專利名稱：光學(xué)薄膜、橢圓偏振片、圓偏振片、液晶顯示元件以及該光學(xué)薄膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將聚合性液晶組合物在取向的狀態(tài)下聚合而得到的光學(xué)各向異性層進行層疊得到的光學(xué)薄膜、橢圓偏振片、圓偏振片和使用了這些光學(xué)薄膜的液晶顯示元件，以及該光學(xué)薄膜的制造方法。
背景技術(shù)：
因為圓偏振片和橢圓偏振片是在偏振片上組合了具有適當相位差的光學(xué)薄膜的物質(zhì)，由于顯示器的工作原理所必須的理由或為了消除視野特性問題的目的，因此其作為液晶顯示裝置的1個部件來使用。在這些的各種情況中，由于光源和液晶的位置關(guān)系決定的方式中有所不同，例如在LCD的方式(例如，STN型LCD、TFT-LCD、IPS(共面轉(zhuǎn)換In-Plane Switching)型LCD、FLC(鐵電液晶Feroelectric Liquid Crystal)型LCD、OCB(光學(xué)補償彎曲OpticallyCompensated Bend)型LCD、VA(垂直取向Vertically Aligned)型LCD、ECB(電控雙折射Electrically Controlled Birefringence)型LCD、HAN(混合排列向列Hybrid Aligned Nematic)型LCD、GH(賓主效應(yīng)Guest-Host)型LCD、)透過型、反射型和半透過型等，因此需要適應(yīng)各種方式的圓偏振片或橢圓偏振片。
例如，STN型液晶顯示裝置(LCD)中，為了消除透過液晶時付與的相位差引起的畫面的著色問題，TFT-LCD中，為了消除由觀看方向引起的顯示色或顯示對比度變化的問題，使用使直線偏振片和光學(xué)薄膜組合的橢圓偏振片。
另外，利用外光作為光源的反射型、半透過型、微反射型的LCD中，使用使1/4波長片與直線偏振片組合的圓偏振片。
另外，通常的1/4波長片在僅一個波長下具有1/4波長的相位差，其他波長下相位差偏離該值，所以為了使其發(fā)揮作為跨越整個可見光區(qū)域的1/4波長片的功能，從而開發(fā)了使一片或多片1/2波長片和1/4波長片層疊而成的寬波段相位差膜與直線偏振片組合得到的寬波段圓偏振片，或使多個相位差層層疊而成的相位差膜與偏振片組合得到的寬波段橢圓偏振片。
通常，使偏振片和1/4波長片組合得到的圓偏振片是使偏振片和1/4波長片各自重疊而制成的。這時，必須按照使偏振片的吸收軸和1/4波長片的滯相軸的角度嚴密符合45°來進行重疊。另外，由多個波長片層疊而成的寬波段相位差膜與偏振片組合得到的寬波段橢圓偏振片也同樣地，需要嚴格控制涉及每個波長片方位角的層疊角度以及波長片與偏振片的吸收軸的層疊角度。
另外，用于液晶顯示元件時，波長片的光學(xué)軸和液晶的取向方向所成的角度必須精密符合設(shè)計值。
以往，在相位差膜中使用雙折射性拉伸薄膜，但近年，作為具有更復(fù)雜的光學(xué)性質(zhì)的相位差膜，開發(fā)了在設(shè)置了取向膜的基板上涂布聚合性液晶、在使該液晶分子取向的狀態(tài)下使其固化而得到的光學(xué)薄膜。具體來說，通過在基板上設(shè)置聚酰亞胺等高分子膜，用布等對其進行單方向的摩擦(摩擦法)的取向膜上，涂布聚合性液晶，使液晶分子取向于摩擦方向，然后使其聚合，將取向固定化，通過取向膜的取向方向與聚合性液晶的取向形態(tài)的組合，可以得到具有拉伸雙折射薄膜中不能得到的光學(xué)性質(zhì)的相位差膜。
但是，摩擦取向膜存在摩擦工序時產(chǎn)生損傷或灰塵的問題。產(chǎn)生灰塵的問題可以通過清洗等來消除，但無法消除損傷，因此可能大大損害層疊的液晶膜的光學(xué)均一性。另外，在使用摩擦型的取向膜和滾筒狀的長尺寸的薄膜的制造工序中，相對于薄膜傳送方向的摩擦方向是有界限的，因此事實上，不可能使長尺寸的薄膜直接的相位差膜的滯相軸是上述的層疊角度。因此，在通常的制造工序中，采用的是從長尺寸薄膜按照適當?shù)膶盈B角度切取矩形薄膜來進行粘貼，或者使切出的薄膜在適當?shù)慕嵌壬现丿B來進行粘貼的方法。所以，不得不進行極其復(fù)雜的工序，并且由于切出方向必須相對于長尺寸薄膜的長度方向，因此存在剩余不能使用的部分的問題。另外，還存在不能充分得到對于由上述模擬等得到的希望的層疊角度的層疊精度，不能得到具有設(shè)計的光學(xué)功能的光學(xué)薄膜的問題。
作為不進行摩擦的取向膜，已知光取向膜。光取向法是，可以不進行摩擦而使液晶分子取向的取向方法之一，是僅對在基板上形成的膜進行光照，可以非接觸地使膜產(chǎn)生液晶取向能。與摩擦法不同，借助光的方向可以控制取向具有在原理上不能發(fā)生損傷或產(chǎn)生灰塵等的特征，因此制成使用了具有聚合性基團的液晶的相位差膜，從而在取向狀態(tài)的控制方面有更多的自由度，沒有因損傷引起的漏光，可以形成均一的膜。
例如，已知有將含有1分子中具有2個以上的聚合性基團的二色性染料的光取向性聚合性組合物涂布在基板上，照射偏振光而付與光取向功能后，加熱或照射光，使聚合性基團聚合而得到光取向膜(例如，參照專利文獻1)，將4，聚乙烯肉桂酸酯等聚合性物質(zhì)涂布在基板上，照射各向異性的光使其反應(yīng)得到的光取向膜(例如，參照專利文獻2)。另外，已知有由專利文獻2記載的聚乙烯肉桂酸酯所成的光取向膜和由聚合性液晶構(gòu)成的光學(xué)薄膜(例如，參照專利文獻3、4)。但是，使用這些光取向膜得到的光學(xué)薄膜，存在光取向膜和聚合性液晶層的界面產(chǎn)生剝落，耐久性差的問題。
作為耐久性優(yōu)異的光學(xué)薄膜，已知有耐久性優(yōu)異的光學(xué)補償片(例如，參照專利文獻5)，通過對設(shè)置于基板上、具有聚合性基團的聚合物涂膜進行摩擦，并且在其上涂布具有聚合性基團的非涂覆液晶，通過摩擦取向膜和非涂覆液晶所成的光學(xué)各向異性層的界面使其化學(xué)性結(jié)合而成。但是，該方法因為使用了摩擦取向膜，依然沒能解決摩擦取向膜帶來的問題。另外，上述光學(xué)補償薄片是使非涂覆液晶分子的直徑方向取向于相對于基板的垂直方向的垂直取向膜，由于通過導(dǎo)入長鏈烷基鏈或脂肪族鏈等，取向膜表面的表面能下降，因此液晶分子容易在垂直取向膜的表面凝集，存在難以以薄膜狀態(tài)層疊的問題。
另一方面，作為層疊薄膜特有的問題，還存在例如液晶取向膜和聚合性液晶層的交界處發(fā)生界面反射，不能得到希望的透光強度的問題。這對于僅由取向膜和聚合性液晶層所成的(即，層疊界面是一個)光學(xué)薄膜幾乎沒有問題，但如果是上述一片或多片1/2波長片和1/4波長片層疊而成的寬波段相位差膜與直線偏振片組合得到的寬波段圓偏振片、或使多個相位差層層疊而成的相位差膜與偏振片組合得到的寬波段橢圓偏振片等多層層疊光學(xué)薄膜的情況下，由于層疊界面是多個，因此其成為透光強度下降的重要原因。由此，因為顯示器要求的對比度下降，特別是從傾斜于畫面法線的透光強度下降，所以存在使視角特性惡化等問題。
專利文獻1特開2002-250924號公報專利文獻2特開平07-138308號公報專利文獻3特開平06-289374號公報專利文獻4特開平08-15681號公報專利文獻5特開平09-152509號公報發(fā)明內(nèi)容可以制成借助層疊2片光學(xué)各向異性層而具有各種功能的光學(xué)薄膜，但由于設(shè)計精密的光學(xué)薄膜，因此必須使2片光學(xué)遲延軸所成的角精密地符合設(shè)計值。另外，用于液晶顯示元件時，光學(xué)薄膜的光學(xué)軸和液晶的取向方向所成的角度也必須精密地符合設(shè)計值。
但是，如上所述，以往的光學(xué)薄膜不能充分得到上述層疊精度，不能得到具有符合設(shè)計的光學(xué)功能的光學(xué)薄膜。另外，通過在液晶取向膜上涂布、聚合聚合性液晶而得到的聚合物層進行層疊得到的光學(xué)薄膜，存在液晶取向膜層和固化后的聚合物層的粘接性不足，制造工序中發(fā)生剝離的問題。
本發(fā)明要解決的問題是，提供由1.不需要薄膜的切出和粘貼的復(fù)雜工序的，2.以按照設(shè)計的光學(xué)軸的位置關(guān)系(層疊角度)精密地進行層疊的，3.層間不易發(fā)生剝離的，多個光學(xué)各向異性層(即，波長片)層疊而成的光學(xué)薄膜，該光學(xué)薄膜和偏振片層疊而成的圓偏振片或橢圓偏振片，使用了這些光學(xué)薄膜的液晶顯示元件，以及該光學(xué)薄膜的制造方法。
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，1.可以通過使用光取向膜，形成向任意取向方向取向的聚合性液晶層，通過反復(fù)進行該工序可以容易地得到具有希望的滯相軸的層疊角度的多層薄膜，2.可以借助光的照射方向來決定光取向膜的取向軸，因此可以按照設(shè)計的精密的層疊角度進行層疊，3.由于光取向?qū)雍途酆闲砸壕又g共價結(jié)合，可以得到難以發(fā)生剝離的、層間粘接力強的光學(xué)薄膜，
從而完成了本發(fā)明。光取向膜層和聚合物層都可以通過涂布法得到，借助照射光的方向可以非接觸地控制取向方向，所以不需要薄膜的切出和粘貼的復(fù)雜工序，可以形成向任意取向方向取向的聚合性液晶層。
具體來說，僅通過多次重復(fù)進行具有以下順序的工序(I)(以下，簡稱為工序(I))，即涂布、干燥含有具有光取向性基團和聚合性基團的化合物的光取向性聚合性組合物(工序a)，照射光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或來自于相對于基板傾斜方向的非偏振光從而付與液晶取向能(工序b)，在該層上形成具有聚合性基團的聚合性液晶組合物層(工序c)，對于層疊的2層，通過活性能量射線或熱對兩層進行固化的同時，兩層的分子間進行聚合(工序d)，則可以容易地得到具有嚴密控制的滯相軸的層疊角度的多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)薄膜。
即，本發(fā)明提供了光學(xué)薄膜，其為由借助光照產(chǎn)生液晶取向能的光取向?qū)?A)和聚合物層(B)通過共價鍵結(jié)合得到的光學(xué)各向異性層多層層疊而得到的，其中的聚合物層(B)含有具有聚合性基團的化合物，以借助光取向?qū)?A)使其取向的狀態(tài)而聚合得到的。
另外，本發(fā)明提供了具有上述光學(xué)薄膜和偏振片的橢圓偏振片。
另外，本發(fā)明提供了具有上述光學(xué)薄膜和偏振片的圓偏振片。
另外，本發(fā)明提供了使用了上述光學(xué)薄膜的液晶顯示元件。
另外，本發(fā)明提供了上述光學(xué)薄膜的制造方法，其為重復(fù)進行具有以下順序的工序(I)的光學(xué)薄膜的制造方法，即涂布、干燥含有具有光取向性基團的化合物和聚合性化合物的光取向性聚合性組合物的工序a；照射光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或來自于相對于基板傾斜方向的非偏振光從而付與液晶取向能的工序b；在該層上形成含有聚合性液晶組合物的聚合性液晶組合物層的工序c，其中的聚合性液晶組合物含有具有聚合性基團的液晶性化合物；對于層疊的2層，通過活性能量射線或熱兩層進行固化的同時，兩層的分子間進行聚合的工序d。
本發(fā)明的光學(xué)薄膜是以按照設(shè)計的光學(xué)軸的位置關(guān)系(層疊角度)精密地進行層疊的、耐久性優(yōu)異的層疊薄膜。本發(fā)明的光學(xué)薄膜和偏振片層疊而成的圓偏振片和橢圓偏振片是不需要嚴密的位置重合或復(fù)雜的工序就可以簡單得到的。與以往的粘貼方法不同的是，光學(xué)薄膜、圓偏振片、橢圓偏振片都在制造過程中不產(chǎn)生廢料。
本發(fā)明中，本發(fā)明的光學(xué)薄膜中，作為借助光照產(chǎn)生液晶取向能的光取向?qū)?A)的材料，即具有光取向性基團和聚合性基團的化合物，或者作為含有具有光取向性基團而不具有聚合性基團的化合物，和通用的聚合性化合物的組合物，通過選擇低分子量的原料，進一步可以解決作為層疊的光學(xué)薄膜的問題之一的“具有高透光強度”的問題。低分子量的原料由于在平滑性上有一定程度的惡化，因此不易產(chǎn)生與重疊層的分界線。即，光取向?qū)?A)和聚合物層(B)的分界線中不發(fā)生界面反射，可以得到光學(xué)性特別優(yōu)異的光學(xué)薄膜。其在寬波段圓偏振片或?qū)挷ǘ螜E圓偏振片等使很多層層疊而得到光學(xué)薄膜的情況下是特別有用的。
本發(fā)明的光學(xué)薄膜、圓偏振片、橢圓偏振片全部可以通過涂布法得到，本光學(xué)薄膜也可以連續(xù)粘貼在直線偏振光薄膜上。因此，不需要以往那樣的切出或控制角度的粘貼等復(fù)雜工序。所以，本發(fā)明能夠適用于利用了長尺寸薄膜的生產(chǎn)性高的卷帶(roll to roll)法等。


圖1是本發(fā)明的光學(xué)薄膜的1個例子的截面圖。
圖2是使用了本發(fā)明的光學(xué)薄膜的橢圓偏振片和圓偏振片的1個例子的截面圖。
圖3是含有光學(xué)各向同性樹脂層的本發(fā)明的光學(xué)薄膜的1個例子的截面圖。
圖4是使用了本發(fā)明的光學(xué)薄膜的液晶顯示元件的1個例子的截面圖。
符號說明10…光學(xué)薄膜11…光取向?qū)?A)12…聚合物層(B)13…光學(xué)各向異性層14…光學(xué)各向同性樹脂層20…偏振片
具體實施例方式
光學(xué)各向異性層本發(fā)明中使用的光學(xué)各向異性層為，借助光照產(chǎn)生液晶取向能的光取向?qū)?A)(以下，簡稱為層(A))和聚合物層(B)(以下，簡稱為層(B))以共價鍵結(jié)合。其可以通過在基板上形成含有光取向性聚合性組合物的光取向性聚合性組合物層(以下，簡稱為光取向性聚合性組合物層)和含有具有聚合性基團的液晶化合物的聚合性液晶組合物的聚合性液晶組合物層(以下，簡稱為聚合性液晶組合物層)的層疊膜，在使具有該聚合性基團的液晶化合物取向的狀態(tài)下，使兩層反應(yīng)而得到。其中，光取向性聚合性組合物包含具有光取向性基團和聚合性基團的化合物(以下，簡稱為化合物(C))，或具有光取向性基團而不具有聚合性基團的化合物(以下，簡稱為化合物(D))，和通用的聚合性化合物(以下，簡稱為化合物(E))。這里，光取向性聚合性組合物層對應(yīng)層(A)，聚合性液晶組合物層對應(yīng)層(B)。另外，本發(fā)明中使用的光學(xué)各向異性層中，層(A)和層(B)不需要完全聚合固化，只要層(A)和層(B)的界面以共價鍵結(jié)合即可。
具體來說，通過使用具有以下順序的工序(I)(以下，簡稱為工序(I))可以得到光學(xué)各向異性層，即涂布、干燥含有化合物(C)或化合物(D)和化合物(E)的光取向性聚合性組合物從而形成光取向性聚合性組合物層的工序a；照射光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或來自于相對于基板傾斜方向的非偏振光從而付與液晶取向能的工序b；在該層上形成聚合性液晶組合物層的工序c；對于層疊的2層，通過活性能量射線或熱將兩層進行固化的同時，兩層的分子間進行聚合的工序d。另外，通過反復(fù)多次進行工序(I)，可以得到多層層疊了光學(xué)各向異性層的光學(xué)薄膜。本發(fā)明的光學(xué)薄膜的1個例子如圖1所示。圖1中，符號10、11、12、13各自表示光學(xué)薄膜、光學(xué)取向?qū)?A)、聚合物層(B)、光學(xué)各向異性層。
層(A)11層(A)11含有具有通過光照產(chǎn)生液晶取向能的基團(以下，簡稱為光取向性基團)的化合物，例如二色性染料。
本發(fā)明中的具有化合物(C)或化合物(D)的光取向性基團是表示，由光照產(chǎn)生的、產(chǎn)生起因于光二色性的維格特效應(yīng)引起的分子的取向感應(yīng)或異構(gòu)化反應(yīng)(例如偶氮苯基)、二聚反應(yīng)(例如肉桂?；?、光交聯(lián)反應(yīng)(例如二苯甲酮基)或者光分解反應(yīng)(例如聚酰亞胺基)這樣的作為液晶取向能的起源的光反應(yīng)的基團。其中，利用起因于光二色性的維格特效應(yīng)引起的分子的取向感應(yīng)或異構(gòu)化反應(yīng)、二聚反應(yīng)或光交聯(lián)反應(yīng)，取向性優(yōu)異，可以簡單地使聚合性液晶化合物取向，因此優(yōu)選。
光取向性基團沒有特別限定，但其中，特別優(yōu)選使用具有選自C＝C、C＝N、N＝N和C＝O的至少一種雙鍵(形成芳香環(huán)的雙鍵除外)的基團。
這里，本發(fā)明中所說的維格特效應(yīng)是指，具有躍遷矩(transition moment)的分子的取向方向，相對于入射光的偏振光方向，該分子具有的躍遷矩變?yōu)榇怪薄?br> 作為這些光取向基團，作為具有C＝C鍵的基團，可以例舉具有聚烯基、均二苯乙烯基、芪唑基(stilbazole)、芪唑鹽基(stilbazolium)、肉桂?；?、半硫靛藍基(hemithioindigo group)、查爾酮基等結(jié)構(gòu)的基團。作為具有C＝N鍵的基團，可以例舉具有芳香族席夫堿、芳香族腙等結(jié)構(gòu)的基團。作為具有N＝N鍵的基團，可以例舉具有偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環(huán)偶氮基、雙偶氮基、甲基等結(jié)構(gòu)的基團，或者以氧化偶氮苯為基本結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。作為具有C＝O鍵的基團，可以例舉二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基等結(jié)構(gòu)的基團。這些基團也可以具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧羰基、羥基、磺酸基、鹵化烷基等取代基。
其中，通過光異構(gòu)化反應(yīng)而顯示光取向性的偶氮苯基或蒽醌基，或者，通過光二聚反應(yīng)而表現(xiàn)光取向性的二苯甲酮基、肉桂酰基、查爾酮基或香豆素基，光取向所需要的偏振光的照射量少，并且得到的取向膜的熱穩(wěn)定性、經(jīng)時穩(wěn)定性優(yōu)異，因此特別適宜。其中，優(yōu)選偶氮苯基。
本發(fā)明中使用的光學(xué)各向異性層13中，層(A)11和層(B)12以共價鍵結(jié)合。其可以以在基板上形成光取向性聚合性組合物層和聚合性液晶組合物層的層疊膜，在使具有該聚合性基團的液晶化合物取向的狀態(tài)下，使兩層反應(yīng)而得到。
化合物(C)和(D)
作為化合物(C)具有的聚合性基團，例如可以是(甲基)丙烯?；?、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、乙烯氧基、迭氮基、氯甲基、環(huán)氧基、馬來酰亞胺基等。這些之中，從光聚合或熱聚合比較容易的方面考慮，優(yōu)選(甲基)丙烯?；?、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、乙烯氧基，更優(yōu)選(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基。另外，使用馬來酰亞胺基的話，可以不使用光聚合引發(fā)劑來進行聚合。
這些聚合性基團，可以與上述光取向性基團直接結(jié)合，也可以通過亞烷基或亞苯基等連結(jié)基團進行結(jié)合。該連結(jié)基團也可以具有酯鍵、醚鍵、酰亞胺鍵、酰胺鍵或聚氨酯鍵。作為這樣的連結(jié)基團，例如可以是亞甲基、亞乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、九亞甲基、十亞甲基、十一亞甲基、十二亞甲基等碳原子數(shù)為1～18的直鏈亞烷基；1-甲基亞乙基、1-甲基-三亞甲基、2-甲基-三亞甲基、1-甲基-四亞甲基、2-甲基-四亞甲基、1-甲基-五亞甲基、2-甲基-五亞甲基、3-甲基-五亞甲基等碳原子數(shù)為1～18的支鏈亞烷基；對亞苯基等亞苯基；2-甲氧基-1/4-亞苯基、3-甲氧基-1/4-亞苯基、2-乙氧基-1/4-亞苯基、3-乙氧基-1/4-亞苯基、2，3，5-三甲氧基-1/4-亞苯基等具有碳原子數(shù)為1～18的直鏈或支鏈狀烷氧基的烷氧亞苯基等。
化合物(C)或化合物(D)的分子量沒有特別限制，通常使用換算為質(zhì)量平均分子量為1×102～1×106。但是分子量過高的話，光取向性基團在系統(tǒng)中難以工作，有對光的敏感度下降的傾向。另外，通常越是高分子，成膜性越好，可以得到平滑表面的涂膜，但本發(fā)明中，如果層(A)11表面平滑性過于優(yōu)異，則產(chǎn)生與層(B)12的分界線，發(fā)生光學(xué)性地影響。所以，分子量優(yōu)選1×102～1×105，更優(yōu)選1×102～5×103。
作為上述化合物(C)，具體來說，優(yōu)選通式(1)表示的化合物。
R1-X1-Y-X2-R2(1)式中，R1和R2各自獨立地表示選自(甲基)丙烯?；?甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、乙烯氧基和馬來酰亞胺基的聚合性基團。其中，如果使用(甲基)丙烯?；?甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基，光聚合或熱聚合比較容易，因此優(yōu)選。另外，如果使用馬來酰亞胺基，不需要光聚合引發(fā)劑，因此更加優(yōu)選。
通式(1)中，X1表示由-(A1-B1)m-表示的連結(jié)基團，X2表示由-(B2-A2)n-表示的連結(jié)基團。這里，A1和A2各自獨立表示單鍵或二價的烴基。作為二價烴基，可以例舉有亞乙基、亞甲基、亞丙基、五亞甲基、亞庚基等碳原子數(shù)為1～20的亞烷基；環(huán)亞丙基、環(huán)亞己基等碳原子數(shù)為3～20的環(huán)亞烷基；亞苯基、亞萘基等碳原子數(shù)為6～20的亞芳基等。其中，優(yōu)選亞烷基，更優(yōu)選碳原子數(shù)為1～4的亞烷基。
B1和B2各自獨立表示單鍵、-O-、-CO-O-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NHCO-O-或-OCONH-。m和n各自獨立表示1～4的整數(shù)。m或n為2以上時，多個的A1、B1、B2、A2可以相同也可以不同。但是，兩個B1或B2之間夾的A1或A2不是單鍵。具體來說，m為2時，由-(A1-B1)m-表示的連結(jié)基團表示-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2-CO-O-或-O-CH2CH2CH2-CO-O-等，n為2時，由-(B2-A2)n-表示的連結(jié)基團表示-O-CO-Ph(亞苯基)-O-(CH2)6等。
Y表示具有偶氮苯基、蒽醌基、二苯甲酮基、肉桂?；⒉闋柾蛳愣顾鼗幕鶊F。其中，優(yōu)選下述結(jié)構(gòu)的基團。
上述結(jié)構(gòu)中，p1～p11各自獨立表示氫原子、鹵原子、鹵化烷基、鹵化烷氧基、氨基、硝基、烷基、羥烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、烷氧羰基、羧基、磺酸基、氰基或羥基。但是，羧基、磺酸基也可以與堿金屬形成鹽。
上述通式(1)表示的化合物，具體來說，可以例舉特開2002-250924號公報或特開2002-317013號公報記載的化合物，可以用該公報記載的方法容易地合成。
上述通式(1)表示的化合物是低分子，所以涂膜時的光敏感度優(yōu)異。所以，可以借助光照簡單地付與液晶取向能。另外，聚合性基團，比與聚合物結(jié)合的聚合性基團的自由度高，所以反應(yīng)率高，可以在界面使層(A)11和層(B)12良好地反應(yīng)，界面處的粘接性良好。
作為化合物(D)，可以例舉偶氮染料、蒽醌染料、靛藍染料、酞菁染料、碳鎓染料、醌亞胺染料、次甲基染料、喹啉染料、硝基染料、亞硝基染料、苯醌染料、萘醌染料、萘二甲酰亞胺染料、紫環(huán)酮(perinone)染料等，具體來說，優(yōu)選由通式(2)表示的化合物。
R3-X1-Y-X2-R4(2)式中，X1、Y和X2表示與上述通式(1)表示的基團相同的基團。
R3和R4各自獨立地表示選自氫原子、鹵原子、羥基、硝基、磺酸基、磺酸鹽基、鹵化甲基、氰基、氨基、甲?；Ⅳ然?、哌啶基和通式(3) 的一種以上的基團。式(3)中，R5表示選自氫原子、烷基、環(huán)烷基、苯基、哌啶基，以及在這些基團上結(jié)合了烷基、環(huán)烷基、苯基、烷氧基、環(huán)烷氧基或苯氧基的有機基團。
化合物(E)作為化合物(E)，可以例舉具有(甲基)丙烯?；?甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基、乙烯基、乙烯氧基、迭氮基、氯甲基、環(huán)氧基、馬來酰亞胺基等的聚合性化合物。其中，優(yōu)選親水性的傾向強、具有羥基或乙二醇單元的丙烯酸單體或甲基丙烯酸-3-三甲氧基硅烷基丙基醚等硅烷偶聯(lián)劑等?；衔?E)，在不損害光取向性的范圍內(nèi)，可以添加到化合物(C)中使用。具體的添加量，優(yōu)選10～95質(zhì)量％，更優(yōu)選20～90質(zhì)量％，進一步優(yōu)選20～50質(zhì)量％。
化合物(E)的分子量沒有特別限制，但通常優(yōu)選使用換算為質(zhì)量平均分子量為50～1000左右的化合物。分子量過高的話，化合物(D)在系統(tǒng)中難以工作，有對光的敏感度下降的傾向。另外，通常越是高分子，成膜性越好，可以得到平滑表面的涂膜，但本發(fā)明中，如果層(A)11表面平滑性過于優(yōu)異，則產(chǎn)生與層(B)12的分界線，發(fā)生光學(xué)性地影響。
并且，對于這里所說的“光學(xué)性地影響”，透光強度成為指標之一。例如，用對比度為暗顯示時的幾乎近于0.0的低透光強度相對的亮顯示時的透光強度比來表示。即，相對于正面的傾斜方向的透光強度比降低1.0％時，實測的對比度降低得比1.0％多，成為對比度的視角特性大大降低的原因。
上述化合物(C)、(D)和(E)，優(yōu)選溶解在適宜的溶劑中來使用。對溶劑沒有特別限定，可以列舉如乙二醇、丙二醇、二丙二醇單甲醚等二醇類，甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等醇類，水，N-甲基吡咯烷酮(以下，簡稱為NMP)，丁基溶纖劑、苯基溶纖劑、N，N-二甲基甲酰胺(以下，簡稱為DMF)、γ-丁內(nèi)酯、二甲基亞砜(以下，簡稱為DMSO)、甲苯、四氫呋喃、氯苯、二甲基乙酰胺等。這些的溶液，優(yōu)選考慮涂布性或涂布后的溶劑揮發(fā)速度和基板的耐溶劑溶解性來進行選擇，可以2種以上混合使用。其中，丁基溶纖劑和水的混合溶劑與醇類或二醇類形成的混合溶劑，對高分子薄膜等基板的涂布性良好，并且不侵害高分子薄膜，可以得到均勻的膜，因此特別優(yōu)選。
溶劑，因為涂布于基板后揮發(fā)除去，所以使用時，化合物(C)的固形成分濃度至少是0.2質(zhì)量％以上。其中，特別優(yōu)選是0.3～10質(zhì)量％的范圍。并且，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，可以混合聚乙烯醇或聚酰亞胺等高分子材料。
層(A)11的膜厚度很薄的話可以將取向處理中所用的紫外線能量抑制得較低，可以提高生產(chǎn)速度，因此優(yōu)選，但過薄的話，容易受到基板的表面平滑性或表面特性的影響，取向的均一性變差。所以，存在最適的范圍。層(A)11的膜厚，優(yōu)選是1～200nm，更優(yōu)選5～100nm，特別優(yōu)選10～40nm。
層(B)12本發(fā)明中，構(gòu)成層(B)12的聚合性液晶組合物含有的、具有聚合性基團的液晶化合物，只要是單獨或在與其他液晶化合物的組合物中表現(xiàn)液晶性、具有聚合性基團的化合物則沒有特別限定。例如，可以例舉如Handbook of LiquidCrystals(D.Demus，J.W.Goodby，G..W.Gray，H.W.Spiess，V.Vill編集，Wiley-VCH社發(fā)行，1998年)、季刊化學(xué)總說No.22、液晶的化學(xué)(日本化學(xué)會編，1994年)或者特開平7-294735號公報、特開平8-3111號公報、特開平8-29618號公報、特開平11-80090號公報、特開平11-148079號公報、特開2000-178233號公報、特開2002-308831號公報、特開2002-145830號公報中記載的，具有連接多個1，4-亞苯基、1，4-環(huán)亞己基等結(jié)構(gòu)的稱為液晶基元的剛性部位以及(甲基)丙烯?；⒁蚁┭趸?、環(huán)氧基等聚合性基團的棒狀液晶化合物。
另外，例如，可以例舉Handbook of Liquid Crystals(D.Demus，J.W.Goodby，G..W.Gray，H.W.Spiess，V.Vill編集，Wiley-VCH社發(fā)行，1998年)、季刊化學(xué)總說No.22、液晶的化學(xué)(日本化學(xué)會編，1994年)或者特開平7-146409號公報中記載的具有聚合性基團的非涂覆液晶化合物。其中，具有聚合性基團的棒狀液晶化合物，容易制作液晶相溫度范圍包含室溫上下的低溫的化合物，因此優(yōu)選。
工序(I)作為工序(I)的具體方式，可以舉例如下。
1.在聚合性液晶組合物層中添加光聚合引發(fā)劑的方法向基板上涂布不含聚合引發(fā)劑的光取向性聚合性組合物，干燥，然后在該膜上照射化合物(C)或(D)具有的光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光，賦予液晶取向能。光取向性基團是利用維格特效應(yīng)引起的分子的取向感應(yīng)或異構(gòu)化反應(yīng)等的基團時，也可以從傾斜于基板的方向照射該基團高效吸收的波長的非偏振光而付與液晶取向能(該情況，對于其他方式也是同樣的)。接著，在其上涂布含有聚合引發(fā)劑的聚合性液晶組合物溶液，干燥，借助光取向性聚合性組合物層的液晶取向能的效果，聚合性液晶組合物層可以成為期望的取向狀態(tài)。接著，將添加的光聚合引發(fā)劑吸收的波長的光照射在層疊的2層上，促進聚合性液晶化合物的固化，同時借助存在于聚合性液晶組合物層和光取向性聚合性組合物層的界面的光聚合引發(fā)劑，使兩層分子間進行聚合。因為光聚合引發(fā)劑斷裂產(chǎn)生的自由基可以在兩層中移動，所以無論光聚合引發(fā)劑含在哪一層中，都可以使存在于兩層界面的聚合性基團聚合，可以得到層(A)11和層(B)12共價結(jié)合、粘接性改良的光學(xué)各向異性層13。進而，因為光取向性聚合性組合物不含光聚合引發(fā)劑，所以不用擔心在照射偏振光等的過程中發(fā)生沒有預(yù)期的聚合，可以均一地進行取向處理。
或者，在透明基板上涂布不含聚合引發(fā)劑的光取向性聚合性組合物，干燥后，不使其取向，在其上形成含有光聚合引發(fā)劑的聚合性液晶組合物層。接著，從透明基板側(cè)(涂膜面的反向側(cè)的面)，照射化合物(C)或(D)具有的光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或從傾斜于基板的方向照射非偏振光。該方法中，光取向性聚合性組合物中的光取向性基團先吸收照射光的大部分，對產(chǎn)生液晶取向能、層疊的聚合性液晶組合物層的分子進行取向。經(jīng)歷照射的同時，借助以下說明的機制，照射光透過光取向性聚合性組合物層，到達聚合性液晶組合物層，該層中的光聚合引發(fā)劑開裂，引起聚合反應(yīng)，同時，也生成光取向性聚合性組合物層和聚合性液晶組合物層之間的鍵。
即，如果從透明基板側(cè)進行光照射，在偶氮苯基團等那樣發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，誘發(fā)維格特效應(yīng)引起的分子取向的系統(tǒng)中，由于光的吸收，成為光取向性聚合性組合物的取向方向變化，吸收最小化的取向狀態(tài)。因此，照射光逐漸泄漏到聚合性液晶組合物層，誘發(fā)聚合性液晶組合物層的聚合。同樣地，在光取向性聚合性組合物層中，使用利用二聚反應(yīng)(例如肉桂?；?、光交聯(lián)反應(yīng)(例如二苯甲酮基)或者光分解反應(yīng)(例如聚酰亞胺基)的混合物的情況下，由于偏振光的吸收，取向于該方向的成分各自二聚化、光交聯(lián)、光分解，吸收光的該基團逐漸減少，照射光泄漏到聚合性液晶組合物層，誘發(fā)聚合性液晶組合物層的聚合。所以，層(A)11和層(B)12共價結(jié)合，可以得到粘接性改良的光學(xué)各向異性層13。該情況下，因為光取向性聚合性組合物不含光聚合引發(fā)劑，所以不用擔心在照射偏振光等的過程中發(fā)生沒有預(yù)期的聚合，可以均一地進行取向處理。
2.在聚合性液晶組合物或光取向性聚合性組合物的一方或兩方中，添加具有與化合物(C)或(D)具有的光吸收帶不同的光吸收波長帶的光聚合引發(fā)劑的方法在基板上涂布光取向性聚合性組合物溶液，干燥后，照射化合物(C)或(D)具有的光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或從相對于基板的傾斜的方向的非偏振光，賦予液晶取向能。在其上涂布聚合性液晶組合物溶液，干燥后，使聚合性液晶化合物合物成為期望的取向狀態(tài)。接著，將添加的光聚合引發(fā)劑吸收的波長的光照射在層疊的2層上，使聚合性液晶組合物層和光取向性聚合性組合物層的界面的分子間結(jié)合，也同時進行聚合性液晶化合物和化合物(C)或化合物(E)的各自的固化。通過這樣的操作，層(A)11和層(B)12共價結(jié)合，可以得到粘接性改良的光學(xué)各向異性層13。
3.在聚合性液晶組合物或光取向性聚合性組合物的一方或兩方中添加熱聚合引發(fā)劑的方法在基板上涂布光取向性聚合性組合物溶液，干燥后，照射化合物(C)或(D)具有的光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或從相對于基板的傾斜的方向的非偏振光，賦予液晶取向能。接著在該層上形成聚合性液晶組合物層，將兩層加熱，使熱聚合引發(fā)劑開裂從而促進兩層的固化，同時，通過存在于聚合性液晶組合物層和光取向性聚合性組合物層的界面的熱聚合引發(fā)劑使兩層的分子間聚合。熱聚合引發(fā)劑開裂產(chǎn)生的自由基可以在兩層中移動，所以無論光聚合引發(fā)劑含在哪一層中，都可以使存在于兩層界面的聚合性基團聚合，可以得到層(A)11和層(B)12共價結(jié)合、粘接性改良的光學(xué)各向異性層13。
4.并用熱聚合引發(fā)劑和光聚合引發(fā)劑的方法向基板上涂布含有熱聚合引發(fā)劑的光取向性聚合性組合物，干燥后，照射化合物(C)或(D)具有的光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或從相對于基板的傾斜的方向的非偏振光，賦予液晶取向能。接著，在該層上形成含有光聚合引發(fā)劑的聚合性液晶組合物層，一邊將層疊的2層加溫到熱聚合引發(fā)劑開裂的適當溫度，一邊照射光聚合引發(fā)劑吸收的波長的光，由此，在促進兩層的固化的同時使兩層的分子間聚合。
或者，在光取向性聚合性組合物中添加光吸收波長帶與光取向性聚合性組合物自身的吸收帶不同的光聚合引發(fā)劑，制膜，干燥后，照射化合物(C)或(D)具有的光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或從相對于基板的傾斜的方向的非偏振光，賦予液晶取向能。接著，在該層上形成添加了熱聚合引發(fā)劑的聚合性液晶組合物層，一邊對兩層加熱，一邊照射光聚合引發(fā)劑吸收的光，在促進兩相固化的同時使兩層的分子間聚合。通過這樣的操作，可以得到使光取向性聚合性組合物層和聚合性液晶組合物層之間具有結(jié)合性的、粘接性改良的相位差膜。
涂布方法在基板上形成各組合物層的方法，可以使用旋涂法、擠出法(extrusion)、凹版涂布法、模具涂布法、棒涂法、涂抹器(applicator)法等涂布法或富瑞凸版(FLEXO)法等印刷法等公知的方法。
基板作為基板，只要是實質(zhì)上透明的材質(zhì)則沒有特別限定，可以使用玻璃、陶瓷、塑料等。作為塑料基板，可以使用纖維素、三乙酰纖維素、二乙酰纖維素等纖維素衍生物，聚環(huán)烯烴衍生物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘酸乙二醇酯等聚酯，聚丙烯、聚乙稀等聚烯烴，聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、尼龍、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚芳酯等。
可以將涂布于基板而制造的本發(fā)明的光學(xué)薄膜10粘貼在直線偏振光薄膜上，也可以將由涂布形成的光學(xué)薄膜10從基板上剝離粘貼在直線偏振光薄膜上，還可以在偏振光薄膜或偏振片上直接形成本發(fā)明的光學(xué)薄膜10，制成圓偏振片和橢圓偏振片。圓偏振片和橢圓偏振片的一個例子如圖2所示。圖2中，符號20表示偏振片。
光取向操作為了對光取向性組合性組合物層賦予液晶取向能(以下，簡稱為光取向操作)，從涂膜表面或與涂膜表面反向側(cè)的基板側(cè)，以相對于面垂直或傾斜的方向照射化合物(C)或(D)具有的光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光。另外，光取向性基團是利用維格特效應(yīng)引起的分子的取向誘導(dǎo)或異構(gòu)化反應(yīng)等的基團的情況下，也可以從涂膜表面或基板側(cè)，從相對于面傾斜的方向照射該基團高效吸收的波長的非偏振光，賦予液晶取向功能。另外，也可以將偏振光和非偏振光組合。
偏振光可以是直線偏振光、橢圓偏振光的任意一種，為了高效的進行光取向，優(yōu)選使用消光比高的直線偏振光。
另外，為了得到偏振光，需要使用偏振光薄膜，所以存在照射于膜面的光強度減少的缺點，但用從對膜面傾斜方向照射非偏振光的方法，有偏振光裝置中不需要偏振光濾光片就可以得到大照射強度，可以縮短用于光取向的照射時間的優(yōu)點。這時的非偏振光的入射角優(yōu)選是相對于基板法線的10°～80°的范圍；從照射面的照射能量的均一性、得到的預(yù)傾角、取向效率等方面考慮，更優(yōu)選20°～60°的范圍。
照射的光，只要是化合物(C)或(D)的光取向性基團具有吸收帶的波長區(qū)域即可。例如，光取向性基團具有偶氮苯結(jié)構(gòu)時，特別優(yōu)選有偶氮苯的π→π*躍遷引起的強吸收帶的、波長350～500nm的范圍的紫外線。作為照射光的光源，可以例舉氙燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、KrF、ArF等紫外光激光器等。特別是光取向性基團具有偶氮苯結(jié)構(gòu)的情況下，超高壓水銀燈的365nm的紫外線的發(fā)光強度大，因此是特別優(yōu)選的。通過使來自上述光源的光穿過格蘭-湯普森(Glan-Thompson)、格蘭-泰勒(Glan-Taylor)等偏振光棱鏡，可以得到紫外線的直線偏振光。另外，使用偏振光、非偏振光的任意一種的情況下，特別優(yōu)選照射的光是幾乎平行的光。照射的光可以從涂膜表面?zhèn)日丈?，也可以從基板?cè)照射。從基板側(cè)照射時，使用具有透明性的基板作為基板。
聚合本發(fā)明的光取向性組合物和聚合性液晶組合物的聚合操作，通常是通過紫外線等光照或加熱來進行的。
利用光照進行聚合時，為了不破壞已經(jīng)得到的光取向性聚合性組合物層的取向狀態(tài)，通常，優(yōu)選以化合物(C)或(D)具有的光吸收帶，例如偶氮苯骨架或蒽醌骨架具有的吸收帶以外的波長來進行。具體來說，優(yōu)選照射320nm以下的紫外光，更優(yōu)選照射250～300nm的波長的光。為了不擾亂已經(jīng)得到的光取向性基團的取向，該光優(yōu)選是漫射光并且是不偏振光的光。為此，通常優(yōu)選使用具有與化合物(C)或(D)具有的光吸收帶不同的光吸收波長帶域的光聚合引發(fā)劑。另一方面，從與光取向操作相同的方向照射用于聚合的光時，因為不用擔心擾亂光取向材料的取向狀態(tài)，所以可以使用任意的波長。
作為光聚合引發(fā)劑，可以使用公知慣用的物質(zhì)，例如可以列舉2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(墨克(merck)公司制“Darocur 1173”)、1-羥基環(huán)己基苯基酮(汽巴特殊化學(xué)品公司制“Irgacure184”)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(墨克(merck)公司制“Darocur 1116”)、2-甲基-1-[(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1(汽巴特殊化學(xué)品公司制“Irgacure 907”)、聯(lián)苯?？s二甲醇(汽巴特殊化學(xué)品公司制“Irgacure 651”)、2，4-二乙基硫代呫噸酮(日本化藥公司制“Kaya Cure DETX”)和對二甲基氨基安息香酸乙酯(日本化藥公司制“Kaya Cure EPA”)的混合物、異丙基硫代呫噸酮(WardBlenkinsop公司制“Quantacure-ITX”)和對二甲基氨基安息香酸乙酯的混合物、?；⒀趸?BASF公司制“Lucirin TPO”)等。光聚合引發(fā)劑的使用量，相對于組合物優(yōu)選是10質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選0.5～5質(zhì)量％。
用于聚合的光，可以從聚合性液晶組合物層表面照射，也可以從基板側(cè)照射，可以是任意的，但通常從添加了光聚合引發(fā)劑側(cè)照射。
另一方面，加熱引起的聚合，優(yōu)選以聚合性液晶組合物表示液晶相的溫度或低于其的溫度進行。特別是使用由于加熱而放出自由基的熱聚合引發(fā)劑的情況下，優(yōu)選其開裂溫度是聚合性液晶組合物的液晶相溫度區(qū)域內(nèi)或低于其的低溫。另外，并用該熱聚合引發(fā)劑和光聚合引發(fā)劑的情況下，優(yōu)選聚合溫度和各種引發(fā)劑，使得上述溫度區(qū)域的限制以及按照使光取向性聚合性組合物層和聚合性液晶組合物層的兩層的聚合速度沒有很大不同。加熱溫度取決于從聚合性液晶組合物的液晶相向各向同性相的轉(zhuǎn)移溫度，但優(yōu)選以比引起不均質(zhì)聚合的溫度低的溫度進行，優(yōu)選20℃～300℃，更優(yōu)選30℃～200℃，特別優(yōu)選30℃～120℃。并且例如，聚合性基團是(甲基)丙烯?；那闆r下，優(yōu)選以低于90℃的溫度進行，更優(yōu)選30℃～90℃。
上述情況優(yōu)選使用適宜的熱聚合引發(fā)劑。作為熱聚合引發(fā)劑可以使用公知慣用的物質(zhì)，例如可以使用乙酰乙酸甲酯過氧化物、氫過氧化枯烯、苯甲?；^氧化物、雙(4-叔丁基環(huán)己基)過氧化二碳酸酯、叔丁基過氧化苯甲酸酯、甲乙酮過氧化物、1，1-雙(叔己基過氧化)3，3，5-三甲基環(huán)己烷、對戊二過氧化氫、叔丁基過氧化物、過氧化二枯基、異丁基過氧化物、二(3-甲基-3-甲氧基丁基)過氧化二碳酸酯、1，1-雙(叔丁基過氧化)環(huán)己烷等有機過氧化物；2，2′-偶氮雙異丁腈、2，2′-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)等偶氮腈化合物；2，2′-偶氮雙(2-甲基-N-苯基丙酮-脒)二氯化氫等偶氮脒化合物；2，2′-偶氮雙{2-甲基-N-[1，1-雙(羥甲基)-2-羥乙基]丙酮酰胺等偶氮酰胺化合物；2，2′-偶氮雙(2，4，4-三甲基戊烷)等烷基偶氮化合物等。熱聚合引發(fā)劑的使用量，相對于組合物，優(yōu)選是10質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選0.5～5質(zhì)量％。
以上表示的光聚合引發(fā)劑和熱聚合引發(fā)劑等聚合引發(fā)劑，可以含有在光取向性聚合性組合物層和具有聚合性基團的聚合性液晶組合物層的任意一層中，也可以含有在兩方中。因為兩層的界面是液態(tài)，聚合引發(fā)劑和聚合引發(fā)劑開裂產(chǎn)生的自由基可以在兩層中某種程度地移動。所以，含有在任意一層中的話，可以同時使兩層聚合，可以得到層(A)11和層(B)12共價結(jié)合層疊得到光學(xué)各向異性層13。
例如，光取向性聚合性組合物不含聚合引發(fā)劑，聚合性液晶組合物中含有聚合引發(fā)劑的情況下，聚合引發(fā)劑從聚合性液晶組合物層一定程度地移動到光取向性聚合性組合物層中。進而，通過施加光或熱，在聚合性液晶組合物中產(chǎn)生的自由基向光取向性聚合性組合物層中移動，可以使兩層和其界面聚合。
得到的光學(xué)薄膜10的膜厚越薄越好，但從膜厚控制的容易程度和聚合性液晶固化膜的雙折射的大小方面考慮，由光取向膜和聚合性液晶層構(gòu)成的光學(xué)各向異性層13的1層的優(yōu)選膜厚為0.1～20μm，更優(yōu)選0.5～10μm，最優(yōu)選1～5μm。
本發(fā)明中，多次反復(fù)進行工序(I)得到的多層層疊的光學(xué)各向異性層13的層疊數(shù)、對于入射光的方位角和相位差值，可以根據(jù)希望的圓偏振片或橢圓偏振片的要求特性進行任意選擇，組合。
層疊數(shù)由于層疊數(shù)越多越可以得到寬波段的偏振片，因此層疊數(shù)沒有特別明確的界限值。但是，因為過多層疊的話，膜厚變厚，沒有實用性，所以優(yōu)選光學(xué)各向異性層13為2層以上20層以下。通常2～5層的層疊是適宜的，2～3層的層疊是實用的。
方位角方位角可以從0～180°(0～-180°)的范圍任意選擇。
相位差相位差可以根據(jù)光學(xué)薄膜10的使用目的和使用波長區(qū)域來決定。例如在可見光區(qū)域中使用的情況下，波長650nm的相位差在1/2波長片時為240～320μm，1/4波長片時為120～160μm。大于此也不要緊，但膜厚變厚。例如，優(yōu)選以波長540nm測定的相位差是240～300nm的光學(xué)各向異性層13和120～150nm的光學(xué)各向異性層13的組合。
相位差例如能夠用自動雙折射儀等進行測定。
多個光學(xué)各向異性層13的光軸的規(guī)定精度通過以特定的角度將光學(xué)各向異性層13層疊，可以發(fā)揮各種各樣的光學(xué)性的功能。該層疊角度可以基于理論式的計算求出。已經(jīng)提出了很多層疊結(jié)構(gòu)。
使用作為偏振光的表示方法而經(jīng)常使用的龐加萊(Poincare)球來說明相對于波長片的入射光的傾角和相位差的組合方法。通過放置相當于對于入射偏振光的1/2波長片的相位差板(第一相位差板)，可以改變?nèi)肷淦窆獾恼駝臃较?，使偏振光狀態(tài)轉(zhuǎn)移到龐加萊球上的任意的赤道上(第1偏振光狀態(tài))。但是，入射光中含有偏離1/2波長條件的波長的成分光，這些借助第一相位差板而寬波段化，因此需要在透過第一相位差板后的偏振光狀態(tài)符合龐加萊球上的第一偏振光狀態(tài)的子午線上或盡量接近其的位置上整齊排列。
為了該目的，第一相位差板可以由一片1/2波長片構(gòu)成，也可以使用多片1/2波長片來構(gòu)成，也可以使用多片具有與1/2波長不同的相位差的相位差板，也可以由這些與1/2波長片組合構(gòu)成。
透過第一相位差板的光通過1/4波長片，使偏振光狀態(tài)移動到龐加萊球上的極，由此得到圓偏振光。由于透過該1/4波長片，起因于透過第一相位差板時產(chǎn)生的入射光波長的相位差的差正好抵消，成為全波長的光是相同的偏振光狀體的圓偏振光。反過來說的話，第一相位差板的構(gòu)成需要按照消除透過該1/4波長片后的每個波長的相位差來組合。
理論上講，因為得到的設(shè)定角度僅偏離1°，光學(xué)性的功能就發(fā)生很大差異，所以需要精密地按照設(shè)計值來層疊2個光學(xué)各向異性層13。本發(fā)明的光學(xué)薄膜10，通過使(工序b)的紫外線的照射方向或偏振光的振動方向任意變化，能夠簡單地得到取向于任意取向方向的光學(xué)各向異性層13的層疊體。具體來說，能夠得到以光學(xué)各向異性層13的相互的滯相軸所成的角度是希望的角度±1°以內(nèi)的層疊角度誤差來層疊的光學(xué)薄膜10。
另外，液晶顯示元件的情況，為了將鄰接基板的液晶化合物的取向方向和光學(xué)各向異性層13的光軸(滯相軸)所成的角盡量接近設(shè)計值，具體來說，可以施行下述的制造方法。
對于本發(fā)明的具體方式，這里采用長尺寸薄膜為例來說明。
1)將作為1/2波長片發(fā)揮功能的光學(xué)各向異性層13和作為1/4波長片發(fā)揮功能的光學(xué)各向異性層13層疊得到的寬波段1/4波長片，以及將該寬波段1/4波長片和偏振片20層疊得到的寬波段圓偏振片的制造方法。
(工序a)將光取向性聚合性組合物涂布在長尺寸的薄膜上，使其干燥。
(工序b)在該層上，以該薄膜的長度方向為基準，從方位角僅75°(或-105°)的方向斜照射紫外線，例如通過從僅傾斜于薄膜的法線方向傾角45°來照射，在僅傾斜于該薄膜的長度方向方位角75°的方向上形成具有液晶取向能的層(A)11?；蛘?，通過使用位于該薄膜的法線方向的偏振光紫外線照射裝置，按照使偏振光的振動方向是傾斜于薄膜的長度方向的165°(或-15°)的方位角來進行照射的方法，也可以在僅傾斜于該薄膜的長度方向方位角75°的方向上形成具有液晶取向能的層(A)11。這時，紫外線的照射方向與長尺寸的薄膜的運送方向完全沒有關(guān)系，可以根據(jù)照射裝置的配置和結(jié)構(gòu)任意選擇。另外，也容易使光學(xué)系的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的精度為1.0～0.01°的方位角。
(工序c)在得到的層(A)11上，涂布液晶化合物，控制厚度使得相位差是入射光的波長的1/2波長，使其在層(A)11上取向。
(工序d)通過借助紫外線照射同時使該2層聚合，層(A)11和層(B)12共價結(jié)合，可以制成光學(xué)各向異性層13，其作為滯相軸僅傾斜于該薄膜的長度方向方位角75°的1/2波長片而發(fā)揮功能。
接著，在得到的光學(xué)各向異性層13上，繼續(xù)重復(fù)進行上述(工序a)～(工序d)。這時，(工序b)的紫外線的照射方向是以該薄膜的長度方向為基準，從僅傾斜15°(或-165°)的方向斜照射紫外線，通過從僅傾斜于薄膜的法線方向傾角45°來照射。通過這樣操作，可以在僅傾斜于該薄膜的長度方向方位角15°的方向上形成具有液晶取向能的層(A)11。或者，通過使用位于該薄膜的法線方向的偏振光紫外線照射裝置，按照使偏振光的振動方向是傾斜于薄膜的長度方向的105°(或-75°)的方位角來進行照射的方法，也可以在僅傾斜于該薄膜的長度方向方位角15°的方向上形成具有液晶取向能的層(A)11。另外，按照在先前入射光的波長中使相位差作為1/4波長發(fā)揮功能的光學(xué)各向異性層13來形成(工序c)的聚合性液晶組合物層的膜厚。由此，可以簡單地制成寬波段1/4波長片。
通過將該寬波段1/4波長片和吸收軸是長度方向的長尺寸的偏振片20對齊長度方向來進行層疊，可以容易地制成寬波段圓偏振片。
2)將2層的作為1/2波長片發(fā)揮功能的光學(xué)各向異性層13和作為1/4波長片發(fā)揮功能的光學(xué)各向異性層13層疊得到的寬波段1/4波長片，以及將該寬波段1/4波長片和偏振片20層疊得到的寬波段圓偏振片的制造方法按照使滯相軸是從薄膜的長度方向的方位角176°(或-4°)來形成第1次的(工序b)紫外線的照射方向，并且按照在先前入射光的波長中使相位差為1/2波長來形成(工序c)的聚合性液晶組合物層的膜厚。按照使滯相軸是從薄膜的長度方向的方位角154°(或-26°)來形成第2次的(工序b)紫外線的照射方向，并且按照在先前入射光的波長中使相位差為1/2波長來形成(工序c)的聚合性液晶組合物層的膜厚。按照使滯相軸是從薄膜的長度方向的方位角91°(或-89°)來形成第3次的(工序b)紫外線的照射方向，并且按照在先前入射光的波長中使相位差為1/4波長來形成(工序c)的聚合性液晶組合物層的膜厚。通過這樣層疊光學(xué)各向異性層13，可以簡單地制成寬波段1/4波長片，通過將該寬波段1/4波長片和吸收軸是長度方向的長尺寸的偏振片20對齊長度方向來進行層疊，可以容易地制成寬波段圓偏振片。
光學(xué)各向同性樹脂層本發(fā)明的光學(xué)各向異性層13的層疊，可以通過多次反復(fù)進行如上所述的工序(I)而形成。另一方面，也可以根據(jù)基板的表面狀態(tài)或?qū)盈B于基板的層的表面狀態(tài)，在上述相鄰的2層的光學(xué)各向異性層13之間設(shè)置光學(xué)各向同性樹脂層。含有光學(xué)各向同性樹脂層的光學(xué)薄膜10的一個例子如圖3所示。圖3中，符號14表示光學(xué)各向同性樹脂層。
光學(xué)各向同性樹脂層14的材質(zhì)沒有特別限制，可以使用丙烯酸樹脂或聚乙二醇等熱塑性樹脂類、使用了丙烯酸單體等光聚合性樹脂或環(huán)氧單體等熱聚合性樹脂的聚合性樹脂等。其中，考慮到涂布后的光學(xué)各向同性樹脂層14表面的平滑化，優(yōu)選能夠形成高粘度涂布液的高分子化合物或高粘度單體，粘度優(yōu)選是200～20000Pa·sec，更優(yōu)選500～20000Pa·sec。
光學(xué)各向同性樹脂層14的厚度只要是達成上述目的則沒有限制，但因為考慮工業(yè)應(yīng)用而希望薄型化、輕量化，所以厚度優(yōu)選是0.01～30μm，更優(yōu)選0.01～10μm。
光學(xué)各向同性樹脂層14，可以通過涂布法，在光學(xué)各向異性樹脂層13上涂布光學(xué)各向同性樹脂，干燥，而直接設(shè)置。另外，也可以根據(jù)需要通過光照或熱來進行聚合。
在相鄰的層(A)11和層(B)12以共價鍵結(jié)合的光學(xué)各向異性樹脂層13之間，通過設(shè)置光學(xué)各向同性樹脂層14，可以提高層間的粘接性或密合性、或者提高上述層表面的平坦性。另外，可以制成具有相鄰的該光學(xué)各向異性樹脂層13的、不同取向方向沒有影響的光學(xué)薄膜10。即，由于第一層的層(B)12的表面取向和表面狀態(tài)避免了對第二層的層(A)11的影響，因此可以提高圓偏振片的橢圓率，減少橢圓偏振片的波長依存性。并且，可以避免起因于具有各向異性的層間的折射率差等的界面反射。
使用本發(fā)明的光學(xué)薄膜10，能夠制成液晶顯示元件。該液晶顯示元件的一個例子如圖4所示。圖4中，符號30、40、50個子表示液晶層、取向?qū)?、像素電極。
實施例偏振片20得到的光學(xué)薄膜10，通過與直線偏振片等適當?shù)钠衿?0粘貼，可以形成橢圓偏振片或圓偏振片。偏振片20沒有特別限制，可以與碘系和染料系偏振光薄膜、格蘭-湯普森、格蘭-泰勒等偏振光棱鏡組合。
光取向性聚合性組合物的制備A-1將式(1)表示的化合物溶解在2-丁氧基乙醇、1-丁醇、水、乙醇構(gòu)成的混合溶劑中，制成固形成分1質(zhì)量％溶液。用孔徑0.1μm的過濾器對溶液進行過濾，制成光取向性聚合性組合物溶液(A-1)。
光取向性聚合性組合物的制備A-2將式(2)表示的化合物40質(zhì)量份和將式(3)表示的化合物60質(zhì)量份混合，溶解在2-丁氧基乙醇、1-丁醇、水、乙醇構(gòu)成的混合溶劑中，制成固形成分2質(zhì)量％溶液。用孔徑0.1μm的過濾器對溶液進行過濾，制成光取向性聚合性組合物溶液(A-2)。
光取向性聚合性組合物的制備A-3將式(2)表示的化合物溶解在2-丁氧基乙醇、1-丁醇、水、乙醇構(gòu)成的混合溶劑中，制成固形成分2質(zhì)量％溶液。用孔徑0.1μm的過濾器對溶液進行過濾，制成光取向性聚合性組合物溶液(A-3)。
光取向性聚合性組合物的制備A-4將聚乙烯醇肉桂酸酯(Aldrich公司制，分子量20萬)溶解在NMP和2-丁氧基乙醇構(gòu)成的溶劑中，制成固形成分1質(zhì)量％溶液。以此為光取向性聚合性組合物溶液(A-4)。
聚合性液晶組合物的制備按照使式(4)、(5)、(6)、(7)、(8)表示的化合物質(zhì)量比各自是22∶18∶33∶22∶5來將這些混合，制備聚合性液晶組合物，在其中混合質(zhì)量平均分子量47000的添加劑(9)，添加量為相對于聚合性液晶組合物100質(zhì)量份為0.5質(zhì)量份。接著，用孔徑0.1μm的過濾器進行過濾。在該聚合性液晶組合物96份中，混合汽巴特殊化學(xué)品公司制的光聚合引發(fā)劑“Irgacure 907”4份、二甲苯100份，制成聚合性液晶組合物溶液(B-1)。使二甲苯從該聚合性液晶組合物溶液(B-1)中蒸發(fā)后的液晶組合物，在25℃表現(xiàn)液晶相。由此，在以下的實施例中，在25℃使用該液晶組合物。

下述表示的實施例中得到的光學(xué)薄膜10是利用以下表示的評價方法進行測定，結(jié)果如表1所示。
相位差是使用自動雙折射儀(KOBRA 21ADH(王子計測儀器(株)制))，以540nm的波長測定的。圓偏振片的橢圓率的波長分散是使用自動雙折射儀(KOBRA21ADH(王子計測儀器(株)制))，在477.8nm、545.7nm、628.6nm的各波長測定的。另外，在三乙酰纖維素(TAC)薄膜上形成的光學(xué)薄膜10和TAC薄膜的粘接力為，在制成的相位差膜上用刀具割出裂縫成為棋盤格狀，粘貼cellotape(注冊商標)，垂直方向上拉，求出光學(xué)薄膜10的殘留的棋盤格的數(shù)目的比例。膜中生成的缺陷，通過正交尼科爾(nicol)棱鏡下的偏振光顯微鏡觀察，數(shù)出漏光的點的數(shù)目，進行評價，結(jié)果如表1所示。光學(xué)薄膜10的層疊角度的精度和重現(xiàn)性是由多個樣品的橢圓率測定的值推測的。光學(xué)薄膜10的有效利用率是通過由于剪下而不得不廢棄的光學(xué)薄膜10的面積來判定的。
實施例1對TAC薄膜進行電暈處理后，旋涂光取向性聚合性組合物溶液(A-1)，形成膜厚20nm的層。以80℃對其干燥后，為了進行取向處理，以365nm的帶通濾波器為中介，從對于該層面傾斜45℃的方向，以強度2mW/cm2照射500秒，形成層(A)11。使該照射光對該層的投影表示的方位角是0°。在層(A)11上旋涂聚合性液晶組合物溶液(B-1)，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，旋涂聚乙二醇(PVA)的5wt％水溶液，以80℃進行干燥，設(shè)置了光學(xué)各向同性層14。
在其上，除了使方位角60°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-1)和聚合性液晶組合物(B-1)。將其粘接在偏振片20上使TAC面成為貼合面，制成圓偏振片。作為層疊角度，偏振片20的吸收軸與相位差270nm的波長片的滯相軸的角度是75°，與相位差135nm的波長片的滯相軸的角度是15°。
實施例2對由含浸了碘的PVA和TAC構(gòu)成的偏振片20進行電暈處理后，旋涂光取向性聚合性組合物溶液(A-1)，形成膜厚20nm的層。以80℃對其干燥后，為了進行取向處理，以365nm的帶通濾波器為中介，從對于該層面傾斜45℃的方向，以強度2mW/cm2照射500秒，形成層(A)11。使該照射光對層(A)11的投影表示的方位角是0°。在層(A)11上旋涂聚合性液晶組合物溶液(B-1)，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，旋涂PVA的5wt％水溶液，以80℃進行干燥，設(shè)置了光學(xué)各向同性層14。
在其上，除了使方位角60°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-1)和聚合性液晶組合物(B-1)。作為層疊角度，偏振片20的吸收軸與相位差270nm的波長片的滯相軸的角度是75°，與相位差135nm的波長片的滯相軸的角度是15°。
實施例3對TAC薄膜進行電暈處理后，旋涂光取向性聚合性組合物溶液(A-2)，形成膜厚20nm的層。以80℃對其干燥后，為了進行取向處理，以365nm的帶通濾波器為中介，從對于該層面傾斜45℃的方向，以強度2mW/cm2照射500秒，形成層(A)11。使該照射光對層(A)11的投影表示的方位角是0°。在層(A)11上旋涂聚合性液晶組合物溶液(B-1)，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，旋涂PVA的5wt％水溶液，以80℃進行干燥，設(shè)置了光學(xué)各向同性層14。
在其上，除了使方位角60°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-2)和聚合性液晶組合物(B-1)。將其粘接在偏振片20上使TAC面成為貼合面，制成圓偏振片。作為層疊角度，偏振片20的吸收軸與相位差270nm的波長片的滯相軸的角度是75°，與相位差135nm的波長片的滯相軸的角度是15°。
實施例4對TAC薄膜進行電暈處理后，旋涂光取向性聚合性組合物溶液(A-1)，形成膜厚20nm的層。以80℃對其干燥后，為了進行取向處理，以365nm的帶通濾波器為中介，從對于該層面傾斜45℃的方向，以強度2mW/cm2照射500秒，形成層(A)11。使該照射光對層(A)11的投影表示的方位角是0°。在層(A)11上旋涂聚合性液晶組合物溶液(B-1)，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，除了使方位角60°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-1)和聚合性液晶組合物(B-1)。將其粘接在偏振片20上使TAC面成為貼合面，制成圓偏振片。作為層疊角度，偏振片20的吸收軸與相位差270nm的波長片的滯相軸的角度是75°，與相位差135nm的波長片的滯相軸的角度是15°。
實施例5對TAC薄膜進行電暈處理后，使用微凹版涂布機將光取向性聚合性組合物溶液(A-1)連續(xù)成膜，形成膜厚20nm的層。以80℃對其干燥后，為了進行取向處理，以365nm的帶通濾波器為中介，從對于該層面的法線方向，照射4J/cm2偏振光紫外線，形成層(A)11。這時，照射偏振光的振動方向是對于薄膜的長度方向傾斜15°的方向。使用微凹版涂布機將聚合性液晶組合物溶液(B-1)涂布在層(A)11上，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm、對于滯相軸的薄膜的長度方向的方位角是75°的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，除了使方位角15°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-1)和聚合性液晶組合物(B-1)。將其粘接在偏振片20上使TAC面成為貼合面，制成圓偏振片。作為層疊角度，偏振片20的吸收軸與相位差270nm的波長片的滯相軸的角度是75°，與相位差135nm的波長片的滯相軸的角度是15°。
實施例6對TAC薄膜進行電暈處理后，使用微凹版涂布機將光取向性聚合性組合物溶液(A-1)連續(xù)成膜，形成膜厚20nm的層。以80℃對其干燥后，為了進行取向處理，以365nm的帶通濾波器為中介，從對于該層面的法線方向，照射4J/cm2偏振光紫外線，形成層(A)11。這時，照射偏振光的振動方向是對于薄膜的長度方向傾斜15°的方向。使用微凹版涂布機將聚合性液晶組合物溶液(B-1)涂布在層(A)11上，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm、對于滯相軸的薄膜的長度方向的方位角是75°的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，再次重復(fù)相同的工序，層疊方位角75°、相位差270nm的各向異性層，得到與先前層疊的各向異性層重合的方位角75°、相位差270nm的各向異性層。接著，對該表面進行電暈處理后，除了使方位角15°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-1)和聚合性液晶組合物(B-1)。將其粘接在偏振片20上使TAC面成為貼合面，制成圓偏振片。作為層疊角度，偏振片20的吸收軸與相位差270nm的波長片的滯相軸的角度是75°，與相位差135nm的波長片的滯相軸的角度是15°。
比較例1對TAC薄膜進行電暈處理后，用旋涂機涂布大日本油墨化學(xué)工業(yè)公司的側(cè)鏈上具有丙烯酸基團的酚醛清漆樹脂型環(huán)氧丙烯酸酯的2-丁氧基乙醇溶液(濃度30wt％，以下稱為摩擦取向膜用溶液(C))，于60℃干燥30分鐘。對其進行摩擦處理，在該取向?qū)由闲烤酆闲砸壕ЫM合物溶液(B-1)，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm的光學(xué)各向異性層13。
與上述方法同樣地，在另外的TAC薄膜上按照使相位差是135nm來控制膜厚，得到光學(xué)各向異性層13。為了在偏振片20上粘貼這2種波長片，按照符合偏振片20的形狀切出矩形的波長片，然后通過粘接劑進行粘貼。這時，不得不廢棄被剪下的原板。另外，作為目標的層疊角度，偏振片20的吸收軸與相位差270nm的波長片的滯相軸的角度是75°，與相位差135nm的波長片的滯相軸的角度是15°。因此，按照符合薄膜一邊進行粘貼，但難以使滯相軸的方向與薄膜的一邊的方向重合而進行切斷，也難以通過使薄膜的一邊重合來精密地進行薄膜之間的角度調(diào)整。使用自動雙折射儀對該圓偏振片的橢圓率的波長分散進行測定，反復(fù)進行的試作中的最高橢圓率如表1記載，但樣品間的參差不齊是很大的。并且認為，由得到的圓偏振片的橢圓率的推定中，層疊角度的重現(xiàn)性差，實際的角度是偏離這些值的值。
比較例2對TAC薄膜進行電暈處理后，旋涂光取向性聚合性組合物溶液(A-3)，形成膜厚20nm的層。以80℃對其干燥后，為了進行取向處理，以365nm的帶通濾波器為中介，從對于該層面傾斜45℃的方向，以強度2mW/cm2照射500秒，制成光取向?qū)?。使該照射光對光取向?qū)拥耐队氨硎镜姆轿唤鞘?°。在光取向?qū)由闲烤酆闲砸壕ЫM合物溶液(B-1)，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，旋涂PVA的5wt％水溶液，以80℃進行干燥，設(shè)置了光學(xué)各向同性層14。
在其上，除了使方位角60°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-3)和聚合性液晶組合物(B-1)。將其粘接在偏振片20上使TAC面成為貼合面，制成圓偏振片。作為層疊角度，偏振片20的吸收軸與相位差270nm的波長片的滯相軸的角度是75°，與相位差135nm的波長片的滯相軸的角度是15°。
表1中總結(jié)了以上結(jié)果。
表1

根據(jù)對于實施例1～6得到的橢圓率的測定值和通過計算得到的橢圓率的計算值之間的不同，可知層疊角度的誤差在0.1°以內(nèi)。另一方面，比較例1中，可知超過0.1°的層疊角度誤差。
另外，比較例2中，由于光取向?qū)雍途酆衔飳記]有以共價鍵結(jié)合，因此剝離強度不充分。
透光強度的評價實施例7在玻璃基板上旋涂光取向性聚合性組合物溶液(A-1)(其為實施例1中使用的光取向性聚合性組合物)，形成膜厚20nm的層，以80℃干燥后，為了進行取向處理，以365nm的帶通濾波器為中介，從對于該層面傾斜45℃的方向，以強度2mW/cm2照射500秒，進行光取向操作，形成層(A)11。使該照射光對該層的投影表示的方位角是0°。在層(A)11上旋涂聚合性液晶組合物溶液(B-1)，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，旋涂聚乙二醇(PVA)的5wt％水溶液，以80℃進行干燥，設(shè)置了光學(xué)各向同性層14。
在其上，除了使方位角60°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-1)和聚合性液晶組合物(B-1)，得到層疊了光學(xué)各向異性層13的光學(xué)薄膜10。
實施例8在玻璃基板上旋涂光取向性聚合性組合物溶液(A-4)，于100℃干燥2分鐘后，以313nm的帶通濾波器為中介，以5J/cm2照射偏振光紫外線，進行光取向操作，形成層(A)11。使該照射光對該層的投影表示的方位角是0°。在層(A)11上旋涂聚合性液晶組合物溶液(B-1)，以80℃干燥后，在氮氣氛圍下照射紫外線640mJ/cm2，得到以波長540nm測定的相位差是270nm的光學(xué)各向異性層13。接著，對該表面進行電暈處理后，以80℃旋涂PVA的5wt％水溶液，設(shè)置了光學(xué)各向同性層14。在其上，除了使方位角60°、相位差135nm以外，以與上述相同的條件涂布光取向性聚合性組合物溶液(A-4)和聚合性液晶組合物(B-1)，得到層疊了光學(xué)各向異性層13的光學(xué)薄膜10。
比較例3在玻璃基板上，以與上述比較例1相同的方法，得到使用了摩擦取向膜用溶液(C)的、層疊了光學(xué)各向異性層13的光學(xué)薄膜10。
比較例4在玻璃基板上，以與上述比較例2相同的方法，得到使用了光取向性聚合性組合物溶液(A-3)的、層疊了光學(xué)各向異性層13的光學(xué)薄膜10。
透光強度的測定方法透光強度是，使用自動雙折射儀(KOBRA21ADH(王子計測儀器(株)制))測定光線的透過率，以由法線傾斜50°的方向的透光強度相對于薄膜法線方向的透光強度的比。
結(jié)果如表2所示。
表2

實施例7為，使用上述通式(1)表示的低分子化合物作為光取向膜用組合物的例子，透光強度比表現(xiàn)為73.8％的高的值。實施例8為，使用分子量是20萬的聚乙烯醇肉桂酸酯的例子，透光強度比是比較高的，但與低分子量的光取向膜相比不是足夠低的。
比較例3為，使用摩擦用樹脂聚合物作為取向膜用組合物的例子，透光強度比最低。比較例4為，使用上述通式(2)表示的低分子化合物的例子，透光強度比優(yōu)異。
根據(jù)上述表1和表2的結(jié)果，能夠得到的可以以按照設(shè)計的光學(xué)軸的位置關(guān)系(層疊角度)精密地進行層疊，光取向膜和聚合性液晶層的界面沒有剝離等，耐久性優(yōu)異，并且透光強度比也優(yōu)異的光學(xué)薄膜10是實施例中記載的光學(xué)薄膜10。
工業(yè)上的應(yīng)用性本發(fā)明的光學(xué)薄膜10、由該光學(xué)薄膜10和偏振片20層疊而成的圓偏振片或橢圓偏振片不限于反射型液晶顯示裝置，也可以作為抑制表面的反射的防反射膜來使用。這些可以應(yīng)用在觸摸面板、電發(fā)光(EL)顯示器、反射型投影儀等中。
權(quán)利要求
1.光學(xué)薄膜，其特征為，由借助光照產(chǎn)生液晶取向能的光取向?qū)?A)和聚合物層(B)通過共價鍵結(jié)合得到的光學(xué)各向異性層多層層疊而得到，其中的聚合物層(B)含有具有聚合性基團的化合物，以通過所述光取向?qū)?A)使其取向的狀態(tài)而聚合得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其中，所述相鄰2層的光學(xué)各向異性層之間具有光學(xué)各向同性層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其中，所述多層光學(xué)各向異性層的至少一層是以波長540nm測定的相位差是240～300nm的第1光學(xué)各向異性層，并且所述多層光學(xué)各向異性層的至少一層是以波長540nm測定的相位差是120～150nm的第2光學(xué)各向異性層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其中，所述光學(xué)各向異性層是具有1/2波長片功能的光學(xué)各向異性層和具有1/4波長片功能的光學(xué)各向異性層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其中，所述多層光學(xué)各向異性層的層疊角度誤差是±0.1°以內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其中，所述光取向?qū)?A)含有具有聚合性基團的二色性染料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)薄膜，其中，所述具有聚合性基團的二色性染料的質(zhì)量平均分子量是1×102～5×103。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其中，所述光取向?qū)?A)含有二色性染料和聚合性化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)薄膜，其中，所述二色性染料的質(zhì)量平均分子量是1×102～5×103。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)薄膜，其中，所述具有聚合性基團的液晶化合物是棒狀液晶化合物。
11.橢圓偏振片，其特征為，具有權(quán)利要求1至10的任一項所述的光學(xué)薄膜和偏振片。
12.圓偏振片，其特征為，具有權(quán)利要求1至10的任一項所述的光學(xué)薄膜和偏振片。
13.液晶顯示裝置，其特征為，使用權(quán)利要求1至10的任一項所述的光學(xué)薄膜。
14.權(quán)利要求1至10的任一項所述的光學(xué)薄膜的制造方法，其特征為，多次重復(fù)進行具有以下順序的工序(I)涂布含有具有光取向性基團和聚合性基團的化合物，或具有光取向性基團的化合物和聚合性化合物的光取向性聚合性組合物，進行干燥，形成光取向性聚合性組合物層的工序a；照射光取向性基團能夠吸收的波長的偏振光或從相對于基板傾斜方向的非偏振光從而付與液晶取向能的工序b；在該層上形成含有聚合性液晶組合物的聚合性液晶組合物層的工序c，所述的聚合性液晶組合物含有具有聚合性基團的液晶化合物；對于層疊的2層，通過活性能量射線或熱來促進兩層固化的同時，使兩層的聚合性基團進行聚合的工序d。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)薄膜的制造方法，其中，所述多次進行的工序(I)期間，具有涂布、干燥光學(xué)各向同性樹脂層的工序e。
全文摘要
本發(fā)明提供光學(xué)薄膜。本發(fā)明的光學(xué)薄膜(10)由借助光照產(chǎn)生液晶取向能的光取向?qū)?A)(11)和聚合物層(B)(12)通過共價鍵結(jié)合得到的光學(xué)各向異性層(13)多層層疊而得到，其中的聚合物層(B)(12)含有具有聚合性基團的化合物，以通過光取向?qū)?A)(11)使其取向的狀態(tài)而聚合得到。所述光學(xué)各向異性層(13)是具有1/2波長片功能的光學(xué)各向異性層(13)和具有1/4波長片功能的光學(xué)各向異性層(13)。
文檔編號G02F1/1335GK101088035SQ200580044830
公開日2007年12月12日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者小野善之, 丸山和則 申請人:大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會社