專利名稱：雙折射光學膜、使用該膜的橢圓起偏振片和使用該起偏振片的液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發明涉及雙折射光學膜、使用該光學膜的橢圓起偏振片和使用該帶有雙折射膜的橢圓起偏振片的液晶顯示器。
背景技術：
通常，用于光學補償的雙折射膜是用膜拉伸技術制備的，這種雙折射膜被用于各種液晶顯示器。對于拉伸，例如JP3(1991)-33719A公開了輥張力拉伸、輥壓力拉伸和拉幅機單軸拉伸。JP3(1991)-24502A公開了在產生各向異性條件下進行雙軸拉伸。關于制備雙折射膜的其它方法，例如JP8(1996)-511812A公開了一種將可溶性聚酰亞胺加工到膜中的方法以得到負(negative)單軸性。
通過采用上述或者其它拉伸膜的技術，能夠賦予膜以諸如nx≥ny＞nz的光學性能(nx和ny表示膜平面上的主折光率，nz表示膜厚度方向上的折光率)。置于驅動元件和偏振器之間的雙折射膜能夠用作液晶單元的視角補償膜，由此擴大液晶顯示器的視角。
例如，雙軸雙折射膜可以在多區域垂直排列(VA)型液晶顯示器中，作為光學補償膜得到廣視角。這種雙軸雙折射膜一般是通過拉伸聚合物膜制成的。具體地說，例如通過在膜表面的兩個方向(x和y方向)拉伸制成，或者通過固定末端的單軸拉伸制成，即在橫向對膜進行拉伸，同時將膜縱向的一個末端固定(例如用拉幅機橫向拉伸)。
一般可以控制雙軸雙折射膜中的三維折光率nx，ny和nz。特別是，能夠控制平面延遲值Δnd和厚度方向上的延遲值Rth。Δnd和Rth通過下面等式表示，其中d表示雙折射膜的厚度。
Δnd＝(nx-ny)·dRth＝(nx-nz)·d例如，通過拉伸溫度、x和y方向上的拉伸比等能夠控制上述Δnd和Rth。具體地說，例如Δnd可以通過x方向與y方向上的拉伸比來控制，而Rth可以通過x方向與y方向上的拉伸程度來控制。Rth的形成對于雙軸雙折射膜特別重要。特別是，VA型液晶雙折射的補償大大依賴于Rth。
形成Rth時，如果雙折射膜的聚合物材料(例如聚碳酸酯)具有高的拉伸取向性，那么不需要明顯增加x、y方向上的拉伸程度就能夠達到所需要的Rth。然而，由于該材料還將增加光彈性系數，因此當由于起偏振片的尺寸變化或者類似情況而施加小的外力時，折光率容易發生改變。除此之外，在用這種膜組裝液晶顯示器時，由于施加熱或濕氣而引起的惡劣條件會使對比度部分地變差，這導致平面均勻性的明顯破壞。
由光彈性系數小的材料(例如聚降冰片烯基材料)制成的雙折射膜，即使受到外力，其雙折射也基本上沒有變化。即使在上述惡劣條件下，由這種膜組裝的液晶顯示器也不會損失顯示器的均勻性。然而，由于材料具有低的拉伸取向性，單片膜不能提供足夠的Rth。為了用這種膜達到所需的Rth，需要增加x、y方向上的拉伸比并使用多個延遲板(retardation plate)。這將降低Δnd和Rth的精度，由于弓形現象降低了光軸精度，增加了板的厚度并增加了費用。
也就是說，任何一種常規技術都難以提供既有高的取向度(以便獲得所需的延遲值)又具有小的光彈性系數(以在施加熱和/或濕氣的耐用性測試過程中降低對比度的不規則性)的雙折射膜。
發明簡介為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種具有提高的取向性和小的光彈性系數的雙折射光學膜。
為了達到上述目的，本發明的雙折射光學膜涉及一種含有至少兩種聚合物材料的雙折射光學膜，其中Cn和Wn乘積的加和滿足下面式(1)，并且該膜含有至少一種光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料。
∑(Cn×Wn)≤30×10-8cm2/N (1)式(1)中，Cn表示每種聚合物材料的光彈性系數，Wn表示雙折射光學膜的聚合物材料總體積中每種聚合物材料所占的體積分數。
深入研究雙折射膜的光彈性后，本發明人發現，當雙折射光學膜中含有的聚合物材料滿足式(1)時，該膜整體上具有小的光彈性系數。當光學膜中含有至少一種光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料時，其取向性能夠進一步提高。通過使用本發明的雙折射光學膜，能夠得到既有光學補償又具有顯示均勻性的液晶顯示器。
對于具有光彈性作用的材料來說，本發明的光彈性系數是表示雙折射的應力依賴性的系數，即受到外力的彈性材料暫時變為光學異構體并呈現雙折射，并在外力消失時恢復到原來狀態。換句話說，用下面等式表示平面雙折射Δnxy與光彈性系數之間的關系。因此，當施加外力時，光學膜的延遲值將發生改變。
Δnxy＝C·σ(C和·σ分別表示光彈性系數和應力)。
附圖簡介
圖1表示用于熱暴露測試的本發明的雙折射光學膜樣品上的亮度測量點。
發明詳述下面將詳細地描述本發明的雙折射光學膜、使用該雙折射光學膜的橢圓起偏振片和使用它們的液晶顯示器。
本發明中，至少一種聚合物材料的光彈性系數至少為60×10-8cm2/N。該聚合物材料能夠為本發明的雙折射光學膜提供高的取向性。該聚合物材料的光彈性系數的優選范圍為65×10-8cm2/N至300×10-8cm2/N，或者更優選70×10-8cm2/N至200×10-8cm2/N。
為了評價本發明整個雙折射光學膜的光彈性系數，采用了Cn和Wn乘積的加和，即∑(Cn×Wn)。本文中，Cn和Wn分別表示每種聚合物材料的光彈性系數和體積分數。當∑(Cn×Wn)在式(1)的范圍時，即使包括本發明雙折射光學膜的液晶顯示器處于不利條件(例如高溫和/或高濕條件)下，也能夠抑制對比度的不均勻性。例如，為了進一步提高液晶顯示器的顯示均勻性，∑(Cn×Wn)優選為-25×10-8cm2/N至25×10-8cm2/N，或者更優選-20×10-8cm2/N至20×10-8cm2/N。
只要滿足上述∑(Cn×Wn)并具有光學透明性，對用于本發明雙折射光學膜中的聚合物材料并沒有特別限制。
對本發明雙折射光學膜的結構并沒有特別限制。它可以是通過混合至少兩種聚合物材料制成的單層光學膜，或者是含有這種混合物的光學膜。另外，它還可以是聚合物層形成的層壓光學膜，每層聚合物可以含有一種或多種聚合物材料。當本發明的雙折射光學膜含有層壓體時，形成各層的聚合物材料可以含有與其它聚合物層相同的聚合物材料。
另外，例如，層壓體含有由光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料形成的聚合物層和不同于上述的聚合物材料形成的聚合物層。
優選的是，在由光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料形成的聚合物層中，本發明雙折射光學膜的各向異性滿足nx≥ny＞nz，其中nx和ny分別表示平面上兩個方向的主折光率，nz表述層厚度方向上的折光率。包括其光學性能用nx≥ny＞nz表示的聚合物層的雙折射光學膜適合用于液晶單元的視角補償膜。
關于本發明雙折射光學膜的取向，在用光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料形成的聚合物層中，在用等式Δnxz＝(nx-nz)評價時，優選Δnxz為0.005-0.1。當Δnxz為0.005或更大時，例如不需要增加膜的厚度便可獲得足夠的Rth，因此限制了整個膜的光彈性系數。當Δnxz為0.1或更低時，例如，能夠控制相差。Δnxz更優選范圍是0.007-0.08，或者更優選0.01-0.06。
對本發明雙折射光學膜的制備方法沒有特別限制。例如，可以通過在基膜或類似物上涂覆本發明的聚合物材料來制成。此時，可以加熱熔融聚合物材料。也可以溶解在溶劑中得到聚合物溶液，然后將溶液涂覆。從生產效率和光學各向異性的控制等方面考慮，優選涂覆聚合物溶液。當采用聚合物溶液時，從其粘度或類似角度看，例如優選，每100重量份溶劑中含有5-50重量份，更優選10-40重量份的聚合物材料。
將聚合物溶液涂覆在基膜或類似物上的方法中，基膜可以用作本發明的聚合物層。例如，聚合物層是通過在基膜上涂覆聚合物溶液制成的，由此形成了兩層的層壓體。這樣，就不需要單獨使用基膜或類似物，這有助于降低費用等。該方法從效率的角度看也是優選的，這是由于可以省去成膜后諸如轉印或剝離這樣的一些步驟。
聚合物溶液的涂覆可以通過諸如旋涂、輥涂、流涂、印刷、浸涂、膜流動擴展、棒涂或凹版印刷的適當方法進行。
為了得到光各向異性，可以選擇各種方法來使聚合物材料取向。例如，涂覆通過在有機溶劑或類似物中溶解聚合物材料制成的聚合物溶液，隨后干燥以在厚度方向上取向(nx＞nz)。或者，通過拉伸使聚合物材料取向。
例如，拉伸優選通過將聚合物溶液涂覆至可拉伸基膜上并拉伸基膜來進行。拉伸方法的實例包括在縱向對膜進行單軸拉伸(自由末端縱向拉伸)、在橫向對膜進行單軸拉伸同時將膜在縱向上固定(固定末端橫向拉伸)和在縱向和橫向兩個方向上對膜進行拉伸(雙軸拉伸)。
當本發明的雙折射光學膜含有層壓體時，可拉伸基膜可以用作本發明的聚合物膜。例如，取向的雙層層壓體是通過將聚合物溶液涂覆在可拉伸聚合物材料上并按照上述方法拉伸得到的。此時，優選的是，涂覆至基膜上的聚合物溶液中的聚合物，其光彈性系數至少為60×10-8cm2/N。
當本發明的雙折射光學膜形成層壓體時，聚合物層可以直接按照上述方法層壓。或者，將單獨制成的聚合物層用例如粘合劑、壓敏粘合劑或類似物直接或間接地粘合。
一般來講，本發明的雙折射膜厚度為10-500μm，優選15-400μm，更優選20-300μm。當本發明的雙折射膜是用粘合劑或壓敏粘合劑層壓的聚合物層的層壓體時，每層粘合劑或壓敏粘合劑的厚度一般為10nm至100μm，優選20nm至70μm，更優選30nm至50μm。
從拉伸等處理的效率角度看，優選的是，用于本發明的聚合物材料應當是熱塑性的，并且其光彈性系數至少為60×10-8cm2/N。該聚合物材料的實例包括聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺。
作為聚合物材料的聚醚酮可以是，例如下面通式(1)表示的聚芳基醚酮，它公開在JP2001-49110A中。
上面化學式(1)中，X是取代基，q是取代基個數。例如，X是鹵原子、低級烷基、鹵代烷基、低級烷氧基、或鹵代烷氧基，當有多個X時，它們可以相同或不同。
例如，鹵原子可以是氟原子、溴原子、氯原子或碘原子，其中優選氟原子。低級烷基優選是C1-6的低級直鏈烷基或C1-6的低級支鏈烷基，更優選C1-4直鏈或支鏈烷基。更具體地說，優選為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基，特別優選甲基或乙基。鹵代烷基可以是，例如上述低級烷基的鹵化物，例如三氟甲基。低級烷氧基優選是C1-6的直鏈或支鏈烷氧基，更優選C1-4的直鏈或支鏈烷氧基。更具體地說，進一步優選為甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基或叔丁氧基，特別優選甲氧基或乙氧基。鹵代烷氧基可以是，例如上述低級烷氧基的鹵化物，例如三氟甲氧基。
上述化學式(1)中，q為0-4的整數。化學式(1)中，優選q＝0，且與苯環兩端鍵合的羰基和醚氧原子處在對位。
還有，上述化學式(1)中，R1是下面化學式(2)表示的基團，m是0或1。
上面化學式(2)中，X’是取代基，例如與化學式(1)中的X相同。化學式(2)中，當有多個X’時，它們可以相同或不同。q’表示X’上取代基的個數，其為0-4的整數，優選q’＝0。另外，p是0或1。
化學式(2)中，R2是二價芳基。舉例說明，該二價芳基是鄰、間、或對亞苯基，或者衍生自萘、聯苯、蒽、鄰、間或對三聯苯、菲、氧芴、二苯醚或二苯砜的二價基團。這些二價芳基中，直接鍵合到芳基上的氫原子可以被鹵原子、低級烷基或低級烷氧基取代。其中，R2優選是選自下面化學式(3)至(9)的芳基。
上面化學式(1)中，R1優選為下面化學式(10)表示的基團，其中R2和p與上述化學式(2)的相同。
此外，化學式(1)中，n表示聚合度，例如2-5000，優選5-500。聚合是由相同結構的重復單元或不同結構的重復單元組成的。后一種情況中，重復單元的聚合形式可以是嵌段聚合或無規聚合。
此外，優選的是，化學式(1)表示的聚芳基醚酮的對四氟亞苯甲酰基一端是氟原子，氧化亞烷基一端是氫原子。這種聚芳基醚酮可以用下面化學式(11)表示。下面的化學式中，同化學式(1)一樣，n表示聚合度。
化學式(1)表示的聚芳基醚酮的具體實例可以包括下面化學式(12)至(15)表示的那些，其中同化學式(1)一樣，n表示聚合度。
除了上面聚合物之外，用作本發明的聚合物材料并且其光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚酰胺或聚酯可以是，例如JP10(1998)-508048A中公開的聚酰胺或聚酯，它們的重復單元可以用下面化學式(16)表示。
上面化學式(16)中，Y是O或NH。舉例說明，E是至少一個選自共價鍵、C2亞烷基、鹵代C2亞烷基、CH2基、C(CX3)2基(其中X是鹵原子或氫原子)、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(R)2和N(R)的基團。上述R是至少一個C1-3烷基和鹵代C1-3烷基。上述E位于羰基官能團或Y基團的間位或對位。
此外，上述化學式(16)中，A和B是取代基，t和z分別表示取代基的個數。另外，p是0-3的整數，q是1-3的整數，r是0-3的整數。
上述A選自，例如氫原子、鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、用OR表示的烷氧基(其中R是上面定義的基團)、芳基、通過鹵化的取代芳基、C1-9的烷氧基羰基、C1-9的烷基羰氧基、C1-12的芳氧基羰基、C1-12芳基羰氧基和它們的取代衍生物，C1-12芳基氨基甲酰基、和C1-12的芳基羰基氨基和它們的取代衍生物。當有多個A時，它們可以相同或不同。上述B選自，例如鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、苯基和取代苯基，當有多個B時，它們可以相同或不同。取代苯基苯環上的取代基可以是，例如鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基或它們的組合。t是0-4的整數，z是0-3的整數。
化學式(16)表示的聚酰胺或聚酯的重復單元中，優選下面化學式(17)表示的重復單元。
化學式(17)中，A、B和Y與化學式(16)中定義的相同，v是0-3的整數，優選0-2的整數。盡管每個x和y是0或1，但是不能兩個都是0。
盡管對聚酰胺或聚酯的分子量沒有特別限制，但是重均分子量(Mw)的優選范圍是20,000-500,000，更優選50,000-200,000。當重均分子量在該范圍內時，得到充足的強度。由此制成的光學膜不易由于拉伸、變形或類似過程引起裂縫。此外，由于聚酰胺或聚酯不凝膠化，因此它們極容易溶解在溶劑中。
JP2000-511296A中公開了一種可用于本發明的光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚酰亞胺。它含有9，9-二(氨基芳基)芴和芳族四羧酸二酐的縮聚物，還含有至少一種下面化學式(18)表示的重復單元。
上面化學式(18)中，R3-R6分別表示選自氫原子、鹵原子、苯基、用1-4個鹵原子或C1-10烷基取代的苯基和C1-10烷基的取代基。優選的是，R3-R6分別表示選自鹵原子、苯基、用1-4個鹵原子或C1-10烷基取代的苯基和C1-10烷基的取代基。
上面化學式(18)中，舉例說明，D是C6-20四價芳基，優選的是均苯四酸基、多環芳基、多環芳基的衍生物或下面化學式(19)表示的基團。
上面化學式(19)中，舉例說明，J是共價鍵、C(R7)2基、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(C2H5)2基或NR8基。當有多個J時，它們可以相同或不同。還有，w是1-10的整數。R7分別是氫原子或C(R9)3。R8是氫原子、具有1-20個碳原子的烷基或C6-20的芳基，當有多個R8時，它們可以相同或不同。R9分別是氫原子、氟原子或氯原子。
上述多環芳基可以是，例如衍生自萘、芴、苯并芴或蒽的四價基團。此外，上述多環芳基的取代衍生物可以是用至少一個下述基團取代的上述多環芳基，這些基團是，例如C1-10烷基、C1-10烷基的氟化衍生物和諸如F和Cl的鹵原子。
除了上面的聚合物之外，舉例說明，還可以使用其重復單元如下面化學式(20)或(21)所示的均聚物，或者其重復單元如下面化學式(22)所示并公開在JP8(1996)-511812A中的聚酰亞胺。化學式(22)所示的聚酰亞胺是化學式(20)所示的優選形式。
上面化學式(20)至(22)中，G和G’分別是選自，例如共價鍵、CH2基、C(CH3)2基、C(CF3)2基、C(CX3)2基(其中X是鹵原子)、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(CH2CH3)2基和N(CH3)基的基團。
上面化學式(20)和(22)中，L是取代基，d和e表示取代基個數。L是，例如鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、苯基或取代苯基，當有多個L時，它們可以相同或不同。上述取代苯基可以是，例如帶有至少一個選自鹵原子、C1-3烷基和鹵代C1-3烷基的取代基的取代苯基。還有，上述鹵原子可以是，例如氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。上述d是0-2的整數，e是0-3的整數。
上面化學式(20)至(22)中，Q是取代基，f表示其取代基個數。Q可以是，例如選自氫原子、鹵原子、烷基、取代烷基、硝基、氰基、硫烷基、烷氧基、芳基、取代芳基、烷酯基和取代烷酯基的原子或基團，當有多個Q時，它們可以相同或不同。上述鹵原子可以是，例如氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。上述取代烷基可以是，例如鹵代烷基。還有，上述取代芳基可以是，例如鹵代芳基。此處，f是0-4的整數，g和h分別是0-3的整數和1-3的整數。此外，g和h優選大于1。
上述化學式(21)中，R10和R11分別獨立地選自氫原子、鹵原子、苯基、取代苯基、烷基和取代烷基。特別優選的是，R10和R11分別是鹵代烷基。
上述化學式(22)中，M1和M2可以相同或不同，例如為鹵原子、C1-3烷基、鹵代C1-3烷基、苯基或取代苯基。上述鹵原子可以是，例如氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。上述取代苯基可以是，例如帶有至少一個選自鹵原子、C1-3烷基和鹵代C1-3烷基的取代基的取代苯基。
聚酰亞胺的具體實例包括下面化學式(23)表示的聚酰亞胺。
此外，上述聚酰亞胺之外的聚酰亞胺可以是，例如通過酸二酐和二胺的適當共聚獲得的具有不同于上述骨架的共聚物。
上述酸二酐可以是，例如芳族四羧酸二酐。所述芳族四羧酸二酐可以是，例如均苯四羧酸二酐、二苯酮四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、雜環芳族四羧酸二酐或2，2’-取代二苯基四羧酸二酐。
例如，均苯四羧酸二酐可以是均苯四羧酸二酐、3，6-二苯基均苯四羧酸二酐、3，6-二(三氟甲基)均苯四羧酸二酐、3，6-二溴均苯四羧酸二酐或3，6-二氯均苯四羧酸二酐。例如，二苯酮四羧酸二酐可以是3，3’，4，4’-二苯酮四羧酸二酐、2，3，3’，4’-二苯酮四羧酸二酐或2，2’，3，3’-二苯酮四羧酸二酐。例如，萘四羧酸二酐可以是2，3，6，7-萘-四羧酸二酐、1，2，5，6-萘-四羧酸二酐或2，6-二氯-萘-1，4，5，8-四羧酸二酐。例如，雜化芳族四羧酸二酐可以是噻吩-2，3，4，5-四羧酸二酐、吡嗪-2，3，5，6-四羧酸二酐或吡啶-2，3，5，6-四羧酸二酐。例如，2，2’-取代的二苯基四羧酸二酐可以是2，2’-二溴-4，4’，5，5’-二苯基四羧酸二酐、2，2’-二氯-4，4’，5，5’-二苯基四羧酸二酐、2，2’-二(三氟甲基)-4，4’，5，5’-二苯基四羧酸二酐。
芳族四羧酸二酐的其它實例可以包括3，3’，4，4’-二苯基四羧酸二酐、二(2，3-二羧基苯)甲烷二酐、二(2，5，6-三氟-3，4-二羧基苯基)甲烷二酐、2，2-二(3，4-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二酐、4，4’-(3，4-二羧酸苯基)-2，2-二苯基丙烷二酐、二(3，4-二羧基苯基)醚二酐、4，4’-氧二鄰苯二甲酸二酐、二(3，4-二羧基苯基)砜二酐、(3，3’，4，4’-二苯基砜四羧酸二酐)、4，4’-[4，4’-亞異丙基-二(對亞苯基氧)]二(鄰苯二甲酸二酐)、N，N-(3，4-二羧酸苯基)-N-甲基胺二酐和二(3，4-二羧基苯基)二乙基硅烷二酐。
其中，優選的芳族四羧酸二酐是2，2’-取代的二苯基四羧酸二酐，更優選的是2，2’-二(三鹵甲基)-4，4’，5，5’-二苯基四羧酸二酐，進一步優選的是2，2’-二(三氟甲基)-4，4’，5，5’-二苯基四羧酸二酐。
舉例說明，上述二胺可以是芳族二胺。其具體實例包括苯二胺、二氨基二苯酮、萘二胺、雜化芳族二胺和其它芳族二胺。
舉例說明，苯二胺可以是選自下述化合物的二胺諸如鄰、間和對苯二胺的苯二胺、2，4-二氨基甲苯、1，4-二氨基-2-甲氧基苯、1，4-二氨基-2-苯基苯和1，3-二氨基-4-氯苯。二氨基二苯酮的實例包括2，2’-二氨基二苯酮和3，3’-二氨基二苯酮。舉例說明，萘二胺可以是1，8-二氨基萘或1，5-二氨基萘。雜環芳族二胺的實例包括2，6-二氨基吡啶、2，4-二氨基吡啶和2，4-二氨基-S-三嗪。
此外，除了上面的化合物之外，芳族二胺可以是4，4’-二氨基聯苯、4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-(9-亞芴基)-二苯胺、2，2’-二(三氟甲基)-4.4’-二氨基聯苯、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷、2，2’-二氯-4，4’-二氨基聯苯、2，2’，5，5’-四氯聯苯胺、2，2-二(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、2，2-二(4-氨基苯基)丙烷、2，2-二(4-氨基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、4，4’-二氨基二苯基醚、3，4’-二氨基二苯基醚、1，3-二(3-氨基苯氧基)苯、1，3-二(4-氨基苯氧基)苯、1，4-二(4-氨基苯氧基)苯、4，4’-二(4-氨基苯氧基)聯苯、4，4’-二(3-氨基苯氧基)聯苯、2，2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、4，4’-二氨基二苯基硫醚或4，4’-二氨基二苯基砜。
盡管對這些聚酰亞胺的分子量沒有特別限制，但是優選的是，重均分子量(Mw)為1,000-1,000,000，更優選2,000-500,000。
對于用于本發明雙折射光學膜并且其光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料來說，可以單獨使用上述聚芳基醚酮、聚酰胺、聚酯、聚酰亞胺或類似物，或者可以使用帶有不同多官能團的至少兩種聚合物的混合物，例如聚芳基醚酮和聚酰胺的混合物。
此外，聚合物溶液可以含有其它樹脂，只要聚合物的取向性沒有明顯降低。舉例說明，這種樹脂可以是，通用樹脂、工程塑料、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。
舉例說明，通用樹脂可以是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、ABS樹脂、AS樹脂等。舉例說明，工程塑料可以是聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA尼龍)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。舉例說明，熱塑性樹脂可以是聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚酮(PK)、聚酰亞胺(PI)、聚環己烷二甲醇對苯二甲酸酯(PCT)、多芳基化合物(PAR)、液晶聚合物(LCP)等。舉例說明，熱固性樹脂可以是環氧樹脂、酚醛清漆樹脂等。
當上述其它樹脂被混入上述聚合物溶液時，盡管對混合比沒有特別限制，只要取向沒有明顯降低就行，但是相對于聚合物的混合量為，例如0重量％-50重量％，優選0重量％-30重量％。
聚合物材料溶液中，可以按需要混入各種已知的添加劑，例如穩定劑、增塑劑、金屬等。
對聚合物溶液的溶劑沒有特別限制，只要能溶解聚合物就行，并根據聚合物的種類適當選擇。其實例包括諸如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯和鄰二氯苯的鹵代烴，諸如苯酚和對氯苯酚的酚，諸如苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯和1，2-二甲氧基苯的芳烴，諸如丙酮、甲乙酮、甲異丁酮、環己酮、環戊酮、2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮的酮基溶劑，諸如乙酸乙酯和乙酸丁酯的酯基溶劑，諸如叔丁醇、甘油、乙二醇、三乙二醇、乙二醇單甲基醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇、二丙二醇和2-甲基-2，4-戊二醇的醇基溶劑，諸如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺的酰胺基溶劑，諸如乙腈和丁腈的腈基溶劑，諸如乙醚、丁醚和四氫呋喃的醚基溶劑，或二硫化碳、乙基溶纖劑或丁基溶纖劑。這些溶劑可以單獨使用，或者兩種或多種組合使用。
從包括拉伸步驟在內的制備方法角度看，可以用于雙折射光學膜中并且不同于光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料的聚合物材料優選是熱塑性的。具有滿足式(1)的光彈性系數的任何聚合物材料都是合適的。該聚合物材料可以是諸如三乙酰基纖維素的乙酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚醚砜樹脂、聚砜樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、聚降冰片烯樹脂、纖維素樹脂、多芳基化合物樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯酸樹脂、側鏈帶有取代或未取代的酰亞胺基團的熱塑性樹脂和側鏈帶有取代或未取代的苯基和腈基的熱塑性樹脂的混合物，和液晶聚合物。
當本發明的雙折射光學膜是通過用粘合劑或壓敏粘合劑層壓聚合物層制成的層壓體時，所述粘合劑或壓敏粘合劑可以在沒有任何特殊限制下進行適當選擇，其材料基于下述聚合物，例如選自丙烯酸聚合物、硅氧烷基聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧樹脂基聚合物、氟基聚合物和基于天然橡膠或合成橡膠的聚合物。其中特別優選具有優異的光學透明性、耐候性和耐熱性，并且還要具有包括合適的濕潤性、粘結性和粘性在內的粘合劑性能的那些。
包括本發明雙折射光學膜和偏振器的層壓體可以用作橢圓起偏振片。
本發明的橢圓起偏振片可以這樣制成例如，1)在基膜上形成本發明的雙折射光學膜，并通過粘合劑或壓敏粘合劑將其轉印層壓到偏振器或起偏振片上；2)在基膜上形成本發明的雙折射光學膜，并通過粘合劑或壓敏粘合劑將其層壓到起偏振片上；3)利用基膜將本發明的雙折射光學膜制成層壓體，利用它作為保護層，通過使用粘合劑或壓敏粘合劑將其層壓到另一個偏振器上；和4)利用偏振器作為基膜，并直接在偏振器上形成本發明的雙折射光學膜。
盡管對粘合劑或壓敏粘合劑沒有特殊限制，但是可以使用基于丙烯酸物質、聚硅氧烷、聚酯、聚氨酯、聚醚和橡膠的透明粘合劑或壓敏粘合劑。從防止光學膜的光學性能老化等方面考慮，優選的是，不需要高溫、長期固化或干燥處理的粘合劑或壓敏粘合劑。還優選的粘合劑或壓敏粘合劑是，當用于液晶顯示器或類似物中時，使用具有低的吸濕性和優異的耐熱性的粘合劑或壓敏粘合劑，這是由于這樣的粘合劑或壓敏粘合劑有助于防止由于施加熱和濕氣而引起的起泡和剝離，防止液晶元件扭曲，并使其具有優異的性能和耐用性。
盡管沒有特殊限制，但是起偏振片可以具有這樣一種基本結構，其中透明保護膜作為保護層通過例如至少一粘合劑層層壓在起偏振片的至少一個表面上。
對偏振器沒有特殊限制，只要當自然光進入時，它能透射出線性的偏振光就行。合適的偏振器是這樣制成的以適當的順序和方式，將諸如聚乙烯醇或部分甲醛化的聚乙烯醇的乙烯醇基聚合物制成的膜進行適當處理，例如用包括碘或二色性染料的二色性物質進行染色處理、拉伸處理和交聯處理。還可以使用由聚烯取向膜制成的偏振膜，所述聚烯取向膜例如脫水聚乙烯醇和脫氯化氫聚氯乙烯。其中，優選通過吸收碘或二色性染料并取向制成的聚乙烯醇基膜。特別優選具有優異的透光性和偏振度的膜。盡管對偏振器的厚度沒有限制，但是一般為1μm-80μm。
盡管對透明保護膜的材料沒有特殊限制，但是優選的是，該膜是由具有優異的透明性、機械強度、熱穩定性、防水性或類似性能的聚合物或類似材料制成的。舉例說明，該聚合物的實例包括乙酸酯樹脂、聚醚砜樹脂、聚砜樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、聚降冰片烯樹脂、纖維素樹脂、多芳族化合物樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯酸樹脂、和側鏈帶有一個取代或未取代酰亞胺基團的熱塑性樹脂和側鏈帶有一個取代或未取代苯基和腈基的熱塑性樹脂的混合物。乙酸酯樹脂的具體實例是三乙酰基纖維素。混合熱塑性樹脂的具體實例公開在JP2001-343529A(WO01/37007)。它是一種含有異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂組合物。考慮到偏振性、耐用性或類型性能，優選表面經過堿或類似物的皂化處理的三乙酰基纖維素膜。盡管對透明保護膜的厚度沒有特殊限制，但是從減小起偏振片厚度的角度看，厚度優選不超過500μm。更優選的是，厚度為5μm-300μm，進一步優選5μm-150μm。當在偏振器的兩個表面上形成透明保護膜時，這兩個膜可以含有彼此不同的聚合物。
優選保護膜是無色的。更特別的是，用下面等式表示的膜厚度方向上的延遲值(Rth)優選為-90nm至+75nm，更優選-80nm至+60nm，特別優選-70nm至+45nm。當延遲值在-90nm至+75nm的范圍內時，由保護膜引起的起偏振片的色調(光色調)就能夠充分解決。下面等式中，nx、ny和nz與上面描述的相同，d表示該膜的厚度。
Rth＝{[(nx+ny)/2]-nz}·d可以對透明保護膜進行硬涂層處理、防反射處理、防粘處理、漫射和防眩光處理等，只要不影響本發明目的的實現。
硬涂層處理是為了防止起偏振片表面的劃傷，例如，是一種在透明保護膜表面上涂覆硬化涂層的處理，所述硬化涂層是由可固化樹脂在透明保護膜表面上形成的，并具有優異的硬度和光滑性。舉例說明，可固化樹脂可以是聚硅氧烷基、聚氨酯基、丙烯酸和環氧基的紫外光固化樹脂。該處理可以用已知方法進行。防反射處理是為了防止外面光在起偏振片表面上的反射，可以通過形成已知的防反射膜或類似方法進行。防粘處理能夠防止相鄰層彼此粘連。舉例說明，漫射處理能夠漫射通過起偏振片的光線，以拓寬和補償視角。例如，防眩光處理能夠防止起偏振片表面反射的外部光線妨礙從起偏振片透出的光線的可視性。這些處理可以通過，例如在透明保護膜表面上提供微觀粗糙來進行。這種微觀粗糙可以通過，例如噴砂或壓花使表面粗糙，或者在制備透明保護膜時在上述透明樹脂中混入透明細顆粒的方法進行。
上述透明細顆粒可以是二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等。除了上面的之外，還可以使用具有導電性的無機細顆粒或包括諸如交聯或未交聯的聚合物顆粒的有機細顆粒。透明細顆粒的平均粒徑為，例如0.5μm至20μm。盡管沒有特殊限制，但是一般來說，以100重量份上述透明樹脂計，透明細顆粒的混入比優選為2-70重量份，更優選5-50重量份。
混入了透明細顆粒的防眩光層本身可以作為透明保護層，或者作為涂層置于透明保護層表面上。此外，防眩光層還能夠用作漫射層。上述防反射層、防粘層、漫射層和防眩光層可以層壓在起偏振片上，作為與透明保護層分離的含有上述層的光學層。
例如，在沒有任何特殊限制的情況下，可以用合適的粘合劑將偏振器和透明保護膜彼此直接或間接地粘合在一起，所述粘合劑包括例如丙烯酸聚合物和基于乙烯醇的聚合物。優選，所述粘合劑還含有乙烯醇基聚合物的水溶性交聯劑，例如硼酸、硼砂、戊二醛、三聚氰胺和草酸，以得到在濕氣或熱的作用下不起皮并具有優異的透光性和偏振度的起偏振片。粘合劑層可以通過，例如涂覆粘合劑的水溶液并干燥的方法形成。制備水溶液時，可以按照需要混入諸如酸的其它添加劑或催化劑。其中，從對PVA膜的優異的粘合性角度看，優選聚乙烯醇基粘合劑。
本發明雙折射光學膜和橢圓起偏振片可以與例如各種延遲片、漫射控制膜和亮度增強膜結合使用。舉例說明，延遲膜可以這樣制備單軸或雙軸拉伸聚合物、將聚合物進行Z軸取向，或者在基膜上涂覆液晶聚合物。漫射控制膜可以利用漫射、散射和折射來控制視角，或者控制將影響清晰度的眩光和散射光。亮度增強膜可以包括λ/4片和膽甾醇型液晶的選擇型反射器，以及根據偏振方向采用各向異性散射器的散射膜。還可以結合使用線柵格(wiregrid)偏振器。
優選的是，本發明的光學膜或橢圓起偏振片被用于制造各種液晶顯示器或類似物。按照需要，還可以利用例如粘合劑或壓敏粘合劑進一步層壓諸如起偏振片、反射器、半透過板(transflector)和亮度增強膜的其它光學層。可以層壓上述一種或幾種光學膜。
通過在本發明的橢圓起偏振片上額外地層壓反射器制成反射起偏振片。一般來講，為了使液晶顯示器反射來自觀眾側(顯示側)的入射光，這種反射起偏振片被裝在液晶元件的背側。反射起偏振片具有一些優點，例如省去了諸如背光(backlight)的光源組合，使液晶顯示器進一步變薄。
反射起偏振片可以用任何已知方法制成，例如在橢圓起偏振片表面上形成金屬反射器或類似物。舉例說明，起偏振片的透明保護膜是按照需要通過使一個表面(外露表面)粗糙化的方法制成的。在該表面上，使用諸如鋁的反射性金屬箔或沉積膜以形成反射器。
反射性起偏振片的另一個實例包括帶有微觀粗糙表面的上述透明性保護膜，以及相當于該微觀粗糙的反射層。具有微觀粗糙表面的反射層無規地漫射入射光，這樣就能夠防止方向性和眩光并控制色調的不規則性。
反射器可以采用任何常規的合適方法，在透明性保護膜一個表面上直接結合金屬形成，所述方法諸如真空沉積的沉積方法和諸如離子鍍和濺射的噴鍍方法。
上述反射性起偏振片是通過直接在橢圓形起偏振片的保護層上形成反射器制成的。另外，反射器還可以用作反射片，所述反射片是通過在類似于用作保護層的透明性保護膜的合適膜上形成反射層制成的。由于典型的反射器的反射層是由金屬制成的，因此優選采用用膜、起偏振片或類似物涂覆的形式，以防止由于氧化而引起的反射率的降低，此外，將初始反射率長期保持。
半透明起偏振片是通過將上述反射性起偏振片中的反射器用半透過板代替的方法得到的，例如，在反射器處反光和透光的半透明反射鏡。
一般，這種半透明起偏振片裝在液晶元件的背側。當液晶顯示器在較亮環境中使用時，在裝有半透明起偏振片的液晶顯示器中，觀眾側(顯示側)的入射光被反射以顯示圖象，而在較暗環境中，圖象是利用在半透明起偏振片背側的內置光源(如背光)來顯示的。換句話說，半透明起偏振片能夠用于制成這樣一種液晶顯示器，它在亮的環境中為諸如背光的光源節約能量，而在較暗環境中則使用內置光源。
亮度增強膜的合適實例選自電介質的多層薄膜或具有各種折光各向異性的薄膜的多層層壓體(例如，商品名D-BEF，由3M公司制造)，它線性地傳送具有預定偏振軸的偏振光同時反射其它光；和膽甾醇液晶層，更具體地說是膽甾醇液晶聚合物的取向膜或固定在載體上的取向液晶層(例如，商品名PCF350，由NittoDenko Corporation制造，或商品名Transmax，由Merck and Co.，Inc.制造)，它反射順時針或逆時針旋轉的偏振光同時透射其它光。
含有至少兩層光學層的層壓體的光學元件可以通過以某一順序將用于制備液晶顯示器或類似物的各層分別層壓的方法制成。由于預先層壓了的光學元件具有優異的質量穩定性和組裝操作性，因此能夠提高制備液晶顯示器的效率。任何合適的粘合劑(例如壓敏粘合劑)都可以用于層壓起偏振片和光學層。粘合劑或壓敏粘合劑中可以含有散射光的微粒。根據需要也可以提供粘合劑或壓敏粘合劑層。
當橢圓起偏振片表面上的粘合劑層或壓敏粘合劑層表面露出時，優選的是，在使用壓敏粘合劑層前，將粘合劑層用分離器覆蓋，這樣可以防止污染。分離器可以這樣制成，按照需要，在諸如透明保護層的薄膜上涂一涂層，所述涂層包括至少一層含有聚硅氧烷、長鏈烷基、氟、硫化鉬等剝離劑。
諸如雙折射光學膜、偏振器、透明保護層、粘合劑層或壓敏粘合劑層的上述層可以具有紫外光吸收能力，這可以通過使用諸如水楊酸鹽化合物、聯苯(benzophene)基化合物、苯并三唑化合物、氰基丙烯酸酯化合物、和鎳絡合物鹽化合物的紫外光吸收劑進行處理來實現。
本發明的雙折射光學膜和橢圓起偏振片優選地用于制造各種設備，例如液晶顯示器。例如，各種液晶顯示器例如反射型、半透明型或透明-反射型液晶顯示器可以這樣制成，將任何上述各種起偏振片或類似物裝在液晶元件的至少一個表面上。
當將起偏振片或光學元件裝在液晶板的兩個表面上時，兩個表面上的起偏振片或光學膜可以相同或不同。此外，為了形成液晶顯示器，可以按照需要在適當位置安裝棱鏡陣列板、透鏡陣列板、光學漫射器和諸如背光的合適元件。
本發明的雙折射光學膜和橢圓起偏振片可以優選地在各種液晶顯示器中用于光補償，它們可以優選地作為垂直排列(VA)型液晶顯示器的視角補償膜，這種顯示器需要增加用于視角補償的Rth值。本發明的雙折射光學膜具有高的取向性，即使單獨使用時也能夠提供廣的視角。此外，本發明的雙折射光學膜的延遲值波動小，該波動是在施加熱和/或濕氣的惡劣條件下，由于偏振器的尺寸變化或類似原因引起的外力產生的。結果，顯示設備對比度的不規則性明顯降低，保持了顯示質量。
實施例下面將描述本發明的實施例和對比實施例，盡管本發明并不限于實施例。延遲值和光彈性系數分別按照下述方法測試。
(延遲值)用自動雙折射分析儀(商品名KOBRA-21ADH，由OjiScientific Instruments制造)測試波長λ＝590時的延遲值。
(光彈性系數)對光學膜施加應力的同時測試其平面延遲值(Δnd)。將該值除以光學膜的厚度d得到Δn。通過計算各種應力下對應的Δn，畫出應力-Δn曲線，其斜度定義為光彈性系數。
實施例1將聚酰亞胺溶解在甲基異丁基酮中制成15重量％溶液，所述聚酰亞胺的Mw＝120,000，它是由2，2-二(3，4-二羧酸苯基)六氟丙烷二酐(6FDA)和2，2’-二(三氟甲基)-4，4’-二氨基聯苯(PFMB或TFMB)合成的。將該溶液涂覆在40μm厚的熱塑性聚合物基膜上(商品名ZEONOR，由Nippon Zeon Co.Ltd制造)，接著在150℃下干燥，由此得到層壓雙折射光學膜，它具有nx＝ny＞nz的光學各向異性。測量時，聚合物基膜的光彈性系數為4×10-8cm2/N，而6FDA-PFMB層(厚度d＝7.2μm)的光彈性系數為98×10-8cm2/N。因此，由此制成的雙折射光學膜，其∑(Cn×Wn)的計算值為18×10-8cm2/N，相同光學膜的光彈性系數的測量值為21×10-8cm2/N。6FDA-PFMB層中，Δnd為0.3nm，Rth為251nm，Δnxz(＝nx-nz)為0.035。
實施例2將實施例1的聚酰亞胺溶液涂覆在40μm厚的熱塑性聚合物基膜上(商品名ZEONOR，由Nippon Zeon Co.Ltd制造)，接著縱向上單軸拉伸5％，同時在150℃下干燥，由此得到層壓雙折射光學膜，它具有nx＞ny＞nz的光學各向異性。測量時，聚合物基膜的光彈性系數為4×10-8cm2/N，厚度為38μm。6FDA-PFMB層的光彈性系數為98×10-8cm2/N，厚度為6.5μm。因此，由此制成的雙折射光學膜，其∑(Cn×Wn)的計算值為18×10-8cm2/N，相同光學膜的光彈性系數的測量值為20×10-8cm2/N。6FDA-PFMB層中，Δnd為53nm，Rth為275nm，Δnxz為0.042。
實施例3將實施例1的聚酰亞胺溶液和實施例1的熱塑性聚合物(商品名ZEONOR，由Nippon Zeon Co.Ltd制造)以1∶8的比例溶解在甲基異丁基酮中，制成30重量％的聚合物混合物溶液。將該溶液涂覆在PET膜上，150℃下干燥，隨后從PET膜上剝離，得到厚度為45μm的雙折射光學膜。聚酰亞胺的光彈性系數為98×10-8cm2/N，熱塑性聚合物的光彈性系數為4×10-8cm2/N。因此，所得雙折射光學膜的∑(Cn×Wn)的計算值為14×10-8cm2/N，相同光學膜的光彈性系數的測量值為15×10-8cm2/N，其中Δnd為1nm，Rth為180nm。
對比實施例1將聚碳酸酯膜(厚度60μm)在165℃下縱向雙軸拉伸8％，橫向拉伸5％，得到具有nx＞ny＞nz的光學各向異性的雙折射光學膜。該膜的光彈性系數為88×10-8cm2/N，其中d為52μm，Δnd為55nm，Rth為245nm，Δnxz為0.0047。
對比實施例2將100μm厚的膜(商品名ARTRON，由JSR Corporation制造)在175℃下固定末端橫向拉伸20％，由此得到具有光學各向異性nx＞ny＞nz的雙折射光學膜。該膜的光彈性系數為5×10-8cm2/N，其中d為83μm，Δnd為49nm，Rth為118nm，Δnxz為0.0014。
用壓敏粘合劑將由此制得的每個雙折射光學膜粘合到起偏振片(商品名SEG1245DU，由Nitto Denko Corporation制造)上，使光學膜的延遲軸和起偏振片的吸收軸垂直相交，由此制成橢圓起偏振片。將該橢圓起偏振片用于測量視角特性和熱曝露測試。
(視角特性測量)用壓敏粘合劑在市售VA型單元的一個表面上粘結橢圓起偏振片，使光學膜面向VA型單元，同時VA型單元的另一個表面單獨用壓敏粘合劑粘合起偏振片，使橢圓起偏振片和吸收軸彼此垂直相交，這樣就制成了液晶顯示器。用ELDIM制造的測試儀(商品名EZContrast)測量液晶顯示器的視角特性。視角特性評價如下當多向對比度為10或更大時視角特性被評為“A”，當多向對比度小于10時視角特性被評為“B”。結果表示在下面表1中。
(熱暴露測試)用壓敏粘合劑在玻璃板(170mm×140mm)的一個表面上粘結每個橢圓起偏振片，使光學膜面向玻璃板，橢圓起偏振片的吸收軸與玻璃板的長邊成45°角，同時在玻璃板的另一個表面上單獨用壓敏粘合劑粘結起偏振片，使橢圓起偏振片和吸收軸垂直相交。這樣就制成了用于熱暴露測試的樣品。將該樣品置于80℃恒溫箱中12小時。隨后，在樣品表面上設定的9個測量點上，用亮度計測量透光度。將該值用于下面等式(i)中，計算熱暴露后的顯示不規則性的值。如圖1所示，在樣品表面上設定9個用于熱暴露測試的測量點2。利用亮度計(商品名BM-5A，由TOPCON CORP制造)測試亮度。熱暴露測試的結果表示在下面表1中。
等式(i)顯示不規則性＝{T(2)+T(4)+T(6)+T(8)}/4-{{T(1)+T(3)+T(5)+T(7)+T(9)}/5等式(i)中，Tx表示測量點x的透光度，透光度是利用下面等式(ii)計算的。
等式(ii)透光度＝(熱暴露后樣品亮度/玻璃板自身亮度)×100(表1)
如上所述，本發明的雙折射光學膜具有高的取向性和小的光彈性系數，使得延遲值易于控制，因此即使在惡劣條件下也能夠抑制延遲值的波動，即該膜具有優異的耐熱性和耐濕氣性。因此，本發明的雙折射光學膜適合用于補償各種液晶顯示模式的視角。含有雙折射光學膜的光學補償膜或光學補償橢圓起偏振片，即使施加熱和濕氣時，也具有優異的顯示均勻性。此外，含有光學補償膜或光學補償橢圓起偏振片的液晶顯示器具有寬的視角，并減小了由于施加熱和濕氣而引起的對比度不規則性。
在不偏離本發明精神或基本特征的前提下，本發明可以其它具體方式予以實施。本申請中公開的實施方式，無論從哪一方面將都被認為是說明性的而不是限定性的，本發明的范圍通過后面的權利要求指出而不是上面的描述，在權利要求含義和等價方式范圍內的所有變化形式也要包括在其中。
權利要求
1.一種雙折射光學膜，其包括至少兩種聚合物材料，其中Cn和Wn乘積的加和∑(Cn×Wn)滿足式(1)∑(Cn×Wn)≤30×10-8cm2/N (1)其中，Cn和Wn分別表示每種聚合物材料的光彈性系數和體積分數，并且至少一種聚合物材料的光彈性系數至少為60×10-8cm2/N。
2.根據權利要求1的雙折射光學膜，其中Cn和Wn乘積的加和∑(Cn×Wn)滿足式(2)-25×10-8cm2/N≤∑(Cn×Wn)≤25×10-8cm2/N (2)其中，Cn和Wn分別表示每種聚合物材料的光彈性系數和體積分數。
3.根據權利要求1的雙折射光學膜，其包括由至少一種聚合物材料制成的至少兩個聚合物層的層壓體。
4.根據權利要求3的雙折射光學膜，其含有一層光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料的聚合物層和不同于光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料的聚合物材料的聚合物層。
5.根據權利要求4的雙折射光學膜，其中在光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料的聚合物層中，nx、ny和nz滿足式(3)和(4)nx≥ny＞nz (3)0.005≤(nx-nz)≤0.1 (4)其中，nx和ny表示聚合物層平面內兩個方向上的主折光率，nz表示聚合物層厚度方向上的折光率。
6.根據權利要求5的雙折射光學膜，其包括通過對光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料膜進行拉伸和取向而制成的聚合物層。
7.根據權利要求1的雙折射光學膜，其包括由至少兩種聚合物材料的混合物制成的單層聚合物層。
8.根據權利要求1的雙折射光學膜，其中至少一種聚合物材料是熱塑性的。
9.根據權利要求1的雙折射光學膜，其中光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料是至少一種選自聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺的聚合物。
10.根據權利要求4的雙折射光學膜，其中所述不同于光彈性系數至少為60×10-8cm2/N的聚合物材料的聚合物材料選自下面的聚合物乙酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚醚砜樹脂、聚砜樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯酸樹脂、聚降冰片烯樹脂、纖維素樹脂、多芳基化合物樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯酸樹脂、側鏈帶有取代或未取代的酰亞胺基團的熱塑性樹脂和側鏈帶有取代或未取代的苯基和腈基的熱塑性樹脂的混合物、和液晶聚合物。
11.含有權利要求1的雙折射光學膜和偏振器的橢圓起偏振片。
12.一種液晶顯示器，其包括液晶單元和權利要求1的雙折射光學膜，其中雙折射光學膜安裝在液晶單元的至少一個表面上。
13.一種液晶顯示器，其包括液晶單元和權利要求11的橢圓起偏振片，其中橢圓起偏振片安裝在液晶單元的至少一個表面上。
全文摘要
本發明提供了一種雙折射光學膜，其具有高取向性和小的光彈性系數，其高取向性使得所需延遲值易于實現。該雙折射光學膜包括至少兩種聚合物材料。Cn和Wn乘積的加和滿足式(1)∑(Cn×Wn)≤30×10
文檔編號G02B5/30GK1508606SQ200310121530
公開日2004年6月30日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月19日
發明者西小路祐一, 村上奈穗, 林政毅, 吉見裕之, 之, 穗, 西小路 一 申請人:日東電工株式會社