，其中在光源與偏光膜之間進一步提供膽固醇液晶層，其較第一光學補償膜及第二光學補償膜更接近光源。
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