书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 68

纤维素酰化物薄膜、偏振片和液晶显示装置.pdf

  • 上传人:龙脉
  • 文档编号:9170841
  • 上传时间:2021-02-12
  • 格式:PDF
  • 页数:68
  • 大小:1.30MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200680006896.8

    申请日:

    20060303

    公开号:

    CN101133108B

    公开日:

    20111207

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C08J5/18,B29C55/02,G02B5/30,G02F1/1335,C08L1/12,B29L11/00,B29L7/00,B29K1/00

    主分类号:

    C08J5/18,B29C55/02,G02B5/30,G02F1/1335,C08L1/12,B29L11/00,B29L7/00,B29K1/00

    申请人:

    富士胶片株式会社

    发明人:

    杉山享,内田修,桥本幸典,筱田克己

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    058422/2005

    专利代理机构:

    永新专利商标代理有限公司

    代理人:

    于辉

    PDF完整版下载: PDF下载
    内容摘要

    本发明提供一种纤维素酰化物薄膜,其包括由棒状化合物组成的延迟产生剂,其中Re为50-100nm,Rth为130-250nm,和厚度为40-90μm。本发明还提供包括所述薄膜的液晶显示装置,其显示降低的角部不规则性。

    权利要求书

    1.纤维素酰化物薄膜,其包括由棒状化合物组成的延迟促进剂,其中:面内延迟Re为50-100nm,厚度方向的延迟Rth为130-250nm,和厚度为40-90μm,其中所述棒状化合物是下式(1)所代表的化合物,式(1)其中,Ar和Ar各自独立地是具有6-30个碳原子的芳基或含有氧原子、氮原子或硫原子的5-或6-元芳香杂环,Ar是具有6-30个碳原子的亚芳基或含有氧原子、氮原子或硫原子的5-或6-元芳香杂环,L和L各自独立地是单键或二价连接基团,所述二价连接基团包括-SO-、-CO-、亚烷基、烯基、炔基、-O-、-S-、-SO-、-NR-所代表的基团,其中R是氢原子,和通过组合这些二价基团中的两个或多个得到的基团,n是3或更大的整数,Ar和L彼此相同或不同,以及其中Re和Rth是在25℃和60%RH下进行测量的值。 2.如权利要求1所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述薄膜在所述薄膜的慢轴方向或在垂直于慢轴的方向被拉伸10%或更大。 3.如权利要求1所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰化物薄膜满足以下数值式(VI-a)、(VI-b)和(VI):(VI-a):2.0≤DS2+DS3+DS6≤3.0(VI-b):DS6/(DS2+DS3+DS6)≥0.315;和(VI):1.0≤D(MD)/D(TD)≤3.0其中,DS2代表在所述纤维素酰化物薄膜中在葡萄糖单元的2-位处酰基对羟基的取代度,DS3代表在3-位处酰基对羟基的取代度和DS6代表在6-位处酰基对羟基的取代度,D(MD)代表所述纤维素酰化物薄膜在MD方向的热膨胀系数,D(TD)代表所述纤维素酰化物薄膜在TD方向的热膨胀系数。 4.如权利要求1所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰化物薄膜含有增塑剂、紫外线吸收剂和剥离促进剂中的至少一种。 5.如权利要求1所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰化物薄膜经受单轴拉伸、同时双轴拉伸或顺次双轴拉伸。 6.纤维素酰化物薄膜,其包括由棒状化合物组成的延迟促进剂,其中:面内延迟Re为50-100nm,厚度方向的延迟Rth为130-250nm,和厚度为40-90μm,其中所述棒状化合物是下式(2)所代表的化合物,式(2)其中,R、R、R、R、R、R每一个独立地是氢原子、烷基或芳基,R、R、R和R各自独立地是氢原子、烷基、烷氧基、或羟基,Ar是具有6-30个碳原子的亚芳基或含有氧原子、氮原子或硫原子的5-或6-元芳香杂环,L是单键或二价连接基团,所述二价连接基团包括-SO-、-CO-、亚烷基、烯基、炔基、-O-、-S-、-SO-、-NR-所代表的基团,其中R是氢原子,和通过组合这些二价基团中的两个或多个得到的基团,L是单键或二价连接基团,所述二价连接基团包括亚烷基、-O-、-NR-所代表的基团,其中R是氢原子,和通过组合这些二价基团中的两个或多个得到的基团,n是3或更大的整数,Ar和L彼此相同或不同。 7.如权利要求6所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述薄膜在所述薄膜的慢轴方向或在垂直于慢轴的方向被拉伸10%或更大。 8.如权利要求6所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰化物薄膜满足以下数值式(VI-a)、(VI-b)和(VI):(VI-a):2.0≤DS2+DS3+DS6≤3.0(VI-b):DS6/(DS2+DS3+DS6)≥0.315;和(VI):1.0≤D(MD)/D(TD)≤3.0其中,DS2代表在所述纤维素酰化物薄膜中在葡萄糖单元的2-位处酰基对羟基的取代度,DS3代表在3-位处酰基对羟基的取代度和DS6代表在6-位处酰基对羟基的取代度,D(MD)代表所述纤维素酰化物薄膜在MD方向的热膨胀系数,D(TD)代表所述纤维素酰化物薄膜在TD方向的热膨胀系数。 9.如权利要求6所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰化物薄膜含有增塑剂、紫外线吸收剂和剥离促进剂中的至少一种。 10.如权利要求6所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰化物薄膜经受单轴拉伸、同时双轴拉伸或顺次双轴拉伸。 11.偏振片,其包括偏振薄膜和具有在其间放置所述偏振薄膜的一对保护薄膜,其中至少一个保护薄膜是如权利要求1-10任一项所述的纤维素酰化物薄膜。 12.液晶显示装置,其包括如权利要求1-10任一项所述的纤维素酰化物薄膜。 13.OCB或VA模式液晶显示装置,其包括液晶元件和设置在所述液晶元件两侧的一对偏振片,其中所述偏振片是如权利要求11所述的偏振片。 14.VA模式液晶显示装置,其在背光侧上包括如权利要求11所述的偏振片。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及一种光学用途的纤维素酰化物薄膜、使用这种纤维素 酰化物薄膜的偏振片和包括这种偏振片的液晶显示装置。

    背景技术

    通常,液晶显示装置(LCD)包括液晶元件和偏振器。偏振器包括保 护薄膜和偏振薄膜,其通过用碘使由聚乙烯醇薄膜制得的偏振薄膜染 色,拉伸偏振薄膜,并在偏振薄膜两侧层合保护薄膜而得到。在透射 型液晶显示装置中,偏振器安装在液晶元件两侧,并且还可以设置一 个或多个光学补偿片。在反射型液晶显示装置中,按顺序设置反射板、 液晶元件、一个或多个光学补偿片和偏振器。液晶元件包括液晶性分 子、其间封装所述液晶性分子的两个基片和向液晶性分子施加电压的 电极层。根据液晶性分子取向状态的不同,液晶元件进行开/关的显示, 并且已经提出了以下几种显示模式,例如TN(扭曲向列)、IPS(面内转 换)、OCB(光学补偿弯曲)、VA(垂直取向)和ECB(电控双折射),它们 适用于透射型和反射型。

    在这些LCD中,对于需要高质量显示的应用,主要使用的是利用 具有正介电各向异性的向列液晶分子并由薄膜晶体管驱动的90°扭曲 向列液晶显示装置(下面称作TN模式)。然而,TN模式具有以下视角 特性,尽管显示装置具有优异的正面显示特性,但斜视显示特性下降, 使得对比度降低,或发生色调反转,其中在灰度显示中亮度反转。因 此强烈需要改进这些特性。

    近年来,关于视角特性改进的LCD形式,已经提出了一种垂直取 向向列液晶显示装置(下面称作VA模式),其中使用具有负介电各向异 性的向列液晶分子,使得在未施加电压时液晶分子的长轴大致地在基 板的垂直方向取向,并且通过薄膜晶体管驱动这些液晶分子(参见JP-A No.2-176625)。当从正面观察时,该VA模式表现出与TN模式相当的 优异显示特性,并且由于使用延迟薄膜对视角补偿也表现出扩展的视 角特性。还已知的是,在VA模式中,通过使用具有正折射率各向异 性的单轴取向延迟薄膜和光轴垂直于薄膜平面方向的负单轴延迟薄 膜,可以实现更扩展的视角特性(参见,SID 97 DIGEST,页845-848)。

    然而,在这种VA模式液晶显示装置中,如果夹持延迟薄膜和偏 振片的透明保护薄膜(也起到支撑体的作用)的光学各向异性没有被设 计成具有合适的值,那么就不能得到令人满意的视角特性。此外,当 构成偏振片的PVA薄膜在热和湿度作用下收缩时,在夹持偏振片的透 明保护薄膜上施加应力,从而保护薄膜本身的光学各向异性发生变化。 因此,出现故障,特别地,劣化了所谓角部光点的显示质量,即在屏 幕四个角部漏光。

    已知的是,通过减小用作偏振片的保护薄膜的纤维素酰化物薄膜 的厚度,可以改进角部不规则性。然而,缺点在于当厚度减小时,保 持光学补偿薄膜的所需延迟值变得困难。

    发明内容

    本发明的一个目的是提供一种液晶显示装置,其显示降低的角部 不规则性并具有优异的显示特性和视角特性。

    实现上述目的的方式如下。

    一种纤维素酰化物薄膜,包括由棒状化合物组成的延迟产生 剂,其中:

    面内延迟(Re)为50-100nm,

    厚度方向的延迟(Rth)为130-250nm,和

    厚度为40-90μm。

    如[1]所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述薄膜在所述薄膜的慢 轴方向或在垂直于慢轴的方向被拉伸10%或更大。

    如[1]或[2]所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述棒状化合物是 下式(1)所代表的化合物,

    式(1)

    Ar1-L1Ar2-L2n Ar3

    其中,Ar1和Ar3每一个独立地是芳基或芳香杂环,Ar2是亚芳基或 芳香杂环,L1和L2每一个独立地是单键或二价连接基团,n是3或更 大的整数,Ar2和L2可以彼此相同或不同。

    如[3]所述的纤维素酰化物薄膜,其中式(1)所代表的化合物是 式(2)所代表的化合物,

    式(2)

    其中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R22、R23和R24每一个 独立地是氢原子或取代基,Ar2是亚芳基或芳香杂环,L2和L3每一个 独立地是单键或二价连接基团,n是3或更大的整数,Ar2和L2可以彼 此相同或不同。

    如[1]-[4]任一项所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰 化物薄膜满足以下数值式(VI-a)、(VI-b)和(IV):

    (VI-a):2.0≤DS2+DS3+DS6≤3.0

    (VI-b):DS6/(DS2+DS3+DS6)≥0.315;和

    (VI):1.0≤D(MD)/D(TD)≤3.0

    其中DS2代表在所述纤维素酰化物薄膜中在葡萄糖单元2-位处酰 基对羟基的取代度,DS3代表在3-位处酰基对羟基的取代度和DS6代 表在6-位处酰基对羟基的取代度,D(MD)代表所述纤维素酰化物薄膜 在MD方向的热膨胀系数,D(TD)代表所述纤维素酰化物薄膜在TD方 向的热膨胀系数。

    如[1]-[5]任一项所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰 化物薄膜含有增塑剂、紫外线吸收剂和剥离促进剂中的至少一种。

    如[1]-[6]任一项所述的纤维素酰化物薄膜,其中所述纤维素酰 化物薄膜经受单轴拉伸、同时双轴拉伸或顺次双轴拉伸。

    一种偏振片,包括偏振薄膜和具有在其间放置所述偏振薄膜的 一对保护薄膜,其中至少一个保护薄膜是如[1]-[7]任一项所述的纤维素 酰化物薄膜。

    一种液晶显示装置,其包括如[1]-[7]任一项所述的纤维素酰化 物薄膜或如[8]所述的偏振片。

    一种OCB或VA模式液晶显示装置,其包括液晶元件和设置 在所述液晶元件两侧的一对偏振片,其中所述偏振片是如[8]所述的偏 振片。

    一种VA模式液晶显示装置,其在背光侧上包括如[8]所述的 偏振片。

    根据本发明的一个方面,可以提供具有优异的视角特性、降低的 角部不规则性和高显示质量的液晶显示装置。

    附图说明

    图1是显示在制造本发明的偏振片中用于层合纤维素酰化物薄膜 的方法的示意图。

    图2是显示本发明偏振片的横截面结构的截面示意图。

    图3是显示本发明偏振片的横截面结构的截面示意图。

    具体实施方式

    下面,详细说明本发明。以下构成要件的说明基于本发明的代表 性实施方案,但本发明不限于此。此外,在此使用“至”的数值范围 是指包括“至”之前和之后作为下限值和上限值的值的范围。

    在本发明中,Re(λ)和Rth(λ)分别指波长λnm下的正面延迟和厚度 方向延迟。通过在薄膜法线方向入射波长λnm的光,使用商品名 KOBRA-21ADH(Oji Scientific Instruments Co.Ltd.制造)测量Re(λ)。基 于在三个方向测量的延迟值,即Re(λ);在面内延迟轴(由KOBRA 21ADH确定)作为倾斜轴(旋转轴)下,相对于薄膜法线方向倾斜+40°方 向,波长λnm的入射光测量的延迟值;在面内延迟轴作为倾斜轴(旋转 轴)下,相对于薄膜法线方向倾斜-40°方向,波长λnm的入射光测量的 延迟值;和假定的平均折射率和薄膜厚度值,使用KOBRA-21ADH计 算Rth(λ)。这里,平均折射率的假定值可以使用各种光学薄膜目录和聚 合物手册(JOHN WILEY&SONS,INC.)中的值。对于未知的平均折射 率值,可以用ABBE折射计测量。主要光学薄膜的平均折射率值如下: 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),聚苯乙烯(1.59)。

    关于本发明中的纤维素酰化物薄膜,使用平均折射率1.48。

    本发明的纤维素酰化物薄膜包括由棒状化合物组成的延迟产生 剂,并且面内延迟(Re)为50-100nm,厚度方向延迟(Rth)为130-250nm, 薄膜厚度为40-90μm。具有可比较的薄膜厚度的本发明的纤维素酰化 物薄膜具有光学补偿薄膜所需的延迟值。通过使用该纤维素酰化物薄 膜,可以得到具有降低的角部不规则性和高显示质量的液晶显示装置。

    本发明的纤维素酰化物薄膜的薄膜厚度为40-90μm。如果薄膜厚 度小于90μm,那么角部不规则性可以降低。然而,如果薄膜厚度太薄, 添加剂如延迟产生剂应以高比例加入以得到所需的延迟值。其结果是, 发生沉淀(渗出),并且表面状态变差。这里,本发明厚度设置在上述范 围内。从而可以同时实现良好的表面性能、高延迟、降低的角部不规 则性。薄膜厚度优选为50-85μm,更优选为60-80μm。

    本发明的纤维素酰化物薄膜的面内延迟(Re)和厚度方向延迟(Rth) 分别为50-100nm和130-250nm。在这一点上,本发明的纤维素酰化 物薄膜可以有助于薄的薄膜厚度和降低的角部不规则性,同时保持光 学补偿薄膜所需的延迟。本发明的纤维素酰化物薄膜的面内延迟(Re) 优选为55-90nm,更优选为60-80nm。此外,其薄膜厚度的延迟(Rth) 优选为150-240nm,更优选为170-220nm。

    本发明的纤维素酰化物薄膜包括含有棒状化合物的延迟产生剂。 在本发明中,通过选择延迟产生剂的适当类型和含量可以得到延迟在 上述范围内并具有薄的薄膜厚度的纤维素酰化物薄膜。特别地,通过 选择可以达到所需Rth的延迟产生剂并通过适当设置延迟产生剂的加 入量和薄膜的拉伸比以得到所需Re,可以得到具有所需Re和Rth的 本发明的纤维素酰化物薄膜。

    上述棒状化合物优选是下式(1)所代表的化合物。

    式(1)

    Ar1一L1Ar2-L2n Ar3

    其中,Ar1和Ar3每一个独立地是芳基或芳香杂环,Ar2是亚芳基或 芳香杂环,L1和L2每一个独立地是单键或二价连接基团,n是3或更 大的整数,Ar2和L2可以彼此相同或不同。

    首先,详细说明式(1)所代表的化合物。

    在式(1)中,Ar1和Ar3每一个独立地是芳基或芳香杂环,Ar2是亚 芳基或芳香杂环,L1和L2每一个独立地是单键或二价连接基团,n是 3或更大的整数,Ar2和L2可以彼此相同或不同。

    Ar1和Ar3每一个独立地是芳基或芳香杂环。Ar1和Ar3可以彼此相 同或不同。Ar1和Ar3所代表的芳基优选是具有6-30个碳原子的芳基。 芳基可以形成单环和与其它环的稠环。此外,芳基可以具有取代基, 对于取代基,可以使用下述的取代基T。

    在式(1)中,Ar1和Ar3所代表的芳基优选是具有6-20个碳原子的芳 基,特别优选具有6-12个碳原子的芳基。其例子包括苯基、对甲基苯 基和萘基等。

    Ar2是亚芳基或芳香杂环,并且在重复单元内的Ar2可以彼此总是 相同或不同。亚芳基优选是具有6-30个碳原子的亚芳基,可以是单环, 也可以与其它环形成稠环。此外,亚芳基可以具有取代基,对于取代 基,可以使用下述的取代基T。

    在式(1)中,Ar2所代表的亚芳基优选是具有6-20个碳原子的亚芳 基,特别优选具有6-12个碳原子的亚芳基。其例子包括亚苯基、对甲 基亚苯基和亚萘基等。

    在式(1)中,Ar1、Ar2和Ar3所代表的芳香杂环是含有至少一种选自 氧原子、氮原子和硫原子中的原子的芳香杂环。优选地,其是含有氧 原子、氮原子或硫原子的5-或6-元芳香杂环。此外,芳香杂环还可以 具有取代基。对于取代基,可以使用下述的取代基T。

    在式(1)中,Ar1、Ar2和Ar3所代表的芳香杂环的具体例子包括呋喃、 吡咯、噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、三唑、三嗪、吲哚、 吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、 异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、 吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氮茚 (tetrazaindene)、吡咯并三唑、吡唑并三唑等。芳香杂环优选是苯并咪 唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑。

    在式(1)中,L1和L2每一个独立地是单键或二价连接基团。L1和 L2可以彼此相同或不同。此外,重复单元内的L2可以彼此总是相同或 不同.

    二价连接基团的优选例子包括-NR7-所代表的基团(其中R7是氢原 子、可以具有取代基的烷基或芳基)、-SO2-、-CO-、亚烷基、取代的亚 烷基、烯基、取代的烯基、炔基、-O-、-S-、-SO-和通过组合这些二价 基团中的两个或多个得到的基团。在这些中、-O-、-CO-、-SO2NR7-、 -NR7SO2-、-CONR7-、-NR7CO-、-COO-和-OCO-和炔基是更优选的, -CONR7-、-NR7CO-、-COO-和-OCO-、以及炔基是最优选的。

    对于式(1)所代表的化合物,Ar2与L1和L2键合,但当Ar2是亚苯 基时,彼此在对位(1,4-位)的L1-Ar2-L2和L2-Ar2-L2是最优选的。

    在式(1)中,n是3或更大的整数,优选3-7,更优选3-5。

    在式(1)所代表的化合物中,优选是下式(2)所代表的化合物。

    式(2)

    其中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R22、R23和R24每一个 独立地是氢原子或取代基,Ar2是亚芳基或芳香杂环,L2和L3每一个 独立地是单键或二价连接基团,n是3或更大的整数,Ar2和L2彼此相 同或不同。

    接下来,详细说明式(2)所代表的化合物。

    在式(2)中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R22、R23和R24每一个独立地是氢原子或取代基。Ar2是亚芳基或芳香杂环,L2和L3 每一个独立地是单键或二价连接基团,n是3或更大的整数,Ar2和L2彼此相同或不同。

    Ar2、L2和n与式(1)中所述的相同。L3是单键或二价连接基团。二 价连接基团的例子优选是-NR7-(其中,R7是氢原子、可以具有取代基的 烷基或芳基)所代表的基团、亚烷基、取代的亚烷基、-O-和通过组合这 些二价基团中的两个或多个得到的基团。其中,-O-、-NR7-、-NR7SO2- 和-NR7CO-是更优选的。

    R11、R12、R13、R14、R15和R16每一个独立地是氢原子或取代基, 优选氢原子、烷基和芳基,更优选氢原子、具有1-4个碳原子的烷基(例 如,甲基、乙基、丙基、异丙基等)和具有6-12个碳原子的芳基(例如, 苯基和萘基),再更优选具有1-4个碳原子的烷基。

    R21、R22、R23和R24每一个独立地是氢原子或取代基,优选氢原子、 烷基、烷氧基、羟基,更优选氢原子和烷基(优选具有1-4个碳原子的 烷基,更优选甲基)。

    下面,说明上述取代基T。

    取代基T优选是卤原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子和碘原子); 烷基(优选具有1-30个碳原子的烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、 叔丁基、正辛基和2-乙基己基);环烷基(优选具有3-30个碳原子的取 代或未取代的环烷基,如环己基、环戊基和4-正十二烷基环己基);二 环烷基(优选具有5-30个碳原子的取代或未取代的二环烷基,即从具有 5-30个碳原子的二环烷烃除去氢原子的单价基团,如二环[1,2,2]庚-2- 基和二环[2,2,2]辛-3-基);烯基(优选具有2-30个碳原子的取代或未取代 的烯基,如乙烯基和芳基);环烯基(优选具有3-30个碳原子的取代或 未取代的环烯基,即从具有3-30个碳原子的环烯烃除去氢原子的单价 基团,如2-环戊烯-1-基和2-环己烯-1-基);二环烯基(取代或未取代的 二环烯基,优选具有5-30个碳原子的取代或未取代的二环烯基,即从 具有一个双键的二环烯烃除去氢原子的单价基团,如二环[2,2,1]庚-2- 烯-1-基和二环[2,2,2]辛-2-烯-4-基);炔基(优选具有2-30个碳原子的取 代或未取代的炔基,如乙炔基和炔丙基);芳基(优选具有6-30个碳原 子的取代或未取代的芳基,如苯基、对甲基苯基(p-toryl)和萘基);杂环 基(优选从取代或未取代的5-或6-元芳香或非芳香杂环化合物除去氢原 子的单价基团,更优选具有3-30个碳原子的5-或6-元芳香杂环基,如 2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基和2-苯并噻唑基);氰基;羟基;硝基; 羧基;烷氧基(优选具有1-30个碳原子的取代或未取代的烷氧基,如甲 氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基和2-甲氧基乙氧基); 芳氧基(优选具有6-30个碳原子的取代或未取代的芳氧基,如苯氧基、 2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基和2-十四烷酰基氨基苯 氧基);甲硅氧基(优选具有3-20个碳原子的甲硅氧基,如三甲基甲硅 氧基和叔丁基二甲基甲硅氧基);杂环氧基(优选具有2-30个碳原子的 取代或未取代的杂环氧基,如1-苯基四唑-5-氧基和2-四氢吡喃氧基); 酰氧基(优选甲酰氧基、具有2-30个碳原子的取代或未取代的烷基羰基 氧基、具有6-30个碳原子的取代或未取代的芳基羰基氧基,如甲酰氧 基、乙酰氧基、丙酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基和对甲氧基苯基 羰基氧基);氨基甲酰氧基(优选具有1-30个碳原子的取代的或未取代 的氨基甲酰氧基,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和N-正辛基氨基 甲酰氧基);烷氧基羰基氧基(优选具有2-30个碳原子的取代或未取代 的烷氧基羰基氧基,如甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、叔丁氧基 羰基氧基和正辛基羰基氧基);芳氧基羰基氧基(优选具有7-30个碳原 子的取代的或未取代的芳氧基羰基氧基,如苯氧基羰基氧基、对甲氧 基苯氧基羰基氧基和对正十六烷氧基苯氧基羰基氧基);氨基(优选氨 基、具有1-30个碳原子的取代或未取代的烷基氨基或具有6-30个碳原 子的取代或未取代的苯胺基,如氨基、甲基氨基、二甲基氨基、苯氨 基、N-甲基-苯氨基和二苯基氨基);酰基氨基(优选甲酰基氨基、具有 1-30个碳原子的取代或未取代的烷基羰基氨基或具有6-30个碳原子的 取代或未取代的芳基羰基氨基,如甲酰基氨基、乙酰基氨基、丙酰基 氨基、月桂酰基氨基和苯甲酰基氨基);氨基羰基氨基(优选具有1-30 个碳原子的取代或未取代的氨基羰基氨基,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和吗啉基羰基氨基); 烷氧基羰基氨基(优选具有2-30个碳原子的取代或未取代的烷氧基羰 基氨基,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和N-甲基-甲氧基羰基);芳氧基羰基氨基(优选 具有7-30个碳原子的取代或未取代的芳氧基羰基氨基,如苯氧基羰基 氨基、对氯苯氧基羰基氨基和m-正辛氧基苯氧基羰基氨基);氨磺酰基 氨基(优选具有0-30个碳原子的取代或未取代的氨磺酰基氨基,如氨磺 酰基氨基、N,N-二甲基氨磺酰基氨基和N-正辛基氨磺酰基氨基);烷基 磺酰基氨基和芳基磺酰基氨基(优选具有1-30个碳原子的取代或未取 代的烷基磺酰基氨基和具有6-30个碳原子的取代或未取代的芳基磺酰 基氨基,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和对甲基苯基磺酰基氨基);巯基;烷硫基(优选具 有1-30个碳原子的取代或未取代的烷硫基,如甲硫基、乙硫基和正十 六烷硫基);芳硫基(优选具有6-30个碳原子的取代或未取代的芳硫基, 如苯硫基、对氯苯硫基和m-甲氧基苯硫基);杂环硫基(优选具有2-30 个碳原子的取代或未取代的杂环硫基,如2-苯并噻唑基硫基和1-苯基 四唑-5-基硫基);氨磺酰基(优选具有0-30个碳原子的取代或未取代的 氨磺酰基,如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-苯甲酰基氨磺酰基和N-(N′- 苯基氨基甲酰基)氨磺酰基);磺基;烷基亚磺酰基和芳基亚磺酰基(优 选具有1-30个碳原子的取代或未取代的烷基亚磺酰基和具有6-30个碳 原子的取代或未取代的芳基亚磺酰基,如甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰 基、苯基亚磺酰基和对甲基苯基亚磺酰基);烷基磺酰基和芳基磺酰基 (优选具有1-30个碳原子的取代或未取代的烷基磺酰基和具有6-30个 碳原子的取代或未取代的芳基磺酰基,如甲基磺酰基、乙基磺酰基、 苯基磺酰基和对甲基苯基磺酰基);酰基(优选甲酰基、具有2-30个碳 原子的取代或未取代的烷基羰基和具有7-30个碳原子的取代或未取代 的芳基羰基,如乙酰基和丙酰基苯甲酰基);芳氧基羰基(优选具有7-30 个碳原子的取代或未取代的芳氧基羰基,如苯氧基羰基、邻氯苯氧基 羰基、间硝基苯氧基羰基和对叔丁基苯氧基羰基);烷氧基羰基(优选具 有2-30个碳原子的取代或未取代的烷氧基羰基,如甲氧基羰基、乙氧 基羰基、叔丁氧基羰基和正十八烷氧基羰基);氨基甲酰基(优选具有 1-30个碳原子的取代或未取代的氨基甲酰基,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-正辛基氨基甲酰基和 N-(甲基磺酰基)氨基甲酰基);芳基偶氮基和杂环偶氮基(优选具有6-30 个碳原子的取代或未取代的芳基偶氮基或具有3-30个碳原子的取代或 未取代的杂环偶氮基,如苯基偶氮基、对氯苯基偶氮基和5-乙硫基 -1,3,4-噻二唑-2-基偶氮基);酰亚胺基(优选N-琥珀酰亚胺基和N-邻苯 二甲酰亚氨基);膦基(优选具有2-30个碳原子的取代或未取代的膦基, 如二甲基膦基、二苯基膦基和甲基苯氧基膦基);氧膦基(优选具有2-30 个碳原子的取代或未取代的氧膦基,如氧膦基、二辛氧基氧膦基和二 乙氧基氧膦基);氧膦基氧基(优选具有2-30个碳原子的取代或未取代 的氧膦基氧基,如二苯氧基氧膦基氧基和二辛氧基氧膦基氧基);氧膦 基氨基(优选具有2-30个碳原子的取代或未取代的氧膦基氨基,如二甲 氧基氧膦基氨基和二甲基氨基氧膦基氨基);和甲硅烷基(优选具有3-30 个碳原子的取代或未取代的甲硅烷基,如三甲基甲硅烷基、叔丁基二 甲基甲硅烷基和苯基二甲基甲硅烷基)。

    在上述取代基中,具有氢原子的取代基还可以用上述基团进一步 取代以除去氢原子。这种官能团的例子包括烷基羰基氨磺酰基、芳基 羰基氨磺酰基、烷基磺酰基氨基羰基、芳基磺酰基氨基羰基。其例子 包括甲基磺酰基氨基羰基、对甲基苯基磺酰基氨基羰基、乙酰基氨磺 酰基、苯甲酰基氨磺酰基。

    此外,当有两个或更多个的取代基时,它们可以彼此相同或不同。 此外,它们可以彼此键合形成环。

    式(2)所代表的化合物的优选形式包括:

    R11、R12、R13、R14、R15和R16每一个独立地是氢原子或烷基,优 选具有1-4个碳原子的烷基,更优选甲基;

    R21、R22、R23和R24都是氢原子;

    Ar2是取代或未取代的亚芳基,优选具有6-20个碳原子的取代或未 取代的亚芳基,更优选取代或未取代的亚苯基;

    L2是单键、-COO-、-OCO-、-CONR7-、-NR7CO-、-NR7-、-CONR7-(其 中,R7是氢原子、可以具有取代基的烷基或芳基,优选氢原子)、-O- 或炔基;以及

    L3是-O-或-NR7-(其中,R7是氢原子、可以具有取代基的烷基或芳 基)。

    下面,详细说明式(1)和式(2)所代表的化合物,但本发明不限于以 下具体例子。

    式(2)所代表的化合物可以通过公知方法合成。例如,其可通过使 以下结构的基本化合物,

    其中,A是羟基或反应性基团,如卤素基团,R11、R12、R13、R21和R22与上述相同,

    与具有反应性部分如羟基或氨基的衍生物反应以得到中间体,

    其中,A’是反应性基团,如羧基,R11、R12、R13、R21、R22、Ar2和L3与上述相同,和

    通过使两分子的中间体与一分子的

    B-Ar2-L2-Ar2-B’

    其中,B和B’是反应性基团,如羟基或氨基,Ar2和L3与上述相 同,

    键合而得到。

    此外,式(1)所代表的化合物可以通过相同方法合成。然而,本发 明不限于化合物合成方法的这种例子。

    按纤维素酰化物计,式(1)或式(2)所代表的化合物的含量优选为 0.1-20重量%,更优选0.5-16重量%,再更优选1-12重量%,特别优选 1-8重量%,最优选1-5重量%。

    [纤维素酰化物]

    下面详细说明用于制造本发明的纤维素酰化物薄膜的纤维素酰化 物。

    在本发明中,两种或多种不同类型的纤维素酰化物可以以混合物 使用。具体的纤维素酰化物是用乙酰基或具有3个或更多个碳原子的 酰基取代纤维素的羟基而得到的纤维素的脂肪酸酯,优选地,对纤维 素的羟基的取代度满足以下数值式(I)。

    (I):2.0≤A+B≤3.0

    其中A和B是酰基取代纤维素的羟基的取代度,A是乙酰基的取 代度,B是具有3个或更多个碳原子的酰基的取代度。

    构成纤维素的通过β-1,4键彼此键合的葡萄糖单元在2-位、3-位和 6-位具有自由羟基。纤维素酰化物是这些羟基部分或全部被酰基酯化的 聚合物。酰基取代度指在各个2-位、3-位和6-位处纤维素的酯化比例(取 代度为1代表100%酯化)。

    当在纤维素酰化物薄膜中葡萄糖单元2-位处酰基对羟基的取代度 为DS2、在3-位处酰基对羟基的取代度为DS3和在6-位处酰基对羟基 的取代度为DS6时,纤维素酰化物薄膜优选满足以下数值式(VI-a)和 (VI-b)以及下述关于热膨胀系数的数值式(VI)。

    (VI-a):2.0≤DS2+DS3+DS6≤3.0

    (VI-b):DS6/(DS2+DS3+DS6)≥0.315

    根据本发明,如在上述数值式(I)中所示,对羟基的取代度总和(A+B) 优选为2.0-3.0,更优选2.2-2.9,特别优选2.40-2.85。此外,取代度B 可以是0。当取代度B不是0时,其优选为0.9或更大,特别优选1.3 或更大。

    如果A+B为2.0或更大,那么亲水性变弱,并且难于受环境湿度 影响。

    B为0的纤维素乙酸酯易受环境湿度影响,但环境温度的影响比 其中线性热膨胀系数B不为0的情况小。因此,可以控制液晶显示装 置显示时不规则性的发生。

    更优选的是,对6-位羟基的取代优选占取代度B的28%或更大, 更优选30%或更大,再更优选31%或更大,特别更优选32%或更大。

    更优选的是,对纤维素酰化物6-位羟基的总取代度为0.75或更大, 更优选0.80或更大,特别优选0.85或更大。使用这种纤维素酰化物薄 膜,可以制备具有优选的溶解度和过滤性的成膜溶液,并且即使在使 用无氯有机溶剂时,也可以制造良好溶液。此外,可以制备具有低粘 度和良好过滤性的溶液。

    对于具有3个或更多个碳原子的酰基,其可以是脂肪族基团或芳 香烃基,没有特别限制。其例子包括纤维素的烷基羰基酯、烯基羰基 酯或芳香羰基酯、和芳香烷基羰基酯,它们还可以进一步分别被取代。 B的优选例子包括丙酰基、丁酰基、庚酰基、己酰基、辛酰基、癸酰 基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰 基、异丁酰基、叔丁酰基、环己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰 基和肉桂酰基等。在这些中,优选的是丙酰基、丁酰基、十二烷酰基、 十八烷酰基、叔丁酰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基和肉桂酰基等。 特别优选的是丙酰基和丁酰基。另外,在丙酰基的情况下,取代度B 优选是0.6或更大。

    纤维素酰化物的具体例子包括纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丙酸酯 和纤维素乙酸丁酸酯等。

    [合成纤维素酰化物的方法]

    合成纤维素酰化物的基本原理记载在Migita等人的Wood Chemistry,Kyoritsu Publications,页180-190(1968)中。代表性合成方 法是使用羧酸酐/乙酸/硫酸催化剂的液相乙酰化法。

    具体而言,通过如下获得纤维素酰化物,用适量乙酸预处理纤维 素材料如棉绒或木浆,然后加到预先冷却的混合用于羧基化的液体中, 然后进行酯化,从而合成优异酰化的纤维素(在2-位、3-位和6-位处的 酰基取代度总和约为3.00)。混合用于羧基化的液体通常含有乙酸作为 溶剂,羧酸酐作为酯化剂,和硫酸作为催化剂。对于羧酸酐,通常使 用化学计量对于与其反应的纤维素和反应体系中所含水的总量过量的 羧酸酐。酯化反应完成后,加入中和剂(例如,钙、镁、铁、铝或锌的 碳酸盐、乙酸盐或氧化物)的水溶液,以水解反应体系中残余的过量羧 酸酐,并部分中和酯化催化剂。接下来,在少量乙酰化催化剂(通常, 残余的硫酸)存在下,通过保持在50-90℃将得到的优异的纤维素酰化 物皂化,使纤维素酰化物转化成具有所需的酰基取代度和所需的聚合 度的纤维素酰化物。当得到所需的纤维素酰化物时,通过使用上述中 和剂完全中和反应体系中残余的催化剂。可选择地,将没有被中和的 纤维素酰化物溶液原样地倒入水或稀硫酸中(或将水或稀硫酸倒入纤维 素酰化物溶液中)。然后分离纤维素酰化物,洗涤和稳定化。因此,可 以得到上述特定的纤维素酰化物。

    构成纤维素酰化物薄膜的聚合物组分优选地基本上包括上述特定 纤维素酰化物。本文中,术语“基本上”指55重量%或更大的聚合物 组分(优选70重量%,更优选80重量%)。

    优选使用颗粒形式的纤维素酰化物。优选的是,90重量%或更大 的所用颗粒粒径为0.5-5mm,50重量%或更大的所用颗粒粒径为1-4 mm。优选的是,纤维素酰化物颗粒具有尽可能接近于球形的形状。

    本发明中优选使用的纤维素酰化物的聚合度,就粘度平均聚合度 而言,优选是200-700,更优选250-550,再更优选250-400,特别更优 选250-350。平均聚合度可以根据Uda等人(Kazuo Uda和Hideo Saito: Journal of the Society of Fiber Science and Technology,Japan,vol.18, No.1,页105-120(1962))的限制粘度方法(limiting viscosity method)测 量。该方法也详细地记载在JP-A No.9-95538中。

    当除去低分子量组分时,平均分子量(聚合度)增大,但是为了使粘 度低于通常的纤维素酰化物,从中除去低分子量组分的纤维素酰化物 是有用的。可以通过从根据常规方法合成的纤维素酰化物中除去低分 子量组分来得到具有少量低分子量组分的纤维素酰化物。可以通过用 适合的有机溶剂洗涤纤维素酰化物来进行除去低分子量组分的方法。

    此外,在制备具有少量低分子量组分的纤维素酰化物时,基于100重 量份的纤维素酰化物,乙酰化反应中的磷酸催化剂含量优选控制为 0.5-25重量份。如果磷酸催化剂含量在此范围内,可以合成具有优选分 子量分布(均匀分子量分布)的纤维素酰化物。在制备纤维素酰化物时, 其水含量优选为2重量%或更少,更优选1重量%或更少,特别是0.7 重量%或更少。纤维素酰化物通常含有水,水含量通常为2.5-5重量%。 为了在本发明中得到纤维素酰化物的上述水含量,需要干燥,干燥方 法没有特别限制,只要可以达到所需水含量。

    关于纤维素酰化物的起始棉材料和合成方法,可以使用详细记载 在Japan Institute of Invention and Innovation,Technical Publication (Technical Publication No.2001-1745,页7-12,2001年3月15日,Japan Institute of Invention and Innovation出版)中的起始棉材料和合成方法。

    通过使用在有机溶剂中溶解纤维素酰化物和延迟产生剂以及如果 需要的话添加剂得到的溶液,可以得到本发明的纤维素酰化物薄膜。

    [添加剂]

    在本发明中,对于纤维素酰化物可以使用的添加剂的例子包括增 塑剂、紫外线吸收剂、抗降解剂、延迟(光学各向异性)发现剂、细粒、 剥离促进剂、红外线吸收剂等。在本发明中,优选使用一种或更多种 增塑剂、紫外线吸收剂和剥离促进剂。这些添加剂可以是固体或油状 物质。即其熔点或沸点没有特别限制。例如,在混合物中可以使用熔 点20℃或更低和熔点20℃或更高的紫外线吸收剂,以相同的方式,在 混合物中可以使用增塑剂,记载在例如JP-ANo.2001-151901等中。

    对于紫外线吸收剂,可以根据目的任意选择,例如可以使用水杨 酸酯-基、二苯甲酮-基、苯并三唑-基、苯甲酸酯-基、氰基丙烯酸酯- 基或、镍络合盐-基紫外线吸收剂。优选的是二苯甲酮-基、苯并三唑- 基和水杨酸酯-基紫外线吸收剂。二苯甲酮-基紫外线吸收剂的例子包括 2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-乙酰氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二 苯甲酮、2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2′-二羟基-4,4′-甲氧基二苯甲 酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷基氧基二苯甲酮和 2-羟基-4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基)丙氧基二苯甲酮等。苯并三唑-基 紫外线吸收剂的例子包括2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并 三唑、2-(2′-羟基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′,5′-二-叔戊基苯 基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′,5′-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑和2-(2′-羟 基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑等。水杨酸酯-基紫外线吸收剂的例子包括 水杨酸苯酯、水杨酸对辛基苯酯和水杨酸对叔丁基苯酯等。在这些示 例性紫外线吸收剂中,特别优选的是2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2′- 二羟基-4,4′-甲氧基二苯甲酮、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯 并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′,5′-二-叔戊基 苯基)苯并三唑和2-(2′-羟基-3′,5′-二-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑。

    优选使用吸收波长不同的多种紫外线吸收剂的组合,因为由此可 以在较宽的波长范围内得到较高的屏蔽作用。从防止液晶降解的观点 来看,优选的是,用于液晶的紫外线吸收剂吸收在波长低于370nm的 紫外光,并且从液晶显示性能的观点,其几乎不吸收波长超过400nm 的可见光。紫外线吸收剂特别优选的例子是上述的苯并三唑-基化合物、 二苯甲酮-基化合物和水杨酸酯-基化合物。在这些中,苯并三唑-基化 合物是有利的,因为几乎不会使纤维素酯出现不理想的着色。

    此外,记载在JP-A No.60-235852、3-199201、5-1907073、5-194789、 5-271471、6-107854、6-118233、6-148430、7-11056、7-11055、7-11056、 8-29619、8-239509和2000-204173中的化合物可以用作紫外线吸收剂。

    从加入效果和防止紫外线吸收剂渗透到薄膜表面上的观点,按纤 维素酰化物计,紫外线吸收剂的含量优选为0.001-5重量%,更优选 0.01-1重量%。

    此外,可以在溶解纤维素酰化物的同时加入紫外线吸收剂,或可 以在溶解后加到浓液(dope)中。特别地,优选在流延之前即刻使用静态 混合器等将紫外线吸收剂溶液加到浓液中,因为这样容易控制光谱吸 收性能。

    抗降解剂可以防止纤维素三乙酸酯等变质或分解。对于抗降解剂, 可以使用如下化合物,例如丁基胺、位阻胺化合物(JP-A No.8-325537)、 胍化合物(JP-A No.5-271471)、苯并三唑-基UV吸收剂(JP-A No. 6-235819)和二苯甲酮-基UV吸收剂(JP-A No.6-118233)。

    对于增塑剂,可以优选使用磷酸酯和羧酸酯。增塑剂的具体例子 优选包括三苯基磷酸酯(TPP)、三甲苯基磷酸酯(TCP)、甲苯基二苯基 磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、二苯基联苯基磷酸酯、三辛基磷酸酯、 三丁基磷酸酯、二甲基邻苯二甲酸酯(DMP)、二乙基邻苯二甲酸酯 (DEP)、二丁基邻苯二甲酸酯(DBP)、二辛基邻苯二甲酸酯(DOP)、二苯 基邻苯二甲酸酯(DPP)、二乙基己基邻苯二甲酸酯(DEHP)、三乙基O- 乙酰基柠檬酸酯(OACTE)、三丁基O-乙酰基柠檬酸酯(OACTB)、乙酰 基三乙基柠檬酸酯、乙酰基三丁基柠檬酸酯、丁基油酸酯、甲基乙酰 基蓖麻醇酸酯、二丁基癸二酸酯、甘油三乙酸酯、甘油三丁酸酯、丁 基邻苯二甲酰基丁基乙醇酸酯、乙基邻苯二甲酰基乙基乙醇酸酯、甲 基邻苯二甲酰基乙基乙醇酸酯等。增塑剂更优选的例子包括(二)季戊四 醇酯、甘油酯和二甘油酯。

    对于剥离促进剂,其例子是柠檬酸乙酯。此外,对于红外线吸收 剂,可以使用记载在JP-A No.2001-194522中的红外线吸收剂等。

    尽管这些添加剂可以在浓液制备步骤中的任何阶段加入,但是可 以将加入添加剂的制备步骤作为浓液制备过程的最终步骤。此外,各 种材料的含量没有特别限制,只要能发挥它们的作用。此外,当纤维 素酰化物薄膜是多层的时,各层可以具有不同种类的添加剂和含量。 这些技术是常规公知的,例如记载在JP-ANo.2001-151902等中。

    对于本发明的纤维素酰化物薄膜的线性热膨胀系数,流延(运输) 方向(MD)的线性热膨胀系数D和流延轴方向(垂直于流延的方向)(TD) 的线性热膨胀系数D满足以下数值式(II),(III)和(IV),更优选满足数 值式(V)和(VI):

    (II):30 ppm≤D(MD)≤90ppm;

    (III):25ppm≤D(TD)≤90ppm;

    (IV):1.0≤D(MD)/D(TD)≤5.0;

    (V):50ppm≤D(MD)≤75ppm,

    30ppm≤D(TD)≤75ppm;和

    (VI):1.0≤D(MD)/D(TD)≤3.0。

    通过选择拉伸比、增塑剂的种类和含量以及线,可以使本发明的 纤维素酰化物薄膜的线性热膨胀系数满足上式。

    流延(运输)方向(MD)的线性热膨胀系数D和流延轴方向(垂直于流 延的方向)(TD)的线性热膨胀系数D满足以上数值式(II)-(VI)的技术解 释如下。当环境(温度)变化时,包括粘合剂层、延迟薄膜、偏振薄膜、 保护薄膜等的偏振片的构成部分发生收缩或膨胀,以及在各部分之间 产生应力。通过满足上式,在偏振片的各构成部分间应力很好平衡, 尽管环境温度变化时,带有偏振片的液晶显示装置视角性能变化较小, 因此得到优选的结果。

    本发明的纤维素酰化物薄膜的玻璃化转变温度Tg优选为70-180 ℃,更优选100-170℃,再更优选120-160℃。可以用动态粘弹性仪 (VIBRON:IT KEISOKUSEIGYO K.K.制造的DVA-225)测量玻璃化转 变温度Tg。通过选择增塑剂的适合种类和含量,也可以将玻璃化转变 温度控制到上述范围内。从将其加工至偏振片中和制造液晶显示装置 的处理适宜性角度来看,优选将本发明的纤维素酰化物薄膜的玻璃化 转变温度Tg控制在上述范围内。

    此外,可以任选地使用详细记载在Japan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745(2001年3月15 日,Japan Institute of Invention and Innovation)中从页16开始的添加剂。

    [波长分散控制剂(wavelength dispersion controlling agent)]

    关于本发明的纤维素酰化物薄膜,还可以加入降低薄膜的波长分 散的化合物(下面称作“波长分散控制剂”)。

    下面,详细说明波长分散控制剂。

    在本发明中,关于纤维素酰化物薄膜,通过使薄膜在波长范围为 200-400nm的紫外线区域具有吸收功能,可以防止薄膜着色,并且加 入能够控制薄膜的波长分散Re(λ)和Rth(λ)的化合物,由此可以降低波 长400nm和700nm下的Re,Rth之差,优选为|Re(400)-Re(700)|和|Rth(400)- Rth(700)|。

    为了提高纤维素酰化物薄膜Rth的色散(chromatic dispersion),优 选的是加入至少一种化合物,在满足下式(v)和(vi)的条件下,其降低下 式(iv)ΔRth=|Rth(400)-Rth(700)|所代表的Rth色散:

    (iv)ΔRth=|Rth(400)-Rth(700)|

    (v) (ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-2.0

    (vi)0.01≤B≤30;

    更优选的是,上式(v)和(vi)是以下范围:

    (v-a)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-3.0

    (vi-a)0.05≤B≤25;和

    再更优选的是,上式(v)和(vi)是以下范围:

    (v-b)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-4.0

    (vi-b)0.1≤B≤20。

    纤维素酰化物薄膜具有色散性能,使得Re和Rth值通常在长波长 侧比在短波长侧更大。因此,为了扩大在短波长侧相对较小的Re和 Rth值,需要使色散平滑。同时,在200-400nm的紫外区域具有吸收 的化合物具有色散性能,使长波长侧的吸光度比短波长侧大。当这种 化合物本身均匀存在于纤维素酰化物薄膜内部时,假定化合物的双折 射性能,即Re和Rth色散以及吸光度在短波长侧较大。

    如上所述,通过使用在200-400nm具有吸收并且假定在短波长侧 化合物本身的色散Re和Rth较大的化合物,可以控制纤维素酰化物薄 膜的Re,Rth色散。因此,需要控制色散的化合物与纤维素酰化物充 分均匀地相溶。这种化合物在紫外区域中的吸收范围优选为200-400 nm,更优选220-395nm,再更优选240-390nm。

    近年来,在诸如电视机、笔记本电脑和移动手机等的液晶显示装 置中,在较小电力下亮度增大。因此,需要具有优异透射比的光学元 件用于液晶显示装置中。在这一点上,优选的是,含有在200-400nm 的紫外区域具有吸收并能够降低薄膜的|Re(400)-Re(700)|和|Rth(400)-Rth(700)| 的化合物的纤维素酰化物薄膜具有优异的光谱透射比。在本发明所用 的纤维素酰化物薄膜中,波长380nm下的光谱透射比为45%-95%;然 而,优选波长380nm下的光谱透射比为10%或更少。

    因此,从挥发性能的观点考虑,本发明优选使用的色散调节剂 (chromatic dispersion regulating agent)的分子量优选为250-1000,更优选 260-800,再更优选270-800,特别优选300-800。在这些分子量范围内, 色散调节剂可以是特定单体形式或者由多个单体单元键合形成的低聚 物或聚合物形式。

    优选的是色散调节剂在制造纤维素酰化物薄膜的浓液流延和干燥 过程中不挥发。

    (化合物的加入量)

    按纤维素酰化物计,本发明优选使用的上述色散调节剂的优选加 入量为0.01-30重量%,更优选0.1-20重量%,特别优选0.2-10重量%。

    (化合物的加入方法)

    此外,色散调节剂可以单独使用,或可以任意比组合两种或更多 种化合物。

    此外,色散调节剂可以在制备浓液过程期间的任何时间加入,或 可以在浓液制备过程完成之后加入。

    本发明中优选使用的色散调节剂的具体例子包括苯并三唑化合 物、二苯甲酮化合物、含氰基化合物、氧代二苯甲酮化合物、水杨酸 酯化合物、镍络合盐化合物等。

    式(101)所代表的苯并三唑化合物优选用作本发明的色散调节剂, 但是本发明所用的化合物不限于此。

    式(101):Q1-Q2-OH

    其中,Q1代表含氮芳香杂环,Q2代表芳环。

    Q1是含氮芳香杂环,优选代表5-至7-元含氮芳香杂环,更优选代 表6-元含氮芳香杂环。其例子包括咪唑、吡唑、三唑、四唑、噻唑、 噁唑、硒唑、苯并三唑、苯并噻唑、苯并噁唑、苯并硒唑、噻二唑、 噁二唑、萘并噻唑、萘并噁唑、氮杂苯并咪唑、嘌呤、吡啶、吡嗪、 嘧啶、哒嗪、三嗪、三氮茚、四氮茚等。更优选地,5-元含氮芳香杂环 包括咪唑、吡唑、三唑、四唑、噻唑、噁唑、苯并三唑、苯并噻唑、 苯并噁唑、噻二唑,优选噁二唑,特别优选苯并三唑。

    Q1所代表的含氮芳香杂环可以进一步被取代,取代基优选是下面 的取代基T。此外,在含氮芳香杂环具有多个取代基的情况下,各取代 基可以稠合形成环结构。

    Q2所代表的芳环可以是芳香烃环或芳香杂环。此外,芳环可以是 单环或与其它环形成稠环。

    芳香烃环优选是具有6-30个碳原子的单环或双环芳香烃环(例如 苯环、萘环等),更优选具有6-20个碳原子的芳香烃环,再更优选具有 6-12个碳原子的芳香烃环。苯环是特别优选的。

    芳香杂环优选是含有氮原子或含有硫原子的芳香杂环。杂环的具 体例子包括噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、三唑、三嗪、吲 哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、 喹啉、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、 菲咯啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、 四氮茚等。芳香杂环的优选例子包括吡啶、三嗪和喹啉。

    Q2所代表的芳环优选是芳香烃环,更优选萘环或苯环,特别优选 苯环。Q2可以进一步被取代,取代基优选是下面的取代基T。

    取代基T的例子包括烷基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12 个碳原子,特别优选1-8个碳原子;例如,甲基、乙基、异丙基、叔丁 基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基和环己基等),烯 基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,特别优选2-8个碳 原子;例如,乙烯基、烯丙基、2-丁烯基和3-戊烯基等),炔基(优选具 有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,特别优选2-8个碳原子;例 如,炔丙基和3-戊炔基等),芳基(优选具有6-30个碳原子,更优选6-20 个碳原子,特别优选6-12个碳原子;例如,苯基、对甲基苯基和萘基 等),取代或未取代的氨基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-10个碳 原子,特别优选0-6个碳原子;例如,氨基、甲基氨基、二甲基氨基、 二乙基氨基和二苄基氨基等),烷氧基(优选具有1-20个碳原子,更优 选1-12个碳原子,特别优选1-8个碳原子;例如,甲氧基、乙氧基和 丁氧基等),芳氧基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子, 特别优选6-12个碳原子;例如,苯氧基和2-萘氧基等),酰基(优选具 有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子; 例如,乙酰基、苯甲酰基、甲酰基和新戊酰基等),烷氧基羰基(优选具 有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-12个碳原子; 例如,甲氧基羰基和乙氧基羰基等),芳氧基羰基(优选具有7-20个碳 原子,更优选7-16个碳原子,特别优选7-10个碳原子;例如,苯氧基 羰基等),酰氧基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特 别优选2-10个碳原子;例如,乙酰氧基和苯甲酰氧基等),酰基氨基(优 选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-10个碳原 子;例如,乙酰基氨基和苯甲酰基氨基等),烷氧基羰基氨基(优选具有 2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-12个碳原子;例如, 甲氧基羰基氨基等),芳氧基羰基氨基(优选具有7-20个碳原子,更优 选7-16个碳原子,特别优选7-12个碳原子;例如,苯氧基羰基氨基等), 磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优 选1-12个碳原子;例如,甲烷磺酰基氨基和苯磺酰基氨基等),氨磺酰 基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-16个碳原子,特别优选0-12个 碳原子;例如,氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基和苯基氨 磺酰基等),氨基甲酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原 子,特别优选1-12个碳原子;例如,氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、 二乙基氨基甲酰基和苯基氨基甲酰基等),烷硫基(优选具有1-20个碳 原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,甲硫基 和乙硫基等),芳硫基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子, 特别优选6-12个碳原子;例如,苯硫基等),磺酰基(优选具有1-20个 碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,甲磺 酰基和甲苯磺酰基等),亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16 个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,甲烷亚磺酰基和苯亚磺酰 基等),脲基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优 选1-12个碳原子;例如,脲基、甲基脲基和苯基脲基等),磷酸酰胺基 (优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳 原子;例如,二乙基磷酸酰胺基和苯基磷酸酰胺基等),羟基,巯基, 卤原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子和碘原子),氰基,磺基,羧基, 硝基,异羟肟酸基团,亚磺基,肼基,亚氨基,杂环基(优选具有1-30 个碳原子,更优选1-12个碳原子,并具有氮原子、氧原子或硫原子作 为杂原子;例如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、 苯并噁唑基、苯并咪唑基和苯并噻唑基等),甲硅烷基(优选具有3-40 个碳原子,更优选3-30个碳原子,特别优选3-24个碳原子;例如,三 甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基等),等等。这些取代基可以被进一步 取代。在具有两个或更多个取代基的情况下,取代基可以相同或不同。 如果可能,这些取代基可以键合形成环。

    式(101)所代表的化合物优选是下式(101-A)所代表的化合物: 式(101-A):

    其中,R1,R2,R3,R4,R5 R6,R7和R8每一个独立地是氢原子 或取代基。

    R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7和R8每一个独立地代表氢原子或取 代基,并且取代基可以使用上述取代基T。这些取代基可以被其它取代 基进一步取代,取代基可以稠合形成环结构。

    R1和R3优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代 的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选是氢原子、烷基、 芳基、烷氧基、芳氧基、卤原子;再更优选氢原子或具有1-12个碳原 子的烷基;特别优选具有1-12个碳原子(优选具有4-12个碳原子)的烷 基。

    R2和R4优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代 的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选是氢原子、烷基、 芳基、烷氧基、芳氧基、卤原子;再更优选氢原子或具有1-12个碳原 子的烷基;特别优选氢原子或甲基,最优选氢原子。

    R5和R8优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代 的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选是氢原子、烷基、 芳基、烷氧基、芳氧基、卤原子;再更优选氢原子或具有1-12个碳原 子的烷基;特别优选氢原子或甲基;最优选氢原子。

    R6和R7优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代 的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选是氢原子、烷基、 芳基、烷氧基、芳氧基、卤原子;再更优选氢原子或卤原子;特别优 选氢原子或氯原子。

    式(101)所代表的化合物优选是下式(101-B)所代表的化合物:

    式(101-B):

    其中,R1,R3,R6和R7与式(101-A)中定义的具有相同含义,其优 选范围也与式(101-A)中相同。

    下面列出式(101)所代表的化合物的具体例子,但是本发明所用的 化合物不限于此。

    在上述例子中的苯并三唑化合物中,从当倾倒入本发明的纤维素 酰化物薄膜中时保留率的角度来看,不含有分子量为320或更小的那 些化合物经证实是有利的。

    作为本发明的另一种色散调节剂,优选使用下式(102)所代表的二 苯甲酮化合物:

    式(102)

    其中,Q1和Q2每一个独立地是芳环,X是NR(其中R代表氢原 子或取代基)、氧原子或硫原子。

    Q1和Q2所代表的芳环可以是芳香烃环或芳香杂环。这些取代基可 以是单环或与其它环形成稠环。

    Q1和Q2所代表的芳香烃环优选是具有6-30个碳原子的单环或双 环芳香烃环(例如苯环,萘环等),更优选具有6-20个碳原子的芳香烃 环,更优选具有6-12个碳原子的芳香烃环。苯环是特别优选的。

    Q1和Q2所代表的芳香杂环优选是含有选自氧原子、氮原子和硫原 子中的至少一种的芳香杂环。杂环的具体例子包括呋喃、吡咯、噻吩、 咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、 噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、酞 嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、吩嗪、四 唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氮茚等。芳香杂 环的优选例子是吡啶、三嗪和喹啉。

    Q1和Q2所代表的芳环优选是芳香烃环,更优选具有6-10个碳原 子的芳香烃环,再更优选取代或未取代的苯环。

    Q1和Q2可以进一步被取代,取代基优选是下面的取代基T。然而, 这种取代基不含有羧酸、磺酸或季铵盐。如果可能,取代基可以彼此 键合形成环结构。

    X是NR(其中R代表氢原子或取代基,并且取代基包括下面的取 代基T)、氧原子或硫原子。X优选是NR(其中R优选是酰基或磺酰基, 这些取代基还可以进一步被取代)或O,特别优选O。

    取代基T的例子包括烷基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12 个碳原子,特别优选1-8个碳原子;例如,甲基、乙基、异丙基、叔丁 基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基和环己基等),烯 基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,特别优选2-8个碳 原子;例如,乙烯基、烯丙基、2-丁烯基和3-戊烯基等),炔基(优选具 有2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,特别优选2-8个碳原子;例 如,炔丙基和3-戊炔基等),芳基(优选具有6-30个碳原子,更优选6-20 个碳原子,特别优选6-12个碳原子;例如,苯基、对甲基苯基和萘基 等),取代或未取代的氨基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-10个碳 原子,特别优选0-6个碳原子;例如,氨基、甲基氨基、二甲基氨基、 二乙基氨基和二苄基氨基等),烷氧基(优选具有1-20个碳原子,更优 选1-12个碳原子,特别优选1-8个碳原子;例如,甲氧基、乙氧基和 丁氧基等),芳氧基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子, 特别优选6-12个碳原子;例如,苯氧基和2-萘氧基等),酰基(优选具 有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子; 例如,乙酰基、苯甲酰基、甲酰基和新戊酰基等),烷氧基羰基(优选具 有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-12个碳原子; 例如,甲氧基羰基和乙氧基羰基等),芳氧基羰基(优选具有7-20个碳 原子,更优选7-16个碳原子,特别优选7-10个碳原子;例如,苯氧羰 基等),酰氧基(优选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特别 优选2-10个碳原子;例如,乙酰氧基和苯甲酰氧基等),酰基氨基(优 选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-10个碳原 子;例如,乙酰基氨基和苯甲酰基氨基等),烷氧基羰基氨基(优选具有 2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-12个碳原子;例如, 甲氧基羰基氨基等),芳氧基羰基氨基(优选具有7-20个碳原子,更优 选7-16个碳原子,特别优选7-12个碳原子;例如,苯氧基羰基氨基等), 磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优 选1-12个碳原子;例如,甲烷磺酰基氨基和苯磺酰基氨基等),氨磺酰 基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-16个碳原子,特别优选0-12个 碳原子;例如,氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基和苯基氨 磺酰基等),氨基甲酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原 子,特别优选1-12个碳原子;例如,氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、 二乙基氨基甲酰基和苯基氨基甲酰基等),烷硫基(优选具有1-20个碳 原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,甲硫基 和乙硫基等),芳硫基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子, 特别优选6-12个碳原子;例如,苯硫基等),磺酰基(优选具有1-20个 碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,甲磺 酰基和甲苯磺酰基等),亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16 个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,甲烷亚磺酰基和苯亚磺酰 基等),脲基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优 选1-12个碳原子;例如,脲基、甲基脲基和苯基脲基等),磷酸酰胺基 (优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳 原子;例如,二乙基磷酸酰胺基和苯基磷酸酰胺基等),羟基,巯基, 卤原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子和碘原子),氰基,磺基,羧基, 硝基,异羟肟酸基团,亚磺基,肼基,亚氨基,杂环基(优选具有1-30 个碳原子,更优选1-12个碳原子,并具有氮原子、氧原子或硫原子作 为杂原子;例如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、 苯并噁唑基、苯并咪唑基和苯并噻唑基等),甲硅烷基(优选具有3-40 个碳原子,更优选3-30个碳原子,特别优选3-24个碳原子;例如,三 甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基等),等等。这些取代基可以被进一步 取代。在具有两个或更多个取代基的情况下,取代基可以相同或不同。 如果可能,这些取代基可以键合形成环。

    式(102)所代表的化合物优选是下式(102-A)所代表的化合物:

    式(102-A):

    其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9每一个独立地代表 氢原子或取代基。

    R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9每一个独立地代表氢原子 或取代基,并且取代基可以使用上述取代基T。这些取代基可以被其它 取代基进一步取代,取代基可以稠合形成环结构。

    R1、R3、R4、R5、R6、R8和R9优选每一个是氢原子、烷基、烯基、 炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子; 更优选是氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子;再更优选 氢原子或具有1-12个碳原子的烷基;特别优选氢原子或甲基;最优选 氢原子。

    R2优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨 基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选是氢原子、具有1-20个 碳原子的烷基、具有0-20个碳原子的氨基、具有1-12个碳原子的烷氧 基、具有6-12个碳原子的芳氧基或羟基;再更优选具有1-20个碳原子 的烷氧基;特别优选具有1-12个碳原子的烷氧基。

    R7优选是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨 基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选是氢原子、具有1-20个 碳原子的烷基、具有0-20个碳原子的氨基、具有1-12个碳原子的烷氧 基、具有6-12个碳原子的芳氧基或羟基;再更优选氢原子或具有1-20 个碳原子的烷基(优选1-12个碳原子,更优选1-8个碳原子,更优选甲 基);特别优选甲基或氢原子。

    式(102)所代表的化合物更优选是下式(102-B)所代表的化合物: 式(102-B):

    其中,R10是氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、 取代或未取代的炔基、或取代或未取代的芳基。

    R10是氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代 或未取代的炔基、或取代或未取代的芳基,并且上述基团上的取代基 可以使用取代基T。

    R10优选是取代或未取代的烷基,更优选取代或未取代的具有5-20 个碳原子的烷基、更优选取代或未取代的具有5-12个碳原子的烷基(例 如、己基、2-乙基己基、辛基、癸基、十二烷基或苄基等),特别优选 取代或未取代的具有6-12个碳原子的烷基(例如,2-乙基己基、辛基、 癸基、十二烷基或苄基)。

    式(102)所代表的化合物可以用JP-A No.11-12219记载的公知方法 合成。

    接下来,列出式(102)所代表的化合物的具体例子,但是可以用于 本发明的化合物不限于此。

    作为在本发明中使用的另一种色散调节剂,还优选使用式(103)所 代表的含氰基化合物:

    式(103):

    其中,Q1和Q2每一个独立地是芳环。X1和X2每一个是氢原子或 取代基,并且其中至少一个代表氰基、羰基、磺酰基或芳香杂环。Q1和Q2所代表的芳环可以是芳香烃环或芳香杂环。此外,它们可以是单 环或与其它环形成稠环。

    芳香烃环优选是具有6-30个碳原子的单环或双环芳香烃环(例如 苯环、萘环等),更优选具有6-20个碳原子的芳香烃环,再更优选具有 6-12个碳原子的芳香烃环,特别优选苯环。

    芳香杂环优选是含有氮原子或硫原子的芳香杂环。杂环的具体例 子包括噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、三唑、三嗪、吲哚、 吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、 异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲咯啉、 吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氮茚等。 芳香杂环优选是吡啶、三嗪和喹啉。

    Q1和Q2所代表的芳环优选是芳香烃环,更优选苯环。

    Q1和Q2可以进一步被取代,优选使用下面的取代基T。取代基T 的例子包括烷基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12个碳原子,特 别优选1-8个碳原子;例如,甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、 正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基和环己基等),烯基(优选具有 2-20个碳原子,更优选2-12个碳原子,特别优选2-8个碳原子;例如, 乙烯基、烯丙基、2-丁烯基和3-戊烯基等),炔基(优选具有2-20个碳 原子,更优选2-12个碳原子,特别优选2-8个碳原子;例如,炔丙基 和3-戊炔基等),芳基(优选具有6-30个碳原子,更优选6-20个碳原子, 特别优选6-12个碳原子;例如,苯基、对甲基苯基和萘基等),取代或 未取代的氨基(优选具有0-20个碳原子,更优选0-10个碳原子,特别 优选0-6个碳原子;例如,氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基 和二苄基氨基等),烷氧基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-12个碳 原子,特别优选1-8个碳原子;例如,甲氧基、乙氧基和丁氧基等), 芳氧基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子,特别优选6-12 个碳原子;例如,苯氧基和2-萘氧基等),酰基(优选具有1-20个碳原 子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,乙酰基、 苯甲酰基、甲酰基和新戊酰基等),烷氧基羰基(优选具有2-20个碳原 子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-12个碳原子;例如,甲氧基羰 基和乙氧基羰基等),芳氧基羰基(优选具有7-20个碳原子,更优选7-16 个碳原子,特别优选7-10个碳原子;例如,苯氧羰基等),酰氧基(优 选具有2-20个碳原子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-10个碳原 子;例如,乙酰氧基和苯甲酰氧基等),酰基氨基(优选具有2-20个碳 原子,更优选2-16个碳原子,特别优选2-10个碳原子;例如,乙酰基 氨基和苯甲酰基氨基等),烷氧基羰基氨基(优选具有2-20个碳原子, 更优选2-16个碳原子,特别优选2-12个碳原子;例如,甲氧基羰基氨 基等),芳氧基羰基氨基(优选具有7-20个碳原子,更优选7-16个碳原 子,特别优选7-12个碳原子;例如,苯氧基羰基氨基等),磺酰基氨基 (优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳 原子;例如,甲烷磺酰基氨基和苯磺酰基氨基等),氨磺酰基(优选具有 0-20个碳原子,更优选0-16个碳原子,特别优选0-12个碳原子;例如, 氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基和苯基氨磺酰基等),氨基 甲酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12 个碳原子;例如,氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基 和苯基氨基甲酰基等),烷硫基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16 个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,甲硫基和乙硫基等),芳硫 基(优选具有6-20个碳原子,更优选6-16个碳原子,特别优选6-12个 碳原子;例如,苯硫基等),磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选 1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,甲磺酰基和甲苯磺酰 基等),亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特 别优选1-12个碳原子;例如,甲烷亚磺酰基和苯亚磺酰基等),脲基(优 选具有1-20个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原 子;例如,脲基、甲基脲基和苯基脲基等),磷酸酰胺基(优选具有1-20 个碳原子,更优选1-16个碳原子,特别优选1-12个碳原子;例如,二 乙基磷酸酰胺基和苯基磷酸酰胺基等),羟基,巯基,卤原子(例如,氟 原子、氯原子、溴原子和碘原子),氰基,磺基,羧基,硝基,异羟肟 酸基团,亚磺基,肼基,亚氨基,杂环基(优选具有1-30个碳原子,更 优选1-12个碳原子,并具有氮原子、氧原子或硫原子作为杂原子;例 如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、 苯并咪唑基和苯并噻唑基等),甲硅烷基(优选具有3-40个碳原子,更 优选3-30个碳原子,特别优选3-24个碳原子;例如,三甲基甲硅烷基 和三苯基甲硅烷基等),等等。这些取代基可以被进一步取代。在具有 两个取代基的情况下,取代基可以相同或不同。如果可能,这些取代 基可以键合形成环。

    X1和X2是氢原子或取代基,并且至少一个基团是氰基、羰基、磺 酰基或芳香杂环。X1和X2所代表的取代基可以是上述取代基T。此外, X1和X2所代表的取代基可以被其它取代基取代,并且X1和X2所代表 的取代基可以稠合形成环结构。

    X1和X2优选是氢原子、烷基、芳基、氰基、硝基、羰基、磺酰基 或芳香杂环;更优选氰基、羰基、磺酰基或芳香杂环;再更优选氰基 或羰基;特别优选氰基或烷氧基羰基(-C(=O)OR,(R是具有1-20个碳 原子的烷基,具有6-12个碳原子的芳基及其组合))。

    式(103)所代表的化合物优选是下式(103-A)所代表的化合物:

    式(103-A):

    其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10每一个独立地 是氢原子或取代基。X1和X2与式(103)具有相同含义,并且其优选范围 也与式(103)相同。

    R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10每一个独立地代表氢 原子或取代基,并且取代基可以使用上述取代基T。这些取代基可以被 其它取代基进一步取代,取代基可以稠合形成环结构。

    R1、R2、R4、R5、R6、R7、R9和R10优选每一个是氢原子、烷基、 烯基、炔基、芳基、取代或未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或 卤原子;更优选是氢原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基或卤原子; 再更优选氢原子或具有1-12个碳原子的烷基;特别优选氢原子或甲基; 最优选氢原子。

    R3和R8优选每一个是氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、取代或 未取代的氨基、烷氧基、芳氧基、羟基或卤原子;更优选是氢原子、 具有1-20个碳原子的烷基、具有0-20个碳原子的氨基、具有1-12个 碳原子的烷氧基、具有6-12个碳原子的芳氧基或羟基;再更优选氢原 子,具有1-12个碳原子的烷基或具有1-12个碳原子的烷氧基;特别优 选氢原子。

    式(103)所代表的化合物更优选是下式(103-B)所代表的化合物:

    式(103-B):

    其中,R3和R8与式(103-A)具有相同含义,其优选范围也与式 (103-A)相同。X3代表氢原子或取代基。

    X3代表氢原子或取代基,取代基可以由上述取代基T例证。如果 可能,其可以被其它取代基进一步取代。X3优选是氢原子、烷基、芳 基、氰基、硝基、羰基、磺酰基或芳香杂环;更优选氰基、羰基、磺 酰基或芳香杂环;再更优选氰基或羰基;特别优选氰基或烷氧基羰基 (-C(=O)CR,(R是具有1-20个碳原子的烷基,具有6-12个碳原子的芳 基及其组合))。

    式(103)所代表的化合物更优选是下式(103-C)所代表的化合物: 式(103-C):

    其中,R3和R8与(103-A)具有相同含义,其优选范围也与(103-A) 相同。R21代表具有1-20个碳原子的烷基。

    在R3和R8都是氢原子的情况下,R21优选是具有2-12个碳原子的 烷基,更优选具有4-12个碳原子的烷基,再更优选具有6-12个碳原子 的烷基,特别优选辛基、叔辛基、2-乙基己基、癸基或十二烷基,最优 选2-乙基己基。

    在R3和R8不是氢原子的情况下,式(103-C)所代表的化合物具有 分子量为300或更大,并且R21优选是具有20或更少的碳原子的烷基。

    本发明式(103)所代表的化合物可以通过记载在Journal of American Chemical Society,Vol.63,页3452(1941)中的方法合成。

    接下来,列出式(103)所代表的化合物的具体例子,但是可用于本 发明中的化合物不限于此。

    [消光剂细粒]

    优选的是,本发明的纤维素酰化物薄膜含有细粒作为消光剂。本 发明中可用的细粒的例子包括二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、 碳酸钙、滑石、粘土、煅烧高岭土、煅烧硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸 铝、硅酸镁和磷酸钙。含有硅的细粒由于具有低浊度因而是优选的。 特别地,二氧化硅是优选的。优选的是二氧化硅细粒具有20nm的平 均初级粒径,表观比重为70g/l或更大。具有5-16nm的小的平均初级 粒径的细粒是更优选的,因为得到的薄膜的雾度可以由此降低。表观 比重优选是90-200g/l或更大,更优选100-200g/l或更大。较高表观比 重可以制备具有较高浓度的分散体,由此改进雾度和聚集。

    这些细粒形成平均粒径为0.1-3.0μm的二级颗粒。在薄膜中,这 些细粒以初级颗粒的聚集体出现,在薄膜表面上形成0.1-3.0μm的凸 凹不平。平均二级粒径优选是0.2-1.5μm,更优选0.4-1.2μm,最优选 0.6-1.1μm。通过扫描电子显微镜观察薄膜中的颗粒并将颗粒外圆的直 径称为粒径,测定初级或二级粒径。观察不同位置的200个颗粒,其 平均值称作平均粒径。

    作为二氧化硅细粒,可以使用市售产品,如AEROSIL R972, R972V,R974,R812,200,200V,300,R202,OX50和TT600(全部 是由Dehussa Japan Co.,Ltd.制造)。作为氧化锆细粒,可以使用以商品 名例如AEROSIL R976或R811(均由Dehussa Japan Co.,Ltd制造)市售 的产品。

    在这些产品中,AEROSIL 200V和AEROSIL R972V是特别优选的, 因为它们是平均初级粒径为20nm或更小和表观比重为70g/l或更大的 二氧化硅细粒,在保持光学薄膜低水平浊度的同时可大大降低摩擦系 数。

    为得到含有具有较小平均二级粒径的颗粒的纤维素酰化物薄膜, 在本发明中,在本发明中,在制备细粒的分散体步骤中,可以提出几 种技术。例如,搅拌下混合溶剂和细粒,初步制备细粒分散体。然后, 将该细粒分散体加到少量单独制备的纤维素酰化物溶液中,搅拌下溶 解于其中。然后,将其与主要纤维素酰化物浓液进一步混合。从获得 二氧化硅细粒的高分散性同时几乎不导致二氧化硅细粒的再聚集的角 度,这种制备方法是优选的。另一种方法包括将少量纤维素酯加到溶 剂中,搅拌下溶解,然后向其中加入细粒,在分散机中分散细粒,以 得到细粒添加剂的溶液,然后在管道混合器中将细粒添加剂的溶液与 浓液充分混合。尽管本发明不限于这些方法,但在二氧化硅细粒在例 如溶剂中混合并分散的步骤中,二氧化硅的浓度优选是5-30重量%, 更优选10-25重量%,最优选15-20重量%。较高分散体浓度是优选的, 因为相应于加入量,溶液浊度降低,从而改进雾度和聚集。在浓液中 的纤维素酰化物最终含量优选是0.01-1.0g/m2,更优选0.03-0.3g/m2, 最优选0.08-0.16g/m2。

    用作溶剂的低级醇的优选例子包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和 丁醇。对于除低级醇之外的溶剂,优选使用在形成纤维素酯薄膜时所 用的溶剂。

    下面说明用于溶解本发明的纤维素酰化物的上述有机溶剂。

    对于本发明中的有机溶剂,可以使用包括氯-基有机溶剂的氯-基溶 剂,和不含有氯-基有机溶剂的无氯-基溶剂。

    [氯-基溶剂]

    当制备纤维素酰化物的溶液时,根据本发明,氯-基有机溶剂优选 用作主要溶剂。在本发明中,没有特别限制氯-基有机溶剂的种类,只 要可以实现纤维素酰化物的溶解、流延和成膜的目的。这些氯-基有机 溶剂优选是二氯甲烷或氯仿,特别优选二氯甲烷。还可以混合氯-基有 机溶剂之外的有机溶剂。在这种情况下,二氯甲烷含量应该占有机溶 剂总量的至少50重量%。下面说明在本发明中与氯-基有机溶剂一起使 用的其它有机溶剂。即其它有机溶剂优选包括选自具有3-12个碳原子 的酯、酮、醚、醇和烃的溶剂。这些酯、酮、醚和醇可以具有环结构。 具有两个或更多个酯、酮和醚官能团(即,-O-、-CO-和-COO-)的化合 物也可以用作溶剂。例如这些化合物可以同时具有另一种官能团如醇 羟基。在溶剂具有两种或更多种官能团时,相对于具有任一种官能团 的化合物,在上述规定范围内的碳原子数是可接受的。具有3-12个碳 原子的酯的例子包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙 酸乙酯和乙酸戊酯等。具有3-12个碳原子的酮的例子包括丙酮、甲基 乙基酮、二乙基酮、二异丁基酮、环戊酮、环己酮和甲基环己酮等。 具有3-12个碳原子的醚的例子包括二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲 氧基乙烷、1,4-二噁烷、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、茴香醚和苯乙醚 (phenetol)等。具有两种或更多种官能团的有机溶剂的例子包括2-乙氧 基乙酸乙酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇等。

    与氯-基有机溶剂一起使用的醇可以是直链、支链或环状的醇。其 中,饱和脂肪族烃是优选的。醇的羟基可以是伯至叔羟基。醇的例子 包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、 2-甲基-2-丁醇和环己醇。对于醇,可以使用氟化醇。其例子包括2-氟 乙醇、2,2,2-三氟乙醇和2,2,3,3-四氟-1-丙醇等。烃可以是直链、支链或 环状的。可以使用芳香烃或脂肪族烃。脂肪族烃可以是饱和或不饱和 的。烃的例子包括环己烷、己烷、苯、甲苯和二甲苯。

    氯-基有机溶剂与其它有机溶剂的组合的例子如下,但本发明不限 于此。

    可以提到的有:

    二氯甲烷/甲醇/乙醇/丁醇(80/10/5/5重量份);

    二氯甲烷/丙酮/甲醇/丙醇(80/10/5/5重量份);

    二氯甲烷/甲醇/丁醇/环己烷(80/10/5/5重量份);

    二氯甲烷/甲基乙基酮/甲醇/丁醇(80/10/5/5重量份);

    二氯甲烷/丙酮/甲基乙基酮/乙醇/异丙醇(75/8/5/5/7重量份);

    二氯甲烷/环戊酮/甲醇/异丙醇(80/7/5/8重量份);

    二氯甲烷/乙酸甲酯/丁醇(80/10/10重量份);

    二氯甲烷/环己酮/甲醇/己烷(70/20/5/5重量份);

    二氯甲烷/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/乙醇(50/20/20/5/5重量份);

    二氯甲烷/1,3-二氧戊环/甲醇/乙醇(70/20/5/5重量份);

    二氯甲烷/二噁烷/丙酮/甲醇/乙醇(60/20/10/5/5重量份);

    二氯甲烷/丙酮/环戊酮/乙醇/异丁醇/环己烷(65/10/10/5/5/5重量 份);

    二氯甲烷/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/乙醇(70/10/10/5/5重量份);

    二氯甲烷/丙酮/乙酸乙酯/乙醇/丁醇/己烷(65/10/10/5/5/5重量份);

    二氯甲烷/乙酰乙酸甲酯/甲醇/乙醇(65/20/10/5重量份);和

    二氯甲烷/环戊酮/乙醇/丁醇(65/20/10/5重量份);等等。

    [无氯-基溶剂]

    下面说明在制备本发明的纤维素酰化物的溶液中优选使用的无氯- 基有机溶剂。在本发明中,没有特别限制无氯-基有机溶剂的种类,只 要可以实现纤维素酰化物的溶解、流延和成膜的目的。用于本发明中 的无氯-基有机溶剂优选包括选自具有3-12个碳原子的酯、酮和醚的溶 剂。这些酯、酮和醚可以具有环结构。可以使用具有两个或更多个酯、 酮和醚官能团(即,-O-、-CO-和-COO-)的化合物作为主要溶剂。例如, 这些化合物可以同时具有另一种官能团如醇羟基。在主要溶剂具有两 种或更多种官能团时,相对于具有任一种官能团的化合物,在上述规 定的范围内的碳原子数是可接受的。具有3-12个碳原子的酯的例子包 括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯。 具有3-12个碳原子的酮的例子包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二 异丁基酮、环戊酮、环己酮和甲基环己酮。具有3-12个碳原子的醚的 例子包括二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二噁烷、1,3- 二氧戊环、四氢呋喃、茴香醚和苯乙醚。具有两种或更多种官能团的 有机溶剂的例子包括2-乙氧基乙酸乙酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙 醇。

    尽管纤维素酰化物所用的无氯-基有机溶剂从上述各方面选择,但 优选考虑如下方面。即,无氯-基溶剂优选是包括上述无氯-基有机溶剂 作为主要溶剂的溶剂混合物。这种溶剂混合物是三种或更多种彼此不 同的溶剂的混合物,其中第一溶剂是选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸 甲酯、甲酸乙酯、丙酮、二氧戊环和二噁烷和其混合物中的至少一种, 第二溶剂选自具有4-7个碳原子的酮和乙酰乙酸酯,第三溶剂选自具有 1-10个碳原子、优选1-8个碳原子的醇和烃。当第一溶剂是两种或更 多种溶剂的混合物时,可以不使用第二溶剂。第一溶剂更优选是乙酸 甲酯、丙酮、甲酸甲酯、甲酸乙酯或其混合物,第二溶剂优选是甲基 乙基酮、环戊酮、环己酮或乙酰基乙酸甲酯或其混合物。

    醇作为第三溶剂可以是直链、支链或环状的。其中,饱和脂肪族 烃是优选的。醇中的羟基可以是伯至叔羟基中的任一种。醇的例子包 括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、 2-甲基-2-丁醇和环己醇。对于醇,也可以使用氟化醇。其例子包括2- 氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇和2,2,3,3-四氟-1-丙醇等。烃可以是直链、支链 或环状的。也可以使用芳香烃或脂肪族烃。脂肪族烃可以是饱和或不 饱和的。烃的例子包括环己烷、己烷、苯、甲苯和二甲苯。这些醇和 烃作为第三溶剂可以单独使用或以其两种或多种的混合物使用,并不 限于此。优选作为第三溶剂的化合物的特定例子包括醇,如甲醇、乙 醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇和环己醇,环己烷和己烷。其中, 特别优选的是甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇和1-丁醇。

    在溶剂混合物中上述三种溶剂的混合比优选是,第一溶剂占20-95 重量%,第二溶剂占2-60重量%,第三溶剂占2-30重量%。更优选的 是,第一溶剂占30-90重量%,第二溶剂占3-50重量%,第三溶剂是醇 并占3-25重量%。此外,特别优选的是,第一溶剂占30-90重量%,第 二溶剂占3-30重量%,第三溶剂是醇并占3-15重量%。本发明中所用 的无氯-基有机溶剂更详细地记载在Japan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745(2001年3月15 日,Japan Institute of Invention and Innovation),页12-16中。本发明中 所用的无氯-基有机溶剂的组合的优选例子如下,但本发明不限于此。

    可以提到的有:

    乙酸甲酯/丙酮/甲醇/乙醇/丁醇(75/10/5/5/5重量份);

    乙酸甲酯/丙酮/甲醇/乙醇/丙醇(75/10/5/5/5重量份);

    乙酸甲酯/丙酮/甲醇/丁醇/环己烷(75/10/5/5/5重量份);

    乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(81/8/7/4重量份);

    乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(82/10/4/4重量份);

    乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(80/10/4/6重量份);

    乙酸甲酯/甲基乙基酮/甲醇/丁醇(80/10/5/5重量份);

    乙酸甲酯/丙酮/甲基乙基酮/乙醇/异丙醇(75/8/5/5/7重量份);

    乙酸甲酯/环戊酮/甲醇/异丙醇(80/7/5/8重量份);

    乙酸甲酯/丙酮/丁醇(85/10/5重量份);

    乙酸甲酯/环戊酮/丙酮/甲醇/丁醇(60/15/14/5/6重量份);

    乙酸甲酯/环己酮/甲醇/己烷(70/20/5/5重量份);

    乙酸甲酯/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/乙醇(50/20/20/5/5重量份);

    乙酸甲酯/1,3-二氧戊环/甲醇/乙醇(70/20/5/5重量份);

    乙酸甲酯/二噁烷/丙酮/甲醇/乙醇(60/20/10/5/5重量份);

    乙酸甲酯/丙酮/环戊酮/乙醇/异丁醇/环己烷(65/10/10/5/5/5重量 份);

    甲酸甲酯/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/乙醇(50/20/20/5/5重量份);

    甲酸甲酯/丙酮/乙酸乙酯/乙醇/丁醇/己烷(65/10/10/5/5/5重量份);

    丙酮/乙酰乙酸甲酯/甲醇/乙醇(65/20/10/5重量份);

    丙酮/环戊酮/乙醇/丁醇(65/20/10/5重量份);

    丙酮/1,3-二氧戊环/乙醇/丁醇(65/20/10/5重量份);以及

    1,3-二氧戊环/环己酮/甲基乙基酮/甲醇/丁醇(55/20/10/5/5/5重量 份);等等。

    还可以使用通过下述方法制备的纤维素酰化物溶液。

    使用乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(81/8/7/4,重量份)制备纤维素酰化物 溶液,过滤、浓缩,然后向其中加入2重量份丁醇的方法。

    使用乙酸甲酯/丙酮/乙醇/丁醇(84/10/4/2,重量份)制备纤维素酰化 物溶液,过滤、浓缩,然后向其中加入4重量份丁醇的方法。

    使用乙酸甲酯/丙酮/乙醇(84/10/6,重量份)制备纤维素酰化物溶液, 过滤、浓缩,然后向其中加入5重量份丁醇的方法。

    除了上述无氯-基有机溶剂之外,按有机溶剂含量总量计,本发明 中所用的浓液还可以含有10重量%或更少的二氯甲烷。

    [纤维素酰化物溶液的性能]

    考虑到成膜和流延的适宜性,纤维素酰化物溶液优选是其中在上 述有机溶剂中以10-30重量%、更优选13-27重量%、特别优选15-25 重量%浓度溶解纤维素酰化物的溶液。可以通过控制在溶解步骤的浓度 将纤维素酰化物浓度控制在所述水平。可选择地,可以初步制备低浓 度(例如,9-14重量%)溶液,然后在后述的浓缩步骤中可以将浓度控制 到预定的高水平。也可以初步制备高浓度的纤维素酰化物溶液,然后 加入各种添加剂将纤维素酰化物溶液控制到上述较低浓度。可以使用 这些方法中的任一种,只要可以得到本发明的预定浓度的纤维素酰化 物溶液。

    在本发明中优选的是,具有相同组成的有机溶剂以得到0.1-5重量 %浓度的纤维素酰化物溶液具有纤维素酰化物聚集分子量是150,000- 15,000,000,更优选180,000-9,000,000。可以通过静态光散射方法测定 聚集分子量。优选溶解以得到同时测定的惯性平方半径(inertia square radius)为10-200nm,更优选20-200nm。还优选溶解以得到第二维里 系数为-2×10-4至+4×10-4,更优选-2×10-4至+2×10-4。

    下面说明聚集分子量、惯性平方半径和第二维里系数的定义。使 用静态光散射法根据下述方法测量。为使装置方便,在稀区域中进行 测量,但是这些测量值反映了在本发明高浓度区域中浓液的行为。

    首先,在用于浓液中的溶剂中溶解纤维素酰化物以制备0.1重量%、 0.2重量%、0.3重量%和0.4重量%浓度的溶液。此外,为了防止吸收 水份,使用在120℃下干燥2小时的纤维素酰化物,在25℃和10%RH 下称重。根据在溶解浓液(室温溶解、冷却溶解和热溶解)中利用的方法 进行溶解。然后,用0.2μm Teflon过滤器过滤这些溶液和溶剂。然后, 在25℃下使用光散射计(DLS-700,OTUKA ELECTRONICS CO.,LTD. 制造)以10°间隔从30°到140°测量各个由此过滤的溶液的静态光散射。 用BERRY绘图法分析得到的数据。对于在此分析中需要的折射率,使 用ABBE折射系统测定的溶剂值。使用差示折射计(DRM-1021,OTUKA ELECTRONICS CO.,LTD.制造)并使用用于光散射测量中的溶剂和溶 液测量折射率的浓度梯度(dn/dc)。

    [制备浓液]

    下面说明纤维素酰化物溶液(浓液)的制备。纤维素酰化物的溶解方 法没有特别限制,可以进行室温溶解、冷却溶解、热溶解或其组合。 纤维素酰化物溶液的制备方法例如记载在JP-A Nos.5-163301、 61-106628、58-127737、9-95544、10-95854、10-45950、2000-53784、 11-322946、11-322947、2-276830、2000-273239、11-71463、04-259511、 2000-273184、11-323017、11-302388等中。

    在上述有机溶剂中溶解纤维素酰化物的这些技术也适用于本发 明,并在本发明的范围内。可以根据详细记载在Japan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745 (2001年3月15日,Japan Institute of Invention and Innovation),页22-25 中的方法,实施这些方法技术。此外,本发明的纤维素酰化物的浓液 通常被浓缩和过滤,这些也详细记载在Japan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745(Mar.15,2001, Japan Institute of Invention and Innovation),页25中。在热溶解的情况 下,大多数情况下利用不低于所用有机溶剂沸点的温度,并在高压下 进行溶解。

    从易于流延的观点来看,纤维素酰化物溶液优选具有下述范围的 粘度和动态弹性储能模量。使用直径4cm/2°的钢锥用流变仪(CLS 500) (均由TA Instruments制造),测量1ml样品溶液。通过在40℃至-10℃ 范围内以2℃/min速度改变温度,使用振荡步骤/温度阶跃进行测量, 测定40℃下的静态非牛顿粘度n*(Pa·s)和-5℃下的弹性储能模量 G′(Pa)。将样品溶液保持在初始温度下,直到溶液温度保持恒定,然后 开始测量。在本发明中,优选的是,在40℃下粘度为1-400Pa·s,在 15℃下动态弹性储能模量为500Pa或更大。更优选的是,在40℃下粘 度为10-200Pa·s,在15℃下动态弹性储能模量为100-1,000,000Pa。此 外,低温下的动态弹性储能模量优选较高。例如,当流延支撑体为-5℃ 时,在-5℃下的动态弹性储能模量优选是10,000-1,000,000Pa。当支撑 体为-50℃时,在-50℃下的动态弹性储能模量优选是10,000-5,000,000 Pa。

    在本发明中,使用上述特定的纤维素酰化物,从而可以得到高浓 度的浓液。因此,不需要取决于浓度,就可以得到具有优异稳定性的 高浓度的纤维素酰化物溶液。为更有助于溶解,可以在低浓度下溶解 纤维素酰化物,然后使用浓缩装置浓缩。浓缩方法没有特别限制。例 如,可以进行通过在圆柱体和在圆柱体内的圆周方向旋转的旋转叶片 的外旋转圆周之间引入低浓度溶液,并改变溶液温度,从而蒸发溶剂, 由此得到高浓度溶液的方法(参见,例如,JP-ANo.4-259511);以及通 过从喷嘴将加热的低浓度溶液注入容器,闪蒸溶剂直到溶液撞击容器 内壁,从容器取出溶剂蒸汽,然后从容器底部取出高浓度溶液的方法(参 见,例如,USP Nos.2,541,012,2,858,229,4,414,341和4,504,355)。

    在流延之前,优选使用适合的例如由金属丝或法兰绒制成的过滤 材料过滤溶液,以除去不溶解的材料和异物,如灰尘和杂质。为过滤 纤维素酰化物溶液,优选使用绝对过滤精度为0.1-100μm的过滤器, 更优选使用绝对过滤精度为0.5-25μm的过滤器。过滤器的厚度优选是 0.1-10μm,更优选0.2-2μm。在这种情况下,优选在过滤压力1.6MPa 或更小、更优选1.2MPa或更小、再更优选1.0MPa或更小、特别优选 0.2MPa或更小下进行过滤。关于过滤材料,优选使用公知材料,如玻 璃纤维、纤维素纤维、滤纸和氟树脂(例如,四氟乙烯树脂)。在这些中, 陶瓷和金属是优选的。在薄膜形成之前即刻纤维素酰化物溶液的粘度 可以在成膜中允许流延的范围内。通常,优选控制粘度为10-2,000Pa·s, 更优选30-1,000Pa·s,再更优选40-500Pa·s。尽管在此步骤中温度没有 特别限制,只要是流延温度,但优选是-5至+70℃,更优选-5至+55℃。

    [薄膜形成]

    通过使用上述纤维素酰化物溶液成膜,可以得到本发明的纤维素 酰化物薄膜。关于薄膜形成的方法和装置,使用常规用于形成纤维素 三乙酸酯薄膜的溶剂流延薄膜形成方法和溶剂流延薄膜形成装置。将 在溶解机(釜)中制备的浓液(纤维素酰化物溶液)贮存在贮存釜中,并在 消泡后,对浓液进行最终制备。然后,将浓液通过例如恒压泵从浓液 排放口排出并供应至加压模具,从而能够根据旋转速度以恒速、高精 度地供应浓液。浓液从加压模具的管接头(pipe sleeve)(裂缝)均匀流延在 流延部件中的连续运行的金属支撑体上。在金属支撑体几乎变圆的剥 离点处,从金属支撑体剥离半干的浓液薄膜(也称作网幅)。用夹子夹住 得到的网幅的两端,保持宽度在恒定水平下用拉幅机传输,从而干燥。 用干燥器中的辊组传输,从而完成干燥,然后用卷曲机以预定长度卷 曲。拉幅机和干燥器中的辊组的组合根据目的变化。在制备用于电子 显示器的功能保护薄膜的溶剂流延薄膜形成方法中,除了溶剂流延薄 膜形成装置之外,经常使用涂布装置,从而通过提供例如底涂层、抗 静电层、抗光晕层或保护层处理薄膜表面。下面简单说明各制造步骤, 但本发明不限于此。

    首先,在用溶剂流延方法形成纤维素酰化物薄膜中,制备的纤维 素酰化物溶液(浓液)首先流延在滚筒或带上,蒸发溶剂形成薄膜。在流 延前,优选控制浓液浓度以得到固体含量为5-40重量%。滚筒或带的 表面优选被抛光。浓液优选流延在表面温度为30℃或更低的滚筒或带 上,金属支撑体温度特别优选为-10至20℃。在本发明中还可以使用记 载在JP-A Nos.2000-301555、2000-301558、07-032391、03-193316、 05-086212、62-037113、02-276607、55-014201、02-111511和02-208650 中的方法。

    [分层流延]

    纤维素酰化物溶液可以在用作金属支撑体的光滑带或滚筒上以单 层溶液流延。可选择地,多种纤维素酰化物溶液可以流延成两层或更 多层。在流延多种纤维素酰化物溶液的情况下,可以从在金属支撑体 上沿流动方向间隔设置的多个流延端口流延各个溶液并层合从而制备 薄膜。例如可以使用记载在JP-ANo.61-158414,1-122419和11-198285 中的方法。此外,可以从两个流延端口流延纤维素酰化物溶液,以形 成薄膜。例如,可以使用记载在JP-B No.60-27562和JP-A Nos. 61-94724、61-947245、61-104813、61-158413和6-134933中的方法。 还可以使用记载在JP-A No.56-162617中的纤维素酰化物薄膜流延方 法,其包括在低粘度纤维素酰化物溶液中包围高粘度纤维素酰化物溶 液流,同时挤出这些高粘度和低粘度的纤维素酰化物溶液。此外,优 选的实施方案是使用JP-A Nos.61-94724和61-94725中的方法,其中 外侧溶液含有比内侧溶液更大量的作为较差溶剂的醇溶剂。还可以使 用例如JP-B No.44-20235中的方法,其包括使用两个流延端口,剥离 从第一流延端口在金属支撑体上形成的薄膜,然后在与金属支撑体表 面接触的一侧进行第二次流延来制造薄膜。待流延的纤维素酰化物溶 液可以相同或不同,没有特别限制。为赋予多个纤维素酰化物层功能, 可以从相应流延端口挤出用于相应功能的纤维素酰化物溶液。纤维素 酰化物溶液也可以与其它功能层(例如,粘合剂层、染料层、抗静电层、 抗光晕层、UV吸收层和偏振层)同时流延。

    为通过使用常规单层溶液得到所需的薄膜厚度,必须挤出具有高 浓度和高粘度的纤维素酰化物溶液。在这种情况下,纤维素酰化物溶 液的较差稳定性经常引起问题,如由于形成固体物质和表面凹凸造成 的机械故障。通过从流延端口流延多种纤维素酰化物溶液,可以克服 这些问题。因此,高粘度溶液可以同时挤出在金属支撑体上,从而可 以获得具有改进表面光滑度的优异薄膜。此外,通过使用较厚的纤维 素酰化物溶液有助于减小干燥负荷,从而可以在高速下制备薄膜。在 同时流延的情况下,内侧厚度和外侧厚度没有特别限制。外侧厚度优 选占总厚度的1-50%,更优选2-30%。在同时流延三层或更多层的情况 下,与金属支撑体接触的层和与大气接触的层的总膜厚度被定义成外 侧厚度。在同时流延的情况下,可以同时流延彼此上述添加剂如增塑 剂、紫外线吸收剂和消光剂浓度不同的纤维素酰化物溶液从而形成具 有层合结构的纤维素酰化物薄膜。例如,可以形成具有表皮层/芯层/ 表皮层结构的纤维素酰化物薄膜。例如可以将更大量的消光剂加到表 皮层中,或仅加到表皮层中。可以将比加到表皮层中更大量的增塑剂 和紫外线吸收剂加到芯层中,或可以仅加到芯层中。在芯层和表皮层 中可以使用不同种类的增塑剂或紫外线吸收剂,例如,将低挥发性增 塑剂和/或紫外线吸收剂加到表皮层中,而将具有优异增塑效果的增塑 剂或具有优异紫外线吸收性的紫外线吸收剂加到芯层中。还有的优选 实施方案是将剥离促进剂仅加到金属支撑体侧的表皮层中。由于通过 冷却滚筒的方法冷却金属支撑体而使溶液胶凝,因此还优选将比加到 芯层中更大量的作为较差溶剂的醇加到表皮层中。表皮层和芯层的Tg 可以不同。芯层的Tg优选低于表皮层的Tg。此外,在流延步骤中, 表皮层和芯层可以显示纤维素酰化物溶液不同的粘度。表皮层的粘度 优选低于芯层的粘度,尽管芯层的粘度可以低于表皮层的粘度。

    [流延]

    流延溶液的方法的例子包括如下方法,其中从加压模具均匀挤出 制备的浓液到金属支撑体上的方法,使用刮刀的方法,其中一旦浓液 流延在金属支撑体上就使用刮刀处理以控制薄膜厚度,以及使用逆转 辊涂布器(reverse roll coater)的方法,其中用在相反方向旋转的涂布器 控制薄膜。加压模具的方法是优选的。已知的有涂布悬挂型和T-模具 型加压模具,它们均能优选被使用。除了上述方法外,可以使用常规 公知的通过流延纤维素三乙酸酯溶液形成薄膜的各种方法。通过设置 各种条件,同时考虑所用溶剂之间沸点的差异,可以得到在文献中记 载的相似效果。对于在形成本发明的纤维素酰化物薄膜中所用的连续 运行的金属支撑体,可以使用滚筒,其具有镀铬和抛光的表面,或者 使用具有抛光的和磨光的表面的不锈钢带(也称作带)。为制备本发明的 纤维素酰化物薄膜,可以在金属支撑体上设置一个或更多个加压模具。 优选使用一个或两个加压模具。在设置两个或更多个加压模具的情况 下,待流延的浓液可以分成适于各个模具的各种量的份数。也可以通 过使用多个精密恒速的泵将浓液以各种量供应至模具。待流延的纤维 素酰化物溶液的温度优选是-10至55℃,更优选25至50℃。在整个过 程中温度可以保持相同,或在各步骤中可以不同。当温度不同时,在 流延之前温度应在所需水平。

    [干燥]

    在制造纤维素酰化物薄膜中,金属支撑体上的浓液通常通过如下 方法被干燥,从金属支撑体(滚筒或带)的正面侧,即金属支撑体上的网 幅表面吹热空气流的方法;从滚筒或带的背面吹热空气流的方法;或 液体热传递方法,其包括将控温液体从背面,也即浓液流延表面的相 对面接触滚筒或带,由此通过热传递加热滚筒或带,并控制表面温度。 背面液体热传递方法是优选的。流延前,金属支撑体表面温度可以是 任意水平,只要不高于用于浓液中溶剂的沸点。为加速干燥或降低在 金属支撑体上的流动性,表面温度优选设置到比所用溶剂中具有最低 沸点的溶剂的沸点低1-10℃的温度,这不适用于已被流延的浓液在未 冷却和干燥下就被汽提的情况。

    [拉伸]

    本发明的纤维素酰化物薄膜可在薄膜的慢轴方向或在垂直于慢轴 的方向被拉伸10%或更大。通过拉伸可以控制本发明的纤维素酰化物 薄膜的延迟。更特别地,例如在JP-A Nos.62-115035,4-152125, 4-284211,4-298310和11-48271中记载,在横向拉伸。在这些方法中, 拉伸得到的薄膜,从而增大纤维素酰化物薄膜的面内延迟值Re。拉伸 薄膜在室温下或在加热条件下进行。加热温度优选是薄膜玻璃化转变 温度±20℃。如果在比玻璃化转变温度极低的温度下拉伸端部,那么薄 膜易于断裂,不能表现出所需的光学特性。可选择地,如果在比玻璃 化转变温度极高的温度下拉伸端部,那么在热固定通过拉伸取向的分 子之前,拉伸期间的热削弱,从而分子不能取向。因此,光学特性的 表现劣化。

    薄膜可以在纵向或横向(固定轴和自由轴)单轴地或双轴地拉伸。拉 伸比优选10-200%、更优选12-100%、特别优选15-80%。关于光学薄 膜的双折射率,优选的是,横向的折射率大于纵向的折射率。即,优 选在横向以较高的比例拉伸薄膜。拉伸可以在薄膜形成过程中进行。 可选择地,可以拉伸在成膜并卷曲后的原薄膜。在前一种情况下,可 以拉伸其中含有残余溶剂的薄膜。优选在残余溶剂量(残余溶剂量/(残 余溶剂量+固体含量))优选为2-50%下进行拉伸。

    因此,本发明的纤维素酰化物薄膜的薄膜厚度为40-90μm。通过 控制浓液中所含的固体物质的浓度、模具管接头的间隙、从模具的挤 出压力和金属支撑体的速度,可以调节薄膜厚度。由此得到的纤维素 酰化物薄膜的宽度优选为0.5-3m,更优选0.6-2.5m,再更优选0.8-2.2 m。优选的是以每辊100-10,000m的长度卷曲薄膜,更优选500-7,000 m,再更优选1,000-6,000m。在卷曲步骤中,优选在至少一个端部设 置压花,其宽度优选是3-50mm,更优选5-30mm,其高度优选是0.5-500 μm,更优选1-200μm。可以在一侧或在两侧设置压花。

    [纤维素酰化物薄膜的光学性能]

    在本发明的纤维素酰化物薄膜中,在25℃和60%RH下的Re(630)和Rth(630)优选满足以下数值式(A)-(C):

    (A):46≤Re(630)≤150;

    (B):Rth(630)=a-5.9Re(630);和

    (C):580≤a≤670

    其中Re(630)是在波长630nm下纤维素酰化物薄膜的面内延迟值(单 位:nm),Rth(630)是在波长630nm下的薄膜厚度方向的延迟值(单位: nm),和“a”是光学性能的可调参数(单位:nm)。

    “a”是Re和Rth的可调参数,优选590≤a≤660,更优选600≤a≤650。 优选的是,a处于上述范围,因为这样可以扩大垂直取向液晶显示装置 的视角性能。

    从减小液晶显示装置随时间的色调变化的观点来看,在本发明的 纤维素酰化物薄膜中,25℃和10%RH下的Re值和25℃和80%RH下 的Re值之间的差异,即ΔRe(=Re10%RH-Re80%RH)优选是0-10nm, 25℃和10%RH下的Rth值和25℃和80%RH下的Rth值之间的差异, 即ΔRth(=Rth10%RH-Rth80%RH)优选是0-30nm。

    对于Re在轴向的薄膜厚度分布,从距薄膜端部5cm的位置,依 序取样2cm(轴向)×3cm(垂直于轴向)的10个样品,得到等间距的10 片。对于每个样品(2cm×3cm)的薄膜厚度,相对于薄膜的面内,在垂 直方向和水平方向的各3个位置,总共9个位置处测量,并定义为样 品的厚度。

    当薄膜厚度分布R被定义成R(%)=(Rmax-Rmin)/Rave×100时,其 中,Rmax、Rmin和Rave分别是轴向上薄膜厚度的最大值、最小值和 平均值。薄膜厚度分布R优选控制为0-8%,更优选控制为0-7.8%,再 更优选控制为0-7.6%。Re和Rth具有与薄膜厚度成比例的值,使得 Re(590)和Rth(590)之差与在薄膜厚度的轴向中薄膜厚度分布同样小, 从而是优选的。

    Re(590)和Rth(590)的分布导致上述薄膜厚度不均匀,或导致拉伸 不均匀、干燥不均匀等,但优选的是,Re分布(不均匀)和Rth分布分 别控制为5%或更小和10%或更小。更优选地,Re分布控制为4.8%或 更小,Rth分布控制为9.8%或更小,再更优选地,Re分布控制为4.6% 或更小,Rth分布控制为9.6%或更小。

    当使用这种薄膜的液晶显示装置(特别是VA模式液晶显示装置)用 于显示时,显示不均匀度降低,因此上述薄膜厚度分布R、Re分布和 Rth分布是优选的。

    对于本发明的纤维素酰化物薄膜,在90℃下放置500小时之前和 之后,色差ΔE*ab优选为0.8或更小,更优选0.7或更小,更优选0.5 或更小。此外,在140℃下放置24小时之前和之后,色差优选为1.5 或更小,更优选1.0或更小,再更优选0.5或更小。在强制环境条件下, 例如在90℃下放置500小时或在140℃下24小时,如果使薄膜着色, 那么作为延迟薄膜的光学补偿能力下降,这是不优选的,并且外观也 是不优选的。使用UV3100(Shimadzu Corporation制造)测量色差。对 于测量方法,在25℃和60%RH的湿度下调节薄膜2小时或更长,在 热放置之前对薄膜进行颜色测量,测得初始值(L0*,a0*,b0*)。然后, 薄膜作为单一薄膜在空气恒温槽中放置预定时间。预定时间后,从恒 温槽中取出薄膜,在25℃和60%RH湿度下调节2小时,再次进行颜 色测量,得到预定时间的热放置后的值(L1*,a1*,b1*)。由此测定色 差ΔE*ab=((L0*-L1*)2+(a0*-a1*)2+(b0*-b1*)2)1/2。

    从降低放置过程中液晶显示装置的色调变化的观点来看,在本发 明的纤维素酰化物薄膜中,25℃和80%RH下的平衡水份含量优选是 5.0%或更少,更优选4.0%或更少,再更优选3.2%或更少。

    使用水含量测量仪和样品干燥装置(CA-03和VA-05,均由 MITSUBISHI CHEMICAL CO.制造),通过Karl Fischer法测量本发明的 纤维素酰化物薄膜的样品(7mm×35mm)的水份含量。用水含量(g)除 以样品重(g)。

    从降低放置过程中液晶显示装置的色调变化的观点来看,在本发 明的纤维素酰化物薄膜中,在60℃和95%RH下静置24小时的情形中, 水蒸汽渗透度(换算为80μm的薄膜厚度)优选是400-1,800g/m2·24hr。

    随纤维素酰化物薄膜的薄膜厚度增大,水蒸汽渗透度下降,随薄 膜厚度下降,水蒸汽渗透度增大。因此,需要通过设置标准薄膜厚度 为80μm,换算任何样品的水蒸汽渗透度。薄膜厚度计算如下:换算为 (80μm薄膜厚度的水蒸汽渗透度=测量的水蒸汽渗透度×测量的薄膜厚 度(μm)/80μm)。

    关于测量方法,可以使用记载在“The physical property of polymer II”(polymer experiment study 4,Kyoritsu Publication出版),页285-294: ″蒸汽渗透度测量(重量法、热比重法、蒸汽压法和吸附量法)″中的方法。

    玻璃化转变温度测量如下。将纤维素酰化物薄膜样品(未拉伸的)(5 mm×30mm)在25℃和60%RH下调节2小时或更长时间,然后用动 态粘弹性仪(VIBRON:DVA-225,IT KEISOKUSEIGYO K.K.制造)测量 玻璃化转变温度,在夹具之间的样品长度是20mm,加热速率是 2℃/min,测量温度范围是30-200℃,频率是1Hz。在弹性储能模量作 为对数座标,温度(℃)作为线性横座标的图中,绘制直线1(固体区域) 和直线2(玻璃化转变区域),从固体区域转化到玻璃化转变区域时所观 察到弹性储能模量急剧下降。因此,直线1和直线2的交点是弹性储 能模量急剧下降和薄膜开始软化的温度。由于转化到玻璃化转变区域 在该点开始,因此该温度被定义为玻璃化转变温度Tg(动态粘弹性)。

    弹性模量测量如下。将干燥的纤维素酰化物薄膜样品(10mm×150 mm)在25℃和60%RH下调节2小时或更长时间,然后用拉伸测试机 (STROGRAPHY R2,TOYO SEIKI KOGYO Co.制造)测量弹性模量,卡 盘之间的距离是100mm,温度是25℃,拉伸速度是10mm/min。

    优选的是,本发明的纤维素酰化物薄膜具有的雾度优选是0.01- 2%。雾度测量如下。

    使用雾度仪(HGM-2DP,SUGA SHIKENKI制造)根据JIS K-6714 的方法在25℃和60%RH下测量纤维素酰化物薄膜样品(40mm×80 mm)的雾度。

    在80℃和90%RH的条件下静置48小时的情形中,纤维素酰化物 薄膜的重量变化优选是0-5%。

    在60℃和95%RH的条件下静置24小时的情形和在90℃和5%RH 的条件下静置24小时的情形中,纤维素酰化物薄膜的尺寸变化优选是 0-5%。

    从降低放置过程中液晶显示装置的色调变化的观点来看,还优选 的是,本发明的纤维素酰化物薄膜具有的光弹性系数优选是50×10-13 cm2/dyne或更小。

    具体而言,通过在纵向上向本发明的纤维素酰化物薄膜样品(10 mm×10mm)施加拉伸应力,用椭圆率测量仪(M150,JASCO ENGINEERING制造)测量延迟。根据因应力造成的延迟变化计算光弹 性系数。

    [偏振片]

    下面说明本发明的偏振片。

    偏振片通常包括偏振器和置于偏振器两侧的两个透明保护薄膜。 在本发明中,本发明的纤维素酰化物薄膜用作至少一个保护薄膜。作 为另一个保护薄膜,可以使用本发明的纤维素酰化物薄膜,或可以是 通常使用的纤维素酰化物薄膜。偏振器的例子包括碘基偏振器、使用 二色性染料的染料基偏振器和多烯烃基偏振器。碘基偏振器和染料基 偏振器通常由聚乙烯醇基薄膜制备。在使用本发明的纤维素酰化物薄 膜作为偏振片的保护薄膜的情况下,对偏振片的制造方法没有特别限 制,可以通过通常使用的方法制备。例如,可以使用的方法包括用碱 处理得到的纤维素酰化物薄膜,并将其粘合到偏振器的两面上,所述 偏振器通过使用完全皂化的聚乙烯醇的水溶液,将聚乙烯醇薄膜浸渍 在碘溶液中并拉伸而形成。可以代替碱处理的是,使用记载在JP-A Nos. 6-94915和6-118232中的易粘合方法。作为用于将保护薄膜的处理表 面粘合到偏振器上的粘合剂,例如可以使用聚乙烯醇基粘合剂,如聚 乙烯醇和聚乙烯基丁缩醛;和乙烯基乳胶,如丙烯酸丁酯。偏振片由 偏振器和保护偏振器的两个表面的保护薄膜组成,可以在偏振片的一 个表面上再提供保护薄膜,和在其相反表面上提供单独的薄膜。该保 护薄膜和单独的薄膜用于在运输、产品检测和其它步骤中保护偏振片。 在这种情况下,用于保护偏振片表面的保护薄膜粘合在与偏振片待粘 合至液晶板的面的相对面。另一方面,用于覆盖待粘合至液晶板的粘 合剂层的单独的薄膜粘合至偏振片的待粘合至液晶板的面。

    如图1所示,纤维素酰化物薄膜优选粘合至偏振器上,使得偏振 器的透射轴与纤维素酰化物薄膜(图中的TAC1)的慢轴一致。

    此外,在纤维素酰化物薄膜的慢轴和偏振器的吸收轴(垂直于透射 轴)的正交精度超过1°的情况下,在正交Nicols下制备的偏振片的偏振 度性能下降,从而使光泄漏。当将该偏振片与液晶元件组合时,不能 得到足够的黑度水平或对比度。因此,本发明的纤维素酰化物薄膜的 主折射率nx方向和偏振片的透射轴方向之间的角度偏差优选不超过 1°,更优选不超过0.5°。

    在本发明中,使用UV3100PC(SHIMZDZU CORPORATION制造), 在25℃和60%RH的条件下在380-780nm范围内测量偏振片的单板透 射比TT、平行透射比PT和正交透射比CT。对于各个TT、PT和CT, 采用10次测量的平均值。以两利模式进行偏振片耐久性试验,即(1)仅 偏振片,和(2)通过压敏粘合剂将偏振片粘合至玻璃板。为了测量仅偏 振片,制备两个样品,每个样品具有插在两个偏振器之间的光学补偿 薄膜,并使两个样品正交。在将偏振片粘合至玻璃板的模式中,制备 两个样品(约5cm×5cm),其各自具有粘合至玻璃板的偏振片,并且 光学补偿薄膜在玻璃板侧。通过将样品的薄膜侧朝向光源测量单板透 射比。分别测量两个样品,所得平均值用作单板透射比。作为偏振性 能的优选范围,顺次测量单板透射比、平行透射比和正交透射比,其 值满足以下条件:40.0≤TT≤45.0,30.0≤PT≤40.0和CT≤2.0,更优选 40.2≤TT≤44.8,32.2≤PT≤39.5和CT≤1.6,再更优选41.0≤TT≤44.6, 34≤PT≤39.1和CT≤1.3。

    从这些透射比计算偏振度P,偏振度P越大,由于正交取向时的漏 光量下降,偏振片性能越高。偏振度P优选是95.0%或更大,更优选 96.0%或更大,再更优选97.0%或更大。

    对于本发明的偏振片,T(380)、T(410)和T(700)优选满足条件(e)-(g)中的 至少一个:

    (e)T(380)≤2.0;

    (f)T(410)≤1.0;和

    (g)T(700)≤0.5。

    其中,T(λ)是波长λnm下的正交透射比。

    更优选地,满足以下条件:T(380)≤1.95,T(410)≤0.9和T(700)≤0.49, 更优选T(380)≤1.90,T(410)≤0.8和T(700)≤0.48。

    对于本发明的偏振片,在偏振片在60℃和95%RH下静置500小 时的测试中,ΔCT和ΔP优选满足以下条件(j)和(k)中的至少一个:

    (j)-6.0≤ΔCT≤6.0;和

    (k)-10.0≤ΔP≤0.0。

    其中ΔCT和ΔP分别代表正交透射比的变化量和偏振度的变化量。 (前提是变化量指从测试后的测量值减去测试前的测量值所得到的 值)。

    本发明的偏振片更优选满足-5.8≤ΔCT≤5.8和-9.5≤ΔP≤0.0,再更优 选-5.6≤ΔCT≤5.6和-9.0≤ΔP≤0.0。

    对于本发明的偏振片,在偏振片在60℃和90%RH下静置500小 时的测试中,ΔCT和ΔP优选满足以下条件(h)和(i)中的至少一个:

    (h)-3.0≤ΔCT≤3.0;和

    (i)-5.0≤ΔP≤0.0。

    其中ΔCT和ΔP分别代表正交透射比的变化量和偏振度的变化量。

    对于本发明的偏振片,在偏振片在80℃下静置500小时的测试中, ΔCT和ΔP优选满足以下条件(l)和(m)中的至少一个:

    (l)-3.0≤ΔCT≤3.0;和

    (m)-2.0≤ΔP≤0.0。

    其中ΔCT和ΔP分别代表正交透射比的变化量和偏振度的变化量。

    此外,在偏振片的耐久性试验中,变化量越大说明性能越好。

    光学各向异性层可以设置在具有光学各向异性的纤维素酰化物薄 膜的表面上。控制光学各向异性层中的液晶化合物取向的取向薄膜可 以设在纤维素酰化物薄膜和光学各向异性层之间。

    [光学各向异性层]

    光学各向异性层可以由液晶化合物形成,因而可以形成在由纤维 素酰化物薄膜制成的支撑体的表面上,或者可以形成在由此形成的取 向薄膜上。此外,将在另一种基材上形成的液晶化合物层用接着剂、 粘合剂等转移到纤维素酰化物薄膜上以制备光学补偿薄膜。

    可用于形成光学各向异性层中的液晶化合物包括棒状液晶化合物 和盘状液晶化合物(下文,有时称作盘形液晶化合物)。棒状液晶化合物 和盘形液晶化合物可以是高分子液晶或低分子液晶。此外,随后加入 至光学各向异性层中的化合物不需要已经具有液晶性,例如,当低分 子液晶化合物用于制备光学各向异性层时,在形成光学各向异性层期 间,这种化合物可以不被交联和具有液晶性。

    (棒状液晶化合物)

    用于本发明中的棒状液晶化合物优选包括甲亚胺、氧化偶氮基化 合物、氰基联苯类、氰基苯酯、苯甲酸酯、环己烷羧酸苯酯、氰基苯 基环己烷、氰基-取代的苯基嘧啶、烷氧基-取代的苯基嘧啶、苯基二噁 烷、二苯乙炔类和烯基环己基苯甲腈。此外,棒状液晶化合物还包括 金属络合物。也可使用在重复单元中含有棒状液晶化合物的液晶聚合 物。换句话说,在此使用的棒状液晶化合物可以键合至(液晶)聚合物。

    棒状液晶化合物记载在Quarterly Journal of General Chemistry,Vol. 22,Liquid Crystal Chemistry(1994),第4、7和11章,edited by the Chemical Society of Japan;Liquid Crystal Devices Handbook,edited by the 142nd Committee of the Nippon Academic Promotion,第3章。

    本发明所用的棒状液晶化合物优选其双折射率为0.001-0.7。

    优选地,棒状液晶化合物具有可聚合的基团,以固定其取向状态。 可聚合的基团优选是可聚合的不饱和基团或环氧基,更优选可聚合的 不饱和基团,最优选烯键式可聚合的不饱和基团。

    (盘形液晶化合物)

    作为盘形液晶化合物,有记载在C.Destrade等人的研究报告,Mol. Cryst.,Vol.71,页111(1981)中的苯衍生物;记载在C.Destrade等人 的研究报告,MoI.Cryst.,Vol.122,页141(1985)和Physics lett.A,Vol. 78,页82(1990)中的三茚并苯(truxene)衍生物;记载在B.Kohne等人 的研究报告,Angew.Chem.,Vol.96,页70(1984)中的环己烷衍生物; 和记载在J.M.Lehn等人的研究报告,J.Chem.Commun.,页1794(1985) 和J.Zhang等人的研究报告,J.Am.Chem.Soc,Vol.116,页2655(1994) 中的氮杂冠醚(azacrown)或苯基乙炔大环。

    盘形液晶化合物包括显示出液晶性并且分子中心核被直链烷基、 烷氧基或取代的苯甲酰氧基主要地取代作为母核侧链的化合物。优选 的是化合物的分子或分子聚集体是旋转对称性的并经受特定取向。

    当光学各向异性层由所述液晶化合物形成时,不总是需要在光学 各向异性层中最终存在的化合物是液晶化合物。例如,当低分子量盘 形液晶化合物具有能够用热或光反应的基团时,它们经热或光反应而 聚合或交联,得到高分子化合物,从而形成光学各向异性层,光学各 向异性层中所含的化合物可以不总是具有液晶性。盘形液晶化合物的 优选例子记载在JP-ANo.8-50206中。此外,盘形液晶化合物的聚合记 载在JP-ANo.8-27284中。

    为了通过聚合固定盘形液晶化合物,必须用可聚合的基团取代盘 形液晶化合物的圆盘中心。然而,如果可聚合的基团直接键合至圆盘 中心,那么难于在聚合反应中保持取向状态。在圆盘中心和可聚合的 基团之间引入连接基团。因此,具有可聚合的基团的盘形液晶化合物 优选是下式(III)所代表的化合物。

    式(III)  D(-L-Q)n

    其中,D代表圆盘中心,L代表二价连接基团,Q代表可聚合的基 团,n是4-12的整数。

    圆盘中心(D)的例子如下所示。在下面每一个例子中,LQ(或QL) 指二价连接基团(L)与可聚合的基团(Q)的组合。

    在式(III)中,优选的是二价连接基团(L)是选自亚烷基、亚烯基、 亚芳基、-CO-、-NH-、-O-、-S-和其组合的二价连接基团。更优选的是, 二价连接基团(L)是选自亚烷基、亚芳基、-CO-、-NH-、-O-、和-S-的 至少两个二价基团组合的二价连接基团。最优选地,二价连接基团(L) 是选自亚烷基、亚芳基、-CO-和-O-的至少两个二价基团的组合的二价 连接基团。亚烷基优选具有1-12个碳原子。亚烯基优选具有2-12个碳 原子。亚芳基优选具有6-10个碳原子。

    二价连接基团(L)的例子如下所示。左侧键合至圆盘中心(D),右侧 键合至可聚合的基团(Q)。AL指亚烷基或亚烯基,AR指亚芳基。此外, 亚烷基、亚烯基和亚芳基可以具有取代基(例如,烷基)。

    L1:-AL-CO-O-AL-

    L2:-AL-CO-O-AL-O-

    L3:-AL-CO-O-AL-O-AL-

    L4:-AL-CO-O-AL-O-CO-

    L5:-CO-AR-O-AL-

    L6:-CO-AR-O-AL-O-

    L7:-CO-AR-O-AL-O-CO-

    L8:-CO-NH-AL-

    L9:-NH-AL-O-

    L10:-NH-AL-O-CO-

    L11:-O-AL-

    L12:-O-AL-O-

    L13:-O-AL-O-CO-

    L14:-O-AL-O-CO-NH-AL-

    L15:-O-AL-S-AL-

    L16:-O-CO-AR-O-AL-CO-

    L17:-O-CO-AR-O-AL-O-CO-

    L18:-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-

    L19:-O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-

    L20:-S-AL-

    L21:-S-AL-O-

    L22:-S-AL-O-CO-

    L23:-S-AL-S-AL-

    L24:-S-AR-AL-

    在式(III)中,可聚合的基团(Q)可以根据聚合反应的类型选择。可 聚合的基团(Q)优选是不饱和的可聚合的基团或环氧基,更优选不饱和 的可聚合的基团,最优选烯键式不饱和的可聚合的基团。在式(III)中, n是4-12的整数。根据盘形中心(D)的种类决定具体数值。此外,优选 的是,多个L和Q的组合可以彼此不同或相同。

    在本发明中,随着上述棒状化合物或盘形化合物的分子在上述光 学各向异性层中取向,它们被固定。在上述纤维素酰化物薄膜侧的界 面处的液晶化合物的分子对称轴的平均取向方向,与上述纤维素酰化 物薄膜面内的慢轴的交叉角简单地指为45°。此外,在本说明书中,“简 单地指为45°”是指45°±5°,优选42-48°和更优选43-47°内的角。优选 地,在上述光学各向异性层中的液晶化合物的分子对称轴的平均取向 方向相对于支撑体的纵向(即,支撑体的快轴方向)为43°-47°。

    通常,通过选择液晶化合物或取向薄膜的材料,或通过摩擦处理, 可以调节液晶化合物的分子对称轴的平均取向方向。在本发明中,例 如,在通过摩擦处理制备用于形成光学各向异性层的取向薄膜的情形 中,通过相对于支撑体的慢轴在45°的方向摩擦薄膜,形成光学各向异 性层,其中至少在支撑体界面处的液晶化合物的分子对称轴的平均取 向方向相对于纤维素酰化物薄膜的慢轴成45°。例如,使用平行于慢轴 纵向的长纤维素酰化物薄膜可以连续生产本发明所用的光学补偿薄 膜。具体而言,将用于形成取向薄膜的涂布溶液连续地涂布到长纤维 素酰化物薄膜的表面上,以制备薄膜。然后,在相对于纵向45°的方向 上连续摩擦薄膜表面,以制备取向薄膜。接着,将含有液晶化合物的 用于形成光学各向异性层的涂布溶液连续涂布到制得的取向薄膜上, 然后,使液晶化合物的分子取向。通过固定取向条件,可以制备光学 各向异性层,从而连续生产长的光学补偿薄膜。在包含于液晶显示器 中之前,由此制备的长的光学补偿薄膜被切成所需形状。

    此外,在液晶化合物的表面侧(空气侧)的分子对称轴的平均取向方 向中,在空气界面侧的液晶化合物的分子对称轴的平均取向方向相对 于纤维素酰化物薄膜的慢轴优选简单地指为45°,更优选42-48°,再更 优选43-47°。通常,通过选择液晶化合物和与液晶化合物一起使用的 添加剂类型,可以调节在空气界面侧的液晶化合物的分子对称轴的平 均取向方向。可以与液晶化合物一起使用的添加剂的例子包括增塑剂、 表面活性剂、可聚合的单体、聚合物等。通过选择液晶化合物和上述 添加剂,也可以调节分子对称轴的取向方向的变化程度。特别地,优 选使用能够控制上述涂布溶液的表面张力的表面活性剂。

    由于与液晶化合物一起使用的增塑剂、表面活性剂和可聚合的单 体与盘形液晶化合物相容,因此优选的是改变液晶化合物的倾斜角, 或不抑制取向。可聚合的单体(例如,具有乙烯基、乙烯氧基、丙烯酰 基和甲基丙烯酰基的化合物)是优选的。相对于液晶化合物,上述化合 物的加入量通常为1-50重量%,优选5-30重量%。此外,当混合并使 用具有4个或更多个反应性官能团的可聚合的单体时,可以增强取向 薄膜和光学各向异性层之间的粘合。

    当盘形液晶化合物用作液晶化合物时,优选使用与盘形液晶化合 物具有一定相容程度并能够影响盘形液晶化合物的倾斜角变化的聚合 物。

    聚合物的例子可以包括纤维素酯。纤维素酯的优选例子包括纤维 素乙酸酯、纤维素乙酸丙酸酯、羟基丙基纤维素和纤维素乙酸丁酸酯。 为避免抑制盘形液晶化合物的取向,相对于盘形液晶化合物,聚合物 的加入量优选为0.1-10重量%,更优选0.1-8重量%,再更优选0.1-5 重量%。

    盘形液晶化合物从盘形向列液晶相到固体相的转变温度优选为 70-300℃,更优选70-170℃。

    在本发明中,上述光学各向异性层至少在面内具有光学各向异性。 在上述光学各向异性层中,正面延迟Re优选3-300nm,更优选5-200 nm,再更优选10-100nm,厚度方向延迟Rth优选20-400nm,更优选 50-200nm。此外,光学各向异性层的厚度优选0.1-20μm,更优选0.5-15 μm,最更优选1-10μm。

    [取向薄膜]

    本发明所用的光学补偿薄膜可以在支撑体和光学各向异性层之间 具有取向薄膜。此外,仅当制备光学各向异性层时,使用取向薄膜。 因此,在取向薄膜上制备光学各向异性层之后,仅有光学各向异性层 被转移到纤维素丙烯酸酯薄膜上。

    在本发明中,取向薄膜优选是包括交联的聚合物的层。作为取向 薄膜中使用的聚合物,可以使用本身交联的聚合物或用交联剂能交联 的聚合物。通过使具有官能团的聚合物、或具有通过光、热或pH变化 引入的官能团的聚合物之间发生反应可以形成取向薄膜;或通过使用 具有反应活性的交联剂使聚合物之间发生交联反应,将来自于交联剂 的键合基团引入聚合物中可以形成取向薄膜。

    经常通过在支撑体上涂布含有上述聚合物或聚合物和交联剂的混 合物的涂布溶液,然后加热,可以形成包括交联的聚合物的取向薄膜。

    在后述摩擦方法中,为防止在取向薄膜中产生灰尘,优选的是增 大交联度。交联度可以定义为(1-(Ma/Mb)),其中Mb是加到涂布溶液 中的交联剂量,Ma是交联后交联剂的残余量,交联度优选50%-100%, 更优选65%-100%,最优选75%-100%。

    在本发明中,上述取向薄膜中所用的聚合物可以使用本身可交联 的或用交联剂可交联的聚合物,或可以是这二者的组合。上述聚合物 的例子包括如下化合物:例如聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸/ 甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/马来酰亚胺共聚物、聚乙烯醇、改性的聚 乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物、氯磺化 聚乙烯、硝基纤维素、聚氯乙烯、聚氯烯烃、聚酯、聚酰亚胺、乙酸 乙烯酯/氯乙烯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纤维素、明胶、 聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯;和硅烷偶联剂。优选的聚合物的例子包 括水溶性聚合物,如聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚 乙烯醇和改性的聚乙烯醇;优选明胶、聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇; 特别优选聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇。

    当聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇直接提供在支撑体上时,优选使用 日本专利申请No.2000-369004中所述的提供亲水性底涂层的方法或进 行皂化处理的方法。

    在上述聚合物中,聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇是优选的。

    聚乙烯醇的皂化度为70-100%,通常优选80-100%,更优选 82-98%。聚合度优选为100-3,000。

    作为改性的聚乙烯醇,可以举出的是通过共聚而改性的聚乙烯醇 (例如,引入COONa、Si(OX)3、N(CH3)3·Cl、C9H19COO、SO3Na和C12H25作为改性基团);通过链转移而改性的聚乙烯醇(例如,引入COONa、 SH和SC12H25作为改性基团);和通过嵌段聚合而改性的聚乙烯醇(例 如,引入COOH、CONH2、COOR和C6H5作为改性基团)。聚合度优 选100-3000。在这些化合物中,皂化度为80-100%的改性的或未改性 的聚乙烯醇是优选的,皂化度为85-95%的未改性的或烷硫基-改性的聚 乙烯醇是更优选的。

    取向薄膜中所用的改性聚乙烯醇优选是聚乙烯醇和下式(6)所代表 的化合物的反应产物:

    式(6):

    其中,R1d代表未取代的烷基或用丙烯酰基、甲基丙烯酰基或环氧 基取代的烷基;W代表卤原子、烷基或烷氧基;X1d代表形成活化酯、 酸酐或酰基卤所需的原子团;l是0或1;和n是0-4的整数。

    此外,取向薄膜中所用的的改性聚乙烯醇优选是聚乙烯醇和下式(7) 所代表的化合物的反应产物:

    式(7):

    其中,X2d代表形成活化酯、酸酐或酰基卤所需的原子团;和m是 2-24的整数。

    对于为了与上式(6)和(7)所代表的化合物反应所用的聚乙烯醇,可 以提到的有上述未改性的聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇,例如通过共聚 而改性的聚乙烯醇、通过链转移而改性的聚乙烯醇或通过嵌段聚合而 改性的聚乙烯醇。改性的聚乙烯醇的具体优选例子详细记载在JP-A No. 8-338913中。

    当亲水性聚合物如聚乙烯醇用在取向薄膜中时,从硬化度的观点 来看,优选的是控制水份含量,并且水份含量优选为0.4%-2.5%,更优 选0.6%-1.6%。使用市售Karl Fischer水份含量测定仪,可以测量水份 含量。

    此外,取向薄膜的厚度优选为10μm或更小。

    [表面处理]

    在需要时,本发明的纤维素酰化物薄膜可以进行表面处理,从而 增强纤维素酰化物薄膜与各功能层(例如,底涂层和背层)的粘合。作为 表面处理,可以使用辉光放电处理、紫外线照射处理、电晕放电处理、 火焰处理和酸或碱处理。在此所用的辉光放电处理可以是在10-3至20 Torr的低压气体中的低温等离子体处理或大气压力下的等离子体处理。 作为上述条件下激发的等离子气体的等离子体-激发气体的例子包括 氩、氦、氖、氪、氙、氮、二氧化碳、氯氟碳如四氟甲烷,和其混合 物。这些气体详细记载在Japan Institute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745(2001年3月15日,Japan Institute of Invention and Innovation),页30-32中。近来引起关注的是 大气压力下的等离子体处理,优选在10-1,000Kev下照射能量为20-500 Kgy,更优选在30-500Kev下照射能量为20-300Kgy。在上述处理中, 最优选的处理是碱皂化,这对于纤维素酰化物薄膜的表面处理是极有 效的。

    优选通过在含有皂化溶液的容器中直接浸渍纤维素酰化物薄膜或 将皂化溶液涂布在纤维素酰化物薄膜上来进行碱皂化处理。涂布方法 的例子包括浸渍涂布方法、幕涂法、挤出涂布方法、棒涂法和E-型涂 布方法。优选选择碱皂化涂布溶液用的溶剂,使得包括其的皂化溶液 在涂布溶液的纤维素酰化物薄膜上良好润湿,并且溶剂不会使纤维素 酰化物薄膜的表面粗糙,并可以保持纤维素酰化物薄膜具有良好的表 面状态。具体而言,醇溶剂是优选的,异丙醇是特别优选的。表面活 性剂的水溶液也可用作溶剂。碱皂化涂布溶液中的碱优选是在上述溶 剂中可溶解的碱,更优选KOH或NaOH。皂化涂布溶液的pH优选是 10或更大,更优选12或更大。碱皂化的条件优选是室温下1秒-5分钟, 更优选5秒-5分钟,特别更优选20秒-3分钟。碱皂化处理后,优选用 水或酸洗涤皂化溶液涂布的薄膜表面,然后再用水洗涤。

    优选的是,在偏振片另一侧上的保护薄膜表面上,本发明的偏振 片具有选自硬涂层、防眩光层和抗反射层中的至少一层。即如图2所 示,优选的是当应用于液晶显示装置时,提供于偏振片对液晶元件相 反侧的保护薄膜具有功能层如抗反射层。优选的是提供硬涂层、防眩 光层和抗反射层中的至少一层作为所述功能层。不必单独形成各个层。 例如,可以将作为防眩光层的作用赋予给抗反射层,从而使得抗反射 层同时用作抗反射层和防眩光层。

    [抗反射层]

    在本发明中,合适的是使用具有在保护薄膜上按顺序层叠至少光 散射层和低折射率层的抗反射层,或可以使用具有在保护薄膜上按顺 序层叠中折射率层、高折射率层和低折射率层的抗反射层。下面说明 其优选例子。现在说明在保护薄膜上具有光散射层和低折射率层的抗 反射层的优选例子。

    优选的是,光散射层含有消光颗粒。优选的是,除消光颗粒以外, 光散射层部分的折射率是1.50-2.00。还优选的是,低折射率层的折射 率是1.20-1.49。在本发明中,光散射层同时具有防眩光性能和硬涂层 性能。其可以由单层或多层例如,2-4层构成。

    为得到充分的防眩光性能和用肉眼观察的均匀消光外观,优选的 是,抗反射层具有表面凹凸形状,其中心线平均粗糙度Ra为0.08-0.40 μm,10-点平均粗糙度Rz不超过Ra的10倍,平均峰谷距离Sm为1-100 μm,从最深点测量的峰高度的标准偏差为0.5μm或更小,以中心线为 基准的平均峰谷距离Sm的标准偏差为20μm或更小,倾斜角为0-5° 的平面占10%或更大。在C光源下,还优选的是,反射光色调其a*值 为-2至2,b*值为-3至3,在380-780nm范围内最小折射率与最大折 射率的比为0.5-0.99。这是因为可以获得反射光的中性色调。还优选的 是,在C光源下,透射光的b*值为0-3,因为当用于显示装置中时, 白显示的黄色调可以由此下降。此外,当在面光源和本发明的抗反射 薄膜之间插入120μm×40μm格子,并测量薄膜上的亮度分布时,亮 度分布的标准偏差优选是20或更小。这是因为当本发明的薄膜用于高 精细平板时可以由此降低眩光。

    关于光学性能,优选的是,用于本发明中的抗反射层具有镜面反 射率为2.5%或更少,透射比为90%或更大,60°光泽度为70%或更少, 从而可以调节外部光的反射,并增强可见性。还优选的是,镜面反射 率是1%或更少,最优选0.5%或更少。为防止超精细LCD平板上的眩 光或降低字符不锐利,优选的是雾度为20-50%,内部雾度/总雾度比为 0.3-1,直到光散射层的雾度值和形成低折射率层之后的雾度值之间的 下降不超过15%,透过图像的清晰度为20-50%,帧宽度(frame width) 为0.5mm,垂直透射光/与垂直方向倾斜2°的方向上的透射比为 1.5-5.0。

    [低折射率层]

    下面说明具有在保护薄膜上按顺序层叠的至少光散射层和低折射 率层的抗反射层的低折射率层。

    低折射率层的折射率优选是1.20-1.49,更优选1.30-1.44。为获得 低折射率,低折射率层优选满足以下数值式(XV):

    式(XV):(m/4)λ×0.7<nldl<(m/4)λ×1.3

    在上式中,m是正奇数,nl是低折射率层的折射率,dl是低折射 率层的薄膜厚度(nm),λ是500-550nm内的波长。

    下面说明形成低折射率层的材料。

    低折射率层优选含有含氟聚合物作为低折射率粘合剂。作为含氟 聚合物,优选使用如下的含氟聚合物,其动摩擦系数为0.03-0.20,与 水接触角为90-120°,纯水滑动角为70°或更小,并可通过加热或电离 辐射交联。当本发明的偏振片安装在图像显示装置中时,来自市售粘 合带的较低剥离力是优选的,因为可以容易地剥离掉粘附的封条或便 笺。即,通过拉伸测试机测量的剥离力为500gf或更小是优选的,300 gf或更小是更优选的,100gf或更小是最优选的。通过微硬度仪测量 的较高的表面硬度是优选的,因为这表明更好的防磨损。即表面硬度 是0.3GPa或更大是优选的,0.5GPa或更大是更优选的。

    低折射率层中用的含氟聚合物的例子包括通过水解或脱水-缩合含 有全氟烷基的硅烷化合物(例如,(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三乙氧基硅 烷)和具有含氟单体单元和用于赋予交联反应性的另一构成单元的含氟 共聚物而获得的产物。

    构成含氟共聚物的含氟单体的例子包括氟烯烃(例如,氟乙烯、偏 二氟乙烯、四氟乙烯、全氟辛基乙烯、六氟丙烯、全氟-2,2-二甲基-1,3- 二氧杂环戊烯)、(甲基)丙烯酸的部分或完全氟化的烷酯衍生物(例如, OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRIES制造的BISCOTE 6FM 和DAIKIN制造的M-2020)和完全或部分氟化的乙烯基醚。其中,从折 射率、溶解度、透明度和来源来看,全氟烯烃是优选的,六氟丙烯是 特别优选的。

    赋予交联反应性的构成单元的例子包括通过聚合在分子中具有自 交联官能团的单体,如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和缩水甘油基乙烯基醚 得到的构成单元;通过聚合具有羧基、羟基、氨基和磺基的单体(例如, (甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟基烷酯、丙烯酸 烯丙酯、羟基乙基乙烯基醚、羟基丁基乙烯基醚、马来酸和巴豆酸)得 到的构成单元;和通过聚合反应将可交联基团如(甲基)丙烯酰基引入上 述构成单元(例如,可以通过用丙烯酸氯化物处理羟基而引入)得到的构 成单元。

    除了含氟单体单元和用于赋予交联反应性的构成单元外,从溶剂 的溶解度和薄膜的透明度考虑,可以任选地共聚合无氟单体。可以一 起使用的单体单元没有特别限制,例如,可以使用烯烃(例如,乙烯、 丙烯、异戊二烯、氯乙烯和偏二氯乙烯)、丙烯酸酯(例如,丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯)、甲基丙烯酸酯(例如,甲基丙烯酸甲 酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯)、苯 乙烯衍生物(例如,苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯)、 乙烯基醚(例如,甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚和环己基乙烯基醚)、乙 烯基酯(例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和肉桂酸乙烯酯)、丙烯酰胺(例 如,N-叔丁基丙烯酰胺和N-环己基丙烯酰胺)、甲基丙烯酰胺和丙烯腈 衍生物。

    上述聚合物可以与记载在JP-A No.10-25388和10-147739中的合 适的硬化剂一起使用。

    [光散射层]

    形成光散射层以向薄膜赋予硬涂布性能,从而改善归因于表面散 射和内部散射的至少一种的光散射性能和薄膜的防磨损。因此,光散 射层包含用于赋予硬涂层性能的粘合剂,用于赋予光散射性能的消光 颗粒,和任选一起地用于提高折射率、防止归因于交联而收缩和增大 强度的无机填料。此外,由此形成的光散射层也用作防眩光层,因此 偏振片也具有防眩光层。

    从赋予硬涂层性能的观点来看,光散射层的薄膜厚度优选是1-10 μm,更优选1.2-6μm。如果薄膜过薄,那么硬涂层性能不充分。如果 薄膜过厚,卷缩和脆性变差并且加工适宜性不足。

    作为光散射层的粘合剂,优选使用具有饱和烃链或聚醚链作为主 链的聚合物,更优选具有饱和烃链作为主链的聚合物。还优选的是, 粘合剂聚合物具有交联的结构。对于具有饱和烃链作为主链的粘合剂 聚合物,优选烯键式不饱和单体的聚合物。对于具有饱和烃链作为主 链并具有交联结构的粘合剂聚合物,优选是具有两个或更多个烯键式 不饱和基团的单体的(共)聚合物。为得到具有高折射率的粘合剂聚合 物,可以选择如下单体:在其结构中含有芳环或至少一个选自卤原子(氟 除外)、硫原子、磷原子和氮原子的原子。

    具有两个或更多个烯键式不饱和基团的单体的例子包括多元醇和 (甲基)丙烯酸的酯(例如,二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丁 二醇酯、二(甲基)丙烯酸己二醇酯、二丙烯酸1,4-环己酯、四(甲基)丙 烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基) 丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二季戊四 醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、 六(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸1,2,3-环己烷酯、聚氨酯聚 丙烯酸酯和聚酯聚丙烯酸酯);其环氧乙烷改性的衍生物;乙烯基苯和 其衍生物(例如,1,4-二乙烯基苯、4-乙烯基苯甲酸-2-丙烯酰基乙酯和 1,4-二乙烯基环己酮);乙烯基砜(例如,二乙烯基砜);丙烯酰胺(例如, 亚甲基双丙烯酰胺)和甲基丙烯酰胺。可以一起使用这些单体的两种或 更多种。

    高折射率单体的具体例子包括双(4-甲基丙烯酰基硫苯基)硫化物、 乙烯基萘、乙烯基苯基硫化物、4-甲基丙烯酰氧基苯基-4′-甲氧基苯基 硫醚等。可以一起使用这些单体的两种或更多种。

    可以通过在光自由基引发剂或热自由基引发剂存在下,用电离辐 射照射或加热,来聚合具有烯键式不饱和键的单体。

    也就是说,制备含有具有烯键式不饱和键的单体、光自由基引发 剂或热自由基引发剂、消光颗粒和无机填料的涂布溶液。然后将涂布 溶液涂布在保护薄膜上,并在电离辐射或加热下通过聚合而硬化以形 成抗反射膜。作为光自由基引发剂,可以使用传统已知的那些。

    对于具有聚醚作为主链的聚合物,优选是使用多官能团环氧化合 物的开环聚合物。可以通过在光酸产生剂或热酸产生剂存在下,用电 离辐射或加热,来进行多官能团环氧化合物的开环聚合。即制备含有 多官能团环氧化合物、光酸产生剂或热酸产生剂、消光颗粒和无机填 料的涂布溶液。然后将涂布溶液涂布在保护薄膜上,在电离辐射或加 热下通过聚合而硬化以形成抗反射膜。

    还可以使用具有交联官能团的单体代替具有两个或更多个烯键式 不饱和键的单体或者二者共同存在,从而将交联官能团引入聚合物中。 因此,归因于交联官能团的反应,可以将交联结构引入到粘合剂聚合 物中。

    交联官能团的例子包括异氰酸酯基、环氧基、氮丙啶基、噁唑啉 基、醛基、羰基、肼基、羧基、羟甲基和活性亚甲基。对于引入交联 结构的单体,可以使用乙烯基磺酸、酸酐、氰基丙烯酸酯衍生物、三 聚氰胺、醚化羟甲基、酯、氨基甲酸酯和金属醇盐,如四甲氧基硅烷。 还可以使用因分解反应而表现出交联性能的官能团,如嵌段异氰酸酯 基团。即,本发明中所用的交联官能团可以是表现出立即反应性的官 能团,也可以是分解后而表现出反应性的官能团。

    涂布后通过加热含有交联官能团的粘合剂聚合物可以形成交联的 结构。

    为赋予防眩光性能,光散射层含有大于填料颗粒的消光颗粒,具 有平均粒径为1-10μm,优选1.5-7.0μm,如无机化合物颗粒或树脂颗 粒。

    消光颗粒的具体例子包括无机化合物颗粒,如二氧化硅颗粒和 TiO2颗粒;和树脂颗粒,如丙烯酰类的颗粒、交联的丙烯酰类的颗粒、 聚苯乙烯颗粒、交联的苯乙烯颗粒、三聚氰胺树脂颗粒和苯胍胺树脂 颗粒。其中,交联的苯乙烯颗粒、交联的丙烯酸类颗粒、交联的丙烯 基苯乙烯颗粒和二氧化硅颗粒是优选的。消光颗粒可以是球形或不规 则形。

    此外,还可以使用具有不同粒径的两种或更多种消光颗粒。因此, 具有较大粒径的消光颗粒可以赋予防眩光性能,而具有较小粒径的消 光颗粒可以赋予其它光学性能。

    关于上述消光颗粒的粒径分布,最优选是单分布的。即,各颗粒 的大小优选尽可能接近。例如,当粒径比平均粒径大20%或更多的颗 粒被定义成粗颗粒时,在所有颗粒中这些粗颗粒的含量优选是1%或更 少,更优选0.1%或更少,再更优选0.01%或更少。通过在通常合成反 应完成后分级颗粒,可以得到具有这种粒径分布的消光颗粒。通过增 加分级次数或提高分级水平,可以得到具有更优选分布的消光颗粒。

    消光颗粒可以加光散射层中,使得在光散射层中消光颗粒含量优 选为10-1,000mg/m2,更优选100-700mg/m2。

    使用Coulter计数法测量消光颗粒的粒径分布,并将测量的分布换 算成颗粒数分布。

    为提高光散射层的折射率,该层除了上述消光颗粒外优选还含有 无机填料,其包括至少一种选自钛、锆、铝、铟、锌、锡和锑的金属 的氧化物,平均粒径为0.2μm或更小,优选0.1μm或更小,更优选 0.06μm或更小。

    相反,为增大与消光颗粒的折射率差,在使用具有较高折射率的 消光颗粒的光散射层中还可以使用氧化硅,从而可以将该层的折射率 保持在较低的水平。其优选的粒径与上述无机填料相同。

    光散射层中所用的无机填料的具体例子包括TiO2、ZrO2、Al2O3、 In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3、ITO和SiO2。从增大折射率的角度来看, TiO2和ZrO2是优选的。还优选通过硅烷偶联或钛偶联来表面处理无机 填料,优选使用的表面处理剂具有能够与填料表面的粘合剂反应的官 能团。

    无机填料的含量优选是光散射层总重量的10-90%,更优选 20-80%,特别优选30-75%。

    因为填料的粒径比光波长足够小,所以不会引起散射。因此,具 有分散于整个粘合剂聚合物中的填料的分散体表现为光学均匀物质。

    光散射层中粘合剂和无机填料的混合物的整体折射率优选为 1.50-2.00,更优选1.51-1.80。通过合适选择粘合剂和无机填料的种类 以及含量可以控制折射率在上述规定的范围内。通过实验可以容易地 得知如何选择这些材料。

    为保证优异的平面均匀性,例如没有涂布不均匀、干燥不均匀或 点缺陷等,在用于形成光散射层的涂布溶液中,光散射层含有氟化的 表面活性剂或聚硅氧烷基表面活性剂或含有二者。特别优选使用含氟 表面活性剂,因为即使在较小量,就可以实现改进平面缺陷,如抗反 射薄膜的涂布不均匀、干燥不均匀或点缺陷的效果。加入这种表面活 性剂以增强平面均匀性,同时赋予高速度涂布的适宜性,因而提高生 产率。

    下面说明具有通过按顺序在保护薄膜上层合中折射率层、高折射 率层和低折射率层的抗反射层。

    所设计的抗反射层至少具有在保护薄膜上按顺序层合中折射率 层、高折射率层和低折射率层(最外层),其折射率满足以下关系:高折 射率层的折射率>中折射率层的折射率>保护薄膜的折射率>低折射率 层的折射率。

    此外,在保护薄膜和中折射率层之间可设置硬涂层。还可以使用 中折射率硬涂层、高折射率层和低折射率层的结构。可以使用记载在 例如JP-A Nos.8-122504、8-110401、10-300902、2002-243906和 2000-111706中的抗反射层。

    各层还可以具有另外的功能,其例子包括防污低折射率层和抗静 电高折射率层(参见,例如,JP-ANos.10-206603和2002-243906)。

    抗反射层的雾度优选是5%或更少,更优选3%或更少。当根据JIS K5400的铅笔硬度测试确定时,薄膜强度优选是H或更大,更优选2H 或更大,最优选3H或更大。

    [高折射率层和中折射率层]

    在抗反射层中,具有高折射率的层由硬化的薄膜制成,所述薄膜 至少含有具有高折射率和平均粒径为100nm或更小的无机化合物细粒 和基质粘合剂。

    对于高折射率的无机化合物细粒,可以优选使用具有折射率为 1.65或更大,优选1.9或更大的无机化合物。其例子包括Ti、Zn、Sb、 Sn、Zr、Ce、Ta、La或In的氧化物,和含有这些金属原子的复合氧化 物。

    例如通过用表面活性剂(例如,硅烷偶联剂:JP-A Nos.11-295503, 11-153703和2000-9908,阴离子化合物或有机金属偶联剂:JP-A No. 2001-310432)处理颗粒表面,使用高折射率颗粒作为芯的芯-壳结构 (JP-A No.2001-166104),或一起使用特定分散剂(例如,JP-A No. 11-153703,USP No.6,210,858 B1和JP-A No.2002-2776069),可以得 到平均粒径为100nm或更小的细粒。

    对于形成基质的材料的例子,可以引证的是常规公知的热塑性树 脂和固化树脂薄膜。

    还优选的是使用至少一种组合物,其选自含有多官能团化合物的 组合物,该化合物具有至少两个自由基可聚合的和/或阳离子可聚合的 基团,以及包括含有可水解的基团的有机金属化合物和其部分缩合产 物的组合物。其例子包括记载在JP-ANos.2000-47004、2001-315242、 2001-31871和2001-296401中的组合物。

    此外,还优选使用包括从金属醇盐和金属醇盐的水解缩合产物而 得到的胶体金属氧化物的组合物得到的固化薄膜。这种薄膜记载在例 如JP-ANo.2001-293818中。

    高折射率层的的折射率优选是1.70-2.20。高折射率层的厚度优选 是5nm-10μm,更优选10nm-1μm。

    中折射率层的折射率被控制为低折射率层的折射率和高折射率层 的折射率之间的中间值。中折射率层的折射率优选是1.50-1.70。其厚 度优选是5nm-10μm,更优选10nm-1μm。

    [低折射率层]

    接下来,将说明在抗反射层中的低折射率层,其中中折射率层、 高折射率层和低折射率层按顺序层合在保护薄膜上。

    低折射率层顺次层合在高折射率层上。低折射率层的折射率优选 是1.20-1.55,更优选1.30-1.50。

    优选的是,形成低折射率层以作为具有耐擦伤性和防污性能的最 外层。为大大增强耐擦伤性,有效地是赋予表面滑动性,可以通过应 用公知的薄膜层技术如加入聚硅氧烷或氟来获得。

    作为含氟化合物,优选是含有35-80重量%的氟原子的可交联或可 聚合的官能团的化合物。

    其例子包括记载在JP-A No.9-222503(段[0018]-[0026]),JP-A No. 11-38202(段[0019]-[0030]),JP-A Nos.2001-40284(段[0027]-[0028])和 JP-ANo.2000-284102中的化合物。

    含氟化合物的折射率优选是1.35-1.50,更优选1.36-1.47。

    聚硅氧烷化合物优选是具有聚硅氧烷结构的化合物,在其聚合物 链中含有可固化的官能团或可聚合的官能团,并在薄膜中形成交联的 结构的化合物。其例子包括反应性聚硅氧烷(例如,SILAPLANE, CHISSO CORPORATION制造))和在两端含有硅烷醇基团的聚硅氧烷 (例如,JP-ANo.11-258403)。

    为了进行具有交联或可聚合的基团的含氟聚合物和/或硅氧烷聚合 物的交联或聚合反应,优选的是在涂布同时或涂布之后,辐射或加热 含有聚合引发剂或增感剂的涂布组合物以形成最外层,从而形成低折 射率层。

    还优选的是利用溶胶-凝胶固化的薄膜,它通过在催化剂共存在下 在有机金属化合物如硅烷偶联剂和具有特定氟化烃基的硅烷偶联剂之 间进行缩合反应而固化。其例子包括含有多氟烷基的硅烷化合物或其 部分水解缩合物(例如,记载在,JP-A Nos.58-142958、58-147483、 58-147484、9-157582和11-106704中的化合物),含有聚“全氟烷基醚” 基团的甲硅烷基化合物(即,含氟长链)(例如,记载在JP-A Nos.2000- 117902、2001-48590和2002-53804中的化合物)。

    除了上述组分之外,低折射率层可以含有添加剂,如填料(例如, 平均初级粒径为1-150nm的低折射率无机化合物颗粒,如二氧化硅(硅 石)和含氟颗粒(氟化镁、氟化钙和氟化钡)和记载在JP-A No.11-3820 (段[0020]-[0038]))中的有机颗粒)、硅烷偶联剂、增滑剂(a slip agent)和 表面活性剂。

    当低折射率层提供在最外层下面时,可以通过气相方法形成低折 射率层(例如,真空沉积方法、喷射方法、离子电镀方法或等离子体CVD 方法)。优选的是使用可以低成本形成低折射率层的涂布方法。

    低折射率层的薄膜厚度优选是30-200nm,更优选50-150nm,最 优选60-120nm。

    [硬涂层]

    为增强具有抗反射层的保护薄膜的物理强度,硬涂层优选形成在 保护薄膜的表面上。特别优选的是硬涂层设置在透明支撑体和上述高 折射率层之间。硬涂层优选通过光和/或热使可固化的化合物发生交联 反应或聚合反应来形成。对于可固化的化合物中的可固化官能团,优 选是光可聚合的官能团。含有可水解的官能团的有机金属化合物或有 机烷氧基甲硅烷基化合物也是优选的。这些化合物的具体例子包括上 述对高折射率层所述的那些。构成硬涂层的组合物的具体例子包括记 载在JP-ANos.2002-144913和2000-9908和WO00/46617中的那些。

    硬涂层也可用作高折射率层。在这种情况下,优选通过使用对高 折射率层所述的技术细分散细粒形成硬涂层。

    硬涂层可以含有平均粒径为0.2-10μm的颗粒,并也用作具有防眩 光功能的防眩光层。

    可以根据用途合适地设计硬涂层的薄膜厚度。硬涂层的薄膜厚度 优选是0.2-10μm,更优选0.5-7μm。

    当根据JIS K5400的铅笔硬度测试测定时,硬涂层的强度优选是H 或更大,更优选2H或更大,最优选3H或更大。在根据JIS K5400的 Taber磨损测试中,优选的是,与测试之前的体积相比,测试之后的测 试样品中的Taber体积损失较小。

    [抗反射层中的其它层]

    还可以形成例如前散射层、底漆层(primer layer)、抗静电层、底涂 层和保护层。

    [抗静电层]

    在形成抗静电层的情况下,优选由体积电阻率代表的导电性为10-8(Ωcm-3)或更小。尽管通过使用例如吸湿物质、水溶性无机盐、某些表 面活性剂、阳离子聚合物,阴离子聚合物或胶体二氧化硅,可以使体 积电阻率为10-8(Ωcm-3),但体积电阻率高度取决于温度和湿度,因此 存在的问题是,在低湿度下不能确保充分的导电性。因此,优选使用 金属氧化物作为导电层材料。尽管一些金属氧化物有颜色,但是不优 选使用这种有色金属氧化物作为导电层的材料。这是因为使用有色金 属氧化物的情况下,整个薄膜会有颜色。提供无色金属氧化物的金属 的例子包括Zn、Ti、Al、In、Si、Mg、Ba、Mo、W和V。优选使用 含有至少一种这些金属的金属氧化物作为主要组分。金属氧化物的具 体例子包括ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、SiO2、MgO、BaO、MoO3、 V2O5及其复合氧化物。特别地,ZnO、TiO2和SnO2是优选的。金属氧 化物可以含有不同的原子。即有效地是将例如Al或In加到ZnO中, 将Sb、Nb或卤原子加到SnO2中,或将Nb或Ta加到TiO2中。此外, 如JP-B No.59-6235中所述,可以使用其中将其它晶体金属颗粒或纤维 (例如,氧化钛)键合至金属氧化物的材料。尽管体积电阻率不同于表面 电阻率,这两种因素不能简单地比较,但体积电阻率代表的导电性为 10-8(Ωcm-3)或更小可以保证抗静电层的表面电阻率为约10-10(Ω/□),优 选10-8(Ω/□)。抗静电层的表面电阻率是当抗静电层为最外层时的测量 值。即该值可在形成层合薄膜的过程中测量。

    [液晶显示装置]

    本发明的液晶显示装置涉及使用上述本发明的纤维素酰化物薄膜 或本发明的偏振片的液晶显示装置(第一实施方案),具有两个上述本发 明的偏振片和介于偏振片之间的液晶元件的OCB或VA模式的液晶显 示装置(第二实施方案),和在背光侧具有一个本发明的偏振片的VA模 式的液晶显示装置(第三实施方案)。

    本发明的偏振片可以用于各种显示模式的液晶元件中。已经提出 了各种显示模式,如TN(扭曲向列)模式、IPS(面内转换)模式、FLC(铁 电液晶)模式、AFLC(反铁电液晶)模式、OCB(光学补偿弯曲)模式、STN (超扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式和HAN(混合取向向列)模式。 其中,优选使用VA模式和OCB模式。

    在VA模式液晶元件中,当未施加电压时,棒状液晶分子基本上垂 直取向。VA模式液晶元件包括:(1)狭义的VA模式液晶元件,其中当 未施加电压时棒状液晶分子基本上垂直取向,和当施加电压时分子基 本上水平取向(JP-ANo.2-176625);(2)MVA模式的液晶元件,其中VA 模式被改进成多区域型,从而扩大视角(记载在SID97,Digest of tech. Papers,28(1997),845中);(3)n-ASM模式的液晶元件,其中当未施 加电压时棒状液晶分子基本上垂直取向,和当施加电压时分子扭曲多 区域取向(记载在Nippon Ekisho Toronkai[Liquid crystal forum of Japan],Digest oftech.Papers(1998),58-59中);和(4)SURVAIVAL模 式的液晶元件(在LCD international 98中公开)。

    对于VA模式的液晶显示装置,如图3所示,一种包括液晶元件(VA 模式元件)和置于液晶元件两侧的两个偏振片。尽管图中未显示,液晶 元件在两个电极基板之间保持液晶。

    在本发明液晶显示装置的一个实施方案中,本发明的纤维素酰化 物薄膜置于液晶元件和偏振器之间用作偏振片的保护薄膜。纤维素酰 化物薄膜可以用作一个偏振片的保护薄膜(置于液晶元件和偏振器间)。 可选择地,纤维素酰化物薄膜可以用作两个偏振片的保护薄膜(每个均 置于液晶元件和偏振器间)。当上述纤维素酰化物薄膜仅用于一个偏振 片的保护薄膜(置于液晶元件和偏振器间)时,其可以位于上偏振片(在 观察侧)或下偏振片(在背光侧)。在每种情况下都不会发生功能问题。 然而,如果纤维素酰化物薄膜用作上偏振片,在观察侧(上侧)需要形成 功能层,这产生降低生产率的风险。因此,在优选的实施方案中,纤 维素酰化物薄膜用在下偏振片中。

    在第二实施方案的液晶显示装置中,本发明的偏振片用在图3中 的光源侧和观察侧。在第三实施方案的液晶显示装置中,本发明的偏 振片仅用在光源侧。

    除包括本发明的纤维素酰化物薄膜的保护薄膜之外的保护薄膜可 以是通常使用的纤维素酰化物薄膜。薄膜厚度优选是40-80μm。其例 子包括市售薄膜KC4UX2M(KONICA OPT Co.,Ltd.制造,40μm), KC5UX(KONICA OPT Co.,Ltd.制造,60μm)和TD80(FUJI PHOTOFILM Co.,Ltd.制造,80μm),但本发明不限于此。

    实施例

    下面通过实施例和比较例更详细地说明本发明。以下所述的材料、 用量、比例和处理内容和处理顺序可以适当改变,只要不损害本发明 的目的。然而,本发明的范围不限于这些具体例子。

    实施例1

    制备纤维素酰化物薄膜

    (1)纤维素酰化物

    使用纤维素三乙酸酯(纤维素酯的衍生物,其中酰基仅包括乙酸酯 基团),制备具有2.82乙酰基取代度和DS6/(DS2+DS3+DS6)=0.321的 纤维素酰化物。加入硫酸(7.8重量份/100重量份纤维素)作为催化剂后, 加入提供相应酰基取代基的各羧酸,在40℃下进行酰化反应。此时, 通过控制羧酸的量调节酰基取代度。酰化后,在40℃下进行熟化。然 后,用丙酮洗去纤维素酰化物中的低分子量组分。

    (2)制备浓液

    <1-1>纤维素酰化物溶液

    将以下组合物加到混合容器中,在搅拌下溶解各组分。在加热到 90℃达约10分钟后,用平均孔径为34μm的滤纸和平均孔径为10μm 的焙烧金属过滤器过滤混合物,得到纤维素酰化物溶液。

    纤维素酰化物溶液的组成

    纤维素酰化物      100.0重量份

    磷酸三苯酯        8.0重量份

    磷酸联苯基二苯酯  4.0重量份

    二氯甲烷          403.0重量份

    甲醇              60.2重量份

    <1-2>消光剂分散体

    将含有上面制备的纤维素酰化物溶液的消光剂分散体的以下组合 物加到分散机中以制备消光剂分散体。

    消光剂分散体的组成

    平均粒径16nm的二氧化硅颗粒    2.0重量份

    (Aerosil R972:NIPPON AEROSIL Co.,Ltd.)

    二氯甲烷                      72.4重量份

    甲醇                          10.8重量份

    纤维素酰化物溶液       10.3重量份

    <1-3>延迟增强剂溶液

    将含有上面制备的纤维素酰化物溶液的延迟增强剂的以下组合物 加到混合容器中,加热搅拌,得到延迟增强剂溶液A。

    延迟增强剂溶液的组成

    延迟增强剂A           20.0重量份

    二氯甲烷              58.3重量份

    甲醇                  8.7重量份

    纤维素酰化物溶液      12.8重量份

    通过混合100重量份的纤维素酰化物溶液、1.35重量份的消光剂 分散体和延迟增强剂的溶液(其量使得在纤维素酰化物薄膜中得到2.5 重量份的延迟增强剂)来制备成膜浓液。延迟增强剂的加入比代表相对 于100重量份的纤维素酰化物的重量份数。

    延迟产生剂A

    (流延)

    使用带式流延机流延上述浓液。当残余溶剂量为25-35重量%时, 从带上剥取薄膜,并在拉幅区中于140℃空气供应温度下(排气温度 90℃-125℃)在横向以拉伸比25%拉伸,得到80μm厚的纤维素酰化物 薄膜。调节流延薄膜厚度,使得拉伸后薄膜厚度为80μm。测量制得 的纤维素酰化物薄膜的Re和Rth,并示于表1。

    实施例2-4和比较例1-6

    通过如表1所示改变延迟增强剂的种类和量、薄膜厚度和拉伸比, 按实施例1相同过程制备纤维素酰化物薄膜。

    延迟产生剂B

    <制备偏振片>

    将碘吸附到拉伸的聚乙烯醇薄膜上,形成偏振器。使用聚乙烯醇 基粘合剂将上述制备的纤维素酰化物薄膜粘合到偏振器的一侧。此外, 在下述条件下进行皂化。制备1.5mol/L的氢氧化钠的水溶液,并保持 在55℃。制备0.01mol/L稀硫酸的水溶液,并保持在35℃。将制得的 纤维素酰化物薄膜浸渍在氢氧化钠溶液中2分钟,然后在水中浸渍, 彻底洗去氢氧化钠水溶液。随后,将薄膜浸渍在上述稀硫酸水溶液中1 分钟,然后在水中浸渍,以彻底洗去稀硫酸水溶液。最后,样品在120℃ 下充分干燥。

    对市售纤维素三酰化物薄膜(FUJITAC TD80UF,FUJI PHOTOFILMCo.,Ltd.制造)进行皂化处理,并使用聚乙烯醇基粘合剂 粘合到偏振器的相反侧上,在70℃下干燥10分钟或更长。

    如图1所示,纤维素酰化物薄膜的慢轴平行于偏振器的偏振轴。 另一方面,市售纤维素三酰化物薄膜的慢轴垂直于偏振器的透射轴。

    <制备液晶元件>

    在液晶元件中,将基板之间的间隙设置为3.6μm,滴入具有负介 电各向异性的液晶材料(MLC6608,MERCK Co.生产),并密封在基板 间形成液晶层,从而得到液晶元件。将液晶层的延迟(即,液晶层的厚 度d(μm)与折射率各向异性Δn的积:Δn·d)调节到300nm。液晶材料垂 直取向。

    (安装到VA平板)

    作为使用上述垂直取向的液晶元件的液晶显示装置(图3)中的上偏 振片(观察者侧),使用市售超高对比度产品(HLC2-5618,SANRITZ制 造)。作为其下偏振片,安装实施例1中制备的具有纤维素酰化物薄膜 的偏振片,使得在实施例1中制备的纤维素酰化物薄膜在液晶元件侧。 上偏振片和下偏振片通过粘合剂与液晶元件粘合。偏振片处于正交 Nicols设置,上偏振片的透射轴在垂直方向,下偏振片的透射轴在水平 方向。

    (薄膜平面延迟值Re和垂直于薄膜平面方向的延迟值Rth的测量方法)

    将30mm×40mm的样品在25℃和60%RH下调节湿度2小时。 通过在薄膜法线方向入射波长λnm的光,使用KOBRA-21ADH(OJI KEISOKU KIKI制造)测量Re(λ)。使用假设平均折射率1.48和基于三 个方向测定的延迟值的薄膜厚度确定Rth(λ);即上述Re(λ),对绕面内 慢轴相对于薄膜法线方向倾斜+40°方向作为倾斜角的波长λnm的入射 光测量的延迟值,对绕面内慢轴相对于薄膜法线方向倾斜-40°方向作为 倾斜角的波长λnm的入射光测量的延迟值。

    (角部不规则性)

    通过在50℃和95%RH下热处理液晶显示装置120小时,在25℃ 和60%RH下调节湿度20小时,然后背光照明,评价黑色显示的漏光。 为进行评价,使用20-英寸液晶面板。

    ◎:四个角部没有漏光

    ○:在四个角部任一个处出现少量漏光

    ×:在四个角部漏光(不可接受)

    (渗出)

    目视观察形成的纤维素酰化物薄膜表面上有无渗出(产生沉淀)。

    ○:目视检查没有看到沉淀

    ○△:在形成的纤维素酰化物薄膜上目视检查看到少量沉淀(可接 受)

    ×:在形成的纤维素酰化物薄膜整个面上目视检查看到沉淀。

    表1

     纤维素酰  化物薄膜  厚度(μm)   拉伸比   (流延轴   方向)(%)   延迟产生   剂类型/含   量(重量份)   Re   (nm)   Rth   (nm)   渗   出  角部不  规则性 实施例1     80     25     A/2.5   70   165   ○   ○ 实施例2     70     25     A/2.5   61   145   ○   ○ 实施例3     70     25     B/3.0   61   152   ○   ○ 实施例4     50     25     A/5.0   74   171   ○   △   ◎ 比较例1     92     25     A/2.5   80   190   ○   × 比较例2     92     25     B/3.0   80   200   ○   × 比较例3     30     25     A/5.0   43   103   ○   △   ◎ 比较例4     30     25     A/7.5   68   156   ×   ◎ 比较例5     80     25     无   2   59   ○   ○ 比较例6     80     0     A/2.5   8   150   ○   ○

    实施例1-4的纤维素酰化物薄膜相对较薄,薄膜厚度40-90μm, 同时在光学补偿薄膜中具有适合的延迟。此外,这些纤维素酰化物薄 膜的表面没有观察到渗出。对于其中使用实施例4的纤维素酰化物薄 膜用作偏振片的保护薄膜的液晶显示装置,没有产生角部不规则性, 对于其中使用实施例1-3的纤维素酰化物薄膜的液晶显示装置,角部不 规则性在可接受水平。

    相反,对于其中使用薄膜厚度较厚的比较例1和2的纤维素酰化 物薄膜的液晶显示装置,角部不规则性明显发生。对于其中使用薄膜 厚度较薄的比较例3和4的纤维素酰化物薄膜的液晶显示装置,没有 看到发生角部不规则性。然而,比较例3的纤维素酰化物薄膜不能确 保光学补偿片上具有适合的延迟。比较例4的纤维素酰化物薄膜能确 保光学补偿片上具有适合的延迟,然而由于大量延迟增强剂加到薄的 纤维素酰化物薄膜中以确保延迟,因而薄膜表面上观察到沉淀(渗出)。

    没有加入延迟增强剂的比较例5的纤维素酰化物薄膜不能确保光 学补偿片上具有适合的延迟。

    此外,没有进行拉伸的比较例6的纤维素酰化物薄膜不能得到所 需的Re。

    从以上结果发现,本发明的纤维素酰化物薄膜可以降低角部不规 则性,同时能确保光学补偿片上具有适合的延迟。

    工业实用性

    根据本发明,可以提供一种具有优异的显示性能和视角性能的VA 模式液晶显示装置。

    关 键  词:
    纤维素 酰化物 薄膜 偏振 液晶 显示装置
      专利查询网所有文档均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:纤维素酰化物薄膜、偏振片和液晶显示装置.pdf
    链接地址:https://www.zhuanlichaxun.net/p-9170841.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1