專利名稱：液晶配合組合物及使用該組合物制造的相位差薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制備相位差薄膜的液晶組合物、及由該液晶組合物制得的相位差薄膜，所述相位差薄膜用于影像顯示裝置如液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
已知目前的相位差薄膜通過將塑料薄膜如聚碳酸酯、多芳基混合物、聚醚砜進行單軸延伸而獲得，這些相位差薄膜能夠改變線式偏振光的偏振光軸(旋光)，并能將線式偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光或橢圓偏振光。這種相位差薄膜通常具有所謂“波長色散特性”，即相位差隨波長而不同；隨所使用材料類型的不同，波長色散特性也不同。一般所使用的相位差薄膜都具有如下特性在比550nm更長的波長側(cè)的相位差值小于波長550nm處的相位差值，而在比550nm更短的波長側(cè)的相位差值則大于波長550nm處的相位差值。越靠近短波長側(cè)，則這種傾向越顯著。
例如，這造成如下問題，當使用將其相位差變?yōu)椴ㄩL的1/4的相位差薄膜(所謂“1/4波長板”)制造抗反射薄膜時，僅在相位差大致變?yōu)?/4波長的波長區(qū)域可獲得足夠的抗反射效果，但在其余波長處，圓偏振光將變?yōu)闄E圓偏振光，結(jié)果僅獲得不充分的抗反射效果。此外，當使用將其相位差變?yōu)椴ㄩL的1/2的相位差薄膜(所謂“1/2波長板”)制造液晶投影儀等所使用的旋光偏振器時，僅在相位差大致變?yōu)?/2的波長的波長范圍內(nèi)可將線式偏振光旋轉(zhuǎn)為線式偏振光，而在其余波長處，線式偏振光將變?yōu)闄E圓偏振光，這導(dǎo)致僅得到不充分的旋光偏振效果。
為了解決這個問題，在日本專利特開平5-100114號公報中，提出了一種方法，其中將多個相位差薄膜根據(jù)彼此交叉的光軸進行層壓。但是該方法有如下問題其因使用多個相位差薄膜而增加了厚度；導(dǎo)致制造過程的復(fù)雜度，其中根據(jù)彼此交叉的光軸來層壓多個相位差薄膜；以及收率降低(為使這些薄膜彼此交叉，必須裁剪這些相位差薄膜)。相對于此，如在日本專利特開2000-137116號公報中所公開的，提出了一種相位差薄膜，其通過僅使用一片薄膜就能在可見光區(qū)域的寬廣范圍中對各波長賦予相同程度的相位差。
但是，因為波長色散特性根據(jù)相位差薄膜中所使用的材料而確定，所以如日本專利特開2000-137116號公報所述，通過僅使用一片薄膜就能改善波長色散特性的材料將受到限制。此外，因為這種材料不具有相位差薄膜的功能，除非它未制成薄膜，且該薄膜被進一步進行單軸延伸，所以必須實施包括薄膜化與延伸的復(fù)雜步驟。此外，對于必須層壓該相位差薄膜從而使偏振光薄膜的偏振光軸與該相位差薄膜的相位延遲軸(slow axis)在特定角度處交叉，則即便該相位差薄膜為一片薄膜，仍必須切割該薄膜以將該切割薄膜層壓于另一片薄膜上，結(jié)果導(dǎo)致收率的降低。為解決這種問題，在日本專利特開2000-98133號公報中公開了如下方法，其中向在經(jīng)研磨處理的基板上可取向的特定低分子量液晶化合物的混合物中，添加特定非離子性氟化烷基-烷氧基化表面活性劑的混合物，從而獲得一種組合物，使用該組合物使該液晶化合物取向于特定方向而獲得相位差薄膜。但是，利用該方法很難獲得具有如下波長色散特性的非常令人滿意的薄膜，所述波長色散特性為在可見光區(qū)域的寬廣范圍中能對各波長賦予相同程度的相位差。在W002/093213號(PCT/JP02/04523號)公報中，由液晶纖維素衍生物與非液晶的反應(yīng)性產(chǎn)物制得薄膜，通過研磨或或延伸這種薄膜而獲得具有這種波長色散特性的相位差薄膜。但是有一個問題，當將由該公報中具體公開的液晶組合物所得的薄膜，在經(jīng)研磨處理的基板上朝特定方向取向時，無法獲得滿意的取向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人為解決上述問題，進行了深入鉆研，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在液晶纖維素衍生物中配合低分子量液晶化合物時，可解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。具體地，將本發(fā)明的液晶配合組合物層形成于經(jīng)研磨處理的基板上，并將該液晶化合物朝特定方向取向，然后將該取向固定化，由此可輕易地獲得具有可滿足所述波長色散特性的相位差薄膜。此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當使用本發(fā)明的液晶配合組合物時，通過控制該相位差薄膜的制造條件，便可相當輕易地控制該波長色散特性。因此，本發(fā)明涉及如下所述1.一種液晶配合組合物，包括一種或多種纖維素衍生物和一種或多種液晶化合物，該液晶化合物可在不同于所述纖維素衍生物取向方向的特定方向上取向。
2.如第1項所述的液晶配合組合物，其中所述一種或多種纖維素衍生物與所述一種或多種液晶化合物的重量比為1∶9至9∶1，該液晶化合物可在不同于所述纖維素衍生物取向方向的特定方向上取向。
3.如第2項所述的液晶配合組合物，其中纖維素衍生物具有以下結(jié)構(gòu) 其中R1、R2和R3可以相同或不同，分別表示氫原子或取代基，條件是R1、R2和R3不全部為氫原子，n表示10或更大的整數(shù)。
4.如第3項所述的液晶配合組合物，其中R1、R2和R3中的至少一個為選自酰氧基烷基和氨基甲酰氧基烷基中的基團，其余為氫原子。
5.如第1至4項所述的液晶配合組合物，其中可取向于另一個特定方向的液晶化合物是分子量為1000或更少的低分子量液晶化合物。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶配合組合物，其中低分子量液晶化合物是(甲基)丙烯酸酯液晶化合物。
7.如第6項所述的液晶配合組合物，其中(甲基)丙烯酸酯液晶化合物是由下式(2)表示的丙烯酸酯化合物H2C＝CHCOO-(X)n-O-Y-Z其中X表示亞甲基，其可由甲基或苯基取代；Y表示由2至4個環(huán)利用單鍵或連結(jié)基連接形成的二價基團，所述環(huán)選自苯環(huán)和環(huán)己環(huán)，其中這些環(huán)可分別被1或2個C1-C6烷基或苯基取代；Z表示氰基、含1至8個碳原子的脂族基、含1至8個碳原子的脂族氧基、或-O-(X)n-OCOCH＝CH2。
8.一種溶致型液晶配合組合物，包括第1至7項中任一項所述的配合組合物和有機溶劑，該組合物呈溶致型液晶態(tài)。
9.如第8項所述的液晶配合組合物，該組合物還包括反應(yīng)性化合物和光敏引發(fā)劑。
10.如第8項所述的液晶配合組合物，其中反應(yīng)性化合物是(甲基)丙烯酸酯化合物。
11.一種由第1至10項中任一項所述的液晶配合組合物制成的相位差薄膜，其中該液晶配合組合物取向于特定方向。
12.如第11項所述的相位差薄膜，其中在波長450nm處測得的相位差值(Re450)、在波長550nm處測得的相位差值(Re550)、和在波長650nm處測得的相位差值(Re650)之間建立Re450≤Re550≤Re650的關(guān)系。
13.如第11或12項所述的相位差薄膜，通過在經(jīng)研磨處理的基板上形成第1至10項中任一項所述的液晶配合組合物層，并使該液晶取向，從而制得該薄膜。
14.如第13項所述的相位差薄膜，該液晶配合組合物的取向被固定。
15.如第11項所述的相位差薄膜，該薄膜具有1/4波長或1/2波長的相位差。
16.一種圓或橢圓偏振光薄膜或旋轉(zhuǎn)偏振光薄膜，其通過將第11至15項中任一項所述的相位差薄膜與偏振光薄膜層壓而得到。
17.一種影像顯示裝置，包括第11至15項中任一項所述的相位差薄膜或權(quán)利要求16所述的圓或橢圓偏振光薄膜。
18.一種制造第13項的相位差薄膜的方法，該方法包括利用第1至10項中任一項所述的液晶配合組合物在經(jīng)研磨處理的基板上形成層，然后進行熱處理。
19.如權(quán)利要求18所述的制造相位差薄膜的方法，其中通過在40℃至100℃下進行熱處理，從而在波長450nm處測得的相位差值(Re450)、在波長550nm處測得的相位差值(Re550)、和在波長650nm處測得的相位差值(Re650)之間，建立Re450≤Re550≤Re650的關(guān)系。
附圖簡述

圖1顯示了實施例1至5與比較實施例中得到的各種相位差薄膜的波長色散特性。
圖2顯示了實施例6至7中得到的各種相位差薄膜的波長色散特性。
圖3顯示了實施例8至9中得到的各種相位差薄膜的波長色散特性。
本發(fā)明的最佳實施方式詳細說明本發(fā)明。
通過將液晶配合組合物取向于特定方向而獲得本發(fā)明的相位差薄膜，所述組合物包含纖維素衍生物和液晶化合物，該液晶化合物可取向于特定方向且不同于該纖維素衍生物的取向方向。本發(fā)明所稱的術(shù)語“纖維素衍生物”用于涵蓋纖維素本身在內(nèi)的涵義。許多纖維素衍生物顯示出液晶性質(zhì)，本發(fā)明中所使用的纖維素衍生物優(yōu)選那些顯示液晶性質(zhì)的物質(zhì)。纖維素衍生物不管為熱致型液晶或溶致型液晶，均可用于本發(fā)明的液晶配合組合物中。
本發(fā)明中所使用的纖維素衍生物的例子包括下式(1)所表示的纖維素衍生物
其中R1、R2和R3可相同或不同，分別表示氫原子或取代基，條件是R1、R2和R3并非全部為氫原子，n表示10或更大的整數(shù)。當式(1)中的R1、R2和R3為彼此不同的取代基時，各個取代基的取代比率是任選的。此外，n為10或更大的整數(shù)，優(yōu)選50或更大，更優(yōu)選100或更大。盡管n的上限并無特殊限制，但是通常上限平均值(平均聚合度)在30000或以下。
在式(1)中，R1、R2和R3的具體例子包括烷基如甲基、乙基、丙基，優(yōu)選C1-C5烷基；?；缫阴；捅；瑑?yōu)選C1-C3的?；?；硝酸酯基，羥烷基如羥丙基和羥乙基，優(yōu)選羥(C1-C5)烷基，以及那些通過酰基化或胺基甲?；u烷基而得到的基團、或那些使用環(huán)氧基取代的C1-C3烷基來醚化這些羥烷基而得到基團。在這些化合物中，優(yōu)選那些通過使纖維素羥烷基化、然后胺基甲?；蝓；撏榛w維素而得到的化合物。具體地，R1、R2和R3由下式所示Ya-Co-O-R基或Za-NH-CO-O-R-基。
式中R表示含1至5個碳原子的二價連結(jié)基(依情況也可能含不飽和鍵)，Ya表示含不飽和鍵的(C1-C10)脂族基或(C6-C14)芳族基，該脂族基或該芳族基可具有取代基。Za表示可含不飽和鍵的取代或未取代的(C1-C10)脂族基。脂族基的取代基的例子可包括如鹵原子、取代或未取代的氨基、(C1-C10)酰胺基、含1至10個碳原子的氨基甲酸乙酯基、羥基、(C1-C14)酰氧基、(C1-C10)烷氧基、環(huán)氧基或取代或未取代的(C6-C14)芳族基，其中這些基團可被多個相同或不同的取代基取代。此外，該芳族基上的取代基的例子包括(C1-C6)烷基、羥基、(C1-C6)烷氧基、取代或未取代的氨基、或(C6-C14)芳族基。另外，氨基上的取代基的例子包括C1-C6烷基。
這里，R的具體例子包括C1-C4的聚亞甲基如亞甲基、亞乙基、三亞甲基和四亞甲基；C2-C4亞烯基如亞乙烯基和亞丙烯基。
Ya的具體例子包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、環(huán)己基、辛基、壬基、癸基、芐基、1-萘基甲基、三氟甲基、氨基甲基、2-氨基-乙基、3-氨基-正丙基、4-氨基-正丁基；或可為通過用酰胺基或氨基甲酸乙酯基取代這些氨基而得到的取代基、羥基取代的(C1-C4)烷基或通過進一步用(C1-C14)?；?C1-C10)烷基取代羥基得到的基團、或可用(C1-C3)烷基取代的乙烯基、氰基聯(lián)苯氧基(C3-C10)烷基；或含不飽和鍵的(C1-C10)脂族基如乙炔基和肉桂?；?；或具有取代基的芳族基如苯基、萘基、蒽基、芴基、聯(lián)苯基、4-三氟甲基苯基等。
Za的例子包括乙烯基、甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、環(huán)己基、辛基、壬基、癸基、芐基、1-萘基甲基、和三氟甲基。
在本發(fā)明中，“脂族基”可為飽和、不飽和、支鏈、直鏈和環(huán)狀類型中的任意一種。脂族基的典型例子包括C1-C6烷基或C3-C6烯基。
對于通過將所述?；虬被柞；鶎?dǎo)入羥烷基纖維素的羥基而得到的纖維素衍生物，該酰基或氨基甲?；鄬τ谒辛u基的取代比率(有時也稱為“取代度”)通常為約30％至100％，優(yōu)選約40％至90％，更優(yōu)選約50％至90％。
本發(fā)明中所使用纖維素衍生物的分子量沒有特定限制，通常為2500或更大，優(yōu)選5000或更大，更優(yōu)選15000或更大，還更優(yōu)選30000或更大。分子量的上限通常為約1,000,000或更小，優(yōu)選約500,000或更小，更優(yōu)選約300,000或更小，還更優(yōu)選約200,000或更小。
本發(fā)明中所使用的纖維素衍生物的優(yōu)選例子包括如WO02/093213號公報中所公開的纖維素衍生物。
對于這些纖維素衍生物，可根據(jù)例如本發(fā)明的目標液晶配合組合物呈現(xiàn)液晶性質(zhì)和雙折射性的溫度范圍、波長色散特性、粘度、取向能力、加工性和組合物的反應(yīng)性，而適當選擇一個或多個取代基。此外，可根據(jù)例如本發(fā)明的目標液晶取向組合物呈現(xiàn)液晶性質(zhì)和雙折射性的溫度范圍、波長色散特性、粘度、取向能力、加工性和組合物的反應(yīng)性，而適當選擇纖維素的羥基取代度。
本發(fā)明的液晶配合組合物的特征在于，在該纖維素衍生物與可取向于特定方向的液晶化合物間的相互作用而具有所述獨特性質(zhì)。對于液晶化合物，優(yōu)選分子量低至約1000或更少的液晶化合物，盡管可使用任意化合物而沒有特殊限制，只要它可在經(jīng)研磨處理的薄膜上可輕易地在研磨方向取向。液晶化合物可為熱致型液晶或溶致型液晶中的任意一種。液晶化合物的優(yōu)選例子包括那些具有熱致型液晶性質(zhì)且呈向列相的那些物質(zhì)。此外，優(yōu)選那些與纖維素衍生物高度相容的液晶化合物。在下文中，將該液晶化合物簡單地稱為低分子量液晶化合物。
低分子量液晶化合物的具體例子可包括(甲基)丙烯酸酯液晶化合物(顯示出液晶性質(zhì)的丙烯酸酯化合物或/和甲基丙烯酸酯化合物)。(甲基)丙烯酸酯液晶化合物的例子可包括如下式(2)表示的丙烯酸酯化合物H2C＝CHCOO-(X)n-O-Y-Z (2)其中X表示亞甲基，其可被甲基或苯基取代；Y表示由2至4個環(huán)利用單鍵或連結(jié)基連接形成的二價基團，所述環(huán)選自苯環(huán)和環(huán)己環(huán)，其中這些環(huán)可分別被1或2個可具有取代基的C1-C6烷基或苯基取代；Z表示氰基、含1至8個碳原子的脂族基、含1至8個碳原子的脂族氧基或-O-(X)n-OCOCH＝CH2。作為連結(jié)基，優(yōu)選-COO-所表示的基團，盡管可使用任意基團而無特殊限制，只要上述化合物可顯示液晶性質(zhì)。Y所表示的基團的典型例子包括-ph-ph、-ph-COO-ph-、-ph-COO-ph-ph-、-ph-COO-ph-COO-ph-、-cyh-cyh-、-ph-cyh-、-cyh-COO-cyh-、-cyh-COO-cyh-cyh-和-cyh-COO-cyh-COO-cyh-等。在這些式中，-ph-表示可具有取代基的亞苯基，而-cyh-表示可具有取代基的亞環(huán)己基。亞苯基上取代基的例子包括與芳族基上的那些取代基相同的取代基，例如C1-C4低級烷基和苯基。亞環(huán)己基上的取代基的例子包括與上述脂族基上的那些取代基相同的取代基。
(甲基)丙烯酸酯液晶化合物的具體例子包括丙烯酸酯類低分子量液晶，如4-(4′-氰基-4-聯(lián)苯氧基)-丁基丙烯酸酯、日本專利特開2000-98133號公報或WO97/44703號公報等中所記載的具有丙烯?；囊壕Щ衔锖瓦@些化合物的混合物、和LPP F 301CP(商品名，VanticoCompany制造，丙烯酸酯類低分子量液晶)。
其它低分子量液晶化合物的例子包括TL-202(商品名，MerckCompany制造，低分子量液晶的混合物)、和K-15(商品名，MerckCompany制造，4-氰基-4-戊基聯(lián)苯基)等。
在本發(fā)明中，由于紫外線照射可輕易將液晶層固定化，所以優(yōu)選使用丙烯酸酯類低分子量液晶化合物。
盡管本發(fā)明的配合組合物顯示液晶性質(zhì)的范圍隨待混合的纖維素衍生物的種類和不同于纖維素衍生物的液晶化合物的種類而有所不同，但是纖維素衍生物與液晶化合物的重量混合比為1∶9至9∶1，優(yōu)選15∶85至70∶30，更優(yōu)選20∶80至50∶50。
使用具有上述比率的組合物在適當條件下、在經(jīng)研磨的基板上形成層，根據(jù)需要對該形成的層進行取向處理如加熱，由此可使層中的液晶配合組合物取向于研磨方向。此外，根據(jù)需要在將該取向狀態(tài)固定化之后，從該基板上剝離本發(fā)明的相位差薄膜，其滿足以下關(guān)系，并可在寬的可見區(qū)內(nèi)給各個波長提供相同程度的相位差。
Re450≤Re550≤Re650在該式中，Re450是指在波長450nm處測得的本發(fā)明相位差薄膜的相位差值，Re550是指在波長550nm處測得的相同薄膜的相位差值，Re650是指在波長650nm處測得的相同相位差薄膜的相位差值。用于得到滿足上述關(guān)系式的本發(fā)明相位差薄膜的最優(yōu)選組成比(重量比)如下纖維素衍生物∶所述液晶化合物＝20∶80至50∶50。
在本發(fā)明的液晶配合組合物中，在不損害組合物的液晶性質(zhì)的范圍內(nèi)，可添加除纖維素衍生物和低分子量液晶化合物以外的附加組分。這些附加組分被添加用于調(diào)整液晶配合組合物的液晶性質(zhì)、取向能力、加工性和組分相容性，或者在將液晶配合組合物取向于特定方向之后使該取向固定化。
在本發(fā)明中，為了使取向狀態(tài)固定化的目的，在本發(fā)明的液晶配合組合物中可包含反應(yīng)性化合物作為附加組分。盡管在取向已被固定化時不需要配制該反應(yīng)性化合物，或者即便在未使用反應(yīng)性化合物的情況下該取向可被固定化，但是通常優(yōu)選配制該反應(yīng)性化合物以固定該取向。可使用任意反應(yīng)性化合物而無特殊限制，只要該反應(yīng)性化合物可利用例如交聯(lián)或聚合等方式使液晶的取向狀態(tài)固定化。通常使用非液晶的液體反應(yīng)性化合物。非液晶的液體反應(yīng)性化合物的例子可包括(甲基)丙烯酸酯化合物和具有反應(yīng)性基團如縮水甘油基或異氰酸酯基的化合物?；?00份液晶組合物，待混合的反應(yīng)性化合物量通常為約0至200份，優(yōu)選約0至100份，更優(yōu)選約0至50份，盡管當液晶化合物為(甲基)丙烯酸酯化合物時，不必使用反應(yīng)性化合物。
在使取向固定化時，通過光聚合來進行固定化通常是優(yōu)選的，其中通過聚合的溫度變化過程中相對減少的紫外線照射進行光聚合。進行這種光聚合時，優(yōu)選使用(甲基)丙烯酸酯化合物作為反應(yīng)性化合物。
(甲基)丙烯酸酯化合物的例子包括(甲基)丙烯酸酯，它是具有1至30個碳原子和2至10個羥基的多元醇與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；(甲基)丙烯酸酯化合物，它是具有1至30個碳原子和2至10個羥基的多元醇的縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物，它通過將這些(甲基)丙烯酸酯化合物的羥基殘基與二異氰酸酯進行交聯(lián)而得到，優(yōu)選由這些(甲基)丙烯酸酯化合物的羥基殘基與具有3至15個、優(yōu)選5至10個碳原子的烴二異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物所構(gòu)成的氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物；和具有三聚異氰酸環(huán)的(甲基)丙烯酸酯化合物；優(yōu)選羥基(C1-C5)烷基三聚異氰酸酯或其己內(nèi)酯改性體與(甲基)丙烯酸的酯。
(甲基)丙烯酸酯化合物的具體例子包括三羥甲基丙烷三(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、二(三羥甲基)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、或季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與1，6-六亞甲基二異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物；季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與異佛爾酮二異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物；三(丙烯酰氧基乙基)三聚異氰酸酯、三(甲基丙烯酰氧基乙基)三聚異氰酸酯、或丙三醇三縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；己內(nèi)酯改性的三(丙烯酰氧基乙基)三聚異氰酸酯、或三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；三丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、或丙二醇二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)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、或1，6-己二醇二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、或乙二醇二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；二乙二醇二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；雙(丙烯酰氧基乙基)羥乙基三聚異氰酯、雙(甲基丙烯酰氧基乙基)羥乙基三聚異氰酯、或雙酚A二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；(甲基)丙烯酸四氫糠酯、己內(nèi)酯改性的(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基羥丙酯、丙烯酰嗎啉、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)丙烯酸縮水甘油酯、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、或丁基縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物；丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁二醇單(甲基)丙烯酸酯。這些化合物可單獨使用，或通過混合多種化合物來使用。通過使用這種反應(yīng)性化合物，并在適當條件下進行聚合，可將所需取向狀態(tài)固定化。
為了例如調(diào)整粘度以進行涂布的目的，本發(fā)明的液晶配合組合物可含有適當?shù)挠袡C溶劑。當上述反應(yīng)性化合物還作為具有溶劑性能的化合物之時，可不必使用任何溶劑。然而，但反應(yīng)性化合物沒有溶劑性能，或未使用上述反應(yīng)性化合物時，優(yōu)選使用溶劑。溶劑優(yōu)選在不會因為混合而損害配合組合物的液晶性能的范圍下使用。溶劑的例子包括脂族烴、脂族酮、脂族胺、和脂族醇，如己烷、庚烷、丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、三乙胺、2-丁酮、甲醇、乙醇、和異丙醇；還包括芳族烴、芳族胺、芳族醇，如苯、甲苯、二甲苯、苯甲醚、苯甲醇、苯甲胺等；和乙酸酯類，如乙酸乙酯、乙酸丁酯、和乙酸甲酯。這些化合物可單獨配制，或者以兩種或多種的組合進行配制。溶劑的優(yōu)選例子包括酮類溶劑。優(yōu)選具有3至7個碳原子的脂族酮。在溶劑添加后的組合物中，固體濃度通常為約3至90％，優(yōu)選約5至70％，更優(yōu)選約5至60％，還更優(yōu)選約5至50％。在本發(fā)明中，將即使添加反應(yīng)性化合物和有機溶劑仍處于保持液晶性質(zhì)的狀態(tài)(稱為“溶致型液晶態(tài)”)的組合物，稱為“溶致型液晶配合組合物”。
由這種方式所得的配合組合物被涂布于經(jīng)研磨基板的表面上，根據(jù)需要進行加熱等處理而去除溶劑，以形成該配合組合物的層，并將液晶朝研磨方向取向，且在此狀態(tài)固定化，由此可獲得本發(fā)明的相位差薄膜。
在本發(fā)明中，相對于纖維素衍生物和該液晶化合物的總量，其它附加組分如非液晶反應(yīng)性化合物和光敏引發(fā)劑的比率沒有特殊限制，只要所得配合組合物的液晶性質(zhì)沒有遭受損害即可。在從所述液晶配合組合物去除蒸發(fā)性溶劑的情況下，相對于總共100份纖維素衍生物和該液晶化合物，其它附加組分的比率為約1至100份，優(yōu)選約2至50份。
在本發(fā)明中，當通過例如聚合使取向固定時，優(yōu)選在本發(fā)明的配合組合物中配制引發(fā)劑。特別是當輻射如紫外線來聚合該配合組合物時，通常使用光敏引發(fā)劑。可使用用于普通可紫外線固化樹脂的化合物作為光敏引發(fā)劑。光敏引發(fā)劑的具體例子包括2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮(Irgacure 907，Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)、1-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184，Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)、4-(2-羥基乙氧基)-苯基(2-羥基-2-丙基)酮(Irgacure 2959，CibaSpecialty Chemicals Inc.制造)、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮(Darocure 953，Merck Company制造)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮(Darocure 1116，Merck Company制造)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(Irgacure 1173，Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)、苯乙酮類化合物如二乙氧基苯乙酮；苯偶姻類化合物如苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚、和2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure 651，Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)；二苯甲酮類化合物如苯甲?；郊姿?、苯甲?；郊姿峒柞?、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、4-苯甲酰-4′-甲基二苯基硫醚、和3，3′-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮(Kayacure MBP，Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)；和噻噸酮類化合物，如噻噸酮、2-氯化噻噸酮(Kayacure CTX，Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)、2-甲基噻噸酮、2，4-二甲基噻噸酮(Kayacure RTX)、異丙基噻噸酮、2，4-雙氯噻噸酮(Kayacure CTX，Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)、2，4-二乙基噻噸酮(Kayacure DETX，Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)、和2，4-二異丙基噻噸酮(Kayacure DITX，Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)。這些光敏引發(fā)劑可單獨使用，或者也可以按各自所需的比率混合兩種或多種來使用。優(yōu)選的例子包括(C1-C6)烷基苯基酮(烷基可以被例如羥基、C1-C4烷氧基、或嗎啉代基取代，苯基可以被C1-C5烷基、C1-C4烷氧基、或C1-C4硫代烷基取代基)，如1-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184，Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)。
當使用二苯甲酮類化合物或噻噸酮類化合物時，為促進光聚合反應(yīng)也可使用助劑。這類助劑的例子包括胺類化合物如三乙胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、正丁胺、正甲基二乙醇胺、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、米蚩酮、4，4′-二乙基氨基苯基酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸異戊酯等?；?00重量份(甲基)丙烯酸酯化合物(當液晶聚合物中具有丙烯酰基時，也將其包含在內(nèi))，光敏引發(fā)劑的含量優(yōu)選為約0.5重量份或更多至約10重量份或更少，更優(yōu)選約2重量份或更多至約8重量份或更少。此外，相對于光敏引發(fā)劑，助劑的含量可為約0.5當量至約2當量。
盡管紫外線照射量根據(jù)該液晶配合組合物的種類、待加入的光敏引發(fā)劑的種類和量、和膜厚度而有所不同，但是該照射量優(yōu)選為約100至1000mJ/cm2。在空氣氣氛和惰性氣體(例如氮氣)中的任意一個環(huán)境下，當用紫外線照射組合物層時，組合物層被固化。然而，如果膜厚度變薄，由于氧阻礙而無法充分使該組合物層固化。在這種情況下，優(yōu)選在惰性氣體中用紫外線照射組合物層。
其次，針對本發(fā)明相位差薄膜的制造進行具體說明。
例如，通過涂布將本發(fā)明液晶配合組合物或溶致型液晶配合組合物層壓在經(jīng)研磨處理基板的研磨處理面上，所述溶致型液晶配合組合物通過合適溶劑稀釋液晶配合組合物而制成以根據(jù)需要容易地涂布；根據(jù)需要利用加熱等方式去除溶劑；再根據(jù)需要使所得層進行取向處理如加熱，以使組合物取向于與研磨方向相同的方向。即使組合物的取向方向與研磨方向不完全一致，只要可達成目標性能，就無特別障礙。對于取向方向，通過改變研磨方向而將組合物取向于所需方向。在取向處理中所用的溫度并無特殊限制，只要能夠?qū)⒁壕∠蛴谘心シ较?。溫度通常為約10℃或更高，優(yōu)選約20℃或更高，更優(yōu)選約30℃或更高。溫度的上限通常為150℃或以下，優(yōu)選120℃或以下，更優(yōu)選約110℃或以下。
其次，通過例如聚合、和優(yōu)選利用紫外線照射的光聚合而固定化該取向狀態(tài)。從該基板上剝離該固定層，由此可獲得本發(fā)明的相位差薄膜。因為此時得到的相位差薄膜的相位差值通過經(jīng)取向的該組合物的雙折射率與該組合物層厚度的乘積而確定，所以根據(jù)相位差薄膜的目標相位差值適當調(diào)節(jié)這些因素即可。
進行研磨處理時所使用的基板的例子包括三乙酰纖維素薄膜、和形成于玻璃板表面上的聚酰亞胺或聚乙烯醇薄膜。此外，以下述方法繼續(xù)研磨處理在金屬輥或塑料輥上施加由尼龍、人造纖維、棉制成所謂鵝絨狀研磨布，以制造研磨輥，然后在旋轉(zhuǎn)研磨輥的情況下使該研磨輥接觸該基板表面，同時將研磨輥或基板朝單一方向移動。當基板為長條型塑料薄膜時，使研磨輥在固定狀態(tài)下進行高速轉(zhuǎn)動，同時在基板接觸研磨輥的情況下運送基板，從而可連續(xù)地進行研磨處理。研磨處理的條件隨所使用基板種類、本發(fā)明液晶配合組合物的組成百分率、研磨輥直徑、輥接觸移動次數(shù)或轉(zhuǎn)動數(shù)與轉(zhuǎn)動方向、該基板或研磨輥的移動速度、與研磨輥對基板的擠壓壓力等因素而有所不同，因此應(yīng)根據(jù)情況來設(shè)定。
使用本發(fā)明的液晶配合組合物所制成的相位差薄膜，優(yōu)選在波長450nm處測得的相位差值(Re450)、在波長550nm處測得的相位差值(Re550)、和在波長650nm處測得相位差值(Re650)之間，具有Re450≤Re550≤Re650所示的波長色散特性。這些波長色散特性可通過在該組合物取向時的溫度與時間加以控制。
例如取向處理溫度在40℃與55℃下所得相位差薄膜的波長色散特性彼此不同，如下所示。
當液晶配合組合物的纖維素衍生物與低分子量液晶化合物的比率為30份70份時，對于在40℃下進行取向所得的相位差薄膜，在波長450nm處的相位差值與在波長550nm處的相位差值之間的比(相位差比)(Re450/Re550)、和在波長650nm處的相位差值與在波長550nm處的相位差值之間的比(相位差比)(Re650/Re550)，分別為0.75與1.06。當將取向溫度改變?yōu)?5℃時，這些比率分別為0.76(Re450/Re550)與1.07(Re650/Re550)。
同樣，當改變?nèi)∠蛱幚頃r間時，所得的本發(fā)明相位差薄膜的波長色散特性將改變，如下所述。
當纖維素衍生物與低分子量液晶化合物的比為20重量份80重量份時，對于在40℃下對組合物進行30分鐘取向處理所得的相位差薄膜，在波長450nm處測得的相位差值與在波長550nm處測得的相位差值之間的比(相位差比)(Re450/Re550)、和在波長650nm處測得的相位差值與在波長550nm處測得的相位差值之間的比(相位差比)(Re650/Re550)，分別為0.84與1.01。當將取向時間改變?yōu)?2小時時，這些比率分別為0.69(Re450/Re550)與1.07(Re650/Re550)。
將由這種方式所得本發(fā)明相位差薄膜和所使用的偏振光薄膜層壓，使得本發(fā)明相位差薄膜的相位延遲軸與該偏振光薄膜的吸收軸之間形成預(yù)定角度，由此可獲得本發(fā)明的橢圓偏振光薄膜。此外，將本發(fā)明的相位差薄膜在波長550nm處的相位差值設(shè)為約137nm，將由這種方式所得本發(fā)明相位差薄膜和偏振光薄膜進行層壓，使得該相位差薄膜的相位延遲軸與偏振光薄膜的吸收軸之間的夾角呈45°，由此獲得本發(fā)明的圓偏振光薄膜。另外，將本發(fā)明的相位差薄膜在波長550nm處的相位差值設(shè)為約275nm，并將偏振光薄膜和該相位差薄膜進行層壓，使得偏振光薄膜的吸收軸與該相位差薄膜的相位延遲軸之間的夾角呈45°，由此可獲得本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)偏振光薄膜。將由這種方式所得本發(fā)明圓偏振光薄膜使用于例如反射型或反射半穿透型液晶顯示裝置中，或者將本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)偏振光薄膜使用于液晶投影儀中，便可獲得本發(fā)明的影像顯示裝置。特別地，如果圓偏振光板的波長色散特性使得相位差為可見光區(qū)域中各波長的幾乎1/4，那些可在寬廣波長范圍內(nèi)將線式偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光。因此，可獲得比使用普通聚碳酸酯的圓偏振光板具有更優(yōu)越抗反射效果和對比改善效果的影像顯示裝置。
如果相位差薄膜的波長色散特性使得相位差為可見光區(qū)域中各波長的幾乎1/2，那么可在寬廣波長范圍中不用將線式偏振光轉(zhuǎn)換為橢圓偏振光的情況下，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)偏振光薄膜可轉(zhuǎn)動線式偏振光的偏振光軸。因此，如果在液晶投影儀中使用旋轉(zhuǎn)偏振光薄膜，那么可改善光利用效率，并可防止因吸收光而造成的偏振光薄膜劣化現(xiàn)象。因為本發(fā)明的相位差薄膜通過研磨處理使液晶配合組合物取向于研磨方向，因此可以通過改變研磨方向而改變相位延遲軸方向。這保證了，例如使用輥狀長條高分子量薄膜，從與縱向呈45°的方向研磨該薄膜，然后形成本發(fā)明的液晶配合組合物層，并在研磨方向取向該組合物，由此可制造相位差薄膜，其相位延遲軸從長度方向傾斜45°。利用輥對輥方法將此相位差薄膜與偏振光薄膜(利用普通的單軸取向而得到的偏振光薄膜具有輥狀形式，其吸收軸在縱向延伸)進行層壓，從而獲得所述圓偏振光薄膜和旋轉(zhuǎn)偏振光薄膜。相比于將經(jīng)單軸延伸的偏振光薄膜和相位差薄膜中的其中一種進行切斷而層壓的情況，本方法可更顯著地改善收率。
實施例以下通過實施例更具體地說明本發(fā)明。
實施例1在已裝入30.0g羥基丙基纖維素HPC(Aldrich Company，分子量100,000)的反應(yīng)容器內(nèi)，添加900ml丙酮，并在80℃浴中加熱回流混合物。在確認混合物完全溶解之后，將反應(yīng)溶液溫度降至室溫。然后添加76.1ml三乙胺，其次再添加62.2ml新戊酰氯。在室溫下將混合物攪拌5分鐘之后，再于75℃浴中攪拌4.5小時。向琺瑯容器中加入18L水并攪拌，然后向其中添加反應(yīng)溶液，使所得混合物靜置片刻。將經(jīng)此再沉淀操作所析出的沉淀物用流水洗滌幾次，然后加熱溶解于1.8L丙酮中。使用18L的水進行再沉淀操作并用流水洗凈晶體之后，獲得目標物31.0g羥基丙基纖維素((CH3)3CO-)HPC)的新戊?；衔铩Ｏ鄬τ诜磻?yīng)原料HPC的羥基摩爾數(shù)的新戊?；〈葹榧s70％。利用平擠薄膜的剪切，觀察到這種化合物具有為如下纖維素所特有的組織，該纖維素具有液晶性質(zhì)。
其次，對此羥基丙基纖維素的新戊酰化合物1添加甲基乙基酮9，經(jīng)膨脹和溶解而形成固體含量為10wt％的溶液。向該溶液中添加液晶化合物，其為可紫外線固化的液晶化合物的混合物(以下稱為“低分子量液晶混合物”)，具體地，為25重量份下式表示的化合物 和75重量份下式表示的混合物 (式中，*是指在其兩側(cè)的基團彼此直線鍵合)反應(yīng)性化合物1，6-己二醇二丙烯酸酯(Kayarad HDDA，由NipponKayaku Co.，Ltd制造)和光敏引發(fā)劑1-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184，由Ciba Specialty Chemicals，Inc.制造)的重量比如下纖維素衍生物∶液晶化合物∶反應(yīng)性化合物∶光敏引發(fā)劑∶甲基乙基酮＝20∶80∶2∶4∶180，混合后獲得本發(fā)明的液晶配合組合物。
其次，在玻璃板上涂布聚乙烯醇KM-11(Nippon Synthetic ChemicalIndustry Co.，Ltd制造)的1％水溶液，經(jīng)熱空氣干燥。然后，利用卷繞著研磨布YA-20R的輥對干燥層進行20次研磨處理。使用刮棒涂布機RDS-04將預(yù)先制備的液晶配合組合物溶液涂布到研磨面，在100℃下干燥1分鐘，再于100℃熱板上保持30秒。然后，用高壓水銀燈(80W/cm)的光線照射涂布面，以固定該涂布面，從而獲得本發(fā)明的相位差薄膜。所得相位差薄膜的相位差值為86nm。其次，使用自動雙折射儀(KOBRA-21ADH，Ohji Keisoku制造)測量這這相位差薄膜在各波長下的相位差值，以得到各波長下的相位差值與波長550nm處的相位差值的比(波長色散特性)。結(jié)果如圖1所示。
實施例2在已裝入5.0g羥基丙基纖維素HPC(Aldrich Company制造，分子量100,000)的反應(yīng)容器內(nèi)，添加100ml丙酮，并在80℃浴中加熱回流混合物。在確認混合物完全溶解之后，將反應(yīng)溶液的溫度降至室溫。然后向反應(yīng)溶液中添加12.5ml烯丙酰氯，然后在室溫下攪拌1小時，并回流攪拌1.5小時。然后，向反應(yīng)混合物中加入5.0ml丙酰氯，然后攪拌30分鐘，并回流攪拌1.5小時。將反應(yīng)內(nèi)容物倒入3L水中進行再沉淀，將所析出的晶體用水洗滌。然后，在加熱下將晶體溶于100ml丙酮中，再用3L水重復(fù)進行再沉淀操作3次。徹底排除水之后，在遮光條件下真空干燥沉淀物，獲得5.0g羥基丙基纖維素(CH2CHCO-)(C2H5CO-)HPC的丙烯酰-丙?；衔?。基于反應(yīng)原料HPC的羥基摩爾數(shù)的丙烯?；娜〈葹榧s30％，基于反應(yīng)原料HPC的羥基摩爾數(shù)的丙?；娜〈葹榧s30％。這種化合物具有膽甾型液晶特有的選擇性反射特性，且在剪切平擠薄膜時，觀察到膽甾型液晶纖維素特有的組織。其次，向羥基丙基纖維素的丙烯酰-丙酰化合物1添加甲基乙基酮9，經(jīng)膨漲和溶解而得到固體含量為10wt％的溶液。向該溶液中添加實施例1中所使用的低分子量液晶混合物作為液晶化合物兼反應(yīng)性化合物，再添加1-羥基環(huán)己基苯基酮(Irgacure 184，Ciba SpecialtyChemicals Inc.制造)作為光敏引發(fā)劑，比率如下纖維素衍生物∶液晶化合物∶光敏引發(fā)劑∶甲基乙基酮＝20∶80∶4∶180，獲得本發(fā)明的液晶配合組合物。
其次，在玻璃板上涂布聚乙烯醇KM-11的1％水溶液，用熱空氣干燥。然后利用卷繞著研磨布YA-20R的輥對干燥層進行50次研磨處理。使用刮棒涂布機RDS-06將預(yù)先制備的液晶配合組合物溶液涂布到研磨面，在100℃下干燥1分鐘，然后再在100℃熱板上保持30秒。然后，用高壓水銀燈(80W/cm)的光線照射涂布面，從而將涂布面固定化，獲得本發(fā)明的相位差薄膜。所得相位差薄膜的相位差值為67nm。然后，如同實施例1的方式，求取該薄膜的波長色散特性。結(jié)果如圖1所示。
實施例3使用7.1重量份實施例1中所用羥基丙基纖維素的新戊?；衔?、28.6重量份實施例1中所使用低分子量液晶混合物、64.3重量份甲基乙基酮，制備本發(fā)明的液晶配合組合物溶液，使得干燥后的纖維素衍生物濃度為20wt％。
然后，在玻璃板上涂布聚乙烯醇KM-11的1％水溶液，用熱空氣干燥。然后，利用卷繞著研磨布YA-20R的輥對干燥層進行50次研磨處理。使用刮棒涂布機RDS-06將預(yù)先制備的液晶配合組合物溶液涂布到研磨面，在100℃下干燥1分鐘，再在100℃熱板上保持30秒，在室溫下保持72小時，獲得本發(fā)明的相位差薄膜。所得相位差薄膜的相位差值為97nm。然后，如同實施例1的方式，求取該薄膜的波長色散特性。結(jié)果如圖1所示。
實施例4使用8.1重量份實施例1中所用的羥基丙基纖維素的新戊?；衔铩?8.9重量份實施例1中所使用的低分子量液晶混合物、73重量份甲基乙基酮，制備本發(fā)明的液晶配合組合物溶液，使得干燥后的纖維素衍生物濃度為30wt％。利用與實施例1相同的方式，測量所得相位差薄膜的相位差值為116nm。然后，如同實施例1的方式，求取該薄膜的波長色散特性。結(jié)果如圖1所示。
實施例5使用8.7重量份實施例1中所用的羥基丙基纖維素的新戊酰化合物、13.0重量份實施例1中所使用的低分子量液晶混合物、78.3重量份甲基乙基酮，制備本發(fā)明的液晶配合組合物溶液，使得干燥后的纖維素衍生物濃度為40wt％。利用與實施例1相同的方式，測得相位差薄膜的相位差值為82nm。然后，如同實施例1的方式，求取該薄膜的波長色散特性。結(jié)果如圖1所示。
實施例6將實施例3薄膜的生產(chǎn)過程中本發(fā)明相位差薄膜的干燥后保持條件改變?yōu)?0℃、22小時。所得相位差薄膜的相位差值為121nm。然后，如同實施例1的方式，求取該薄膜的波長色散特性。結(jié)果如圖2所示。
實施例7將實施例3薄膜的生產(chǎn)過程中本發(fā)明相位差薄膜的干燥后保持條件改變?yōu)?5℃、28小時。所得相位差薄膜的相位差值為37nm。然后，如同實施例1的方式，求取該薄膜的波長色散特性。結(jié)果如圖2所示。
實施例8將實施例3薄膜的生產(chǎn)過程中本發(fā)明相位差薄膜的干燥后保持條件改變?yōu)?0℃、30分鐘。所得相位差薄膜的相位差值為137nm。然后，如同實施例1的方式，求取該薄膜的波長色散特性。結(jié)果如圖3所示。
實施例9將實施例3薄膜的生產(chǎn)過程中本發(fā)明相位差薄膜的干燥后保持條件改變?yōu)?0℃、6小時。所得相位差薄膜的相位差值為101nm。然后，如同實施例1的方式，求取該薄膜的波長色散特性。結(jié)果如圖3所示。
比較實施例如同實施例1的方式評估聚碳酸酯相位差薄膜(相位差值為140nm)的波長色散特性，結(jié)果如圖1所示。
由實施例1至5與比較實施例的各相位差薄膜的波長色散特性的比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的相位差薄膜具有如下特性在比550nm長的波長側(cè)的相位差值大于波長550nm處的相位差值，而在比550nm短的波長側(cè)的相位差值則小于波長550nm處的相位差值，還發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的相位差薄膜對各波長賦予幾乎相等的相位差。此外，由實施例6至7的比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在制造本發(fā)明的相位差薄膜時，通過改變相位差薄膜的保持溫度(取向溫度)可改變波長色散特性。另外，由實施例8和9之間的比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在制造本發(fā)明的相位差薄膜時，通過改變相位差薄膜的保持時間可改變波長色散特性。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明的液晶配合組合物，可在經(jīng)研磨處理過的基板上輕易地取向于特定方向。如果將該取向固定，便可容易獲得具有如下波長色散特性的相位差薄膜，其可在寬的可見光譜區(qū)中對各波長賦予幾乎相同的相位差。如果使用此相位差薄膜，不需層壓多個相位差薄膜就可制得具有各種波長色散特性的相位差薄膜。由這種方式得到的相位差薄膜可與偏振光薄膜組合使用，作為圓或橢圓偏振光薄膜、或旋轉(zhuǎn)偏振光薄膜用于各種影像顯示裝置，由此例如可獲得優(yōu)越的抗反射效果、提升對比效果、和雙折射補償效果等。
權(quán)利要求
1.一種液晶配合組合物，包括一種或多種纖維素衍生物和一種或多種液晶化合物，該液晶化合物可在不同于所述纖維素衍生物取向方向的特定方向上取向。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶配合組合物，其中所述一種或多種纖維素衍生物與所述一種或多種液晶化合物的重量比為1∶9至9∶1，該液晶化合物可在不同于所述纖維素衍生物取向方向的特定方向上取向。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶配合組合物，其中纖維素衍生物具有以下結(jié)構(gòu) 其中R1、R2和R3可以相同或不同，分別表示氫原子或取代基，條件是R1、R2和R3不全部為氫原子，n表示10或更大的整數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶配合組合物，其中R1、R2和R3中的至少一個為選自酰氧基烷基和氨基甲酰氧基烷基中的基團，其余為氫原子。
5.如權(quán)利要求1至4所述的液晶配合組合物，其中可取向于另一個特定方向的液晶化合物是分子量為1000或更少的低分子量液晶化合物。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶配合組合物，其中低分子量液晶化合物是(甲基)丙烯酸酯液晶化合物。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶配合組合物，其中(甲基)丙烯酸酯液晶化合物是由下式(2)表示的丙烯酸酯化合物H2C＝CHCOO-(X)n-O-Y-Z其中X表示亞甲基，其可由甲基或苯基取代；Y表示由2至4個環(huán)利用單鍵或連結(jié)基連接形成的二價基團，所述環(huán)選自苯環(huán)和環(huán)己環(huán)，其中這些環(huán)可分別被1或2個C1-C6烷基或苯基取代；Z表示氰基、含1至8個碳原子的脂族基、含1至8個碳原子的脂族氧基或-O-(X)n-OCOCH＝CH2。
8.一種溶致型液晶配合組合物，包括權(quán)利要求1至7中任一項所述的配合組合物和有機溶劑，該組合物呈溶致型液晶態(tài)。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶配合組合物，該組合物還包括反應(yīng)性化合物和光敏引發(fā)劑。
10.如權(quán)利要求8所述的液晶配合組合物，其中反應(yīng)性化合物是(甲基)丙烯酸酯化合物。
11.一種由權(quán)利要求1至10中任一項所述的液晶配合組合物制成的相位差薄膜，其中該液晶配合組合物取向于特定方向。
12.如權(quán)利要求11所述的相位差薄膜，其中在波長450nm處測得的相位差值(Re450)、在波長550nm處測得的相位差值(Re550)、和在波長650nm處測得的相位差值(Re650)之間建立Re450≤Re550≤Re650的關(guān)系。
13.如權(quán)利要求11或12所述的相位差薄膜，通過在經(jīng)研磨處理的基板上形成權(quán)利要求1至10中任一項所述的液晶配合組合物層，并使該液晶取向，從而制得該薄膜。
14.如權(quán)利要求13所述的相位差薄膜，該液晶配合組合物的取向被固定。
15.如權(quán)利要求11所述的相位差薄膜，該薄膜具有1/4波長或1/2波長的相位差。
16.一種圓或橢圓偏振光薄膜或旋轉(zhuǎn)偏振光薄膜，通過將權(quán)利要求11至15中任一項所述的相位差薄膜與偏振光薄膜層壓而得到。
17.一種影像顯示裝置，包括權(quán)利要求11至15中任一項所述的相位差薄膜或權(quán)利要求16的圓或橢圓偏振光薄膜。
18.一種制造權(quán)利要求13的相位差薄膜的方法，該方法包括使用權(quán)利要求1至10中任一項所述的液晶配合組合物在經(jīng)研磨處理的基板上形成層，然后進行熱處理。
19.如權(quán)利要求18所述的制造相位差薄膜的方法，其中通過在40℃至100℃下進行熱處理，從而在波長450nm處測得的相位差值(Re450)、在波長550nm處測得的相位差值(Re550)、和在波長650nm處測得的相位差值(Re650)之間，建立Re450≤Re550≤Re650的關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括一種或多種纖維素衍生物和一種或多種液晶化合物(優(yōu)選低分子量液晶化合物)的液晶配合組合物，該液晶化合物可在不同于所述纖維素衍生物取向方向的特定方向上取向。兩者的重量混合比優(yōu)選為1∶9至9∶1。本發(fā)明還公開了使用該組合物制成的相位差薄膜、使用該相位差薄膜的圓或橢圓偏振光薄膜、和具備該圓或橢圓偏振光薄膜的影像顯示裝置。本發(fā)明的液晶配合組合物可在經(jīng)研磨處理過的基板上輕易地取向于特定方向，通過固定該液晶配合組合物的取向，便可容易地獲得具有如下波長色散特性的相位差薄膜，其在寬的可見光譜區(qū)中對各波長賦予相同程度的相位差。
文檔編號G02B5/30GK1732218SQ20038010260
公開日2006年2月8日 申請日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者藤澤秀好, 田中興一 申請人:日本化藥株式會社, 寶來技術(shù)有限公司