專利名稱:光學(xué)補(bǔ)償起偏振板、圖像顯示單元和液晶顯示單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,包括起偏振器,其上層壓有透明保護(hù)膜和光學(xué)補(bǔ)償層。此外,本發(fā)明涉及使用上述光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的圖像顯示單元。本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板特別適用于以被稱作IPS模式操作的液晶顯示單元。
背景技術(shù):
在目前主要使用的液晶顯示單元中,使用的是被稱作TN模式的,其中具有正介電各向異性的液晶分子以約90°的扭曲態(tài)排列。TN模式的液晶顯示單元包括具有一對透明電極的基板,包括封裝在基板間的向列液晶的液晶晶元,和設(shè)與其兩側(cè)的起偏振板。與其他模式的LCD相比,TN模式的液晶顯示單元的優(yōu)點(diǎn)是,顯示相對較高的反應(yīng)速度,為幾十毫秒,并具有高顯示對比度。然而,它們有一些視角特性的問題,從而顯示顏色和顯示對比度隨觀看方向而變化,因此,顯示性能仍比CRT差。
在TN模式的液晶顯示單元中,通過施加垂直于基板的電場進(jìn)行顯示。通過施加/關(guān)閉電場,液晶分子主軸的排列幾乎垂直于基板/幾乎平行于基板。因此,由于在垂直于基板表面上的液晶分子主軸方向的變化,產(chǎn)生顯示。因此,液晶層的延遲很大程度上隨觀看方向變化,因此,顯示顏色和顯示對比度有很大變化。為改進(jìn)這些視角特性,提出了在起偏振器和TN模式液晶晶元之間提供光學(xué)補(bǔ)償層,并已提出了各種光學(xué)補(bǔ)償片。盡管通過提供這種光學(xué)補(bǔ)償片在某種程度上擴(kuò)大了視角,但實(shí)際應(yīng)用中這還不能得到作為CRT替換的寬視角。
還提出了一種顯示系統(tǒng),其中不是像在上述情況下那樣施加垂直于基板的電場,而是施加幾乎平行于基板的電場(JP-A-7-261152和ASIA DISPLAY′95(在The Institute of Television Engineers of Japan &The Society for Information Display,577~580頁和707~710頁中公開))。這種其中施加幾乎平行于基板的電場的顯示系統(tǒng)稱作IPS(平面切換)模式。在IPS模式的液晶顯示單元中,在未驅(qū)動(dòng)態(tài)時(shí)液晶分子具有幾乎平行與基板表面的均勻取向。因此,當(dāng)偏光面較小變化時(shí),光可透過液晶層。因此,通過在基板上方和下方設(shè)置起偏振板,在未驅(qū)動(dòng)態(tài)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)幾乎全黑顯示。
IPS模式中,在平板法線方向可以實(shí)現(xiàn)幾乎全黑顯示。然而,在從偏離法線的方向觀看平板的情況下,引起的問題在于,由于漏光和不同忽視的相位差的原因視角較窄,而因?yàn)樵谄x液晶晶元上方和下方設(shè)置的起偏振板光軸的方向的起偏振板特性,漏光是不可避免的,而相位差是由均勻取向的液晶和透明保護(hù)膜引起的。
為克服此問題,使用了起偏振板,其中從一定角度觀看引起的起偏振板幾何軸偏離被光學(xué)補(bǔ)償片補(bǔ)償。具有這種效果的起偏振板公開在例如JP-A-4-305602和JP-A-4-371903中。然而,在實(shí)際應(yīng)用中使用已知的光學(xué)補(bǔ)償片,幾乎不能得到足夠?qū)挼囊暯恰?br>
在JP-A-4-305602報(bào)道的起偏振板中,光學(xué)補(bǔ)償片用作起偏振器的保護(hù)膜。盡管這種起偏振板在常用環(huán)境中提供了有利的視角特性,但是這種起偏振器在高溫度或高濕度下會發(fā)生尺寸變化,因而直接層壓到其上的保護(hù)膜也發(fā)生變形。因此,引起的問題在于,用作保護(hù)膜的光學(xué)補(bǔ)償片的相位差偏離了所需的范圍,從而不能穩(wěn)定地保持其效果。
在JP-A-4-371903中,使用三乙?;w維素膜(TAC膜)將光學(xué)補(bǔ)償片層壓到起偏振板上,這種膜常用作保護(hù)膜。由于在這種情況下沒有應(yīng)力直接加載在光學(xué)補(bǔ)償片上,所以光學(xué)補(bǔ)償片的相位差保持穩(wěn)定。然而,TAC膜具有不容忽視的相位差,使其難于被設(shè)計(jì)成補(bǔ)償用的光學(xué)補(bǔ)償層。此外,與上述情況相似,由于在高溫度或高濕度下起偏振器的尺寸變化,TAC膜被拉伸,從而引起相位差變化,使其不可能實(shí)現(xiàn)所需目的。
在JP-A-2004-4641和JP-A-2004-4642中,含有降冰片烯樹脂的膜和含有具有亞酰氨基的樹脂的膜以及具有苯基和腈基團(tuán)的樹脂被層壓作保護(hù)膜。由于在這些情況下相位差被降低,因此容易設(shè)計(jì)光學(xué)補(bǔ)償層。然而,這些合成樹脂通常具有疏水性,這通常會在與起偏振器粘合時(shí)經(jīng)常引起問題。即,這些樹脂易于剝離。此外,在這些情況下,幾乎不希望任何水份透過起偏振器,并因而保留在其中,因?yàn)檫@會引起起偏振板性能惡化的問題。此外,與上述情況相似,在合成樹脂膜中相位差變化的問題比TAC膜更嚴(yán)重,使其不可能實(shí)現(xiàn)所需目的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,具有起偏振板和層壓到其上的光學(xué)補(bǔ)償層。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,當(dāng)將其用在圖像顯示單元特別是液晶顯示單元中時(shí),可以改進(jìn)顯示顏色的顯示對比度和視角特性,而不會降低正向?qū)Ρ榷取?br>
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有上述光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的圖像顯示單元,特別是具有優(yōu)異視角特性并可作為CRT替換的液晶顯示單元。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在寬范圍內(nèi)具有高對比度比并可以IPS模式操作而容易地提供可視顯示的液晶顯示單元。
本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了廣泛研究來克服上述問題。因此,他們發(fā)明了下面所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,圖像顯示單元和液晶顯示單元,從而完成了本發(fā)明。
因此,通過提供下述各項(xiàng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
(1)一種通過在起偏振器的兩個(gè)表面上層壓透明保護(hù)膜得到起偏振板和在其一個(gè)面上進(jìn)一步層壓光學(xué)補(bǔ)償層構(gòu)造的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)是纖維素?;锬?,其平面延遲值Re(按nm計(jì))和膜厚度方向延遲值Rth(按nm計(jì))滿足下式(I)和(II),和分別由下式(III)和(IV)定義的光學(xué)補(bǔ)償層的Nz和Re1滿足下式(V)和(VI)(I)|Re|≤10(II)|Rth|≤25(III)Nz=(nx1-nz1)/(nx1-ny1)(IV)Re1=(nx1-ny1)×d1(V)0.4≤Nz≤0.6(VI)100≤Re1≤350其中Re1是波長590nm下的平面延遲值(按nm計(jì));Nz是波長590nm下的Nz因子;nx1是沿膜平面慢軸的折射率;ny1是沿垂直于膜平面慢軸的方向的折射率;nz1是沿膜厚度方向的折射率;和d1是膜的厚度(按nm計(jì))。
(2)如上述(1)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜滿足下式(VII)(VII)|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35,其中Re(λ)是波長λmn下的平面延遲值(按nm計(jì));和Rth(λ)是波長λmn下的膜厚度方向延遲值(按nm計(jì))。
(3)如上述(1)或(2)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜的膜厚度為10~120μm。
(4)如上述(1)~(3)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜滿足下式(VIII)
(VIII)|Re(MAX)-Re(MIN)|≤6和|Rth(MAX)-Rth(MIN)|≤10其中Re(MAX)和Rth(MAX)是隨機(jī)切下的1m2膜片的最大延遲值(按nm計(jì));Re(MIN)和Rth(MIN)是其最小延遲值(按nm計(jì))。
(5)如上述(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜含有至少一種能夠?qū)⒛ず穸确较虻难舆t值Rth降低到滿足下式(IX)和(X)的范圍的化合物(能夠降低膜厚度方向延遲值Rth的化合物)(IX)(Rth(A)-Rth(0))/A≤1.0(X)0.1≤A≤30Rth(A)是含有A%的能夠降低Rth的化合物的膜的Rth(nm);Rth(0)是不含有能夠降低Rth的化合物的膜的Rth(nm);A是用作膜材料的聚合物質(zhì)量為100時(shí)化合物的質(zhì)量(重量)(%)。
(6)如上述(5)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中能夠降低Rth的化合物是辛醇-水分配系數(shù)(LogP)為0~7的化合物。
(7)如上述(5)或(6)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其含有至少一種選自下式(13),(18)和(19)所代表的化合物作為降低Rth的化合物,按固體纖維素酰化物含量計(jì)其量為0.01~30wt.% 其中R1代表烷基或芳基,R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子,烷基或芳基,條件是R1,R2和R3中碳原子總和為10或更大; 其中R1代表烷基或芳基,R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子,烷基或芳基; 其中R4,R5和R6每一個(gè)獨(dú)立地代表烷基或芳基。
(8)如上述(1)~(7)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜含有至少一種能夠降低|Re(400)-Re(700)|和|Rth(400)-Rth(700)|的化合物,按固體纖維素酰化物含量計(jì)其量為0.01~30wt.%。
(9)如上述(1)~(8)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜在垂直于膜加工方向(MD)的橫向方向(TD)上具有慢軸。
(10)如上述(1)~(9)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜被堿-皂化的膜表面其接觸角為55°或更小。
(11)如上述(1)~(10)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜在60℃和90%RH下處理240小時(shí)后,Re和Rth的變化均為15nm或更小。
(12)如上述(1)~(11)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜在80℃下處理240小時(shí)后,Re和Rth的變化均為15nm或更小。
(13)如上述(1)~(12)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜是拉伸的膜,并且在拉伸后層壓光學(xué)補(bǔ)償層。
(14)如上述(1)~(12)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜是拉伸的膜,并且在層壓光學(xué)補(bǔ)償層后進(jìn)行拉伸。
(15)如上述(13)或(14)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中在拉伸之前和之后,透明保護(hù)膜的平面延遲值滿足下式(XI)(XI)|Re(n)-Re(0)|/n≤1.0其中Re(n)是拉伸n(%)的膜的平面延遲值(按nm計(jì));和Re(0)是未拉伸的膜的平面延遲值(按nm計(jì))。
(16)如上述(1)~(15)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜包括?;〈葹?.70~3.00的纖維素乙酸酯。
(17)如上述(1)~(15)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜包括滿足下式(XII)~(XIV)的纖維素?;?XII)2.50≤SA+SB≤3.00(XIII)0≤SA≤2.5(XIV)0.5≤SB≤3.00其中SA是乙?;娜〈龋缓蚐B是具有3~22個(gè)碳原子的取代的?;娜〈?。
(18)如上述(1)~(17)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中光學(xué)補(bǔ)償層是其中棒狀或盤狀化合物垂直于透明保護(hù)膜的表面而取向的光學(xué)補(bǔ)償層。
(19)如上述(1)~(17)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中光學(xué)補(bǔ)償層含有具有正固有雙折射值并選自聚酰胺,聚酰亞胺,聚酯,聚醚酮,聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺的聚合物。
(20)如上述(1)~(17)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中光學(xué)補(bǔ)償層含有具有負(fù)固有雙折射值的聚合物。
(21)如上述(1)~(20)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中透明保護(hù)膜通過粘合劑層或壓敏粘合劑層與光學(xué)補(bǔ)償層粘合。
(22)如上述(1)~(21)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其還包括選自硬涂層,抗閃光層和抗反射層中的至少一層。
(23)一種圖像顯示單元,其包括如上述(1)~(22)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板。
(24)一種包括IPS模式的圖像顯示單元的液晶顯示單元,其中如上述(1)~(22)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板設(shè)置在觀看側(cè)的晶元基板上,包括如上述(1)~(17)中任一項(xiàng)所述層壓到起偏振器至少一個(gè)表面上的透明保護(hù)膜的起偏振板設(shè)置在晶元基板背向觀看側(cè)的那側(cè)上,在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶分子的主軸方向平行于起偏振板的吸收軸方向。
(25)一種包括IPS模式的圖像顯示單元的液晶顯示單元,其中包括如上述(1)~(17)中任一項(xiàng)所述層壓到起偏振器至少一個(gè)表面上的透明保護(hù)膜的起偏振板設(shè)置在觀看側(cè)的晶元基板上,如上述(1)~(22)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板設(shè)置在晶元基板背向觀看側(cè)的那側(cè)上,在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶分子的主軸方向垂直于起偏振板的吸收軸方向。
在上述本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板中,在通過在正交尼科爾(Nicol)態(tài)下布置液晶晶元和起偏振板的情況下,偏離法線的方向上的漏光可被特定光學(xué)補(bǔ)償層補(bǔ)償。特別地,本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板具有補(bǔ)償在IPS模式的液晶顯示單元的液晶層中對比度一定角度降低的功能。光學(xué)補(bǔ)償層的上述Nz值為0.4~0.6,平面相位差(Rel)為100~350nm。從補(bǔ)償功能的角度來看,Nz值優(yōu)選是0.45或更大,更優(yōu)選0.48或更大。另一方面,還優(yōu)選的是Nz值為0.55或更小,更優(yōu)選0.52或更小。從補(bǔ)償功能的角度來看,平面相延遲Rel為230nm或更大,更優(yōu)選250nm或更大。
在本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板中,層壓到起偏振器兩個(gè)面上的至少一個(gè)透明保護(hù)膜是具有較小光學(xué)各向異性(Re,Rth)的纖維素?;锬?,即|Re|≤10和|Rth|≤25,優(yōu)選|Re|≤5和|Rth|≤10,更優(yōu)選|Re|≤2和|Rth|≤5。通過在具有較小光學(xué)各向異性的纖維素?;锬ど蠈訅壕哂刑囟p折射率的光學(xué)補(bǔ)償層,可以有效地發(fā)揮光學(xué)補(bǔ)償層的光學(xué)補(bǔ)償功能。
優(yōu)選的是,本發(fā)明中所用的透明保護(hù)膜具有較小平面光學(xué)各向異性分布。特別優(yōu)選的是|Re(MAX)-Re(MIN)|≤6和|Rth(MAX)-Rth(MIN)|≤10,優(yōu)選|Re(MAX)-Re(MIN)|≤3和|Rth(MAX)-Rth(MIN)|≤5。
在上式中,Re(MAX)和Rth(MAX)是隨機(jī)切下的1m2膜片的最大延遲值(按nm計(jì));Re(MIN)和Rth(MIN)是其最小延遲值(按nm計(jì))。
通過調(diào)節(jié)透明保護(hù)膜的平面光學(xué)各向異性,還可以調(diào)節(jié)使用它制造的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的光學(xué)各向異性。因而,可以降低使用它的液晶平板的顯示不規(guī)則度。
本發(fā)明中所用的具有較小Re和Rth的膜(即,光學(xué)各向同性膜)在拉伸態(tài)表現(xiàn)出較小的Re,并可以保持低水平的平面散射,即使在生產(chǎn)中出現(xiàn)各種傳送拉伸。因此,表現(xiàn)出較小的膜平面光學(xué)各向異性分布。
在本發(fā)明中,還優(yōu)選使用具有較小波長分布的纖維素酰化物膜。優(yōu)選的是|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35,優(yōu)選|Re(400)-Re(700)|≤5和|Rth(400)-Rth(700)|≤25,特別優(yōu)選|Re(400)-Re(700)|≤3和|Rth(400)-Rth(700)|≤15。
優(yōu)選的是上述透明保護(hù)膜是拉伸的膜。拉伸可以通過單軸拉伸或雙軸拉伸進(jìn)行。雙軸拉伸的膜是特別優(yōu)選的。
通常,通過拉伸可以提高的膜材料的強(qiáng)度,提供具有改進(jìn)韌性的機(jī)械性能。然而,許多材料因拉伸產(chǎn)生相位差。這種膜不能用作起偏振器用的保護(hù)膜。
另一方面,本發(fā)明的透明保護(hù)膜是一種因拉伸引起的光學(xué)特性變化較小或結(jié)合后因應(yīng)力引起的尺寸變化較小的纖維素?;锬ぁR虼?,這種膜適于用作起偏振器用的保護(hù)膜。優(yōu)選的是|Re(n)-Re(0)|/n≤1.0,更優(yōu)選|Re(n)-Re(0)|/n≤0.5。
在上式中,Re(n)是拉伸n(%)的膜的平面延遲值(按nm計(jì));和Re(0)是未拉伸的膜的平面延遲值(按nm計(jì))。
還優(yōu)選的是,本發(fā)明中透明保護(hù)膜的膜厚度為10~120μm,更優(yōu)選40~100μm,特別優(yōu)選60~80μm。
本發(fā)明中透明保護(hù)膜的光學(xué)性能隨環(huán)境變化而變化,優(yōu)選的是在60℃和90%RH下處理240小時(shí)后,Re和Rth變化均為15nm或更小,更優(yōu)選10nm或更小,更優(yōu)選5nm或更小。還優(yōu)選的是在80℃下處理240小時(shí)后,透明保護(hù)膜的Re和Rth變化均為15nm或更小,更優(yōu)選5nm或更小。
通過調(diào)節(jié)上述起偏振器用的透明保護(hù)膜的光學(xué)各向異性和分散性,可以容易地設(shè)計(jì)在其上層壓的光學(xué)補(bǔ)償層,并提供具有高補(bǔ)償效果的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板。
盡管在本發(fā)明中沒有特別限制光學(xué)補(bǔ)償層的厚度,但通常范圍為約2~200μm,優(yōu)選10~100μm。
本發(fā)明還涉及一種使用上述光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的圖像顯示單元。
作為本發(fā)明的圖像顯示單元,IPS模式的液晶顯示單元是適合的。通過在IPS模式的液晶晶元的表面上提供上述本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償層,可以減小在IPS模式的液晶顯示單元的黑顯示中出現(xiàn)的漏光。這種IPS模式的液晶顯示單元在所有方向都具有高對比度比,從而容易地實(shí)現(xiàn)具有寬視角的可視顯示。
下面,說明使用本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的IPS模式的液晶顯示單元的優(yōu)選實(shí)施方案。
(1)一種液晶顯示單元,其中本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板設(shè)置在觀看側(cè)的晶元基板上,起偏振板設(shè)置在晶元基板背向液晶晶元的那側(cè)上,該起偏振板具有層壓到起偏振器至少一面上的|Re|≤10和|Rth|≤25的上述透明保護(hù)膜,在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶材料的非尋常折射率方向平行于起偏振板的吸收軸方向。
(2)一種液晶顯示單元,其中起偏振板設(shè)置在觀看側(cè)的晶元基板上,該起偏振板具有層壓到起偏振器的至少一面上的|Re|≤10和|Rth|≤25的上述透明保護(hù)膜,本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板設(shè)置在晶元基板背向觀看側(cè)的那側(cè)上,在未施加電壓時(shí)液晶晶元中的液晶材料的非尋常折射率方向垂直于起偏振板的吸收軸方向。
通過將本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板中使用的透明保護(hù)膜用作設(shè)置在本發(fā)明背向光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的液晶晶元側(cè)中的起偏振板的兩個(gè)透明保護(hù)膜中的至少一個(gè),從而容易地實(shí)現(xiàn)在所有方向都具有高對比度比和寬視角的可視顯示。
通過將本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板應(yīng)用到圖像顯示單元,特別是液晶顯示單元,可以改進(jìn)顯示對比度和視角特性,而不會降低正向?qū)Ρ榷?,提供了有利的圖像特性,從而得到具有寬視角和高對比度的圖像特性。本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板適用在以IPS模式操作的液晶顯示單元中。此外,本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板在高溫度和高濕度下光學(xué)性能惡化較小。
具體實(shí)施例方式
下面,說明本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板和圖像顯示單元。本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板是一種通過在起偏振器的兩個(gè)表面上層壓透明保護(hù)膜得到起偏振板,并進(jìn)一步在其一側(cè)上層壓光學(xué)補(bǔ)償層而構(gòu)造成的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中至少一個(gè)透明保護(hù)膜是纖維素酰化物膜,其平面延遲值Re(按nm計(jì))和膜厚度方向的延遲值Rth(按nm計(jì))滿足下式(I)和(II)(下文稱作″本發(fā)明的纖維素酰化物膜″),和分別由下式(III)和(IV)定義的光學(xué)補(bǔ)償層的Nz和Re1滿足下式(V)和(VI)(I)|Re|≤10(II)|Rth|≤25(III)Nz=(nx1-nz1)/(nx1-ny1)(IV)Re1=(nx1-ny1)×d1(V)0.4≤Nz≤0.6(VI)100≤Re1≤350其中Re1是波長590nm下的平面延遲值(按nm計(jì));Nz是波長590nm下的Nz因子;nx1是沿膜平面慢軸的折射率;ny1是沿垂直于膜平面慢軸的方向的折射率;nz1是沿膜厚度方向的折射率;和d1是膜的厚度(按nm計(jì))。
此外,進(jìn)行層壓使得起偏振器的吸收軸,光學(xué)補(bǔ)償層的慢軸和透明保護(hù)膜的慢軸彼此垂直或平行。從層壓步驟中的連續(xù)輥壓結(jié)合過程的角度考慮,優(yōu)選的是使起偏振器的吸收軸平行于光學(xué)補(bǔ)償層的慢軸。
接下來,詳細(xì)說明本發(fā)明的纖維素?;锬?。
在本發(fā)明中用于合成纖維素?;锏脑侠w維素的例子包括棉絨和木漿(硬木漿和軟木漿)??梢允褂脧娜魏卫w維素材料得到纖維素酰化物,在某些情況下也可以使用混合物。這些原料棉詳細(xì)記載在例如Purasuchikku Zairyo Koza(17),Senisokei Jushi(Marusawa和Uda,TheNikkan Kogyo Shinbun,Ltd.,1970)和Japan Institute of Invention andInnovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745,7~8頁中。即,可以使用其中報(bào)道的纖維素材料,對本發(fā)明的纖維素?;锬さ牟牧蠜]有特別限定。
下面,闡明從上述纖維素材料制備的本發(fā)明的纖維素酰化物膜。在本發(fā)明的纖維素酰化物中,纖維素中的羥基被?;?。作為取代基,可以使用具有2~22個(gè)碳原子的酰基。在本發(fā)明的纖維素?;镏?,纖維素中的羥基的取代度沒有特別限制??梢酝ㄟ^測量取代纖維素中羥基的乙酸或具有3~22個(gè)碳原子的脂肪酸的結(jié)合程度并通過計(jì)算來確定取代度??梢愿鶕?jù)ASTM D-817-91進(jìn)行測量。
如上所述,在本發(fā)明的纖維素酰化物中,纖維素中羥基的取代度沒有特別限制。優(yōu)選的是?;鶎αu基的取代度為2.70~3.00,更優(yōu)選2.85~3.00,更優(yōu)選2.90~3.00。
取代羥基的酰基可以是具有2~22個(gè)碳原子的脂肪族基團(tuán)或烯丙基??梢允褂美缋w維素的烷基羰基酯,烯基羰基酯,芳香羰基酯和芳香烷基羰基酯,每一種任選地具有另外的取代基。?;膬?yōu)選例子包括乙酰基,丙?;?,丁酰基,庚?;?,己酰基,辛?;?,癸酰基,十二烷酰基,十三烷酰基,十四烷?;轷;送轷;惗□;?,叔丁酰基,環(huán)己烷羰基,油?;郊柞;?,萘基羰基和肉桂?;F渲?,乙酰基,丙?;□;轷;?,十八烷?;?,叔丁酰基,油?;?,苯甲酰基,萘基羰基,肉桂?;莾?yōu)選的,乙?;?,丙?;投□;歉鼉?yōu)選的。
還優(yōu)選的是使用纖維素酰化物混合物,滿足下式(XII)~(XIV)所有限定的纖維素酰化物是特別優(yōu)選的。
式(XII) 2.50≤SA+SB≤3.00式(XIII)0≤SA≤2.5式(XIV) 0.5≤SB≤3.00。
在上式中,SA是乙酰基的取代度;和SB是具有3~22個(gè)碳原子的取代的酰基的取代度。
本文中,術(shù)語″乙?;娜〈取逯冈诶w維素2-,3-和6-位的?;戎?即,取代度1表明100%酰化)。在本發(fā)明中,優(yōu)選的是2.60≤SA+SB≤3.00,更優(yōu)選2.67≤SA+SB≤2.97。關(guān)于SA,還優(yōu)選的是0≤SA≤2.20,更優(yōu)選0≤SA≤2.0。關(guān)于SB,還優(yōu)選的是0.80≤SB≤2.97,更優(yōu)選1.25≤SB≤2.97。盡管在本發(fā)明中對纖維素2-,3-和6-位的羥基取代度沒有特別限制,但6-位的羥基取代度優(yōu)選是0.7或更大,更優(yōu)選0.8或更大,更優(yōu)選0.85或更大。由于這種結(jié)構(gòu),不僅可以防止因電子束照射引起的纖維素?;锝到?,還可以提高溶解度以及改進(jìn)耐濕性和耐熱性。
在本發(fā)明的纖維素?;镏?,取代基B所代表的具有3~22個(gè)碳原子的酰基可以是脂肪族?;蚍枷阕艴;?。在本發(fā)明纖維素?;镏械孽;侵咀艴;那闆r下,其優(yōu)選具有3~18個(gè)碳原子,更優(yōu)選3~12個(gè)碳原子,更優(yōu)選3~8個(gè)碳原子。這種脂肪族酰基的例子包括烷基羰基,烯基羰基和炔基羰基。在本發(fā)明纖維素酰化物中的?;欠枷阕艴;那闆r下,其優(yōu)選具有6~22個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~18個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~12個(gè)碳原子。
本發(fā)明纖維素?;锏膬?yōu)選例子包括纖維素乙酸酯,纖維素丙酸酯,纖維素丁酸酯,纖維素乙酸酯丙酸酯,纖維素乙酸酯丁酸酯,纖維素丙酸酯丁酸酯,纖維素乙酸酯丙酸酯丁酸酯,纖維素乙酸酯己酸酯,纖維素乙酸酯辛酸酯,纖維素乙酸酯環(huán)己酸酯,纖維素乙酸酯癸酸酯,纖維素乙酸酯金剛烷羧酸酯,纖維素乙酸酸硫酸酯,纖維素乙酸酯氨基甲酸酯,纖維素丙酸酯硫酸酯,纖維素乙酸酯丙酸酯硫酸酯,纖維素乙酸酯鄰苯二甲酸酯等。更優(yōu)選例子包括纖維素乙酸酯,纖維素丙酸酯,纖維素丁酸酯,纖維素乙酸酯丙酸酯,纖維素乙酸酯丁酸酯,纖維素丙酸酯丁酸酯,纖維素乙酸酯己酸酯,纖維素乙酸酯辛酸酯等。其更優(yōu)選例子包括纖維素乙酸酯,纖維素丙酸酯,纖維素丁酸酯,纖維素乙酸酯丙酸酯和纖維素乙酸酯丁酸酯。在這種情況下,乙酰基和具有3個(gè)或更多個(gè)碳原子的?;娜〈确謩e落入上述范圍內(nèi)??梢愿鶕?jù)取代度得到所需的特性。
本發(fā)明纖維素酰化物的聚合度(以粘度-平均聚合度表達(dá))優(yōu)選為180~700。在纖維素乙酸酯中,聚合度優(yōu)選為180~550,更優(yōu)選180~400,特別優(yōu)選180~350。在聚合度過高的情況下,纖維素酰化物的濃液具有高粘度,因此,幾乎不能通過澆鑄形成膜??梢酝ㄟ^限制粘度法(KazuoUda & Hideo Saito,SFN-I GAKKAISHI,Vol.18,No.1,105-120頁,1962)測量平均聚合度。此方法更詳細(xì)地記載在JP-A-9-95538中。
通過凝膠滲透色譜法分析本發(fā)明纖維素?;锏姆肿恿糠植?。較小的多分散性指數(shù)Mw/Mn(Mw重均分子量,Mn數(shù)均分子量)和較窄的分子量分布是優(yōu)選的。更具體而言,Mw/Mn優(yōu)選為1.0~3.0,更優(yōu)選1.0~2.0,最優(yōu)選1.0~1.6。
當(dāng)除去低分子量成分時(shí),平均分子量(聚合度)增大,但粘度低于普通纖維素?;?,從而可以使用。通過從用常規(guī)方法合成的纖維素?;镏谐サ头肿恿砍煞挚梢缘玫胶猩倭康头肿恿砍煞值睦w維素?;铩?梢酝ㄟ^用適合的有機(jī)溶劑洗滌纖維素?;飦沓サ头肿恿砍煞?。在制備含有較少低分子量成分的纖維素?;锏那闆r下,優(yōu)選的是將乙?;辛蛩岽呋瘎┑牧靠刂频?.5~25質(zhì)量份/100質(zhì)量份纖維素?;铩挠欣诜肿恿糠植嫉慕嵌瓤紤](即,具有均勻的分子量分布),通過將硫酸催化劑的量控制在上述范圍內(nèi),可以合成纖維素?;铩T谥圃毂景l(fā)明的纖維素?;镞^程中,水含量比優(yōu)選是2質(zhì)量%或更小,更優(yōu)選1質(zhì)量%或更小,特別優(yōu)選0.7質(zhì)量%或更小。通常,纖維素?;锖兴阎氖撬勘葹?.5~5質(zhì)量%。為調(diào)節(jié)本發(fā)明纖維素?;锏乃勘龋枰稍锢w維素?;铩8稍锓椒]有特別限制,只要能達(dá)到所需的水含量比。作為用于得到纖維素?;锏脑厦藓退褂玫暮铣煞椒?,可以使用詳細(xì)記載在Japan Institute ofInvention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute of Invention and Innovation),7~12頁中的原料棉和合成方法。
作為本發(fā)明的纖維素?;铮€可以使用兩種或更多種纖維素?;锏幕旌衔铮灰@些纖維素?;餄M足上述取代基,取代度,聚合度,分子量分布等的需求。
可以根據(jù)目的在生產(chǎn)的各步驟中向本發(fā)明的纖維素?;锶芤?濃液)中,加入各種添加劑(例如,降低光學(xué)各向異性的化合物,波長分散調(diào)節(jié)劑,UV-阻斷劑,增塑劑,抗降解劑,細(xì)粒子,光學(xué)特性-控制劑等)。下面將說明這些添加劑。這些添加劑可以在制備濃液的步驟中加入。可選擇地,在制備濃液的最終步驟中進(jìn)行加入添加劑的步驟。
優(yōu)選的是本發(fā)明的纖維素酰化物膜含有至少一種能夠降低光學(xué)各向異性的化合物,特別是將膜厚度方向的延遲值Rth降低到滿足下式(IX)和(X)的范圍(IX) (Rth(A)-Rth(0))/A≤1.0(X) 0.1≤A≤30優(yōu)選的是,上式(IX)和(X)是(IX) (Rth(A)-Rth(0))/A≤-2.0(X) 0.05≤A≤25。
優(yōu)選的是上式(IX)和(X)是(IX) (Rth(A)-Rth(0))/A≤-3.0(X) 0.1≤A≤20。
在上式中,Rth(A)是含有A%的能夠降低Rth的化合物的膜的Rth(nm);Rth(0)是不含有能夠降低Rth的化合物的膜的Rth(nm);A是用作膜材料的聚合物質(zhì)量為100時(shí)化合物的質(zhì)量(%)。
下面,說明降低纖維素?;锬さ墓鈱W(xué)各向異性的化合物。
本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了廣泛研究,通過使用抑制纖維素?;镌谀て矫婧湍ず穸确较虻娜∠虻幕衔?,充分降低了光學(xué)各向異性,從而將Re降低到0,將Rth降低到接近于0。為此,有利的是使用降低光學(xué)各向異性的化合物,其與纖維素酰化物充分相容,并且其本身具有棒狀結(jié)構(gòu)或平面結(jié)構(gòu)。在具有多個(gè)平面官能團(tuán)如芳香基團(tuán)的情況下,更具體而言,具有不在一個(gè)平面內(nèi)的這些官能團(tuán)的非平面結(jié)構(gòu)是有利的。
作為降低纖維素酰化物膜的光學(xué)各向異性的化合物的例子,可以使用下式(1)~(19)所代表的化合物。
式(1) 在上式中,R11~R13每一個(gè)獨(dú)立地代表具有1~20個(gè)碳原子的脂肪族基團(tuán)。R11~R13可以鍵合到一起形成環(huán)。
式(2) 式(3) 在式(2)和(3)中,Z代表碳原子,氧原子,硫原子或-NR25-,其中R25代表氫原子或烷基。含有Z的5-或6-元環(huán)可以具有取代基。Y21和Y22每一個(gè)獨(dú)立地代表具有1~20個(gè)碳原子的酯基團(tuán),烷氧基羰基,酰氨基或氨基甲?;?。Y21和Y22可以鍵合到一起形成環(huán)。m是1~5的整數(shù),n是1~6的整數(shù)。
在式(4)~(12)中,Y31~Y70每一個(gè)獨(dú)立地代表具有1~20個(gè)碳原子的酯基團(tuán),具有1~20個(gè)碳原子烷氧基羰基,具有1~20個(gè)碳原子的酰氨基,具有1~20個(gè)碳原子的氨基甲酰基或羥基。V31~V43每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或具有1~20個(gè)碳原子的脂肪族基團(tuán)。L31~L80每一個(gè)獨(dú)立地代表具有0~40原子、包括0~20個(gè)碳原子的二價(jià)飽和連接基團(tuán)。具有0原子的L31~L80指位于連接基團(tuán)兩端的基團(tuán)直接形成單鍵。V31~V43和L31~L80還可以具有取代基。
式(13) 在上式中,R1代表烷基或芳基。R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子,烷基或芳基。R1,R2和R3總共具有10個(gè)或更多個(gè)碳原子,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以具有取代基。
式(14) 在上式中,R4和R5每一個(gè)獨(dú)立地代表烷基或芳基。R4和R5總共具有10個(gè)或更多個(gè)碳原子,這些基團(tuán)中的每一個(gè)可以具有取代基。
式(15) 在上式中,R1,R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或烷基。X代表由選自連接基團(tuán)的下述組1的一個(gè)或更多個(gè)基團(tuán)形成的二價(jià)連接基團(tuán)。Y代表烷基,芳基或芳烷基。
(連接基團(tuán)的組1)單鍵,-O-,-CO-,-NR4-,亞烷基和亞芳基,其中R4代表氫原子,烷基,芳基或芳烷基。
式(16)
在上式中,Q1,Q2和Q3每一個(gè)獨(dú)立地代表5-或6-元環(huán)。X代表B,C-R(其中R代表氫原子或取代基),N,P或P=O。
式(17) 在上式中,X2代表B,C-R(其中R代表氫原子或取代基)或N。R11,R12,R13,R14,R15,R21,R22,R23,R24,R25,R31,R32,R33,R34和R35每一個(gè)代表氫原子或取代基。
式(18) 在上式中,R1代表烷基或芳基。R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子,烷基或芳基。烷基和芳基可以具有取代基。
式(18)所代表化合物的優(yōu)選例子是式(19)所代表的化合物。
式(19) 在上式(19)中,R4,R5和R6每一個(gè)獨(dú)立地代表烷基或芳基。烷基可以是直鏈、支鏈或環(huán)烷基。烷基優(yōu)選具有1~15個(gè),更優(yōu)選1~15個(gè),最優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。作為環(huán)烷基,環(huán)己基是特別優(yōu)選的。芳基優(yōu)選具有6~36,更優(yōu)選6~24個(gè)碳原子。
上述烷基和芳基還可以具有取代基。優(yōu)選取代基的例子包括鹵原子(例如,氯,溴,氟和碘),烷基,芳基,烷氧基,芳氧基,?;?,烷氧基羰基,芳氧基羰基,酰氧基,磺?;被u基,氰基,氨基和?;被F涓鼉?yōu)選例子包括鹵原子,烷基,芳基,烷氧基,芳氧基,磺?;被王;被?。其特別優(yōu)選例子包括烷基,芳基,磺酰基氨基和?;被?。
在上述化合物中,式(13),(18)和(19)所代表的化合物是優(yōu)選的。優(yōu)選的是使用其中的至少一種化合物。
(LogP值)為制備本發(fā)明的纖維素酰化物膜,從防止膜中纖維素?;镌谀て矫婧湍ず穸确较蛉∠驈亩档凸鈱W(xué)各向異性的化合物中優(yōu)選使用辛醇-水分配系數(shù)(logP值)為0~7的化合物。logP值超過7的化合物與纖維素?;锏南嗳菪暂^差,因此經(jīng)常使膜混濁或起霧。logP值小于0的化合物具有高親水性,有時(shí)會破壞纖維素?;锬さ哪退?。更優(yōu)選的是logP值為1~6,特別優(yōu)選1.5~5。
辛醇-水分配系數(shù)(logP值)可根據(jù)JIS Z7260-107(2000)用燒瓶振蕩法測量。還可以不用實(shí)際測量而是用計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)方法估計(jì)辛醇-水分配系數(shù)(logP值)。作為計(jì)算方法,優(yōu)選使用Crippen裂解法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987)),Viswanadhan裂解法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,29,163(1989)),Broto裂解法(Eur.J.Med.Chem.-Chim.Theor.,19,71(1984))等。更優(yōu)選使用Crippen裂解法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))。在通過測量方法測定的化合物的logP值不同于其計(jì)算值時(shí),有利的是使用Crippen裂解法判斷化合物是否落入所需的范圍內(nèi)。
降低光學(xué)各向異性的化合物可以含有芳香基團(tuán)或不含。優(yōu)選的是降低光學(xué)各向異性的化合物分子量為150或更大,但不超過3000,更優(yōu)選170或更大但不超過2000,更優(yōu)選200或更大但不超過1000。只要分子量落入此范圍,化合物可以具有特定單體結(jié)構(gòu)或者由多個(gè)單體單元連接在一起構(gòu)成的低聚物或聚合物結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的是降低光學(xué)各向異性的化合物在25℃下是液體或熔點(diǎn)為25~250℃的固體。更優(yōu)選的化合物在25℃下是液體或熔點(diǎn)為25~200℃的固體。還優(yōu)選的是降低光學(xué)各向異性的化合物在形成纖維素?;锬さ臐庖簼茶T和干燥過程中不蒸發(fā)。
按固體纖維素?;锖坑?jì),降低光學(xué)各向異性的化合物的優(yōu)選加入量為0.01~30質(zhì)量%,更優(yōu)選1~25質(zhì)量%,特別優(yōu)選5~20質(zhì)量%。
可以使用單一化合物作為降低光學(xué)各向異性的化合物。可選擇地,可以使用任意比的兩種或更多種化合物的混合物。
降低光學(xué)各向異性的化合物可以在制備濃液的任何步驟中加入??梢栽跐庖褐苽涞淖罱K步驟加入。
降低光學(xué)各向異性的化合物從至少一側(cè)的表面開始到相應(yīng)于總膜厚度10%部分的平均含量為纖維素?;锬ぶ行奶幓衔锲骄康?0~99%??梢酝ㄟ^使用例如記載在JP-A-8-57879中的紅外光譜法定量測量在表面上和中心處的化合物,來測定化合物含量。
下面,說明本發(fā)明中所用的降低纖維素酰化物膜的光學(xué)各向異性的化合物的具體例子,但本發(fā)明不限于這些化合物。
首先,說明式(1)的化合物。
在式(1)中,R11~R13每一個(gè)獨(dú)立地代表具有1~20個(gè)碳原子的脂肪族基團(tuán)。R11~R13可以鍵合到一起形成環(huán)。
下面,更詳細(xì)地說明R11~R13。R11~R13每一個(gè)獨(dú)立地代表具有1~20,優(yōu)選1~16,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的脂肪族基團(tuán)。本文中術(shù)語″脂肪族基團(tuán)″優(yōu)選指脂肪族烴基,更優(yōu)選烷基(包括直鏈、支鏈和環(huán)烷基),烯基或炔基。烷基的例子包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,叔戊基,正己基,正辛基,癸基,十二烷基,二十烷基,2-乙基己基,環(huán)戊基,環(huán)己基,環(huán)庚基,2,6-二甲基環(huán)己基,4-叔丁基環(huán)己基,環(huán)戊基,1-金剛烷基,2-金剛烷基,雙環(huán)[2.2.2]辛烷-3-基等。烯基的例子包括乙烯基,烯丙基,異戊二烯基,香葉基,油基,2-環(huán)戊烯-1-基,2-環(huán)己烯-1-基等。炔基的例子包括乙炔基和炔丙基等。
R11~R13所代表的脂肪族基團(tuán)可以是取代的。取代基的例子包括鹵原子(例如,氯,溴,氟和碘),烷基(包括直鏈、支鏈和環(huán)烷基,雙環(huán)烷基和活性次甲基),烯基,炔基,芳基,雜環(huán)基(在任何取代位置),?;?,烷氧基羰基,芳氧基羰基,雜環(huán)氧羰基,氨基甲?;琋-?;被柞;?,N-磺酰基氨基甲?;?,N-氨基甲?;被柞;?,N-氨磺?;被柞;?,咔唑基團(tuán),羧基或其鹽,草酰基團(tuán),草氨酰基團(tuán),氰基,碳亞酰氨基,甲?;?,羥基,烷氧基(包括亞乙氧基團(tuán)或亞丙氧基團(tuán)重復(fù)單元),芳氧基,雜環(huán)氧基團(tuán),酰氧基,(烷氧基或芳氧基)羰氧基,氨基甲酰氧基,磺酰氧基,氨基,(烷基,芳基或雜環(huán))氨基,?;被?,磺酰氨基,脲基,硫脲基,亞酰氨基,(烷氧基或芳氧基)羰基氨基,氨磺?;被被寤鶊F(tuán),氨溶的基團(tuán),草氨?;被?,N-(烷基或芳基)磺酰基脲基,N-酰基脲基,N-酰基氨磺?;?,具有季化氮原子的雜環(huán)基(例如,吡啶鎓基團(tuán),咪唑啉鎓基團(tuán),喹啉鎓基團(tuán)和異喹啉鎓基團(tuán)),異氰基,亞氨基,(烷基或芳基)磺?;?,(烷基或芳基)亞磺?;鶊F(tuán),磺酸基或其鹽,氨磺?;琋-?;被酋;?,N-磺酰基氨磺?;蚱潲},膦基,氧膦基,氧膦基氧基團(tuán),氧膦基氨基,甲硅烷基等。
此外,這些基團(tuán)可以組合到一起形成復(fù)合取代基。這種取代基的例子包括乙氧基乙氧基乙基,羥基乙氧基乙基,乙氧基羰基乙基等。R11~R13還可以具有磷酸酯基團(tuán)作為取代基。式(1)的化合物每個(gè)分子可以具有多個(gè)磷酸酯基團(tuán)。
接下來,說明式(2)和(3)的化合物。在式(2)和(3)中,Z代表碳原子,氧原子,硫原子或-NR25,其中R25代表氫原子或烷基。含有Z的5-或6-元環(huán)可以具有取代基。多個(gè)取代基可以鍵合到一起形成環(huán)。含有Z的5-或6-元環(huán)的例子包括四氫呋喃,四氫吡喃,四氫噻吩,硫雜環(huán)己烷(thiane),吡咯烷,哌啶,二氫吲哚,異二氫吲哚,苯并二氫吡喃,異苯并二氫吡喃,四氫-2-呋喃酮,四氫-2-吡喃酮,4-丁烷內(nèi)酰胺,6-己醇內(nèi)酰胺等。
含有Z的5-或6-元環(huán)包括內(nèi)酯結(jié)構(gòu)或內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu),即在與Z相鄰的碳原子上具有氧基團(tuán)的環(huán)酯或環(huán)酰胺結(jié)構(gòu)。這種環(huán)酯或環(huán)酰胺結(jié)構(gòu)的例子包括2-吡咯烷酮,2-哌啶酮,5-戊內(nèi)酯(pentanolide)和6-己內(nèi)酯(hexanolide)。
R25代表氫原子或優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的烷基(包括直鏈、支鏈和環(huán)烷基)。R25所代表的烷基的例子包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,叔戊基,正己基,正辛基,癸基,十二烷基,二十烷基,2-乙基己基,環(huán)戊基,環(huán)己基,環(huán)庚基,2,6-二甲基環(huán)己基,4-叔丁基環(huán)己基,環(huán)戊基,1-金剛烷基,2-金剛烷基,雙環(huán)[2.2.2]辛烷-3-基等。R25所代表的烷基可以是取代的。作為取代基的例子,可以使用對R11~R13取代基的例子所述的那些。
Y21和Y22每一個(gè)獨(dú)立地代表酯基團(tuán),烷氧基羰基,酰氨基或氨基甲?;uセ鶊F(tuán)優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。其例子包括乙酰氧基,乙基羰氧基,丙基羰氧基,正丁基羰氧基,異丁基羰氧基,叔丁基羰氧基,仲丁基羰氧基,正戊基羰氧基,叔戊基羰氧基,正己基羰氧基,環(huán)己基羰氧基,1-乙基戊基羰氧基,正庚基羰氧基,正壬基羰氧基,正十一烷基羰氧基,芐基羰氧基,1-萘羰氧基,2-萘羰氧基,1-金剛烷羰氧基等。烷氧基羰基優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。其例子包括甲氧基羰基,乙氧基羰基,正丙氧基羰基,異丙氧基羰基,正丁氧基羰基,叔丁氧基羰基,異丁氧基羰基,仲丁氧基羰基,正戊氧基羰基,叔戊氧基羰基,正己氧基羰基,環(huán)己氧基羰基,2-乙基己氧基羰基,1-乙基丙氧基羰基,正辛氧基羰基,3,7-二甲基-3-辛氧基羰基,3,5,5-三甲基己氧基羰基,4-叔丁基環(huán)己氧基羰基,2,4-二甲基戊基-3-氧羰基,1-金剛烷氧羰基,2-金剛烷氧羰基,二環(huán)戊二烯基氧羰基,正癸基氧羰基,正十二烷基氧羰基,正十四烷基氧羰基,正十六烷基氧羰基等。酰氨基優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。其例子包括乙酰氨基,乙基酰氨基,正丙基酰氨基,異丙基酰氨基,正丁基酰氨基,叔丁基酰氨基,異丁基酰氨基,仲丁基酰氨基,正戊基酰氨基,叔戊基酰氨基,正己基酰氨基,環(huán)己基酰氨基,1-乙基戊基酰氨基,1-乙基丙基酰氨基,正庚基酰氨基,正辛基酰氨基,1-金剛烷酰氨基,2-金剛烷酰氨基,正壬基酰氨基,正十二烷基酰氨基,正戊烷酰氨基,正十六烷基酰氨基等。氨基甲?;鶅?yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。其例子包括甲基氨基甲?;谆被柞;一被柞;一被柞;被柞;?,異丙基氨基甲?;?,正丁基氨基甲酰基,叔丁基氨基甲?;?,異丁基氨基甲?;?,仲丁基氨基甲?;?,正戊基氨基甲?;逦旎被柞;夯被柞;?,環(huán)己基氨基甲?;?,2-乙基己基氨基甲?;?,2-乙基丁基氨基甲酰基,叔辛基氨基甲?;?,正庚基氨基甲?;?,正辛基氨基甲?;?-金剛烷氨基甲?;?-金剛烷氨基甲?;?,正癸基氨基甲?;?,正十二烷基氨基甲?;耐榛被柞;?,正十六烷基氨基甲?;取21和Y22可以鍵合到一起形成環(huán)。Y21和Y22還可以具有取代基。作為取代基的例子,可以使用對R11~R13取代基的例子所述的那些。m為1~5,優(yōu)選1~3。n為1~6,優(yōu)選1~3。
接下來,說明式(4)~(12)的化合物。
在式(4)~(13)中,Y31~Y70每一個(gè)獨(dú)立地代表酯基團(tuán),烷氧基羰基,酰氨基,氨基甲?;蛄u基。酯基團(tuán)優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。其例子包括乙酰氧基,乙基羰氧基,丙基羰氧基,正丁基羰氧基,異丁基羰氧基,叔丁基羰氧基,仲丁基羰氧基,正戊基羰氧基,叔戊基羰氧基,正己基羰氧基,環(huán)己基羰氧基,1-乙基戊基羰氧基,正庚基羰氧基,正壬基羰氧基,正十一烷基羰氧基,芐基羰氧基,1-萘羰氧基,2-萘羰氧基,1-金剛烷羰氧基等。烷氧基羰基優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。其例子包括甲氧基羰基,乙氧基羰基,正丙氧基羰基,異丙氧基羰基,正丁氧基羰基,叔丁氧基羰基,異丁氧基羰基,仲丁氧基羰基,正戊氧基羰基,叔戊氧基羰基,正己氧基羰基,環(huán)己氧基羰基,2-乙基己氧基羰基,1-乙基丙氧基羰基,正辛氧基羰基,3,7-二甲基-3-辛氧基羰基,3,5,5-三甲基己氧基羰基,4-叔丁基環(huán)己氧基羰基,2,4-二甲基戊基-3-氧羰基,1-金剛烷氧羰基,2-金剛烷氧羰基,二環(huán)戊二烯基氧羰基,正癸基氧羰基,正十二烷基氧羰基,正十四烷基氧羰基,正十六烷基氧羰基等。酰氨基優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。其例子包括乙酰氨基,乙基酰氨基,正丙基酰氨基,異丙基酰氨基,正丁基酰氨基,叔丁基酰氨基,異丁基酰氨基,仲丁基酰氨基,正戊基酰氨基,叔戊基酰氨基,正己基酰氨基,環(huán)己基酰氨基,1-乙基戊基酰氨基,1-乙基丙基酰氨基,正庚基酰氨基,正辛基酰氨基,1-金剛烷酰氨基,2-金剛烷酰氨基,正壬基酰氨基,正十二烷基酰氨基,正戊烷酰氨基,正十六烷基酰氨基等。氨基甲酰基優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子。其例子包括甲基氨基甲酰基,二甲基氨基甲?;一被柞;?,二乙基氨基甲酰基,正丙基氨基甲?;惐被柞;?,正丁基氨基甲?;?,叔丁基氨基甲?;?,異丁基氨基甲?;?,仲丁基氨基甲酰基,正戊基氨基甲?;逦旎被柞;夯被柞;h(huán)己基氨基甲?;?,2-乙基己基氨基甲酰基,2-乙基丁基氨基甲酰基,叔辛基氨基甲?;?,正庚基氨基甲酰基,正辛基氨基甲酰基,1-金剛烷氨基甲?;?,2-金剛烷氨基甲?;?,正癸基氨基甲酰基,正十二烷基氨基甲酰基,正十四烷基氨基甲酰基,正十六烷基氨基甲?;?。Y31~Y70還可以具有取代基。作為取代基的例子,可以使用對R11~R13取代基的例子所述的那些。
V31~V43每一個(gè)獨(dú)立地代表具有1~20,優(yōu)選1~16,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的脂肪族基團(tuán)。本文中術(shù)語″脂肪族基團(tuán)″優(yōu)選指脂肪族烴基,更優(yōu)選烷基(包括直鏈、支鏈和環(huán)烷基),烯基或炔基。烷基的例子包括甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,叔戊基,正己基,正辛基,癸基,十二烷基,二十烷基,2-乙基己基,環(huán)戊基,環(huán)己基,環(huán)庚基,2,6-二甲基環(huán)己基,4-叔丁基環(huán)己基,環(huán)戊基,1-金剛烷基,2-金剛烷基,雙環(huán)[2.2.2]辛烷-3-基等。烯基的例子包括乙烯基,烯丙基,異戊二烯基,香葉基,油基,2-環(huán)戊烯-1-基,2-環(huán)己烯-1-基等。炔基的例子包括乙炔基和炔丙基等。V31~V43還可以具有取代基。作為取代基的例子,可以使用對R11~R13取代基的例子所述的那些。
L31~L80每一個(gè)獨(dú)立地代表具有0~40原子、包括0~20個(gè)碳原子的二價(jià)飽和連接基團(tuán)。
具有0原子的L31~L80指位于連接基團(tuán)兩端的基團(tuán)直接形成單鍵。L31~L80的優(yōu)選例子包括亞烷基(例如,亞甲基,亞乙基,亞丙基,三亞甲基,四亞甲基,五亞甲基,六亞甲基,甲基亞乙基,乙基亞乙基等),環(huán)二價(jià)基團(tuán)(例如,順式-1,4-環(huán)亞己基,反式-1,4-環(huán)亞己基,1,3-環(huán)亞戊基等),醚,硫醚,酯,酰胺,砜,亞砜,硫化物,磺胺,ureilene,thioureilene等。這些二價(jià)基團(tuán)可以鍵合到一起形成二價(jià)復(fù)合基團(tuán)。這種復(fù)合取代基的例子包括-(CH2)2O(CH2)2-,-(CH2)2O(CH2)O(CH2)-,-(CH2)2S(CH2)2-,-(CH2)2O2C(CH2)2-等。L31~L80還可以具有取代基。作為取代基的例子,可以使用對R11~R13取代基的例子所述的那些。
在式(4)~(12)中通過組合Y31~Y70,V31~V43和L31~L80形成的化合物的優(yōu)選例子包括檸檬酸酯(例如,三乙基o-乙?;鶛幟仕狨?,三丁基o-乙?;鶛幟仕狨?,乙酰基三乙基檸檬酸酯,乙?;』鶛幟仕狨?,三(乙氧基羰基亞甲基)o-乙?;鶛幟仕狨サ?,油酸酯(例如,乙基油酸酯,丁基油酸酯,2-乙基己基油酸酯,苯基油酸酯,環(huán)己基油酸酯,辛基油酸酯等),蓖麻油酸酯(例如,甲基乙酰基蓖麻油酸酯等),癸二酸酯(例如,二丁基癸二酸酯等),甘油羧酸酯(例如,甘油乙酸酯,甘油丁酸酯等),乙醇酸酯(例如,丁基鄰苯二甲酰基丁基乙醇酸酯,乙基鄰苯二甲酰基乙基乙醇酸酯,甲基鄰苯二甲酰基乙基乙醇酸酯,丁基鄰苯二甲?;』掖妓狨ィ谆彵蕉柞;谆掖妓狨?,丙基鄰苯二甲?;掖妓狨?,丁基鄰苯二甲?;』掖妓狨?,辛基鄰苯二甲酰基辛基乙醇酸酯等),季戊四醇羧酸酯(例如,季戊四醇四乙酸酯,季戊四醇四丁酸酯等),二季戊四醇羧酸酯(例如,二季戊四醇六乙酸酯,二季戊四醇六丁酸酯,二季戊四醇四乙酸酯等),三羥甲基丙烷羧酸酯(例如,三羥甲基丙烷三乙酸酯,三羥甲基丙烷二乙酸酯單丙酸酯,三羥甲基丙烷三丙酸酯,三羥甲基丙烷三丁酸酯,三羥甲基丙烷三戊酸酯,三羥甲基丙烷三(叔丁基乙酸酯),三羥甲基丙烷二-2-乙基己酸酯,三羥甲基丙烷四-2-乙基己酸酯,三羥甲基丙烷二乙酸酯單辛酸酯,三羥甲基丙烷三辛酸酯,三羥甲基丙烷三(環(huán)己烷羧酸酯)等),記載在JP-A-11-246704中的甘油酯,記載在JP-A-2000-63560中的二甘油酯,記載在JP-A-11-92574中的檸檬酸酯,吡咯烷酮羧酸酯(2-吡咯烷酮-5-羧酸甲基酯,2-吡咯烷酮-5-羧酸乙基酯,2-吡咯烷酮-5-羧酸丁基酯,2-吡咯烷酮-5-羧酸2-乙基己基酯),環(huán)己烷二羧酸酯(順式-1,2-環(huán)己烷二羧酸二丁基酯,反式-1,2-環(huán)己烷二羧酸二丁基酯,順式-1,4-環(huán)己烷二羧酸二丁基酯,反式-1,4-環(huán)己烷二羧酸二丁基酯等),木糖醇羧酸酯(木糖醇五乙酸酯,木糖醇四乙酸酯,木糖醇五丙酸酯等)等。
接下來,列舉出本發(fā)明中所用的式(1)~(12)所代表的化合物的例子,但本發(fā)明不限于此?;衔?C-1~C-76)是式(1)化合物的例子,化合物(C-201~C-231和C-401~C-448)是式(2)~(12)化合物的例子。表中所示或括號中給出的logP值是通過Crippen裂解法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))測定的。
在上式中,R1~R3與上式中(1)中的R11~R13具有相同含義,其具體例子由下面化合物C-1~C-76所示。
下面,說明式(13)和(14)的化合物。
在上式(13)中,R1代表烷基或芳基。R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子,烷基或芳基。特別優(yōu)選的是R1,R2和R3中碳原子總和為10或更大。在式(14)中,R4和R5每一個(gè)獨(dú)立地代表烷基或芳基。R4和R5中碳原子總和為10或更大。烷基和芳基可以具有取代基。優(yōu)選取代基的例子包括氟原子,烷基,芳基,烷氧基,砜基團(tuán)和磺酰氨基。其中,烷基,芳基,烷氧基,砜基團(tuán)和磺酰氨基是特別優(yōu)選的。烷基可以是直鏈、支鏈或環(huán)狀。優(yōu)選的是烷基具有1~25個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~25,特別優(yōu)選6~20個(gè)碳原子(例如,甲基,乙基,丙基,異丙基,丁基,異丁基,叔丁基,戊基,異戊基,叔戊基,己基,環(huán)己基,庚基,辛基,雙環(huán)辛基,壬基,金剛烷基,癸基,叔辛基,十一烷基,十二烷基,十三烷基,十四烷基,十五烷基,十六烷基,十七烷基,十八烷基,十九烷基和二十烷基)。芳基優(yōu)選具有6~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~24個(gè)碳原子(例如,苯基,聯(lián)苯基,三聯(lián)苯基,萘基,聯(lián)萘基和三苯基苯基)。接下來,列出式(13)或式(14)所代表的化合物的優(yōu)選例子,但本發(fā)明不限于這些具體例子。
接下來,說明式(15)所代表的化合物。
在上式(15)中,R1,R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或烷基。作為烷基,具有1~5個(gè)碳原子的烷基(例如,甲基,乙基,丙基,異丙基,丁基,戊基或異戊基)是優(yōu)選的。特別優(yōu)選的是R1,R2和R3中的至少一個(gè)是具有1~3個(gè)碳原子的烷基(例如,甲基,乙基,丙基或異丙基)。X優(yōu)選代表由選自單鍵,-O-,-CO-,-NR4-(其中R4代表氫原子,烷基,芳基或芳烷基),亞烷基(優(yōu)選具有1~6個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~3個(gè)碳原子,如亞甲基,亞乙基或亞丙基),或亞芳基(優(yōu)選具有6~24個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如亞苯基,聯(lián)亞苯基或亞萘基)的一個(gè)或更多個(gè)基團(tuán)形成的二價(jià)連接基團(tuán)。Y優(yōu)選代表氫原子,烷基(優(yōu)選具有2~25個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~20個(gè)碳原子,如乙基,異丙基,叔丁基,己基,2-乙基己基,叔辛基,十二烷基,環(huán)己基,二環(huán)己基或金剛烷基),芳基(優(yōu)選具有6~24個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~18個(gè)碳原子,如苯基,聯(lián)苯基或萘基),或芳烷基(優(yōu)選具有7~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~20個(gè)碳原子,如芐基,甲苯基,叔丁基苯基,二苯基甲基或三苯基甲基)。烷基,芳基或芳烷基是更優(yōu)選的。關(guān)于組合-Y-Y,優(yōu)選的是-X-Y中的碳原子總和為0~40,更優(yōu)選1~30,最優(yōu)選1~25。接下來,列出式(14)所代表的化合物的優(yōu)選例子,但本發(fā)明不限于這些具體例子。
下面,說明式(15)的化合物。
通式(16) Q1,Q2和Q3每一個(gè)獨(dú)立地代表5-或6-元環(huán),可以是烴環(huán)或雜環(huán)。這種環(huán)可以是單環(huán)或與另一環(huán)一起形成稠環(huán)。烴環(huán)的優(yōu)選例子包括取代或未取代的環(huán)己烷環(huán),取代或未取代的環(huán)戊烷環(huán)和芳香烴環(huán),更優(yōu)選芳香烴環(huán)。雜環(huán)的優(yōu)選例子包括具有氧,氮和硫原子中至少一種的5-和6-元環(huán)。作為雜環(huán),具有氧,氮和硫原子中至少一種的芳香雜環(huán)是更優(yōu)選的。
Q1,Q2和Q3的優(yōu)選例子包括芳香烴環(huán)和芳香雜環(huán)。芳香烴環(huán)的優(yōu)選例子包括具有6~30個(gè)碳原子的單環(huán)和雙環(huán)芳香烴環(huán)(例如苯環(huán),萘環(huán)等),具有6~20個(gè)碳原子的芳香烴環(huán)是更優(yōu)選的,具有6~12個(gè)碳原子的芳香烴環(huán)是更優(yōu)選的,苯環(huán)是更優(yōu)選的.。
作為芳香雜環(huán),具有氧原子,氮原子或硫原子的芳香雜環(huán)是優(yōu)選的。雜環(huán)的具體例子包括呋喃,吡咯,噻吩,咪唑,吡唑,吡啶,吡嗪,噠嗪,三唑,三嗪,吲哚,吲唑,嘌呤,噻唑啉,噻唑,噻二唑,唑啉,唑,二唑,喹啉,異喹啉,酞嗪,萘啶,喹喔啉,喹唑啉,噌啉,蝶啶,吖啶,菲啶,吩嗪,四唑,苯并咪唑,苯并唑,苯并噻唑,苯并三唑,四氮茚等。芳香雜環(huán)的優(yōu)選例子包括吡啶,三嗪和喹啉。優(yōu)選的是Q1,Q2和Q3是芳香烴環(huán),更優(yōu)選苯環(huán)。Q1,Q2和Q3可以具有取代基,取代基的例子包括下面將說明的取代基T。
X代表B,C-R(其中R代表氫原子或取代基),N,P或P=O。X的優(yōu)選例子包括B,C-R(其中R優(yōu)選代表芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,?;?,烷氧基羰基,芳氧基羰基,酰氧基,?;被檠趸驶被?,芳氧基羰基氨基,磺酰基氨基,羥基,巰基,鹵原子如氟原子,氯原子,溴原子或碘原子,和羧基,更優(yōu)選芳基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子,更優(yōu)選烷氧基或羥基,特別優(yōu)選羥基),和N。C-R是特別優(yōu)選的。
式(16)化合物的優(yōu)選例子是下式(17)所代表的化合物。
式(17) 在上式中,X2代表B,C-R(其中R代表氫原子或取代基),N,P或P=O。R11,R12,R13,R14,R15,R21,R22,R23,R24,R25,R31,R32,R33,R34和R35每一個(gè)代表氫原子或取代基。
X2代表B,C-R(其中R代表氫原子或取代基),N,P或P=O。X2的優(yōu)選例子包括B,C-R(其中R優(yōu)選代表芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,酰基,烷氧基羰基,芳氧基羰基,酰氧基,?;被?,烷氧基羰基氨基,芳氧基羰基氨基,磺?;被?,羥基,巰基,鹵原子如氟原子,氯原子,溴原子或碘原子,和羧基,更優(yōu)選芳基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子,更優(yōu)選烷氧基或羥基,特別優(yōu)選羥基),N和P=O。C-R和N是更優(yōu)選的,C-R是特別優(yōu)選的.。
R11,R12,R13,R14,R15,R21,R22,R23,R24,R25,R31,R32,R33,R34和R35每一個(gè)代表氫原子或取代基。作為取代基的例子,可以使用下面將說明的取代基T。R11,R12,R13,R14,R15,R21,R22,R23,R24,R25,R31,R32,R33,R34和R35的優(yōu)選例子包括烷基,烯基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,?;?,烷氧基羰基,芳氧基羰基,酰氧基,?;被?,烷氧基羰基氨基,芳氧基羰基氨基,磺酰基氨基,氨磺?;被柞;?,烷基硫,芳基硫,磺?;瑏喠蝓;?,脲基,磷酰氨基,羥基,巰基,鹵原子如氟原子,氯原子,溴原子和碘原子,氰基,磺酸基,羧基,硝基,羥肟酸酯基團(tuán)(hydroxamate),亞磺基,肼基,亞氨基,雜環(huán)基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,并具有例如氮原子,氧原子或硫原子作為雜原子,如咪唑基,吡啶基,喹啉基,呋喃基,哌啶基,嗎啉基,苯并唑基,苯并咪唑基和苯并噻唑基)和甲硅烷基。其更優(yōu)選例子包括烷基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基和芳氧基。其中,烷基,芳基和烷氧基是特別優(yōu)選的。
這些取代基可以被進(jìn)一步取代。在具有兩個(gè)或更多個(gè)取代基的情況下,取代基可以相同或不同。如果可能,這些取代基可以鍵合形成環(huán)。
下面,說明上述取代基T。取代基T的例子包括烷基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,如甲基,乙基,異丙基,叔丁基,正辛基,正癸基,正十六烷基,環(huán)丙基,環(huán)戊基和環(huán)己基),烯基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~8個(gè)碳原子,如乙烯基,烯丙基,2-丁烯基和仲-戊烯基),炔基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~8個(gè)碳原子,如炔丙基和3-戊炔基),芳基(優(yōu)選具有6~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯基,對-甲基苯基和萘基),取代或未取代的氨基(優(yōu)選具有0~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~10個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~6個(gè)碳原子,如氨基,甲基氨基,二甲基氨基,二乙基氨基和二芐基氨基),烷氧基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,如甲氧基,乙氧基和丁氧基),芳氧基(優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯氧基和2-萘氧基),?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如乙酰基,苯甲?;?,甲酰基和新戊?;?,烷氧基羰基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,如甲氧基羰基和乙氧基羰基),芳氧基羰基(優(yōu)選具有7~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~10個(gè)碳原子,如苯氧羰基),酰氧基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,如乙酰氧基和苯甲酰氧基),?;被?優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,如乙?;被捅郊柞;被?,烷氧基羰基氨基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,如甲氧基羰基氨基),芳氧基羰基氨基(優(yōu)選具有7~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~12個(gè)碳原子,如苯氧基羰基氨基),磺?;被?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲烷磺酰基氨基和苯磺?;被?,氨磺酰基(優(yōu)選具有0~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~12個(gè)碳原子,如氨磺酰基,甲基氨磺酰基,二甲基氨磺?;捅交被酋;?,氨基甲?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如氨基甲酰基,甲基氨基甲?;一被柞;捅交被柞;?,烷基硫(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲基硫和乙基硫),芳基硫(優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯基硫),磺酰基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲磺?;图妆交酋;?,亞硫?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲烷亞硫?;捅絹喠蝓;?,脲基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如脲基,甲基脲基和苯基脲基),磷酰氨基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如二乙基磷酰氨基和苯基磷酰氨基),羥基,巰基,鹵原子(例如,氟原子,氯原子,溴原子和碘原子),氰基,磺酸基,羧基,硝基,羥肟酸酯基團(tuán),亞磺基,肼基,亞氨基,雜環(huán)基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,并具有氮原子,氧原子或硫原子作為雜原子,如咪唑基,吡啶基,喹啉基,呋喃基,哌啶基,嗎啉基,苯并唑基,苯并咪唑基和苯并噻唑基),甲硅烷基(優(yōu)選具有3~40個(gè)碳原子,更優(yōu)選3~30個(gè)碳原子,特別優(yōu)選3~24個(gè)碳原子,如三甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基)等。
這些取代基可被進(jìn)一步取代。在具有兩個(gè)或更多個(gè)取代基的情況下,取代基可以相同或不同。如果可能,這些取代基可以鍵合在一起形成環(huán)。
接下來,結(jié)合具體例子更詳細(xì)地說明式(16)代表的化合物。然而,應(yīng)該理解本發(fā)明不限于這些具體例子。
接下來,說明式(16)或式(19)代表的化合物的優(yōu)選例子。然而,應(yīng)該理解本發(fā)明不限于這些具體例子。
接下來,列出辛醇-水分配系數(shù)(logP值)為0~7的Rth-降低化合物的例子,但本發(fā)明不限于這些具體例子。
(多元醇酯化合物)多元醇酯化合物二元醇或更高級醇與一個(gè)或更多個(gè)一元羧酸的酯。接下來,列出多元醇酯化合物的例子,但本發(fā)明不限于這些具體例子。
(多元醇)多元醇的優(yōu)選例子包括核糖醇,阿拉伯醇,乙二醇,二乙二醇,三乙二醇,四乙二醇,1,2-丙烷二醇,1,3-丙烷二醇,二丙二醇,三丙二醇,1,2-丁二醇,1,3-丁二醇,1,4-丁二醇,二丁二醇,1,2,4-丁烷三醇,1,5-戊烷二醇,1,6-己烷二醇,己烷三醇,半乳糖醇,甘露糖醇,3-甲基戊烷-1,3,5-三醇,頻哪醇,山梨糖醇,三羥甲基丙烷,三羥甲基乙烷,木糖醇等。其特別優(yōu)選例子是三乙二醇,四乙二醇,二丙二醇,三丙二醇,山梨糖醇,三羥甲基丙烷和木糖醇。
(一元羧酸)作為多元醇酯中的一元羧酸,可以使用公知的脂肪族一元羧酸,脂環(huán)族一元羧酸,芳香族一元羧酸等,沒有特別限制。從提高蒸汽透過率,水份含量和纖維素?;锬さ谋3至Φ慕嵌葋砜?,優(yōu)選的是使用脂環(huán)族一元羧酸或芳香族一元羧酸。
接下來,列出一元羧酸的優(yōu)選例子,但本發(fā)明不限于此。
作為脂肪族一元羧酸,優(yōu)選使用具有1~32個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的直鏈或支鏈脂肪酸。優(yōu)選的是使用乙酸,以改進(jìn)與纖維素酯的相容性。還優(yōu)選的是使用乙酸與其他一元羧酸的混合物。
脂肪族一元羧酸的優(yōu)選例子包括飽和脂肪酸,如乙酸,丙酸,丁酸,戊酸,己酸,庚酸,壬酸,辛酸,2-乙基-己烷羧酸,十一烷酸,月桂酸,十三烷酸,肉豆蔻酸,十五烷酸,棕櫚酸,十七烷酸,硬脂酸,十九烷酸,二十烷酸,山崳酸,二十四烷酸,二十六烷酸,二十七烷酸,褐煤酸,三十烷酸和三十二烷酸,不飽和脂肪酸,如十一碳烯酸,油酸,山梨酸,亞油酸,亞麻酸和花生四烯酸等。這些脂肪酸可以具有取代基。
脂環(huán)族一元羧酸的優(yōu)選例子包括環(huán)戊烷羧酸,環(huán)己烷羧酸,環(huán)辛烷羧酸和其衍生物。
芳香族一元羧酸的優(yōu)選例子包括苯甲酸,具有引入苯環(huán)中的烷基的苯甲酸衍生物,如甲苯甲酸,具有兩個(gè)或更多個(gè)苯環(huán)的芳香族一元羧酸,如聯(lián)苯基羧酸,萘羧酸和四氫化萘羧酸和其衍生物。其中,苯甲酸是優(yōu)選的。
在多元醇酯中,可以使用羧酸或兩種或更多種羧酸的混合物。多元醇中的OH基團(tuán)可以被全部酯化??蛇x擇地,其中一些可以保持為-OH基團(tuán)。優(yōu)選的是多元醇酯的每個(gè)分子中具有三個(gè)或更多個(gè)芳香環(huán)或環(huán)烷基環(huán)。
下面,列出多元醇酯化合物的例子,但本發(fā)明不限于此。
(羧酸酯化合物)接下來,列出羧酸酯化合物的例子。然而,本發(fā)明不限于此。即,其具體例子包括鄰苯二甲酸酯,檸檬酸酯等。鄰苯二甲酸酯的例子包括鄰苯二甲酸二甲基酯,鄰苯二甲酸二乙基酯,鄰苯二甲酸二環(huán)己基酯,鄰苯二甲酸二辛基酯,鄰苯二甲酸二乙基己基酯等。檸檬酸酯的例子包括乙酰基三乙基檸檬酸酯和乙?;』鶛幟仕狨?。此外,可以使用油酸丁基酯,甲基乙?;鵯icinolate,癸二酸二丁基酯,乙酸甘油酯,三羥甲基丙烷三苯甲酸酯等。此外,為此目的優(yōu)選使用烷基鄰苯二甲酰基烷基乙醇酸酯。烷基鄰苯二甲?;榛掖妓狨ブ械耐榛蔷哂?~8個(gè)碳原子的烷基。烷基鄰苯二甲?;榛掖妓狨サ睦影谆彵蕉柞;谆掖妓狨?,乙基鄰苯二甲酰基乙基乙醇酸酯,丙基鄰苯二甲?;掖妓狨?,丁基鄰苯二甲酰基丁基乙醇酸酯,辛基鄰苯二甲?;粱掖妓狨?,甲基鄰苯二甲?;一掖妓狨ィ一彵蕉柞;谆掖妓狨ィ一彵蕉柞;掖妓狨?,丙基鄰苯二甲酰基乙基乙醇酸酯,甲基鄰苯二甲酰基丙基乙醇酸酯,甲基鄰苯二甲?;』掖妓狨ィ一彵蕉柞;』掖妓狨ィ』彵蕉柞;谆掖妓狨?,丁基鄰苯二甲?;一掖妓狨ィ彵蕉柞;』掖妓狨?,丁基鄰苯二甲酰基丙基乙醇酸酯,甲基鄰苯二甲酰基辛基乙醇酸酯,乙基鄰苯二甲?;粱掖妓狨ィ粱彵蕉柞;谆掖妓狨?,甲基鄰苯二甲?;一掖妓狨サ?。優(yōu)選的是使用甲基鄰苯二甲?;谆掖妓狨ィ一彵蕉柞;一掖妓狨ィ彵蕉柞;掖妓狨ィ』彵蕉柞;』掖妓狨セ蛐粱彵蕉柞;粱掖妓狨?。乙基鄰苯二甲酰基乙基乙醇酸酯是特別優(yōu)選的。還可以使用這些烷基鄰苯二甲?;榛掖妓狨ブ械膬煞N或更多種的混合物。
接下來,列出羧酸酯化合物的例子。然而,本發(fā)明不限于此。
(多環(huán)羧酸化合物)優(yōu)選的是本發(fā)明中所用的多環(huán)羧酸化合物分子量為3000或更小,更優(yōu)選250~2000。關(guān)于環(huán)結(jié)構(gòu),優(yōu)選的是由3~8原子構(gòu)成的環(huán),6-元環(huán)和/或5-元環(huán)是更優(yōu)選的,但環(huán)大小沒有特別限制。這些環(huán)還可以含有碳,氧,氮,硅或其他原子。環(huán)可以具有不飽和鍵作為它的一部分。例如,6-元環(huán)可以是苯環(huán)或環(huán)己烷環(huán)。本發(fā)明中所用的化合物具有多個(gè)這些環(huán)結(jié)構(gòu)。即,可以使用在一個(gè)分子中具有苯環(huán)和環(huán)己烷環(huán)的化合物,具有兩個(gè)環(huán)己烷環(huán)的化合物,萘衍生物,蒽衍生物等。更優(yōu)選的是使用每個(gè)分子中具有三個(gè)或更多個(gè)這種環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物。還優(yōu)選的是至少一個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)沒有不飽和鍵。其典型例子包括松香酸和松香酸衍生物,如二氫松香酸和長葉松酸。接下來,列出這些化合物的通式,但本發(fā)明不限于此。
(雙酚衍生物)本發(fā)明中所用的雙酚衍生物優(yōu)選分子量為10000或更小。可以使用此范圍內(nèi)的單體,低聚物或聚合物。此外,可以使用與另一種聚合物或在末端用反應(yīng)性取代基改性的化合物的共聚物。接下來,列出羧酸酯化合物的例子。然而,本發(fā)明不限于此。
在上述雙酚衍生物的例子中,R1~R4每一個(gè)代表氫原子或1~10個(gè)碳原子的烷基。l,m和n每一個(gè)代表相應(yīng)重復(fù)單元的數(shù)量。優(yōu)選的是l,m和n每一個(gè)是1~100,更優(yōu)選1~20的整數(shù),但本發(fā)明不限于此。
接下來,說明降低本發(fā)明的纖維素酰化物膜的波長分散的化合物(下面稱作波長分散調(diào)節(jié)劑)。為提高纖維素酰化物膜的波長分散Rth,優(yōu)選的是加入至少一種化合物,將下式(XXI)所代表的波長分散Rth降低到(ΔRth)滿足下式(XKX)和(XX)的范圍內(nèi)。
(XIX)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-2.0(XX) 0.01≤B≤30(XXI)ΔRth=|Rth(400)-Rth(700)|在上式中,ΔRth(B)是含有B%的降低ΔRth的化合物的膜的ΔRth(nm);ΔRth(0)是不含有降低ΔRth的化合物的膜的ΔRth(nm)。B是用作膜材料的聚合物質(zhì)量為100時(shí)化合物的質(zhì)量(%)。
關(guān)于上式(XIX)和(XX),更優(yōu)選的是(XXII)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-3.0(XXIII) 0.05≤B≤25;和更優(yōu)選的是(XXIV)(ΔRth(B)-ΔRth(0))/B≤-4.0(XXV) 0.1≤B≤20。
上述波長分散調(diào)節(jié)劑在200~400nm的紫外線區(qū)域具有吸收。通過加入按固體纖維素?;锖坑?jì)0.01~30質(zhì)量%的波長分散調(diào)節(jié)劑,可以控制纖維素?;锬さ牟ㄩL分散Re和Rth。
通常,纖維素?;锬さ腞e和Rth值在長波長側(cè)比短波長側(cè)更大。因此,需要擴(kuò)大在短波長側(cè)相對較小的Re和Rth值,來使波長分散平滑。另一方面,在200~400nm的紫外線區(qū)域吸收的化合物具有波長分散特性,其中長波長側(cè)的吸光率比短波長側(cè)大。當(dāng)這種化合物本身以各向同性形式存在于纖維素酰化物膜中時(shí),與吸光率的波長分散相似,看起來雙折射性能以及因此Re和Rth的波長分散在短波長側(cè)更大。
通過使用在200~400nm的紫外線區(qū)域吸收并且如上所述在短波長側(cè)表現(xiàn)出Re和Rth更大波長分散的化合物,可以調(diào)節(jié)纖維素?;锬さ牟ㄩL分散。為此,需要用于調(diào)節(jié)波長分散的化合物與纖維素?;锍浞志鶆虻叵嗳荨_@種化合物在紫外線區(qū)域中的吸收區(qū)優(yōu)選為200~400nm,更優(yōu)選220~395nm,更優(yōu)選240~390nm。
近年來,液晶顯示單元用在電視機(jī)、膝上型電腦、移動(dòng)電話等中需要具有優(yōu)異透射率光學(xué)元件,從而可以在較小電力下增大亮度。在加入在200~400nm的紫外線區(qū)域具有吸收并能夠降低纖維素?;锬Re(400)-Re(700)|和|Rth(400)-Rth(700)|的化合物的情況下,從這一觀點(diǎn)考慮,需要此化合物具有優(yōu)異的光譜透射率。在本發(fā)明的纖維素?;锬ぶ校瑑?yōu)選的是波長380nm下的光譜透射率為45%或更大但不超過95%,波長350nm下的光譜透射率為10%或更少。
從蒸發(fā)性能的觀點(diǎn)考慮,上述本發(fā)明優(yōu)選使用的波長分散調(diào)節(jié)劑的分子量優(yōu)選為250~1000,更優(yōu)選260~800,更優(yōu)選270~800,特別優(yōu)選300~800。只要分子量落入該范圍,可以使用具有特定單體結(jié)構(gòu)或者由多個(gè)單體單元連接在一起構(gòu)成的低聚物或聚合物結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的是波長分散調(diào)節(jié)劑在制造纖維素酰化物膜的濃液澆鑄和干燥過程中不蒸發(fā)。
(化合物的加入水平)按固體纖維素?;锖坑?jì),本發(fā)明優(yōu)選使用的波長分散調(diào)節(jié)劑的優(yōu)選加入量為0.01~30質(zhì)量%,更優(yōu)選0.1~20質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.2~10質(zhì)量%。
(加入化合物的方法)作為波長分散調(diào)節(jié)劑,可以使用單一化合物??蛇x擇地,可以使用任意比的兩種或更多種化合物的混合物。
波長分散調(diào)節(jié)劑可以在制備濃液的任何步驟中加入??梢栽跐庖褐苽涞淖罱K步驟加入。
本發(fā)明中優(yōu)選使用的波長分散調(diào)節(jié)劑的具體例子包括苯并三唑化合物,二苯甲酮化合物,含氰基化合物,氧代苯甲酮化合物,水楊酸酯化合物,鎳絡(luò)合鹽化合物等,但本發(fā)明不限于這些化合物。
作為苯并三唑化合物,式(101)所代表的那些優(yōu)選用作本發(fā)明的波長分散調(diào)節(jié)劑。
式(101)Q1-Q2-OH
在上式中,Q1代表含氮芳香雜環(huán),Q2代表芳環(huán)。
Q1代表含氮芳香雜環(huán),優(yōu)選5-~7-元含氮芳香雜環(huán),更優(yōu)選5-或6-元含氮芳香雜環(huán),如咪唑,吡唑,三唑,四唑,噻唑,唑,硒唑,苯并三唑,苯并噻唑,苯并唑,苯并硒唑,噻二唑,二唑,萘并噻唑,萘并唑,氮雜苯并咪唑,嘌呤,吡啶,吡嗪,嘧啶,噠嗪,三嗪,三氮茚,四氮茚等。更優(yōu)選,Q1代表5-元含氮芳香雜環(huán),如咪唑,吡唑,三唑,四唑,噻唑,唑,苯并三唑,苯并噻唑,苯并唑,噻二唑或二唑,苯并三唑是特別優(yōu)選的。
Q1所代表的含氮芳香雜環(huán)可以具有取代基,取代基的例子包括下面將說明的取代基T。在具有多個(gè)取代基的情況下,這些取代基可以稠合到一起形成另外的環(huán)。
Q2所代表的芳環(huán)可以是芳香烴環(huán)或芳香雜環(huán)。其可以是單環(huán)或其與另一環(huán)一起形成稠環(huán)。
芳香烴環(huán)的優(yōu)選例子包括具有6~30個(gè)碳原子的單環(huán)或雙環(huán)芳香烴環(huán)(例如苯環(huán),萘環(huán)等),更優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子的芳香烴環(huán),更優(yōu)選具有6~12個(gè)碳原子的芳香烴環(huán)。苯環(huán)是最優(yōu)選的。
芳香雜環(huán)的優(yōu)選例子包括含有氮原子或含有硫原子的芳香雜環(huán)。雜環(huán)的具體例子包括噻吩,咪唑,吡唑,吡啶,吡嗪,噠嗪,三唑,三嗪,吲哚,吲唑,嘌呤,噻唑啉,噻唑,噻二唑,唑啉,唑,二唑,喹啉,異喹啉,酞嗪,萘啶,喹喔啉,喹唑啉,噌啉,蝶啶,吖啶,菲啶,吩嗪,四唑,苯并咪唑,苯并唑,苯并噻唑,苯并三唑,四氮茚等。芳香雜環(huán)的優(yōu)選例子包括吡啶,三嗪和喹啉。
Q2所代表的芳環(huán)優(yōu)選是芳香烴環(huán),更優(yōu)選萘環(huán)或苯環(huán),特別優(yōu)選苯環(huán)。Q2可以具有取代基,取代基的例子包括下面將說明的取代基T。
取代基T的例子包括烷基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,如甲基,乙基,異丙基,叔丁基,正辛基,正癸基,正十六烷基,環(huán)丙基,環(huán)戊基和環(huán)己基),烯基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~8個(gè)碳原子,如乙烯基,烯丙基,2-丁烯基和仲-戊烯基),炔基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~8個(gè)碳原子,如炔丙基和3-戊炔基),芳基(優(yōu)選具有6~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯基,對-甲基苯基和萘基),取代或未取代的氨基(優(yōu)選具有0~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~10個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~6個(gè)碳原子,如氨基,甲基氨基,二甲基氨基,二乙基氨基和二芐基氨基),烷氧基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,如甲氧基,乙氧基和丁氧基),芳氧基(優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯氧基和2-萘氧基),?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如乙酰基,苯甲?;?,甲酰基和新戊?;?,烷氧基羰基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,如甲氧基羰基和乙氧基羰基),芳氧基羰基(優(yōu)選具有7~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~10個(gè)碳原子,如苯氧羰基),酰氧基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,如乙酰氧基和苯甲酰氧基),?;被?優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,如乙酰基氨基和苯甲?;被?,烷氧基羰基氨基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,如甲氧基羰基氨基),芳氧基羰基氨基(優(yōu)選具有7~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~12個(gè)碳原子,如苯氧基羰基氨基),磺?;被?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲烷磺?;被捅交酋;被?,氨磺酰基(優(yōu)選具有0~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~12個(gè)碳原子,如氨磺?;?,甲基氨磺酰基,二甲基氨磺?;捅交被酋;?,氨基甲酰基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如氨基甲?;?,甲基氨基甲酰基,二乙基氨基甲酰基和苯基氨基甲?;?,烷基硫(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲基硫和乙基硫),芳基硫(優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯基硫),磺?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲磺?;图妆交酋;?,亞硫?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲烷亞硫?;捅絹喠蝓;?,脲基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如脲基,甲基脲基和苯基脲基),磷酰氨基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如二乙基磷酰氨基和苯基磷酰氨基),羥基,巰基,鹵原子(例如,氟原子,氯原子,溴原子和碘原子),氰基,磺酸基,羧基,硝基,羥肟酸酯基團(tuán),亞磺基,肼基,亞氨基,雜環(huán)基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,并具有氮原子,氧原子或硫原子作為雜原子,如咪唑基,吡啶基,喹啉基,呋喃基,哌啶基,嗎啉基,苯并唑基,苯并咪唑基和苯并噻唑基),甲硅烷基(優(yōu)選具有3~40個(gè)碳原子,更優(yōu)選3~30個(gè)碳原子,特別優(yōu)選3~24個(gè)碳原子,如三甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基)等。這些取代基可以被進(jìn)一步取代。在具有兩個(gè)或更多個(gè)取代基的情況下,取代基可以相同或不同。如果可能,這些取代基可以鍵合到一起形成環(huán)。
作為式(101)所代表的化合物,下式(101-A)所代表的化合物是優(yōu)選的。
式(101-A)
在上式中,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7和R8每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或取代基。
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7和R8每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或取代基。作為取代基,可以使用上述取代基T。這些取代基可被另外的取代基進(jìn)一步取代,且取代基可以稠合到一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
R1和R3優(yōu)選每一個(gè)代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,烷基,芳基,芳氧基或鹵原子,更優(yōu)選氫原子或具有1~12個(gè)碳原子的烷基,特別優(yōu)選具有1~12(優(yōu)選4~12)個(gè)碳原子的烷基。
R2和R4優(yōu)選每一個(gè)代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,烷基,芳基,烷氧基,芳氧基或鹵原子,更優(yōu)選氫原子或具有1~12個(gè)碳原子的烷基,特別優(yōu)選氫原子或甲基,最優(yōu)選氫原子。
R5和R8優(yōu)選每一個(gè)代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,烷基,芳基,烷氧基,芳氧基或鹵原子,更優(yōu)選氫原子或具有1~12個(gè)碳原子的烷基,特別優(yōu)選氫原子或甲基,最優(yōu)選氫原子。
R6和R7優(yōu)選每一個(gè)代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,烷基,芳基,烷氧基,芳氧基或鹵原子,更優(yōu)選氫原子或鹵原子,特別優(yōu)選氫原子或氯原子。
作為式(101)所代表的化合物,下式(101-B)所代表的化合物是更優(yōu)選的。
式(101-B) 在上式中,R1,R3,R6和R7與式(101-A)中定義的具有相同含義。其優(yōu)選范圍也相同。
接下來,列出式(101)所代表的化合物的優(yōu)選例子,但本發(fā)明不限于這些具體例子。
經(jīng)證實(shí),從保持力的角度來看,在上述苯并三唑化合物中,含有分子量為320或更小的苯并三唑化合物的本發(fā)明的纖維素?;锬な怯欣?。
作為在本發(fā)明中使用的波長分散調(diào)節(jié)劑之一的二苯甲酮化合物,優(yōu)選的是使用下式(102)所代表的化合物。
在上式中,Q1,Q2和Q3每一個(gè)獨(dú)立地代表芳環(huán)。X代表NR(其中R代表氫原子或取代基)。
Q1和Q2所代表的芳環(huán)可以是芳香烴環(huán)或芳香雜環(huán)。它們可以是單環(huán)或與另一環(huán)一起形成稠環(huán)。
Q1和Q2所代表的芳香烴環(huán)優(yōu)選例子包括具有6~30個(gè)碳原子的單環(huán)或雙環(huán)芳香烴環(huán)(例如苯環(huán),萘環(huán)等),更優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子的芳香烴環(huán),更優(yōu)選具有6~12個(gè)碳原子的芳香烴環(huán)。苯環(huán)是最優(yōu)選的。
Q1和Q2所代表的芳香雜環(huán)的優(yōu)選例子包括含有氧,氮和硫原子中的至少一個(gè)的芳香雜環(huán)。雜環(huán)的具體例子包括呋喃,吡咯,噻吩,咪唑,吡唑,吡啶,吡嗪,噠嗪,三唑,三嗪,吲哚,吲唑,嘌呤,噻唑啉,噻唑,噻二唑,唑啉,唑,二唑,喹啉,異喹啉,酞嗪,萘啶,喹喔啉,喹唑啉,噌啉,蝶啶,吖啶,菲啶,吩嗪,四唑,苯并咪唑,苯并唑,苯并噻唑,苯并三唑,四氮茚等。芳香雜環(huán)的優(yōu)選例子包括吡啶,三嗪和喹啉。
Q1和Q2所代表的芳環(huán)優(yōu)選是芳香烴環(huán),更優(yōu)選具有6~12個(gè)碳原子的芳香烴環(huán),更優(yōu)選取代或未取代的苯環(huán),特別優(yōu)選苯環(huán)。
Q1和Q2可以具有取代基,取代基的例子包括下面將說明的取代基T,只要這種取代基不含有羧酸,磺酸或季銨鹽。如果可能,取代基可以鍵合到一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
X代表NR(其中R代表氫原子或取代基,包括下面將說明的取代基T),氧原子或硫原子。優(yōu)選的是,X是NR(其中R優(yōu)選代表?;蚧酋;?,這種取代基還可以具有取代基)或氧原子。氧原子是特別優(yōu)選的。
取代基T的例子包括烷基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,如甲基,乙基,異丙基,叔丁基,正辛基,正癸基,正十六烷基,環(huán)丙基,環(huán)戊基和環(huán)己基),烯基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~8個(gè)碳原子,如乙烯基,烯丙基,2-丁烯基和仲-戊烯基),炔基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~8個(gè)碳原子,如炔丙基和3-戊炔基),芳基(優(yōu)選具有6~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯基,對-甲基苯基和萘基),取代或未取代的氨基(優(yōu)選具有0~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~10個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~6個(gè)碳原子,如氨基,甲基氨基,二甲基氨基,二乙基氨基和二芐基氨基),烷氧基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,如甲氧基,乙氧基和丁氧基),芳氧基(優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯氧基和2-萘氧基),?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如乙?;郊柞;?,甲?;托挛祯;?,烷氧基羰基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,如甲氧基羰基和乙氧基羰基),芳氧基羰基(優(yōu)選具有7~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~10個(gè)碳原子,如苯氧羰基),酰氧基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,如乙酰氧基和苯甲酰氧基),?;被?優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,如乙?;被捅郊柞;被?,烷氧基羰基氨基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,如甲氧基羰基氨基),芳氧基羰基氨基(優(yōu)選具有7~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~12個(gè)碳原子,如苯氧基羰基氨基),磺?;被?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲烷磺?;被捅交酋;被?,氨磺?;?優(yōu)選具有0~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~12個(gè)碳原子,如氨磺?;?,甲基氨磺酰基,二甲基氨磺?;捅交被酋;?,氨基甲?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如氨基甲?;谆被柞;?,二乙基氨基甲酰基和苯基氨基甲?;?,烷基硫(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲基硫和乙基硫),芳基硫(優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯基硫),磺?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲磺酰基和甲苯磺?;?,亞硫?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲烷亞硫酰基和苯亞硫?;?,脲基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如脲基,甲基脲基和苯基脲基),磷酰氨基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如二乙基磷酰氨基和苯基磷酰氨基),羥基,巰基,鹵原子(例如,氟原子,氯原子,溴原子和碘原子),氰基,磺酸基,羧基,硝基,羥肟酸酯基團(tuán),亞磺基,肼基,亞氨基,雜環(huán)基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,并具有氮原子,氧原子或硫原子作為雜原子,如咪唑基,吡啶基,喹啉基,呋喃基,哌啶基,嗎啉基,苯并唑基,苯并咪唑基和苯并噻唑基),甲硅烷基(優(yōu)選具有3~40個(gè)碳原子,更優(yōu)選3~30個(gè)碳原子,特別優(yōu)選3~24個(gè)碳原子,如三甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基)等。這些取代基可以被進(jìn)一步取代。在具有兩個(gè)或更多個(gè)取代基的情況下,取代基可以相同或不同。如果可能,這些取代基可以鍵合到一起形成環(huán)。
作為式(102)所代表的化合物,下式(102-A)所代表的化合物是優(yōu)選的。
式(102-A)
在上式中,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8和R9每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或取代基。
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8和R9每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或取代基。作為取代基,可以使用上述取代基T。這些取代基可以被另一個(gè)取代基進(jìn)一步取代,取代基可以稠合到一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
R1,R3,R4,R5,R6,R8和R9優(yōu)選每一個(gè)代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,烷基,芳基,烷氧基,芳氧基或鹵原子,更優(yōu)選氫原子或具有1~12個(gè)碳原子的烷基,特別優(yōu)選氫原子或甲基。氫原子是最優(yōu)選的。
R2優(yōu)選代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,具有1~20個(gè)碳原子的烷基,具有0~20個(gè)碳原子的氨基,具有1~12個(gè)碳原子的烷氧基,具有6~12個(gè)碳原子的芳氧基或羥基,更優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子的烷氧基,特別優(yōu)選具有1~12個(gè)碳原子的烷氧基。
R7優(yōu)選代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,具有1~20個(gè)碳原子的烷基,具有0~20個(gè)碳原子的氨基,具有1~12個(gè)碳原子的烷氧基,具有6~12個(gè)碳原子的芳氧基或羥基,更優(yōu)選氫原子或具有1~20個(gè)碳原子的烷基(優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,更優(yōu)選甲基)。甲基或氫原子是特別優(yōu)選的。
作為式(102)所代表的化合物,下式(102-B)所代表的化合物也是優(yōu)選的。
式(102-B) 在上式中,R10代表氫原子,取代或未取代的烷基,取代或未取代的烯基,取代或未取代的炔基或取代或未取代的芳基。
R10代表氫原子,取代或未取代的烷基,取代或未取代的烯基,取代或未取代的炔基或取代或未取代的芳基。作為取代基,可以使用上述取代基T。
R10優(yōu)選代表取代或未取代的烷基,更優(yōu)選取代或未取代的具有5~20個(gè)碳原子的烷基,更優(yōu)選取代或未取代的具有5~12個(gè)碳原子的烷基(例如,正己基,2-乙基己基,正辛基,正癸基,正十二烷基或芐基),特別優(yōu)選取代或未取代的具有5~12個(gè)碳原子的烷基(例如,2-乙基己基,正辛基,正癸基,正十二烷基或芐基)。
式(102)所代表的化合物可以用JP-A-11-12219記載的公知方法合成。
接下來,列出式(102)所代表的化合物的具體例子,但本發(fā)明不限于這些具體例子。
在本發(fā)明中,還可以使用含氰基化合物作為波長分散調(diào)節(jié)劑。作為含氰基化合物,式(103)所代表的化合物是優(yōu)選的。
式(103) 在上式中,Q1和Q2每一個(gè)獨(dú)立地代表芳環(huán)。X1和X2每一個(gè)代表氫原子或取代基,只要其中至少一個(gè)代表氰基,羰基,磺?;蚍枷汶s環(huán)。Q1和Q2所代表的芳環(huán)可以是芳香烴環(huán)或芳香雜環(huán)。它們可以是單環(huán)或與另一環(huán)一起形成稠環(huán)。
芳香烴環(huán)的優(yōu)選例子包括具有6~30個(gè)碳原子的單環(huán)或雙環(huán)芳香烴環(huán)(例如苯環(huán),萘環(huán)等),更優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子的芳香烴環(huán),更優(yōu)選具有6~12個(gè)碳原子的芳香烴環(huán)。苯環(huán)是最優(yōu)選的。
芳香雜環(huán)的優(yōu)選例子包括含有氮原子或硫原子的芳香雜環(huán)。雜環(huán)的具體例子包括噻吩,咪唑,吡唑,吡啶,吡嗪,噠嗪,三唑,三嗪,吲哚,吲唑,嘌呤,噻唑啉,噻唑,噻二唑,唑啉,唑,二唑,喹啉,異喹啉,酞嗪,萘啶,喹喔啉,喹唑啉,噌啉,蝶啶,吖啶,菲啶,吩嗪,四唑,苯并咪唑,苯并唑,苯并噻唑,苯并三唑,四氮茚等。芳香雜環(huán)的優(yōu)選例子包括吡啶,三嗪和喹啉。
Q1和Q2所代表的芳環(huán)每個(gè)優(yōu)選是芳香烴環(huán),更優(yōu)選苯環(huán)。
Q1和Q2可以具有取代基,取代基的例子包括下面將說明的取代基T。取代基T的例子包括烷基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,如甲基,乙基,異丙基,叔丁基,正辛基,正癸基,正十六烷基,環(huán)丙基,環(huán)戊基和環(huán)己基),烯基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~8個(gè)碳原子,如乙烯基,烯丙基,2-丁烯基和仲-戊烯基),炔基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~8個(gè)碳原子,如炔丙基和3-戊炔基),芳基(優(yōu)選具有6~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~20個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯基,對-甲基苯基和萘基),取代或未取代的氨基(優(yōu)選具有0~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~10個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~6個(gè)碳原子,如氨基,甲基氨基,二甲基氨基,二乙基氨基和二芐基氨基),烷氧基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~8個(gè)碳原子,如甲氧基,乙氧基和丁氧基),芳氧基(優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯氧基和2-萘氧基),?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如乙?;?,苯甲酰基,甲酰基和新戊?;?,烷氧基羰基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,如甲氧基羰基和乙氧基羰基),芳氧基羰基(優(yōu)選具有7~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~10個(gè)碳原子,如苯氧羰基),酰氧基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,如乙酰氧基和苯甲酰氧基),酰基氨基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~10個(gè)碳原子,如乙?;被捅郊柞;被?,烷氧基羰基氨基(優(yōu)選具有2~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選2~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選2~12個(gè)碳原子,如甲氧基羰基氨基),芳氧基羰基氨基(優(yōu)選具有7~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選7~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選7~12個(gè)碳原子,如苯氧基羰基氨基),磺酰基氨基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲烷磺?;被捅交酋;被?,氨磺?;?優(yōu)選具有0~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選0~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選0~12個(gè)碳原子,如氨磺?;?,甲基氨磺酰基,二甲基氨磺酰基和苯基氨磺?;?,氨基甲?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如氨基甲?;?,甲基氨基甲?;?,二乙基氨基甲?;捅交被柞;?,烷基硫(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲基硫和乙基硫),芳基硫(優(yōu)選具有6~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選6~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選6~12個(gè)碳原子,如苯基硫),磺?;?優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲磺?;图妆交酋;?,亞硫酰基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如甲烷亞硫?;捅絹喠蝓;?,脲基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如脲基,甲基脲基和苯基脲基),磷酰氨基(優(yōu)選具有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~16個(gè)碳原子,特別優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,如二乙基磷酰氨基和苯基磷酰氨基),羥基,巰基,鹵原子(例如,氟原子,氯原子,溴原子和碘原子),氰基,磺酸基,羧基,硝基,羥肟酸酯基團(tuán),亞磺基,肼基,亞氨基;雜環(huán)基(優(yōu)選具有1~30個(gè)碳原子,更優(yōu)選1~12個(gè)碳原子,并具有氮原子,氧原子或硫原子作為雜原子,如咪唑基,吡啶基,喹啉基,呋喃基,哌啶基,嗎啉基,苯并唑基,苯并咪唑基和苯并噻唑基),甲硅烷基(優(yōu)選具有3~40個(gè)碳原子,更優(yōu)選3~30個(gè)碳原子,特別優(yōu)選3~24個(gè)碳原子,如三甲基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基)等。這些取代基可以被進(jìn)一步取代。在具有兩個(gè)或更多個(gè)取代基的情況下,取代基可以相同或不同。如果可能,這些取代基可以鍵合到一起形成環(huán)。
X1和X2每一個(gè)代表氫原子或取代基,只要其中至少一個(gè)代表氰基,羰基,磺?;蚍枷汶s環(huán)。X1和X2所代表的取代基可以是上述取代基T。X1和X2所代表的取代基可以被另外取代基取代。X1和X2可以稠合到一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
X1和X2的優(yōu)選例子包括氫原子,烷基,芳基,氰基,硝基,羰基,磺酰基和芳香雜環(huán),更優(yōu)選氰基,羰基,磺?;头枷汶s環(huán),更優(yōu)選氰基和羰基,特別優(yōu)選氰基和烷氧基羰基(-C(=O)OR,其中R代表具有1~20個(gè)碳原子的烷基,具有6~12個(gè)碳原子的芳基或其組合)。
作為式(103)所代表的化合物,下式(103-A)所代表的化合物是優(yōu)選的。
式(103-A) 在上式中,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9和R10每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或取代基。X1和X2與式(20)具有相同含義,其優(yōu)選范圍也相同。
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9和R10每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子或取代基。作為取代基,可以使用上述取代基T。這些取代基可以被另外取代基進(jìn)一步取代,取代基可以稠合到一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)。
R1,R2,R4,R5,R6,R7,R9和R10優(yōu)選每一個(gè)代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,烷基,芳基,烷氧基,芳氧基或鹵原子,更優(yōu)選氫原子或具有1~12個(gè)碳原子的烷基,特別優(yōu)選氫原子或甲基。氫原子是最優(yōu)選的。
R3和R8優(yōu)選每一個(gè)代表氫原子,烷基,烯基,炔基,芳基,取代或未取代的氨基,烷氧基,芳氧基,羥基或鹵原子。更優(yōu)選代表氫原子,具有1~20個(gè)碳原子的烷基,具有0~20個(gè)碳原子的氨基,具有1~12個(gè)碳原子的烷氧基,具有6~12個(gè)碳原子的芳氧基或羥基,更優(yōu)選氫原子,具有1~12個(gè)碳原子的烷基或具有1~12個(gè)碳原子的烷氧基,特別優(yōu)選氫原子。
作為式(103)所代表的化合物,下式(103-B)所代表的化合物也是優(yōu)選的。
式(103-B) 在上式中,R3和R8與式(103-A)具有相同含義,其優(yōu)選范圍也相同。X3代表氫原子或取代基。
X3代表氫原子或取代基,上述取代基T可以用作取代基。如果可能,其可以被另外取代基進(jìn)一步取代。X3優(yōu)選代表氫原子,烷基,芳基,氰基,硝基,羰基,磺?;蚍枷汶s環(huán),更優(yōu)選氰基或羰基,特別優(yōu)選氰基或烷氧基羰基(-C(=O)CR,其中R代表具有1~20個(gè)碳原子的烷基,具有6~12個(gè)碳原子的芳基或其組合)。
作為式(103)所代表的化合物,下式(103-C)所代表的化合物也是優(yōu)選的。
式(103-C) 在上式中,R3和R8與(103-A)具有相同含義式,其優(yōu)選范圍也相同。R21代表具有1~20個(gè)碳原子的烷基。
在R3和R8都是氫原子的情況下,R21優(yōu)選代表具有2~12個(gè)碳原子的烷基,更優(yōu)選具有4~12個(gè)碳原子的烷基,更優(yōu)選具有6~12個(gè)碳原子的烷基,特別優(yōu)選正辛基,叔辛基,2-乙基己基,正癸基或正十二烷基。2-乙基己基是最優(yōu)選的。
在R3和R8都不是氫原子的情況下,R21優(yōu)選代表具有不超過20個(gè)碳原子的烷基,使得式(103-C)的化合物分子量為300或更大。
式(103)所代表的化合物可以通過記載在Journal of AmericaChemical Society,Vo1.63,3452頁(1941)中的方法合成。
接下來,列出式(103)所代表的化合物的具體例子,但本發(fā)明不限于這些具體例子。
[細(xì)粒子消光劑]本發(fā)明的纖維素酰化物膜優(yōu)選含有細(xì)粒子作為消光劑。本發(fā)明中所用細(xì)粒子的例子包括二氧化硅,二氧化鈦,氧化鋁,氧化鋯,碳酸鈣,滑石,粘土,煅燒高嶺土,煅燒硅酸鈣,水合硅酸鈣,硅酸鋁,硅酸鎂和磷酸鈣。含有硅的細(xì)粒子是優(yōu)選的,因?yàn)闈岫鹊?。二氧化硅是特別優(yōu)選的。優(yōu)選的二氧化硅細(xì)粒子平均一級粒度為20nm或更小,表觀比重為70g/升或更大。平均一級粒度為5~16nm的細(xì)粒子是更優(yōu)選的,因?yàn)榈玫降哪さ臐岫瓤梢越档?。表觀比重優(yōu)選是90~200g/升或更大,更優(yōu)選100~200g/升或更大。較高表觀比重可以制備具有較高濃度的分散體,從而改進(jìn)濁度和聚集性。
這些細(xì)粒子形成平均二級粒度為0.1~3.0μm的聚集體。在膜中,這些粒子以一級粒子的聚集體的形式出現(xiàn),在膜表面上形成0.1~3.0μm高的粗燥度。二級平均粒度優(yōu)選是0.2~1.5μm,更優(yōu)選0.4~1.2μm,最優(yōu)選0.6~1.1μm。通過掃描電子顯微鏡觀看膜中的粒子,粒子外切圓的直徑被定義成粒度,從而測定一級或二級粒度。觀察不同位置的200個(gè)粒子,其平均值稱作平均粒度。
作為二氧化硅細(xì)粒子,可以使用市售產(chǎn)品,如AEROSIL R972,R972V,R974,R812,200,200V,300,R202,OX50和TT600(全部是由NIPPON AEROSIL制造)。作為氧化鋯細(xì)粒子,可以使用以商品名例如AEROSIL R976或R811(均由NIPPON AEROSIL制造)市售的產(chǎn)品。
在這些產(chǎn)品中,AEROSIL 200V和AEROSIL R972是特別優(yōu)選的,因?yàn)樗鼈兪瞧骄患壛6葹?0nm或更小和表觀比重為70g/升或更大的二氧化硅細(xì)粒子,在保持光學(xué)膜低濁度的同時(shí)可高效地降低摩擦系數(shù)。
在本發(fā)明中,為得到含有具有較小平均二級粒度的粒子的纖維素?;锬ぃ诒景l(fā)明制備細(xì)粒子的分散體時(shí),使用了幾種技術(shù)。例如,攪拌下混合溶劑和細(xì)粒子,首先制備細(xì)粒子的分散體。然后,將得到的細(xì)粒子的分散體加到少量已經(jīng)單獨(dú)制備的纖維素?;锶芤褐校⒃跀嚢柘氯芙?。然后,將得到的溶液與主要纖維素?;餄庖哼M(jìn)一步混合。這種制備方法是優(yōu)選的,因?yàn)槠渲卸趸杓?xì)粒子的分散性高,并且二氧化硅細(xì)粒子幾乎不發(fā)生再聚集。在另一種方法中,包括將少量纖維素酯加到溶劑中,攪拌下溶解,然后向其中加入細(xì)粒子,用分散器分散,得到細(xì)粒子添加劑的溶液,然后用在線混合機(jī)將細(xì)粒子添加劑的溶液與濃液充分混合。盡管本發(fā)明不限于這些方法,但在二氧化硅細(xì)粒子在例如溶劑中混合并分散時(shí),二氧化硅的濃度優(yōu)選是5~30質(zhì)量%,更優(yōu)選10~25質(zhì)量%,最優(yōu)選15~20質(zhì)量%。較高分散體濃度是優(yōu)選的,因?yàn)槿芤簼岫容^低,從而改進(jìn)濁度和聚集性。纖維素酰化物在濃液中的最終含量優(yōu)選是0.01~1.0g/m2,更優(yōu)選0.03~0.3g/m2,最優(yōu)選0.08~0.16g/m2。
用作溶劑的低級醇的優(yōu)選例子包括甲基醇,乙基醇,丙基醇,異丙基醇和丁基醇。低級醇之外的溶劑沒有特別限制,但在形成纖維素酯膜時(shí)所用的溶劑是優(yōu)選使用的。
除了上述降低光學(xué)各向異性的化合物和波長分散調(diào)節(jié)劑之外,本發(fā)明的纖維素?;锬た梢院性谥苽涞母麟A段根據(jù)不同目的加入的各種添加劑(例如,增塑劑,紫外線阻斷劑,抗降解劑,剝離促進(jìn)劑和紅外線吸收劑)。這些添加劑可以是固體物質(zhì)或油狀物質(zhì)。即,對熔點(diǎn)或沸點(diǎn)沒有特別限制。例如,可以使用熔點(diǎn)為20℃或更低的紫外線吸收劑與熔點(diǎn)為20℃或更高的另一種紫外線吸收劑的混合物。相似地,可以使用例如在JP-A-2001-151901中記載的增塑劑的混合物。紅外線吸收染料的例子記載在例如JP-A-2001-194522中。盡管這些添加劑可以在濃液制備的任何階段加入,但是加入添加劑的制備步驟可以是濃液制備過程的最終步驟。各種材料的加入水平?jīng)]有特別限制,只要能夠?qū)崿F(xiàn)所需的效果。此外,在多層纖維素膜的情況下,各層可以含有不同種類不同量的添加劑。這些技術(shù)是常規(guī)公知的,例如記載在JP-A-2001-151902中。此外,關(guān)于添加劑,任選使用詳細(xì)記載在JapanInstitute of Invention and Innovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute of Invention and Innovation),16頁中的物質(zhì)。
在本發(fā)明的纖維素酰化物膜中,按纖維素?;镔|(zhì)量計(jì),分子量為3000或更小的化合物的含量總和優(yōu)選為5~45%,更優(yōu)選10~40%,更優(yōu)選15~30%。如上所述,這些化合物包括降低光學(xué)各向異性的化合物,波長分散調(diào)節(jié)劑,紫外線阻斷劑,增塑劑,抗降解劑,細(xì)粒子,剝離促進(jìn)劑,紅外線吸收劑等。優(yōu)選的是這些化合物的分子量為3000或更小,更優(yōu)選2000或更小,更優(yōu)選1000或更小。在這些化合物的總含量小于5%的情況下,纖維素?;锉旧淼男阅鼙幻黠@表現(xiàn),產(chǎn)生的問題是光學(xué)性能和物理強(qiáng)度經(jīng)常隨溫度和濕度的變化而變化。在這些化合物的總含量超過45%的情況下,化合物不再與纖維素?;锵嗳?。因此,經(jīng)常使這些化合物沉降,從而膜變得混濁(即,從膜中流出)。
優(yōu)選使用上述纖維素?;锶芤和ㄟ^成膜得到本發(fā)明的纖維素酰化物膜。關(guān)于成膜方法,可以使用溶劑澆鑄成膜法,其中使用溶解在有機(jī)溶劑中的纖維素?;锶芤?濃液)。作為在本發(fā)明中用作主要溶劑的有機(jī)溶劑的優(yōu)選例子,優(yōu)選使用選自具有3~12個(gè)碳原子的酯,酮,醚,醇和烴以及具有1~7個(gè)碳原子的鹵代烴的溶劑。這些酯,酮,醚和醇可以具有環(huán)結(jié)構(gòu)。作為主要溶劑還可以使用具有兩種或更多種官能團(tuán)(即,-O-,-CO-和-COO-)的酯,酮和醚的化合物,同時(shí)這些化合物可以具有另外的官能團(tuán),如醇羥基。在主要溶劑具有兩種或更多種官能團(tuán)時(shí),碳原子數(shù)落入上述對具有一個(gè)官能團(tuán)的化合物限定的范圍內(nèi)。
如上所述,本發(fā)明的纖維素?;锬た梢园ㄗ鳛橹饕軇┑穆然u代烴或無氯有機(jī)溶劑,這記載在Japan Institute of Invention andInnovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute of Invention and Innovation),12~16頁中。本發(fā)明不限于此。
本發(fā)明的纖維素?;锶芤汉湍び玫钠渌軇┖腿芙夥椒ü_在下述專利中,并是優(yōu)選的實(shí)施方案例如,JP-A-2000-95876,JP-A-12-95877,JP-A-10-324774,JP-A-8-152514,JP-A-10-330538,JP-A-9-95538,JP-A-9-95557,JP-A-10-235664,JP-A-12-63534,JP-A-11-21379,JP-A-10-182853,JP-A-10-278056,JP-A-10-279702,JP-A-10-323853,JP-A-10-237816,JP-A-11-60807,JP-A-11-152342,JP-A-11-292988,JP-A-11-60752等。根據(jù)這些專利,不僅報(bào)道了優(yōu)選的溶劑,而且報(bào)道了其溶液性能和共存的物質(zhì),從而是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。
[溶解步驟]接下來,說明制備纖維素?;锶芤?濃液)。用任意方法溶解纖維素酰化物,沒有限制,即室溫溶解,冷卻溶解,熱溶解或其組合。關(guān)于制備本發(fā)明的纖維素?;锶芤海芙夂瓦^濾時(shí)溶液的濃度,優(yōu)選使用記載在例如Japan Institute of Invention and Innovation Journal ofTechnical Disclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute ofInvention and Innovation),22~25頁中的方法。
(濃液的透明度)優(yōu)選的是本發(fā)明纖維素?;锶芤旱臐庖和该鞫葹?5%或更高,更優(yōu)選88%或更高,更優(yōu)選90%或更高。在本發(fā)明中,已經(jīng)證實(shí)各種添加劑充分地溶解在纖維素酰化物濃液溶液中。實(shí)際中通過將濃液倒進(jìn)玻璃室(1cm×1cm)中,用分光光度計(jì)(UV-3150,Shimadzu制造)測量550nm下的吸光率,單獨(dú)測量溶劑作為空白,然后根據(jù)與空白吸光率的比計(jì)算透明度,從而測定濃液透明度。
通過使用上述纖維素?;锶芤哼M(jìn)行成膜可以得到本發(fā)明的纖維素?;锬?。關(guān)于成膜方法和裝置,可以使用常規(guī)用于形成纖維素?;锬さ娜軇茶T成膜方法和溶劑澆鑄成膜裝置。將在溶解機(jī)(釜)中制備的濃液(纖維素?;锶芤?貯存在貯存釜中,消泡后,對濃液進(jìn)行最終制備。然后從濃液排出口放出濃液,并通過例如恒壓泵(從而根據(jù)轉(zhuǎn)速以恒定速率高精度地供應(yīng)濃液)加到加壓模具中。從加壓模具的管套(狹縫),濃液均勻澆鑄在澆鑄部件中的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的金屬支撐體上。在金屬支撐體幾乎是圓形的剝離點(diǎn)處,從金屬支撐體上剝離半干的濃液膜(也稱作料片)。夾住所得料片的兩端,保持寬度為恒定水平,用伸幅機(jī)傳輸,從而干燥。然后用干燥裝置的輥傳輸,從而完成干燥,用卷取機(jī)卷取預(yù)定長度。伸幅機(jī)和干燥裝置的輥的組合可以根據(jù)目的變化。優(yōu)選的是本發(fā)明的纖維素?;锬ぴ诖怪庇谀ぜ庸し较?MD)的橫向方向(TD)上具有慢軸。在用于制造電子顯示器或鹵化銀感光材料用的功能保護(hù)膜的溶劑澆鑄成膜方法中(即,本發(fā)明的纖維素?;锬さ闹饕猛?,除了溶劑澆鑄成膜裝置之外,還經(jīng)常使用涂布器,從而通過提供例如底涂層,抗靜電層,抗暈光層或保護(hù)層而加工膜表面。這些層詳細(xì)記載在Japan Institute of Invention and Innovation Journal ofTechnical Disclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute ofInvention and Innovation),25~30頁中。該文獻(xiàn)中所述的技術(shù)優(yōu)選用于本發(fā)明中,包括澆鑄(包括共澆鑄),金屬支撐體,干燥,剝離等。
纖維素?;锬さ暮穸葍?yōu)選為10~120μm,更優(yōu)選40~100μm,更優(yōu)選60~80μm。
作為光學(xué)補(bǔ)償層,可以使用滿足上述對Nz值和平面相位差Re1值的要求的任何層,沒有特別限制。例如,可以使用雙折射高分子量聚合物膜,取向的液晶聚合物膜,和取向的低分子量液晶膜。
高分子量聚合物的例子包括丙烯酸類聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯聚合物,如聚苯乙烯和丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS樹脂),聚烯烴,如聚碳酸酯和聚丙烯,聚酯,如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯,脂環(huán)族聚烯烴,如聚降冰片烯,聚乙烯醇,聚乙烯基丁縮醛,聚甲基乙烯基醚,聚丙烯酸羥基乙基酯,羥基乙基纖維素,羥基丙基纖維素,甲基纖維素,聚烯丙酯,聚砜,聚醚砜,聚苯硫醚,聚苯醚,聚烯丙基砜,聚乙烯醇,聚酰胺,聚酰亞胺,聚氯乙烯,纖維素聚合物,各種共聚物(二元/三元體系),接枝共聚物和其共混物。其中,具有負(fù)固有雙折射值的聚合物如聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯是優(yōu)選的。特別優(yōu)選使用通過加成聚合具有不飽和雙鍵的聚合物(稱作(A))和至少一種苯乙烯單體(稱作(B))得到的接枝共聚物(稱作(C))。聚合物(A)可以在其主鏈或側(cè)鏈上具有不飽和雙鍵。
還優(yōu)選的是使用具有正固有雙折射值的聚合物,如聚酰胺,聚酰亞胺,聚酯,聚醚酮,聚酰胺酰亞胺或聚酯酰亞胺。
接下來,說明構(gòu)成被稱作是接枝共聚物(C)的主鏈骨架的聚合物(A)。
更具體而言,聚合物(A)是在其主鏈或側(cè)鏈具有不飽和鍵重復(fù)單元的聚合物。優(yōu)選的是,這種重復(fù)單元通過聚合具有共軛二烯結(jié)構(gòu)的單體得到。
具有共軛二烯結(jié)構(gòu)的單體的優(yōu)選例子包括1,3-丁二烯,異戊二烯,1,3-戊二烯,2-乙基-1,3-丁二烯,2-正丙基-1,3-丁二烯,2,3-二甲基-1,3-丁二烯,2-甲基-1,3-戊二烯,1-苯基-1,3-丁二烯,1-α-萘基-1,3-丁二烯,1-β-萘基-1,3-丁二烯,2-氯-1,3-丁二烯,1-溴-1,3-丁二烯,1-氯丁二烯,2-氟-1,3-丁二烯,2,3-二氯-1,3-丁二烯,1,1,2-三氯-1,3-丁二烯和2-氰基-1,3-丁二烯。這些化合物中,1,3-丁二烯,異戊二烯和2-氯-1,3-丁二烯是特別優(yōu)選的。
構(gòu)成被稱作是接枝共聚物(C)的主鏈骨架的聚合物(A)可以是具有上述二烯結(jié)構(gòu)的單體與不同的疏水性單體的共聚物。
疏水性單體的例子包括乙烯,丙烯,1-丁烯,異丁烯,苯乙烯,α-甲基苯乙烯,乙烯基酮,脂肪族酸的單烯鍵式不飽和烴(烯)酯(例如,乙烯基乙酸酯和烯丙基乙酸酯),烯鍵式不飽和一元羧酸或二羧酸酯(例如,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸正己酯,甲基丙烯酸環(huán)己酯,甲基丙烯酸芐基酯,丙烯酸正丁酯,丙烯酸正己酯,丙烯酸2-乙基己基酯,甲基丙烯酸叔丁基酯,甲基丙烯酸十二烷基酯,丙烯酸2-羥基乙基酯,甲基丙烯酸2-羥基乙基酯,甲基丙烯酸2-羥基丙基酯),烯鍵式不飽和一元羧酸或二羧酸酰胺(例如,叔丁基丙烯酰胺,7-丁基甲基丙烯酰胺),單烯鍵式不飽和化合物(例如,丙烯腈,甲基丙烯腈)等。在這些單體中,乙烯,丙烯,苯乙烯,α-甲基苯乙烯,丙烯酸或甲基丙烯酸酯,丙烯腈和甲基丙烯腈是特別優(yōu)選的。
如上所述,可以使用上述的兩種或更多種具有共軛結(jié)構(gòu)的單體和兩種或更多種不同的疏水性單體。聚合具有共軛結(jié)構(gòu)的單體引入聚合物(A)中的不飽和結(jié)構(gòu)可以具有本領(lǐng)域中已知的順式-1,4-鍵,反式-1,4-鍵或反式-1,2-鍵中的任一種。
通過例如在平面方向雙軸拉伸高分子量聚合物膜或在平面方向單軸或雙軸拉伸膜、然后在厚度方向拉伸,來調(diào)節(jié)厚度方向的折射率,可以得到光學(xué)補(bǔ)償層。可選擇地,通過使熱收縮膜與高分子量聚合物膜粘合,然后在熱收縮力的作用下拉伸和/或收縮聚合物膜來傾斜取向,可以得到光學(xué)補(bǔ)償層。
液晶聚合物的例子包括各種主鏈型和側(cè)鏈型的,其中提供液晶取向性能的共軛直鏈原子團(tuán)(液晶原)引入到主鏈或側(cè)鏈中。主鏈型液晶聚合物的具體例子包括向列取向的聚酯液晶聚合物,盤狀聚合物和膽甾型聚合物。側(cè)鏈型液晶聚合物的例子包括具有聚硅氧烷,聚丙烯酸酯,聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯作為主鏈骨架和具有能夠通過包括共軛原子團(tuán)的液晶原部分提供向列取向性能的對位取代的環(huán)化合物單元作為側(cè)鏈的那些。在這些取向的液晶聚合物膜中,通過例如將液晶聚合物溶液展開在取向表面上(例如,形成在玻璃板上的表面被摩擦的聚酰亞胺或聚乙烯醇的膜,或具有氧化硅的傾斜蒸發(fā)的面),然后加熱,使液晶聚合物取向(特別是傾斜取向)。
作為低分子量液晶的例子,可以使用棒狀和盤狀(discotic)液晶化合物。優(yōu)選的是,棒狀或盤狀液晶化合物與透明保護(hù)膜垂直取向。
(盤狀液晶化合物)本發(fā)明中所用的盤狀液晶化合物的例子包括各種文獻(xiàn)中記載的化合物(C.Destrade等人,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,111頁(1981);Japan Society of Chemistry,Kikan Kagaku Sosetsu,No.22,Ekisho noKagaku,第5章,第10章(2)(1994);B.Kohne等人,Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.,1794頁(1985);和J.Zhang等人,J.Am.Chem.Soc.,Vol.116,2655頁(1994))。
在光學(xué)補(bǔ)償層中,優(yōu)選的是,盤狀液晶分子固定在取向態(tài),最優(yōu)選通過聚合固定。本發(fā)明中優(yōu)選的是,盤狀液晶分子垂直于透明保護(hù)膜表面被取向和固定。盤狀液晶分子的聚合記載在JP-A-8-27284中。為通過聚合來固定盤狀液晶分子,需要使作為取代基的可聚合的基團(tuán)與盤狀液晶分子盤中心結(jié)合。然而,當(dāng)可聚合的基團(tuán)與盤中心直接結(jié)合時(shí),在聚合中幾乎不能保持取向態(tài)。因此,連接基團(tuán)被引入盤中心和可聚合的基團(tuán)之間。具有可聚合基團(tuán)的盤狀液晶分子公開在JP-A-2001-4387中。
(棒狀液晶化合物)本發(fā)明中所用的棒狀液晶化合物的例子包括偶氮次甲基,氧化偶氮類(azoxys),氰基聯(lián)苯基,氰基苯基酯,苯甲酸酯,環(huán)己烷羧酸苯基酯,氰基苯基環(huán)己烷,氰基-取代的苯基嘧啶,烷氧基-取代的苯基嘧啶,苯基二氧雜環(huán)己烷,二芳基取代乙炔類(tolans)和烯基環(huán)己基苯甲腈。除了這些低分子量液晶化合物之外,還可以使用高分子量液晶化合物。
在光學(xué)補(bǔ)償層中,優(yōu)選的是,棒狀液晶分子固定在取向態(tài),最優(yōu)選通過聚合而固定。本發(fā)明中優(yōu)選的是,棒狀液晶分子垂直于透明保護(hù)膜表面被取向和固定。本發(fā)明中所用的可聚合的棒狀液晶化合物的例子包括記載在Makromol.Chem.,vol.190,255頁(1989),AdvancedMaterials,Vol.5,107頁(1993),US專利4683327,US專利5622648,US專利5770107,WO 95/22586,WO 95/24455,WO 97/00600,WO98/23580,WO 98/52905,JP-A-1-272551,JP-A-6-16616,JP-A-7-110469,JP-A-11-80081和JP-A-2001-328973中的化合物。
(起偏振器)作為起偏振器,可以使用各種類型,沒有特別限制。起偏振器的例子包括通過下述過程得到的產(chǎn)品通過使親水性聚合物膜(例如,聚乙烯醇基膜,部分縮甲醛化的聚乙烯醇基膜或部分皂化的乙烯基/乙酸乙烯酯共聚物基膜)吸收二色性物質(zhì),如碘或二色性染料,然后單軸拉伸膜和由例如脫水聚乙烯醇或脫氯化氫的聚氯乙烯構(gòu)成的多烯烴基取向膜。在這些起偏振器中,包括聚乙烯醇基膜與二色性物質(zhì)如碘的起偏振器是適合的。這種起偏振器通常厚度為約5~80μm,但本發(fā)明不限于此。
包括用碘染色并單軸拉伸的聚乙烯醇基膜的起偏振器例如可按如下方式構(gòu)造通過在碘水溶液中浸漬使聚乙烯醇染色,然后拉伸到3-~7-倍。需要時(shí),膜可以浸漬在任選地含有硼酸,硫酸鋅,氯化鋅等的碘化鉀的水溶液中。需要時(shí),可以在染色之后通過在水中浸漬,用水洗滌聚乙烯醇基膜。通過用水洗滌聚乙烯醇基膜,可以洗去膜表面上殘余的灰塵和碎片和阻擋抑制劑。此外,可以防止因聚乙烯醇基膜溶脹產(chǎn)生的不均勻性如粗糙度。拉伸可在用碘使膜染色后進(jìn)行??蛇x擇地,拉伸和染色同時(shí)進(jìn)行,或在完成拉伸后進(jìn)行染色。還可以在硼酸或碘化鉀的水溶液中或在水浴中對膜進(jìn)行拉伸。
可以對透明保護(hù)膜沒有結(jié)合起偏振器的表面(即,沒有上述涂層的表面)進(jìn)行加工,形成硬涂層或防止反射,粘性,擴(kuò)散或閃光(抗閃光)。本發(fā)明中優(yōu)選的是形成硬涂層,抗閃光層和抗反射層中的至少一種。
進(jìn)行硬涂布處理防止起偏振器表面擦傷??梢酝ㄟ^在透明保護(hù)膜的表面上形成硬化膜來形成硬涂層,硬化膜由適于紫外線硬化并具有優(yōu)異硬度,滑動(dòng)性等的樹脂構(gòu)成(例如,丙烯酸類或硅氧烷類樹脂)。進(jìn)行抗反射處理以防止起偏振器表面上的外側(cè)光的反射,可通過本領(lǐng)域中常用的方法進(jìn)行,例如形成抗反射膜。進(jìn)行防粘處理以防止與相鄰層的緊密粘合。
進(jìn)行抗閃光處理以防止因起偏振器表面上的外側(cè)光反射而抑制觀看通過起偏振器的光的現(xiàn)象,可通過以適合的方式在透明保護(hù)膜表面上形成細(xì)峰和谷來構(gòu)成,例如通過噴砂或壓花或加入細(xì)透明粒子使表面粗糙。
作為加入用來在透明保護(hù)膜表面上形成細(xì)峰和谷的細(xì)粒子,可以使用透明細(xì)粒子,如無機(jī)細(xì)粒子,任選具有導(dǎo)電性和平均粒度為0.5~50μm,由氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化隔、氧化銻等構(gòu)成,或由交聯(lián)或未交聯(lián)的聚合物等構(gòu)成的有機(jī)細(xì)粒子。當(dāng)在表面上形成細(xì)峰和谷的情況下,按每100質(zhì)量份其上形成細(xì)峰和谷的透明樹脂計(jì),這些細(xì)粒子通常加入量為2~50質(zhì)量份,優(yōu)選5~25質(zhì)量份??归W光層還可以用作傳播通過起偏振板的光的擴(kuò)散層,從而擴(kuò)大視角(視角擴(kuò)大作用等)。
上述抗反射層,防粘層,擴(kuò)散層,抗閃光層等可以形成在透明保護(hù)膜本身上。可選擇地,這些層可以形成作為與透明保護(hù)膜分離的光學(xué)層。
需要時(shí),本發(fā)明的纖維素?;锬た梢赃M(jìn)行表面處理,從而可以增強(qiáng)與各功能層(例如,底涂層和背層)的粘合。作為表面處理,可以使用輝光放電處理,紫外線照射處理,電暈放電處理,火焰處理和酸或堿處理。本文中輝光放電處理可以是在10-3~20Torr的低氣壓下的低溫等離子體處理或大氣壓力下的等離子體處理。等離子體激發(fā)氣體是指在上述條件下被激發(fā)的等離子體的氣體,其例子包括氬,氦,氖,氪,氙,氮,二氧化碳,氯氟碳化物如四氟甲烷,和其混合物。優(yōu)選在本發(fā)明中使用的這些氣體詳細(xì)記載在Japan Institute of Invention andInnovation Journal of Technical Disclosure No.2001-1745(2001.03.15,Japan Institute of Invention and Innovation),30~32頁中。
堿皂化處理可用作表面處理本發(fā)明透明保護(hù)膜的一種有效方式。在這種情況下,堿-皂化的膜表面其接觸角優(yōu)選55°或更小,更優(yōu)選50°或更小,更優(yōu)選45°或更小。使用常規(guī)方法測定接觸角來評價(jià)親水性/疏水性,包括在堿-皂化的膜表面上滴3mm直徑的水滴,并測量膜表面和水滴間的角。
在完成上述表面處理后,使用異氰酸酯基粘合劑,聚乙烯醇基粘合劑,凝膠基粘合劑,乙烯基乳膠,聚酯水溶液等,使起偏振器粘合到透明保護(hù)膜上。
可以通過任何方法將光學(xué)補(bǔ)償層層壓到起偏振板上,沒有限制。即,可以通過使用粘合劑層或壓敏粘合劑層將光學(xué)補(bǔ)償層粘合到透明保護(hù)膜上進(jìn)行層壓。構(gòu)成壓敏粘合劑層的壓敏粘合劑適合地選自例如具有基礎(chǔ)聚合物的那些,如丙烯酸類聚合物,硅樹脂聚合物,聚酯,聚氨酯,聚醚,氟聚合物或橡膠,但本發(fā)明不限于此。特別地,優(yōu)選使用丙烯酸類壓敏粘合劑,因?yàn)槠渚哂袃?yōu)異的光學(xué)透明度,表現(xiàn)出適合的壓敏粘合性能,包括可潤濕性,內(nèi)聚性能和粘性,耐候性和耐熱性優(yōu)異。
通過在起偏振器兩個(gè)面上層壓透明保護(hù)膜可以得到起偏振板??梢酝ㄟ^任何方法層壓透明保護(hù)膜,沒有特別限制。在將上述透明保護(hù)膜與起偏振器粘合時(shí),可以使用粘合劑或壓敏粘合劑。作為粘合劑或壓敏粘合劑,考慮到水份含量變化和起偏振板特性,優(yōu)選使用的是含有少量揮發(fā)性成分,不需要高溫硬化和干燥,可以在短時(shí)間內(nèi)處理的那些。
作為粘合劑或壓敏粘合劑,優(yōu)選使用水性粘合劑。例如,可以使用異氰酸酯基粘合劑,聚乙烯醇基粘合劑,凝膠基粘合劑,乙烯基乳膠,聚酯水溶液等。水性粘合劑通常以水溶液形式的粘合劑使用,含有0.5~60wt.%的固體物質(zhì)。
可以處理待與起偏振器粘合的透明保護(hù)膜的表面,從而促進(jìn)粘合。因此,可以增強(qiáng)粘合力。通過干燥或涂布促進(jìn)粘合的材料來進(jìn)行促進(jìn)粘合的處理。干燥處理的例子包括電暈處理,氣暈處理,等離子體處理,低壓UV處理等。促進(jìn)粘合的材料的例子包括纖維素酯基樹脂,氨基甲酸酯-改性共聚物聚酯樹脂,硅烷偶聯(lián)劑等。也可以將干燥處理與涂布促進(jìn)粘合的材料組合使用。此外,可以用例如氫氧化鈉水溶液皂化透明保護(hù)膜,從而增強(qiáng)粘合力。還可以在促進(jìn)粘合的處理后進(jìn)行皂化。
可以通過使用輥式層壓機(jī)等使透明保護(hù)膜與起偏振器粘合。粘合劑等可以涂布在透明保護(hù)膜或起偏振板上??梢酝瑫r(shí)涂布二者。粘合后,干燥形成包括干燥的涂布層的粘合劑層。粘合劑層的厚度通常為0.1~5μm,但本發(fā)明不限于此。
在起偏振器兩個(gè)面上粘合透明保護(hù)膜和光學(xué)補(bǔ)償層后,干燥上述本發(fā)明的起偏振板。干燥溫度通常為20~100℃,優(yōu)選30~80℃,但可以根據(jù)粘合劑類型等變化。干燥時(shí)間為1~30分鐘,優(yōu)選1~15分鐘。在這種干燥條件下,可以使粘合劑硬化,并除去水份。
光學(xué)補(bǔ)償起偏振板和諸如粘合劑層等各層可以具有吸收紫外光的功能,這是通過處理紫外線吸收劑產(chǎn)生的,如水楊酸酯化合物,苯酚化合物,苯并三唑化合物,氰基丙烯酸酯化合物或鎳絡(luò)合鹽化合物。
本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板適用在IPS模式的液晶顯示單元中。IPS模式的液晶顯示單元具有帶有一對基板(其間固持液晶層)的液晶晶元,形成在一個(gè)基板上的電極,固持在基板間具有介電各向異性的液晶組合物層,用于排列液晶組合物分子的取向調(diào)節(jié)層,其與基板相對,和向電極施加驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)裝置。電極具有這樣的對齊結(jié)構(gòu),使得可以施加與取向調(diào)節(jié)層和液晶組合物層間的界面幾乎平行的電場。
本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板設(shè)置在觀看側(cè)或光入射側(cè)。優(yōu)選的是光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)位于液晶晶元側(cè)。在背向光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的液晶晶元側(cè)上,設(shè)置起偏振板。設(shè)置在晶元基板兩側(cè)上的起偏振板的吸收軸和光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的吸收軸相互垂直。作為起偏振板,可以使用與光學(xué)補(bǔ)償起偏振板同樣具有層壓到兩側(cè)上的透明保護(hù)膜的起偏振器。作為透明保護(hù)膜,優(yōu)選使用纖維素?;锬?,纖維素三乙酸酯膜是特別優(yōu)選的。在起偏振器的至少一側(cè)優(yōu)選使用在本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板中使用的|Re|≤10和|Rth|≤25的纖維素酰化物膜。
當(dāng)在IPS模式的液晶晶元的觀看側(cè)設(shè)置光學(xué)補(bǔ)償起偏振板時(shí),優(yōu)選的是將相對側(cè)(光入射側(cè))的晶元基板中的起偏振板定位到觀看側(cè),使得在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶分子的主軸方向垂直于起偏振板的吸收軸方向。
當(dāng)在IPS模式的液晶晶元的光入射側(cè)設(shè)置光學(xué)補(bǔ)償起偏振板時(shí),優(yōu)選的是定位觀看側(cè)的晶元基板中的起偏振板,使得在未施加電壓時(shí)液晶晶元中的液晶分子的主軸方向垂直于起偏振板的吸收軸方向。
在實(shí)際使用時(shí),其他光學(xué)層可以層壓到光學(xué)補(bǔ)償起偏振板和起偏振板上。盡管這種光學(xué)層沒有特別限制,但是可以使用一種或更多種用于形成液晶顯示單元等中的光學(xué)層,例如反射板,半透射板,相位差板(包括1/2和1/4波長板)等。具有層壓到起偏振板上的反射板或半透射板的反射起偏振板或半透射起偏振板和具有層壓到起偏振板上的提高亮度的膜的起偏振板是優(yōu)選的。
具有層壓到起偏振板上的反射板的反射起偏振板用于形成液晶顯示單元,由于從觀看側(cè)(顯示側(cè))反射入射光產(chǎn)生顯示。其優(yōu)點(diǎn)在于,不需要內(nèi)部光源(背光等),這樣可以減小單位的厚度。在需要時(shí),可以用適合的方法形成反射起偏振板,例如通過透明保護(hù)層等在起偏振板的一個(gè)面上形成由金屬等構(gòu)成的反射層。
反射起偏振板的具體例子包括具有反射層的起偏振板,反射層由在需要時(shí)被消光的透明保護(hù)膜一個(gè)面上的反射金屬如鋁構(gòu)成的箔或沉積膜形成,和具有透明保護(hù)膜和反射層的起偏振板,透明保護(hù)膜具有通過將細(xì)粒子加到上述透明保護(hù)膜上形成的細(xì)峰和谷的表面結(jié)構(gòu),反射層具有其上設(shè)有細(xì)峰和谷的表面結(jié)構(gòu)。具有細(xì)峰和谷的表面結(jié)構(gòu)的反射層的優(yōu)點(diǎn)是,通過擴(kuò)散入射光可以降低定向性并防止閃光外觀,以及減少亮度的不規(guī)則。含有細(xì)粒子的透明保護(hù)膜的優(yōu)點(diǎn)是,透射后入射光和反射光被擴(kuò)散,從而減少亮度的不規(guī)則。這種具有細(xì)峰和谷的表面結(jié)構(gòu)(源于具有透明保護(hù)膜細(xì)峰和谷的表面結(jié)構(gòu))的反射層可以通過適合的方法(例如,真空沉積方法,濺射方法,離子電鍍方法等)在透明保護(hù)層上直接形成金屬層來形成。
作為在上述起偏振板的透明保護(hù)膜上直接形成反射板的系統(tǒng)的替代,還可以使用包括相應(yīng)于其上形成的透明膜和反射層的適合膜的反射板。由于反射層通常由金屬構(gòu)成,優(yōu)選的是用透明保護(hù)膜,起偏振板等涂布反射面,從而防止因氧化使反射率降低,因此,在長時(shí)間內(nèi)保持初始反射率,而不用借助于任何單獨(dú)的保護(hù)層。
通過使用半透射反射層如半鏡面可以得到半透射起偏振板,如上述反射層一樣,其允許光反射和透射。這種半透射起偏振板通常設(shè)在液晶晶元的背側(cè)。在相對較亮氛圍中使用液晶顯示單元等的情況下,由于從觀看側(cè)(顯示側(cè))的入射光反射而產(chǎn)生圖像顯示。另一方面,在相對較暗的氛圍中,使用內(nèi)部光源如背光產(chǎn)生圖像顯示。即,半透射起偏振板用于形成液晶顯示單元,其中在相對較亮氛圍中可以節(jié)省光源如背光的能量,而在相對較暗的氛圍中,使用內(nèi)部光源產(chǎn)生圖像顯示。
接下來,說明具有層壓到起偏振板上的光學(xué)補(bǔ)償層的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板。使用光學(xué)補(bǔ)償層將線性偏振光轉(zhuǎn)化成橢圓或圓偏振光,將橢圓或圓偏振光轉(zhuǎn)化成線性偏振光,或改變線性偏振光的偏振方向。作為將線性偏振光轉(zhuǎn)化成圓偏振光或?qū)A偏振光轉(zhuǎn)化成線性偏振光的光學(xué)補(bǔ)償層,特別是使用所謂的1/4波長板(也稱作λ/4板)。1/2波長板(也稱作λ/2板)通常用于改變線性偏振光的偏振方向。
光學(xué)補(bǔ)償起偏振板有效地用于補(bǔ)償(防止)因液晶顯示單元的液晶層雙折射引起的著色(藍(lán),黃等),以得到?jīng)]有著色的單色顯示。更優(yōu)選的是調(diào)節(jié)三維折射率,因?yàn)榭梢匝a(bǔ)償(防止)從一定角度觀看而產(chǎn)生的著色。光學(xué)補(bǔ)償起偏振板有效地用于例如控制具有多色圖像顯示的反射液晶顯示單元的圖像的色調(diào)。也具有防止反射的功能。
包括起偏振板和與其粘合的提高亮度的膜的起偏振板通常設(shè)在液晶晶元的背側(cè)。在自然光入射時(shí),提高亮度的膜反射具有一定偏振角的線性偏振光或一定方向的圓偏振光,并允許其他光透射。通過使用具有這種層壓到起偏振板上的提高亮度的膜的起偏振板,可以從光源如背光的入射光得到在一定偏振態(tài)的偏振光,同時(shí)反射未在一定偏振態(tài)的光。在這種提高亮度的膜面上反射的光通過設(shè)在背側(cè)的反射層等進(jìn)一步反轉(zhuǎn),然后再次進(jìn)入提高亮度的膜。使得再次入射的光部分或全部地以一定偏振態(tài)的光傳輸。因此,可以增大通過提高亮度的膜的光量,從而提供幾乎未被起偏振器吸收的偏振光而增大可用于液晶顯示單元等的光量,提高了亮度。換句話說,在從例如設(shè)置在液晶晶元背側(cè)的背光來的入射光通過起偏振器等而未使用提高亮度的膜的情況下,偏振方向不同于起偏振器的偏振軸的光大部分被起偏振器吸收,而不能通過起偏振器。即,約50%的光被起偏振器吸收,盡管根據(jù)所用起偏振器的特性可以變化。因此,可用于液晶圖像顯示器等中的光量下降,得到的圖像變黑。在使用提高亮度的膜時(shí),具有可被起偏振器吸收的偏振方向的光沒有進(jìn)入,而是在提高亮度的膜上反射。然后光通過設(shè)在背側(cè)的反射層等反轉(zhuǎn),然后再次進(jìn)入提高亮度的膜。通過重復(fù)這些過程,僅允許具有能夠透過起偏振器的偏振方向的偏振光通過,并提供給起偏振器。由于這種系統(tǒng),來自背光等的光能夠有效地用于液晶顯示單元的圖像顯示,并且可以增亮屏幕。
還可以在提高亮度的膜和反射層間提供擴(kuò)散板。在提高亮度的膜上反射的光移向反射層等。擴(kuò)散板使得能夠均勻擴(kuò)散透射光,并解除偏振態(tài),從而產(chǎn)生非偏振態(tài)。也就是說,擴(kuò)散板將偏振光轉(zhuǎn)化成自然光。非偏振態(tài)(即,自然態(tài))的光移向反射層,在反射層上再次反射。隨后,光再次通過擴(kuò)散板,再次進(jìn)入提高亮度的膜。重復(fù)這些過程。通過在上述提高亮度的膜和反射層等之間提供將偏振光轉(zhuǎn)化成自然光的擴(kuò)散層,可以將顯示屏幕的亮度保持在一定水平,同時(shí),可以減小顯示屏幕亮度的不均勻。因此,可以得到均勻和發(fā)亮的顯示屏幕。顯然,通過提供這種擴(kuò)散板,可以適當(dāng)?shù)靥岣咴既肷涔獾闹貜?fù)次數(shù),從而與擴(kuò)散板的擴(kuò)散功能一起起到提供均勻和發(fā)亮的顯示屏幕的協(xié)同作用。
作為上述提高亮度的膜,可以使用使得一定偏振軸的線性偏振光透射但是反射其他光的膜,如介電多層膜或反射各向異性不同的薄膜構(gòu)成的多層迭層(例如,3M制造的D-BEF),和能夠反射順時(shí)針或逆時(shí)針方向的圓聚合光并允許其他光透射的膜,如膽甾型液晶聚合物的取向膜,和在膜基底上具有這種取向液晶層的膜(例如,NITTO DENKO制造的PCF350和Merck制造的Transmax)。
因此,在上述允許一定偏振軸的線性偏振光透射的提高亮度的膜中,通過控制偏振軸,透射光進(jìn)入起偏振器。因此,通過調(diào)節(jié)起偏振板的吸收,光可有效地透過。在允許圓偏振光透射的提高亮度的膜如膽甾型液晶層中,光同樣可以進(jìn)入起偏振板。然而,從調(diào)節(jié)吸收損耗的角度考慮,優(yōu)選的是在入射到起偏振板之前,通過相位差板將圓偏振光轉(zhuǎn)化成線性偏振光。作為相位差板,可以使用1/4波長板,從而將圓偏振光轉(zhuǎn)化成直線偏振光。
通過在表現(xiàn)出不同相位差特性的相位差層如用作1/2波長板的相位差層上層疊用作淺色光例如550nm的1/4波長板的相位差層,可以得到在寬波長范圍內(nèi)用作1/4波長板的相位差板。即,在起偏振板和提高亮度的膜間提供的相位差板可以包括一個(gè)或更多個(gè)相位差層。
在膽甾型液晶層的情況下,反射波長不同的兩個(gè)或更多個(gè)層相互層疊。由于這種結(jié)構(gòu),可以反射寬波長范圍(例如,可見光區(qū)域)內(nèi)的圓偏振光,因此,可以得到寬波長范圍內(nèi)的透射圓偏振光。
作為分離偏振光的上述起偏振板,起偏振板可以包括兩個(gè)或更多個(gè)層壓到一起的光學(xué)層。因此,可以使用反射橢圓起偏振板或半透射橢圓起偏振板,包括上述反射起偏振板或半透射起偏振板與相位差板的組合。
通過在制備液晶顯示單元等的過程中連續(xù)并單獨(dú)層壓可以形成光學(xué)補(bǔ)償層??商鎿Q地,可以主要層壓到透明保護(hù)膜上得到光學(xué)補(bǔ)償起偏振板。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于,質(zhì)量穩(wěn)定性和制造性能優(yōu)異,因而有助于改進(jìn)液晶顯示單元等的制造方法。使用適合的粘合方式如壓敏粘合劑層進(jìn)行層壓。
可以按常規(guī)方式構(gòu)造液晶顯示單元。一般而言,通過適合地組裝所需部件如照明系統(tǒng)并集成驅(qū)動(dòng)電路來構(gòu)造液晶顯示單元。在本發(fā)明中,可以按常規(guī)方式構(gòu)造液晶顯示單元,沒有特別限制,但使用上述的光學(xué)膜??梢匀我獾厥褂酶鞣N類型的液晶晶元,如上述的一種IPS模式,一種VA型和一種π型。
作為液晶顯示單元,可以使用適合的液晶顯示單元,例如具有照明系統(tǒng)或反射板的那種。在構(gòu)造液晶顯示單元中,可以在適合位置設(shè)置適合的部件(例如,擴(kuò)散板,抗閃光層,抗反射膜,保護(hù)板,棱鏡陣列,透鏡陣列片,光擴(kuò)散板,背光等),以提供一層或更多層。
本申請基于2004年5月18日提交的日本專利申請JP2004-148335,2004年12月28日提交的日本專利申請JP 2004-380722和2005年3月10日提交的日本專利申請JP 2005-68096,在此將它們的全部內(nèi)容引入作為參考,就象是已經(jīng)詳細(xì)說明。
實(shí)施例現(xiàn)在,結(jié)合下面的實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。然而,應(yīng)該理解本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
(平面延遲值Re)將樣品(30mm×40mm)在25℃60%RH下調(diào)節(jié)2小時(shí)。使用自動(dòng)雙折射計(jì)KOBRA 21 ADH(OJI KEISOKU KIKI制造)測量法線方向590nm下的Re值。在測定波長分散|Re(400)-Re(700)|等的情況下,在不同波長下進(jìn)行測量。
(膜厚度方向延遲Rth)將樣品(30mm×40mm)在25℃60%RH下調(diào)節(jié)2小時(shí)。使用自動(dòng)雙折射計(jì)KOBRA 21 ADH(OJI KEISOKU KIKI制造)測量590nm下的Rth值,使用在590nm下法線方向和相對于膜的法線方向傾斜10°,20°,30°,40°和50°方向的入射光測量的延遲值,使用平面慢軸作為傾斜角(旋轉(zhuǎn)角)和假定的平均折射率和膜厚度。作為假定的平均折射率,可以使用POLYMER HANDBOOK,JOHN WILEY & SONS,INC中給出的數(shù)據(jù)和各種光學(xué)膜產(chǎn)品目錄。在平均折射率未知的情況下,可以使用Abbe折射計(jì)測量。主光學(xué)膜的平均折射率如下纖維素?;?1.48),環(huán)烯烴聚合物(1.52),聚碳酸酯(1.59),聚甲基丙烯酸甲酯(1.49),聚苯乙烯(1.59)。
在測定波長分散|Rth(400)-Rth(700)|等時(shí),對不同波長進(jìn)行測量。
(測量Nz)通過使用自動(dòng)雙折射計(jì)KOBRA 21 ADH(OJI KEISOKU KIKI制造)測量nx,ny和nz來計(jì)算Nz=(nx-nz)/(nx-ny),使用在590nm下法線方向和相對于膜的法線方向傾斜10°,20°,30°,40°和50°方向的入射光測量的延遲值,使用平面慢軸作為傾斜角(旋轉(zhuǎn)角)和假定的平均折射率和膜厚度。
(膜的濁度)使用濁度計(jì)(NIPPON DENSHOKU制造)測量濁度。
(測量膜的水份含量)用Karl Fisher方法測量水份含量。
(測量蒸汽透過率)通過杯方法測量蒸汽透過率。
(制造透明保護(hù)膜)在帶有攪拌葉片的不銹鋼溶解槽(4000L)中,將纖維素乙酸酯粉末(薄片)逐漸加到包括如下成分的溶劑混合物溶液中,充分?jǐn)嚢韬头稚ⅲ钡娇偭窟_(dá)到2000kg。分別加入本發(fā)明降低光學(xué)各向異性的化合物和本發(fā)明的波長分散調(diào)節(jié)劑(如表1中所列的),得到樣品101~106。
纖維素三乙酸酯(表1中所示的取代度) 17.0質(zhì)量份二氯甲烷70.5質(zhì)量份甲醇10.5質(zhì)量份提供光學(xué)各向同性的化合物(如表1中所列的) 2.0質(zhì)量份調(diào)節(jié)波長分散的化合物(如表1中所列的) 0或8質(zhì)量份透明保護(hù)膜的平面相位差值為|Re|≤10nm,厚度方向相位差為|Rth|≤25nm。
同時(shí),|Re(400)-Re(700)|≤10nm和|Rth(400)-Rth(700)|≤35nm。
(層壓光學(xué)補(bǔ)償層)表面-皂化上述纖維素酰化物樣品101~106后,證實(shí)這些樣品的接觸角是38°。接下來,將下述組成的取向膜的涂布溶液用線桿涂布機(jī)以20ml/m2的速度涂布在各膜上,在60℃熱氣流下干燥60秒,然后在100℃熱氣流下干燥120秒。接下來,在平行于膜慢軸方向的方向上摩擦如此形成的膜。
取向膜用的涂布溶液的組成下示的改性聚乙烯醇15質(zhì)量份水334質(zhì)量份甲醇 100質(zhì)量份戊二醛1質(zhì)量份對甲苯磺酸0.3質(zhì)量份改性聚乙烯醇
在這樣取向的膜上,用#3.4線桿涂布通過在3.9g甲基乙基酮中溶解1.8g下面的盤狀液晶化合物,0.2g環(huán)氧乙烷-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360,OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRIES制造),0.06g光聚合引發(fā)劑(Irgacure 907,Ciba-Geigy制造),0.02g感光劑(Kayacure DETX,NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.制造)和0.01g下面的空氣-界面?zhèn)鹊拇怪比∠騽┒苽涞娜芤骸5玫降漠a(chǎn)品與金屬框粘合,并在恒溫器中在125℃下加熱3分鐘,使盤狀液晶化合物取向。隨后,在100℃下使用120W/cm高壓汞燈UV照射30秒,使盤狀液晶化合物交聯(lián),然后靜置冷卻到室溫。因此,光學(xué)補(bǔ)償層被層壓。
盤狀液晶化合物 空氣-界面?zhèn)鹊拇怪比∠騽?當(dāng)計(jì)算僅盤狀液晶相位差層的光學(xué)特性時(shí),Re1是200nm,Nz值是0.54。因此,證實(shí)了盤狀液晶的取向垂直于膜面。慢軸方向平行于摩擦方向。
(光學(xué)補(bǔ)償起偏振板1~6的結(jié)構(gòu))將具有層壓到其上的光學(xué)補(bǔ)償層的各透明保護(hù)膜膜(樣品101~106)和粘性膜TD80UF(Fuji Photo Film Co.,Ltd.制造,80μm)層壓到膜的兩面上(起偏振器20μm),該膜通過聚乙烯醇基膜吸收碘并取向而得到,使用粘合劑得到光學(xué)補(bǔ)償起偏振板1~6。
(起偏振板1~6的結(jié)構(gòu))將上述各透明保護(hù)膜(樣品101~106)和粘性膜TD80UF(Fuji PhotoFilm Co.,Ltd.制造,80μm)層壓到膜兩面上(起偏振器20μm),該膜通過使聚乙烯醇基膜吸收碘而得到,使用粘合劑得到起偏振板1~6。
(液晶顯示單元1的結(jié)構(gòu))將光學(xué)補(bǔ)償起偏振板1層壓到IPS模式液晶晶元上,使得光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)作為液晶晶元觀看側(cè)的表面。在背向液晶晶元的那側(cè)上,用壓敏粘合劑層壓起偏振板1,從而提供液晶顯示單元。觀看側(cè)的起偏振板1被層壓,使得在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶組合物的非尋常折射率方向垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的吸收軸。設(shè)置起偏振板1使其吸收軸垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的吸收軸。
(評價(jià))使用對比度儀(EZ-Contrast,ELDIM制造),在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。結(jié)果,平面對比度比是370,70°時(shí)的為35。在黑顯示中,將平面著色度與在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,從法線方向70°傾斜角的著色度比較。結(jié)果,觀察到較小變化。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí)后,用裸眼檢查平面不均勻性。結(jié)果,觀察到較小不均勻性。相似地,偏振性能幾乎未變差。
(液晶顯示單元2~6的結(jié)構(gòu))
按液晶顯示單1構(gòu)造液晶顯示單元2~6,但使用起偏振板2~6代替在構(gòu)造液晶顯示單元1中所用的起偏振板1,使用光學(xué)補(bǔ)償起偏振板2~6代替光學(xué)補(bǔ)償起偏振板1。因此,得到相似性能。
(制造透明保護(hù)膜)制備纖維素三乙酸酯溶液,按實(shí)施例1制造樣品114,但使用下面組合物。
纖維素三乙酸酯(粉末,取代度2.86,粘度-平均聚合度為320,水份含量0.4質(zhì)量%,6質(zhì)量%二氯甲烷溶液中的粘度為305mPa·s,平均粒度1.5mm,和標(biāo)準(zhǔn)偏差0.5mm) 17.0質(zhì)量份二氯甲烷 67.4質(zhì)量份甲醇 12.7質(zhì)量份丁醇 0.5質(zhì)量份三苯基磷酸酯(TPP) 1.3質(zhì)量份聯(lián)苯基-二苯基磷酸酯(BDP) 0.7質(zhì)量份提供光學(xué)各向同性的化合物(如表1中所列的) 2.0質(zhì)量份調(diào)節(jié)波長分散的化合物(如表1中所列的) 0.8質(zhì)量份(起偏振板7的結(jié)構(gòu))將上述透明保護(hù)膜層壓到膜兩面上(起偏振器20μm),該膜通過使聚乙烯醇基膜吸收碘而得到,使用粘合劑得到起偏振板7。
(層壓光學(xué)補(bǔ)償層)通過拉伸聚苯乙烯膜,得到厚度為60μm,Re1為260nm和Nz值為0.50的光學(xué)補(bǔ)償層。用壓敏粘合劑將該光學(xué)補(bǔ)償層層壓到起偏振板7上,使得慢軸平行于起偏振板的吸收軸。因此,得到光學(xué)補(bǔ)償起偏振板7。
(液晶顯示單元7的結(jié)構(gòu))將光學(xué)補(bǔ)償起偏振板7層壓到IPS模式液晶晶元上,使得光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)作為液晶晶元觀看側(cè)的表面。在背向液晶晶元的那側(cè)上,用壓敏粘合劑層壓起偏振板7,從而提供液晶顯示單元7。觀看側(cè)的起偏振板7被層壓,使得在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶組合物的非尋常折射率方向垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板7的吸收軸。設(shè)置起偏振板7使其吸收軸垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的吸收軸。
(評價(jià))在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。結(jié)果,平面對比度比是370,而70°視角時(shí)為35。在黑顯示中,將平面著色度與在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下從法線方向70°傾斜角的著色度比較。結(jié)果,觀察到較小變化。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí)后,用裸眼檢查平面不均勻性。因此,觀察到較小不均勻性。相似地,偏振性能幾乎未變差。
(制造透明保護(hù)膜)制備纖維素三乙酸酯溶液,按實(shí)施例2制造樣品114,但使用下面組合物。
纖維素三乙酸酯(粉末,具有取代度2.86,粘度-平均聚合度為320,水份含量為0.4質(zhì)量%,6質(zhì)量%二氯甲烷溶液中的粘度為305mPa·s,平均粒度1.5mm,和標(biāo)準(zhǔn)偏差0.5mm) 17.0質(zhì)量份乙酸甲酯 62.4質(zhì)量份乙醇 5.7質(zhì)量份丁醇 6.5質(zhì)量份三苯基磷酸酯(TPP)1.3質(zhì)量份聯(lián)苯基-二苯基磷酸酯(BDP) 0.7質(zhì)量份提供光學(xué)各向同性的化合物(如表1中所列的) 2.0質(zhì)量份調(diào)節(jié)波長分散的化合物(如表1中所列的) 0.8質(zhì)量份(起偏振板8的結(jié)構(gòu))將上述透明保護(hù)膜層壓到膜兩面上(起偏振器20μm),該膜通過使聚乙烯醇基膜吸收碘而得到,使用粘合劑得到起偏振板8。
(層壓光學(xué)補(bǔ)償層)表面-皂化上述纖維素?;飿悠?15后,證實(shí)這些樣品的接觸角是38°。接下來,將下述組成的取向膜的涂布溶液用線桿涂布機(jī)以20ml/m2的速度涂布在各膜上,在60℃熱氣流下干燥60秒,然后在100℃熱氣流下干燥120秒。接下來,在平行于膜慢軸方向的方向上摩擦形成的膜。
(取向膜用的涂布溶液的組成)下示的改性聚乙烯醇 15質(zhì)量份水 334質(zhì)量份甲醇 100質(zhì)量份戊二醛 1質(zhì)量份對甲苯磺酸 0.3質(zhì)量份改性聚乙烯醇 在這樣取向的膜上,用#3.4線桿涂布通過在3.9g甲基乙基酮中溶解1.8g下面的盤狀液晶化合物,0.2g環(huán)氧乙烷-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360,OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRIES制造),0.06g光聚合引發(fā)劑(Irgacure 907,Ciba-Geigy制造),0.02g感光劑(Kayacure DETX,NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.制造)和0.01g下面的空氣-界面?zhèn)鹊拇怪比∠騽┲苽涞娜芤?。得到的產(chǎn)品與金屬框粘合,并在恒溫器中在125℃下加熱3分鐘,從而使盤狀液晶化合物取向。隨后,在100℃下使用120W/cm高壓汞燈UV照射30秒,使盤狀液晶化合物交聯(lián),然后靜置冷卻到室溫。從而,光學(xué)補(bǔ)償層被層壓。
盤狀液晶化合物 空氣-界面?zhèn)鹊拇怪比∠騽?當(dāng)計(jì)算僅盤狀液晶相位差層的光學(xué)特性時(shí),Re1是200nm,Nz值是0.54。因此,證實(shí)了盤狀液晶的取向垂直于膜面。慢軸方向平行于摩擦方向。
(液晶顯示單元8的結(jié)構(gòu))光學(xué)補(bǔ)償起偏振板8層壓到IPS模式液晶晶元上,使得光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)作為液晶晶元觀看側(cè)的表面。在背向液晶晶元的那側(cè)上,用壓敏粘合劑層壓起偏振板8,從而提供液晶顯示單元8。觀看側(cè)的起偏振板8被層壓,使得在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶組合物的非尋常折射率方向垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板8的吸收軸。設(shè)置起偏振板8使其吸收軸垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的吸收軸8。
(評價(jià))在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。因此,平面對比度比是370,70°視角下為35。在黑顯示中,將平面著色度與在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下從法線方向70°傾斜角的著色度比較。結(jié)果,觀察到較小變化。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí)后,用裸眼檢查平面不均勻性。因此,觀察到較小不均勻性。相似地,偏振性能幾乎未變差。
(制造透明保護(hù)膜)通過按實(shí)施例1但使用具有較大取代度(取代度2.94,粘度-平均聚合度為320)的纖維素三乙酸酯來制備纖維素三乙酸酯溶液,從而制造樣品116。將得到的透明保護(hù)膜切成片(10cm×2cm),并使用Tensilon(Orientec,Co.制造)以速度1cm/min拉伸5%。在5%取向之前和之后,透明保護(hù)膜的平面延遲值|Re(5)-Re(0)|/5=0.5nm。
(起偏振板9的結(jié)構(gòu))(層壓光學(xué)補(bǔ)償層)(液晶顯示單元9的結(jié)構(gòu))按實(shí)施例1但使用上述透明保護(hù)膜得到起偏振板9,光學(xué)補(bǔ)償起偏振板9和IPS模式的液晶顯示單元9。
(評價(jià))在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,從法線方向70°傾斜角測量該液晶顯示單元9的對比度比。結(jié)果,對比度比是35。在黑顯示中,將平面著色度與在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下從法線方向70°傾斜角的著色度比較。結(jié)果,觀察到較小變化。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí)后,用裸眼檢查平面不均勻性。
結(jié)果,觀察到較小不均勻性。相似地,偏振性能幾乎未變差。
(制造透明保護(hù)膜)通過按實(shí)施例1但使用下面所述的纖維素?;颯EF-1,SEF-2和SEF-3代替纖維素三乙酸酯來制備纖維素三乙酸酯溶液,從而制造樣品117。然后評價(jià)性能。
(纖維素?;颯EF-1)以從棉得到的纖維素為原料,合成纖維素酰化物SEF-1。纖維素酰化物SEF-1是一種粉末,其乙?;〈葹?.20,丁?;〈葹?.50,總?cè)〈葹?.70,粘度-平均聚合度為280,水份含量為0.2質(zhì)量%,6質(zhì)量%二氯甲烷溶液中的粘度為235mPa·s,平均粒度1.5mm和標(biāo)準(zhǔn)偏差0.6mm。在固體纖維素?;飪?nèi)含物中,殘余乙酸含量為0.1質(zhì)量%或更小,殘余丁酸含量為0.1質(zhì)量%或更小。Ca含量為85ppm,Mg含量為30ppm,F(xiàn)e含量為0.3ppm,作為硫酸鹽的硫含量為130ppm。6-位乙?;娜〈葹?.40,和6-位丁?;〈葹?.48。重均分子量/數(shù)均分子量比(通過GPC測定)為2.6。
(纖維素?;颯EF-2)纖維素酰化物SEF-2是一種粉末,其乙酰基取代度為2.58,丁?;〈葹?.30,總?cè)〈葹?.88,粘度-平均聚合度為365,水份含量為0.2質(zhì)量%,6質(zhì)量%二氯甲烷溶液中的粘度為290mPa·s,平均粒度1.4mm和標(biāo)準(zhǔn)偏差0.6mm。
(纖維素?;颯EF-3)纖維素?;颯EF-3是一種粉末,乙酰基取代度為1.00,丙?;〈葹?.85,總?cè)〈葹?.85,粘度-平均聚合度為280,水份含量為0.19質(zhì)量%,6質(zhì)量%二氯甲烷溶液中的粘度為105mPa·s,平均粒度1.5mm和標(biāo)準(zhǔn)偏差0.4mm。
將得到的透明保護(hù)膜切成片(10cm×2cm),并使用Tensilon(Orientec,Co.制造)以速度1cm/min拉伸5%。在5%取向之前和之后,透明保護(hù)膜的平面延遲值|Re(5)-Re(0)|/5=0.5nm。
(起偏振板10的結(jié)構(gòu))(層壓光學(xué)補(bǔ)償層)(液晶顯示單元10的結(jié)構(gòu))按實(shí)施例1但使用上述透明保護(hù)膜得到起偏振板10,光學(xué)補(bǔ)償起偏振板10和IPS模式的液晶顯示單元10。
(評價(jià))在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,從法線方向70°傾斜角測量液晶顯示單元9的對比度比。結(jié)果,對比度比是35。在黑顯示中,將平面著色度與在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下從法線方向70°傾斜角的著色度比較。結(jié)果,觀察到較小變化。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí)后,用裸眼檢查平面不均勻性。結(jié)果,觀察到較小不均勻性。相似地,偏振性能幾乎未變差。因此,應(yīng)該理解,特定纖維素?;飪?yōu)選用于本發(fā)明中。
(制造透明保護(hù)膜)在帶有攪拌葉片的不銹鋼溶解槽(4000L)中,將纖維素乙酸酯粉末(薄片)逐漸加到包括如下成分的溶劑混合物溶液中,充分?jǐn)嚢韬头稚?,直到總量達(dá)到2000kg。分別加入本發(fā)明降低光學(xué)各向異性的化合物和本發(fā)明的波長分散調(diào)節(jié)劑(如表1中所列的),得到樣品107~113和樣品118~121。
纖維素三乙酸酯(取代度2.94,粘度-平均聚合度為320)17.0質(zhì)量份二氯甲烷 70.5質(zhì)量份甲醇 10.5質(zhì)量份提供光學(xué)各向同性的化合物(如表1中所列的) 2.0質(zhì)量份調(diào)節(jié)波長分散的化合物(如表1中所列的) 0或8質(zhì)量份當(dāng)在任意區(qū)域(1m2)測量時(shí),平面相位差值Re為1±1nm,厚度方向相位差值Rth為0±1nm。在60℃和90%RH下處理透明保護(hù)膜240小時(shí)后,Re和Rth分別表現(xiàn)出3nm和5nm的變化。在80℃下處理透明保護(hù)膜240小時(shí)后,Re和Rth分別表現(xiàn)出2nm和5nm的變化。
(起偏振板11~21的結(jié)構(gòu))將上述各透明保護(hù)膜(107~113和118~121)和抗反射膜CV02L80(Fuji Photo Film Co.,Ltd.制造,80μm)層壓到膜兩面上(起偏振器20μm),該膜通過皂化聚乙烯醇基膜然后使其吸收碘而得到,使用粘合劑得到起偏振板11~21。
(層壓光學(xué)補(bǔ)償層)通過拉伸聚碳酸酯膜,得到的光學(xué)補(bǔ)償層其厚度為60μm,Re1為210nm,Nz值為0.48。用壓敏粘合劑將此光學(xué)補(bǔ)償層層壓到樣品107~113側(cè)的起偏振板11~17上,使得在每種情況下光學(xué)補(bǔ)償層的慢軸平行于起偏振板的吸收軸。因此,得到光學(xué)補(bǔ)償起偏振板11~21。
(液晶顯示單元11的結(jié)構(gòu))光學(xué)補(bǔ)償起偏振板11層壓到IPS模式液晶晶元上,使得光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)作為液晶晶元觀看側(cè)的表面。在背向液晶晶元的那側(cè)上,用壓敏粘合劑層壓起偏振板11,從而提供液晶顯示單元11。觀看側(cè)的起偏振板11被層壓,使得在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶組合物的非尋常折射率方向垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板11的吸收軸。設(shè)置起偏振板11使其吸收軸垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的吸收軸。
(評價(jià))使用對比度儀(EZ-Contrast,ELDIM制造),在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。因此,平面對比度比是370,70°視角下為35。在黑顯示中,將平面著色度與在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,從法線方向70°傾斜角的著色度比較。結(jié)果,觀察到較小變化。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí)后,用裸眼檢查平面不均勻性。結(jié)果,觀察到較小不均勻性。相似地,偏振性能幾乎未變差。
(液晶顯示單元12~21的結(jié)構(gòu))按液晶顯示單元11的結(jié)構(gòu)構(gòu)造液晶顯示單元12~21,但使用起偏振板12~21代替起偏振板11,使用光學(xué)補(bǔ)償起偏振板12~21代替光學(xué)補(bǔ)償起偏振板21。結(jié)果,得到相似性能。
(制造透明保護(hù)膜)通過在140℃下交叉拉伸固定端將實(shí)施例6中得到的樣品118~121拉伸1.1-倍,然后在10%氫氧化鈉水溶液中在75℃下浸漬1分鐘,進(jìn)行親水化處理。然后用純水洗滌樣品,在70℃下干燥3分鐘進(jìn)行親水化,得到透明保護(hù)膜122~125。
(起偏振板22~25的結(jié)構(gòu))將上述各透明保護(hù)膜(122~125)和抗反射膜CV02L80(Fuji PhotoFilm Co.,Ltd.制造,80μm)層壓到膜兩面上(起偏振器20μm),該膜通過皂化聚乙烯醇基膜并使其吸收碘而得到,使用粘合劑得到起偏振板22~25。
(層壓光學(xué)補(bǔ)償層)通過按實(shí)施例6拉伸聚碳酸酯膜,得到光學(xué)補(bǔ)償層,用壓敏粘合劑將此光學(xué)補(bǔ)償層層壓到樣品122~125側(cè)的起偏振板22~25上,使得在每種情況下光學(xué)補(bǔ)償層的慢軸平行于起偏振板的吸收軸。結(jié)果,得到光學(xué)補(bǔ)償起偏振板22~25。
(液晶顯示單元22的結(jié)構(gòu))光學(xué)補(bǔ)償起偏振板22層壓到IPS模式液晶晶元上,使得光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)作為液晶晶元觀看側(cè)的表面。在背向液晶晶元的那側(cè)上,用壓敏粘合劑層壓起偏振板22,從而提供液晶顯示單元22。觀看側(cè)的起偏振板22被層壓,使得在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶組合物的非尋常折射率方向垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板22的吸收軸。設(shè)置起偏振板22使其吸收軸垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的吸收軸。
(評價(jià))使用對比度儀(EZ-Contrast,ELDIM制造),在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。結(jié)果,平面對比度比是370,70°視角下為35。在黑顯示中,將平面著色度與在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,從法線方向70°傾斜角的著色度比較。結(jié)果,觀察到較小變化。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí)后,用裸眼檢查平面不均勻性。結(jié)果,觀察到較小不均勻性。相似地,偏振性能幾乎未變差。
(液晶顯示單元23~25的結(jié)構(gòu))按液晶顯示單元22的結(jié)構(gòu)構(gòu)造液晶顯示單元23~25,但使用起偏振板13~25代替起偏振板22,使用光學(xué)補(bǔ)償起偏振板13~25代替光學(xué)補(bǔ)償起偏振板21。因此,得到相似性能。
(層壓光學(xué)補(bǔ)償層)在實(shí)施例6中得到的樣品118~121上,通過實(shí)施例1的取向膜層壓光學(xué)補(bǔ)償層。接下來,通過在140℃下縱向?qū)悠防?.05-倍,然后在10%氫氧化鈉水溶液中在75℃下浸漬1分鐘,進(jìn)行親水化處理。然后用純水洗滌樣品,在70℃下干燥3分鐘進(jìn)行親水化。使用壓敏粘合劑進(jìn)行層壓,使得光學(xué)補(bǔ)償層的慢軸平行于起偏振板的吸收軸,得到具有保護(hù)膜的光學(xué)補(bǔ)償層26~29。
(光學(xué)補(bǔ)償起偏振板26~29)將上述各具有保護(hù)膜的光學(xué)補(bǔ)償層(26~29)和抗反射膜CV02L80(Fuji Photo Film Co.,Ltd.制造,80μm)層壓到膜兩面上(起偏振器20μm),該膜通過皂化聚乙烯醇基膜并使其吸收碘而得到,使用粘合劑得到起偏振板26~29。
(液晶顯示單元26的結(jié)構(gòu))光學(xué)補(bǔ)償起偏振板26層壓到IPS模式液晶晶元上,使得光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)作為液晶晶元觀看側(cè)的表面。在背向液晶晶元的那側(cè)上,用壓敏粘合劑層壓起偏振板26,從而提供液晶顯示單元26。觀看側(cè)的起偏振板26被層壓,使得在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶組合物的非尋常折射率方向垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板26的吸收軸。設(shè)置起偏振板26使其吸收軸垂直于光學(xué)補(bǔ)償起偏振板的吸收軸。
(評價(jià))使用對比度儀(EZ-Contrast,ELDIM制造),在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。結(jié)果,平面對比度比是370,70°視角下為35。在黑顯示中,將平面著色度與在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,從法線方向70°傾斜角的著色度比較。結(jié)果,觀察到較小變化。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí)后,用裸眼檢查平面不均勻性。因此,觀察到較小不均勻性。相似地,偏振性能幾乎未變差。
(液晶顯示單元27~29的結(jié)構(gòu))按液晶顯示單元26的結(jié)構(gòu)構(gòu)造液晶顯示單元27~29,但使用起偏振板27~29代替起偏振板26,使用光學(xué)補(bǔ)償起偏振板27~29代替光學(xué)補(bǔ)償起偏振板26。結(jié)果,得到相似性能。
在通過使聚乙烯醇基膜吸收碘并拉伸得到的膜的兩面上(起偏振器20μm),使用壓敏粘合劑層壓作為透明保護(hù)膜的纖維素三乙酸酯膜(T80UZ,由Fuji Photo Film Co.,Ltd.制造,80μm),得到起偏振板。纖維素三乙酸酯膜厚度為80μm,平面相位差Re為4nm,厚度方向相位差Rth為45nm。
按實(shí)施例1將此起偏振板層壓到IPS模式的液晶晶元兩面上,得到液晶顯示單元。排列設(shè)置在液晶晶元兩面上的起偏振板,使得它們的偏振軸相互垂直。
在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。結(jié)果,平面對比度比是370,70°視角下為9。在黑顯示中,在45°視角下,從法線方向70°傾斜角處觀察到嚴(yán)重地變成藍(lán)色。
使用壓敏粘合劑將膜(TAC TD80U,F(xiàn)uji Photo Film Co.,Ltd.制造,80μm)層壓到通過使聚乙烯醇基膜吸收碘并拉伸得到的膜的一個(gè)面上(起偏振器20μm),同時(shí)將ZEONOR膜(ZEON Co.制備)層壓到另一面上作為透明保護(hù)膜,得到起偏振板。ZEONOR膜厚度為80μm,平面相位差Re為1nm,厚度方向相位差Rth為4nm。
按實(shí)施例1將此起偏振板層壓到IPS模式的液晶晶元兩面上,得到液晶顯示單元。排列設(shè)置在液晶晶元兩面上的起偏振板,使得它們的偏振軸相互垂直。
在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。結(jié)果,平面對比度比是360,70°視角下為10。在黑顯示中,在45°視角下,從法線方向70°傾斜角處觀察到嚴(yán)重地變成藍(lán)色。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí),然后取出時(shí),觀察到在起偏振器和ZEONOR的界面處出現(xiàn)剝離,同時(shí)出現(xiàn)不均勻,且對比度降低。
使用壓敏粘合劑將膜(TAC TD80U,F(xiàn)uji Photo Film Co.,Ltd.制造,80μm)層壓到通過使聚乙烯醇基膜吸收碘并拉伸得到的膜的一個(gè)面上(起偏振器20μm),同時(shí)層壓通過拉伸聚碳酸酯膜得到的相位差膜(平面相位差100nm,Nz=0.5)作為透明保護(hù)膜,使得相位差膜的慢軸平行于起偏振板的吸收軸,得到光學(xué)補(bǔ)償起偏振板17。按實(shí)施例1將形成的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板層壓到IPS模式液晶晶元上,使得光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)作為液晶晶元觀看側(cè)的表面。在背向液晶晶元的那側(cè)上,用壓敏粘合劑層壓實(shí)施例1中使用的起偏振板1,從而提供液晶顯示單元17。
在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。結(jié)果,平面對比度比是360,70°視角下為15。在黑顯示中,在45°視角下,從法線方向70°傾斜角處觀察到嚴(yán)重地變成藍(lán)色。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí),然后取出時(shí),觀察到在起偏振器和ZEONOR的界面處出現(xiàn)剝離,同時(shí)出現(xiàn)不均勻,且對比度降低。
使用壓敏粘合劑將膜(TAC TD80U,F(xiàn)uji Photo Film Co.,Ltd.制造,80μm)層壓到通過使聚乙烯醇基膜吸收碘并拉伸得到的膜的一個(gè)面上(起偏振器20μm),同時(shí)層壓通過拉伸聚碳酸酯膜得到的相位差膜(平面相位差120nm,Nz=1.0)作為透明保護(hù)膜,使得相位差膜的慢軸平行于起偏振板的吸收軸,得到光學(xué)補(bǔ)償起偏振板18。按實(shí)施例1將形成的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板層壓到IPS模式液晶晶元上,使得光學(xué)補(bǔ)償層側(cè)作為液晶晶元觀看側(cè)的表面。在背向液晶晶元的那側(cè)上,用壓敏粘合劑層壓實(shí)施例1中使用的起偏振板1,從而提供液晶顯示單元。
在相對于垂直起偏振板光軸的45°視角下,在平面和從法線方向70°傾斜角處測量此液晶顯示單元的對比度比。結(jié)果,平面對比度比是370,70°視角下為8。在黑顯示中,在45°視角下,從法線方向70°傾斜角處觀察到嚴(yán)重地變成藍(lán)色。當(dāng)此液晶顯示單元暴露到60℃和95%RH中200小時(shí),然后取出時(shí),觀察到在起偏振器和ZEONOR的界面處出現(xiàn)剝離,同時(shí)發(fā)生不均勻,且對比度降低。
表1 樣品101~116的光學(xué)性能
表2
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,按順序包括第一透明保護(hù)膜;起偏振器;第二透明保護(hù)膜;和光學(xué)補(bǔ)償層,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)是纖維素?;锬?,其平面延遲值Re(nm)和膜厚度方向延遲值Rth(nm)滿足下式(I)和(II),和由下式(III)和(IV)定義的光學(xué)補(bǔ)償層的Nz和Re1滿足下式(V)和(VI)(I)|Re|≤10(II)|Rth|≤25(III)Nz=(nx1-nz1)/(nx1-ny1)(IV)Re1=(nx1-ny1)×d1(V)0.4≤Nz≤0.6(VI)100≤Re1≤350其中Re1是波長590nm下的平面延遲值(nm);Nz是波長590nm下的Nz因子;nx1是沿膜平面慢軸的折射率;ny1是沿垂直于膜平面慢軸的方向的折射率;nz1是沿膜厚度方向的折射率;和d1是膜的厚度(nm)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)滿足下式(VII)(VII)|Re(400)-Re(700)|≤10和|Rth(400)-Rth(700)|≤35,其中Re(λ)是波長λmn下的平面延遲值(nm);和Rth(λ)是波長λmn下的膜厚度方向延遲值(nm)。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)厚度為10~120μm。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)滿足下式(VIII)(VIII)|Re(MAX)-Re(MIN)|≤6和|Rth(MAX)-Rth(MIN)|≤10其中Re(MAX)和Rth(MAX)是隨機(jī)切下的1m2膜片的最大延遲值(nm);Re(MIN)和Rth(MIN)是其最小延遲值(nm)。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)含有至少一種能夠?qū)⒛ず穸确较虻难舆t值Rth降低到滿足下式(IX)和(X)的范圍(IX) (Rth(A)-Rth(0))/A≤1.0(X)0.1≤A≤30Rth(A)是含有A%的能夠降低Rth的化合物的膜的Rth(nm);Rth(0)是不含有能夠降低Rth的化合物的膜的Rth(nm);A是用作膜材料的聚合物質(zhì)量為100時(shí)化合物的質(zhì)量(%)。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中能夠降低Rth的化合物是辛醇-水分配系數(shù)(LogP)為0~7的化合物。
7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其含有至少一種選自下式(13),(18)和(19)所代表的化合物作為降低Rth的化合物,按固體纖維素?;锖坑?jì)其量為0.01~30wt.% 其中R1代表烷基或芳基,R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子,烷基或芳基,條件是R1,R2和R3中碳原子總和為10或更大; 其中R1代表烷基或芳基,R2和R3每一個(gè)獨(dú)立地代表氫原子,烷基或芳基; 其中R4,R5和R6每一個(gè)獨(dú)立地代表烷基或芳基。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)含有至少一種能夠降低|Re(400)-Re(700)|和|Rth(400)-Rth(700)|的化合物,按固體纖維素酰化物含量計(jì)其量為0.01~30wt.%。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)在垂直于膜加工方向的橫向方向上具有慢軸。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)被堿-皂化,堿-皂化的膜表面其接觸角為55°或更小。
11.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)在60℃和90%RH下處理240小時(shí)后,Re和Rth的變化均為15nm或更小。
12.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)在80℃下處理240小時(shí)后,Re和Rth的變化均為15nm或更小。
13.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)是拉伸的膜,并且在拉伸后提供光學(xué)補(bǔ)償層。
14.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)是拉伸的膜,并且在提供光學(xué)補(bǔ)償層后進(jìn)行拉伸。
15.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中在拉伸之前和之后,第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)的平面延遲值滿足下式(XI)(XI) |Re(n)-Re(0)|/n≤1.0其中Re(n)是拉伸n(%)的膜的平面延遲值(nm);和Re(0)是未拉伸的膜的平面延遲值(nm)。
16.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)包括?;〈葹?.70~3.00的纖維素乙酸酯。
17.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)包括滿足下式(XII)~(XIV)的纖維素?;?XII)2.50≤SA+SB≤3.00(XIII) 0≤SA≤2.5(XIV)0.5≤SB≤3.00其中SA是乙?;娜〈?;和SB是具有3~22個(gè)碳原子的取代的?;娜〈?。
18.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中光學(xué)補(bǔ)償層是其中棒狀或盤狀化合物垂直于第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)的表面而取向的光學(xué)補(bǔ)償層。
19.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中光學(xué)補(bǔ)償層含有具有正固有雙折射值并選自聚酰胺,聚酰亞胺,聚酯,聚醚酮,聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺的聚合物。
20.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中光學(xué)補(bǔ)償層含有具有負(fù)固有雙折射值的聚合物。
21.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)通過粘合劑層或壓敏粘合劑層與光學(xué)補(bǔ)償層粘合。
22.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,其還包括選自硬涂層,抗閃光層和抗反射層中的至少一層。
23.一種圖像顯示單元,其包括如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板。
24.一種包括IPS模式的圖像顯示單元的液晶顯示單元,其中如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板設(shè)置在觀看側(cè)的晶元基板上,包括如權(quán)利要求1所述的透明保護(hù)膜和起偏振器的起偏振板設(shè)置在晶元基板背向觀看側(cè)的那側(cè)上,在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶分子的主軸方向平行于起偏振板的吸收軸方向。
25.一種包括IPS模式的圖像顯示單元的液晶顯示單元,其中包括如權(quán)利要求1所述的透明保護(hù)膜和起偏振器的起偏振板設(shè)置在觀看側(cè)的晶元基板上,如權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償起偏振板設(shè)置在晶元基板背向觀看側(cè)的那側(cè)的上,在未施加電壓時(shí)液晶晶元中液晶分子的主軸方向垂直于起偏振板的吸收軸方向。
全文摘要
一種光學(xué)補(bǔ)償起偏振板,按順序包括第一透明保護(hù)膜;起偏振器;第二透明保護(hù)膜;和光學(xué)補(bǔ)償層,其中第一和第二透明保護(hù)膜中的至少一個(gè)是纖維素?;锬?,其平面延遲值Re(nm)和膜厚度方向延遲值Rth(nm)滿足下式(I)和(II),和由下式(III)和(IV)定義的光學(xué)補(bǔ)償層的Nz和Re
文檔編號G02B5/30GK1957273SQ200580016089
公開日2007年5月2日 申請日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者西浦陽介, 中山元, 伊藤忠 申請人:富士膠片株式會社