光学补偿层、光学补偿膜及它们的制造方法

文档序号:2763371阅读:895来源:国知局
专利名称:光学补偿层、光学补偿膜及它们的制造方法
技术领域
本发明涉及光学补偿层和光学补偿膜。更具体地,本发明涉及用于液 晶显示元件且即使在涂布流体的涂覆后膜处于未拉伸状态或单轴拉伸状态 时也具有光学补偿功能的光学补偿层和光学补偿膜、及它们的制造方法。
背景技术
液晶显示器是多媒体社会中最重要的显示器,并且广泛用于从便携式
电话到电脑监视器、笔记本型个人电脑和TV的应用中。许多光学膜用于液 晶显示器中以改善显示特性。
特别地,在从前面或倾斜方向观看显示器的情况下,光学补偿膜在对 比度改善、色调补偿等方面起到重要作用。至今已使用的光学补偿膜是聚 碳酸酯、环状聚烯烃或纤维素树脂的拉伸膜。但是,这些膜具有例如如下 的问题双轴拉伸步骤是必要的和进行双轴拉伸步骤以获得延迟的均匀性 是困难的。而且,特别是在具有大面积的膜中,调节通过双轴拉伸而赋予 的延迟是更困难的。
作为用于消除与双轴拉伸相关的那些问题的技术,正在研究光学补偿 层,其通过涂布流体的涂覆(涂布)而形成并在未拉伸的状态下显示出光学补 偿功能。
University Of Akron的Harris和Cheng提出了由刚性棒状的聚酰亚胺、 聚酯、聚酰胺、聚(酰胺-酰亚胺)或聚(酯-酰亚胺)构成的光学补偿层(参见例 如专利文献1和2)。这些材料具有自发地进行分子取向的性质,且因此特 征在于通过涂布流体的涂覆不经过拉伸步骤而显示出延迟。
而且,已提出了由具有改善的涂布流体涂覆性(在溶剂中的溶解性)的聚 酰亚胺形成的光学补偿层(参见例如专利文献3)、具有涂布有碟状液晶化合 物的保护膜的偏光片(参见例如专利文献4)等。
还已提出了由苯基马来酰亚胺/异丁烯共聚物制成的拉伸膜(参见例如 专利文献5).专利文献2: 专利文献 专利文献4: 专利文献
美国专利No. 5,344,916 JP-T画10-508048 JP-A-2005-070745 日本专利No. 2565644 JP-A-2004-26984
发明内容
本发明所要解决的问题
但是,通过在专利文献1-3中提出的方法得到的聚合物的延迟的波长相 关性强,因为它们是芳族聚合物。当用作液晶显示元件的光学补偿层时, 这些聚合物引起关于图像质量下降的问题,如色移。
在专利文献4中提出的其中使用碟状液晶化合物的技术具有例如如下 问题必须使液晶化合物均匀取向且这使得涂布过程复杂,以及取向不均 匀性增强。另外,由于该液晶化合物也主要是芳族化合物,因此该技术还 具有延迟的波长相关性强的质量问题。
根据专利文献5得到的拉伸膜当处于仅通过涂布流体的涂覆而形成的 状态时,该膜未显示出延迟(nx二ny二nz)。对于其在拉伸后的三维折射率,nz4 是最高的。
因此,本发明的目的是提供具有优异光学性质的光学补偿层和光学补 偿膜。更具体地,所述目的是提供具有在涂布流体的涂覆时或在涂布流体 的涂覆和随后的单轴拉伸时而赋予其的光学补偿功能且其延迟的波长相关 性弱的光学补偿层和光学补偿膜。
解决问题的手段
由于这些问题,发明人勤勉地进行了研究。结果,他们发现由马来 酰亚胺树脂形成的涂布层、通过单轴拉伸该涂布层得到的涂布层、或包括 马来酰亚胺树脂的光学补偿膜可为具有光学补偿功能的膜,特别是适于液 晶显示元件中的光学补偿的涂布型光学补偿层或光学补偿膜。由此完成了 本发明。
即,本发明提供光学补偿层,其中该补偿层是包括马来酰亚胺树脂 的涂布层,和其中当在涂布层的平面中相互垂直的两个任意轴分别称作x轴和y轴,且平面外方向称作Z轴时,那么涂布层满足三维折射率关系
nx^ny〉nz,其中nx是x轴方向上的折射率,ny是y轴方向上的折射率, 和nz是z轴方向上的折射率;光学补偿膜,其包括包含马来酰亚胺树脂的 涂布层(A)和拉伸膜层(B);以及光学补偿层,其是通过单轴拉伸包括马来酰 亚胺树脂的涂布层而得到的光学补偿层,其中当涂布层中的拉伸轴方向称 作x4轴,与该拉伸方向垂直的方向称作y4轴,且平面外方向称作z4轴时, 那么光学补偿层满足三维折射率关系nx4>ny4〉nz4,其中nx4是x4轴方向 上的折射率,ny4是y4轴方向上的折射率,和nz4是z4轴方向上的折射率。
本发明的效果
本发明的光学补偿层和光学补偿膜可在容易地调节它们的光学补偿功 能的同时制造。因此它们可用作有效改善液晶显示元件(特别是以VA模式 工作的液晶TV)的对比度和视角特性的光学补偿层和光学补偿膜。
具体实施例方式
下面将详细说明本发明。
对光学补偿层给出说明,其特征在于它是包括马来酰亚胺树脂的涂 布层,和当在涂布层的平面中相互垂直的两个任意轴分别称作x轴和y轴, 且平面外方向称作z轴时,那么涂布层满足三维折射率关系nx^ny>nz,其 中nx是x轴方向上的折射率,ny是y轴方向上的折射率,和nz是z轴方 向上的折射率。
马来酰亚胺树脂的实例包括N-取代的马来酰亚胺聚合物树脂和N-取代 的马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。构成马来酰亚胺树脂的N-取代的马来 酰亚胺残基单元的实例包括由下述通式(l)表示的N-取代的马来酰亚胺的残
基单元。
《1)
(其中Ri表示具有1-18个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基,卣素基团,醚基,酯基或酰胺基)。
N-取代的马来酰亚胺残基单元的具体实例包括选自如下的 一种或多
种N-甲基马来酰亚胺残基单元、N-乙基马来酰亚胺残基单元、N-氯乙基 马来酰亚胺残基单元、N-曱氧乙基马来酰亚胺残基单元、N-正丙基马来酰 亚胺残基单元、N-异丙基马来酰亚胺残基单元、N-正丁基马来酰亚胺残基 单元、N-异丁基马来酰亚胺残基单元、N-仲丁基马来酰亚胺残基单元、N-叔丁基马来酰亚胺残基单元、N-己基马来酰亚胺残基单元、N-环己基马来 酰亚胺残基单元、N-辛基马来酰亚胺残基单元、N-月桂基马来酰亚胺残基 单元等。特别优选的是N-正丁基马来酰亚胺残基单元、N-异丁基马来酰亚 胺残基单元、N-仲丁基马来酰亚胺残基单元、N-叔丁基马来酰亚胺残基单 元、N-己基马来酰亚胺残基单元和N-辛基马来酰亚胺残基单元。因此这些 单元给出易于显示出延迟以及在溶剂中的溶解性和机械强度优异的马来酰 亚胺树脂。
N-取代的马来酰亚胺聚合物树脂的实例包括N-曱基马来酰亚胺聚合物 树脂、N-乙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-氯乙基马来酰亚胺聚合物树脂、 N-曱氧乙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正丙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-异丙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-异丁 基马来酰亚胺聚合物树脂、N-仲丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-叔丁基马 来酰亚胺聚合物树脂、N-己基马来酰亚胺聚合物树脂、N-环己基马来酰亚 胺聚合物树脂、N-辛基马来酰亚胺聚合物树脂和N-月桂基马来酰亚胺聚合 物树脂。
N-取代的马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂的实例包括N-甲基马来酰 亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-乙基马来酰亚胺-马来酸肝共聚物树脂、N-氯乙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-甲氧乙基马来酰亚胺-马来酸酐 共聚物树脂、N-正丙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-异丙基马来酰 亚胺-马来酸肝共聚物树脂、N-正丁基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-异丁基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-仲丁基马来酰亚胺-马来酸酐共 聚物树脂、N-叔丁基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-己基马来酰亚胺-马来酸肝共聚物树脂、N-环己基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-辛基 马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂和N-月桂基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物 树脂。
10这些中特别优选的是N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-己基马来酰
亚胺聚合物树脂、N-辛基马来酰亚胺聚合物树脂和N-辛基马来酰亚胺-马来
酸酐共聚物树脂。因此这些树脂在层的形成方面具有优异的成膜性质且给 出在光学补偿功能和耐热性方面优异的光学补偿层。
构成本发明的该光学补偿层的马来酰亚胺树脂可包括不同于N-取代的 马来酰亚胺残基单元和马来酸酐残基单元的残基单元,只要这不背离本发 明的目的。这种任选的残基单元的实例包括以下的一种或多种苯乙烯化 合物残基单元如苯乙烯残基单元和a-曱基苯乙烯残基单元;丙烯酸残基单 元;丙烯酸酯残基单元如丙烯酸甲酯残基单元、丙烯酸乙酯残基单元和丙 烯酸丁酯残基单元;曱基丙烯酸残基单元;曱基丙烯酸酯残基单元如甲基 丙烯酸甲酯残基单元、曱基丙烯酸乙酯残基单元和曱基丙烯酸丁酯残基单 元;乙烯基酯残基如乙酸乙烯酯残基、丙酸乙烯酯残基、新戊酸乙烯酯残 基、月桂酸乙烯酯残基和硬脂酸乙烯酯残基;丙烯腈残基;曱基丙烯腈残 基等。
优选,马来酰亚胺树脂应为由凝胶渗透色语法(下文中称作GPC)中得到 的洗脱曲线以标准聚苯乙烯计算的数均分子量(Mn)为1 x io3或更高的树 脂。其数均分子量特别优选为2x 104至2x 105,因为这种马来酰亚胺树脂 给出具有优异机械性质且在层的形成中具有优异的可成形性的光学补偿层。
方法,只要得到该马来酰亚胺树脂。例如,该树脂可通过如下制造使至 少一种N-取代的马来酰亚胺和马来酸酐任选地与 一种或多种与N-取代的马 来酰亚胺可共聚的单体一起进行自由基聚合或自由基共聚。N-取代的马来 酰亚胺的实例包括如下的一种或多种N-曱基马来酰亚胺、N-乙基马来酰 亚胺、N-氯乙基马来酰亚胺、N-曱氧乙基马来酰亚胺、N-正丙基马来酰亚 胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-正丁基马来酰亚胺、N-异丁基马来酰亚胺、 N-仲丁基马来酰亚胺、N-叔丁基马来酰亚胺、N-己基马来酰亚胺、N-环己 基马来酰亚胺、N-辛基马来酰亚胺等。所述可共聚单体的实例包括如下的 一种或多种苯乙烯化合物如苯乙烯和a-曱基苯乙烯;丙烯酸;丙烯酸酯 如丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯;曱基丙烯酸;曱基丙烯酸酯如 曱基丙烯酸曱酯、甲基丙烯酸乙酯和曱基丙烯酸丁酯;乙烯基酯如乙酸乙
ii烯酯、丙酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯和硬脂酸乙烯酯;丙烯
腈;曱基丙烯腈等。
可使用已知的聚合技术进行自由基聚合。例如,可使用如本体聚合、 溶液聚合、悬浮聚合、沉淀聚合和乳液聚合的所有聚合技术。
在进行自由基聚合的情况下可用的聚合引发剂的实例包括有机过氧化 物如过氧化苯曱酰、月桂基过氧化物、过氧化辛酰、过氧化乙酰、二叔丁 基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、过氧乙酸叔丁酯和
过氧苯曱酸叔丁酯;和偶氮引发剂如2,2,-偶氮二(2,4-二曱基戊腈)、2,2,-偶 氮二(2-丁腈)、2,2,-偶氮二异丁腈、2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯和l,l,-偶氮二 (环己烷-l-腈)。
不特别限制在溶液聚合、悬浮聚合、沉淀聚合和乳液聚合中可用的溶 剂。其实例包括芳族溶剂如苯、曱苯和二曱苯;醇溶剂如曱醇、乙醇、丙 醇和丁醇;环己烷;二喝烷;四氢呋喃(THF);丙酮;曱乙酮;二曱基曱酰 胺;乙酸异丙酯;水;和N-曱基吡咯烷酮。其实例还包括由这些的两种或 更多种构成的混合溶剂。
适当地设定。通常,优选在40-150。C的温度下进行聚合。
本发明的该光学补偿层是包括马来酰亚胺树脂的涂布层,且特别是在 用作光学补偿层时光学补偿功能优异。在其中由聚合物制成的膜用作光学 补偿膜的情况下,该膜的三维折射率通常通过例如膜的双轴拉伸调节。但 是,双轴拉伸的步骤具有例如制造步骤和质量控制变得复杂的问题。相反, 本发明的光学补偿层是包括马来酰亚胺的涂布层,且为特征在于如下的光 学补偿层当在涂布层的平面中相互垂直的两个任意轴分别称作x轴和y 轴,且平面外方向称作z轴时,那么涂布层满足三维折射率关系nx"ny>nz, 其中nx是x轴方向上的折射率,ny是y轴方向上的折射率(当nx不等于ny 时,最低的折射率作为nx),和nz是z轴方向上的折射率。已发现该层展 现出处于未拉伸状态的该层在层的厚度方向上具有较低折射率的独特行 为。
本发明的该光学补偿层的厚度方向延迟(Rth)可通过改变包括马来酰亚 胺的涂布层的厚度而容易地调节。用具有589nm的测量波长的光测定的且 由以下表达式(2)表示的其平面外延迟(Rth)优选在30-2000nm范围内,因为这种光学补偿层可预计适于用作延迟膜。特别地,其延迟(Rth)在优选
50-1000nm,更优选80-500nm的范围内,因为这种光学补偿层具有改善液 晶显示元件的视角特性的优异效果。
Rth=((nx+ny)/2-nz) x d (2)
(在表达式(2)中,d表示光学补偿层的厚度(nm))。
优选,本发明的该光学补偿层应为延迟的波长相关性弱的层,因为在 液晶显示元件中使用这种光学补偿层使得液晶显示元件能够在色移上减 小。特别地,其延迟的波长相关性(R450/R589)优选为1.1或更小,特别是 1.08或更小,该延迟的波长相关性(R450/R589)由倾斜40度且用具有450nm
测量波长的光检测的涂布层的延迟(R589)的比表示。
优选,本发明的该光学补偿层的根据JIS K 7361-1 (1997年版)测量的透 光率为85%或更高,特别是90%或更高,因为这种光学补偿层当用于液晶 显示元件时赋予令人满意的图像质量。还优选,根据JISK 7136 (2000年版) 测量的光学补偿层的雾度为2%或更低,特別是1%或更低。
从在液晶显示元件中的质量稳定性的观点来看,本发明的光学#卜偿层 优选具有高的耐热性。其玻璃化转变温度优选为IO(TC或更高,特别优选 120。C或更高,甚至更优选135。C或更高。
本发明的光学补偿层特征在于为包括马来酰亚胺树脂的涂布层。用于 制造该层的优选方法的实例包括其中将溶液状态的马来酰亚胺树脂涂覆在 玻璃基板或由三乙酰纤维素、聚(对苯二曱酸乙二醇酯)(PET)等制成的膜基 底上的方法。对于涂覆,可使用其中将通过将马来酰亚胺树脂溶解在溶剂 中制备的溶液涂覆在玻璃基板或膜上且之后通过加热等除去溶剂的方法。 作为用于涂覆的技术,使用例如刮刀法、棒涂法、凹版涂布法、槽隙模涂 布法、唇形模头涂布法(lip coater method)、间歇涂布法(comma coater method) 等。工业上,凹版涂布法和间歇涂布法分别通常用于薄的涂布和厚的涂布。 所使用的溶剂不特别限制。其实例包括芳族溶剂如曱苯、二曱苯、氯苯和 硝基苯;酮溶剂如丙酮、曱乙酮、曱基异丁基酮和环己酮;醚溶剂如二曱 醚、二乙醚、曱基叔丁基醚、四氢呋喃和二哺烷;乙酸酯溶剂如乙酸曱酯、 乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯和乙酸丁酯;烃溶剂如己烷、环己烷、 辛烷和癸烷;醇溶剂如曱醇、乙醇、丙醇和丁醇;氯化合物溶剂如四氯化碳、氯仿、二氯曱烷、二氯乙烷和三氯乙烷;酰胺溶剂如二曱基曱酰胺和
二曱基乙酰胺;和N-曱基吡咯烷酮。可使用这些溶剂的两种或更多种的组合。在溶液涂覆中,优选将溶液的粘度调节至10-10000cp,特别是10-5000cp,因为从这种溶液更容易得到具有高透明性、厚度精确性和表面光洁度优异的光学补偿层。
在该操作中所要涂覆的马来酰亚胺树脂的厚度由涂布层的厚度方向延迟决定。特别地,从得到优异的表面光洁度和改善视角特性的优异效果的观点来看,其在干燥后的厚度在优选l-lOOpm,更优选3-50pm,特别优选5-30|mi的范围内。
本发明的该光学补偿层可在从基底即玻璃基板或另外的光学膜上剥离后使用,或可以包括所述基底即玻璃基板或另外的光学膜的层状产物的形式使用。特别地,在其中光学补偿层形成在另外的光学膜上且该层状产物用作光学补偿膜的情况下,所述另外的光学膜优选为由纤维素树脂制成的膜,且特别优选为由三乙酰纤维素制成的膜,因为这种光学膜在透明性、强度和粘附力方面优异。
本发明的该光学补偿层还可作为包括偏光片的层状产物使用。抗氧化剂可以引入本发明的光学补偿层中以增强热稳定性。抗氧化剂的实例包括受阻酚抗氧化剂、磷化合物抗氧化剂和其它抗氧化剂。这些抗氧化剂可单独或组合使用。优选将受阻酚抗氧化剂与磷化合物抗氧化剂组合使用,因为这些抗氧化剂协同地实现改善的防止氧化的功能。在这种情况下,特别优选将100-500重量份磷化合物抗氧化剂与100重量份受阻酚抗氧化剂混合。对于待添加的抗氧化剂的量,对于每100重量份构成本发明的光学补偿层的马来酰亚胺树脂,该量在优选0.01-10重量份,特别优选0.5-1重量份范围内。
而且,根据需要可引入紫外吸收剂如苯并三唑、二苯曱酮、三。秦或苯
曱酸酯。
本发明的该光学补偿层可在不背离本发明的精神的情况下引入另外的聚合物与其它成分例如表面活性剂、聚合物电解质、导电络合物、无机填
料、颜料、染料、防静电剂、防粘连剂和润滑剂的层。
接下来说明包括包含马来酰亚胺树脂的涂布层(A)和拉伸膜层(B)的光
学补偿膜。
14作为该光学补偿膜的组成的涂布层(A)是包括马来酰亚胺树脂的涂布 层。马来酰亚胺树脂的实例包括N-取代的马来酰亚胺聚合物树脂和N-取代
的马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。构成马来酰亚胺树脂的N-取代的马来 酰亚胺残基单元的实例包括由以上给出的通式(l)表示的N-取代的马来酰亚
胺的残基单元。
N-取代的马来酰亚胺残基单元的具体实例包括选自如下的 一种或多 种N-曱基马来酰亚胺残基单元、N-乙基马来酰亚胺残基单元、N-氯乙基 马来酰亚胺残基单元、N-曱氧乙基马来酰亚胺残基单元、N-正丙基马来酰 亚胺残基单元、N-异丙基马来酰亚胺残基单元、N-正丁基马来酰亚胺残基 单元、N-异丁基马来酰亚胺残基单元、N-仲丁基马来酰亚胺残基单元、N-叔丁基马来酰亚胺残基单元、N-己基马来酰亚胺残基单元、N-环己基马来 酰亚胺残基单元、N-辛基马来酰亚胺残基单元、N-月桂基马来酰亚胺残基 单元等。特别优选的是N-正丁基马来酰亚胺残基单元、N-异丁基马来酰亚 胺残基单元、N-仲丁基马来酰亚胺残基单元、N-叔丁基马来酰亚胺残基单 元、N-己基马来酰亚胺残基单元和N-辛基马来酰亚胺残基单元。因此这些 单元给出易于显示出延迟以及在溶剂中的溶解性和机械强度优异的马来酰 亚胺树脂。
N-取代的马来酰亚胺聚合物树脂的实例包括N-甲基马来酰亚胺聚合物 树脂、N-乙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-氯乙基马来酰亚胺聚合物树脂、 N-曱氧乙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正丙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-异丙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-异丁 基马来酰亚胺聚合物树脂、N-仲丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-叔丁基马 来酰亚胺聚合物树脂、N-己基马来酰亚胺聚合物树脂、N-环己基马来酰亚 胺聚合物树脂、N-辛基马来酰亚胺聚合物树脂和N-月桂基马来酰亚胺聚合 物树脂。
N-取代的马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂的实例包括N-曱基马来酰 亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-乙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-氯乙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-曱氧乙基马来酰亚胺-马来酸酐 共聚物树脂、N-正丙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-异丙基马来酰 亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-正丁基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-异丁基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-仲丁基马来酰亚胺-马来酸酐共
15聚物树脂、N-叔丁基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-己基马来酰亚胺-
马来酸酐共聚物树脂、N-环己基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂和N-月桂基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。
这些中特别优选的是N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-己基马来酰亚胺聚合物树脂、N-辛基马来酰亚胺聚合物树脂和N-辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。因此这些树脂在层的形成方面具有优异的成层性质且给出在光学补偿功能和耐热性方面优异的光学补偿膜。
构成涂布层(A)的马来酰亚胺树脂可包括不同于N-取代的马来酰亚胺残基单元和马来酸酐残基单元的残基单元,只要这不背离本发明的目的。这种任选的残基单元的实例包括以下的 一种或多种苯乙烯化合物残基单元如苯乙烯残基单元和a-曱基苯乙烯残基单元;丙烯酸残基单元;丙烯酸酯残基单元如丙烯酸曱酯残基单元、丙烯酸乙酯残基单元和丙烯酸丁酯残基单元;曱基丙烯酸残基单元;曱基丙烯酸酯残基单元如曱基丙烯酸曱酯残基单元、曱基丙烯酸乙酯残基单元和曱基丙烯酸丁酯残基单元;乙烯基酯残基如乙酸乙烯酯残基、丙酸乙烯酯残基、新戊酸乙烯酯残基、月桂酸乙烯酯残基和硬脂酸乙烯酯残基;丙烯腈残基;曱基丙烯腈残基等。
优选,马来酰亚胺树脂为由凝胶渗透色镨法(下文中称作GPC)中得到的洗脱曲线以标准聚苯乙烯计算的数均分子量(Mn)为1 x 103或更高的树脂。其数均分子量特别优选为2x 104至2x 105,因为这种马来酰亚胺树脂给出
为了制造构成涂布层(A)的马来酰亚胺树脂口,可使用^意方法,只要得到该马来酰亚胺树脂。例如,该树脂可通过如下制造使至少一种N-取代的马来酰亚胺和马来酸酐任选地与一种或多种与N-取代的马来酰亚胺可共聚的单体一起进行自由基聚合或自由基共聚。N-取代的马来酰亚胺的实例包括如下的一种或多种N-曱基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-氯乙基马来酰亚胺、N-曱氧乙基马来酰亚胺、N-正丙基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-正丁基马来酰亚胺、N-异丁基马来酰亚胺、N-仲丁基马来酰亚胺、N-叔丁基马来酰亚胺、N-己基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-辛基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺等。所述可共聚单体的实例包括如下的一种或多种苯乙烯化合物如苯乙烯和a-曱基苯乙烯;丙烯酸;丙烯酸酯如丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯;曱基丙烯酸;曱基丙烯 酸酯如曱基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸乙酯和曱基丙烯酸丁酯;乙烯基酯如 乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯和硬脂酸乙烯酯; 丙烯腈;曱基丙烯腈等。
可使用已知的聚合技术进行自由基聚合。例如,可使用如本体聚合、 溶液聚合、悬浮聚合、沉淀聚合和乳液聚合的所有聚合技术。
在进行自由基聚合的情况下可用的聚合引发剂的实例包括有机过氧化 物如过氧化苯曱酰、月桂基过氧化物、过氧化辛酰、过氧化乙酰、二叔丁 基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、过氧乙酸叔丁酯和 过氧苯曱酸叔丁酯;和偶氮引发剂如2,2,-偶氮二(2,4-二曱基戊腈)、2,2,-偶 氮二(2-丁腈)、2,2,-偶氮二异丁腈、2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯和l,l,-偶氮二 (环己烷-l-腈)。
不特别限制在溶液聚合、悬浮聚合、沉淀聚合和乳液聚合中可用的溶 剂。其实例包括芳族溶剂如苯、曱苯和二曱苯;醇溶剂如甲醇、乙醇、丙 醇和丁醇;环己烷;二嚅烷;四氢呋喃(THF);丙酮;甲乙酮;二曱基曱酰 胺;乙酸异丙酯;水;和N-曱基吡咯烷酮。其实例还包括由这些的两种或 更多种构成的混合溶剂。
在进行自由基聚合的情况下的聚合温度可根据聚合引发剂的分解温度 适当地设定。通常,优选在40-150。C的温度下进行聚合。
构成本发明的光学补偿膜的涂布层(A)是包括马来酰亚胺树脂的涂布 层,且特别是在光学补偿功能方面优异。在其中由聚合物制成的膜用作光 学补偿膜的情况下,该膜的三维折射率通常通过例如膜的双轴拉伸调节。 但是,双轴拉伸的步骤具有例如制造步骤和质量控制变得复杂的问题。发 明人已发现,与上述情况相反,包括马来酰亚胺树脂的涂布层展现出处于 未拉伸状态的该涂布层在膜的厚度方向上具有较低折射率的独特行为。
优选,本发明的该光学补偿膜是其中涂布层(A)为如下涂布层的膜,其 中当在涂布层的平面中相互垂直的两个任意轴分别称作xl轴和yl轴,且 平面外方向(厚度方向)称作zl轴时,那么涂布层满足三维折射率关系 nxl"nyl〉nzl,其中nxl是xl轴方向上的折射率,nyl是yl轴方向上的折 射率(当nxl不等于nyl时,最低的折射率作为nxl),和nzl是zl轴方向上 的折射率。因此该光学补偿膜特别是在光学补偿功能方面优异。涂布层(A)的厚度方向延迟(Rthl)可通过改变包括马来酰亚胺的涂布层的厚度而容易地调节。用具有589nm的测量波长的光测定的且由以下表达式(3)表示的其平面外延迟(Rthl)优选在30-2000nm范围内,因为这种涂布层(A)使得光学补偿膜能够预计适于用作延迟膜。特别地,其延迟(Rthl)在优选50-1000nm,更优选80-500nm的范围内,因为这种涂布层(A)具有改善液晶显示元件的视角特性的优异效果。
Rthl=((nxl+nyl)/2-nzl) x dl (3)
(在表达式(3)中,dl表示涂布层(A)的厚度(nm))。
优选,涂布层(A)为延迟的波长相关性小的层,因为在液晶显示元件中使用包括这种涂布层的光学补偿膜使得液晶显示元件能够在色移上减小。特别地,其延迟的波长相关性优选为l.l或更小,特别是1.08或更小,该延迟的波长相关性(R450/R589)由倾斜40度且用具有450nm的测量波长的光检测的涂布层的延迟(R450)与倾斜40度且用具有589nm的测量波长的光检测的涂布层的延迟(R589)的比表示。
优选,涂布层(A)的根据JIS K 7361-1 (1997年版)测量的透光率为85%或更高,特别是90%或更高,因为所得到光学补偿膜当用于液晶显示元件时赋予令人满意的图像质量。还优选,根据JISK 7136 (2000年版)测量的涂布层(A)的雾度为2%或更低,特别是1%或更低。
从当得到的光学波长膜用于液晶显示元件时所需要的质量稳定性的观点来看,涂布层(A)优选具有高的耐热性。其玻璃化转变温度优选为IO(TC或更高,特别优选12(TC或更高,甚至更优选135'C或更高。
作为本发明的该光学补偿膜的组成的拉伸膜层(B)包括拉伸透明膜。其实例包括由聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、环状聚烯烃树脂和纤维素树脂制成的膜。这些中优选的是由聚碳酸酯制成的单轴拉伸膜、由聚醚砜制成的单轴拉伸膜、由环状聚烯烃制成的单轴拉伸膜和由纤维素树脂制成的单轴拉伸膜,这些膜各自具有正的双折射。特别优选,层(B)为由环状聚烯烃树脂制成的拉伸膜层,因为这种层使得光学补偿膜的延迟的波长相关性小。这里的术语正的双折射是指以下性质当拉伸膜平面内的拉伸方向称作x2轴,与该拉伸方向垂直的平面内方向称作y2轴,且该膜的平面外(厚度)方向称作z2轴时,那么该膜满足三维折射率关系nx2>ny2^nz2,其中nx2是x2轴方向上的折射率,ny2是y2轴方向上的折射率,和nz2是z2轴方向上的折射率.
拉伸膜层(B)优选为其中用具有589nm的测量波长的光测定的由以下表 达式(4)表示的平面内延迟(Re)在20-1 OOOnm范围内的层,因为所得到的光 学补偿膜可预计适于用作延迟膜。特别地,其延迟(Re)在优选50-500nm, 更优选80-300nm的范围内,因为使用这种层(B)的光学补偿膜具有改善液晶 显示元件的视角特性的优异效果。在这点上,拉伸膜层(B)可由两个或更多 个拉伸膜构成。例如,在其中两个膜分别用在液晶单元的两侧上的情况下, 每个膜的平面内延迟(Re)可为以上所示的延迟的 一半。
Re=(nx2-ny2) x d2 (4)
(在表达式(4)中,d2表示拉伸膜层(B)的厚度(nm))。
构成拉伸膜层(B)的拉伸膜可通过如下制造用已知的拉伸器拉伸通过 溶液流延法或熔体挤出法制造的膜。拉伸膜的商品也是可用的。
本发明的该光学补偿膜包括涂布层(A)和拉伸膜层(B),且适于用作液晶 显示元件的光学补偿膜。特别地,优选光学补偿膜的根据JIS K 7361-1 (1997 年版)测量的透光率为85%或更高,特别是90%或更高,因为这种光学^偿 膜当用于液晶显示元件时赋予令人满意的图像质量。还优选,根据JIS K 7136 (2000年版)测量的光学补偿膜的雾度为2%或更低,特别是1%或更低。
而且,本发明的该光学补偿膜优选为其中当光学补偿膜的平面内慢轴 的方向称作x3轴,与x3轴垂直的平面内方向称作y3轴,和膜的平面外(厚 度)方向称作z3轴且用具有589nm的测量波长的光^r测该膜时,那么该膜 具有优选1.1或更大,特别优选1.3或更大,更优选2.0或更大的取向参数 (Nz),其中该取向参数由以下表达式(5)表示,其中nx3是x3轴方向上的平 均折射率,ny3是y3轴方向上的平均折射率,和nz3是z3轴方向上的平均 折射率。术语慢轴是指其中折射率最高的轴方向。
Nz=(nx3-nz3)/(nx3-ny3) (5)
由以下表达式(8)表示的其平面内延迟(Re2)优选为20-1000nm,特别优 选50画500nm。
Re2=(nx3-ny3) x d5 (8) (在表达式(8)中,d5表示膜的厚度(nm))。
用于制造本发明的包括包含马来酰亚胺树脂的涂布层(A)和拉伸膜层(B) 的光学补偿膜的优选方法的实例包括l)其中将通过将马来酰亚胺树脂溶液
19涂覆在玻璃基板或膜基底上制造的涂布层层叠至拉伸膜的方法;2)将其中包
括马来酰亚胺树脂的涂布层配置在液晶盒的一侧上和将拉伸膜配置在另一
侧上的方法;和3)其中将马来酰亚胺树脂溶液涂覆在拉伸膜上并干燥以制 造涂布层的方法。这些中优选的是其中将马来酰亚胺树脂溶液涂覆在拉伸 膜上并干燥以制造涂布层且由此得到光学补偿膜的方法。因此本发明的光 学#卜偿膜可通过该方法更容易地制造。
解在溶剂中制备的溶液涂覆在玻璃基板、膜基底、或拉伸膜上且之后通过 加热等除去溶剂的方法。作为用于涂覆的技术,使用例如刮刀法、棒涂法、 凹版涂布法、槽缝模涂布法、唇形模头涂布法、间歇涂布法等。工业上, 凹版涂布法和间歇涂布法分别通常用于薄的涂布和厚的涂布。所使用的溶 剂不特别限制。其实例包括芳族溶剂如曱苯、二曱苯、氯苯和硝基苯;酮 溶剂如丙酮、曱乙酮、甲基异丁基酮和环己酮;醚溶剂如二曱醚、二乙醚、 曱基叔丁基醚、四氢呋喃和二嚅烷;乙酸酯溶剂如乙酸曱酯、乙酸乙酯、乙 酸正丙酯、乙酸异丙酯和乙酸丁酯;烃溶剂如己烷、环己烷、辛烷和癸烷; 醇溶剂如曱醇、乙醇、丙醇和丁醇;氯化合物溶剂如四氯化碳、氯仿、二 氯曱烷、二氯乙烷和三氯乙烷;酰胺溶剂如二曱基曱酰胺和二曱基乙酰胺; 和N-曱基吡咯烷酮。可使用这些溶剂的两种或更多种的组合。在溶液涂覆 中,优选将马来酰亚胺树脂溶液的溶液粘度调节至10-10000cp,特别是 10-5000cp,因为这种溶液的涂覆可实现高透明性、优异的厚度精确性和优 异的表面光洁度,且使得能够制造优异质量的光学补偿膜。
所要涂覆的马来酰亚胺树脂的厚度由涂布层(A)的厚度方向延迟决定。 特别地,从得到具有优异的表面光洁度和具有改善视角特性的优异效果的 观点来看,干燥后的厚度在优选l-100pm,更优选3-50pm,特别优选5-30}im 的范围内。
本发明的光学4卜偿膜还可以包括偏光片的层状产物使用。 抗氧化剂可引入本发明的该光学补偿膜中以增强热稳定性。抗氧化剂 的实例包括受阻酚抗氧化剂、磷化合物抗氧化剂和其它抗氧化剂。这些抗 氧化剂可单独或组合使用。优选将受阻酚抗氧化剂与磷化合物抗氧化剂组 合使用,因为这些抗氧化剂协同地实现改善的防止氧化的功能。在这种情 况下,特别优选将100-500重量份磷化合物抗氧化剂与100重量份受阻酚抗氧化剂混合。对于待添加的抗氧化剂的量,对于每100重量份构成本发明的该光学补偿膜的马来酰亚胺树脂,该量在优选0.01-10重量份,特别优选 0.5-1重量份范围内。而且,根据需要可引入紫外吸收剂如苯并三唑、二苯曱酮、三嗪或苯曱酸酯。本发明的该光学补偿膜可在不背离本发明的精神的情况下引入另外的 聚合物与其它成分例如表面活性剂、聚合物电解质、导电络合物、无机填料、颜料、染料、抗氧化剂、防粘连剂和润滑剂的膜。以下对光学补偿层给出说明,其特征在于它为通过单轴拉伸包括马 来酰亚胺树脂的涂布层得到的光学补偿层,和当该涂布层的拉伸方向称作 x4轴,与该^立伸方向垂直的方向称作y4轴,且平面外方向称作z4轴时, 那么该光学补偿层满足三维折射率关系nx4>ny4>nz4,其中nx4是x4轴方 向上的折射率,ny4是y4轴方向上的折射率,和nz4是z4轴方向上的折射 率。本发明的该光学补偿膜是特征在于通过单轴拉伸包括马来酰亚胺树脂 的涂布层得到的光学补偿膜。马来酰亚胺树脂的实例包括N-取代的马来酰 亚胺聚合物树脂和N-取代的马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。构成N-取代的马来酰亚胺聚合物树脂的N-取代的马来酰亚胺残基单元 包括由以上给出的式(l)表示的N-取代的马来酰亚胺的残基单元。在由式(l)表示的N-取代的马来酰亚胺的残基单元中的R,是具有1-18 个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基,卣素基团,醚基,酯基或酰胺 基。具有1-18个碳原子的直链烷基的实例包括曱基、乙基、正丙基、正丁 基、正己基、正辛基和正月桂基。具有1-18个碳原子的支链烷基的实例包 括异丙基、异丁基、仲丁基和叔丁基。具有1-18个碳原子的环烷基的实例 包括环己基。卣素基团的实例包括氯、溴和碘。由式(l)表示的N-取代的马来酰亚胺残基单元的具体实例包括选自如下 的一种或多种N-曱基马来酰亚胺残基单元、N-乙基马来酰亚胺残基单元、 N-氯乙基马来酰亚胺残基单元、N-曱氧乙基马来酰亚胺残基单元、N-正丙 基马来酰亚胺残基单元、N-正丁基马来酰亚胺残基单元、N-正己基马来酰 亚胺残基单元、N-正辛基马来酰亚胺残基单元、N-正月桂基马来酰亚胺残 基单元、N-异丙基马来酰亚胺残基单元、N-异丁基马来酰亚胺残基单元、21N-仲丁基马来酰亚胺残基单元、N-叔丁基马来酰亚胺残基单元和N-环己基
马来酰亚胺残基单元。特别优选的是N-乙基马来酰亚胺残基单元、N-正丁 基马来酰亚胺残基单元、N-异丁基马来酰亚胺残基单元、N-仲丁基马来酰 亚胺残基单元、N-叔丁基马来酰亚胺残基单元、N-正己基马来酰亚胺残基 单元和N-正辛基马来酰亚胺残基单元。因此这些单元给出易于显示出延迟 以及在溶剂中的溶解性和机械强度优异的光学补偿层。
N-取代的马来酰亚胺聚合物树脂的具体实例包括如下的一种或多种 N-曱基马来酰亚胺聚合物树脂、N-乙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-氯乙基 马来酰亚胺聚合物树脂、N-曱氧乙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正丙基马 来酰亚胺聚合物树脂、N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正己基马来酰 亚胺聚合物树脂、N-正辛基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正月桂基马来酰亚 胺聚合物树脂、N-异丙基马来酰亚胺聚合物树脂、N-异丁基马来酰亚胺聚 合物树脂、N-仲丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-叔丁基马来酰亚胺聚合物 树脂和N-环己基马来酰亚胺聚合物树脂。特别优选的是N-乙基马来酰亚胺 聚合物树脂、N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-异丁基马来酰亚胺聚合 物树脂、N-仲丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-叔丁基马来酰亚胺聚合物树 脂、N-正己基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正辛基马来酰亚胺聚合物树脂等。 因此这些树脂给出易于显示出延迟以及在溶剂中的溶解性和机械强度优异 的光学补偿层。
而且,N-取代的马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂的实例包括N-曱基马 来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-乙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、 N-氯乙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-曱氧乙基马来酰亚胺-马来酸 肝共聚物树脂、N-正丙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-正丁基马来 酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-正己基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、 N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-正月桂基马来酰亚胺-马来酸 酐共聚物树脂、N-异丙基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、N-异丁基马来 酰亚胺-马来酸肝共聚物树脂、N-仲丁基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂、 N-叔丁基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂和N-环己基马来酰亚胺-马来酸 酐共聚物树脂。
特别优选地,马来酰亚胺树脂是这些树脂中的N-正乙基马来酰亚胺聚 合物树脂、N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂、N-正己基马来酰亚胺聚合物
22树脂、N-正辛基马来酰亚胺聚合物树脂或N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共 聚物树脂。因此这些树脂在层的形成方面具有优异的成层性质且给出在光 学补偿功能和耐热性方面优异的光学补偿膜。构成本发明的该光学补偿层的马来酰亚胺树脂可包括不同于N-取代的马来酰亚胺残基单元和马来酸肝残基单元的残基单元,只要这不背离本发明的目的。这种任选的残基单元的实例包括以下的一种或多种苯乙烯化 合物残基单元如苯乙烯残基单元和a-曱基苯乙烯残基单元;丙烯酸残基单 元;丙烯酸酯残基单元如丙烯酸曱酯残基单元、丙烯酸乙酯残基单元和丙 烯酸丁酯残基单元;甲基丙烯酸残基单元;曱基丙烯酸酯残基单元如曱基 丙烯酸曱酯残基单元、曱基丙烯酸乙酯残基单元和曱基丙烯酸丁酯残基单 元;乙烯基酯残基如乙酸乙烯酯残基、丙酸乙烯酯残基、新戊酸乙烯酯残 基、月桂酸乙烯酯残基和硬脂酸乙烯酯残基;丙烯腈残基;曱基丙烯腈残 基等。优选,马来酰亚胺树脂为由凝胶渗透色谱法(下文中称作GPC)中得到的 洗脱曲线以标准聚苯乙烯计算的数均分子量(Mn)为1 x 103或更高的树脂。 其数均分子量特别优选为2x 104至2x 105,因为这种马来酰亚胺树脂给出 具有优异的机械性质且在层的形成中具有优异的可成形性的光学补偿层。为了制造构成本发明的该光学补偿层的马来酰亚胺树脂,可使用任意 方法,只要得到该马来酰亚胺树脂。例如,该树脂可通过如下制造使至 少 一种N-取代的马来酰亚胺和马来酸酐任选地与 一种或多种与N-取代的马 来酰亚胺可共聚的单体一起进行自由基聚合或自由基共聚。N-取代的马来 酰亚胺的实例包括如下的一种或多种N-曱基马来酰亚胺、N-乙基马来酰 亚胺、N-氯乙基马来酰亚胺、N-曱氧乙基马来酰亚胺、N-正丙基马来酰亚 胺、N-正丁基马来酰亚胺、N-正己基马来酰亚胺、N-正辛基马来酰亚胺、 N-正月桂基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-异丁基马来酰亚胺、N-仲丁基马来酰亚胺、N-叔丁基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。所述 可共聚单体的实例包括如下的一种或多种苯乙烯化合物如苯乙烯和a-曱基苯乙烯;丙烯酸;丙烯酸酯如丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯; 曱基丙烯酸;曱基丙烯酸酯如曱基丙烯酸曱酯、甲基丙烯酸乙酯和曱基丙 烯酸丁酯;乙烯基酯如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、月桂酸 乙烯酯和硬脂酸乙烯酯;丙烯腈;曱基丙烯腈等。可使用已知的聚合技术进行自由基聚合。例如,可使用如本体聚合、
,4卫x人 且—、々jrx入 ,v .、々3r义/v --、4节义入a厶Jf义/v"iJ" /谷收朱?、 悉》亍朱'5、 '/几/疋朱兮,口3匕欢氷?曰'、J"l有泉兮仪个。
在进行自由基聚合的情况下可用的聚合引发剂的实例包括有机过氧化
物如过氧化苯曱酰、月桂基过氧化物、过氧化辛酰、过氧化乙酰、二一又丁
基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、过氧乙酸叔丁酯和
过氧苯曱酸叔丁酯;和偶氮引发剂如2,2,-偶氮二(2,4-二曱基戊腈)、2,2,-偶 氮二(2-丁腈)、2,2,-偶氮二异丁腈、2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯和l,l,-偶氮二 (环己烷-l-腈)。
不特别限制在溶液聚合、悬浮聚合、沉淀聚合和乳液聚合中可用的溶 剂。其实例包括芳族溶剂如苯、曱苯和二曱苯;醇溶剂如曱醇、乙醇、丙 醇和丁醇;环己烷;二喁烷;四氢呋喃(THF);丙酮;曱乙酮;二曱基曱酰 胺;乙酸异丙酯;水;N-曱基吡咯烷酮;和二曱基曱酰胺。其实例还包括 由这些的两种或更多种构成的混合溶剂。
在进行自由基聚合的情况下的聚合温度可根据聚合引发剂的分解温度 适当地设定。通常,优选在40-150。C的温度下进行聚合。
本发明的该光学补偿层是通过单轴拉伸包括马来酰亚胺树脂的涂布层 得到的膜。该光学补偿层特别是在用作光学补偿层时光学补偿功能优异。 通常,双轴拉伸以调节三维折射率是非常困难的。由于显示器的屏幕面积 增加且因此光学补偿层的面积增加,均匀地调节全部面积变得困难,导致 产率降低等。在本发明中,通过单轴拉伸特定的涂布层,可得到具有优异 光学补偿功能的光学补偿层。本发明的该光学补偿层特征在于它是通过 单轴拉伸包括马来酰亚胺树脂的涂布层得到的光学补偿层,当该涂布层的 拉伸轴方向称作x4轴,与该拉伸方向垂直的方向称作y4轴,且平面外方 向称作z4轴时,那么该光学补偿层满足三维折射率关系nx4>ny4>nz4,其 中nx4是x4轴方向上的折射率,ny4是y4轴方向上的折射率,和nz4是z4 轴方向上的折射率。
本发明的该光学补偿层的平面内延迟(Rel)可通过改变由马来酰亚胺树 脂制成的涂布层的厚度和改变单轴拉伸的条件而容易地调节。用具有589nm 的测量波长的光测定的且由以下表达式(6)表示的其平面内延迟(Re 1 )为优选 20nm或更大,特别地30nm-200nm,更优选40nm-150nm,因为这种光学补 偿层可预计适于用作延迟膜。Rel=(nx4-ny4) x d3 (6) (在表达式(6)中,d3表示光学补偿层的厚度(nm))。亚胺树脂制成的涂布层的厚度和改变单轴拉伸的条件而容易地调节。用具 有589nm的测量波长的光测定的且由以下表达式(7)表示的其平面外延迟 (Rth2)优选在30-2000nm范围内,因为这种光学补偿层可预计适于用作延迟 膜。特别地,其延迟(Rth2)在优选50-1000nm,更优选80-400nm的范围内, 因为这种光学补偿层具有改善液晶显示元件的视角特性的优异效果。Rth2=((nx4+ny4)/2-nz4) x d4 (7)(在表达式(7)中,d4表示光学补偿层的厚度(nm))。优选,本发明的该光学补偿层为延迟的波长相关性小的层,因为在液 晶显示元件中使用这种光学补偿层使得液晶显示元件能够在色移上减小。 其延迟的波长相关性(R450/R589)优选为1.1或更小,特别是1.08或更小, 该延迟的波长相关性(R450/R589)由以450nm的测量波长测定的延迟(R450) 与以589nm的测量波长测定的延迟(R589)的比表示。本发明的该光学补偿层的厚度为优选l-100jam,更优选3-50|im,特别 优选5-30(im,因为具有这种厚度的光学补偿层具有优异的表面光洁度和改 善视角特性的优异效果。优选,本发明的该光学补偿层的透光率为85%或更高,特别是90%或 更高,因为这种光学补偿层当用于液晶显示元件时赋予令人满意的图像质 量。还优选,该光学补偿层的雾度为2%或更低,特别是1%或更低。从在液晶显示元件中的质量稳定性的观点来看,本发明的该光学补偿 层优选具有高的耐热性。其玻璃化转变温度优选为IO(TC或更高,特别优选 120。C或更高,甚至更优选135。C或更高。本发明的该光学补偿层特征在于通过单轴拉伸包括马来酰亚胺树脂的 涂布层得到。用于制造该层的优选方法的实例包括其中将溶液状态的马来 酰亚胺树脂涂覆在由例如纤维素树脂或聚(对苯二曱酸乙二醇酯)树脂(PET) 制成的膜基底上并干燥且单轴拉伸所得的涂布基底的方法。对于涂覆,可 使用其中将通过将马来酰亚胺树脂溶解在溶剂中制备的溶液涂覆在膜上且 随后通过加热等除去溶剂然后单轴拉伸所得的涂布层的方法。作为用于涂 覆的技术,使用例如刮刀法、棒涂法、凹版涂布法、槽缝模涂布法、唇形25模头涂布法、间歇涂布法等。工业上,凹版涂布法和间歇涂布法分别通常 用于薄的涂布和厚的涂布。
所使用的溶剂不特别限制。其实例包括芳族溶剂如曱苯、二曱苯、氯
苯和硝基苯;酮溶剂如丙酮、甲乙酮、曱基异丁基酮和环己酮;醚溶剂如 二曱醚、二乙醚、曱基叔丁基醚、四氢呋喃和二-恶烷;乙酸酯溶剂如乙酸曱 酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯和乙酸丁酯;烃溶剂如己烷、环 己烷、辛烷和癸烷;醇溶剂如曱醇、乙醇、丙醇和丁醇;氯化合物溶剂如 四氯化碳、氯仿、二氯曱烷、二氯乙烷和三氯乙烷;酰胺溶剂如二曱基曱 酰胺和二曱基乙酰胺;和N-曱基吡咯烷酮。可使用这些溶剂的两种或更多 种的组合。在溶液涂覆中,涂布溶液的粘度是形成具有高透明性且厚度精 确性和表面光洁度优异的涂层的非常重要的因素。该涂布溶液的粘度为优 选10-10000cp,特别优选10-5000cp。
在该操作中所要涂覆的马来酰亚胺树脂的厚度由涂布层的厚度方向延 迟决定。特别地,从得到具有优异的表面光洁度和改善视角特性的优异效 果的光学补偿层的观点来看,其干燥后的厚度在优选l-100pm,更优选 3-50jim,特别优选5-30(im的范围内。
用于得到本发明的该光学补偿膜的单轴拉伸不特别限制。通常,涂布
层可在比用差示扫描量热仪测量的涂布层的玻璃化转变温度高-30至50°C 的拉伸温度的条件下以1.1-5的拉伸比进行拉伸。优选使厚度不均勻性最小 化,因为光学性质,例如特别是延迟、透光率和雾度受到厚度相当大的影 响。在本发明的涂布层拉伸中,拉伸温度可通过调节涂布层制造中的干燥 条件以容许部分溶剂残留而降低。涂布层可在从基底膜上剥离后拉伸,或
可与基底膜一起拉伸。
可用于本发明的单轴拉伸的方法的实例包括例如如下的方法其中用 拉幅机拉伸涂布层的方法、其中通过用压延机滚压而拉伸涂布层的方法、 和其中在辊之间拉伸涂布层的方法。
本发明的该光学补偿层可在从基底膜上剥离后使用,或可以包括基底 膜或另外的光学膜的层状产物的形式使用。特别地,在光学补偿层以包括 另外的光学膜的层状产物使用的情况下,从透明性和强度的观点来说,所 述另外的光学膜优选为纤维素膜或环状聚烯烃膜。
本发明的该光学补偿层还可以包括偏光片的层状产物使用。
26抗氧化剂可已引入本发明的该光学补偿层中以增强热稳定性。抗氧化 剂的实例包括受阻酚抗氧化剂、磷化合物抗氧化剂和其它抗氧化剂。这些 抗氧化剂可单独或组合使用。优选将受阻酚抗氧化剂与磷化合物抗氧化剂 组合使用,因为这些抗氧化剂协同地实现改善的防止氧化的功能。在这种情况下,特别优选将100-500重量份磷化合物抗氧化剂与100重量份受阻酚 抗氧化剂混合。对于待添加的抗氧化剂的量,对于每100重量份构成本发 明的光学补偿层的马来酰亚胺树脂,该量在优选0.01-10重量份,特别优选 0.5-1重量l分范围内。而且,根据需要可引入紫外吸收剂如苯并三唑、二苯曱酮、三嗪或苯 曱酸酯。本发明的该光学补偿层可在不背离本发明的精神的情况下引入另外的 聚合物与其它成分例如表面活性剂、聚合物电解质、导电络合物、无机填料、颜料、染料、防静电剂、防粘连剂和润滑剂的层。 实施例下面将参照实施例更详细地说明本发明。但是,本发明无论如何不应 解释为受以下实施例的限制。数均分子量的测定使用凝胶渗透色谱仪(GPC)(商品名,HLC-802A;由Tosoh Corp.制造),和二曱基曱酰胺用作溶剂。数均分子量以对标准聚苯乙烯计算的值测定。玻璃化转变温度的测量差示扫描量热仪(商品名,DSC2000;由Seiko Instruments & Electronics Ltd.制造)用于以10。C/分钟的加热速率进行测量。透光率的测定透光率根据JIS K 7361-1 (1997年版)作为透明性的量度测定。 雾度的测定雾度根据JIS K 7136 (2000年版)作为透明性的量度测定。三维折射率的计算
样品倾斜型自动双折射仪(商品名,KOBRA-WR;由Oji Scientific Instruments制造)用于在改变仰角的同时以具有589nm的测量波长的光测量 三维折射率。而且,从三维折射率计算平面外延迟(Rth、 Rthl或Rth2)。
以在450nm的测量波长下测定的延迟(R450)与在589nm的测量波长下
合成实施例l(N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂的制造实施例) 向密封玻璃管中引入32.4g N-正丁基马来酰亚胺和0.054g作为聚合引 发剂的2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯。在氮气置换后,在60。C的聚合温度和5 小时的聚合时间的条件下进行自由基聚合反应。在反应后加入氯仿以得到 聚合物溶液。之后,将该溶液与过量曱醇混合以由此使聚合物沉淀。将得 到的聚合物通过过滤取出,随后用曱醇充分洗涤,并在80。C下干燥。由此, 以20g的量得到N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂。得到的N-正丁基马来酰 亚胺聚合物树脂具有120,000的数均分子量。
合成实施例2(N-正己基马来酰亚胺聚合物树脂的制造实施例) 向密封玻璃管中引入40g N-正己基马来酰亚胺和0.05g作为聚合引发剂 的2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯。在氮气置换后,在60°C的聚合温度和5小时 的聚合时间的条件下进行自由基聚合反应。在反应后加入氯仿以得到聚合 物溶液。之后,将该溶液与过量曱醇混合以由此使聚合物沉淀。将得到的 聚合物通过过滤取出,随后用曱醇充分洗涤,并在80。C下干燥。由此,以32g 的量得到N-正己基马来酰亚胺聚合物树脂。得到的N-正己基马来酰亚胺聚 合物树脂具有160,000的数均分子量。
合成实施例3(N-正辛基马来酰亚胺聚合物树脂的制造实施例) 向密封玻璃管中引入28g N-正辛基马来酰亚胺和0.032g作为聚合引发 剂的2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯。在氮气置换后,在60°C的聚合温度和5小 时的聚合时间的条件下进行自由基聚合反应。在反应后加入氯仿以得到聚 合物溶液。之后,将该溶液与过量曱醇混合以由此使聚合物沉淀。将得到 的聚合物通过过滤取出,随后用曱醇充分洗涤,并在8(TC下干燥。由此, 以15g的量得到N-正辛基马来酰亚胺聚合物树脂。得到的N-正辛基马来酰亚胺聚合物树脂具有270,000的数均分子量。合成实施例4(N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂的制造实施例1)向密封玻璃管中引入26g N-正辛基马来酰亚胺、2.4g马来酸肝和0.036g 作为聚合引发剂的2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯。在氮气置换后,在6(TC的聚 合温度和5小时的聚合时间的条件下进行自由基聚合反应。在反应后加入 氯仿以得到聚合物溶液。之后,将该溶液与过量曱醇混合以由此使聚合物 沉淀。将得到的聚合物通过过滤取出.,随后用曱醇充分洗涤,并在80。C下 干燥。由此,以19g的量得到N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。 得到的N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂包含20重量%的量的马 来酸酐残基并具有120,000的数均分子量。合成实施例5(N-正辛基马来酰亚胺-马来酸肝共聚物树脂的制造实施例2)向密封玻璃管中引入26g N-正辛基马来酰亚胺、4.8g马来酸酐和0.04g 作为聚合引发剂的2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯。在氮气置换后,在60。C的聚 合温度和5小时的聚合时间的条件下进行自由基聚合反应。在反应后加入 氯仿以得到聚合物溶液。之后,将该溶液与过量曱醇混合以由此使聚合物 沉淀。将得到的聚合物通过过滤取出,随后用曱醇充分洗涤,并在80。C下 干燥。由此,以18g的量得到N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。 得到的N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂包含40重量%的量的马 来酸酐残基单元并具有140,000的数均分子量。合成实施例6(N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂的制造实施例3)向密封玻璃管中引入26gN-正辛基马来酰亚胺、4.8g马来酸酐和0.04g 作为聚合引发剂的2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯。在氮气置换后,在6(TC的聚 合温度和5小时的聚合时间的条件下进行自由基聚合反应。在反应后加入 氯仿以得到聚合物溶液。之后,将该溶液与过量甲醇混合以由此使聚合物 沉淀。将得到的聚合物通过过滤取出,随后用曱醇充分洗涤,并在80。C下 干燥。由此,以18g的量得到N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。 得到的N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂包含20重量%的量的马 来酸酐残基单元并具有140,000的数均分子量。29合成实施例7(N-正乙基马来酰亚胺聚合物树脂的制造实施例)
向密封玻璃管中引入45g N-正乙基马来酰亚胺和0.05g作为聚合引发剂 的2,2,-偶氮二异丁酸二甲酯。在氮气置换后,在60。C的聚合温度和5小时 的聚合时间的条件下进行自由基聚合反应。在反应后加入氯仿以得到聚合 物溶液。之后,将该溶液与过量曱醇混合以由此使聚合物沉淀。将得到的 聚合物通过过滤取出,随后用曱醇充分洗涤,并在80。C下干燥。由此,以 20g的量得到N-正乙基马来酰亚胺聚合物树脂。得到的N-正乙基马来酰亚 胺聚合物树脂具有80,000的数均分子量。
合成实施例8(N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂的制造实施例
4)
向密封玻璃管中引入26g N-正辛基马来酰亚胺、2.4g马来酸酐和0.036g 作为聚合引发剂的2,2,-偶氮二异丁酸二曱酯。在氮气置换后,在60。C的聚 合温度和5小时的聚合时间的条件下进行自由基聚合反应。在反应后加入 氯仿以得到聚合物溶液。之后,将该溶液与过量曱醇混合以由此使聚合物 沉淀。将得到的聚合物通过过滤取出,随后用曱醇充分洗涤,并在80。C下 干燥。由此,以19g的量得到N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂。 得到的N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂包含20重量%的量的马 来酸酐残基并具有140,000的it均分子量。
制造实施例l(环状聚烯烃树脂的单轴拉伸膜的制造实施例) 将环状聚烯烃树脂(氢化的具有酯基团的聚降水片烯;由Aldrich Co.制 造)溶解在二氯曱烷溶液中以得到25%的溶液。向其添加作为抗氧化剂的 0.35重量份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和0.15重量份季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基—4-羟基苯基)丙酸面旨)以及作为紫外吸收剂的1重量份2-(2H-苯并三 唑-2-基)-对曱酚,基于每IOO重量份环状聚烯烃树脂。之后,将所得混合物 通过T-模头法在溶液流延装置的载体上流延并在4CTC、 8(TC和12(TC下干 燥以得到宽度250mm且厚度100(xm的膜。将得到的膜切成边长为50mm的 方形。使切割的膜经历在180。C的温度和15mm/分钟的拉伸速度的条件下用 双轴拉伸装置(由Imoto Machinery Co. Ltd.制造)进行的自由宽度单轴拉伸。 由此将膜拉伸+100%。
所得的拉伸膜显示正的双折射,且其三维折射率为nx2=1.5124,
30ny2=l.5090和nz2=l.5090。即,nx2>ny2=nz2。该拉伸膜具有121nm的平面 内延迟(Re)。其平面内延迟的波长相关性(R450/R550)为1.01。
实施例1
将在合成实施例1中得到的N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯 仿中以制备12%的溶液。将该溶液通过涂布机在玻璃基板上流延并在室温 下干燥24小时以得到在玻璃基板上的涂布层。由此,制得宽度50mm且厚 度20ium的涂布层膜。测量该涂布层膜的玻璃化转变温度(Tg),结果为179。C。
得到的涂布层具有91.6%的透光率和0.6%的雾度,其三维折射率为 nx=1.51607, ny=1.51607和nz=l.50954。该层具有Onm的平面内延迟和 130.6nm的Rth。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.06,显示
该涂布层具有光学补偿层的功能。 实施例2
将在合成实施例2中得到的N-正己基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯 仿中以制备15。/。的溶液。将该溶液通过涂布才几在玻璃基玲反上流延并在室温 下干燥24小时以得到在玻璃基板上的涂布层。由此,制得宽度50mm且厚 度30iim的涂布层膜。测量该涂布层膜的Tg,结果为149°C。
得到的涂布层具有91.8%的透光率和0.7%的雾度,其三维折射率为 nx=l.52000, ny=l.52002和nz=1.51638。该层具有0.6nm的平面内延迟和 108.9nm的Rth。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.05,显示 该涂布层具有光学补偿层的功能。
实施例3
将在合成实施例3中得到的N-正辛基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯 仿中以制备16%的溶液。将该溶液通过涂布机在玻璃基板上流延并在室温 下干燥24小时以得到在玻璃基板上的涂布层。由此,制得宽度50mm且厚 度5(Vm的涂布层膜。测量该涂布层膜的Tg,结果为145°C。
得到的涂布层具有92.78%的透光率和0.9%的雾度,其三维折射率为 nx=l.51049, ny=1.51049和nz=1.50833。该层具有Onm的平面内延迟和 108nm的Rth。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.05,显示该 涂布层具有光学补偿层的功能。实施例4
将在合成实施例4中得到的N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂
溶解在氯仿中以制备16%的溶液。将该溶液通过涂布才几在玻璃基4反上流延 并在室温下干燥24小时以得到在玻璃基板上的涂布层。由此,制得宽度 50mm且厚度50iim的涂布层膜。测量该涂布层膜的Tg,结果为15(TC。
得到的涂布层具有92.2%的透光率和0.8%的雾度,其三维折射率为 nx=l.50680, ny=l.50680和nz=1.50422。该层具有Onm的平面内延迟和 129nm的Rth。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.05,显示该 涂布层具有光学补偿层的功能。
实施例5
将在合成实施例5中得到的N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂 溶解在氯仿中以制备16%的溶液。将该溶液通过涂布机在玻璃基板上流延 并在室温下干燥24小时以得到在玻璃基板上的涂布层。由此,制得宽度 50mm且厚度50imi的涂布层膜。测量该涂布层膜的Tg,结果为156。C。
得到的涂布层具有92.0%的透光率和0.9%的雾度,其三维折射率为 nx=1.51593, ny=1.51594和nz=1.51193。该层具有0.3nm的平面内延迟和 200nm的Rth。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.05,显示该 涂布层具有光学补偿层的功能。
实施例6
将在合成实施例1中得到的N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯 仿中以制备12%的溶液。将该溶液通过涂布才几在由三乙酰纤维素制成的膜 (下文中称作TAC膜)上流延并在室温下干燥24小时以得到在TAC膜上的涂 布层。将该涂布层从TAC膜剥离。由此,制得宽度50mm且厚度20nm的 涂布层膜。测量该涂布层的玻璃化转变温度(Tg),结果为179'C。
得到的涂布层具有91.5%的透光率和0.6%的雾度,其三维折射率为 nx=l.51606, ny=l.51606和nz=l.50954。该层具有Onm的平面内延迟和 130.4nm的Rth。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.06,显示 该涂布层具有光学补偿层的功能。这些性质与实施例1中得到的性质几乎 相等。在不从TAC膜剥离涂布层的情况下,评价层状产物的光学性质。结 果,发现层状产物具有90.2%的透光率、0.8%的雾度、Onm的平面内延迟和 156.8nm的Rth。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.05,显示
32该层状产物具有光学4卜偿膜的功能。 实施例7
将在合成实施例1中得到的N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯 仿中以制备12%的溶液。将该溶液通过涂布才几在玻璃基4反上流延并在室温 下干燥24小时以得到在玻璃基板上的涂布层。由此,制得宽度50mm且厚 度20)im的涂布层膜。测量该涂布层膜的玻璃化转变温度(Tg),结果为179。C。
得到的涂布层具有91.6%的透光率和0.6%的雾度,其三维折射率为 nxl=l.51607, nyl=1.51607和nzl=1.50954。该层具有Onm的平面内延迟和 130.6nm的Rthl。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.06,显 示该涂布层具有光学补偿层的功能。
将得到的涂布层层叠在制造实施例1中得到的拉伸膜上以制造层叠膜。
得到的层叠膜具有90.2%的透光率、0.8%的雾度、121nm的平面内延迟 (Re2)和2.14的取向参数(Nz),显示该层叠膜具有光学补偿膜的功能。
实施例8
将在合成实施例3中得到的N-正辛基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯 仿中以制备16%的溶液。将该溶液通过涂布机在玻璃基泽反上流延并在室温 下干燥24小时以得到在玻璃基板上的涂布层。由此,制得宽度50mm且厚 度50pm的涂布层膜。测量该涂布层膜的Tg,结果为145°C。
得到的涂布层具有92.78%的透光率和0.9%的雾度,其三维折射率为 nxl=1.51049, nyl=l.51049和nzl=l.50833。该层具有Onm的平面内延迟和 108nm的Rthl。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.05,显示 该涂布层具有光学补偿层的功能。
将得到的涂布层层叠在制造实施例1中得到的拉伸膜上以制造层叠膜。
得到的层叠膜具有90.2%的透光率、0.8%的雾度、121nm的平面内延迟 (Re2)和1.36的取向参数(Nz),显示该层叠膜具有光学补偿膜的功能。
实施例9
将在合成实施例6中得到的N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂 溶解在氯仿中以制备16%的溶液。将该溶液通过涂布4几在玻璃基板上流延 并在室温下干燥24小时以得到在玻璃基板上的涂布层。由此,制得宽 50mm且厚度50pm的涂布层膜。测量该涂布层膜的Tg,结果为156。C。得到的涂布层具有92.0%的透光率和0.7%的雾度,其三维折射率为 nxl=l.51593, nyl=l.51593和nzl=1.51193。该层具有0.3nm的平面内延迟 和200nm的Rthl。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.05,显
示该涂布层具有光学补偿层的功能。
将得到的涂布层层叠在制造实施例1中得到的拉伸膜上以制造层叠膜。
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(Re2)和2.53的取向参数(Nz),显示该层叠膜具有光学补偿膜的功能。 实施例10
将在合成实施例1中得到的N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯 仿中以制备12%的溶液。将该溶液在制造实施例1中得到的拉伸膜上流延 并在室温下干燥24小时以得到包括环状聚烯烃树脂的拉伸膜和涂布层的层 叠膜。将该涂布层从层叠膜的部分剥离。由此,制得宽度50mm且厚度20pm 的涂布层。测量该涂布层的玻璃化转变温度(Tg),结果为179。C。
得到的涂布层具有91.5%的透光率和0.6%的雾度,其三维折射率为 nxl=1.51606, nyK.51606和nzK.50954。该层具有0nm的平面内延迟和 130.4nm的Rthl。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值为1.06,显 示该涂布层具有光学补偿层的功能。这些性质与实施例1中得到的性质几 乎相等。而且,按照原状评价得到的层叠膜的光学性质。结果,发现层叠 膜具有91.5%的透光率、0.6%的雾度、121nm的平面内延迟(Re2)和2.14的 取向参数(Nz),显示该层叠膜具有光学补偿膜的功能。
实施例11
将在合成实施例7中得到的N-正乙基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯 仿中以制备12%的溶液。将该溶液通过涂布才几在经有机石圭处理的PET膜上 流延并在90。C下干燥15分钟以得到涂布层。由此,制得宽度100mm且厚 度30pm的涂布层。测量该涂布层的玻璃化转变温度(Tg),结果为255。C。
将得到的涂布层剥离并在270。C下以1.5的拉伸比单轴拉伸。得到的层 具有30(im的厚度、92%的透光率和0.6%的雾度,其三维折射率为 nx4=1.5252, ny4=1.5232和nz4=1.5168。该层具有60nm的平面内延迟(Rel) 和222nm的平面外延迟(Rth2)。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的 值为1.07,显示该层具有光学补偿层的功能。
实施例12将在合成实施例1中得到的N-正丁基马来酰亚胺聚合物树脂溶解在氯
仿中以制备12%的溶液。将该溶液通过涂布机在经有机,圭处理的PET膜上 流延并在90。C下干燥15分钟以得到涂布层。由此,制得宽度50mm且厚度 25pm的涂布层。测量该涂布层的玻璃化转变温度(Tg),结果为179°C。
将得到的涂布层剥离并在190。C下以1.5的拉伸比单轴拉伸。得到的层 具有20fim的厚度、91.6%的透光率和0.5%的雾度,其三维折射率为 nx4=1.5182, ny4=1.5145和nz4=1.5078。该层具有74nm的平面内延迟(Rel) 和171nm的平面外延迟(Rth2)。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的 值为1.06,显示该层具有光学补偿层的功能。
实施例13
将在合成实施例8中得到的N-正辛基马来酰亚胺-马来酸酐共聚物树脂 溶解在四氢吹喃中以制备15%的溶液。将该溶液通过涂布机在环状聚烯烃 膜上流延并在90。C下干燥IO分钟以得到具有75[im厚度的涂布层。该涂布 层具有150。C的Tg。将得到的涂布层与环状聚烯烃基底一起在160。C下以 1.5的拉伸比进行单轴拉伸。在拉伸后,将涂布层从基底膜剥离并评价光学 性质。
得到的层具有20pm的厚度、92.2%的透光率和0.5%的雾度,其三维折 射率为nx4=1.5079, ny4=l.5056和nz4=l.5033。该层具有115nm的平面内 延迟(Rel)和172.5nm的Rth2。表明延迟的波长相关性的其R450/R589的值 为+ 1.04,显示该层具有光学补偿层的功能。
比4交例1
向1升高压釜中引入400mL作为聚合溶剂的曱苯、0.001摩尔作为聚合 引发剂的新癸酸叔丁酯(perbutyl neodecanoate )、 0.42摩尔N-(2,6-二乙基苯 基)马来酰亚胺和4.05摩尔异丁烯。在60。C的聚合温度下以5小时的聚合时 间进行聚合反应以得到N-(2,6-二乙基苯基)马来酰亚胺-异丁烯交替共聚物。 得到的N-(2,6-二乙基苯基)马来酰亚胺-异丁烯交替共聚物具有65,000的数 均分子量。
制备由20重量%的得到的N-(2,6-二乙基苯基)马来酰亚胺-异丁烯交替 共聚物和80重量%二氯曱烷构成的溶液。将该溶液在PET膜上流延,并从 溶液中挥发二氯曱烷。剥离所得的N-(2,6-二乙基苯基)马来酰亚胺-异丁烯交 替共聚物的固化膜。将剥离的膜在10(TC下干燥4小时并随后以l(TC的间
35隔在12(TC-160。C的温度下干燥,对于每个温度干燥l小时,之后在真空干 燥器中在180。C下干燥4小时以得到具有约100(mi厚度的膜。(得到的膜的 三维折射率为nx=1.5400, ny=1.5400和nz=1.5400)。
从该膜中切出5cmx5cm的小片,并使其经历用双轴拉伸装置(由 Shibayama Scientific Co. Ltd.制造)在220。C的温度和15mm/分钟的拉伸速度 的条件下进行的自由宽度单轴拉伸。由此将膜拉伸+50%,从而得到拉伸膜。 得到的拉伸膜的三维折射率为nx4=l.53913, ny4=l.54042和nz4=1.54045。
尽管已详细并参照具体实施方式
描述了本发明,但是对于本领域技术 人员来说显而易见的是,可在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各 种变化和改进。
本发明基于2007年4月18日提交的日本专利申请(申请号 2007-109052)、 2007年4月18日提交的日本专利申请(申请号2007-109053) 和2007年12月25日提交的日本专利申请(申请号2007-331825),其内容在 此引入作为参考。
工业应用性
根据本发明,可提供具有优异光学性质的光学补偿层和光学补偿膜。 更具体地,可提供具有在涂布流体的涂覆时或在涂布流体的涂覆和随后的 单轴拉伸时而赋予其的光学补偿功能且其延迟的波长相关性小的光学补偿
层和光学补偿膜。
权利要求
1.光学补偿层,其中该补偿层为包括马来酰亚胺树脂的涂布层,和其中当在该涂布层的平面中相互垂直的两个任意轴分别称作x轴和y轴,且平面外方向称作z轴时,该涂布层满足三维折射率关系nx≈ny>nz,其中nx是x轴方向上的折射率,ny是y轴方向上的折射率,和nz是z轴方向上的折射率。
2. 权利要求1的光学补偿层,其包括包含由下式(l)表示的N-取代的马 来酰亚胺残基单元的马来酰亚胺树脂[化l]<formula>formula see original document page 2</formula>其中R^表示具有l-18个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基,卣素 基团,醚基,酯基或酰胺基。
3. 权利要求1或2的光学补偿层,其中该层具有30-2000nm的平面外 延迟Rth,其中当用具有5 89nm的测量波长的光检测时该平面外延迟由以下 表达式(2)表示<formula>formula see original document page 2</formula>(2)其中d表示该光学补偿层的厚度,单位为nm。
4. 权利要求1或2的光学补偿层,其具有1.1或更低的延迟的波长相 关性即R450/R589,其中该延迟的波长相关性由倾斜40度且用具有450nm 的测量波长的光检测的涂布层的延迟R450与倾斜40度且用具有589nm的 测量波长的光检测的涂布层的延迟R589的比表示。
5. 权利要求1或2的光学补偿层,其中该涂布层为未拉伸的膜。
6. 权利要求1或2的光学补偿层,其为用于液晶显示元件的光学补偿层。
7. 光学补偿膜,其为包括权利要求1或2的光学补偿层和由纤维素树 脂制成的膜的层状产物。
8. 权利要求7的光学补偿膜,其为用于液晶显示元件的光学补偿膜。
9. 制造光学补偿层的方法,其包括将马来酰亚胺树脂溶液涂覆在基底上并干燥所涂覆的溶液。
10. 权利要求9的制造光学补偿层的方法,其中所述马来酰亚胺树脂溶 液为包含由下述通式(l)表示的马来酰亚胺残基单元的马来酰亚胺树脂的溶 液<formula>formula see original document page 3</formula>其中R,表示具有l-18个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基,卣素 基团,醚基,酯基或酰胺基。
11. 光学补偿膜,其包括包含马来酰亚胺树脂的涂布层(A)和拉伸膜层(B)。
12. 权利要求11的光学补偿膜,其中所述涂布层(A)含有下述马来酰亚 胺树脂,所述马来酰亚胺树脂包含下述通式(l)所示N-取代的马来酰亚胺残 基单元<formula>formula see original document page 3</formula>其中R,表示具有l-18个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基,囟素 基团,醚基,酯基或酰胺基。
13.权利要求11或12的光学补偿膜,其中所述层(A)包括涂布层,其 中当在该涂布层的平面中相互垂直的两个任意轴分别称作xl轴和yl轴, 且平面外方向称作zl轴时,那么该涂布层满足三维折射率关系 nxl "nyl>nzl ,其中nxl是xl轴方向上的折射率,nyl是yl轴方向上的折射率,和nzl 是zl轴方向上的折射率。
14. 权利要求11或12的光学补偿膜,其中所述层(A)包括涂布层,其 具有30-2000nm的平面外延迟Rthl,其中当用具有589nm的测量波长的光 检测时该平面外延迟由以下表达式(3)表示Rth 1 =((nx 1 +ny 1 )/2-nz 1) x d 1 (3) 其中dl表示该涂布层(A)的厚度,单位为nm。
15. 权利要求11或12的光学补偿膜,其中所述层(A)包括涂布层,其 具有1.1或更低的延迟的波长相关性即R450/R589,其中该延迟的波长相关 性由倾斜40度且用具有450nm的测量波长的光检测的涂布层的延迟R450 与倾斜40度且用具有589nm的测量波长的光一全测的涂布层的延迟R589的比表示。
16. 权利要求11或12的光学补偿膜,其中所述层(B)包括拉伸膜层, 其中当该拉伸膜的平面内拉伸方向称作x2轴,与该4立伸方向垂直的平面内 方向称作y2轴,且该膜的平面外方向即厚度方向称作z2轴时,那么该膜满 足三维折射率关系nx2〉ny2^nz2,其中nx2是x2轴方向上的折射率,ny2是y2轴方向上的折射率,和nz2 是z2轴方向上的折射率,其中该拉伸膜层(B)具有20nm或更大的平面内延迟Re,其中当用具有Re=(nx2-ny2) x d2 (4)其中d2表示该拉伸膜层(B)的厚度,其单位为nm。
17. 权利要求11或12的光学补偿膜,其中该层(B)包括拉伸膜层(B), 其包括选自如下的至少一种树脂聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、环状聚烯 烃树脂和纤维素树脂。
18. 权利要求11或12的光学补偿膜,其中在该光学补偿膜中的平面内 慢轴方向称作x3轴,与x3轴垂直的平面内方向称作y3轴,和该膜的平面 外方向即厚度方向称作z3轴时,该膜在用具有589nm的测量波长的光^r测 时具有1.1或更大的取向参数Nz,其中该取向参数由以下表达式(5)表示, 其中nx3是x3轴方向上的平均折射率,ny3是y3轴方向上的平均折射率, 和nz3是z3轴方向上的平均折射率,Nz=(nx3-nz3)/(nx3-ny3) (5)。
19. 权利要求11或12的光学补偿膜,其为用于液晶显示元件的光学补偿膜。
20. 制造光学补偿膜的方法,其包括将马来酰亚胺树脂溶液涂覆在拉伸膜(B)上并干燥所涂覆的溶液以成为涂布层(A)。
21. 权利要求20的制造光学补偿膜的方法,其中所述马来酰亚胺树脂液[化4]其中R!表示具有l-18个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基,囟素 基团,醚基,酯基或酰胺基。
22. 光学补偿层,其为通过单轴拉伸包括马来酰亚胺树脂的涂布层得到 的光学补偿层,其中当该涂布层中的拉伸轴方向称作x4轴,与该拉伸方向 垂直的方向称作y4轴,且平面外方向称作z4轴时,那么该光学补偿层满足 三维折射率关系nx4>ny4>nz4,其中nx4是x4轴方向上的折射率,ny4是y4轴方向上的折射率,和nz4 是z4轴方向上的折射率。
23. 权利要求22的光学补偿层,特征在于包括马来酰亚胺树脂,该马 来酰亚胺树脂包含由下述通式(l)表示的N-取代的马来酰亚胺残基单元[化5] 其中Ri表示具有l-18个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基,卣素 基团,醚基,酯基或酰胺基。
24.权利要求22或23的光学补偿层,特征在于该光学补偿层具有20nm 或更大的平面内延迟Rel,其中当用具有589nm的测量波长的光4企测时该平面内延迟由以下表达式(6)表示Rel=(nx4-ny4)x d3 (4)其中d3表示该光学补偿层的厚度,其单位为nm。。
25. 权利要求22或23的光学补偿层,其中该光学补偿层具有 30-2000nm的平面外延迟Rth2,其中当用具有589nm的测量波长的光^r测 时该平面外延迟由以下表达式(7)表示Rth2=((nx4+ny4)/2-nz4) x d4 (2)其中d4表示该光学补偿层的厚度,其单位为nm。。
26. 权利要求22或23的光学补偿层,其具有1.1或更低的延迟的波长 相关性即R450/R589,其中该延迟的波长相关性由在450nm的测量波长下 测定的延迟R450与在589nm的测量波长下测定的延迟R589的比表示。
27. 用于液晶显示元件的光学补偿层,其包括权利要求22或23的光学 补偿层。
全文摘要
提供光学补偿层,其具有在涂布流体的涂覆时或在涂布流体的涂覆和随后的单轴拉伸时而赋予其的光学补偿功能且其延迟的波长相关性小。本发明提供光学补偿层,其中该补偿层为包括马来酰亚胺树脂的涂布层,和其中当在涂布层的平面内相互垂直的任意两个轴分别称作x轴和y轴,且平面外方向称作z轴时,那么该涂布层满足三维折射率关系nx≈ny>nz,其中nx是x轴方向上的折射率,ny是y轴方向上的折射率,和nz是z轴方向上的折射率;光学补偿膜,其包括包含马来酰亚胺树脂的涂布层(A)和拉伸膜层(B);以及光学补偿层,其是通过单轴拉伸包括马来酰亚胺树脂的涂布层而得到的光学补偿层,其中当涂布层中的拉伸轴方向称作x轴,与该拉伸方向垂直的方向称作y轴和平面外方向称作z轴时,那么该光学补偿层满足三维折射率关系nx4>ny4>nz4,其中nx4为x轴方向上的折射率,ny4是y轴方向上的折射率,和nz4是z轴方向上的折射率。下式中,R<sub>1</sub>表示具有1-18个碳原子的直链烷基、支链烷基或环烷基,卤素基团,醚基,酯基或酰胺基。
文档编号G02B5/30GK101669049SQ20088001253
公开日2010年3月10日 申请日期2008年4月17日 优先权日2007年4月18日
发明者下里伸治, 丰增信之, 土井亨, 尾崎想 申请人:东曹株式会社
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