光学膜、延迟板和液晶化合物转让专利
申请号 : CN200780046210.2
文献号 : CN101558054B
文献日 : 2014-11-19
发明人 : 上平茂生 , 松海法隆 , 森岛慎一 , 市桥光芳 , 保田浩太郎 , 竹内宽
申请人 : 富士胶片株式会社
摘要 :
权利要求 :
1.光学各向异性膜,其由包含如下式(2)代表的化合物的液晶组合物形成,所述化合物表现出向列相或近晶A相,所述向列相或近晶A相通过取向所述化合物,然后通过聚合所述化合物中的可聚合基团来固定所述化合物而形成:式(2)
其中A1和A2每一个独立地代表-S-;Z与式中的C-C=C-C或C=C-C=C形成苯环;
R2和R3每一个独立地代表在4-位具有取代基的苯基、在4-位具有取代基的环己基,其中,所述在4-位上的取代基选自具有1-30个碳原子的烷基、具有3-30个碳原子的环烷基、具有6-30个碳原子的芳基、具有2-30个碳原子的烷基羰氧基和具有6-30个碳原子的芳基羰氧基中的基团,所述在4-位上的取代基进一步被选自具有1-30个碳原子的烷基、具有1-30个碳原子的烷氧基、具有2-30个碳原子的烷氧基羰基和具有2-30个碳原子的烷氧基羰氧基中的取代基取代,L1和L2每一个独立地代表-OCO-;R5和R6每一个独立地代表选自如下的基团:三氟甲基、氰基、具有2-30个碳原子的烷氧基羰基、具有7-30个碳原子的芳氧基羰基、氨基甲酰基、N-甲基氨基甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基、N,N-二-正辛基氨基甲酰基、N-(甲基磺酰基)氨基甲酰基、氨磺酰基、N-乙基氨磺酰基、N-(3-十二烷氧基丙基)氨磺酰基、N,N-二甲基氨磺酰基、N-乙酰基氨磺酰基、N-苯甲酰基氨磺酰基、N-(N’-苯基氨基甲酰基)氨磺酰基和硝基;和R2,R3,R5和R6中的至少一个被由通式P3代表的聚合 性基团取代:其中R531、R532、R533每一个独立地代表氢原子、甲基或乙基;
并且,其中所述化合物显示液晶性。
2.如权利要求1所述的光学各向异性膜,其中如权利要求1所述的化合物几乎垂直地取向并固定。
3.如权利要求1所述的光学各向异性膜,其中如权利要求1所述的化合物几乎水平地取向并固定。
4.如权利要求1所述的光学各向异性膜,其中如权利要求1所述的化合物胆甾型地取向并固定。
5.如权利要求4所述的光学各向异性膜,其中胆甾相的螺旋轴和透明支持体的平面方向几乎彼此垂直地相交。
6.一种增亮膜,其包含胆甾型液晶膜、1/4波长板、和置于它们之间的光学各向异性膜,其中所述光学各向异性膜是如权利要求2所述的光学各向异性膜。
7.一种光学各向异性膜,其包含如权利要求2所述的光学各向异性膜和至少一层另一种光学各向异性膜。
8.如权利要求7所述的光学各向异性膜,其中所述另一种光学各向异性膜是正的A板膜。
9.如权利要求7或8所述的光学各向异性膜,其中所述另一种光学各向异性膜是满足数学式(I)和(II)中的关系的正的A板膜:数学式(I) Re(450nm)/Re(550nm)<1.0数学式(II) Re(650nm)/Re(550nm)>1.0。
10.一种延迟板,其包含如权利要求2-5和7-9中任一项所述的光学各向异性膜或如权利要求6所述的增亮膜。
11.一种偏振片,其包含如权利要求10所述的延迟板。
12.一种液晶显示装置,其包含如权利要求10所述的延迟板或如权利要求11所述的偏振片。
13.一种IPS模式液晶显示装置,其包含如权利要求7-9中任一项所述的光学各向异性膜。
14.一种VA模式液晶显示装置,其包含如权利要求3所述的光学各向异性膜。
15.一种视角可调的液晶显示装置,其包含如权利要求4所述的光学各向异性膜。
说明书 :
光学膜、延迟板和液晶化合物
技术领域
外,本发明涉及具有双折射的逆波长分散性的延迟板(位相差板),如宽频带λ/4板。此
外,本发明涉及使用延迟板的偏振片和液晶显示装置。
背景技术
可控制的延迟(位相差)的波长分散,即波长板的性能是恒定的,而不管波长如何。因此,
对于延迟的波长分散,需要长波长区的延迟大于短波长区的延迟,即,延迟是波长分散的逆
分散。
的具有增亮膜的偏振片。此外,例如,JP-A-2005-289980公开了使用在膜厚方向具有延迟
的逆波长分散的延迟板可以显著地改善亮度特性和视角特性。
1/4波长的面内双折射光的延迟的1/4波长板和具有1/2波长的双折射光的延迟的1/2波
长板以其光轴交叉状态彼此贴合(参见,例如,JP-A-10-68816)。然而,为了制造上述延迟
板,需要复杂的工艺来控制两个高分子膜的光学方向(光轴和慢相轴)。
然而,通过该方法极难任意地控制波长分散性,因为混合的分子不是液晶性的,因此,混合
比的增加导致液晶性消失。此外,为解决上述问题,公开了以下方法,包括利用通过在取
向膜上涂布具有逆波长分散的聚合性液晶化合物、取向和固定而制备的膜(参见,例如,
JP-A-2005-289980)。该方法是一种有利的方法,因为不要求膜层叠,实施简便,并允许膜厚减小。然而,JP-A-2005-289980中公开的化合物的合成路线相对较长,因此,从制造成本考
虑,该方法不是有利的。
发明内容
折射的逆波长分散性的延迟板。此外,本发明提供使用该新型化合物的液晶组合物、延迟板
和椭圆偏振片。
此,本发明人完成了本发明。
原子或取代基)、-S-和-CO-的基团;Z代表选自碳原子和周期表第14~16族任一的非金
属原子的一个或两个原子,并与式中的C-C=C-C或C=C-C=C形成5-或6-元环;R1,
R2和R3每一个独立地代表取代基;m代表0~4的整数;L1和L2每一个独立地代表直接键
或二价连接基团;X代表周期表第14~16族任一的非金属原子,X可以具有与其键合的氢
原子或取代基R4;并且R,R1,R2,R3和R4中的至少一个被聚合性基团取代。
氢原子或取代基)、-S-和-CO-的基团;Z代表选自碳原子和周期表第14~16族任一的非
金属原子的一个或两个原子,并与式中的C-C=C-C或C=C-C=C形成5-或6-元环;R1,
R2和R3每一个独立地代表取代基;m代表0~4的整数;L1和L2每一个独立地代表直接键
或二价连接基团;R5和R6每一个独立地代表取代基;并且R,R1,R2,R3,R5和R6中的至少一个被聚合性基团取代。
或C=C-C=C形成的环是芳香环。[5]如前项[1]~[4]中任一项所述的化合物,其
中在式(1)或(2)中由Z与C-C=C-C或C=C-C=C形成的环是6-元环。[6]如前
项[1]~[5]中任一项所述的化合物,其中R2和R3每一个独立地是在4-位具有取代或
未取代的苯甲酰氧基的苯基、在4-位具有取代或未取代的环己基的苯基、在4-位具有
取代或未取代的苯基的环己基、或者在4-位具有取代或未取代的环己基的环己基。[7]
如前项[1]~[6]中任一项所述的化合物,其中所述聚合性基团由P1,P2,P3或P4中
任一个代表:
其中R511,R512,R513,R521,R522,R523,R531,R532,R533,R541,R542,R543,R544和R545每一个独立地代表氢原子或烷基;和n代表0或1。
向列相或近晶A相。[10]一种光学各向异性膜(下面,也称作光学各向异性膜(A)),其由
如前项[8]或[9]所述的液晶组合物形成,其中如前项[1]~[7]中任一项所述的化合物
几乎垂直取向并固定。[11]一种光学各向异性膜,其由如前项[8]或[9]所述的液晶组合
物形成,其中如前项[1]~[7]中任一项所述的化合物几乎水平取向并固定。[12]一种光
学各向异性膜,其由如前项[8]或[9]所述的液晶组合物形成,其中如前项[1]~[7]中任
一项所述的化合物胆甾型取向并固定。[13]如前项[12]所述的光学各向异性膜,其中胆
甾相的螺旋轴和透明支持体的平面方向几乎彼此垂直地相交。[14]一种增亮膜,其包含胆
甾型液晶膜、1/4波长板和置于它们之间的光学各向异性膜,其中所述光学各向异性膜是如
前项[10]所述的光学各向异性膜(A)。[15]一种光学各向异性膜,其包含如前项[10]所
述的光学各向异性膜(A)和至少一层另一种光学各向异性膜(下面,也称作光学各向异性
膜(B))。[16]如前项[15]所述的光学各向异性膜,其中所述光学各向异性膜(B)是正的A
板膜。[17]如前项[15]或[16]所述的光学各向异性膜,其中所述光学各向异性膜(B)是
满足数学式(I)和(II)中的关系的正的A板膜:数学式(I) Re(450nm)/Re(550nm)<1.0
数学式(II) Re(650nm)/Re(550nm)>1.0。[18]一种延迟板,其包含如前项[10]~[17]
中任一项所述的光学各向异性膜或增亮膜。[19]一种偏振片,其包含如前项[18]所述的
延迟板。[20]一种液晶显示装置,其包含如前项[18]所述的延迟板或如前项[19]所述的
偏振片。[21]一种IPS模式液晶显示装置,其包含如前项[15]~[17]中任一项所述的光
学各向异性膜。[22]一种VA模式液晶显示装置,其包含如前项[11]所述的光学各向异性
膜。[23]一种视角可调的液晶显示装置,其包含如前项[12]所述的光学各向异性膜。
具体实施方式
数值范围指包括″(至)~″之前和之后的数值作为该范围的最小值和最大值的范围。
膜法线方向入射波长λnm的光可以测量Re(λ)。
Rth(λ):上述Re(λ);使用面内延迟(慢)轴(通过KOBRA 21ADH或WR判断)作为倾斜
轴(旋转轴)(或当没有延迟轴时以膜面内任意方向作为旋转轴)相对于膜法线方向从法
线方向和以10°为间隔直至倾斜50°方向对波长λnm入射光测量的总共6个方向的延迟
值;平均折射率的估计值;和膜厚的输入值。
过KOBRA 21ADH或WR计算延迟值。可选择地,Rth也可以基于以下的通过数学式(1)和(2)
计算:以延迟轴作为倾斜轴(旋转轴)(或当没有延迟轴时以面内任意方向作为旋转轴)从
任意倾斜的2个方向测量的延迟值;平均折射率的估计值;和膜厚的输入值。
向的折射率。d代表膜厚。
Rth(λ):上述Re(λ);使用面内延迟相轴(通过KOBRA 21ADH或WR判断)作为倾斜轴(旋
转轴)相对于膜法线方向以10°为间隔直至倾斜-50°至+50°方向对波长λnm入射光测
量的总共11个方向的延迟值;平均折射率的估计值;和膜厚的输入值。
均折射率在相关膜上是未知的时,可以用Abbe折射计测量来确定平均折射率。主要光学
膜的平均折射率举例如下:纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、
聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)和聚苯乙烯(1.59)。通过输入这些平均折射率的估计值和膜
厚,KOBRA21ADH或WR可以计算nx、ny和nz。从这样算出的nx、ny和nz,进一步算出Nz=
(nx-nz)/(nx-ny)。
化合物是优选的。
个或两个原子,并与式中的C-C=C-C或C=C-C=C形成5-或6-元环;R1,R2和R3每一
个独立地代表取代基;m代表0~4的整数;L1和L2每一个独立地代表直接键或二价连接
基团;X代表周期表第14~16族任一的非金属原子,并可以具有氢原子或与其键合的取代
基R4;并且R,R1,R2,R3和R4中的至少一个被聚合性基团取代。
位置被认为在以下例示的连接基团的左侧。
C-C=C-C或C=C-C=C形成的5~6-元环没有特别限制,其优选例子包括以下那些。
在以下例子中,点线指所示基团与L1或L2键合。
优选芳香族6-元环。从这些观点以及从制备的观点来看,由基团Z与C-C=C-C或C=
C-C=C形成的环优选是噻吩、苯或吡啶环,最优选苯环。
2-乙基己基);环烷基(优选3~30个碳原子的取代或未取代的环烷基,例如,环己基、环
戊基、4-正十二烷基环己基);二环烷基(优选5~30个碳原子的取代或未取代的二环烷
基,即通过从具有5~30个碳原子的二环烷烃除去一个氢原子而得到的单价基团,例如,二
环[1,2,2]庚-2-基、二环[2,2,2]辛-3-基);
环烯烃除去一个氢原子而得到的单价基团,例如,2-环戊烯-1-基、2-环己烯-1-基);二
环烯基(取代或未取代的二环烯基,优选5~30个碳原子的取代或未取代的二环烯基,即
通过从具有一个双键的二环烯烃除去一个氢原子而得到的单价基团,例如,二环[2,2,1]
庚-2-烯-1-基、二环[2,2,2]辛-2-烯-4-基);炔基(优选2~30个碳原子的取代或
未取代的炔基,例如,乙炔基、炔丙基);
除去一个氢原子而得到的单价基团,更优选3~30个碳原子的5-或6-元芳香杂环基,例
如,2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基);氰基;羟基;硝基;羧基;烷氧基(优选1~30个碳原子的取代或未取代的烷氧基,例如,甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基);芳氧基(优选6~30个碳原子的取代或未取代的芳氧基,例
如,苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四酰基氨基苯氧基);
如,1-苯基四唑-5-氧基、2-四氢吡喃基氧基);酰氧基(优选甲酰氧基、2~30个碳原子
的取代或未取代的烷基羰基氧基或6~30个碳原子的取代或未取代的芳基羰基氧基,例
如,甲酰氧基、乙酰氧基、新戊酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基、p-甲氧基苯基羰基氧基);
氨基甲酰氧基(优选1~30个碳原子的取代或未取代的氨基甲酰氧基,例如,N,N-二甲基
氨基甲酰氧基、N,N-二乙基氨基甲酰氧基、吗啉基羰基氧基、N,N-二-正辛基氨基羰基氧
基、N-正辛基氨基甲酰氧基);烷氧基羰基氧基(优选2~30个碳原子的取代或未取代的
烷氧基羰基氧基,例如,甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、叔丁氧基羰基氧基、正辛基羰基氧基);芳氧基羰基氧基(优选7~30个碳原子的取代或未取代的芳氧基羰基氧基,例如,
苯氧基羰基氧基、p-甲氧基苯氧基羰基氧基、p-正十六烷氧基苯氧基羰基氧基);
基或6~30个碳原子的取代或未取代的芳基羰基氨基,例如,甲酰基氨基、乙酰基氨基、戊
酰基氨基、月桂酰基氨基、苯甲酰基氨基);氨基羰基氨基(优选1~30个碳原子的取代或
未取代的氨基羰基氨基,例如,氨基甲酰基氨基、N,N-二甲基氨基羰基氨基、N,N-二乙基氨基羰基氨基、吗啉基羰基氨基);烷氧基羰基氨基(优选2~30个碳原子的取代或未取代
的烷氧基羰基氨基,例如,甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、叔丁氧基羰基氨基、正十八烷氧基羰基氨基、N-甲基-甲氧基羰基氨基);芳氧基羰基氨基(优选7~30个碳原子的取
代或未取代的芳氧基羰基氨基,例如,苯氧基羰基氨基、p-氯苯氧基羰基氨基、m-正辛氧基
苯氧基羰基氨基);
基磺酰基氨基(优选1~30个碳原子的取代或未取代的烷基磺酰基氨基或6~30个碳原
子的取代或未取代的芳基磺酰基氨基,例如,甲基磺酰基氨基、丁基磺酰基氨基、苯基磺酰
基氨基、2,3,5-三氯苯基磺酰基氨基、p-甲基苯基磺酰基氨基);巯基;烷硫基(优选1~
30个碳原子的取代或未取代的烷硫基,例如,甲硫基、乙硫基、正十六烷硫基);芳硫基(优
选6~30个碳原子的取代或未取代的芳硫基,例如,苯硫基、p-氯苯硫基、m-甲氧基苯硫
基);杂环硫基(优选2~30个碳原子的取代或未取代的杂环硫基,例如,2-苯并噻唑基硫
基、1-苯基四唑-5-基硫基);
甲酰基氨磺酰基、N-(N′-苯基氨基甲酰基)氨磺酰基);磺基;烷基亚硫酰基或芳基亚硫
酰基(优选1~30个碳原子的取代或未取代的烷基亚硫酰基或6~30个碳原子的取代或
未取代的芳基亚硫酰基,例如,甲基亚硫酰基、乙基亚硫酰基、苯基亚硫酰基、p-甲基苯基亚硫酰基);烷基磺酰基或芳基磺酰基(优选1~30个碳原子的取代或未取代的烷基磺酰基
或6~30个碳原子的取代或未取代的芳基磺酰基,例如,甲基磺酰基、乙基磺酰基、苯基磺
酰基、p-甲基苯基磺酰基);
个碳原子的取代或未取代的芳氧基羰基,例如,苯氧基羰基、o-氯苯氧基羰基、m-硝基苯氧
基羰基、p-叔丁基苯氧基羰基);烷氧基羰基(优选2~30个碳原子的取代或未取代的烷
氧基羰基,例如,甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基、正十八烷氧基羰基);氨基甲酰基(优选1~30个碳原子的取代或未取代的氨基甲酰基,例如,氨基甲酰基、N-甲基氨基
甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基、N,N-二-正辛基氨基甲酰基、N-(甲基磺酰基)氨基甲
酰基);
5-乙硫基-1,3,4-噻二唑-2-基偶氮基);酰亚氨基(优选N-琥珀酰亚氨基、N-邻苯二甲
酰亚氨基);膦基(优选2~30个碳原子的取代或未取代的膦基,例如,二甲基膦基、二苯基
膦基、甲基苯氧基膦基);氧膦基(优选2~30个碳原子的取代或未取代的氧膦基,例如,
氧膦基、二辛氧基氧膦基、二乙氧基氧膦基);氧膦基氧基(优选2~30个碳原子的取代或
未取代的氧膦基氧基,例如,二苯氧基氧膦基氧基、二辛氧基氧膦基氧基);氧膦基氨基(优
选2~30个碳原子的取代或未取代的氧膦基氨基,例如,二甲氧基氧膦基氨基、二甲基氨基
氧膦基氨基);和甲硅烷基(优选3~30个碳原子的取代或未取代的甲硅烷基,例如,三甲
基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基)。
酰基氨基羰基和芳基磺酰基氨基羰基。其具体例子包括甲基磺酰基氨基羰基、p-甲基苯基
磺酰基氨基羰基、乙酰基氨磺酰基和苯甲酰基氨磺酰基。
C-C或C=C-C=C形成的环不是芳香性的时最大为4。m优选是0或1,更优选0。
选表现出液晶性。如″Handbook of Liquidcrystals″(Maruzen),第3章,″Molecular
structure and liquid crystallinity″中所记载的,表现出液晶性的要素必须具有被称
作芯的刚性区和被称作侧链的柔软区。为此,至少一个刚性区,即环状区,优选以R2和R3的
取代基存在。R2和R3优选代表取代或未取代的苯基、或取代或未取代的环己基。R2和R3
每个优选代表具有取代基的苯基、或具有取代基的环己基;更优选在4-位具有取代基的苯
基、或在4-位具有取代基的环己基;更优选在4-位具有4-取代的苯甲酰氧基的苯基、在
4-位具有4-取代的环己基的苯基、在4-位具有4-取代的苯基的环己基、或者在4-位具有
4-取代的环己基的环己基。
更优选具有σp值为0~1.5的吸电子基团。这种基团的例子包括三氟甲基、氰基、羰基
和硝基。R5和R6可以键合到一起形成环。在此,Hammett取代基常数σp和σm详细记
载在例如以下书籍中:“Hammett Soku-Kozo to Hannousei-”,Naoki Inamoto(Maruzen)
著;“Shin-jikken Kagaku-koza 14/Yukikagoubutsu no Gosei to Hanno V”, 页
2605(Nihonkagakukai,Maruzen编);“Riron Yukikagaku Kaisetsu”,Tadao Nakaya著,页
217(Tokyo Kagakudojin);和“Chemical Review”(Vol.91),页165~195(1991),等等。
那些)或-S-。
代基,例如,上面对R1例示的那些)。
R1,R2,R3,R5和R6中的至少一个被聚合性基团取代。聚合性基团的数量优选为1~6,更优
选1~4,最优选1~3。优选用聚合性基团取代的基团是R2,R3,R5或R6。
代表的基团。
如环氧烷基,如环氧乙基、环氧丙基、环氧丁基、环氧戊基、环氧己基和环氧庚基;和含有醚键的取代的环氧烷基,如环氧乙基乙氧基)、环氧烷基羰基氧基(例如环氧烷基羰基氧基,
如环氧乙基羰基氧基、环氧丙基羰基氧基、环氧丁基羰基氧基、环氧戊基羰基氧基、环氧己
基羰基氧基和环氧庚基羰基氧基;和含有醚键的取代的环氧烷基羰基氧基,如环氧乙基乙
氧基羰基氧基)或环氧烷基羰基(例如环氧烷基羰基,如环氧乙基羰基、环氧丙基羰基、环
氧丁基羰基、环氧戊基羰基、环氧己基羰基和环氧庚基羰基;或含有醚键的取代的环氧烷基
羰基,如环氧乙基乙氧基羰基)。聚合性基团P1可以与芳香环直接键合。这也适用于末端
取代基是聚合性基团P2、P3或P4的情况。
乙基、正丙基、异丙基、正丁基、戊基、己基、庚基、辛基和壬基;和优选低级烷基,如甲基和乙基,更优选甲基)。组合的优选例子包括其中R511代表甲基和R513代表氢原子,或者R511和
R513每一个代表氢原子的那些。
中的数字X,即″(X)″用来将化合物表示为″例示化合物(X)″。
方案所示,通过使用二环己基碳二亚胺(DCC)常规酯化化合物(2-4)和(2-5)得到化合物
(2-6)。通过将少量聚合抑制剂(Irganox 1010,商品名,Ciba Specialty Chemicals制造)
加到化合物(2-3)和(2-6)的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)悬浮液中,然后加热得到的混合
物,得到化合物(2-7)。通过将吡啶(Py)作为碱加到化合物(2-7)的四氢呋喃(THF)溶液
中,进一步加入通过利用亚硫酰氯由化合物(2-8)的普通酰氯合成得到的化合物(2-9),可
以得到例示化合物(2)。
Δn(450nm)/Δn(550nm)<1.0
值。可选择地,当液晶温度范围为20℃以下时,该值是在比液晶相的上限温度低10℃的温
度下测定的值,当液晶温度范围为10℃以下时,该值是在比液晶相的上限温度低5℃的温
度下测定的值,当液晶温度范围为5℃以下时,该值是在比液晶相的上限温度低2℃的温度
下测定的值。
和650nm下的Δn通过三种带宽滤波器测定。如果液晶化合物具有在本发明中定义的聚合
性基团,那么液晶化合物有时在楔形液晶单元中聚合,从而倾向于阻碍测量。在这种情况
下,优选的是加入聚合抑制剂以进行测量。此外,也可以以另一种方式测定Δn。首先,液
晶化合物的分子均匀取向,然后例如通过KOBRA(Oji ScientificInstruments Co.,Ltd.制
造)测量相延迟,以得到各波长下的Re。独立地,测量取向分子的层的厚度,然后根据下式
计算Δn:Δn=Re/d(d:层的厚度)。
Maruzen(2000)出版的第2章中。其例子包括向列相、胆甾相和近晶相(例如,近晶A相、近
晶C相)。
晶畴的边界上形成散射光的取向缺陷,这样得到的光学各向异性层具有差的透光度。因此,
本发明的液晶化合物优选形成向列相(N相)或近晶A相(SA相),以确保单晶畴结构。特
别优选的是形成向列相。
膜。例如,当本发明的液晶化合物在取向膜上几乎沿水平方向取向时(所谓的A板),取向
方向(下面,称作TD方向)和与其垂直的方向(下面,称作MD方向)的延迟值Re(550nm)
均为正值,并且特定波长下的延迟Re满足数学式(8)和(9)中的关系。
种颜色被分别定义为蓝色(450nm)、绿色(550nm)和红色(650nm)。必须调节每一波长下的
延迟优选至最佳,以改善视角特性。在本发明中,当正的双折射性被应用于最重要的绿色
(550nm)时,蓝色(450nm)和红色(650nm)的优选范围在数学式(8)和(9)中规定的范围
内。
向之间的延迟成比例,即,通过从TD方向的折射率减去MD方向的折射率的差值(Δn),差值
满足数学式(10)和(11)中的关系。
向更长的波长区,并且这允许设计满足数学式(8)和(9)中的关系的膜。例如,在进行拉伸
处理的高分子材料中,其MD方向垂直于分子链。通过改进或设计特定高分子材料,在高分
子宽方向的吸收迁移波长极难迁移到更长波长区。
(450nm)、绿色(550nm)和红色(650nm)。必须调节每一波长下的延迟优选至最佳,以改善视
角特性。在本发明中,当正的双折射性被应用于最重要的绿色(550nm)时,蓝色(450nm)和
红色(650nm)的优选范围在数学式(12)和(13)中规定的范围内。
且满足数学式(12)和(13)中的关系的膜。然而,例如,当使用高分子材料时,分子链沿面
内方向取向,并且相对较容易地使面内方向的吸收迁移波长比厚度方向的吸收迁移波长更
长,但是极难使厚度方向的折射率大于面内方向的折射率,因而进一步极难同时满足这两
个条件。
且满足数学式(14)和(15)中的关系的膜。然而,例如,当使用高分子材料时,分子链沿面
内方向取向,并且相对较容易地使面内方向的折射率大于厚度方向的折射率,但是极难使
厚度方向的吸收迁移波长大于面内方向的吸收迁移波长,因而进一步极难同时满足这两个
条件。
迟的分散性是逆波长分散性;2)在膜厚方向具有负延迟的膜,其中负延迟的分散性是逆波
长分散性;或3)在膜厚方向具有正延迟的膜,其中正延迟的分散性是逆波长分散性。
的液晶化合物以及下述的空气界面取向控制剂、排斥抑制剂、聚合引发剂、聚合性单体等。
没有任何缺陷。不然,形成具有多个晶畴的多晶畴结构,因此在晶畴的边界上形成散射光的
取向缺陷,这样得到的延迟板具有差的透光度。因此,本发明的液晶组合物优选形成向列相
(N相),以确保单晶畴结构。
要将温度降低到呈现液晶相的温度范围的冷却过程。如果温度范围过高,那么组合物必须
被加热到高于呈现液晶相的温度,使得组合物呈现各向同性液态,这样热能被浪费,并且基
板可能因热变形或变质。
分子量液晶化合物。此外,可以混合使用满足数学式(3)中关系的两种液晶化合物。
Δn(450nm)/Δn(550nm)>1.0
常规液晶化合物,数学式(17)中的关系极难实现。然而,通过混合本发明的满足数学式(3)
的液晶化合物与具有Δn的顺波长分散的液晶化合物,可以容易地制备具有数学式(17)代
表的区间的波长分散性的液晶组合物。数学式(17) 1.0≤Δn(450nm)/Δn(550nm)<1.1
可以获得目标波长分散性。
制,只要组合物表现出液晶性,但在液晶组合物中优选为30~90质量%,更优选50~90
质量%。
的倾斜角。通过使用外场如电场或磁场或通过使用添加剂可以控制倾斜角,使用添加剂
是优选的。这种添加剂优选是具有6-40个碳原子的取代或未取代的脂肪族基团或具有
6-40个碳原子的取代或未取代的脂肪族基团取代的低聚硅氧烷氧基团的化合物,分子中
可具有一个以上的这种单元,更优选分子中可具有两个以上的这种单元的化合物。例如,
JP-A-11-352328和JP-A-2002-20363中记载的化合物可以用作空气界面取向控制剂。此
外,还可以使用JP-A-2002-129162中记载的化合物。JP-A-2004-53981的段号[0072]~
记载的化合物作为垂直取向剂。
的取向或倾斜角变化没有不利影响。JP-A-8-95030中记载了高分子材料的例子。其中,纤
维素酯是特别优选的。纤维素酯的例子包括纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丙酸酯、羟丙基纤维
素和纤维素乙酸丁酸酯。按液晶化合物的量计,用于防止排斥的高分子材料的加入量优选
为0.1~10质量%,更优选0.1~8质量%,再更优选为0.1~5质量%,从而不抑制液晶
的取向。
通过聚合反应在在单晶畴取向中固定。
质,光聚合反应和电子束聚合反应是优选的。光聚合引发剂的例子包括α-羰基化合物(记
载于美国专利No.2,367,661和2,367,670中)、偶姻醚(记载于美国专利No.2,448,828
中)、α-烃-取代的芳香族偶姻化合物(记载于美国专利No.2,722,512中)、多核醌化合
物(记载于美国专利No.3,046,127和2,951,758中)、三芳基咪唑二聚体和p-氨基苯基酮
的组合(记载于美国专利No.3,549,367中)、吖啶和吩嗪化合物(记载于JP-A-60-105667
和美国专利No.4,239,850中)和噁二唑化合物(记载于美国专利No.4,212,970中)。按
涂布溶液的固体物计,光聚合引发剂用量优选为0.01~20质量%,更优选0.5~5质量%。
2 2
在聚合液晶分子的光照射中,优选使用紫外线。照射能优选为10mJ/cm ~50J/cm,更优选
2
50~800mJ/cm。为加速光聚合反应,可以在加热下进行光照射。由于大气中的氧浓度对
聚合度有影响,因此,如果在空气中不能得到所需的聚合度,那么优选通过诸如氮气置换等
方法降低氧浓度。氧浓度优选为10%以下,更优选7%以下,最优选3%以下。
倾斜角或扰乱取向。优选的是具有聚合性的烯键式不饱和基团的化合物,如乙烯基、乙烯氧
基、丙烯酰基和甲基丙烯酰基。按液晶化合物计,聚合性单体的加入量通常为0.5~50质
量%,优选1~30质量%。特别优选的单体具有两个或多个反应性官能团,可以改善排列
的或取向膜与光学各向异性层之间的粘合。
142nd Committee编,″Liquid Crystal Device Handbook″,第3章,第4-3节,Chiral
Agents for TN and STN,p.199,1989中记载的那些)均可以用作本发明中使用的手性
剂。手性剂通常含有不对称碳原子,但不含有不对称碳原子的轴-或面-不对称化合物
也可以用作手性剂。轴-或面-不对称化合物的例子包括联萘、螺烯、对环芳、以及它们
的衍生物。手性剂可以具有液晶性,因此,本发明的液晶化合物可以是手性剂。按液晶化
合物计,手性剂用量优选为0.001~200mol%。为减小对液晶性的影响,较少量的手性剂
是优选的。因此,手性剂优选具有较高的扭转力。具有较高扭转力的手性剂的例子包括
JP-A-2003-287623中记载的那些。
如,吡啶)、烃(例如,甲苯和己烷)、烷基卤化物(例如,氯仿和二氯甲烷)、酯(例如,乙酸
甲酯和乙酸丁酯)、酮(例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮)和醚(例如,四氢
呋喃和1,2-二甲氧基乙烷)。其中,烷基卤化物、酯和酮是优选的。可以混合使用两种或更
多种有机溶剂。
到本发明的延迟板,包括将含有式(1)或(2)代表的化合物的液晶组合物加热到其液晶相
形成温度,然后在维持取向态的同时冷却,以在没有损坏液晶的取向态下固定液晶组合物。
可选择地,通过将加入有含有聚合性基团的液晶化合物和聚合引发剂的液晶组合物加热到
其液晶相形成温度,聚合,然后冷却得到的聚合物,可以形成光学各向异性层。在此,本发明中使用的“固定的”状态是典型和最有利的保持光学各向异性层中所含的液晶化合物的取
向的状态,但不限于此;具体而言,该术语指在通常0℃~50℃、更严格-30℃~70℃的温度
范围下,在光学各向异性层没有流动性或没有通过外场或力改变取向态的情况下,稳定地
保持固定的取向态的状态。
或光而具有反应性的基团,结果在因热或光而聚合反应时其聚合或交联,同时失去液晶性。
可以通过已知方法施加涂布溶液(例如,线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向
凹版涂布法或口膜涂布法)。使用液晶组合物形成的光学各向异性层的厚度优选为0.1~
20μm,更优选0.2~15μm,最优选0.3~10μm。
Liquid Crystals″(2000)中。在本发明中,通过将液晶组合物加热到其液晶相形成温度,
然后在保持其取向态的同时冷却组合物的方法固定取向态,而没有损坏液晶态中的取向
态。还可以通过将含有本发明的液晶组合物与聚合引发剂的组合物加热到其液晶相形成温
度,使其聚合,然后冷却混合物,来固定液晶态中的取向态。本发明中的取向态的固定优选
在后面的聚合反应中进行。聚合反应的例子包括使用热聚合引发剂的热聚合反应、使用光
聚合引发剂的光聚合反应和通过电子束照射的聚合反应,但是,为防止支持体和其他部分
因为热而变形和/或变质,光聚合反应或电子束照射的聚合反应是优选的。
法(LB膜),积聚有机化合物(例如,ω-二十三碳酸或硬脂酸甲酯)。此外,已知的是通
过施加电场、施加磁场或用光照射而赋予取向功能的取向膜。任何层均可以用作取向膜,
只要可以为取向膜上将要形成的光学各向异性层中的液晶化合物提供所需程度的目标取
向,但在本发明中,优选通过摩擦或光照射形成取向膜。特别优选通过摩擦聚合物层形成的
取向膜。可以通过用纸或布在一定方向摩擦聚合物层的表面数次来进行摩擦处理,优选通
过″LiquidCrystal Handbook″,Maruzen(2000)出版中记载的方式进行摩擦处理。取向
膜的厚度优选为0.01~10μm,更优选0.05~3μm。
水性基团的改性的聚乙烯醇。圆盘状液晶的取向膜可以用作液晶的取向膜,这记载在
WO01/88574A1,页43行24至页49行8中。
大。因此,通过控制取向膜中的摩擦密度可以控制倾斜角。可以通过″Liquid Crystal
Handbook″,Maruzen(2000)出版中记载的方式来控制摩擦密度。摩擦密度(L)由以下数
学式(A)定量化:
擦密度。当然,在希望摩擦密度降低的情况下,可以反向操作这些因素。
将官能团引入聚合物中。为实现上述降低,疏水性官能团或原子是有效的,具体而言,氟原
子和含有10个以上碳原子的烃基团可以有效地用作所述官能团或原子。烃基团或氟原子
引入聚合物的侧链而不是主链,以在取向膜的表面上排列烃基团或氟原子。氟聚合物含有
的氟原子量优选为0.05~80质量%,更优选为0.1~70质量%,再更优选为0.5~65质
量%,最优选为1~60质量%。烃基团是脂肪族基团、芳香族基团或其组合。脂肪族基团
可以具有直链、支链或环状结构。脂肪族基团优选是烷基(包括环烷基)或烯基(包括环
烯基)。烃基团可以具有不是强亲水性的取代基,如卤原子。烃基团含有优选10~100个
碳原子,更优选10~60个碳原子,最优选10~40个碳原子。聚合物优选具有聚酰亚胺结
构或聚乙烯醇结构的主链。
中、衍生自二胺的重复单元中或这两种重复单元中。氟原子也可以存在于四元羧酸重复单
元中、二胺重复单元中或这两种重复单元中。在烃基团引入聚酰亚胺中的情况下,聚合物
优选在其侧链或主链中具有甾族化合物结构。侧链中存在的甾族化合物结构相应于具有
10个以上碳原子的烃基团。因此,侧链中的甾族化合物结构具有使液晶分子基本上垂直取
向或排列的功能。在本说明书中,甾族化合物结构是指环戊烷并氢菲环或用双键代替环戊
烷并氢菲环的一部分单键而得到的环结构,只要环在该部位是脂肪族环(不形成任何芳香
环)。对于将要取向的液晶分子表现出体积排阻作用的刚性取代基,如上述甾族化合物结
构、烷基链等,是更优选的。
氨基酸。可以使用上述空气界面取向剂中的酸性化合物。可选择地,还可以优选使用季铵
盐。相对于聚合物,混合比优选为0.1质量%~20质量%,更优选0.5质量%~10质量%。
本发明中使用的聚乙烯醇(PVA)的皂化度优选为70~100%,更优选80~100%。聚乙烯
醇的优选聚合度为100~5,000。
多官能单体的组合物形成延迟膜,可以共聚合取向膜中的聚合物与在其上形成的延迟膜中
的多官能单体。其结果是,不仅在多官能单体之间,而且在取向膜聚合物之间以及在多官
能单体和取向膜聚合物之间,均形成共价键,因此,取向膜和延迟膜彼此牢固地结合。因
此,通过使用具有交联官能团的聚合物形成取向膜可以明显改进光学补偿片的强度。取
向膜聚合物的交联官能团优选含有聚合性基团,多官能单体也如此。其具体例子记载在
JP-A-2000-155216的段No.[0080]~[0100]中。
物、活性乙烯基化合物、活性卤素化合物、异噁唑和二醛淀粉。可以混合使用两种或更多种
交联剂。具体而言,可以使用例如在JP-A-2002-62426,段No.[0023]~[0024]中记载的化
合物。优选的是高反应性的醛,戊二醛是特别优选的。
上述调节使得即使在液晶显示装置中长时间使用取向膜或即使在高温和高湿气氛中长时
间放置时,也能确保取向膜具有充分的耐久性,不会产生网状物。
对于棒状液晶化合物的垂直取向而言,优选避免摩擦。在按上述用组合物涂布透明支持体
之后,可以在任何阶段进行交联反应。在使用水溶性聚合物如PVA作为取向膜形成材料的
情况下,具有消泡作用的有机溶剂(如甲醇)和水的混合物优选用作涂布溶液的混合溶剂。
水与甲醇的合适质量比优选为0∶100~99∶1,更优选0∶100~91∶9。通过使用这
种混合溶剂,可以防止形成气泡,以确保显著降低取向膜和尤其是延迟层表面中的缺陷。
方法。还优选地,干燥后的膜厚度为0.1~10μm。加热干燥可以在20℃~110℃的温度下
进行。为充分地形成交联,干燥温度优选为60℃~100℃,更优选80℃~100℃。干燥时间
优选为1分钟~36小时,更优选1~30分钟。此外,优选的是将pH调节到交联剂使用的
最佳值。在使用戊二醛作为交联剂的情况下,优选的pH为4.5~5.5,特别优选为5。
法根据应用来调节粘合力。所述方法的具体例子包括表面活化、表面改性或向延迟膜-涂
布溶液中加入粘合促进剂。
光放电处理可以是在压力10 ~20Torr的低气压下产生的低温等离子体处理,或者优选
是在大气压力下的等离子体处理。等离子体激励气体是指在上述条件下能够激励成等离子
体的气体,其例子包括氩、氦、氖、氪、氙、氮、二氧化碳、氟碳气体如四氟甲烷、和它们的混合物。这些详细记载在″Hatsumei Kyokai Kokai Giho″(Kogi No.2001-1745,2001年3月
15日出版,Japan Institute of Invention andInnovation),pp.30~32中,这些详细技
术优选用于本发明中。在大气压力下的等离子体处理中,近年来注意到的是例如,在10~
1,000keV的条件下使用20~500kGy的照射能,优选在30~500keV的条件下使用20~
300kGy的照射能。
2001年3月15日,p.32中。可以在将所述粘合促进剂加到延迟膜-涂布溶液的方法中使
用的粘合促进剂的优选例子包括,例如在JP-A-5-11439、JP-A-5-341532和JP-A-6-43638
中记载的那些。其具体例子包括苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基
苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、3-吗啉基甲基-1-苯基-三唑-2-硫酮、3-吗啉基甲基-5-苯
基-噁二唑-2-硫酮、5-氨基-3-吗啉基甲基-噻二唑-2-硫酮、2-巯基-5-甲硫基-噻
二唑、三唑、四唑、苯并三唑、羧基苯并三唑;含有氨基的苯并三唑、具有水解性基团、自由基聚合基团等的聚合性有机金属化合物;α,β-烯键式不饱和羧酸酯、硅烷偶联剂和钛偶联
剂。
烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲
氧基硅烷、γ-氨基丙基三丙氧基硅烷、γ-氨基丙基三丁氧基硅烷、γ-氨基乙基三乙氧基
硅烷、γ-氨基乙基三甲氧基硅烷、γ-氨基乙基三丙氧基硅烷、γ-氨基乙基三丁氧基硅
烷、γ-氨基丁基三乙氧基硅烷、γ-氨基丁基三甲氧基硅烷、γ-氨基丁基三丙氧基硅烷和
γ-氨基丁基三丁氧基硅烷;和钛偶联剂的例子包括γ-氨基丙基三乙氧基钛、γ-氨基丙
基三甲氧基钛、γ-氨基丙基三丙氧基钛、γ-氨基丙基三丁氧基钛、γ-氨基乙基三乙氧基
钛、γ-氨基乙基三甲氧基钛、γ-氨基乙基三丙氧基钛、γ-氨基乙基三丁氧基钛、γ-氨
基丁基三乙氧基钛、γ-氨基丁基三甲氧基钛、γ-氨基丁基三丙氧基钛和γ-氨基丁基三
丁氧基钛。这些化合物可以两种以上混合使用。
的。
聚合物的具体例子包括纤维素酯(例如,纤维素二乙酸酯、纤维素三乙酸酯)、降冰片烯系
聚合物和聚(甲基)丙烯酸酯。优选使用多种市售的聚合物。从光学性能考虑,纤维素酯是
优选的,纤维素的低级脂肪酸酯是更优选的。术语″低级脂肪酸″指具有6个以下碳原子
的脂肪酸。碳原子数优选是2(纤维素乙酸酯)、3(纤维素丙酸酯)或4(纤维素丁酸酯)。
纤维素三乙酸酯是特别优选的。还可以使用混合的脂肪酸的纤维素酯,如纤维素乙酸丙酸
酯和纤维素乙酸丁酸酯。此外,还可以使用易于表现出双折射的任何聚合物(如聚碳酸酯、
聚砜),只要以WO 00/26705中记载的方向修饰聚合物的分子来降低双折射。在本发明中,
在形成延迟膜的步骤中透明支持体和取向膜是必须的,但是一旦制得延迟膜,就可将其转
移到另一个基板上,或可以除去透明支持体和/或取向膜,例如,通过将它们剥离下来。
为57.0~62.0%。乙酰化度指每单位质量纤维素结合的乙酸组分的量。根据ASTM:
D-817-91(纤维素乙酸酯的试验方法等)中记载的乙酰化度测量和计算来测定乙酰化度。
纤维素酯的粘均聚合度(DP)优选为250以上,更优选290以上。本发明所用的纤维素酯优
选由凝胶渗透色谱测量的分子量分布Mw/Mn(Mw是重均分子量;Mn是数均分子量)较窄。具
体而言,Mw/Mn值优选为1.0~4.0,更优选1.3~3.5,最优选1.4~3.0。
的纤维素(三)乙酸酯中,6-位羟基的取代度优选比2-和3-位的大。按总取代度计,6-位
羟基被酰基取代的取代度优选为30~40%,更优选31%~40%,最优选32%~40%。此
外,6-位的取代度优选为0.88以上。除了乙酰基之外,6-位羟基可以被具有3个以上碳
原子的酰基取代(例如,丙酰基、丁酰基、戊酰基、苯甲酰基、丙烯酰基)。可以使用NMR测
定每一位置的取代度。可以根据JP-A-11-5851的段No.0043~0044(合成例1)、0048~
0049(合成例2)和0051~0052(合成例3)中记载的方法制备具有高6-位取代度的纤维
素酯。
量份的纤维素乙酸酯计,延迟增强剂的加入量优选为0.01~20质量份,更优选0.05~15
质量份,最优选0.1~10质量份。可以混合使用两种或更多种芳香族化合物。芳香族化合
物中的芳香环可以是芳香烃环或芳香杂环。
杂环通常具有最多数的双键。环中的杂原子优选是氮原子,氧原子或硫原子,更优选氮原
子。芳香杂环的例子包括呋喃环、噻吩环、吡咯环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、吡唑环、呋咱环、三唑环、吡喃环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环和1,3,5-三嗪环。
优选的芳香环是苯环、呋喃环、噻吩环、吡咯环、噁唑环、噻唑环、咪唑环、三唑环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环和1,3,5-三嗪环。苯环或1,3,5-三嗪环是更优选的。芳香族化合物特别优
选含有至少一个1,3,5-三嗪环。芳香族化合物中的芳香环数量优选为2~20,更优选2~
12,再更优选2~8,最优选2~6。
香环通过连接基团连接的情况。(在这种情况下,因为是芳香环,所以不能形成螺键)。芳香
环的关系可以是(a)~(c)中的任一种情况。上述延迟增强剂记载在例如WO01/88574A1、
WO00/2619A1、JP-A-2000-111914、JP-A-2000-275434和JP-A-2002-363343中。
通过带流延方法制备纤维素三乙酸酯的单一膜。可以通过例如记载在JP-A-61-94725和
JP-B-62-43846(′JP-B′指经审查的日本专利出版物)中的共流延方法制备由两层或更
多层构成的纤维素三乙酸酯支持体。即,在这些方法中,首先,将原料片溶解在溶剂中,如卤代烃(例如,二氯甲烷)、醇(例如,甲醇、乙醇、丁醇)、酯(例如,甲酸甲酯、乙酸甲酯)或醚(例如,二噁烷、二氧戊环、乙醚)。如果需要,向得到的溶液中加入各种添加剂,如增塑剂、紫外线吸收剂、变质抑制剂、滑动剂和剥离促进剂。然后这样制备的溶液(称作″浓液″)
从浓液供应装置(称作″口膜″)流延在支持体上(水平环状金属带或旋转滚筒)。如果
形成单一膜,那么流延一种浓液作为单层。如果形成两层或更多层,那么共流延高浓度纤维
素酯浓液和低浓度纤维素酯浓液,使得高浓度浓液和低浓度浓液可以同时展开。如果需要,
流延一种高浓度浓液层,使其两侧夹在低浓度浓液层之间,得到三层膜。展开的浓液在支持
体上干燥,直到形成刚性膜。然后剥离膜,并通过任何输送装置转移到干燥区,以除去溶剂。
烃″指使用的有机溶剂中的卤代烃含量优选小于5质量%(更优选小于2质量%)。为了从
基本上不含有卤代烃如二氯甲烷的溶剂制备纤维素三乙酸酯的浓液,需要下述的特定溶解
方法。所述溶解方法被称作″冷却溶解方法″或″加热溶解方法″。基本上不含有卤代烃
如二氯甲烷的纤维素(三)乙酸酯膜及其制造方法记载在Japan Institute of Invention
andInnovation,Technical report(Kogi)No.2001-1745,2001年3月15日出版中。
面侧。皂化处理可以公知方式进行。例如,纤维素乙酸酯的膜在碱溶液中浸渍适宜时间。然
后,优选用水充分洗涤这样浸渍的膜或用稀酸中和(例如通过将膜浸渍在稀酸中),从而除
去膜中的碱成分。皂化处理使透明支持体的表面具有亲水性,亲水性表面对于改进在主要
由聚乙烯醇制成的取向膜(偏振膜)的粘附方面是特别有效的。此外,空气中的灰尘很少
附着到亲水性表面上,因此在附着支持体和偏振膜时防止灰尘进入透明支持体和偏振膜之
间。因此,皂化处理对于防止灰尘造成点缺陷是有效的。
向异性层表面的皂化发生的表面碱水解使膜劣化以及残余皂化溶液可能造成的污染。在
这种情况下,以下方法(2)是有利的,尽管其是相当特别的步骤。(1)在透明支持体上形成
光学各向异性层之后,将这样层叠的膜在碱溶液中浸渍至少一次,以使膜的背面皂化。(2)
在透明支持体上形成光学各向异性层之前或之后,将碱溶液展开以涂布透明支持体的背面
(即,将要提供或已经提供光学各向异性层一面的相对面),然后加热这样涂布的支持体,
用水洗涤和/或中和,以仅皂化透明支持体的背面。
and application of wetting″,Realize Co.,Ltd出版,1989年12月10日中。为测量本
发明中的纤维素乙酸酯膜,接触角方法是优选使用的。在该方法中,具体而言,将表面能已
知的两种溶液滴到纤维素乙酸酯膜上。测量每一滴的接触角,并从测量的接触角计算出膜
的表面能。接触角被定义为在液滴表面与膜表面交叉点处,膜表面和液滴表面的切线之间
形成的包含液滴的角。
值。测量波长的每个值包括±10nm的误差。
的波长下,转化的光经常远离圆偏振光,这将发生问题。考虑到这一点,相延迟器更优选呈
现满足式(A-3)和(A-4)中关系的波长分散:
值。测量波长的每个值包括±10nm的误差。
的方法包括以下步骤:对得到的纤维素(纤维素酰化物)膜进行碱处理;使用完全皂化的
聚乙烯醇水溶液将碱处理的膜与起偏器的每一表面粘合,而起偏器是通过在碘溶液中浸渍
聚乙烯醇膜后拉伸制成的。代替碱处理,在上述制作方法中,可以使用在JP-A-6-94915和
JP-A-6-118232中记载的粘合促进处理。用于使保护膜的处理侧与起偏器粘合的粘合剂的
例子包括聚乙烯醇系粘合剂,如聚乙烯醇和聚乙烯基丁缩醛;和乙烯基系乳胶,如丙烯酸丁
酯。偏振片通常由起偏器和保护起偏器两面的保护膜构成,这样制备的偏振片还可以具有
在偏振片的一个表面上贴合的保护膜以及在偏振片的另一表面贴合的隔离膜。保护膜和隔
离膜用于在运输偏振片和检测产品等时保护偏振片。在这种情况下,粘合保护膜以保护偏
振片表面,并且在偏振片与液晶板粘合的表面的相对表面上使用该膜。另外,隔离膜用于覆
盖与液晶板粘合的粘合剂层,并在偏振片与液晶板粘合的表面的相同表面上使用该膜。在
液晶显示装置中,通常,含有液晶的基板置于两个偏振片之间。采用本发明纤维素(纤维素
酰化物)膜的偏振片保护膜可以表现出优异的显示特性,而不论膜的放置位置如何。特别
地,由于液晶显示装置显示侧的最外表面的偏振片保护膜具有透明硬涂层、防眩层、抗反射
层等,因而在该位置特别优选使用本发明的上述偏振片保护膜。
选为0.5×10 ~9.0×10 [cm/dyn],其透湿度(换算为膜厚80μm的值)优选为
2 -13 -13 2
180~435[g/cm·24h]。光弹性更优选为0.5×10 ~7.0×10 [cm/dyn],再更优选
-13 -13 2
0.5×10 ~5.0×10 [cm/dyn]。透湿度(换算为膜厚80μm的值)更优选为180~
2 2
400[g/cm·24h],再更优选180~350[g/cm·24h]。如果根据本发明的膜具有上述性能,
那么当用作偏振片的保护膜时,可以减轻湿度影响对性能造成的劣化。
视角。
以形成在偏振片或光学膜的一侧或两侧,作为与组成或种类不同的膜的叠层。当形成在两
侧时,在偏振片或光学膜的顶面和底面上的粘合剂层的组成、种类、厚度等可以不同。粘合
剂层的厚度可以根据用途、粘合剂强度等变化,但优选为1~500μm,更优选5~200μm,
再更优选10~100μm。
板,其例子包括塑料膜、橡胶板、纸、布、无纺布、网、泡沫板、金属箔、其叠层等的膜;并且在需要时用例如纸剥离剂涂布已涂布的产品,如硅酮系、长链烷基系或氟系试剂或者硫化钼。
于显示图像。增亮膜具有将这样吸收的偏振光反射回背光侧的功能,这样反射的偏振光被
背光侧的光学部件再次反射或改变偏振态,通过偏振片传输并入射进液晶显示装置。因此,
可以利用在常规技术中未用于显示的被偏振片吸收的光,因此,改善了液晶显示装置的显
示亮度。
层具有反射右-和左-圆偏振光成分之一而允许另一成分通过的功能。使用1/4波长板将
通过的圆偏振光转化成直线偏振光,以更有效地通过偏振片传输。为此目的,将1/4波长板
置于偏振片和胆甾型液晶膜之间。然而,从胆甾型液晶层倾斜射入和倾斜射出的光受到胆
甾型液晶层厚度方向延迟的影响而椭圆偏振化,从而当从倾斜方向观察时导致层的着色和
光利用效率损失。光学各向异性膜(A)具有补偿胆甾型液晶层的厚度方向延迟的功能,因
此,降低了着色并且防止利用效率损失。关于光学各向异性膜(A)的Re,面内延迟(Re)优
选为40nm以下,更优选20nm以下,再更优选10nm以下。另一方面,从光学补偿效果的观
点来看,厚度方向延迟(Rth)优选为-100nm~-600nm,更优选-150nm~-450nm,再更优
选-200nm~-350nm。胆甾型液晶膜和1/4波长板选自用作增亮膜的各种膜,没有限制。
形成根据本发明的光学各向异性膜(A),然后经由粘合剂层将胆甾型液晶膜贴合在光学各
向异性膜(A)上,可以形成增亮膜。可选择地,通过将形成在支持体上的光学各向异性膜
(A)经由粘合剂层转移到胆甾型液晶膜或1/4波长板之一上,然后在这样转移的膜(A)上经
由粘合剂层贴合胆甾型液晶膜或1/4波长板中的另一个(在之前未用于转移的),可以形成
增亮膜。
合物。特别地,优选使用例如丙烯酸系粘合剂,其光学透明性优异,并且粘着性能有利,如润湿性、凝集性和粘合性,耐候性和耐热性优异等。
溶液,将得到的混合物通过适宜的展开方法(如流延或涂布)直接涂布在基板或液晶膜,从
而提供粘合剂层,这样形成粘合剂层;或通过以上述相同方式在隔板上形成粘合剂层,将得
到的层转移到液晶层上,这样形成粘合剂层。粘合剂层可以含有各种添加剂,例如,天然和
合成产品的树脂,如增粘树脂;填料,如玻璃纤维、玻璃珠、金属粉末和其他无机粉末;和可以加到粘合剂层中的其他添加剂,如颜料、着色剂和抗氧化剂。此外,粘合剂层通过含有微
粒子可以具有光学扩散性。
面处理方法中,电晕放电处理是更优选的。
优选430nm~800nm的波长范围。
而,由于胆甾型液晶的原因,圆偏振光的反射波长区域的宽度与胆甾型液晶的折射率各向
异性和螺距之积有关,因此,通常的液晶材料难于具有超过200nm的反射波长区域宽度。因
此,为确保可见光范围内的宽反射带,可以采用任何以下方法。其包括:使用反射波长不同
的二层、三层以上膜的层叠结构的方法;和叠置分别具有约400nm和900nm的反射带的胆甾
型液晶膜,加热下沿膜厚方向使胆甾型液晶成分扩散,从而形成螺距沿厚度方向的连续分
布,这样加宽反射带的方法。形成螺距沿厚度方向连续分布的方法的其他例子包括:使用
UV吸收剂和光致异构化手性剂作为胆甾型液晶的成分使胆甾型液晶取向,然后用UV光照
射膜的方法;和加入聚合反应速率不同的单体和UV吸收剂作为胆甾型液晶的另外成分,然
后用低照度UV光照射膜的方法。
向的方向取向,然后在支持体上固定这样取向的液晶,这样形成胆甾型液晶膜。例如,通过
混合棒状液晶化合物与光学活性化合物得到胆甾型液晶。棒状液晶化合物优选具有多个聚
合性基团。具有光学活性基团的聚合物可以用于胆甾型高分子液晶。增大光学活性化合物
的混合量导致胆甾型液晶螺距与混合量成比例地缩短,因此,可以通过使用这种关系容易
地调节反射带。
如聚合物、空气-界面取向剂、表面活性剂、稳定剂和增塑剂。
任意聚合物的膜而制备的双折射性膜,如聚碳酸酯、降冰片烯系树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其他聚烯烃、多芳基化合物、或聚酰胺;液晶材料如液晶聚合
物的取向膜;和带有液晶材料的取向层的膜。1/4波长板的厚度优选为0.5~200μm,更优
选1~100μm。
的宽波长范围内用作1/4波长板的延迟板。因此,置于偏振片和增亮膜之间的延迟板可以
是一层或两层以上的延迟膜。
OCB(光学补偿弯曲)、STN(超扭曲向列)、VA(垂直排列)和HAN(混合排列向列)。根据本
发明的光学膜具有补偿例如各种波长板和液晶层的双折射引起的着色和视角变化的作用。
本发明的光学膜对于降低当从倾斜角度观察直交偏振片时偏振轴交叉角度距正交方向的
偏差造成的光漏也是有效的。
涂布在光学各向异性膜(B)的支持体上,然后取向和固定膜(A)来制作。可选择地,形成在
支持体上的光学各向异性膜(A)可以经由粘合剂层转移到光学各向异性膜(B)上,从而获
得层叠。可选择地,形成在低Rth透明支持体上的光学各向异性膜(A)可以用粘合剂贴合
并叠置在光学各向异性膜(B)上。
光学各向异性膜(B)的两种以上的光学各向异性膜(B),可以控制光学性能,如延迟。光学
各向异性膜(B)的例子包括通过拉伸任意聚合物的膜而制备的双折射性膜,如聚碳酸酯、
降冰片烯系树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其他聚烯烃、多芳基化合物、或聚酰胺;液晶化合物如液晶聚合物的取向膜;和带有液晶材料的取向层的膜等等。
可选择地,可以使用双轴取向膜,如双轴取向或沿彼此垂直的两个方向取向的双折射膜,或
倾斜取向膜。倾斜取向膜的例子包括通过将热收缩性膜贴合在聚合物膜上,经加热在收缩
力作用下使聚合物膜取向和/或收缩而制作的膜;通过使液晶聚合物沿倾斜方向取向而制
作的膜,等等。特别地,下述透明光学各向异性膜和低Re纤维素酰化物膜优选与光学各向
异性膜(A)组合使用,作为表现出高性能光学性能的光学各向异性膜(B)。
降冰片烯系树脂或纤维素酰化物的透明光学各向异性膜。为有效减少偏振片的倾斜方向
的光漏,Re更优选为40nm~250nm,再更优选60nm~200nm。为有效减少倾斜方向的光
漏,Rth更优选为10nm~300nm,再更优选20nm~250nm。透明光学各向异性膜可以是光
学单轴性或双轴性,只要这些值在上述范围内。光学各向异性膜(B)的正的A板膜与光学
各向异性膜(A)的正的C板膜组合使用适于改善IPS用液晶显示装置的对比度,正的A板
膜(B)优选Re(550nm)为40~250nm,更优选70~230nm,再更优选100~180nm。此外,
波长分散性Δn(450nm)/Δn(550nm)通常为0.6~1.0,优选0.65~0.95,更优选0.7~
0.9。Δn(650nm)/Δn(550nm)通常为1.0~1.3,优选1.01~1.25,更优选1.02~1.23。
光学各向异性膜(A)优选Re(550nm)为0~40nm,更优选0~20nm,再更优选0~10nm。
Rth(550nm)优选为-10~-300nm,更优选-30~-250nm,再更优选-50~-200nm。波长分
散性优选满足数学式(12)和(13)中的关系。用于改善IPS用液晶显示装置的对比度的具
有正的A板膜和正的C板膜的光学补偿膜记载在WO2005/038517中,但是其中未记载正的
C板的波长分散。
上涂布高分子化合物并加热拉伸膜而得到的膜、和具有通过在透明支持体上涂布或转移低
分子量或高分子液晶化合物而形成的延迟层的延迟膜。可选择地,这些膜可以两层或三层
的叠层形式使用。
但用于溶液流延或挤出以形成目标膜中的已知聚合物是优选的;其例子包括降冰片烯系
聚合物、聚碳酸酯系聚合物、多芳基化合物系聚合物、聚酯系聚合物、芳香族聚合物(如聚
砜)、纤维素酰化物、两种以上这些聚合物的混合聚合物等。其中,从光学性能如透明性和均匀性来看,含有聚碳酸酯系、降冰片烯系或纤维素酰化物膜的那些是更优选的。在支持体部
分中记载的方法可用于制作这种膜。
或流延制作热塑性树脂膜。使用辊的纵方向取向可以在适宜加热下进行,如通过使用加热
辊、通过加热气氛或通过其组合加热。拉幅机的双轴取向可以通过适宜方法进行,例如,通
过在拉幅机中完全同时双轴取向,或通过利用辊/拉幅机方法的相继双轴拉伸。该膜优选
是取向不规则和延迟不规则的较小的膜。根据延迟等适宜地确定厚度,但通常优选为1~
300μm,更优选10~200μm,再更优选20~150μm,以进一步降低膜厚。拉伸通常以一定
比率进行,使得拉伸之后的长度/宽度为进行拉伸之前的长度/宽度的1.01~2倍。拉伸
方向可以是至少一个方向;当通过挤出得到板时,该方向优选是树脂的机器流动方向(挤
出方向);和自由收缩单轴拉伸方法、恒宽度单轴拉伸方法、双轴取向方法等优选作为拉伸
方法。通过调节拉伸比率和加热温度可以控制膜的光学性能。
Rth为-100nm~25nm。更优选地0≤Re(630)≤5,-60≤Rth(630)≤20;再更优选
0≤Re(630)≤2,-40≤Rth(630)≤15。
|Rth(400)-Rth(700)|≤25;最优选|Re(400)-Re(700)|≤3,|Rth(400)-Rth(700)|≤15。
通过层叠该膜与根据本发明的光学各向异性膜,可以部分有效地扩大偏振片的视角。此外,
使用叠置的低Re纤维素酰化物膜作为偏振片的保护膜对于减小根据本发明的光学各向异
性膜(A)的所需厚度是有效的。本发明人发现,当取代上述纤维素的羟基的酰基取代基基
本上是乙酰基、丙酰基和丁酰基中的至少两种时,可以降低总取代度为2.50~3.00的纤维
素酰化物膜的光学各向异性。更优选的酰基取代度为2.60~3.00,再更优选2.65~3.00。
可以用在本发明中的这些纤维素酰化物的原料棉及合成方法详细记载在Kokai-Giho(J.
Technical Disclosure),Japan Institute of Inventionand Innovation(Ko-gi(JTD)
No.2001-1745,2001年3月15日出版,JapanInstitute of Invention and Innovation),
第7~12页中。
塑剂、降解抑制剂、微粒子、光学性能调节剂等),下面说明这些添加剂。这些添加剂可以在制备浓液的任何时机或步骤中加入,并且添加剂可以在制备浓液的最终步骤中加入,以完
成浓液的制备。可以用在本发明中的纤维素酰化物膜优选含有将膜厚方向的Rth降低到满
足数学式(III)和(IV)中关系的范围内的化合物:数学式(III) (Rth(A)-Rth(0))/A≤-1.0
数学式(IV) 0.01≤A≤30在数学式(III)和(IV)中,Rth(A)代表以A%含有使Rth降
低的化合物的保护膜的Rth(nm);Rth(0)代表不含有降低Rth的化合物的保护膜的Rth(nm);
A代表降低Rth的化合物的质量(%),假设膜原料聚合物的质量为100。数学式(III)和
(IV)更优选分别满足数学式(III-I)和(IV-I):数学式(III-I) (Rth(A)-Rth(0))/A≤-2.0
数学式(IV-I) 0.1≤A≤20
内方向和膜厚方向取向的化合物,使光学各向异性充分降低,而使Re为0和Rth接近为0。
为此目的,有利的是使用与纤维素酰化物充分相容的降低光学各向异性的化合物,并且该
化合物本身不具有棒状或平面性结构。具体而言,如果该化合物具有平面性官能团如芳香
族基团,那么含有这些官能团的结构不在同一平面上而是非平面方式,这将是有利的。
分配系数(logP值)为0~7的化合物。使用logP值为7以下的化合物可以使得该化合
物与纤维素酰化物的相容性更好,从而更有效地防止膜中的增白和粉末沉积。此外,使用
logP值为0以上的具有更大的亲水性的化合物,可以更有效地防止纤维素酰化物膜的耐
水性恶化。logP值更优选为1~6,特别优选为1.5~5。辛醇-水分配系数(logP值)
可以根据日本工业标准(JIS)Z7260-107(2000)中记载的烧瓶振荡方法测量。可选择地,
可以代替实际测量,而用计算化学方法或经验方法估计辛醇-水分配系数(logP值)。可
以使用的计算方法的优选例子包括Crippen碎片方法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,
21(1987))、Viswanadhan碎片方法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,29,163(1989))和Broto碎
片方法(Eur.J.Med.Chem.-Chim.Theor.,19,71(1984));其中,更优选的是Crippen碎片方
法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))。如果根据测量或计算方法,化合物具有不同
的logP值,那么优选的是使用Crippen碎片方法判断相关化合物是否落入本发明规定的优
选范围内。
1,000。降低光学各向异性的化合物可以具有特定单体结构或者由多个单体单元连接在一
起构成的低聚物结构或聚合物结构,只要其分子量落入上述优选范围。降低光学各向异性
的化合物在25℃下优选是液体或熔点为25~250℃的固体,更优选在25℃下是液体或熔点
为25~200℃的固体。降低光学各向异性的化合物优选在制备纤维素酰化物膜的浓液流
延和干燥过程中不挥发。按纤维素酰化物计,降低光学各向异性的化合物的加入量优选为
0.01~30质量%,更优选1~25质量%,特别优选5~20质量%。降低光学各向异性的
化合物可以单独使用或两种或更多种化合物以任意比混合使用。降低光学各向异性的化合
物可以在浓液制备步骤中的任何时间加入,并且可以在浓液制备步骤结束时加入。
99%。例如,可以通过使用记载在JP-A-8-57879中的红外吸收光谱法定量测量在表面和中
央区域的化合物含量来测定降低光学各向异性的化合物的含量。
包括式(3)或(4)代表的化合物。
芳基。R 、R 和R 的碳原子数总和特别优选为10以上。R 、R 和R 可以具有取代
基;和取代基的优选例子包括氟原子、烷基、芳基、烷氧基、砜基团、磺酰氨基和氰基;和特别优选烷基、芳基、烷氧基、砜基团和磺酰氨基。烷基可以是直链、枝化的或环状烷基,优选具有1~25个碳原子,更优选6~25个碳原子,特别优选6~20个碳原子(例如,甲基、
乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、环己基、庚基、辛基、二环辛基、壬基、金刚烷基、癸基、叔辛基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基和二十烷基)。芳基优选是具有6~30个碳原
子、特别优选6~24个碳原子的芳基(例如,苯基、联苯基、三联苯基、萘基、联萘基或三联
苯基苯基)。
基。R 优选是苯基或环烷基。R 和R 每一个优选是苯基或烷基。烷基优选是环状或直链
烷基。这些基团可以具有至少一个取代基;取代基的优选例子包括氟原子、烷基、芳基、烷氧基、砜基团和磺酰氨基;和特别优选烷基、芳基、烷氧基、砜基团和磺酰氨基。式(4)代表的化合物更优选是式(5)代表的化合物。
中,“Pr”指异丙基。
片)记载于例如JP-A-6-214116、美国专利No.5,583,679、美国专利No.5,646,703和DE
3911 620 A1中。IPS模式或FLC模式液晶单元用的延迟板(光学补偿片)记载于例如
JP-A-10-54982中。OCB模式或HAN模式液晶单元用的延迟板(光学补偿片)记载于例如
美国专利No.5,805,253和WO96/37804中。STN模式液晶单元用的延迟板(光学补偿片)
记载于例如JP-A-9-26572中。VA模式液晶单元用的延迟板(光学补偿片)记载于例如日
本专利No.2,866,372中。此外,根据本发明的光学各向异性膜和层叠光学膜与偏振片组合
使用对于例如电致发光装置和场发射显示装置的防反射目的是有效的。
模式的液晶显示装置中。
性膜(A)和(B)可以配置在液晶单元的内侧或外侧,可选择地其中一个可以配置在内侧,另
一个配置在外侧。
JP-A-2004-326089中记载的逆分散性正的A板相似。此外,JP-A-2004-326089中记载的逆
分散性正的A板使用厚度50~80μm的拉伸的聚合物膜,但是根据本发明的逆分散性正的
A板在膜厚约3μm下可以呈现目标光学性能,因而本发明允许膜厚降低。
元、两个偏振膜(一个偏振膜设在液晶单元的一个表面上,另一个设在另一个表面上)和至
少一个位于液晶单元和偏振膜之间的光学补偿膜。通常,通过将液晶封装在由夹在两个基
板之间的隔板形成的空间中,来形成液晶单元的液晶层。透明电极层可以形成在基板上,作
为含有导电物质的透明膜。液晶单元还可以设有例如气体阻挡层、硬涂层或下涂(底)层
(用于粘合透明电极层)。上述这些层通常可以形成在基板上。优选的是液晶单元的基板
厚度通常为50μm~2mm。
电液晶)、AFLC(反铁电液晶)、OCB(光学补偿弯曲)、STN(超扭曲向列)、VA(垂直排列)、
ECB(电控双折射)和HAN(混合排列向列)。此外,根据本发明的光学膜还可以用于通过取
向分割上述显示模式而获得的显示模式中。
显示装置本身长期以来是公知的。TN型液晶显示装置中所用的光学补偿片可以根据例如
JP-A-3-9325、JP-A-6-148429、JP-A-8-50206和JP-A-9-26572中记载的方法制作,或可
以根据例如Mori等人(Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.36(1997),p.143和Jpn.J.Appl.Phys.,
Vol.36(1997),p.1068)的论文制作。
常,液晶单元中的圆柱状液晶性(介晶性)分子扭曲90~360度,其中圆柱状介晶性分子
的折射率各向异性(Δn)和元件间隙(d)的积(Δnd)为300~1,500nm。STN型液晶显示
装置中所用的光学补偿片可以根据例如JP-A-2000-105316制作。
显示装置中所用的光学补偿片的Re值控制到0~150nm,Rth值控制到70~400nm。在VA
型液晶显示装置中使用两个光学各向异性聚合物膜的实施方案中,优选的是,膜的Rth值
为70~250nm。在VA型液晶显示装置中使用一个光学各向异性聚合物膜的实施方案中,优
选的是,膜的Rth值为150~400nm。VA型液晶显示装置可以具有例如JP-A-10-123576中
记载的取向分割系统。
示装置中用作光学补偿片的支持体或用作偏振片的保护膜。在这些模式中,在黑色显示时,
介晶性(液晶)材料几乎平行取向,在未施加电压的状态下介晶性分子平行于基板表面取
向而显示黑色。在这些模式中,使用本发明的纤维素膜的偏振片有助于改进色调、扩大观察
角和改进对比度。在这些模式中,优选的是,对于两个偏振片中的至少一侧使用本发明的光
学膜(作为保护膜)用作设置在液晶单元和偏振片之间的保护膜(元件侧的保护膜),用作
置于液晶单元的上下侧上的两个偏振片的保护膜。更优选的是,在偏振片的保护膜和液晶
单元之间设置光学各向异性层,将这样配置的光学各向异性层的延迟值调节到不超过液晶
层的Δn·d值的2倍。
的HAN型液晶显示装置中用作光学补偿片的支持体。优选的是,在OCB型液晶显示装置或
HAN型液晶显示装置用的光学补偿片中,在光学补偿片面内方向或法线方向都不存在表现
最小绝对延迟值的方向。OCB型液晶显示装置或HAN型液晶显示装置中用的光学补偿片的
光学性能取决于光学各向异性层的光学性能、支持体的光学性能以及光学各向异性层和支
持体的配置。OCB型液晶显示装置或HAN型液晶显示装置中所用的光学补偿片可以根据例
如JP-A-9-197397制作,或可以根据Mori等人(Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.38(1999),p.2837)
的论文制作。
显示模式长期以来是公知的。TN反射型液晶显示装置可以根据例如JP-A-10-123478、WO
98/48320和日本专利No.3022477制作。反射型液晶显示装置中用的光学补偿片可以根据
例如WO 00/65384制作。
体。ASM模式液晶单元的特征在于,通过放置位置可调节的树脂隔板保持元件的厚度。ASM
模式液晶单元的其他性能与TN模式液晶单元的性能相似。ASM模式液晶单元和ASM型液
晶显示装置可以例如根据Kume等人(Kume等人,SID 98 Digest,P.1089(1998))的论文制
作。
包括光学膜的延迟板优选适用于液晶显示装置。下面通过以下实施例更详细地说明本发
明。以下实施例中的材料、用量、比例、处理或工艺的内容和顺序可以在不脱离本发明的精
神内适宜地变化或改变。因此,本发明的范围不应被解释为受限于以下实施例。
实施例
混合物升至室温,在相同温度下搅拌2小时,过滤除去得到的固体物。减压蒸馏除去滤液中
的溶剂,过滤除去得到的固体物,得到18.6g化合物(2-6)(产率:88mol%)。
的悬浮液在氮气气氛中加热到80℃。在悬浮液变均匀之后,再搅拌1.5小时,然后冷却。向
其中加入乙酸乙酯和水之后,分离混合物,依序用水、0.5N盐酸水溶液和水洗涤有机层。用
硫酸镁干燥经洗涤的有机层,减压蒸馏除去溶剂。通过硅胶柱色谱纯化得到12.8g化合物
(2-7)(产率:65mol%)。
蒸馏除去溶剂。在氮气气氛中将残余物滴加到冰冷却下的11.8g(30mmol)化合物(2-7)、
10mg Irganox 1010(商品名,CibaSpecialty Chemicals制造)和7.1g(90mmol)吡啶
(Py)的30ml四氢呋喃(THF)溶液中。滴加完成后,将混合物搅拌3小时,然后在室温下
进一步搅拌1小时。向其中加入乙酸乙酯和水之后,分离混合物,依序用水、0.5N盐酸水
溶液和水洗涤有机层。用硫酸镁干燥有机层,减压蒸馏除去溶剂。通过硅胶柱色谱纯化得
1
到20.0g例示化合物(2)(产率:75mol%)。<例示化合物(2)的鉴定数据>H-NMR(CDCl3,
300MHz):0.75-1.25(m,36H),1.40-1.65(m,4H),1.65-2.00(m,16H),2.10-2.25(m,4H),
2.45-2.60(m,2H),4.40-4.55(m,4H),5.92(d,1H),6.20(dd,1H),6.50(d,1H),7.21(d,2H)质量(m/z,POSI)=890
1
实施例1中使用的丙烯酸4-羟基丁酯。<例示化合物(1)的鉴定数据>H-NMR(CDCl3,
300MHz):0.75-1.25(m,36H),1.40-1.65(m,4H),1.65-2.00(m,12H),2.10-2.25(m,
4H),2.45-2.60(m,2H),4.40-4.55(m,4H),5.92(d,1H),6.20(dd,1H),6.50(d,1H),
1
7.21(d,2H)质量(m/z,POSI)=863<例示化合物(3)的鉴定数据>H-NMR(CDCl3,
300MHz):0.75-1.25(m,36H),1.40-1.65(m,4H),1.65-2.10(m,19H),2.10-2.25(m,4H),
2.45-2.60(m,2H),4.40-4.55(m,4H),5.58(d,1H),6.15(d,1H),7.21(d,2H) 质 量 (m/z,POSI)=905
鉴定这样得到的各化合物的结构。
热过程中的相变温度。
例示化合物 相变温度(℃)
(1) Cr 180 Ne 280 Iso
(2) Cr 142Ne 250 Iso
(78) Cr 137Ne 210 Iso
(79) Cr 147Ne 163 Iso
(80) Col 102 Ne 135 Iso
(81) Cr 119 Ne 153 Iso
(82) Ne 114 Iso
(83) Ne 124 Iso
(84) Cr 170 Ne 200 Iso
(85) Cr 108 Ne 143 Iso
(86) Cr 107 Ne>180 Iso
(87) Cr 170 Ne 206 Iso
(88) Cr 105 Ne 117 Iso
(89) Cr 156 Ne 187 Iso
(90) Cr 123 Ne 143 Iso
(91) Cr 135 Iso
(92) Cr 112 Ne 123.5 Iso
(93) Cr 95 Ne 121 Iso
(94) Cr 95 Ne 140 Iso
(95) Cr 193 Iso
量份的例示化合物(2)和4质量份的聚合引发剂(Irgacure 819,商品名,Ciba Specialty
Chemicals制造)的溶液,从而形成薄膜。在140℃的基板温度下使液晶化合物取向,从而
2
得到均匀取向膜。然后,通过强度400mJ/cm 的紫外线照射使液晶化合物聚合,冷却得到的
膜,得到液晶化合物在取向态固定的聚合膜。按此方式,通过调节溶液浓度、旋涂速度和时
间,得到厚度分别为2.10μm(膜a)、3.52μm(膜b)或3.03μm(膜b-2)的膜。
长增长,Re增加,Re/Re(550)的值表明上述各向异性膜的延迟Re满足数学式(8)和(9)中
的关系。数学式(8) 0.5<Re(450nm)/Re(550nm)<1.0数学式(9) 1.05<Re(650nm)/
Re(550nm)<1.5
混合物涂布在玻璃板上。将这样涂布的玻璃板在80℃下干燥15分钟,然后在200℃下加热
60分钟,然后冷却,然后摩擦,得到取向膜。取向膜的膜厚为0.1μm。在这样得到的具有
JALS 684膜的玻璃板上,通过棒涂涂布100质量份的例示化合物(2)和2质量份的以下聚
合引发剂溶解在350质量份氯仿中的溶液,得到的膜加热到140℃,使液晶化合物取向。然
2
后,通过强度1,200mJ/cm 的紫外线照射使液晶化合物聚合,冷却得到的膜,得到液晶化合
物在取向态固定的聚合膜。按此方式,通过调节涂布棒数量和涂布溶液浓度,得到厚度分别
为4.43μm(膜c),2.49μm(膜d)和2.41μm(膜d-2)的膜。
值减小,Rth/Rth(550)的值表明各向异性膜在厚度方向具有负延迟Rth(550nm),并且特定
波长下的延迟Rth满足数学式(12)和(13)中的关系。数学式(12) 0.6<Rth(450nm)/
Rth(550nm)<0.99数学式(13) 1.01<Rth(650nm)/Rth(550nm)<1.35
合物涂布在玻璃板上。将这样涂布的膜在80℃下干燥15分钟,然后在250℃下加热60分
钟,然后冷却,然后摩擦,得到取向膜。取向膜的膜厚为0.1μm。
DETX,商品名,Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、10质量份的手性剂(下面的K-1)和0.4
质量份的添加剂(下面的SH-1)溶解在500质量份氯仿中的溶液。将这样涂布的膜加热到
2
140℃,然后在氮气气氛中用强度400mJ/cm 的紫外线照射,从而使液晶化合物聚合。然后,
冷却得到的膜,得到液晶化合物在取向态固定的聚合膜。按此方式,通过调节涂布溶液浓
度,得到厚度分别为2.05μm(膜e)和2.10μm(膜f)的膜。
面。此外,随着测量波长增长,Rth增大,Rth/Rth(550)的值表明各向异性膜在厚度方向具
有正延迟Rth(550nm),并且特定波长下的延迟Rth满足数学式(14)和(15)中的关系。数
学式(14) 0.6<Rth(450nm)/Rth(550nm)<0.99数学式(15) 1.01<Rth(650nm)/
Rth(550nm)<1.35
色性的胆甾型液晶层(厚度:5μm),用丙烯酸系粘合剂涂布得到的膜,然后叠置到膜c上,
其是在实施例6中形成的光学各向异性膜(光学各向异性膜(A)),然后从玻璃板的支持体
分离。此外,在得到的膜c上,叠置Re为137nm的拉伸和取向的聚碳酸酯膜的1/4波长板
(厚度60μm),得到增亮膜。此外,用粘合剂涂布得到的1/4波长板,其上叠置偏振片,使得
1/4波长板的慢相轴和偏振片的透过轴之间形成的角为45度。
振片、液晶单元和偏振片,使用分光放射计/亮度计测量白水平下这样组装的LCD的正面亮
2
度(cd/m)。单独地,对于具有相同构成但没有使用增亮膜的LCD以相同方式进行测量。因
此,测定这两种液晶显示装置之间的亮度比(即增亮因子),结果,使用增亮膜情况下的亮
度值比未使用增亮膜情况下的亮度值高1.31倍。此外,已经通过用裸眼观察证实,倾斜视
角方向(45°)的色彩不规则极小。
物的各成分,然后搅拌,溶解各成分。因此,制备纤维素乙酸酯溶液A。
二氯甲烷(第一溶剂) 402.0质量份
甲醇(第二溶剂) 60.0质量份
钟,得到二氧化硅粒子分散液。将分散液与以下组合物的成分一起放入分散机中,将混合物
搅拌30分钟以上,使各成分溶解,从而得到消光剂溶液。
二氯甲烷(第一溶剂) 76.3质量份
甲醇(第二溶剂) 3.4质量份
纤维素乙酸酯溶液A 10.3质量份
波长分散性调节剂(UV-01) 7.6质量份
二氯甲烷(第一溶剂) 58.4质量份
甲醇(第二溶剂) 8.7质量份
纤维素乙酸酯溶液A 12.8质量份
化合物A-01的logP值为2.9。
合物流延。组合物中降低光学各向异性的化合物(A-01)和波长分散性调节剂(UV-01)与纤
维素乙酸酯的质量比分别为12%和1.8%。从带上分离得到的流延膜,残余溶剂量为30%,
然后在140℃下干燥40分钟,得到纤维素乙酸酯膜。得到的纤维素乙酸酯膜的残余溶剂量
为0.2%,膜厚为40μm。
Photo Film Co.,Ltd.制造)进行皂化处理。然后,使用聚乙烯醇系粘合剂将这样皂化的
纤维素乙酸酯膜贴附到偏振膜的一侧,光学各向异性膜B-1贴附到另一侧,从而得到偏振
片1。
Re(550nm)=0.796,Re(650nm)/Re(550nm)=1.053),使得慢相轴方向垂直于偏振膜的透
过轴。然后,在其上贴合上述玻璃板上的光学各向异性膜(A)的膜d-2,得到的叠层在辊子
的压力下加热;然后,除去作为膜d-2支持体的玻璃板,得到具有膜d-2的偏振片2。
偏振膜的透过轴平行于液晶单元的摩擦方向,并且偏振片1贴合在光学各向异性膜B-1侧
而成为液晶单元侧。然后,将偏振片2贴合在IPS模式液晶单元的另一侧上,使得偏振片2
中的正的A板的聚碳酸酯膜(B-2)的慢相轴平行于液晶单元的摩擦方向,并且偏振片2贴
合在聚碳酸酯膜(B-2)侧而成为液晶单元侧。因此,制得液晶显示装置。
此,在恒定极角60°下测量黑显示时的亮度,并利用从0°变化到360°方位角的最高亮
度。背光的亮度是从LCD正面测量的值。测量的光漏为0.000254。
Re(550nm)=0.988,Re(650nm)/Re(550nm)=1.00)代替实施例9中使用的聚碳酸酯膜
(B-2)。按与实施例9相同方式测定这样制作的IPS模式液晶显示装置的漏光。结果,漏光
为0.000283。
液晶化合物NG-1代替例示化合物(2)并且在100℃的温度下进行取向和固定。使用自动
双折射计(KOBRA-21ADH,商品名,Oji Scientific InstrumentsCo.,Ltd.制造)测定这样
制作的延迟膜的光学各向异性与入射光角度的Re相关性,并且单独地测量膜厚d。然后,
根据式Δn=Re/d从光学各向异性和膜厚d计算Δn。每个光学各向异性膜表现出以下
值:Δn(450nm)=0.116,Δn(550nm)=0.104,Δn(650nm)=0.100;因此:Δn(450nm)/
Δn(550nm)=1.12,Δn(650nm)/Δn(550nm)=0.096。