使用纤维素衍生物的延迟膜的制作方法

专利名称：使用纤维素衍生物的延迟膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及在液晶显示装置等图像显示装置中有用的使用纤维素衍生物的延迟膜。
背景技术：
延迟膜具有可将直线偏光转换为椭圆偏光及圆偏光、或将某方向的直线偏光转换(旋光)为另一方向的功能，通过利用这些功能可改善例如液晶显示装置的视角或对比度等。该延迟膜通常由聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜等塑料膜进行单轴或双轴拉伸而得。此时，因拉伸造成的折射率的各向异性而产生双折射，因而有作为延迟膜的功能。延迟膜的光学性能可由延迟值决定，该延迟值通过例如在某波长的延迟膜正面方向的慢轴方向(面内折射率最大的方向)的折射率与快轴方向(面内与慢轴垂直的方向)的折射率的差，与延迟膜的厚度的乘积而求得。然而，该延迟值具有所谓波长依存性(波长分散特性)以及视角依存性(视角特性)，所以对于延迟膜而言，须考虑包含这些特性的综合性能后，再用于各种显示器。
波长分散特性因所使用的材质而异，以一般的聚合物为材料作成的延迟膜，其比550nm长的波长侧的延迟值小于550nm的延迟值，而其比550nm短的波长侧的延迟值大于550nm的延迟值。
因此，为了制作1/4延迟膜，纵使于550nm的延迟值调节为137.5nm，比550nm长的波长侧的延迟也将不大于1/4波长，而比550nm短的波长侧的延迟将不小于1/4波长。
关于此，例如使用该延迟为1/4波长的延迟膜(所谓的四分之一波长板)制作防反射滤光器时，只在延迟为约1/4波长的区域内可得到充分的防反射效果，而在其以外的波长中则圆偏光变为椭圆偏光，结果产生无法获得充分防反射效果的问题。而且，在使用延迟为1/2波长的延迟膜(所谓的二分之一波长板)制作液晶投影机等所使用的旋转偏光器时，只在延迟约为1/2波长的区域内能将直线偏光作为直线偏光进行旋转，而在其以外的波长中则直线偏光变为椭圆偏光，因此变成无法获得充分的旋光效果。
具有在整个可见光区域上能够赋予波长同等水平延迟的波长分散特性的延迟膜被称为消色差性延迟膜，若要显示该倾向(消色差性)，必须要有例如长波长侧的延迟值大于波长550nm的延迟值，且短波长侧的延迟值小于波长550nm的延迟值。制作这样的延迟膜的方法例如专利文献1所揭示，提出将多个拉伸膜层以使其光轴交叉的方式层压的方法。并且，如专利文献2所揭示，通过将三醋酸纤维素水解所得的醋酸纤维素用作制作延迟膜用的聚合物，可得到通过1片膜就能够在可见光区域的广范围内赋予各波长同等程度的延迟的延迟膜。
如专利文献3所揭示，亦已知通过使用可在经磨擦处理的基片上取向的液晶化合物及其多种混合所得的组合物，制作使该化合物在在特定方向上取向的延迟膜的方法。另外，在专利文献4中揭示使液晶化合物在特定方向上取向所得的延迟膜具有仅以1片膜即可在可见光区域的广大范围内对各波长赋与相等程度的延迟的波长分散特性。
另一方面，视角特性一般是由延迟膜的拉伸方法所控制。将如聚碳酸酯等高分子膜单轴拉伸所得的一般延迟膜，若向慢轴(在膜面内折射率呈最大的方向)方向倾斜，则从正面方向的倾斜角度愈大，其延迟值变得愈小；相反地，若向快轴(在膜面内与慢轴垂直的方向)方向倾斜，则从正向的倾斜角度愈大，其延迟值变得愈大。该倾向是聚芳酯、聚醚砜、Zeonor(日本Zeon公司制造)及Arton(JSR制造)等环烯烃聚合物等以及其它一般的经单轴拉伸而成的延迟膜所共同可见到的倾向。像这样若延迟值随着倾斜变化，视角特性将变差，因此，在视角特性会成为问题的用途中，期待着延迟值不因倾斜而起变化。若延迟值不随着倾斜起变化，则无论向慢轴方向、快轴方向的任何方向倾斜，延迟值几乎均无变化，因此期待如此的延迟膜。
为了解决上述问题，在专利文献5中揭示一种延迟膜，是将收缩性膜与拉伸膜粘合，继而将该粘合膜进行单轴拉伸，实际上是进行双轴拉伸以控制伴随倾斜的延迟值的变化。
日本专利第3174367号公报[专利文献2]日本特开2000-137116号公报[专利文献3]日本特开2000-98133号公报[专利文献4]WO02/093213A1[专利文献5]日本专利第2818983号发明内容发明所欲解决的问题所需要的波长分散特性或双折射性因使用目的而异。然而，至目前为止要得到所需要的波长分散特性，必须使用作为聚合物的基本构造的主链部分由完全不同的聚合物构成的延迟膜。这意味着，对于各波长分散性不同的材料，必须从主链部分合成聚合物，由于有时因构造而极难以控制该聚合物的合成及分子量，因此便有所谓无法任意选择波长分散的问题。而且，双折射性有正双折射性以及负双折射性，双折射的绝对值大小虽可由加工条件所控制，但正与负的控制如不改变聚合物的基本构造则无法达成。例如专利文献2所记载的使用乙酸纤维素的延迟膜，双折射性缺乏，而且为了提高拉伸性必须添加约10至15％的增塑剂，但添加增塑剂会有所谓引发双折射性降低的问题。因此，例如若欲得到作为1/4波长延迟膜所需要的延迟值，必须将厚度加厚，但如此无法充分满足所需要的薄型化。再者，将延迟膜从正面方向倾斜时的延迟值的变化，亦即，延迟膜的视角特性未必良好。
另外，视角特性的控制目前只通过拉伸方法达成，而在如专利文献5所记载的那样将收缩性膜粘合而进行实际上为双轴的拉伸方法中，因增加收缩性膜的粘合以及拉伸后剥离的步骤，将引发提高成本的问题。
解决课题的手段本发明人等为了解决上述问题专心致志研究的结果发现羟基由碳数5至20的脂族酰基取代且羟基的取代度以每1个纤维素单体单元的取代度计为1.00至2.99的纤维素衍生物，通过适当地选择取代基与取代度，可在不改变基本骨架的情况下，解决这些上述问题，亦即，通过改变该纤维素的取代基构造或取代度，便可任意地控制波长分散特性以及双折射的正、负性，并且通过该纤维素衍生物的选择，可得到双折射性高的膜，因此可将厚度变小，再者通过该纤维素衍生物的选择，不进行如专利文献5所述的实质上的双轴拉伸，仅以单轴拉伸就可得到呈现双轴性，亦控制视角特性的延迟膜，进而完成本发明。
亦即，本发明涉及(1)由纤维素衍生物所形成的延迟膜，该纤维素衍生物是纤维素的羟基由碳数为5至20的脂肪族酰基以每1个纤维素单体单元为1至3的取代度取代、并且由该脂肪族酰基以外的取代基以0至2的取代度取代而成；(2)如上述(1)的延迟膜，其中，羟基通过碳数5至20的脂族酰基取代的取代度是每一个纤维素单体单元为1.00至2.99；(3)如上述(1)的延迟膜，其中，碳数5至20的脂族酰基以外的取代基为与该脂族酰基构造不同的脂族酰基、芳族酰基、烷基氨基甲酰基、芳族氨基甲酰基、具二苯乙炔骨架的酰基、具联苯骨架的酰基或可聚合基团中的任一种；羟基通过该脂族酰基及其以外的取代基取代的总取代度是每一个纤维素单体单元为1.50至2.99；(4)如上述(1)的延迟膜，其中，碳数5至20的脂族酰基为直链的脂族酰基，每一个纤维素单体单元的羟基的取代度为1.5至3；该脂族酰基以外的取代基为碳数1至4的酰基，其取代度为0至1.5；(5)如上述(4)的延迟膜，其中，碳数1至4的酰基为乙酰基；(6)如上述(1)或(2)的延迟膜，其中，该延迟膜满足下列式(1)及(2)的关系(Re750/Re550)＝A1/Δn+1.........(1)(Re450/Re550)＝A2/Δn+1.........(2)[式中，(Re750/Re550)是于波长750nm的延迟值与于波长550nm的延迟值的比率，其值为0.05至1.95；(Re450/Re550)是于波长450nm的延迟值与于波长550nm的延迟值的比率，其值为0.05至1.95；Δn表示延迟膜在波长550nm的双折射，其值为0.0001至0.06；A1及A2为常数，其值为-0.06至0.06，A1为正值时，A2为负值，而A1为负值时，A2则为正值]；(7)由上述(1)至(6)的延迟膜与其它的延迟膜层压而成的复合延迟膜；(8)由上述(1)至(7)的延迟膜或复合延迟膜与偏光膜层压而成的圆或椭圆偏光膜或旋光膜；(9)由上述(1)至(6)的延迟膜与偏光膜以该延迟膜的慢轴与偏光膜的吸收轴或穿透轴平行或垂直的方式层压而成的光学膜；(10)复合光学膜，由上述(6)或(7)中任一项的延迟膜与偏光膜以该延迟膜的慢轴与偏光膜的吸收轴或穿透轴平行或垂直的方式层压而成，其中该复合光学膜系具有下列性质的膜设膜面内的平均折射率为ne，厚度方向的折射率为no时，ne-no＜0；厚度为d时，以Rth＝(no-ne)×d所求出的Rth为100至300nm；于550nm的膜的正面方向的延迟值为0至50nm；(11)如上述(8)至(10)中任一项的圆或椭圆偏光膜或旋光膜或光学膜，其中，构成偏光膜的偏振元件与上述(6)或(7)的任一项的延迟膜直接层压；(12)图像显示装置，具备上述(6)或(7)的任一项的延迟膜或上述(6)至(11)中任一项的圆或椭圆偏光膜或旋光膜或光学膜或复合光学膜；
(13)如上述(12)的图像显示装置，该图像显示装置为液晶显示装置；(14)纤维素正戊酸酯，其中，正戊酰基的取代度为2.0至2.98；(15)纤维素正己酸酯，其中，正己酰基的取代度为2.0至2.9；(16)纤维素正庚酸酯，其中，正庚酰基的取代度为1.5至2.9；(17)纤维素正庚酸酯乙酸酯，其中，正庚酰基的取代度为1.5至2.8，乙酰基的取代度为0.02至1.0；(18)纤维素正辛酸酯，其中，正辛酰基的取代度为1.0至2.9；发明的效果通过使用本发明的纤维素衍生物以及含有该衍生物的树脂组合物制作延迟膜，可控制波长分散、双折射的正负性以及视角特性。而且，通过所使用的纤维素衍生物可得到充分的双折射性，因此可将厚度变小。另外，本发明的延迟膜可使用于构成反射型及半透过型液晶显示装置的四分之一波长延迟膜、防反射膜如触板式镜面防反射膜、视觉补偿膜如VA型液晶显示装置所使用的补偿膜、提高光利用效率的膜如液晶投影机的偏光光束分离器用的波长板、1波长或2波长以上的延迟同时补偿膜如光盘的写入拾取使用的波长板。可将本发明的延迟膜与偏光膜加以组合，作为圆偏光膜、旋光膜、椭圆偏光膜、光学膜或复合光学膜，而用于有机电致发光显示装置、液晶投影器、液晶显示装置等中，如此所得的本发明的图像显示装置与以往的图像显示装置相比，具有提高对比度及视角特性的优异特性。
附图简单说明

图1是表示由本发明的纤维素衍生物所制得的延迟膜的双折射与延迟值比Re750/Re550的关系图。
图2是表示由本发明的纤维素衍生物所制得的延迟膜的双折射与延迟值比Re450/Re550的关系图。
图3是表示由纤维素正戊酸酯所制得的延迟膜的波长分散图。
图4是表示由纤维素正己酸酯所制得的延迟膜的波长分散图。
图5是表示由纤维素正庚酸酯乙酸酯以及纤维素正辛酸酯所制得的延迟膜的波长分散图。
图6是表示由纤维素正戊酸酯所制得的延迟膜的双折射率与延迟值比Re750/Re550的关系图。
图7是表示由纤维素正戊酸酯所制得的延迟膜的双折射率与延迟值比Re450/Re550的关系图。
图8是表示由纤维素正己酸酯所制得的延迟膜的双折射率与延迟值比Re750/Re550的关系图。
图9是表示由纤维素正己酸酯所制得的延迟膜的双折射率与延迟值比Re450/Re550的关系图。
图10是表示由纤维素正庚酸酯乙酸酯所制得的延迟膜的双折射率与延迟值比Re750/Re550的关系图。
图11是表示由纤维素正庚酸酯乙酸酯所制得的延迟膜的双折射率与延迟值比Re450/Re550的关系图。
图12是表示实施例12、实施例13以及比较例2中所使用的延迟膜的视角特性图。
图13是表示实施例24至28中所使用的延迟膜的视角特性图。
图14是表示比较例2中所使用的延迟膜的波长分散图。
符号的说明图3◇表示化合物1-1。
□表示化合物1-2。
×表示化合物1-3。
△表示化合物1-4。
○表示化合物1-5。
图4◇表示化合物2-1。
□表示化合物2-2。
×表示化合物2-3。
△表示化合物2-4。
图5◇表示化合物3-1。
□表示化合物3-2。
×表示化合物3-3。
△表示化合物4-1。
图6和图7◇表示化合物1-1。
□表示化合物1-2。
△表示化合物1-3。
×表示化合物1-4。
*表示化合物1-5。
图8和图9◇表示化合物2-1。
□表示化合物2-2。
△表示化合物2-3。
×表示化合物2-4。
图10和图11□表示化合物3-1。
◇表示化合物3-2。
△表示化合物3-3。
图12○表示实施例12中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
□表示实施例12中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
×表示实施例13中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
△表示实施例13中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
●表示比较例2中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
▲表示比较例2中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
图13■表示实施例13中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
□表示实施例13中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
×表示实施例24中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
—表示实施例24中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
●表示实施例25中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
○表示实施例25中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
◆表示实施例26中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
◇表示实施例26中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
▲表示实施例27中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
△表示实施例27中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
*表示实施例28中的延迟膜向快轴方向倾斜的情况。
+表示实施例28中的延迟膜向慢轴方向倾斜的情况。
图14×表示比较例2。
实施发明的最佳方式详细说明本发明。
作为本发明中可以作为起始原料使用的纤维素，无论结晶形态或聚合度为何，若具有式(3)所示的单体单元连接而成的构造[化1]
亦即D-吡喃型葡萄糖以β-1，4-键结连接而成的构造，均可使用。在上式中，n表示单元的连接数，一般为10以上，优选50以上，更优选100以上，上限虽无特别限定，但通常为10000以下，优选5000以下，更优选2000以下。具体上可列举如天然纤维素、粉末纤维素、结晶纤维素、再生纤维素、纤维素水合物或人造丝等。另外，在要求品质的均匀性等时，优选使用经人工调整连接数(聚合数)者，此时，n为约100至约1000，依情况一般优选约150至约600。
制作本发明的延迟膜所使用的纤维素衍生物是将纤维素的羟基以C5至C20脂族酰基取代而成的衍生物，可以下式(4)表示[化2] 式(4)中n与上述相同；R1、R2及R3为氢原子或取代基，R1、R2及R3可相同或不同，但是R1、R2及R3不同时为氢原子，其中至少1个为C5至C20、优选C5至C16、更优选C5至C12的脂族酰基，其余基亦可被其它取代基取代。C5至C-20脂族酰基可由X-CO-基表示，X可例举如正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、新戊基、正己基、仲己基、环己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基等。更优选X为正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、新戊基、正己基、仲己基、环己基、正庚基、正辛基、正壬基等。另外，直链的C5至C20脂族酰基为优选例之一，上述作为X例示的烷基中，更优选直链烷基。
由上述C5至C20脂族酰基取代的纤维素衍生物中，每一个纤维素单体单元的取代基数(以下称为取代度)为1至3的话将无任何问题，一般为1.00至2.99，更优选1.50至2.90。尤其，在纤维素正戊酸酯时，通过取代度优选为2.0至2.8，更优选2.2至2.3，可赋与消色差性。在纤维素正己酸酯时，通过取代度优选为2.0至2.8，更优选2.4至2.6，可赋与消色差性。在纤维素正庚酸酯时，通过取代度优选为1.0至2.99，更优选1.5至2.3，可赋与消色差性。
而且，若纤维素正庚酸酯的取代度为2.5至2.99，通过进行一般的单轴拉伸，便可得到在膜面内的拉伸方向(或在膜面内与其垂直的方向)及厚度方向二方向上取向的具有双轴性的膜(以下将称为呈现双轴性)。在本发明中，该双轴性的特征是在设拉伸方向的折射率为nx，在面内与该拉伸方向垂直的方向的折射率为ny，厚度方向的折射率为nz时，ny＞nz＞nx，nz≥ny＞nx。在纤维素正辛酸酯、纤维素正壬酸酯、纤维素正癸酸酯、纤维素正十一烷酸酯、纤维素正十二烷酸酯、纤维素正十三烷酸酯、纤维素正十四烷酸酯、纤维素正十五烷酸酯、纤维素正十六烷酸酯、纤维素正十七烷酸酯、纤维素正十八烷酸酯、纤维素正十九烷酸酯、纤维素正二十烷酸酯等由碳数8至20的酰基所取代的纤维素、更优选纤维素正辛酸酯、纤维素正壬酸酯、纤维素正癸酸酯、纤维素正十一烷酸酯、纤维素正十二烷酸酯、纤维素正十三烷酸酯、纤维素正十四烷酸酯、纤维素正十五烷酸酯、纤维素正十六烷酸酯等由碳数8至16的酰基所取代的纤维素的情况下，取代度例如为1.0至2.99、优选1.5至2.99、更优选2.5至2.99时则呈现双轴性。
在本发明的情况下，该双轴性的特征在于当设拉伸方向的折射率为nx，在面内与该拉伸方向垂直的方向的折射率为ny，厚度方向的折射率为nz时，ny＞nz＞nx，nz≥ny＞nx。在含有碳数5至20的脂族取代基以及与该脂族取代基不同的取代基的情况下，碳数5至20的脂族酰基的取代基数为1.00以上，且其与其它取代基数的和相对于每一个纤维素单体单元为1.50至2.99，更优选2.00至2.90。
式(4)中，作为C5至C20脂族酰基以外的其它取代基优选氨基甲酰基、或C5至C20脂族酰基以外的酰基。具体而言，可列举如Y-CO-基或Z-NH-CO-基所示的基。其中，Y只要是未经取代的C5至C20的脂族基以外的基即可，并无特别限定，具体上可列举如未经取代的C5至C20脂族基以外的经取代或未经取代的C1至C20烃残基。在该烃残基中的取代基并无特别限定，可列举如羟基、卤素原子、氨基、氰基、C1至C14酰氧基、(C1至C14)烷氧基、苯基、萘基等，该烃残基为芳族基时，作为取代基亦可例举C1至C10烷基。
该烃残基的例子可例举如乙烯基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苄基、1-萘甲基、三氟甲基、氨甲基、2-氨基乙基、3-氨基正丙基、4-氨基正丁基、或这些氨基进一步转变为酰胺或尿烷所成的基、经羟基取代的C1至C4烷基、或该羟基进一步经C1至C14酰基或C1至C14烷基取代的基、可经C1至C3烷基取代的乙烯基、氰基联苯氧基(C3至C10)烷基、苯基乙炔基苯基(C1至C20)烷基、乙炔基及肉桂酰基等碳数1至10的具有不饱合键的脂族基、具有苯基、萘基、蒽基、芴基、联苯基、具有4-三氟甲苯基等芳族基的酰基。另外，Z的例子如可具有取代基的C1至C10脂族基，可列举如乙烯基、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基、辛基、壬基、癸基、苄基、1-萘甲基、三氟甲基等。
这些C5至C20脂族酰基以及视情况存在的其它取代基，根据作为目的的本发明纤维素衍生物的双折射性、波长分散特性、粘度、取向的容易度、加工性、反应性等而适当地选择一种或多种取代基。另外，纤维素羟基的取代度亦可根据作为目的的本发明纤维素衍生物的双折射性、波长分散特性、粘度、取向的容易度、加工性、反应性等而适当地选择。
通过在纤维素衍生物中导入可聚合基团，并通过在光聚合引发剂存在下，于取向处理后，照射紫外线使之聚合，而使取向状态固定化，可得到机械强度、可靠性及耐溶剂性皆优异的延迟膜。可聚合基团的例子可列举如上述Y或Z为乙烯基者，亦即丙烯酰基或甲基丙烯酰基。光聚合引发剂可使用一般在紫外线硬化型树脂中所用的化合物。
该光聚合引发剂的具体例可列举如2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、4-(2-羟基乙氧基)-苯基(2-羟基-2-丙基)酮、1-(4-月桂基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基乙酰苯等乙酰苯类化合物、安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、2，2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯等安息香类化合物、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3，3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮类化合物、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2，4-二氯噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类化合物等。这些的光聚合引发剂可使用1种或将多种以任意比例混合使用。
在使用二苯甲酮类化合物或噻吨酮类化合物时，为了促进光聚合反应亦可并用助剂。如此助剂的例子可列举如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、正丁胺、甲基二乙醇胺、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、米氏酮、4，4’-二乙氨基苯基酮、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸正丁氧基乙酯或4-二甲氨基苯甲酸异戊酯等胺类化合物。上述光聚合引发剂的含量，相对于100重量份的(甲基)丙烯酸酯化合物(在聚合物中有丙烯酰基时，亦包含有该丙烯酰基)，优选0.5重量份至10重量份，更优选约2重量份至约8重量份。而且，助剂的量为光聚合引发剂的约0.5倍至约2倍。
另外，紫外线的照射量随该液晶性配合组合物的种类、光聚合引发剂的种类与添加量、膜厚而异，但优选约100至约1000mJ/cm2。而且，紫外线照射时的环境可在空气中或氮气等惰性气体中，但是，膜的厚度变薄时，由于氧气阻碍将无法充分硬化，因此在此情况下，优选在惰性气体中照射紫外线使其硬化。
在用于制作本发明的延迟膜的纤维素衍生物中，除了上述的光聚合引发剂以外，亦可添加与纤维素衍生物不同的反应性单体。为了防止延迟膜的取向缓和，作为反应性单体优选聚合时温度变化较少的可通过紫外线照射而进行光聚合的化合物。如此的化合物可例举(甲基)丙烯酸酯化合物。
可以使用的(甲基)丙烯酸酯化合物的例子可列举如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与1，6-己二异氰酸酯的反应产物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的反应产物、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三(甲基丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、丙三醇三缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸的反应产物、己内酯改性的三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸的反应产物、三丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸的反应产物、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸的反应产物、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸的反应产物、乙二醇二缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸的反应产物、双(丙烯酰氧基乙基)羟乙基异氰脲酸酯、双(甲基丙烯酰氧基乙基)羟乙基异氰脲酸酯、双酚A二缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸的反应产物、四氢糠基(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的四氢糠基(甲基)丙烯酸酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰基吗啉、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、丙三醇(甲基)丙烯酸酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、丁基缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应产物、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯或丁二醇单(甲基)丙烯酸酯等。这些化合物可单独使用或混合多种使用。通过使用如此的反应性化合物，并在适当的条件下聚合，可将所希望的取向状态予以固定化。
以下说明本发明所使用的纤维素衍生物的具体合成方法。
本发明的纤维素衍生物系可通过式(1)所示纤维素与对应于取代基的试剂反应而得。例如通过将纤维素溶于氯化锂及N，N-二甲基乙酰胺的混合液中，接着，添加对应于取代基的羧酸氯化物并使之反应，可得到纤维素的羟基被酰基取代的酰化纤维素。在导入氨基甲酰基时，通过添加对应的异氰酸酯代替羧酸氯化物、及根据需要添加作为催化剂的月桂酸二丁基锡并使之反应，可得到以氨基甲酰基取代纤维素的羟基而成的氨基甲酸纤维素。另外，其它进行酰化的方法是通过使纤维素在三氟乙酸酐与羧酸的混合液中反应，同样地亦可得到酰化纤维素。适当选择该反应的反应条件，便可控制各纤维素衍生物的取代度。例如在酰化纤维素的情况下，使用上述羧酸氯化物的方法是得到取代基为约1.0至约2.5左右的酰化纤维素的优选方法。另一方面，使用三氟乙酸酐与羧酸的方法是得到取代度为约2.5至约3.0的酰化纤维素的优选方法。为了更严格地控制取代度，可通过适度地调节反应中所使用的各试剂的量及反应温度或反应时间等而达成。反应后，将反应溶液加至水或甲醇中使生成物析出，进行数次的再沉淀进行提纯。将所得的固体成分干燥，便可得到本发明的纤维素衍生物。
本发明的纤维素衍生物的取代度的调整可通过调整该纤维素衍生物合成时所使用的取代基导入用试剂的量而达成。相对于反应原料中使用的纤维素的羟基量，取代基导入用试剂的用量可在0.5当量至100当量的范围内，用量愈大，可得到愈高取代度的纤维素衍生物，然而，取代基导入用试剂随着种类不同而与纤维素羟基的反应性不同，因此为达到某种取代度所需的取代基导入用试剂的量各自不同。例如，如欲得到取代度为2.14的纤维素正己酸酯，宜使用相对于纤维素的羟基为1.05当量的正己酰氯进行4小时以上的反应。另一方面，如欲得到取代度为2.74的纤维素正己酸酯，则宜使用相对于纤维素的羟基为1.50当量的正己酰氯进行4小时以上的反应。
使用本发明的纤维素衍生物制作延迟膜是通过纤维素衍生物溶液的制膜及取向处理而进行的。具体的方法是首先将纤维素衍生物溶解于溶剂中。所使用的溶剂可列举如二氯甲烷、氯仿等卤代烃溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯等乙酸酯类；甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、苄醇等醇类；2-丁酮、丙酮、环戊酮、环己酮等酮类；苄胺、三乙胺、吡啶等碱性溶剂；环己烷、苯、甲苯、二甲苯、苯甲醚、己烷、庚烷等非极性溶剂。纤维素衍生物的重量浓度一般为1％至99％，优选2.5％至80％，更优选5％至50％。这些化合物可以仅配合1种，也可以配合多种成分。亦可根据需要再添加增塑剂。
增塑剂之例可列举如苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二乙酯、乙基苯二甲酰基乙基羟乙酸酯等苯二甲酸酯；偏苯三酸三(2-乙基己基)酯等偏苯三酸酯；己二酸二甲酯及己二酸二丁酯等脂肪族二元酸酯；磷酸三丁酯及磷酸三苯酯等正磷酸酯；癸二酸二正丁酯等癸二酸酯；三乙酸甘油酯或乙酸2-乙基己基乙酸酯等乙酸酯。可配合一种或多种这些化合物。但是，由于这些增塑剂如上述有降低双折射性的可能性，因此，通常优选不用。一般本发明中所使用的纤维素衍生物在作成膜时，拉伸性好，故不必要使用增塑剂。另外，在需要将取向固定化时，将取向固定化所必需的聚合性化合物优选上述的丙烯酸类化合物以及聚合引发剂，优选也可以配合聚合引发剂。
接着，将该纤维素衍生物溶液涂布于表面平坦、具剥离性的基片上，之后，通过自然干燥或加热干燥去除溶剂，可作成透明的纤维素衍生物膜。
其次，将该膜通过取向处理，必要时实施取向的固定化，便可得到本发明的延迟膜。在本发明中，言及由纤维素衍生物所形成的延迟膜时，包含进行了如此的取向固定化的延迟膜。
定向处理例如拉伸定向或剪切定向。拉伸定向时可使用一般的单轴拉伸，该种方法例如将该纤维素衍生物膜的两端固定，一边加温一边在单方向上拉伸。或者，膜为长辊状时，例如用夹辊(nip roll)将膜两端固定，通过两辊的旋转数的差连续地拉伸。拉伸时的最佳温度依纤维素衍生物的取代基的种类或取代度而异，可以为约50至约200℃，更优选约50至约180℃。例如己酰基的取代度为2.00至2.99的纤维素正己酸酯的情况下，为90至160℃。拉伸倍率随纤维素衍生物的种类、厚度、期求的延迟值而异，优选约1.05至约5.0倍，更优选约1.1至约4.0倍。例如己酰基的取代度为2.00至2.99的纤维素正己酸酯的情况下，其拉伸倍数为约1.1至约3.0倍。拉伸速度与拉伸温度同样，其最适合的拉伸速度随纤维素衍生物的种类而异，己酰基的取代度为2.00至2.99的纤维素正己酸酯的情况下，拉伸速度通常为5倍拉伸/分钟以下，优选3倍拉伸/分钟以下，更优选2倍拉伸/分钟以下。剪切取向时，将该纤维素衍生物膜以玻璃板夹住使紧密贴着，并通过一边加温一边将玻璃板挪开而达成。理想的剪切温度依纤维素衍生物的种类而异，例如就己酰基的取代度为2.00至2.99的纤维素正己酸酯而言的，一般剪切温度为50至200℃，优选80至190℃，更优选140至180℃。如此所得的本发明延迟膜，膜的正面方向的波长550nm的延迟值为约10至约600nm。
另外，在本发明中所得的延迟膜的厚度可以为约30至约150μm，更优选约30至约100μm。尤其，在以取代度2.2至2.3的纤维素正戊酸酯或取代度2.4至2.6的纤维素正己酸酯构成的本发明的延迟膜的情况下，通过将拉伸倍率设定为1.5至2.0倍及将厚度设定为50至100μm，可得到约1/4波长延迟膜(于波长550nm的延迟值为130至140nm)，因此特别优选。
再者，在取代度为2.5至2.99的纤维素正庚酸酯、取代度为1.0至2.99、更优选1.5至2.99、进一步更优选2.5至2.99的纤维素正辛酸酯、纤维素正壬酸酯、纤维素正癸酸酯、纤维素正十一酸酯、纤维素正十二酸酯、纤维素正十三酸酯、纤维素正十四酸酯、纤维素正十五酸酯、纤维素正十六酸酯、纤维素正十七酸酯、纤维素正十八酸酯、纤维素正十九酸酯、纤维素正二十酸酯等被碳酸为7至20的脂肪族酰基取代的纤维素衍生物的情况下，更优选在取代度为2.5至2.99的纤维素正庚酸酯、取代度为1.0至2.99、更优选1.5至2.99、进一步更优选2.5至2.99的纤维素正辛酸酯、纤维素正壬酸酯、纤维素正癸酸酯、纤维素正十一酸酯、纤维素正十二酸酯、纤维素正十三酸酯、纤维素正十四酸酯、纤维素正十五酸酯、纤维素正十六酸酯等被碳数为7至16的脂肪族酰基取代的纤维素衍生物的情况下，一般的单轴拉伸，即例如，将该纤维素衍生物膜两端固定并且一边如温一边在单一方向上拉伸、或者在膜为长辊状的情况下，例如用夹辊(nip roll)将膜两端固定，通过两滚筒的旋转数的差而连续地拉伸，由此可在不采取如专利文献5所记载的粘合收缩性膜片等的方法，而只以上述一般的单轴拉伸，即可呈现如上述的在膜面内的拉伸方向(或在膜面内与之垂直的方向)及厚度方向的双轴性。此时的拉伸温度，随着纤维素衍生物的取代基的种类或取代度的不同，最适合的拉伸温度亦不同，但优选约40至约200℃，更优选约50至约180℃。拉伸倍率随纤维素的种类、厚度及期望的延迟值而异，可以为约1.05至约5.0倍，更优选约1.1至约4.0倍。另外，所得延迟膜的厚度可以为约10至约500μm，更优选约20至约300μm，进一步更优选约30至约150μm。
本发明的纤维素衍生物以及由该纤维素衍生物所制作的延迟膜的双折射以及波长分散性的关系，以满足下式[1]及[2]的关系为其特征。该关系如图1及图2所示。
(Re750/Re550)＝A1/Δn+1......[1](Re450/Re550)＝A2/Δn+1......[2](Re750/Re550)表示波长750nm下的延迟值与波长550nm下的延迟值的比率，该比率为0.05至1.95的值。(Re450/Re550)表示波长450nm下的延迟值与波长550nm下的延迟值的比率，该比率为0.05至1.95的值。Δn表示延迟膜在波长550nm下的双折射，其值为0.0001至0.06。A1及A2表示常数，其值为-0.06至0.06；A1为正值时，A2为负值；而A1为负值时，A2则为正值。
式(1)及式(2)中的常数A1及A2的值依该纤维素衍生物的取代基种类而定，双折射Δn的值依存于该纤维素衍生物的取代度。本发明的纤维素衍生物，在图1及图2所示的范围内，可制成正的双折射性膜以及负的双折射性膜。一般而言，如增大该纤维素衍生物的取代度，则由该纤维素衍生物所制成的本发明延迟膜的双折射，可由正双折射转变为负双折射，同时波长分散亦发生变化。如果在满足式(1)及式(2)的范围内，则通过改变该纤维素衍生物的取代基种类与取代度，可从该纤维素衍生物制得具有任意波长分散的延迟膜。例如由每1个纤维素单体单元的羟基取代度为1.80的纤维素正辛酸酯所制得的膜厚为61μm的延迟膜，其延迟值比Re750/Re550为0.93，Re450/Re550为1.08，Δn为-0.00077，A1为-5.39×10-5，A2为6.16×10-5。该膜于长波长侧具较小延迟值，是具有负双折射性的膜。由取代度2.76的纤维素正己酸酯所制得的膜厚77μm的延迟膜，延迟值比Re750/Re550为1.14，Re450/Re550为0.91，Δn为0.00035，A1为4.9×10-3，A2为-0.315×10-5。该膜由于在长波长侧具较大延迟值，可在广范围内得到恒定的延迟值比，因此，可作为所谓的消色差性延迟膜使用。
本发明的延迟膜，根据其波长分散特性可使用在各种图像显示装置中。例如通过使用具有上述消色差性波长分散特性且于550nm的延迟值为137nm的本发明延迟膜，并以偏光膜的吸收轴与该延迟膜的慢轴成45°角的方式用丙烯酸类或硅酮类粘着剂或接着剂进行层压，可得到本发明的圆偏光膜。通过将如此所得的圆偏光板用于例如有机电致发光显示装置中，可抑制电极部中的反射，因此可大幅度地提升显示图像的可视性。同样地，通过使用具有上述消色差的波长分散特性且于550nm的延迟值为275nm的本发明延迟膜，并以偏光膜的吸收轴与该延迟膜的慢轴成45°的方式进行层压，可得到本发明的旋光膜。通过将该旋光膜用于液晶投影机中，可在广波长范围中均匀地改变直线偏光的方向，因此可提高光的使用效率、防止因光的吸收使偏光膜性能变差，并提升显示图像的对比度。另外，使用延迟膜的波长分散特性与液晶晶元的波长分散特性一致或相近的本发明延迟膜，并以偏光膜成某个角度层压所成的椭圆偏光膜，当用于液晶显示装置时，可以补偿液晶晶元的延迟的波长依存性，而改善对比度。再者，通过将上述圆偏光使用在反射型或半反射半透过型液晶显示装置中，由于各波长的抗反射效果均优，所以可提高显示图像的对比度。
而且，通过将在波长550nm的延迟值为50至300nm、更优选100至300nm的本发明的延迟膜与偏光膜，以该延迟膜的慢轴与偏光的吸收轴或透过轴呈平行或垂直的方式，使用丙烯酸类或硅酮类的粘着剂或接着剂加以层压，可得到本发明的光学膜。通过使用该光学膜、以及具有ne-no＜0的关系(其中no为膜面内的平均折射率，ne为厚度方向的折射率)的延迟膜，可改善VA(垂直取向)型液晶显示装置的视角特性。ne-no＜0的膜可列举如日本特开2004-082714号公报中记载的经膜面内双轴拉伸的延迟膜、以及特开2003-315556中记载的将于紫外线区域中具有选择反射区域的胆甾醇型液晶取向及固定化而成的膜，或者将日本专利第2866372号公报中记载的将圆盘状液晶的圆盘面取向成与基片面略呈水平并固定化的膜或经单轴拉伸的膜2片，以各自的慢轴彼此垂直的方式层压而得的膜等。具体而言，为了改善VA型液晶显示装置的视角特性，设ne-no＜0的膜的厚度为d时，以公式Rth＝(no-ne)×d所求出的Rth优选为约100至约300nm。要得到此范围的Rth，可通过适当地调整ne、no、d而达成。此时，于550nm的膜正面方向的延迟值优选约0至约50nm。将如此的ne-no＜0的膜与本发明的延迟膜层压(在ne-no＜0的膜中，于正面方向具有延迟的情况下，以该膜的慢轴与本发明的延迟膜的慢轴方向呈平行或垂直的方式层压)，然后与偏光膜层压可以得到本发明的复合光学膜。层压使用丙烯酸类或硅酮类的粘着剂或接着剂而进行，更特定而言，通过将本发明的延迟膜作为基片，形成取向在该延迟膜上(根据必要可在该延迟膜上进一步形成取向膜、该定向膜上)的圆盘状液晶层或于紫外线区域具有选择反射区域的胆甾醇型液晶层，将不需要使用别种液晶形成法所需使用的基片，因而可薄型化以及简化步骤。
其次，在本发明的碳数8至20的本发明的具有双轴性的延迟膜的情况下，延迟若约为波长的1/4(例如相对于波长550nm的光，其延迟值约为130至150nm)时，以偏光膜的吸收轴与该延迟膜的慢轴成45°或135°的方式粘合，可得到作为本发明的形态之一的广视角圆偏光膜。另外，如本发明的延迟膜的延迟约为波长的1/2(例如相对于波长550nm的光，其延迟值约为200至300nm)时，以偏光膜的吸收轴与该延迟膜的慢轴成45°或135°的方式粘合，可得到作为本发明的另一形态的广视角旋光膜(具有将偏光轴旋转90°的功能)。
另外，例如通过将延迟约为波长的1/2(例如相对于波长550nm的光，延迟值约为200至300nm，更优选230至290nm)的本发明延迟膜，与由延迟约为波长的1/4(例如相对于波长550nm的光，延迟值约为100至150nm)的经单轴拉伸的聚碳酸酯或聚芳酯、聚醚砜、环烯烃聚合物等所构成的其它延迟膜，或者将延迟约为波长的1/2(例如相对于波长550nm的光，延迟值约为200至300nm，更优选230至290nm)的其它延迟膜与延迟约为波长的1/4(例如相对于波长550nm的光，延迟值约为100至150nm)的本发明的延迟膜，以使本发明的延迟膜的快轴(nx方向，亦即拉伸方向)与其它延迟膜的慢轴(拉伸方向)实质上呈平行的方式，用粘着剂或接着剂加以层压，即可得到作为本发明的另一形态的复合延迟膜。该复合延迟膜为具有消色差性(对各波长具有约略相等的延迟)及广视角的1/4波长延迟膜。此时，在其它延迟膜的慢轴为纵向，且本发明的延迟膜的快轴为纵向的情况下，在其它的延迟膜的层压面侧设置粘着剂层，便可与本发明的延迟膜以卷式(roll to roll)层压，随着步骤的简化而可实现低成本化。将该本发明的消色差、广视角的1/4波长延迟膜经与上述相同的方法，以使偏光膜的吸收轴与该1/4波长延迟膜的慢轴或快轴成45°或135°的方式粘合，可得到作为本发明的光学膜的另一形态的消色差性广视角圆偏光膜。
再者，将于波长550nm的光的延迟值约为200至300nm、更优选230至290nm的本发明的延迟膜与偏光膜，以本发明的延迟膜的快轴与偏光膜的吸收轴实质上平行的方式，用粘合剂或接着剂加以层压，可得到作为本发明的光学膜的另一形态的广视角偏光膜。此时，在偏光膜为长形，其吸收轴为纵向，本发明的延迟膜为长形，其快轴为纵向的情况下，在一个膜的层压面侧设置粘着剂或接着剂层，将可以通过卷式(roll to roll)层压，如此随着步骤的简化，将可实现低成本化。如此所得的广视角偏光膜具有以下特征。一般而言，偏光膜，若将其2片以吸收轴相互垂直(即正交偏光)的方式层压时，在膜面的正面方向上虽可遮挡光的透过，然而，各个吸收轴方向互为不同，尤其是在从正面方向向着从吸收轴方向在膜面内显示45°方位的方向倾斜的位置，有光透过的问题。倾斜角愈大，该问题更加明显。然而，至少使用一片作为本发明光学膜的形态之一的广视角偏光膜，并以夹住本发明的延迟膜的状态与另一偏光膜(可为一般的偏光膜，亦可为本发明的光学膜形态之一的广视角偏光膜)以各吸收轴垂直的方式层压，则即使在与各个吸收轴不同的方向，尤其是在从正面方向倾斜45°的方位进行观察，光亦几乎不会穿透，与正面方向同样地可遮挡光。
再者，本发明的延迟膜通过浸渍在碱性水溶液中，将表层予以皂化处理，将具有提高亲水性的特征。因此，使用经皂化处理的本发明的延迟膜作为支撑膜，并使用聚乙烯醇类的水溶性接着剂，可与构成偏光膜的偏振元件直接接着。具体而言，一般使用的偏光膜具有这样的结构通常是使用接着剂以支撑膜夹持偏振元件而构成。作为偏振元件，例如将吸附并取向碘(多碘离子)及双色性染料等双色性色素的聚乙烯醇膜进行单轴拉伸后，根据需要可通过硼酸进行交联处理所得的厚度约为10至40μm的偏振元件，或是将经单轴拉伸的聚乙烯醇膜在单轴拉伸后经脱水处理而得的聚烯型且厚度约为10至40μm的偏振元件；另外，支撑膜使用例如厚度约为40至100μm且表层经皂化处理的三乙酸纤维素膜。其中，通过使用经皂化处理的本发明的延迟膜取代经皂化处理的三乙酸纤维膜作为至少一片支撑膜，与一般的支撑膜同样，使用聚乙烯醇类的水溶性接着剂便可与偏振元件接着。如此所得的本发明的薄型圆偏光膜、薄型旋光膜、薄型椭圆偏光膜、薄型光学膜及薄型复合光学膜，因本发明的延迟膜亦有作为偏光膜的支撑体的功能，因此与分别用粘着剂将本发明的延迟膜与通常的偏光膜层压的情况相比，薄型化及步骤简化，因此可降低成本。另外，皂化处理是在氢氧化钠或氢氧化钾水溶液等碱性水溶液中浸渍一定时间后，经水洗而达成。氢氧化钠或氢氧化钾水溶液的浓度为0.5至6N，温度约为10至60℃，浸泡时间可根据皂化处理的程度而适当地调节。皂化处理的程度可以通过用接触角仪测定经处理膜面的水接触角而得知。本发明的延迟膜的皂化处理可使水的接触角为30°以下、优选20°以下、更优选15°以下。
通过将如此所得的本发明光学膜使用在如有机EL(电致发光)型显示装置的图像显示装置或液晶显示装置中，可提升所显示图像的视角特性及对比度。例如于有机EL型显示装置的情况下，在显示面侧上，通过使用上述作为本发明的光学膜的形态之一的消色差性广视角圆偏光膜作为防止金属电极反射用的圆偏光膜，由于可得到在各波长的高防反射效果，因此可提升显示图像的对比度。另外，在液晶显示装置的情况下，在反射型或半反射半透过型液晶显示装置中，通过使用上述作为本发明的光学膜的形态之一的消色差性广视角圆偏光膜作为圆偏光膜，则不仅从正面方向观看具有在各波长的高防反射效果，从斜向观看时亦可维持该效果，因此，可以提升显示图像的对比度，即使从斜向观看亦可见到与正面方向观看时同样的图像，而提升视角特性。另外，TN型及OCB(弯曲取向)型液晶显示装置的情况下，TN(twistednematic)型液晶晶元的补偿虽可如特开2003-315556所揭示的使用具有混合取向的圆盘型液晶层的膜达成，但偏光膜本身的视角特性并无法改善。OCB型液晶晶元时亦同。然而，通过将作为本发明的光学膜的形态之一的广视角偏光膜与TN型液晶晶元补偿膜并用，可更加强广视角化。而且，同样地即使在VA型液晶显示装置中，VA型液晶晶元本身的补偿虽如专利2866372号公报、特开2002-196137号公报、专利第2587398号公报所揭示的使用补偿膜便可达成，但却无法改善偏光膜本身的视野角特性。然而，通过将本发明的光学膜的形态之一的广视角偏光膜与VA液晶晶元补偿膜并用，可更加强广视角化。例如由补偿TN型、OCB型、VA、IPS(In-Plane Switching；面内切换)型液晶晶元等的各液晶晶元的补偿膜进行液晶晶元本身的补偿后，通过使用作为本发明的光学膜的形态之一的广视角偏光膜，更可加强广视角化。此时，通过使用作为本发明的薄型光学膜的形态之一的薄型广视角偏光膜(将本发明的延迟膜进行皂化处理，通过接着剂与偏振元件粘接)取代广视角偏光膜，可将本发明的液晶显示装置的整体厚度加以薄化。
包括具有使用如上述的本发明的延迟膜的圆偏光膜、旋光膜、椭圆偏光膜、光学膜、复合光学膜的有机电致发光型显示装置、液晶投影机、液晶显示装置等的本发明的图像显示装置，与以往的图像显示装置相比，具有可提升对比度以及视角特性的优异特性。
实施例以下由实施例更详细说明本发明。
另外，作为下列实施例1至4中的原料使用的纤维素使用式(1)所示的单元数(聚合度)约为300的纤维素(三木产业公司制造)。
实施例1纤维素正戊酸酯3(化合物1-3)(取代度2.76)的合成与取代度的测定将氯化钾12.6g添加在二甲基乙酰胺150ml中，在80℃下搅拌30分钟使完全溶解后，添加二甲基乙酰胺浸渍的纤维素(纤维素含有率56.4重量％)3.0g。在50℃下搅拌30分钟，加入正戊酰氯7.1ml再升温至80℃，搅拌2.5小时。停止搅拌后，将反应内容物注入2L的水中，使纤维素正戊酸酯再沉淀。滤取后，以水100ml清洗3次、以甲醇50ml清洗2次，将所得的固体成分进行6小时的真空干燥，得到纤维素正戊酸酯的白色粉末3.2g。
将纤维素正戊酸酯溶于丙酮/DMSO的混合溶剂中，使用1N氢氧化钠水溶液水解。同时，准备在丙酮/DMSO的混合液中加入与前述同量的1N氢氧化钠水溶液而成的溶液作为空白。用1N硫酸反滴定二者，求出取代度(每一个纤维素单体单元中正戊酸酯取代数目)，该取代度为2.76。
实施例2纤维素正庚酸酯乙酸酯1(化合物3-1)的合成与取代度使用二甲基乙酰胺浸渍的纤维素(纤维素含有率56.4重量％)3.0g以及正庚酰氯3.6ml，并以与实施例1的相同方法，合成纤维素正庚酸酯2.9g。正庚酰基的取代度为1.54。将该纤维素正庚酸酯1.5g溶于丙酮中，以与实施例1相同的方法合成纤维素正庚酸酯乙酸酯1.4g。乙酰基的取代度为0.93。
实施例3纤维素正己酸酯2(化合物2-2)的合成与取代度将氯化钾210g添加于二甲基乙酰胺2.5L中，在80℃下搅拌30分钟使完全溶解后，添加二甲基乙酰胺浸渍的纤维素(纤维素含有率55.7重量％)50.0g。在50℃下搅拌90分钟，加入正己酰氯79.2ml，再升温至80℃，搅拌3小时。停止搅拌后在5L水中注入反应内容物，使纤维素正己酸酯再沉淀。滤取后，用50％甲醇溶液1L清洗3次，将所得的固体成分进行48小时的真空干燥，得到纤维素正己酸酯的白色粉末57.2g。
与实施例1相同，求得取代度(每一个纤维素单体单元中正己酸酯的取代数目)为2.43。
实施例4纤维素正辛酸酯1(化合物4-1)的合成将氯化锂210g添加于二甲基乙酰胺2.5L中，在80℃下搅拌30分钟使完全溶解后，添加二甲基乙酰胺浸渍的纤维素(纤维素含有率55.7重量％)50.0g。在50℃下搅拌90分钟，加入正辛酰氯114ml，再升温至80℃，并搅拌6小时。停止搅拌后，在5L的水中注入反应内容物，使纤维素正辛酸酯再沉淀。滤取后，在50％甲醇溶液1L中清洗3次，将所得的固体成分进行48小时的真空干燥，得到纤维素正辛酸酯的白色粉末54.6g。
与实施例1同样地，求得取代度(每一个纤维素单体单元中正辛酸酯的取代数目)为2.14。
实施例5各种纤维素衍生物的合成与取代度以与实施例1至实施例4的相同方法进行各种纤维素衍生物的合成与取代度的测定。调整添加的酰氯的量以控制取代度。将合成的纤维素衍生物及其取代度，以及实施例1至4所合成的示于表1。
表1合成的纤维素衍生物及取代度

(注)在上表中，纤维素正庚酸酯乙酸酯1的取代度1.54/0.93是指正庚酸酯的取代度为1.54，乙酸酯的取代度为0.93。其它相同的表达方式亦如此解读。
实施例6由纤维素正戊酸酯2制作延迟膜将实施例5所合成的纤维素正戊酸酯2溶于环戊酮中，作成聚合物的10重量％溶液。将剥离膜贴在平滑的玻璃板上使得表面不杂乱，在其上浇注纤维素正戊酸酯溶液，使其干燥后，制成纤维素正戊酸酯的透明膜。将该膜切取成长方形，固定其两端，在150℃的条件下，拉伸至原有长度的2倍长，冷却至室温，得到本发明的延迟膜(厚度77μm，于550nm的延迟值为132nm)。另外，使用自动双折射仪(KOBRA-21ADH，王子计测公司制造)测定在各波长的延迟值，求得于550nm的延迟值(Re550)与各波长的延迟值(Ren)的比率(延迟值比率Ren/Re550)，将由此结果所得的波长分散特性示于图3。另外，该延迟膜的慢轴与拉伸方向平行。
实施例7
由纤维素正己酸酯2制作延迟膜将实施例3中所合成的纤维素正己酸酯2溶于环戊酮中，作成聚合物的20重量％溶液。将剥离膜贴在平滑的玻璃板上使得表面不杂乱，在其上浇注纤维素正己酸酯溶液，使其干燥后，制成透明膜。将该膜切取成长方形，固定其两端，在120℃的条件下，进行拉伸至原有长度的1.8倍长，冷却至室温，得到本发明的延迟膜(厚度79μm，于550nm的延迟值为129nm)。与实施例6同样地，将所得的该延迟膜的波长分散特性示于图4，另外，该延迟膜的慢轴与拉伸方向平行。
实施例8由纤维素庚酸酯乙酸酯1制作延迟膜将实施例2合成的纤维素正庚酸酯乙酸酯1(取代度1.54/0.93)(化合物3-1)溶于环戊酮中，制成聚合物的15重量％溶液。将剥离膜贴在平滑的玻璃板上使得表面不杂乱，在其上浇注纤维素正庚酸酯乙酸酯溶液，使其干燥后，制成透明膜。将该膜切取成长方形，固定其两端，在100℃的条件下，进行拉伸至原有长度的1.6倍长的处理，冷却至室温，得到本发明的延迟膜(厚度46μm，于550nm的延迟值为46nm)。与实施例6同样地，将所得的该延迟膜的波长分散特性示于图5，另外，该延迟膜的慢轴与拉伸方向平行。
实施例9由纤维素正辛酸酯1制作延迟膜将实施例4所合成的纤维素正辛酸酯1(化合物4-1)溶于环戊酮中，作成聚合物的15重量％溶液。将剥离膜贴在平滑的玻璃板上使得表面不杂乱，在其上浇注纤维素正辛酸酯溶液，干燥后制成透明膜。将该膜切取成长方形，并固定其两端，在100℃的条件下，拉伸至原本长度的1.6倍的长度后，冷却至室温，得到本发明的延迟膜(厚度75μm，于550nm的延迟值为75nm)。与实施例6同样地，将所得的延迟膜的波长分散特性示于图5，另外，该延迟膜的慢轴与拉伸方向垂直。
实施例10使用上述实施例6至9中所使用的纤维素衍生物以外的纤维素衍生物制作延迟膜及该膜的波长分散特性使用上述实施例6至9中所使用的纤维素衍生物以外的上述表1所记载的纤维素衍生物，依照取代基的种类各以与实施例6至9所记载的相同方法制作延迟膜，与实施例6同样求得于550nm的波长的延迟值比，将这些延迟膜的波长分散特性示于第3至5图中。
实施例11由双折射与延迟值比的关系算出常数A1以及A2由延迟值比与双折射的关系，算出下式(1)及(2)中的常数A1以及A2(将各个测定点的常数A加权平均而求得)，取代基的种类若相同，显示常数相同，此确认可由取代度的不同而控制波长分散性。这如图6至图11所示。
(Re750/Re550)＝A1/Δn+1.........(1)(Re450/Re550)＝A2/Δn+1.........(2)[(Re750/Re550)波长750nm的延迟值与于波长550nm的延迟值的比；(Re450/Re550)波长450nm的延迟值与于波长550nm的延迟值的比(Re450/Re750)；Δn为取向的高分子的波长在550nm的双折射；A1以及A2为定数]将求得的各纤维素衍生物中的A1以及A2值记述如下。
纤维素衍生物 A1(×10-5) A2(×10-5)纤维素正戊酸酯 5.02-3.64纤维素正己酸酯 6.52-4.85纤维素正庚酸酯乙酸酯 7.51-4.96实施例121/4波长延迟膜以及圆偏光膜的制作以与实施例6相同方法，由实施例5所记载的化合物1-2(纤维素正戊酸酯2取代度2.29)制作本发明的延迟膜。厚度7.7μm，550nm的波长的延迟值为132nm。而且，双折射为0.00171。向该延迟膜的慢轴以及快轴的方向各自倾斜至50°时的延迟值变化，亦即，将延迟膜的视角特性以自动双折射仪(KOBRA-21ADH，王子计测公司制造)测定，求得倾斜角为n°的波长590nm的延迟值Rn与为正面方向(0°)的波长590nm的延迟值(Ro)的比率(Rn/Ro)。其结果示于图12。其次，在使厚度180μm的偏光膜(Polatechno Co.，LTD.制造的SKN18243T)的吸收轴与本发明的延迟膜的慢轴成45°的角度，使用丙烯酸类粘着剂进行层压而制成本发明的圆偏光膜。该圆偏光膜的厚度为277μm。接着，将该圆偏光膜置于镜上，观察防止镜面反射的效果，结果本发明的圆偏光膜成为深黑色，具有优异的防反射效果。
实施例131/4波长延迟膜的皂化处理以及圆偏光膜的制作以与实施例7相同方法，由实施例5所记载的化合物2-2(纤维素正己酸酯2取代度2.43)制作本发明的延迟膜。厚度为85μm，550nm的波长的延迟值为139nm。而且，双折射为0.00164。接着，将该延迟膜的视角特性进行与实施例12相同的评价。其结果示于图12及图13。其次，将该延迟膜在60℃下浸渍于6N的氢氧化钾水溶液15分钟，其后以水充分洗净。接着，在30℃下干燥30分钟，得到表层经皂化处理的本发明延迟膜。该膜表面的水的接触角为15°。继而，仅在偏振元件单面具有支持膜且厚度为100μm的偏光膜(Polatechno公司制造的UDN10243T)的偏振元件面侧上，使用聚乙烯醇类接着剂(日本合成化学工业制造的NH26)，贴上经皂化处理的本发明的延迟膜，使偏光膜的吸收轴与该延迟膜的慢轴成45°配置，得到本发明的圆偏光膜。所得的圆偏光膜厚度为185μm。将该膜进行与实施例12相同的评价，由结果得知本发明的圆偏光膜呈现深黑色，具有优异的防反射效果。
实施例14
光学膜的制作除了将实施例13所得的经皂化处理的本发明延迟膜与偏光膜粘合使得偏光膜的吸收轴与该延迟膜的慢轴垂直配置以外，进行与实施例13相同的操作而得到本发明的光学膜。
实施例15光学膜的制作使用化合物2-2(纤维素正己酸酯2取代度2.43)，除了在550nm的延迟值为50nm以外，进行与实施例13相同的操作，得到经皂化处理的本发明延迟膜。接着，通过与实施例14相同的操作，得到本发明的光学膜。
实施例16光学膜的制作使用纤维素正辛酸酯1(化合物4-1)，除了厚度为140μm，以及在550nm的延迟值为140nm以外，进行与实施例9相同的操作，得到本发明的延迟膜。该延迟膜的慢轴与拉伸方向垂直。继而通过与实施例13同样的操作，将该薄膜进行皂化处理，接着，除了将该延迟膜与偏光膜粘合使得偏光膜的吸收轴与该延迟膜的拉伸方向平行配置之外，进行与实施例14同样的操作，得到本发明的光学膜。
实施例17复合光学膜的制作在实施例14所得的本发明的光学膜上，以丙烯酸类粘着剂贴合具下列特性的延迟膜于550nm的膜正面方向的延迟值约为0nm，厚度为50μm，no-ne＝0.0024，且Rth约为120nm，得到本发明的复合光学膜。
实施例18复合光学膜的制作除了使用实施例15的光学膜以外，进行与实施例17相同的操作，得到本发明的复合光学膜。
实施例19复合光学膜的制作除了使用实施例16的光学膜以外，进行与实施例17相同的操作，得到本发明的复合光学膜。
实施例20液晶显示装置的制作以及视角特性的评价将市售的VA型液晶显示装置的偏光膜剥离，用丙烯酸类粘合剂在背光侧上将用2片三乙酰基纤维素膜夹住偏振元件的偏光膜(Polatechno公司制造的SKN18243T)、在观察面侧上将实施例17所制作的复合光学膜与液晶单元粘合，使得各个偏光膜的吸收轴互相垂直，可得到本发明的液晶显示装置。将该液晶显示装置的背光点亮，由显示黑显示状态图像的画面的正面方向向与偏光膜的吸收轴成45°的方向倾斜进行观察时，发现即使85°倾斜亦可维持黑显示状态，视角扩大。
实施例21液晶显示装置的制作以及视角特性的评价除了使用实施例18的复合光学膜以外，通过与实施例20相同的操作，得到本发明的液晶显示装置。将该液晶显示装置进行与实施例20的相同评价时，发现至70°附近为止依然维持黑显示状态，但倾斜85°时则几乎完全透光而无法维持黑显示状态。
实施例22液晶显示装置的制作以及视角特性的评价除了使用实施例19的复合光学膜以外，通过与实施例20相同的操作，得到本发明的液晶显示装置。将该液晶显示装置进行与实施例20相同的评价时发现，即使倾斜85°亦可维持黑显示状态，视角扩大。
实施例23将棕榈酸50g与三氟乙酸酐8.35ml的混合溶液加热到55℃，并搅拌20分钟。接着，将式(1)所示的单元数(聚合度)约为300的纤维素(三木产业公司制造)1.32g添加在维持55℃的上述混合液中，搅拌5小时。继而，将该混合物添加于1000ml甲醇中，析出沉淀物。将该沉淀物通过抽滤进行回收，以乙酸乙酯充分清洗滤纸上的沉淀物，在40℃下真空干燥，得到纤维素正棕榈酸酯的白色粉末5.84g。
接着，将该纤维素正棕榈酸酯溶于丙酮/DMSO的混合溶剂中，使用1N氢氧化钠水溶液进行水解。同时，将1N氢氧化钠水溶液加入丙酮/DMSO的混合液中的溶液作为空白进行搅拌。用1N硫酸反滴定两者以求出取代度(每一个纤维素单体单元的正棕榈酸酯取代度)，结果该取代度为2.9。
接着，将所得的纤维素正棕榈酸酯溶于氯仿，作成5重量％的溶液。再将剥离膜(Lintec Corporation制造，PET3811)以与剥离面相反的面使用粘着剂贴合于平滑的玻璃板上，将纤维素正棕榈酸酯溶液浇注在该剥离面上，在室温下干燥以制作纤维素正棕榈酸酯的未拉伸膜。将该膜切成长方形，将短边的两端固定，在60℃下，将固定的一边向纵向进行单轴拉伸至成为原来长度的1.5倍长，得到延迟膜。该延迟膜的膜厚约为80μm。接着，以自动双折射仪(KOBRA-21ADH，王子计测公司制造)测定于590nm的延迟值，测得该延迟值为120nm。另外，以阿贝式折射仪(ATAGO公司制造的Abbe Refractometer 1T)测定所得的本发明延迟膜的折射率，测得拉伸方向的折射率nx＝1.4900，膜面内与拉伸方向垂直方向的折射率ny＝1.4915，厚度方向的折射率nz＝1.4925。
实施例24
除了以月桂酸14.3g取代棕榈酸以外，以与实施例23相同的方法进行，得到纤维素正月桂酸酯8.96g。接着，通过与实施例1相同的操作，求出取代度为2.9。该纤维素正月桂酸酯通过与实施例23相同的操作，制得纤维素正月桂酸酯的未拉伸膜。其后，除了在拉伸温度为80℃，单轴拉伸至原有长度的1.5倍以外，进行与实施例23相同的操作而得本发明的延迟膜。该延迟膜厚为130μm。与实施例23同样地测定所得延迟膜的延迟值，得到在590nm的延迟值为250nm。而且，所得延迟膜的折射率为拉伸方向的折射率nx＝1.4790，膜面内的与拉伸方向垂直的方向的折射率ny＝1.4810，厚度方向的折射率nz＝1.4818。与实施例12、13同样地评价该延迟膜的视角特性，其结果示于图13。
接着，通过使用粘着剂，以该延迟膜的快轴(拉伸方向)与延迟值为120nm的单轴拉伸聚碳酸酯膜的慢轴(拉伸方向)平行的方式进行层压，得到本发明的消色差性广视角延迟膜。用丙烯酸类粘着剂，并以该延迟膜的慢轴方向与由三乙酰基纤维素膜夹持吸附碘且经取向的聚乙烯醇制偏振元件的两面所构成偏光膜(Polatechno公司制造的SKN18243T)的吸收轴成45°的方式进行层压，得到作为本发明的光学膜的形态之一的消色差性广视角圆偏光膜。将该圆偏光膜以使偏光膜在最前面的方式配置于玻璃板上，并评价防反射效果，确认正面方向的反射为深黑色，具有可视光的消色差性，以及得到防反射效果。再者，在由正面方向向上下左右各倾斜约50°的位置，同样评价反射状态时，可见到反射维持深黑色，具有消色差性、广视角及可得到防反射效果。
接着，通过使用丙烯酸类粘着剂，并以拉伸上述纤维素正月桂酸酯而得的本发明延迟膜的快轴(拉伸方向)与偏光膜(Polatechno公司制造的SKN18243T)的吸收轴平行的方式进行层压，得到作为本发明的光学膜的形态之一的广视角偏光膜。其后，以本发明的广视角偏光膜的吸收轴与另一片偏光膜(Polatechno公司制造的SKN18243T)的吸收轴垂直(直交偏光)、且本发明的延迟膜被配置在各偏光膜之间的方式进行层压。接着，将其以此状态配置在面光源上，然后在从正面方向倾斜约50°的位置在从与各吸收轴成45°方位的方向评价光的透光程度。其结果，在使用本发明的广视角偏光膜时，几乎未观察到透光，具有广视角，可阻挡住光。
实施例25除了以正癸酸49.9g取代棕榈酸，及使用三氟乙酸酐33.8ml，以及式(1)所示单元数(聚合度)约为300的纤维素(三木产业公司制造)1.32g以外，通过与实施例23相同的方法而得纤维素正癸酸酯3.77g。接着经与实施例23相同的操作求出的取代度为2.9。将该纤维素正癸酸酯通过与实施例23相同的操作，制得纤维素正癸酸酯的未拉伸膜。之后，除了拉伸温度为50℃，单轴拉伸为原有长度的2.0倍以外，通过与实施例23相同的操作，得到本发明的延迟膜。该延迟膜的膜厚约为95μm。与实施例23同样地测定所得延迟膜的延迟值，则在590nm的延迟值为267nm。并且，所得延迟膜的折射率是拉伸方向的折射率nx＝1.4712，膜面内与拉伸方向垂直方向的折射率ny＝1.4740，厚度方向的折射率nz＝1.4760。与实施例12、13同样地评价该延迟膜的视角特性，其结果示于图13。
实施例26除了以正辛酸48ml取代棕榈酸，及使用三氟乙酸酐35.4ml，以及式(1)所示单元数(聚合度)约为300的纤维素(三木产业公司制造)1.38g以外，通过与实施例23相同的方法，得到纤维素正辛酸酯3.16g。接着，通过与实施例23相同的操作求出的取代度为2.9。该纤维素正辛酸酯通过与实施例23相同的操作，制得纤维素正辛酸酯的未拉伸膜。继而，除了拉伸温度为60℃，单轴拉伸成原有长度的2.0倍的长度以外，通过与实施例23相同的操作，得到本发明的延迟膜。该延迟膜的膜厚约为95μm。与实施例23同样地测定所得延迟膜的延迟值时，在590nm的延迟值为370nm。并且，所得延迟膜的折射率是拉伸方向的折射率nx＝1.4720，膜面内与拉伸方向垂直的方向的折射率ny＝1.4759，厚度方向的折射率nz＝1.4730。与实施例12、13同样地评价该延迟膜的视角特性，其结果示于图13。
实施例27使用实施例26所制作的纤维素正辛酸酯，除了将拉伸温度定为55℃，拉伸倍率定为3.0倍，所得延迟膜的厚度定为77μm以外，通过与实施例26相同的操作，得到本发明的延迟膜。将所得延迟膜的延迟值进行与实施例23相同的测定，在590nm的延迟值为452nm。与实施例12、13同样地评价该延迟膜的视角特性，其结果示于图13中。
实施例28除了以正庚酸48ml取代棕榈酸，及使用三氟乙酸酐39.6ml，以及式(1)所示单元数(聚合度)约为300的纤维素(三木产业公司制造)1.55g以外，通过与实施例23相同的方法，得到纤维素正庚酸酯3.86g。接着，进行与实施例23相同的操作所求出的取代度为2.9。将该纤维素正庚酸酯进行与实施例23相同的操作，制得纤维素正庚酸酯的未拉伸膜。之后，除了将拉伸温度为80℃，单轴拉伸成原有长度的2.0倍的长度以外，进行与实施例23相同的操作，得到本发明的延迟膜。该延迟膜的膜厚约为95μm。与实施例23同样地测定所得延迟膜的延迟值，得到在590nm的延迟值为266nm。另外，所得延迟膜的折射率是拉伸方向的折射率nx＝1.4732，膜面内与拉伸方向垂直的方向的折射率ny＝1.4760，厚度方向的折射率nz＝1.4750。与实施例12、13同样地评价该延迟膜的视角特性，其结果示于图13。
比较例1聚碳酸酯制1/4波长延迟膜的评价除了使用聚碳酸酯制1/4波长延迟膜(550nm波长的延迟值为141nm。)以外，通过与实施例12相同的方法制作圆偏光膜。观察该防反射效果时发现呈暗紫色，因此没有充分的防反射效果。
比较例2
以与实施例6同样地评价厚度为200μm，含有作为增塑剂的苯二甲酸二乙酯且取代度为2.5的纤维素乙酸酯延迟膜时，测得于550nm的延迟值为144nm，双折射为0.00072。另外，将该延迟膜的波长分散特性示于图14中。再者，与实施例12及13同样地评价该延迟膜的视角特性，其结果示于图12中。在倾斜角为50度时，延迟值比率(Rn/Ro)的数值远大于1，可知其的视角特性并不充分。
比较例3液晶显示装置的视角特性评价除了在观察面侧亦使用以2片三乙酰基纤维素膜夹住偏振元件而成的偏光膜(Polatechno制造的SKN18243T)以外，通过与实施例20相同的操作制得液晶显示装置。与实施例20同样地评价该液晶显示装置，发现由倾斜约40°的位置开始急剧地透光而无法维持黑显示状态。
比较例4将三乙酰基纤维素膜(富士照相胶片公司制造的TD80UF，厚度约80μm)在210℃下以与实施例23相同的方法，单轴拉伸至原有长度的1.8倍的长度。所得延迟膜的厚度为77μm，与实施例23同样地测定延迟值，在590nm的延迟值为77nm。而且，所得延迟膜的折射率为拉伸方向的折射率nx＝1.4875，膜面内与拉伸方向垂直的方向的折射率ny＝1.4885，厚度方向的折射率nz＝1.4874。并且，将该三乙酰基纤维素膜提纯以取出及去除增塑剂及紫外线吸收剂，通过与实施例23相同的操作求出的取代度为2.9。
比较例5除了使用2片偏光膜(Polatechno公司制造的SKN18243T)以取代实施例24的作为本发明光学膜的形态之一的广视角偏光膜以外，通过与实施例24的相同操作，评价在使各吸收轴垂直配置时光的透光程度。其结果是光几乎透过而可知光的阻挡效果剧减。
由实施例1至5中所合成的本发明纤维素衍生物所得的本发明的延迟膜，如实施例6至11所示，可知通过改变取代基的种类与取代度便可随意控制波长分散特性以及双折射性的正负。另外，由实施例12、13与比较例1可知使用本发明的具有消色差性波长分散特性的延迟膜所制得的圆偏光膜与比较例1相较，具有优异的防反射效果。而且，由实施例12、13与比较例2可知本发明的延迟膜在作为相同的1/4波长延迟膜时，与比较例2的延迟膜相较，因双折射大，因此可将厚度减小。再者，倾斜时的延迟值变化亦比比较例2少，可知延迟膜的视角特性优异。另外，如实施例14至19所示，通过使用本发明的延迟膜与偏光膜，可得到本发明的光学膜以及复合光学膜。再者，具有本发明复合光学膜的本发明液晶显示装置与比较例3相较，视角扩大。另外，在实施例20、22与实施例21相比时，实施例20、22的视角扩大效果更为优异，可知本发明的延迟膜在550nm的延迟值在更优选范围内。另一方面，由实施例23至28与比较例4可得知本发明的延迟膜由于制成nz＞ny＞nx或ny＞nz＞nx，因此尽管进行单轴拉伸，仍具有双轴性。另外，如实施例24所示，可知使用由本发明的延迟膜制作的消色差性广视角延迟膜制作的本发明的消色差性广视角圆偏光膜具有优异的防反射效果，而且，即使倾斜观察亦维持该效果。并且，作为本发明的光学膜的形态之一的广视角偏光膜与比较例5相比，可知当与另一偏光膜以各吸收轴垂直(直交偏光)的方式配置时，在与各吸收轴不同的方向，即使于从正面方向倾斜的位置观察亦会减低透光，而提高作为偏光膜的视角特性。另外，实施例25至28所得的本发明的具有双轴性的延迟膜，倾斜时延迟值的变化比实施例13少，由此可知延迟膜的视角特性极为优异。
权利要求
1.由纤维素衍生物形成的延迟膜，该纤维素衍生物是纤维素的羟基通过碳数5至20的脂族酰基以每一个纤维素单体单元为1至3的取代度取代、以及通过该脂族酰基以外的取代基以0至2的取代度取代而成。
2.如权利要求1的延迟膜，其中，羟基通过碳数5至20的脂族酰基取代的取代度是每一个纤维素单体单元为1.00至2.99。
3.如权利要求1的延迟膜，其中，碳数5至20的脂族酰基以外的取代基是与该脂族酰基结构不同的脂族酰基、芳族酰基、烷基氨基甲酰基、芳族氨基甲酰基、具二苯乙炔骨架的酰基、具联苯骨架的酰基或可聚合基团中的任一种；羟基通过该脂族酰基及其以外的取代基取代的总取代度是每一个纤维素单体单元为1.50至2.99。
4.如权利要求1的延迟膜，其中，碳数5至20的脂族酰基为直链的脂族酰基，每一个纤维素单体单元的羟基的取代度为1.5至3；该脂族酰基以外的取代基为碳数1至4的酰基，其取代度为0至1.5。
5.如权利要求4的延迟膜，其中，碳数1至4的酰基为乙酰基。
6.如权利要求1的延迟膜，其特征为该延迟膜满足下列式(1)及(2)的关系(Re750/Re550)＝A1/Δn+1……(1)(Re450/Re550)＝A2/Δn+1……(2)[式中，(Re750/Re550)是于波长750nm的延迟值与于波长550nm的延迟值的比，其值为0.05至1.95；(Re450/Re550)是于波长450nm的延迟值与于波长550nm的延迟值的比，其值为0.05至1.95；Δn是延迟膜在波长550nm的双折射，其值为0.0001至0.06；A1及A2是常数，其值为-0.06至0.06，A1为正值时，A2为负值，而A1为负值时，A2为正值]。
7.由权利要求1至6中任一项的延迟膜与其它的延迟膜层压而成的复合延迟膜。
8.由权利要求1至7中任一项的延迟膜或复合延迟膜与偏光膜层压而成的圆或椭圆偏光膜或旋光膜。
9.由权利要求1至6中任一项的延迟膜与偏光膜以该延迟膜的慢轴与偏光膜的吸收轴或穿透轴平行或垂直的方式层压而成的光学膜。
10.复合光学膜，由权利要求6或7中任一项的延迟膜与偏光膜以该延迟膜的慢轴与偏光膜的吸收轴或穿透轴平行或垂直的方式层压而成；该复合光学膜具有下列性质设膜面内的平均折射率为no，厚度方向的折射率为ne时，ne-no＜0；设厚度为d时，以式Rth＝(no-ne)×d所求出的Rth为100至300nm；于550nm膜的正面方向的延迟值为0至50nm。
11.如权利要求8至10中任一项的圆或椭圆偏光膜或旋光膜或光学膜，其中，构成偏光膜的偏振元件与权利要求6或7中任一项的延迟膜直接层压。
12.图像显示装置，具备权利要求6或7中任一项的延迟膜、或权利要求6至11中任一项的圆或椭圆偏光膜或旋光膜或光学膜或复合光学膜。
13.如权利要求12的图像显示装置，其中，图像显示装置为液晶显示装置。
14.纤维素正戊酸酯，其中，正戊酰基的取代度为2.0至2.98。
15.纤维素正己酸酯，其中，正己酰基的取代度为2.0至2.9。
16.纤维素正庚酸酯，其中，正庚酰基的取代度为1.5至2.9。
17.纤维素正庚酸酯乙酸酯，其中，正庚酰基的取代度为1.5至2.8，乙酰基的取代度为0.02至1.0。
18.纤维素正辛酸酯，其中，正辛酰基的取代度为1.0至2.9。
全文摘要
本发明涉及纤维素衍生物所形成的膜经取向处理所得的延迟膜，该纤维素衍生物通过将纤维素的羟基以至少1种碳数5至10的脂族酰基取代而成且其中该羟基的取代度为1至3。通过适当选择作为膜原料的纤维素衍生物来制作延迟膜，可得到具有各种波长分散特性、双折射的正、负性及视角特性的延迟膜，尤其可得到消色差性延迟膜以及双折射性高的延迟膜等。
文档编号C08J5/18GK1846154SQ200480024930
公开日2006年10月11日 申请日期2004年8月26日 优先权日2003年8月28日
发明者藤泽秀好, 田中兴一 申请人:日本化药株式会社, 宝来技术有限公司