倾斜的光学补偿薄膜、其生产方法以及包括所述薄膜的液晶显示器的制作方法

专利名称：倾斜的光学补偿薄膜、其生产方法以及包括所述薄膜的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来改善视角特性的倾斜的光学补偿薄膜，所述薄膜的生产方法，以及使用所述薄膜的各种图像显示装置。
背景技术：
通常，液晶显示器总是装备有用于光学补偿的延迟薄膜，例如由具有负双折射的聚合物形成的双折射层。作为具有负双折射聚合物的例子，聚酰亚胺等在各种文献中得以披露(例如，US5,344,916，US5,395,918，US5,480,964，US5,580,950，US 5,694,187，US5,750,641和US6,074,709)。然而，这些负双折射层能够作为其显示系统为纵向排列(VA)方式的液晶显示器中的倾斜光学补偿薄膜而使用，但作为扭转向列(TN)方式液晶显示器中的倾斜光学补偿薄膜时却不能够取得足够的作用。
另一方面，报道用于TN方式液晶显示器的倾斜光学补偿薄膜的例子包括含低分子量液晶的薄膜，所述液晶在聚合基质中是倾斜并取向的(例如，参见JP2565644)；和通过在载体上形成取向层，并在其上使盘状(discotic)液晶倾斜且取向，以便使该液晶聚合而获得的薄膜(例如，参见JP2692035和2802719)。

发明内容
然而，尽管对借助使液晶材料倾斜且取向而获得的用于TN方式的这些倾斜光学补偿薄膜已有许多报道，但这些薄膜尚存在一些问题。由于对液晶材料的选择(对借助利用在与空气界面处的表面能的差异容易倾斜和取向的液晶材料进行选择)和液晶材料倾斜角的控制(通过表面活性剂控制倾斜角)是必需的，并且取向衬底也是必不可少的，因此其生产方法相当复杂。此外，由于有各种可控因素，因此，很难改变倾斜角或延迟(例如，参见JP12(2000)-105315A)。
因此，本发明的目的在于提供一种新颖的倾斜光学补偿薄膜，而不是利用液晶材料的常规倾斜光学补偿薄膜，更具体地说，提供一种用于TN方式液晶显示器等的倾斜-取向-型的倾斜光学补偿薄膜。
为了实现上述目的，本发明提供一种包含非-液晶聚合物的光学补偿薄膜，所述薄膜可以是如下所述的第一和第二倾斜光学补偿薄膜。
根据本发明的第一倾斜光学补偿薄膜是包含非-液晶聚合物的倾斜光学补偿薄膜。非-液晶聚合物是倾斜且取向的。
由测量轴方向测得的延迟值，相对于在0度时的延迟值，在正值侧和负值侧之间不对称地变化，其中，0度相当于倾斜光学补偿薄膜表面的法线，并且测量角表示在法线和测量轴之间的角度，并且由下面等式表示的双折射(Δn)在0.001-0.5的范围内，Δn＝[{(nx+ny)/2}-nz]d/d式中，Δn表示倾斜光学补偿薄膜的双折射，nx，ny和nz分别表示倾斜光学补偿薄膜中X轴，Y轴和Z轴方向的折射率，其中，X轴是倾斜光学补偿薄膜表面内显示最大折射率的轴向，Y轴是在所述表面内垂直于X轴的轴向，而Z轴是垂直于X轴和Y轴的厚度方向，并且d表示倾斜光学补偿薄膜的厚度。
根据本发明的第二倾斜光学补偿薄膜是包含非-液晶聚合物的倾斜光学补偿薄膜。非-液晶聚合物是倾斜且取向的。
由测量轴方向测得的延迟值，相对于在0度时的延迟值，在测量角正值侧和负值侧之间不对称地变化，其中，0度相当于倾斜光学补偿薄膜表面的法线，并且测量角表示在法线和测量轴之间的角度(包括0度)，并且非-液晶聚合物是选自如下的至少一种聚合物聚酰胺，聚酰亚胺，聚酯，聚醚酮，聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺。
由于进行了深入细致的研究，本发明的发明人新近发现通过对作为形成材料的非-液晶聚合物而不是液晶材料的选择，并且进一步在上述非-液晶聚合物中使用非-液晶聚合物如聚酰亚胺而制成了完全不同于常规薄膜的倾斜光学补偿薄膜，因此实现了本发明。如上所述，具有倾斜的非-液晶聚合物并满足上述条件的倾斜光学补偿薄膜，例如，可与由液晶材料(倾斜延迟薄膜)形成的常规倾斜光学补偿薄膜一样用于TN方式液晶显示器等。此外，由于本发明的倾斜光学补偿薄膜由非-液晶聚合物形成，因此，其光学特性如延迟性也可通过拉伸或皱缩来改变，甚至在其与常规液晶材料不同地形成之后，这些将在随后进行描述。因此，例如，有可能根据其预定用途来调节光学特性，从而提供甚至更好的光学特性，结果是，本发明的倾斜光学补偿薄膜可在比常规倾斜光学补偿薄膜更宽的范围内应用，从而降低成本。此外，由于将上述聚酰亚胺用作非-液晶聚合物满足上述双折射的范围(Δn)，因此，可取得优异的视角补偿效应，例如，在宽视角范围内可获得合适的对比度。因此，根据本发明的光学补偿薄膜可用作对各种图像显示装置如液晶显示器有用的、新的延迟薄膜。
在本发明中，包括法线在内的测量轴的线路(轨迹)形成一单平面，并且对其中每个测量轴与法线倾斜的方向没有特别的限制。
其次，根据本发明的倾斜光学补偿薄膜的生产方法包括用至少一种非-液晶聚合物涂布衬底，借此形成一涂布薄膜，并使涂布薄膜中的非-液晶聚合物倾斜且取向，由此形成倾斜光学补偿薄膜。非-液晶聚合物通过对涂布薄膜施加外力而倾斜和取向，结果是，非-液晶聚合物发生倾斜且取向。
与常规的液晶材料不同，上述的非-液晶聚合物可形成具有允许分子进行取向的自身性能的涂布薄膜，以便显示出负光性的同轴性(nx＞nz)，(ny＞nz)，而与衬底的取向性能无关。因此，所述衬底并不必局限于取向衬底或具有取向层的衬底。另外，简单地对如上所形成的涂布薄膜施加外力，构成涂布薄膜的非-液晶聚合物也能够倾斜且取向。用这种方式，有可能获得如上所述的具有优异光学特性的新颖的倾斜光学补偿薄膜。


图1是显示本发明倾斜光学补偿薄膜中测量延迟的角度和延迟值之间关系的图。
图2A-2D是显示本发明倾斜光学补偿薄膜折射率椭球的示意图。
图3是显示本发明实施例中的倾斜光学补偿薄膜中延迟值和测量角之间关系的图。
图4是显示对比例中的倾斜光学补偿薄膜中延迟值和测量角之间关系的图。
具体实施例方式
根据本发明的倾斜光学补偿薄膜是包含如上所述非-液晶聚合物的倾斜光学补偿薄膜。所述非-液晶聚合物是倾斜且取向的，并且由测量轴方向测得的延迟值，相对于在0度时的延迟值，在测量角的正值侧和负值侧之间不对称地变化，其中，0度相当于倾斜光学补偿薄膜表面的法线，并且测量角表示在法线和测量轴之间的角度(包括0度)。此外，根据本发明的第一倾斜光学补偿薄膜的特征在于通过如下等式表示的双折射(Δn)从0.001-0.5，Δn＝[{(nx+ny)/2}-nz]d/d式中，Δn表示倾斜光学补偿薄膜的双折射，nx，ny和nz分别表示倾斜光学补偿薄膜中X轴，Y轴和Z轴方向的折射率，其中，X轴是显示倾斜光学补偿薄膜表面内最大折射率的轴向，Y轴是在所述表面内垂直于X轴的轴向，而Z轴是垂直于X轴和Y轴的厚度方向。此外根据本发明的第二倾斜光学补偿薄膜的特征在于，所述非-液晶聚合物是选自聚酰胺，聚酰亚胺，聚酯，聚醚酮，聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺的至少一种聚合物。
在本发明中，“由测量轴方向测得的延迟值相对于0度时的延迟值在测量角的正值侧和负值侧之间不对称地变化”指的是，如图1所示，例如，通过将纵轴中各测量角的延迟值和横轴中的测量角进行作图所制得的图形相对于0度测量角(法线)的纵轴(图中虚线)是不对称的状态。
对测量并没有特别的限制，但优选例如在-50度至+50度。这是因为，当使倾斜光学补偿薄膜的试样进行倾斜并进行实际延迟测量时，上述范围仍能够更精确地进行延迟测量。应该注意的是，在本发明中，该测量角只是测量延迟的条件，绝无对本发明限定之意。
在本发明中，优选的是，在测量角的正值侧或负值侧，延迟值达到其最大值或最小值。换句话说，优选的是，在法线(0度)方向的延迟值不是最大值或最小值。
在本发明的倾斜光学补偿薄膜中，所述图形的形状例如可以是如图1所示基本U-型的曲线，基本反-U-型曲线，右侧向上倾斜的曲线或右侧向下倾斜的曲线。当所述图形是基本U-型曲线时，顶点表示最小延迟值，而当图形为基本反-U-型曲线时，顶点表示最大延迟值。在右侧向上倾斜的曲线的情况下，在最大测量角(例如+50度)的测量值等于最大延迟值，而在最小测量角(例如-50度)的测量值等于最小延迟值。在右侧向下倾斜的曲线的情况下，在最大测量角的测量值等于最小延迟值，而在最小测量角的测量值等于最大延迟值。
在本发明中，测量轴包括法线和由法线倾斜的轴，并且对倾斜的方向没有特别的限制。例如，由法线倾斜的轴可以在倾斜光学补偿薄膜的慢轴方向倾斜或在倾斜光学补偿薄膜的快轴方向倾斜。
在本发明中，优选的是，由上面等式表示的双折射(Δn)从0.001-0.5，这是因为可能充分地使厚度减小。另外，双折射优选在0.001-0.2的范围内，特别优选从0.002-0.15，这是因为，例如可取得薄的倾斜光学补偿薄膜，并且仍具有更好的生产率。
尽管对其它光学特性也没有特别的限制，但通过下面等式表示的平面内延迟(Δnd)例如从5-200纳米，优选从10-150纳米。此外，由下面等式表示的厚度方向的延迟值，例如从20-1000纳米，优选从30-800纳米，更优选从40-500纳米。在下面等式中，nx，ny，nz和d如上所述。
Δnd＝(nx-ny)dRth＝[{(nx+ny)/2}-nz]d优选的是，本发明的倾斜光学补偿薄膜例如用于其显示系统是如上所述TN(扭转向列)方式或OCB(光学取向双折射)方式的液晶显示器。另外，在其液晶具有单晶域(monodomain)取向的液晶显示器的情况下，对其显示系统没有限制，且可用于例如VA方式的液晶显示器等。
优选的是，本发明的倾斜光学补偿薄膜置于液晶显示器中，借此，例如，使得其显示系统为TN方式的液晶显示器中显示至少10对比度的区域在显示屏左右方向扩大至10度或更大。
上述对比度例如可通过下面所述的方法来测量。首先与偏振片一起，在液晶显示器中对试样进行处理。使液晶显示器显示白色图像和黑色图像。然后，例如分别通过商品名EZ Contrast 160D(由ELDIM SA.制造)的仪器，从显示屏的正面，上面，下面，右侧和左侧，以0-70度的视角测量XYZ显示系统中的Y，x和y的值。根据白色图像中的Y值(Yw)和黑色图像中的Y值(YB)，可计算出各视角下的对比度。
与液晶材料不同，例如，本发明的非-液晶聚合物通过其自身的性能可形成显示出负光性的同轴性(nx＞nz)，(ny＞nz)的薄膜，而与衬底的取向性能无关。因此，在不象常规液晶材料那样使用双折射衬底如取向衬底或具有取向层-层压表面的衬底的情况下，由于非-液晶聚合物自身的性能也能进行取向。因此，即使非-液晶聚合物不是液晶材料，通过上述处理，它也能够进行倾斜并取向。
例如，上述非-液晶聚合物优选是如下聚合物聚酰胺，聚酰亚胺，聚酯，聚芳醚酮，聚醚酮，聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺，这是因为其优异的耐热性，耐化学性，透明度和硬度所致。另外，也可能只使用这些聚合物中的一种，或者具有不同官能团的两种或更多种聚合物的混合物，例如聚芳醚酮和聚酰胺的混合物。在这些聚合物中，由于聚酰亚胺可获得高的双折射，因此是特别优选的。这样的高双折射将产生大的双折射值，借此，在与利用其它聚合物的情况相比，利用更薄的层将产生与之基本相同的补偿效应。对这些聚合物并没有特别的限制，但例如可是披露于如下文献中的那些聚合物US 5,344,916，US 5,395,918，US 5,480,964，US 5,580,950，US 5,694,187，US 5,750,641和US 6,074,709。
对上述聚合物的分子量没有特别的限制，但其重-均分子量(Mw)优选在1,000-1,000,000的范围内，更优选在2,000-500,000的范围内。
作为聚酰亚胺，优选使用具有平面内高度取向且溶于有机溶剂的聚酰亚胺。更具体地说，可使用例如披露于JP2000-511296A中的包含9，9-二(氨芳基)芴与芳族四羧酸二酐的缩聚物，和至少一个由下面结构式(1)表示的重复单元的聚合物。
在上述结构式(1)中，R3-R6为独立地选自氢，卤素，苯基，带有1-4个卤原子或C1-10烷基的苯基，和C1-10烷基中的至少一种取代基。优选的是，R3-R6为独立地选自卤素，苯基，带有1-4个卤原子或C1-10烷基的苯基，和C1-10烷基的至少一种取代基。
在上述结构式(1)中，Z例如是C6-20四价芳基，优选的是均苯四酸基团，多环芳基，多环芳基或由下面结构式(2)表示的基团的衍生物。
在上述结构式(2)中，Z′例如是共价键，C(R7)2基团，CO，氧原子，硫原子，SO2基团，Si(C2H5)2或NR8基团。当有多个Z′时，它们可以相同或不同。另外，w是1-10的整数。R7独立地为氢或C(R9)3。R8为氢，具有1至约20碳原子的烷基或C6-20芳基，并且当有多个R8时，它们可以相同或不同。R9独立地为氢，氟或氯。
上述多环芳基例如可以是由萘，芴，苯并芴或蒽衍生得到的四价基团。此外，上述多环芳基取代的衍生物可以是被例如选自如下基团至少之一取代的上述多环芳基C1-10烷基，其氟化衍生物以及卤素如F和Cl。
除上述以外，例如，还可以使用披露于JP8(1996)-511812A中的、其重复单元由下面通式(3)或(4)表示的均聚物或其重复单元由下面通式(5)表示的聚酰亚胺。由下面结构式(5)表示的聚酰亚胺是结构式(3)表示的均聚物的优选方式。
在上述通式(3)-(5)中，G和G′各自独立地选自例如共价键，CH2基团，C(CH3)2基团，C(CF3)2基团，C(CX3)2基团(式中X为卤素)，CO基团，氧原子，硫原子，SO2基团，Si(CH2CH3)2基团和N(CH3)基团，并且G和G′可以相同或不同。
在上述结构式(3)-(5)中，L是取代基，并且d和e表示其中取代基的数量。L例如是卤素，C1-3烷基，卤化的C1-3烷基，苯基或取代的苯基，并且当有多个L时，它们可以相同或不同。上述取代的苯基例如可以是具有至少一个如下取代基的取代的苯基，所述取代基选自卤素，C1-3烷基，卤化的C1-3烷基。另外，上述卤素例如可以是氟，氯，溴或碘。d是0-2的整数，并且e是0-3的整数。
在上述结构式(3)-(5)中，Q是取代基，并且f表示其中取代基的数量。Q例如可以是选自如下的原子或基团氢，卤素，烷基，取代的烷基，硝基，氰基，硫代烷基，烷氧基，芳基，取代的芳基，烷基酯基和取代的烷基酯基，当有多个Q时，它们可以相同或不同。上述卤素例如可以是氟，氯，溴或碘。上述取代的烷基例如可以是卤化的烷基。另外，上述取代的芳基例如可以是卤化的芳基。f是0-4的整数，并且g和h分别是0-3的整数和1-3的整数。此外，优选的是，g和h大于1。
在上述结构式(4)中，R10和R11独立地选自氢，卤素，苯基，取代的苯基，烷基和取代的烷基。特别优选的是，R10和R11独立地是卤化的烷基。
在上述结构式(5)中，M1和M2可以相同或不同，并且例如是卤素，C1-3烷基，卤化的C1-3烷基，苯基或取代的苯基。上述卤素例如可以是氟，氯，溴或碘。上述取代的苯基例如可以是具有至少一个如下取代基的取代的苯基，所述取代基选自卤素，C1-3烷基，卤化的C1-3烷基。
由结构式(3)表示的聚酰亚胺的具体例子包括下面结构式(6)表示的聚酰亚胺。
此外，上述聚酰亚胺例如可以通过除上述骨架(重复单元)以外的酸二酐和二胺的共聚而获得。
上述酸二酐例如可以是芳族四羧酸二酐。芳族四羧酸二酐例如可以是苯均四酸二酐，二苯酮四羧酸二酐，萘四羧酸二酐，杂环芳族四羧酸二酐或2，2′-取代的联苯四羧酸二酐。
苯均四酸二酐例如可以是苯均四酸二酐，3，6-二苯基苯均四酸二酐，3，6-二((三氟甲基)苯均四酸二酐，3，6-二溴苯均四酸二酐或3，6-二氯苯均四酸二酐。二苯酮四羧酸二酐例如可以是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。萘四羧酸二酐例如可以是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。杂环的芳族四羧酸二酐例如可以是噻吩-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。2，2′-取代的联苯四羧酸二酐例如可以是，2，2′-二溴-4，4′，5，5′-联苯四羧酸二酐，2，2′-二氯-4，4′，5，5′-联苯四羧酸二酐或2，2′-二(三氟甲基)-4，4′，5，5′-联苯四羧酸二酐。
芳族四羧酸二酐的其它例子可以包括3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐，二(2，3-二羧基苯基)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′-(3，4-二羧基苯基)-2，2-二苯基苯二酐，二(3，4-二羧基苯基)醚二酐，4，4′-氧化二苯甲酸二酐，二(3，4-二羧基苯基)磺酸二酐(3，3′，4，4′-二苯砜四羧酸二酐)，4，4′-[4，4′-异亚丙基-二(对-亚苯氧基)]二(苯二甲酸酐)，N，N-(3，4-二羧基苯基)-N-甲胺二酐和(3，4-二羧基苯基)二乙基硅烷二酐。
在上述物质中，芳族四羧酸二酐优选是2，2′-取代的联苯四羧酸二酐，更优选的是，2，2′-二(三卤甲基)-4，4′，5，5′-联苯四羧酸二酐，且更为优选的是2，2′-二(三氟甲基)-4，4′，5，5′-联苯四羧酸二酐。
上述二胺例如可以是芳族二胺。其具体例子包括苯二胺，二氨基二苯甲酮，萘二胺，杂环芳族二胺及其他芳族二胺类。
苯二胺例如可以是选自如下的苯二胺的二胺类如邻-、间-、和对-亚苯基二胺，2，4-二氨基甲苯，1，4-二氨基-2-茴香醚，1，4-二氨基-2-联二苯和1，3-二氨基-4-氯苯。二氨基二苯甲酮的例子可以包括2，2′-二氨基二苯甲酮和3，3′-二氨基二苯甲酮。例如，萘二胺可以是1，8-二氨基萘或1，5-二氨基萘。杂环芳族二胺的例子可以包括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，除了上述以外，芳族二胺还可以是4，4′-二氨基联苯，4，4′-二氨基联苯甲烷，4，4′-(9-亚芴基)-二苯胺，2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基联苯，3，3′-二氯-4，4′-二氨基联苯甲烷，2，2′-二氯-4，4，-二氨基联苯，2，2′，5，5′-四氯联苯胺，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)联苯，1，3-二(4-氨基苯氧基)联苯，1，4-二(4-氨基苯氧基)联苯，4，4′-二(4-氨基苯氧基)联苯，4，4′-二(3-氨基苯氧基)联苯，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′-二氨基联苯基硫醚或4，4′-二氨苯砜。
上述聚醚酮例如可以是下面通式(7)表示的聚芳醚酮，其披露于JP2001-49110A中。
在上述结构式(7)中，X是取代基，并且q为其中取代基的数量。X例如是卤原子，低级烷基，卤化的烷基，低级烷氧基或卤化的烷氧基，并且当有多个X时，它们可以相同或不同。
卤原子例如可以是氟原子，溴原子，氯原子或碘原子，并且在这些原子中，氟原子是优选的。低级烷基优选是C1-6低级直链烷基或C1-6低级支链烷基，更优选的例如是C1-4直链或支链烷基。更具体地说，其优选为甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲-丁基或叔-丁基，并且特别优选的是甲基或乙基。卤化的烷基例如可以是上述低级烷基如三氟甲基的卤化物。低级烷氧基例如优选为C1-6直链或支链烷氧基，更优选的是C1-4直链或支链烷氧基。更具体地说，其优选为甲基，甲氧基，乙氧基，丙氧基，异丙氧基，丁氧基，异丁氧基，仲丁氧基或叔丁氧基丁氧基，并且特别优选的是甲氧基或乙氧基。卤化的烷氧基例如可以是上述低级烷氧基如三氟甲氧基的卤化物。
在上述结构式(7)中，q是0-4的整数。在结构式(7)中，优选的是，q＝0，并且在对位上存在连接至苯环两端的醚的羰基和氧原子。
另外，在上述结构式(7)中，R1为下面结构式(8)表示的基团，并且m为0或1的整数。
在上述结构式(8)中，X′是取代基，并且其与例如结构式(7)中的X相同。在结构式(8)中，当有多个X′时，它们可以相同或不同。q′表示X′中取代基的数量，并且为0-4的整数，优选q′＝0。此外，p为0或1的整数。
在结构式(8)中，R2为二价芳基。该二价芳基例如是邻-、间-、或对-亚苯基，或者由苯，联苯，蒽，邻-、间-、或对-联三苯，菲，二苯并呋喃，联苯醚或联苯砜衍生得到的二价基团。在这些二价芳族基中，直接连接至芳基上的氢可以被卤原子，低级烷基或低级烷氧基取代。其中，R2优选为选自下面结构式(9)-(15)的芳基。
在上述结构式(7)中，R1优选是由下面结构式(16)表示的基团，其中，R2和p与上述结构式(8)中的相同。
此外，在结构式(7)中，n表示例如从2-5000，优选从5-500的聚合度。聚合可以由相同结构或不同结构的重复单元组成。在后者的情况下，重复单元的聚合形式可以是嵌段共聚或无规聚合。
此外，优选的是，结构式(7)表示的聚芳醚酮的对-四氟亚苯甲酰基侧上的一端是氟而其氧化烯基侧上的一端是氢原子。因此，所述聚芳醚酮由下面通式(17)表示。在下面的结构中，n表示如结构式(7)中的聚合度。

由结构式(7)表示的聚芳醚酮的具体例子可以包括由下面结构式(18)-(21)表示的那些，其中，n表示如结构式(7)中的聚合度。
除上述以外，聚酰胺或聚酯例如可以是由JP10(1998)-508048A描述的聚酰胺或聚酯，并且其重复单元可由下面通式(22)表示。
在上述结构式(22)中，Y为O或NH。E例如是选自共价键，C2亚烷基，卤化的C2亚烷基，CH2基团，C(CX3)2基团(式中X为卤素或氢)，CO基团，氧原子，硫原子，SO2基团，Si(R)2基团和N(R)基团的至少一种基团，并且E可以相同或不同。上述E中，R为C1-3烷基和卤化的C1-3烷基的至少之一，并且相对于羰基官能团或Y基团存在于间位或对位。
此外，在上述结构式(22)中，A和A′为取代基，并且t和z各自表示其中取代基的数量。另外，p为0-3的整数，q为1-3的整数，而r为0-3的整数。
上述A选自例如氢，卤素，C1-3烷基，卤化的C1-3烷基，由OR表示的烷氧基(式中，R为上面定义的基团)，芳基，通过卤化取代的芳基，C1-9烷氧羰基，C1-9烷基羰氧基，C1-12芳氧羰基，C1-12芳基羰氧基，及其取代的衍生物，C1-12芳基氨基甲酰基，和C1-12芳基羰氨基及其取代的衍生物。当有多个A时，它们可以相同或不同。上述A例如选自卤素，C1-3烷基，卤化的C1-3烷基，苯基和取代的苯基，并且当有多个A时，它们可以相同或不同。在取代苯基的苯环上的取代基例如可以是卤素，C1-3烷基，卤化的C1-3烷基或其组合。t是0-4的整数，并且z是0-3的整数。
在由上述结构式(22)表示的聚酰胺或聚酯的重复单元中，优选由下面通式(23)表示的重复单元。
在结构式(23)中，A，A′和Y如结构式(22)中的定义，并且v是0-3的整数，优选为0-2的整数。
尽管x和y中的每一个都为0或1，但它们不能同时为0。
本发明的倾斜光学补偿薄膜例如可以是仅由上述倾斜-取向的非-液晶聚合物形成双折射层，或者是该双折射层与其它元件如衬底的层压材料。
在本发明中，对于由非-液晶聚合物形成的双折射层的厚度没有特别的限制，但优选从0.1-50微米，更优选从0.5-30微米，特别优选的是从1-20微米，这是因为，其用作延迟薄膜使之能够降低液晶显示器的厚度，并形成具有优异视觉补偿作用的均匀的薄膜。本发明的倾斜光学补偿薄膜的厚度，由如上所述仅有双折射层的情况至包括其它元件如衬底的情况而变化，并且例如从0.5-50微米，优选从1-40微米。
下面是本发明倾斜光学补偿薄膜生产方法的说明。对所述生产方法没有特别的限制，只要本发明的倾斜光学补偿薄膜满足上述条件，但所述方法例如可以是如下所述的第一和第二生产方法。
上述第一生产方法包括用上述非-液晶聚合物涂敷衬底，借此形成一涂布薄膜，然后使涂布薄膜中的非-液晶聚合物倾斜并取向，由此形成倾斜的光学补偿薄膜。非-液晶聚合物通过对涂布薄膜施加外力而倾斜和取向的，结果是，非-液晶聚合物发生倾斜且取向。下面是其具体说明。
首先，用非-液晶聚合物涂布衬底，由此形成一涂布薄膜。如前所述，由于非-液晶聚合物的光学同轴性，因此，无需使用衬底的取向性能。因此，衬底可以是取向衬底或非-取向衬底。此外，衬底可以产生或可以不产生由于双折射引起的延迟。由于双折射而产生延迟的衬底例如可以是拉伸薄膜。另外，也可以使用在厚度方向其折射率可控的薄膜。通过使聚合物薄膜附着至热可收缩薄膜上，并在加热的同时另外对其进行拉伸，可控制折射率。
对衬底用的材料没有特别的限制，但优选的是具有优异透明度的聚合物。优选的是热塑性树脂，这是因为其适于随后所述的拉伸处理和收缩处理。更具体地说，其例子包括乙酸树脂，如三乙酰纤维素(TAC)，聚酯树脂，聚醚砜树脂，聚砜树脂，聚碳酸酯树脂，聚酰胺树脂，聚酰亚胺树脂，聚烯径树脂，丙烯酸树脂，聚降冰片烯树脂，纤维素树脂，多芳基化合物树脂，聚苯乙烯树脂，聚乙烯醇树脂，聚氯乙烯树脂，聚偏氯乙烯树脂，聚丙烯酸树脂及其混合物。另外还可使用液晶聚合物。此外，如JP2001-343529A(WO01/37007)中所述，另外还可使用其侧链有取代的或未取代的酰亚氨基的热塑性树脂和其侧链有取代的或未取代的苯基和腈基的热塑性树脂的混合物。更具体的例子可为包含异丁烯和N-亚甲基马来酰亚胺的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。在这些形成材料中，其侧链有取代的或未取代的亚氨基的热塑性树脂和其侧链有取代的或未取代的苯基和腈基的热塑性树脂的上述混合物是优选的。
对衬底的厚度没有特别的限制，但例如在5-500微米，优选在10-200微米，特别是在15-150微米的范围内。
尽管对用非-液晶聚合物对衬底的涂布方法没有特别的限制，但是，例如用借助在溶剂中溶解非-液晶聚合物制得的聚合物溶液对衬底进行涂布的方法由于其优异的可操作性，因此是优选的。
尽管对聚合物溶液的聚合物浓度没有特别的限制，但例如相对于100重量份溶剂而言，5-50重量份非-液晶聚合物是优选的，10-40重量份聚合物是更优选的，这是因为这可获得易于涂布的粘度。
对聚合物溶液的溶剂没有特别的限制，只要其能够溶解非-液晶聚合物，并且能够根据非-液晶聚合物的种类适当地确定就行。其具体例子包括卤代烃如氯仿，二氯甲烷，四氯化碳，二氯乙烷，四氯乙烷，三氯乙烯，全氯乙烯，氯苯和邻二氯苯；酚如苯酚和对氯苯酚；芳香族烃如苯，甲苯，二甲苯，甲氧基苯和1，2-二甲氧基苯；酮-基溶剂如丙酮，甲基乙基酮，甲基异丁基酮，环己酮，环戊酮，2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮；酯-基溶剂如乙酸乙酯和醋酸丁酯；醇-基溶剂如叔-丁醇，甘油，乙二醇，三甘醇，乙二醇单甲醚，二甘醇二甲醚，丙二醇，二丙二醇和2-甲基-2，4-戊二醇；酰胺-基溶剂如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；腈-基溶剂如乙腈和丁腈；醚-基溶剂如二乙醚，二丁醚和四氢呋喃；或二硫化碳，乙基溶纤剂或丁基溶纤剂。这些溶剂可以单独使用或以两种或更多种结合使用。
在聚合物溶液中，根据需要还可以掺入各种添加剂，如稳定剂，增塑剂，金属等。更具体地说，这些添加剂可以是用于改善对衬底及其它单元粘附性的硅烷偶联剂或丙烯酸系共聚物。
此外，聚合物溶液还可以包含其它的树脂，只要非-液晶聚合物的取向不明显下降。这样的树脂例如可以是通用树脂，工程塑料，热塑性树脂和热固性树脂。
通用树脂例如可以是聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，ABS树脂，AS树脂等。工程塑料例如可以是聚醋酸酯(POM)，聚碳酸酯(PC)，聚酰胺(PA耐纶)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等。热塑性树脂例如可以是聚苯硫(PPS)，聚醚砜(PES)，聚酮(PK)，聚酰亚胺(PI)，聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)，多芳基化合物(PAR)，液晶聚合物(LCP)等。热固性树脂例如可以是环氧树脂，酚醛清漆树脂等。
当将上述其它树脂掺入如上所述聚合物溶液中时，其掺入量相对于聚合物材料例如从0-50％重量，优选从0-30％重量。
上述聚合物溶液的涂敷法例如可以是旋涂，辊涂，流涂，印刷，浸涂，膜流扩张涂，棒涂或凹板印刷。另外，在涂敷的同时，根据需要还可对聚合物各层进行层压。
接着，通过对衬底上的涂布薄膜施加外力，使非-液晶聚合物倾斜且取向。以此方式的倾斜和取向将形成在衬底上的倾斜光学补偿薄膜。对施加外力的方法没有特别的限制，只要它使非-液晶聚合物倾斜且取向。例如，可采取对涂布薄膜吹气的方法。
对涂布薄膜吹气的条件没有特别的限制，但可根据物理性能如上述聚合物溶液的粘度适当地来确定。例如，当涂布薄膜固着时，相对于涂布薄膜表面的法线，以优选10-80度，更优选20-70度的角度吹气。
此外，对吹气的时间没有特别的限制，但可根据非-液晶聚合物希望的倾斜角适当地来确定。例如，对于各个位置，吹气时间优选为5秒至10分钟，更优选为10秒至9分钟，特别优选的是30秒至8分钟。
通过对如上所述的涂布薄膜施加外力，可以使非-液晶聚合物倾斜且取向，从而形成与涂布薄膜法线方向成5-50度的涂布薄膜。例如，可根据预定的用途适当地确定倾斜/取向的角度。
例如通过使用延迟仪(商品名KOBRA-21ADH；Oji ScientificInstruments)等，根据与法线方向的平均倾斜角来计算非-液晶聚合物的倾斜角。
在对涂布薄膜施加外力之后，还可进行使衬底上倾斜且取向的非-液晶聚合物固化的步骤。对非-液晶聚合物的固化方法没有特别的限制。例如，可使倾斜且取向的非-液晶聚合物风干或经受热处理，借此使衬底上的非-液晶聚合物固化。
作为热处理的条件，例如，加热温度优选从25-300℃，更优选从50-250℃，特别优选从60-200℃。
留在衬底上的倾斜光学补偿薄膜中的聚合物溶液中的溶剂根据溶剂的比例随着时间的推移可改变薄膜的光学特性。因此，应当通过上述热处理等将残余溶剂量控制在优选5％或更低，更优选2％或更低，更为优选0.2％或更低。
此外，在倾斜和取向过程中，还可能例如吹热风，借此，同时进行倾斜且取向方法和固化方法。换句话说，通过同时进行这两种方法，非-液晶聚合物可以倾斜/取向并且固化。
以上述方式形成的倾斜光学补偿薄膜可以经受例如干法如电晕处理和臭氧处理，或湿法如碱处理，从而改善与其它单元的粘附性。
另一方面，上述第二生产方法包括用上述非-液晶聚合物涂敷衬底，借此形成一涂布薄膜，然后使涂布薄膜中的非-液晶聚合物倾斜并取向。非-液晶聚合物按如下进行倾斜和取向。将可收缩衬底(第一衬底)用作衬底，并在第一衬底上形成涂布薄膜之后，再在所述涂布薄膜上形成具有不同于第一衬底的收缩率的第二衬底，以便将涂布薄膜夹在第一和第二衬底之间，结果是，通过使第一和第二衬底一起收缩而将外力施加至涂布薄膜上。下面是其具体说明。应当指出的是，除非另作说明，利用类似于上述第一生产方法的材料，以第二种方法同样可生产倾斜光学补偿薄膜。
在形成涂布薄膜之前，制备可收缩的第一和第二衬底。这些衬底可由类似于上述的材料制得，只要它们是可收缩的并且彼此具有不同的收缩率。顺便说一下，只要第二衬底具有不同于第一衬底的收缩率它就是合适的，并且例如可以是不可收缩的。
优选的是，可收缩衬底是在平面内一个方向可收缩的。这样的收缩性可通过使未处理的衬底例如经受拉伸处理来提供。以此方式对衬底进行预拉伸，以便使衬底在与拉伸方向相反的方向变成可收缩。此外，如果衬底本来就是可收缩的，那么可以在不进行处理的情况下使用，并通过加热进行收缩。
对拉伸之前衬底的厚度没有特别的限制，但例如可在10-200微米，优选在20-150微米，特别是在30-100微米的范围内。
对衬底的拉伸方法没有特别的限制。例如，由于衬底能够随后在一个方向进行收缩，因此，优选的是，在其一端固着(固着端拉伸)的同时对衬底进行拉伸。如上所述，当对衬底进行拉伸时，与拉伸方向相反的方向将变成收缩方向。因此，在对衬底一端进行固着的同时在一个方向上对衬底进行拉伸将使一方向造成收缩。以此方式，在衬底上的非-液晶聚合物可在随后所述的一个方向进行倾斜和取向。
随后，如前所述用非-液晶聚合物涂布第一衬底，由此形成涂布薄膜。进而，用第二衬底层合该涂布薄膜，以致使涂布薄膜夹在第一和第二衬底之间。这时，优选使第一衬底和第二衬底的拉伸方向，即第一衬底和第二衬底的收缩方向对准。
涂布薄膜与第二衬底的层合方法并没有特别的限制。例如可以直接层合。在这种情况下，第二衬底可以在使非-液晶聚合物倾斜和取向之后除去，或者如果粘附性十分高的话可以与之作为一个整体使用。另外，对上述没有任何限制，并且第二衬底可以利用粘合剂或压敏粘合剂粘附至涂布薄膜上。
然后，通过第一衬底和第二衬底之间的收缩率差将外力施加至涂布薄膜上。应当指出的是，这两个衬底之一可以是不可收缩的。
当所述衬底(或衬底之一)能够如上进行收缩时，其收缩率差将造成它们之间收缩程度的差异，这将使形成涂布薄膜的非-液晶聚合物进行倾斜且取向。更具体地说，例如，在其中第一衬底具有比第二衬底更大的收缩率的情况下，在第一衬底一侧上的涂布薄膜部分其收缩将大于第二衬底一侧部分，以致使，形成涂布薄膜的非-液晶聚合物倾斜且取向。因此，当两个衬底之间的收缩率差变得更大时，例如聚合物的倾斜角将增加。更具体地说，在倾斜光学补偿薄膜的法线设置在0度的情况下，相对于法线非-液晶聚合物的倾斜角将增加，以致使聚合物相对衬底的表面倾斜。
由于在衬底上的非-液晶聚合物优选在如上所述的某一方向倾斜且取向，因此，在允许两个衬底收缩的情况下，优选的是，例如在收缩方向使第一衬底的一端和第二衬底的一端都固定。
作为使衬底收缩的方法，例如可使用热处理。对热处理的条件没有特别的限制，但是，例如可根据非-液晶聚合物的种类和衬底用材料的种类适当地进行确定。加热温度例如可从25-300℃，优选从50-250℃，特别优选从60-180℃。
用此方法，由倾斜且取向的非-液晶聚合物形成的倾斜光学补偿薄膜形成在第一衬底上。顺便说一下，当利用倾斜光学补偿薄膜时，例如，第一衬底和第二衬底之一可以剥离或两个衬底均保持层合。
另外，与第一生产方法类似，在非-液晶聚合物倾斜且取向之后，可完成在第一衬底上倾斜且取向的非-液晶聚合物的固化方法，或者可进行上述热处理，借此不仅使聚合物倾斜/取向而且使之固化。
本发明的发明人首先发现，根据本发明的倾斜光学补偿薄膜可通过上述方法生产。然而，本发明倾斜光学补偿薄膜的生产方法并不局限于该方法。
在衬底上形成的倾斜光学补偿薄膜可以从衬底上剥离，或者可以作为薄膜与衬底的层压材料使用。
根据本发明如上生产的倾斜光学补偿薄膜，如前所述，其双折射(Δn)在0.001-0.5的范围内。就其它的光学特性而论，在厚度方向的延迟(Rth)优选从20-1000纳米，更优选从30-800纳米。平面内延迟(Δnd)优选从0-100纳米，更优选从10-70纳米。
此外，根据本发明的倾斜光学补偿薄膜的生产方法另外还可以包括拉伸过程或收缩过程。当象常规情况那样，利用液晶材料形成倾斜光学补偿薄膜时，在倾斜和取向之后使液晶材料固化。因此，不可能使形成的倾斜光学补偿薄膜经受进一步的处理如拉伸。例如，如果经受拉伸处理的话，倾斜并取向的分子结构将分离，从而损失作为倾斜光学补偿薄膜的光学特性。因此，在液晶材料倾斜并取向之后，其光学特性不再能够改变。然而，当如本发明的生产方法那样，将非-液晶聚合物用作形成材料时，甚至在固化之后其也能够进行拉伸。因此，有可能改变平面内延迟和厚度方向的延迟，结果是，例如能够根据预定的用途来设置光学特性。当它可能以这种方式改变光学特性时，最终的倾斜光学补偿薄膜取得了更宽范围的应用，这可以使成本降低。
更具体地说，光学特性可通过例如对衬底和衬底上形成的倾斜光学补偿薄膜的拉伸而改变。通过以这种方式对倾斜光学补偿薄膜进行拉伸，将有可能改变倾斜光学补偿薄膜中平面内的延迟和厚度方向的延迟。然而，应当指出的是，上述拉伸处理并不局限于这些方法。例如，由于倾斜光学补偿薄膜也随衬底被拉伸，因此，可以只对衬底进行拉伸。另外，可以先将衬底剥离，然后仅对倾斜光学补偿薄膜进行拉伸。
此外，除了上述拉伸方法以外，还可能将可收缩衬底用作衬底，在衬底上形成倾斜光学补偿薄膜，然后使所述衬底进行收缩。通过如上所述形成倾斜光学补偿薄膜之后使衬底进行收缩，倾斜光学补偿薄膜也进行收缩，结果是，可进一步改变平面内延迟。
用此方法，在使非-液晶聚合物倾斜且取向之后进行拉伸或收缩处理，借此改变倾斜光学补偿薄膜的光学特性，以致使例如，厚度方向的延迟(Rth)从20-1000纳米，平面内延迟(Δnd)从5-200纳米。应当指出的是，例如可根据希望的光学特性改变拉伸或收缩的程度，并且可通过已知的方法来改变。
如上所述，在根据本发明的倾斜光学补偿薄膜中，还可用各种方式来控制光学折射率的各相异性。因此，根据本发明的倾斜光学补偿薄膜的折射率椭球可如图2所示形成，或者可以是其混杂-取向方式。图2A-2D用图解法说明了本发明倾斜-取向补偿薄膜的折射率椭球，其中图2A示出了nx≈ny＞nz的折射率椭球的倾斜，图2B示出了nx＞ny＞nz的折射率椭球的倾斜，图2C示出了nx＞ny＞nz和nz＞nx＞ny的折射率椭球的倾斜，和图2D示出了nz＞nx≈ny的折射率椭球的倾斜。顺便说一下，在图2A-2D中，通过椭圆中心的轴相当于“倾斜光学补偿薄膜的法线”，并且“折射率椭球的法线”朝着箭头指示的方向倾斜。
现在，本发明的倾斜光学补偿薄膜可用作例如光学补偿用的延迟薄膜和延迟片。
只要根据本发明的倾斜光学补偿薄膜包括其中非-液晶聚合物如上所述进行倾斜且取向的双折射层，对其它的结构就没有特别的限制。例如可对下列方式进行阐明。例如，当本发明的倾斜光学补偿薄膜形成在上述衬底(第一衬底)上时，它可以是从第一衬底上剥离的唯一的倾斜双折射层或者是第一衬底和直接在第一衬底上形成的双折射层的层压材料。另外，它还可以是通过从第一衬底上剥离双折射层，然后将其层合至另一第二衬底上而获得的层压材料，或者是通过将第一衬底和双折射层的层压材料附着至第二衬底上，以便使双折射层面对第二衬底，然后仅仅剥离第一衬底而获得的层压材料。
在这些方式之中，第一衬底和双折射层的层压材料是优选的，这是因为它能够在双折射层直接形成于衬底上之后按照原样使用，简化了生产方法，结果是，能够提供在各种图像显示装置中，例如液晶显示器中使用的廉价的倾斜光学补偿薄膜。
此外，本发明的偏振片包括光学补偿薄膜和偏振器，并且光学补偿薄膜是根据本发明的倾斜光学补偿薄膜。
对所述层状偏振片的结构没有特别的限制，只要其具有本发明的上述倾斜光学补偿薄膜和偏振器。例如可对下列结构进行阐明。
例如，第一层状偏振片具有本发明的上述倾斜光学补偿薄膜，偏振器和两个透明的保护层。透明保护层分别设置在偏振器的两个表面上。透明保护层之一的表面另外与倾斜光学补偿薄膜层合。在倾斜光学补偿薄膜是如前所述的双折射层和树脂衬底的层压材料的情况下，其表面之一可以面对透明保护层。
透明保护层可以设置在偏振器的两个表面上或仅设置在其一个表面上。另外，当将它们设置在两个表面上时，透明保护层的种类可以相同或不同。
另一方面，第二中层状偏振片具有本发明的上述倾斜光学补偿薄膜、偏振器2以及透明保护层。将倾斜的光学补偿薄膜提供至偏振器的一个表面上，而透明保护层提供至偏振器2的另一表面上。
在倾斜光学补偿薄膜为如前所述的双折射层和树脂衬底的层压材料的情况下，其表面之一可以面对偏振器。然而，出于下面的理由，倾斜光学补偿薄膜的衬底侧优选面对偏振器。利用上述结构，倾斜光学补偿薄膜的衬底还可以在层状偏振片中用作透明保护层。换句话说，替代将偏振器的两个表面与透明保护层进行层压，将偏振器的一个表面与透明保护层进行层压，并将其另一表面与倾斜光学补偿薄膜进行层压，以致使，衬底面对该表面。因此，衬底也可用作透明保护层。结果是，有可能获得仍然很薄的偏振片。
在倾斜光学补偿薄膜为上述双折射层和树脂衬底的层压材料的情况下，偏振器也可用作树脂衬底。树脂衬底也可用作偏振器，由此获得仍然很薄的偏振片。
对偏振器(偏振薄膜)没有特别的限制，但可以是通过例如使不同的薄膜吸收二色性材料，如碘或二色性染料，并对其进行染色，之后通过已知的常规方法进行交联，拉伸和干燥而制得的薄膜。特别是，优选当使自然光进入时线性地传输偏振光的薄膜，以及优选具有优异透光性和偏振度的薄膜。其中二色性材料将被吸收的各种薄膜的例子包括亲水聚合物薄膜，如聚乙烯醇(PVA)-基薄膜，部分甲醛化PVA-基的薄膜，基于乙烯-乙酸乙烯共聚物的部分-皂化的薄膜以及纤维素基薄膜。除上述之外，还可使用多烯取向的薄膜，例如脱水PVA和脱氢氯化的聚氯乙烯。在这些物质中，优选PVA-基薄膜。此外，偏振薄膜的厚度通常在1-80微米的范围内，但并不局限于此。
对保护层并没有特别的限制，但可为常规已知的透明保护薄膜。例如，优选具有优异透明性，机械强度，热稳定性，水分隔离性能和各向同性的薄膜。用于所述透明保护层的具体例子可包括纤维素基树脂，如三乙酰基纤维素(TAC)；和基于聚酯，聚碳酸酯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚醚砜，聚砜，聚苯乙烯，聚降冰片烯，聚烯烃，聚丙烯酸类物质，聚醋酸酯等的透明树脂。另外，还可使用热固性树脂或基于丙烯酸类物质，氨基甲酸乙酯，丙烯酸氨基甲酸乙酯，环氧化物，硅酮等的紫外线-固化树脂。其中，根据偏振性能和耐久性，优选用碱等进行表面皂化的TAC薄膜。
聚合物薄膜另外的例子描述于JP 2001-343529 A(WO 01/37007)。所用聚合物材料可以是包含其侧链有取代或未取代亚氨基的热塑性树脂和其侧链有取代或未取代的苯基和腈基的热塑性树脂的树脂组合物，例如包含异丁烯和N-亚甲基马来酰亚胺的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。另外，所述聚合物薄膜可以通过对树脂组合物进行挤出而形成。
优选的是，保护层是无色的。更具体地说，在薄膜厚度方向上，通过下面等式表示的延迟值(Rth)优选从-90nm至+75nm，更优选从-80nm至+60nm，特别优选的是从-70nm至+45nm。当延迟值在-90nm至+75nm时，偏振片的色调(光学色调)能够彻底地得以解决。所述色调是由保护薄膜引起的。在下面等式中，nx，ny和nz如上所述，而d表示该薄膜的厚度。
Rth＝[{(nx+ny)/2}-nz]d另外，透明保护层还可以具有光学补偿功能。作为具有光学补偿功能的所述透明保护层，可以使用例如所使用的已知层，以便防止基于液晶单元中的延迟使视角改变而产生的色调，或加宽优选的视角。具体的例子包括通过对上述透明薄膜的单轴向或双轴向拉伸而获得的各种拉伸薄膜，液晶聚合物等的取向薄膜，以及通过在透明衬底上提供液晶聚合物的取向层而获得的层压材料。在上述材料中，由于可取得优异可视性的宽视角，因此液晶聚合物的取向薄膜是优选的。特别优选的是通过用上述三乙酰基纤维素薄膜等支承光学补偿层而获得的光学补偿延迟片，其中，光学补偿层由盘状(discotic)或向列型液晶聚合物的倾斜-取向层制成。该光学补偿延迟片可以是市售产品，例如，由Fuji Photo Film Co.，Ltd.制备的″WV薄膜″。另外，光学补偿延迟片可通过对两层或更多层延迟薄膜和三乙酰基纤维素薄膜的薄膜支承体进行层压而制备，以便控制光学特性如延迟。
对透明保护层的厚度没有特别的限制，但可根据延迟或保护强度适当地确定。通常，所述厚度不大于500微米，优选在5-300微米的范围内，更优选在5-150微米的范围内。
所述透明保护层可通过常规已知的方法形成，如用上述各种透明树脂涂布偏振薄膜的方法，或者使偏振薄膜与透明树脂、光学补偿延迟片等层压的方法，或者可为市售产品。
上述透明保护层另外还可以经受例如硬涂处理，防反射处理，剥离、漫射和防炫光等的处理。硬涂处理的目的在于防止在偏振片表面上的刮痕，并且是例如提供由可固化树脂形成并且具有在透明保护薄膜上优异的硬度和平滑度的固化涂布薄膜的处理。可固化树脂例如可以是硅氧烷基，氨基甲酸乙酯基，丙烯酸系和环氧基的紫外-固化树脂。该处理可通过常规已知的方法进行。剥离处理的目的在于防止相邻层彼此粘附。防反射处理的目的在于防止外部光线在偏振片表面上的反射，并且可通过形成已知的防反射层等而完成。
防炫光处理的目的在于防止外部光线在偏振片表面上的反射而妨碍透过偏振片光线的可见性。防炫光处理可例如通过已知的方法在透明保护薄膜的表面上提供显微粗糙度而完成。例如可通过喷砂或压花处理使表面粗糙，或者当形成透明保护层时可通过在上述透明树脂中掺入透明细颗粒而提供所述的显微粗糙度。
上述透明细颗粒可以是二氧化硅，氧化铝，二氧化钛，氧化锆，氧化锡，氧化铟，氧化镉，氧化锑等。除上述以外，还可使用具有导电性的无机细颗粒或包含例如交联或未交联聚合物颗粒的有机细颗粒。透明细颗粒的平均粒径例如从0.5-20微米的范围，但对此没有特别的限制。通常，透明细颗粒的混合比，相对于100重量份上述透明树脂优选在2-70重量份，更优选在5-50重量份的范围内，但对此没有特别的限制。
其中掺入透明细颗粒的防炫光层可用作透明保护层本身，或者作为施加至透明保护层表面上的涂布层来提供。此外，防炫光层还可起漫射层的作用，从而使透过偏振片的光线漫射，以便拓宽视角(即视觉补偿作用)。
作为独立于透明保护层的光学层状片，可将上述防反射层，防-粘层/漫射层和防炫光层层合至偏振片上。
对上述构成部件(倾斜光学补偿薄膜，偏振器和透明保护层等)的层合方法没有特别的限制，但可以是常规已知的方法。通常，可使用类似于上述的压敏粘结剂，粘合剂等。其种类可根据构成部件的材料适当地确定。例如，粘合剂可为基于丙烯酸类物质，乙烯醇，聚硅氧油，聚酯，聚氨基甲酸乙酯或聚醚的聚合物粘合剂，或橡胶基粘合剂。甚至当置于例如湿气或热中时，上述压敏粘结剂和粘合剂也不容易剥离，并且具有优异的透光率和偏振度。更具体地说，当偏振器是PVA-基薄膜时，根据粘着处理的稳定性，这些压敏粘结剂和粘合剂优选为PVA-基粘合剂。这些粘合剂和压敏粘结剂可以直接施加至偏振器和透明保护层的表面上，或者，可以将由粘合剂或压敏粘结剂形成的胶带层或片材排列在其表面上。此外，当这些粘合剂和压敏粘结剂以例如水溶液制备时，根据需要可以混入其它添加剂或催化剂如酸催化剂。在施加粘合剂的情况下，其它的添加剂或催化剂如酸催化剂另外可以掺入粘合剂的水溶液中。对粘合剂层的厚度没有特别的限制，但例如可以从1-500纳米，优选从10-300纳米，更优选从20-100纳米。有可能采用粘合剂等如丙烯酸类聚合物或乙烯醇-基聚合物的常规已知的使用方法，而没有任何特别的限制。这些粘合剂可例如通过将其水溶液施加至上述各构成部件的表面上，然后进行干燥而使用。在上述水溶液中，根据需要可以掺入其它的添加剂或催化剂如酸催化剂。在这些物质中，粘合剂优选为PVA-基粘合剂，这是因为对于PVA薄膜其能够取得优异的粘结性。
此外，本发明的偏振片也可通过下列方法来生产。例如，在层压材料是通过根据本发明倾斜光学补偿薄膜的生产方法在衬底上形成双折射层而制备的情况下，可以采用通过粘合剂层等将层压材料粘结至偏振片的偏振器或透明保护层上的方法，以使层压材料的双折射层面对偏振片的偏振器或透明保护层。另外，还可以采用将层压材料的双折射层粘结并转移至偏振器或透明保护层上，然后仅仅剥离第一衬底的方法。此外，还可以采用通过本发明的倾斜光学补偿薄膜的生产方法在衬底(第一衬底)的一个表面上形成双折射层的方法，并将该第一衬底用作偏振片的透明保护层，以便通过粘合剂等将偏振器粘结至第一衬底的另一表面上。当本发明的偏振片采用如上所述本发明倾斜光学补偿薄膜的生产方法生产时，例如，可提供低成本少量处理步骤的偏振片。此外，双折射层可制得更薄，使之有可能降低包括双折射层在内的偏振片本身的厚度。
此外，根据本发明的倾斜光学补偿薄膜还可与除上述偏振器以外的各种类型的常规已知的光学部件如延迟片，漫射控制薄膜和亮度增强薄膜结合使用。上述延迟片的例子包括通过单轴或双轴拉伸聚合物薄膜获得的薄膜，经Z-轴取向处理的薄膜，和液晶聚合物涂布薄膜。上述漫射控制薄膜例如可为利用漫射，散射和折射的薄膜，用来控制视角，并控制与分辨率有关的炫光或散射光。上述亮度增强薄膜例如可为利用胆甾醇型液晶和四分之一波片(λ/4板)的选择性反射的亮度增强薄膜，或者利用由于偏振方向所致各向异性散射的散射薄膜。倾斜光学补偿薄膜还可与线栅偏振器结合使用。
在实际利用时，本发明的层状偏振片可以包括除本发明的倾斜光学补偿薄膜以外的其它光学层。所述光学层的例子包括用于形成液晶显示器的各种常规已知的光学层，例如，如下所述的偏振片反射板，半透光反射板和亮度增强薄膜。这些光学层可以一种，或者两种或更多种。另外，还可以提供一层或两层或更多层的这些光学层。另外，包括这样的光学层的层状偏振片例如优选用作具有光学补偿功能的集成偏振片，和适当地用于各种图像显示装置中，例如设置在液晶元件的表面上。
上述集成偏振片将在下面进行描述。
首先，对反射偏振片或半-透光反射偏振片的例子进行描述。进一步将反射板提供至本发明的层状偏振片上，以便形成反射偏振片，以及进一步将半-透光反射板提供至本发明的层状偏振片上，以便形成半-透光反射偏振片。
通常，这样的反射偏振片排列在液晶元件的背侧上，以便使液晶显示器(反射型液晶显示器)反射从观察侧(显示器侧)来的入射光。反射型偏振片有一些优点，例如可省略装备光源(例如背光)，并能够使液晶显示器更薄。
反射偏振片可用任何常规已知的方式来形成，如在包括双折射层的偏振片的一个表面上形成金属等的反射板。如果需要的话，例如，通过对一表面(暴露表面)进行消光而制备偏振片的透明保护层。在该表面上，施加包含反射金属如铝箔，或者采用一个沉积薄膜，从而形成反射偏振片。
反射偏振片的另外的例子包括由于包含在各种透明树脂中的微粒所致的、具有显微粗糙度的上述透明保护层，以及相当于显微粗糙度的反射板。具有显微粗糙表面的反射板通过不规则反射而漫射入射光，结果是，能够预防定向性和炫光，并可以控制色调的不一致。该反射板可用任何常规已知的方法借助将金属箔或金属沉积薄膜直接沉积至透明保护层的显微粗糙表面上而形成；所述方法包括沉积如真空淀积，喷镀如离子涂敷和阴极溅镀。
另外，作为反射板，可以使用借助将反射层提供至类似于透明保护薄膜的适当的薄膜上而形成的反射片材。由于反射板的反射层通常由金属制成，因此，在应用反射板时，优选的是用薄膜、偏振片等覆盖反射层的反射表面，从而防止反射率由于氧化而降低。因此，可长时间保持起始反射率，并且可省略单独的透明保护层。
另一方面，通过用半-透光反射板替换上述反射偏振片中的反射板而提供半-透光偏振片，并且其例子包括在反射层反射和透射光线的半透明反射镜。
通常，这样的半-透光偏振片排列在液晶元件的背侧。在包含半-透光偏振片的液晶显示器中，从观察侧(显示器侧)来的入射光被反射，从而当液晶显示器用于相对明亮的环境中时显示图像，而在相对暗的环境下，通过利用内部光源如在半-透光偏振片背侧中的背光来显示图像。换句话说，半-透光偏振片可用来形成这样的液晶显示器，后者在明亮环境下能够节省用于光源如背光的能量，而在相对暗的环境下可使用内部光源。
现在，将描述借助在本发明的层状偏振片上另外层合明亮增强薄膜而获得的偏振片的例子。
对亮度增强薄膜没有特别的限制，但可为具有透射预定偏振轴的线偏振光并反射其它光线的性能的薄膜，例如，介电多层薄膜，或不同折射率各向异性薄膜的多层层压材料。这样的亮度增强薄膜例如是由3M Corporation制造的商品名“D-BEF”的产品。另外，还可使用胆甾醇型液晶层，尤其是胆甾醇型液晶聚合物的取向薄膜，该取向液晶层支承在薄膜衬底上。这些薄膜具有对左右方圆偏振光之一反射并对另一光线进行透射的性能，并且例如是由Nitto Denko Corporation制造的商品名为“PCF350”的产品或由Merck Ltd.制造的商品名为“Transmax”的产品。
根据本发明的各种偏振片可以是包括两种或更多种光学层的光学部件，所述光学层例如通过层合除包括双折射层在内的上述层状偏振片以外的光学层而获得。
当然，包括两层或更多层光学层的这样的光学部件也可在例如液晶显示器的各生产过程中对各层顺序地进行层合而形成。然而，利用预先层合的光学部件将具有优异质量稳定性这样的优点，并且取得组装的可操作性，从而改善了液晶显示器的生产效用。顺便说一下，与上述类似，为了层合可使用各种粘结手段，如压敏粘结剂层。
此外，优选的是，上述各种偏振片另外还具有压敏粘结剂层或粘合剂层，这使之更容易层压至其它部件如液晶元件上。这些粘合剂层可排列在偏振片的一个表面或两个表面上。对压敏粘结剂的材料没有特别的限制，但可为常规已知的材料如丙烯酸类聚合物。此外，考虑到防止由于吸湿所致的发泡或剥离，防止由于热膨胀系数的不同所致的液晶元件光学性能的下降和扭转，以及为了形成具有优异耐久性的液晶显示器，低水分吸收率和优异耐热性的压敏粘结剂层是优选的。另外还有可能掺入微粒，以便形成显示出光漫射性能的压敏粘结剂层。借助例如扩张法如流动-扩张或涂布，通过将各种压敏粘结剂材料的溶液或熔融物直接施加至偏振片预定的表面上，或者以同样的方式在随后将描述的隔板上形成压敏粘结剂层并将其输送至偏振片预定的表面上，可在偏振片的表面上形成压敏粘结剂层。这样的层可在偏振片的一个表面上形成。例如，可形成在偏振片延迟片的暴露表面上。
在其中提供至偏振片的压敏粘结剂层的表面被暴露的情况下，优选的是，用护面层(隔离片)覆盖该表面，以便在使用之前防止压敏粘结剂层遭到污染。根据需要，例如通过提供带有剥离涂层如聚硅氧完-基剥离剂、长链烷基剥离剂、碳氟化合物剥离剂或硫化钼的合适的薄膜，如上述的透明保护薄膜，可形成所述隔离片。
压敏粘结剂层例如可以是单层或层压材料。所述层压材料例如可以是具有不同组分或种类的单层的组合。此外，当排列在偏振片的两个表面上时，这些压敏粘结剂层可以组分或种类相同或不同的。
例如，根据偏振片的结构，可适当地确定压敏粘结剂层的厚度，并且所述厚度通常从1-500微米。
优选的是，压敏粘结剂层由显示出优异光学透明度、适度的湿润性和压敏粘结剂性能例如内聚性和粘结性的压敏粘结剂形成。其具体例子包括基于合适聚合物如丙烯酸类聚合物，聚硅氧烷-基聚合物，聚酯，聚氨酯，聚醚和合成橡胶制得的压敏粘合剂。
压敏粘结剂层的粘结性能可通过常规已知的方法适当地控制。例如，根据形成压敏粘结剂层的原料聚合物的组分和分子量，交联方法，包含可交联官能团的比率，以及掺入的交联剂的比率，对交联度和分子量进行调整。
构成如上所述根据本发明的倾斜光学补偿薄膜、偏振片和各种光学部件(通过层合另外的光学层而获得的各种偏振片)的各个层，例如偏振薄膜、透明保护层、光学层和压敏粘结剂层可以利用UV吸收剂进行适当处理，所述吸收剂如水杨酸酯化合物，二苯酮化合物，苯并三唑化合物，氰丙烯酸酯化合物或镍络合物盐化合物，因此提供了UV吸收能力。
根据本发明的倾斜光学补偿薄膜和偏振片可优选用于形成各种装置，例如如上所述的液晶显示器。例如，将偏振片排列在液晶元件的一侧或两侧上，以便形成在反射型，半-透射型或透射型液晶显示器中使用的液晶板。
形成液晶显示器的液晶元件可以是各种单元，如由薄膜晶体管(TFT)表示的主动矩阵驱动型单元，或由TN(扭转向列相)型或STN(超扭转向列相)型表示的简单矩阵驱动型单元。在上述之中，本发明优选用于其显示系统是TN型，STN型或OCB(光学取向双折射)型的液晶元件。甚至在VA(垂直取向)型液晶元件的情况下，本发明也能够使用，只要所述液晶具有单域(monodomain)取向。
液晶元件通常具有这样的结构，其中，液晶被注入两个相对的液晶元件衬底之间的空间中。液晶元件衬底可由玻璃、塑料等制得，而没有特别的限制。用于塑料衬底的材料可选自通常已知的材料而没有特别的限制。
当本发明的光学补偿层，偏振片或其它光学部件排列在液晶元件的两个表面上时，它们可以是同类或不同类的。此外，为了形成液晶显示器，可在合适的位置排列一层、两层或更多层合适的部件，如棱镜排列片，透镜排列片，光漫射层和背光。
对根据本发明的液晶显示器没有特别的限制，只要包括本发明的液晶板并用作其液晶板。此外，它还可以有光源，而且，尽管对该光源没有特别的限制，但例如发射偏振光的平面光源是优选的，这是因为光能能够有效利用的缘故。
下面将阐明根据本发明的液晶板的例子。所述液晶板例如具有液晶元件，本发明的倾斜光学补偿薄膜，偏振器2和透明保护层。将液晶元件的一表面与倾斜光学补偿薄膜层合，而将倾斜光学补偿薄膜的另一表面依次与偏振器和透明保护层层合。液晶元件具有其中液晶保持在两个液晶元件衬底之间的空间的结构。在倾斜光学补偿薄膜是双折射层和如前所述衬底的层压材料的情况下，例如，双折射层侧可面对液晶元件，而衬底侧可面对偏振器，但对其排列没有任何特别的限制。
对于本发明的液晶显示器。另外还可能在观察的倾斜光学补偿薄膜上进一步布置漫射板，防炫光层，防反射薄膜，保护层/板。另外，用于补偿等的延迟片可适当地布置在液晶板中的液晶元件和偏振片之间。
顺便说一下，根据本发明的倾斜光学补偿薄膜和偏振片并不局限于用于上述液晶显示器，其也可用于自发光显示器，如有机电致发光(EL)显示器，PDI，等离子体显示(PD)和FED(场致发射显示器)。当用于自发光平面显示器中时，本发明的偏振片可用作防反射过滤器，这是因为它能够通过设置Δnd＝λ/4而获得圆偏振光。
下面是包括本发明倾斜光学补偿薄膜或偏振片的电致发光(EL)显示器的描述。根据本发明的电致发光显示器具有本发明的倾斜光学补偿薄膜或偏振片，并且可以是有机EL显示器或无机EL显示器。
近年来，对于电致发光显示器，一直建议将光学薄膜如偏振器或偏振片与λ/4板一起使用，以便防止在黑暗状态下电极的反射。当由EL层发射线偏振光，圆偏振光和椭圆偏振光任一种时，或者即使自然光在正方向发射，使倾斜发射光部分偏振时，本发明的倾斜光学补偿薄膜和偏振片是特别有用的。
以下是典型有机电致发光显示器的描述。通常，有机电致发光显示器具有借助在透明衬底上以一定的顺序层压透明电极、有机发光层和金属电极而制备的发光体(有机电致发光发光体)。在本发明中，有机发光层是各种有机薄膜的层压材料。其已知的例子包括由三苯胺衍生物等制得的空穴注入层和由亚磷有机固体如蒽制成的发光层的层压材料；发光层和由苝衍生物等制成的电子注入层的层压材料；或空穴注入层、发光层和电子注入层的层压材料。
通常，有机电致发光显示器根据下列原理发射光线将电压施加至阳极和阴极上，以便将空穴和电子注入有机发光层中，通过这些空穴和电子的再结合将磷光体激发，并且当其返回至基态时受激磷光体将发光。在该过程中再结合的机理类似于通常二极管的机理。这意味着，电流和光发射强度显示出相对于外加电压的调整所伴随的相当大的非线性。
对于有机电致发光显示器所必需的是，至少一个电极是透明的，以便在有机发光层处得到发光。通常，透明导电材料如氧化铟锡(ITO)的透明电极用于阳极。对于促进电子注入并由此提高发光效率而言，使用对于具有小功函的物质作为阴极是重要的，并且通常可以使用金属电极如Mg-Ag，和Al-Li电极。
在如上所述构成的有机电致发光显示器中，优选的是，有机发光层由极薄如约10纳米的薄膜组成。因此，有机发光层能够象透明电极一样透射基本上所有的光线。结果是，当不对所述层进行照明时，从透明衬底表面进入并通过透明电极和有机发光层的光束在金属层处反射之前，将再次到达透明衬底的表面。借此，当从外面进行观察时，有机电致发光显示器的显示面看来像反射镜。
根据本发明的有机电致发光显示器包括，例如，通过提供在有机发光层的表面上的透明电极和在有机发光层的背面上的电极而形成的有机电致发光体，并且优选的是，将根据本发明的倾斜光学补偿薄膜或偏振片排列在透明电极的表面上。更优选的是，将λ/4板排列在偏振片和电致发光元件之间。通过如上所述对本发明的倾斜光学补偿薄膜或偏振薄膜进行排列，有机电致发光显示器具有抑制外部反射和改善清晰度的作用。另外还优选的是，还可将延迟片排列在透明电极和光学薄膜之间。
延迟片和光学薄膜(例如偏振片等)起例如对从外部进入并被金属电极反射的光线进行偏振的作用，因此，偏振具有从外面不能观察到金属电极的反射的作用。特别是，通过利用四分之一波片形成延迟片并调整由偏振片和延迟片的偏振方向形成的角度至π/4，能够完全地阻挡金属电极的反射。亦即，偏振片只透过从有机电致发光显示器进入的外界光线中的线偏振光部分。通常，通过延迟片使线偏振光变成椭圆偏振光。然而，当延迟片是四分之一波片时，并且当上述角度为π/4时，所述光线将变成圆偏振光。
该圆偏振光通过例如透明衬底、透明电极以及有机薄膜。在被金属电极反射之后，光线再次通过有机薄膜、透明电极和透明衬底，并在延迟片处变成线偏振光。此外，由于线偏振光与偏振片的偏振方向成直角，因此，它不能通过偏振片。结果是，金属电极的反射能够如前所述被完全阻挡。
实施例以下是通过实施例和对比例对本发明更具体的描述，但本发明决没有局限于下面实施例之意。
实施例1将由2，2′-二(三氟甲基)-4，4′，5，5′-联苯四羧酸二酐和2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基联苯合成的、重均分子量(Mw)为70,000的聚酰亚胺溶解于环己酮中，于是制得10％重量的聚酰亚胺溶液。然后，用所述聚酰亚胺溶液对75微米厚的PET薄膜(由Toray Industries.Inc.制造，商品名为S27)的表面进行涂布。然后，利用吹风机向涂布薄膜吹热空气，借此使涂布薄膜中的聚酰亚胺倾斜。所述处理的条件是这样的，气流速度为20m/sec，空气温度为100℃，持续时间为5分钟，并且涂布薄膜表面与吹风机前端之间的距离为30厘米。将PET薄膜和涂布薄膜的层压材料置于传送带上并以2米/分钟的速度连续输送，由此使热空气吹至层压材料上。随后，通过在150℃加热并干燥5分钟，使PET薄膜上聚酰亚胺的倾斜和取向状态固定，由此在PET薄膜上形成4微米厚的聚酰亚胺薄膜。对聚酰亚胺薄膜双折射性能的评估表明获得了具有约0.041双折射(Δn)的双折射层。
从PET薄膜上剥离聚酰亚胺薄膜，然后利用延迟仪(商品名KOBRA-21ADH；由Oji Scientific Instruments制造)测量590纳米处该聚酰亚胺薄膜的延迟。由测量轴的方向进行延迟测量，其中，将聚酰亚胺薄膜的法线设置成0度，并将从法线(0度)向着聚酰亚胺薄膜的快轴方向倾斜-50至+50度的轴作为测量轴。图3显示了测量的结果。图3是显示测量角(倾斜角)和在各测量角处的延迟值之间关系的图，其中横轴表示角度，纵轴表示延迟值。
如图3所示，在法线设置成0度的情况下，在各测量角(-50度至+50度)时的延迟值曲线相对于通过0度(法线)的纵轴(由图中虚线表示)是不对称的。因此，该薄膜被证明是其中聚酰亚胺为倾斜取向的倾斜光学补偿薄膜。另外，在从法线向快轴方向倾斜约+10度的角度处，显示出最小的延迟值。
此外，还将该聚酰亚胺薄膜层压至市售偏振片(商品名HEG142SDU；由Nitto Denko Corporation制造)上。进一步，将最终层压的偏振片安装至用于市售TN方式液晶显示器的液晶板上，以便使聚酰亚胺薄膜和液晶板彼此面对。然后，用下列方式计算该液晶显示器的对比度。使液晶显示器显示白色图像和黑色图像。然后，通过商品名EZ Contrast 160D(由ELDIM SA.制造)的对比度仪，从显示屏的正面，上面，下面，右侧和左侧，以0-70度的视角测量XYZ显示系统中的Y，x和y的值。根据白色图像中的Y值(Yw)和黑色图像中的Y值(YB)，可计算出各视角下的对比度“Yw/YB”。另一方面，作为对比例，在替代本发明的层状偏振片而仅安装上述市售偏振片的液晶显示器中，测量上述视角下的对比度。
结果表明与根据对比例的仅带有市售偏振片的液晶显示器相比，根据实施例的带有层状偏振片的液晶显示器实现了对比度至少为10的更宽的视角，即，在左右两侧的视角扩展至+15度。
对比例1借助旋涂机，用1％重量的聚乙烯醇水溶液(商品名NH-18；由TheNippon Synthetic Chemical Industry Co.，Ltd.制造)对玻璃板的表面进行涂布，然后在120℃干燥5分钟。以这种方法，在玻璃板上形成0.5微米厚的PVA薄膜。此外，利用市售摩擦布在一个方向上对PVA薄膜的表面摩擦5分钟，于是形成一取向层。借助旋涂机，用由下面化学式表示的三亚苯基-基盘状液晶的10％重量的四氯乙烯溶液对该取向层的表面进行涂布，然后在200℃加热5分钟，借此使液晶材料取向。通过该加热处理，在取向层上形成了约0.040双折射(Δn)的、2微米厚的倾斜双折射层。
类似于上述实施例1，测量对比例1的该倾斜双折射层的延迟。图4显示了测量的结果。类似于图3，图4是显示法线-测量轴角度和在各测量角处的延迟值之间关系的图，其中横轴表示角度，纵轴表示延迟值。如图4所示，在法线设置成0度的情况下，在各测量角(-50度至+50度)时的延迟值曲线相对于通过0度(法线)的纵轴(由图中虚线表示)是不对称的。另外，在从法线向快轴方向倾斜约+30度的角度处，显示出最小的延迟值。
此外，用与实施例1相同的方式，将该双折射层安装于市售TN方式液晶显示器上。结果表明与仅安装市售偏振片的情况相比，实现了在左右方向至少10对比度的+15度的更宽的区域。
正如由上述结果变得很清楚一样，尽管本发明实施例的倾斜光学补偿薄膜的延迟曲线形状和测定角与对比例的稍有不同，但它们相对于纵轴均是不对称的。
另外，进一步对实施例和对比例生产的倾斜光学补偿薄膜进行拉伸。在对比例的倾斜光学补偿薄膜中，液晶分子的倾斜和取向失败，因此薄膜不能用作倾斜光学薄膜。另一方面，在实施例的倾斜光学补偿层中，有可能另外改变平面内延迟。这也表明本发明的倾斜光学补偿薄膜是有用的，这是因为其光学特性能够根据预定的用途进一步改变，因此，其应用范围能够扩展。
工业实用性如上所述，根据本发明，能够在不使用液晶材料的情况下，提供尤其是可用于TN方式液晶显示器的新颖的倾斜光学补偿薄膜。另外，由于非-液晶聚合物不受衬底取向的影响，因此，对于衬底的种类没有特别的限制。此外，甚至在倾斜和取向之后，非-液晶聚合物也能够进行拉伸和允许其收缩，因此，能够进一步改变对光学特性的设计。这使之可能扩展预定的应用范围，因此，作为延迟薄膜，本发明的倾斜光学补偿薄膜是特别有用的。
权利要求
1.一种倾斜光学补偿薄膜，包括非-液晶聚合物；其中非-液晶聚合物是倾斜且取向的，由测量轴方向测得的延迟值，相对于在0度时的延迟值，在测量角的正值侧和负值侧之间不对称地变化，当0度相应于倾斜光学补偿薄膜表面的法线时，测量角表示在法线和测量轴(包括0度)之间的角度，和由下面等式表示的双折射(Δn)在0.001-0.5的范围内，Δn＝[{(nx+ny)/2}-nz]d/d式中，Δn表示倾斜光学补偿薄膜的双折射，nx，ny和nz分别表示倾斜光学补偿薄膜中X轴，Y轴和Z轴方向的折射率，其中，X轴是倾斜光学补偿薄膜表面内显示最大折射率的轴向，Y轴是在所述表面内垂直于X轴的轴向，而Z轴是垂直于X轴和Y轴的厚度方向，并且d表示倾斜光学补偿薄膜的厚度。
2.根据权利要求1的倾斜光学补偿薄膜，其中，非-液晶聚合物是选自如下的至少一种聚合物聚酰胺，聚酰亚胺，聚酯，聚醚酮，聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺。
3.一种倾斜光学补偿薄膜，包括非-液晶聚合物；其中非-液晶聚合物是倾斜且取向的，由测量轴方向测得的延迟值，相对于在0度时的延迟值，在测量角的正值侧和负值侧之间不对称地变化，当0度相应于倾斜光学补偿薄膜表面的法线时，测量角表示在法线和测量轴(包括0度)之间的角度，和非-液晶聚合物是选自如下的至少一种聚合物聚酰胺，聚酰亚胺，聚酯，聚醚酮，聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺。
4.根据权利要求3的倾斜光学补偿薄膜，由下面等式表示的双折射(Δn)在0.001-0.5的范围内，Δn＝[{(nx+ny)/2}-nz]d/d式中，Δn表示倾斜光学补偿薄膜的双折射，nx，ny和nz分别表示倾斜光学补偿薄膜中X轴，Y轴和Z轴方向的折射率，其中，X轴是倾斜光学补偿薄膜表面内显示最大折射率的轴向，Y轴是在所述表面内垂直于X轴的轴向，而Z轴是垂直于X轴和Y轴的厚度方向，并且d表示倾斜光学补偿薄膜的厚度。
5.根据权利要求1或3的倾斜光学补偿薄膜，其中，在测量角的正值侧或负值侧，延迟值达到其最大值或最小值。
6.根据权利要求1或3的倾斜光学补偿薄膜，其中，测量角为-50度至+50度。
7.根据权利要求6的倾斜光学补偿薄膜，其中，在-2至-50度的测量角或+2至+50度的测量角，延迟值达到其最大值或最小值。
8.根据权利要求1或3的倾斜光学补偿薄膜，其中，测量轴包括法线和由法线倾斜的轴，并且由法线倾斜的轴在倾斜光学补偿薄膜的慢轴方向倾斜。
9.根据权利要求1或3的倾斜光学补偿薄膜，其中，测量轴包括法线和由法线倾斜的轴，并且由法线倾斜的轴在倾斜光学补偿薄膜的快轴方向倾斜。
10.根据权利要求1或3的倾斜光学补偿薄膜，用于显示系统为TN(扭转向列相)方式或OCB(光学取向双折射)方式的液晶显示器。
11.根据权利要求1或3的倾斜光学补偿薄膜，用于其液晶具有单域取向的液晶显示器。
12.根据权利要求10的倾斜光学补偿薄膜，其中，在其显示系统为TN方式的液晶显示器中显示至少10对比度的区域在显示屏的左右方向被扩展至10度或更大。
13.一种倾斜光学补偿薄膜的生产方法，包括用至少一种非-液晶聚合物涂布衬底，借此形成一涂布薄膜，并使涂布薄膜中的非-液晶聚合物倾斜且取向，由此形成倾斜光学补偿薄膜，其中所述的非-液晶聚合物选自聚酰胺，聚酰亚胺，聚酯，聚醚酮，聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺；其中，通过对涂布薄膜施加外力而使非-液晶聚合物倾斜和取向。
14.根据权利要求13的方法，在涂布薄膜倾斜且取向之后，另外还包括使形成涂布薄膜的非-液晶聚合物固化。
15.根据权利要求13的方法，其中，通过向涂布薄膜上吹空气而将外力施加至涂布薄膜上。
16.根据权利要求13的方法，其中，将可收缩衬底(第一衬底)用作衬底，并在第一衬底上形成涂布薄膜之后，再在所述涂布薄膜上层合具有不同于第一衬底的收缩率的第二衬底，以便将涂布薄膜夹在第一和第二衬底之间，由此，通过第一和第二衬底收缩率的差而将外力施加至涂布薄膜上。
17.根据权利要求16的方法，其中，通过对第一和第二衬底进行加热而使衬底收缩。
18.根据权利要求13的方法，另外还包括对衬底和在衬底上形成的倾斜光学补偿薄膜一起进行拉伸，由此改变倾斜光学补偿薄膜的延迟。
19.根据权利要求13的方法，其中，将可收缩衬底用作衬底，在衬底上形成倾斜光学补偿薄膜之后，使衬底能够收缩，由此改变倾斜光学补偿薄膜的延迟。
20.根据权利要求13的方法，另外还包括从倾斜光学补偿薄膜上剥离衬底。
21.一种借助权利要求13的方法生产的倾斜光学补偿薄膜。
22.一种偏振片，包括偏振器；和光学补偿薄膜；其中，所述光学补偿薄膜是选自根据权利要求1的倾斜光学补偿薄膜，根据权利要求3的倾斜光学补偿薄膜和根据权利要求21的倾斜光学补偿薄膜中的至少一种。
23.一种液晶板，包括液晶元件；和光学部件；其中，所述光学部件排列在液晶元件的至少一个表面上，并且该光学部件是选自根据权利要求1的倾斜光学补偿薄膜，根据权利要求3的倾斜光学补偿薄膜和根据权利要求21的倾斜光学补偿薄膜中的至少一种。
24.一种液晶显示器，包括根据权利要求23的液晶板。
25.根据权利要求24的液晶显示器，其显示系统是TN方式或OCB方式。
26.根据权利要求24的液晶显示器，其液晶具有单域取向。
27.一种图像显示装置，包括选自根据权利要求1的倾斜光学补偿薄膜，根据权利要求3的倾斜光学补偿薄膜，根据权利要求21的倾斜光学补偿薄膜和根据权利要求22的偏振片中的至少一种光学部件。
28.根据权利要求27的图像显示装置，其是选自液晶显示器，电致发光(EL)显示器，等离子体显示器(PD)和FED(场致发射显示器)中的至少一种。
全文摘要
一种由非－液晶聚合物形成的倾斜光学补偿薄膜，其可用于TN方式的液晶显示器。首先用非－液晶聚合物对衬底进行涂布，借此形成一涂布薄膜；使涂布薄膜的非－液晶聚合物倾斜且取向；然后使涂布薄膜固化，借此形成倾斜光学补偿薄膜。非－液晶聚合物例如可通过对涂布薄膜施加外力，如吹风而进行倾斜和取向。所述倾斜光学补偿薄膜显示出例如从0.001－0.5的双折射(Δn)，因此可用于TN方式液晶显示器等。
文档编号G02F1/13GK1633613SQ03804179
公开日2005年6月29日 申请日期2003年2月18日 优先权日2002年2月19日
发明者山冈尚志, 村上奈穗, 吉见裕之 申请人:日东电工株式会社