CN1623106A - 光学膜、其制造方法、和使用该光学膜的相位差膜以及偏振片 - Google Patents

光学膜、其制造方法、和使用该光学膜的相位差膜以及偏振片 Download PDF

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Abstract

本发明提供减轻了由选择反射引起的着色的光学膜，其是通过如下的方法制得：在取向基板上展开包含液晶单体、手性剂和聚合剂的涂敷液，通过加热处理使所述单体取向成为胆甾型结构，再通过对所述展开层实施聚合处理，使所述液晶单体聚合。由此可形成选择反射波长为100nm－320nm的光学膜。

Description

光学膜、其制造方法、和使用该光学膜的相位差膜以及偏振片
技术领域
本发明涉及光学膜、其制造方法、使用该光学膜的相位差膜和偏振片、以及使用该偏振片的图象显示装置。
背景技术
液晶显示装置一般在保持液晶的液晶单元(liquid crystal cell)的两面配置起偏器，过去，为了在正面方向和斜视方向视觉补偿上述液晶单元的双折射导致的相位差，在上述液晶单元和起偏器之间配置双折射层。作为该双折射层，通常使用使取向基板上取向胆甾型液晶分子的、折射率(nx、ny、nz)满足负的单轴性“nx＝ny＞nz”的负双折射层。上述折射率(nx、ny、nz)分别表示上述双折射层中的3个轴方向的折射率。具体地，在图2的概略图中用箭头表示在双折射层中的折射率(nx、ny、nz)的轴方向。折射率nx、ny、nz如上述那样分别表示X轴、Y轴和Z轴方向的折射率，如图示的那样，上述X轴是在面内显示最大的折射率的轴方向，Y轴是在上述面内相对于上述X轴垂直的轴方向，Z轴表示垂直于上述X轴和Y轴的厚度方向。
作为这样的双折射层，例如公开了在取向基板上涂布液晶聚合物的涂敷液，使上述液晶聚合物作胆甾型取向的补偿片(例如参照专利第2660601号)。另外，具体地例如可列举出胆甾型结构的螺距与折射率之积为400nm或以下的、用胆甾型液晶聚合物构成的双折射层，采用该双折射层进行视角补偿(例如参照特开平3-67219号公报)。此外，在上述特开平3-67219号公报中公开了：显示相对于基板大致平行地取向的胆甾型液晶相的上述液晶聚合物，为了满足在平面内对可见光为大致各向同性这一特性，胆甾间距的大小比可见光波长(约400nm-800nm)小是必要的。另外公开了：为了防止上述液晶聚合物采取胆甾型结构所致的选择反射引起的着色，例如双折射相的折射率与螺距之积小于400nm是必要的。
发明内容
然而，即使是具有上述的胆甾层的相位差片也可看到选择反射引起的着色，在液晶显示装置等中使用的场合，有不能得到优异的显示品质的问题。
于是，本发明的目的是，例如提供减轻了选择反射引起的着色的、具有胆甾层的光学膜。
为了达到上述目的，本发明的光学膜其特征在于，它是含有胆甾层的光学膜，上述层的构成分子以胆甾型结构取向，上述层的选择反射波段在100nm-320nm的范围。
在本发明中，胆甾层也可叫做上述层的构成分子采取螺旋结构、其螺旋轴与面方向大致垂直地取向的、具有被称为所谓的平面组织或格朗让(Granjean)组织的模拟层结构的层。另外，在本发明中，“构成分子采取胆甾型结构”例如不限定于液晶化合物变为胆甾型液晶相的情况，也包括：虽不是液晶相，但非液晶化合物在如上述胆甾型液晶相那样扭曲的状态下取向。
本发明人为解决上述课题进行了详细的研讨。其结果知道：即使是具有选择反射波长为400nm或以下、即330nm-400nm的胆甾层的相位差片，液晶化合物采取螺旋结构所导致的选择反射引起而发生着色，由于此着色的影响，在测定透射率时的单色相b值为1.2或以上。另外查明，使此相位差片与偏振片贴合的场合，在正交偏光镜(crossed nicol)状态下，在法线方向的漏光在全表面上发生，427nm的正交透射率也比只上述偏振片的正交透射率大0.235％，发生这一问题。用肉眼确认正交偏光镜状态的黑显示的结果，也知道了前表面看上去发青的现象。由这些结果认为，这样的漏光由于选择反射对可见光范围(约400nm-700nm)造成影响故而发生，并且得到这样的知识：即使是330nm-400nm的选择反射波长，作为双反射层使用的场合，也难于形成具有优异的显示品质的液晶显示装置。
于是，本发明人进一步反复研究的结果发现：使用后面叙述的“液晶单体”，控制此液晶单体与手性剂的配合比例，通过手性剂使上述液晶单体取向成为胆甾型结构后，通过聚合或交联来固定其取向，如果是据此形成的胆甾层，则可将上述选择反射波段控制在100nm-320nm，如果是该范围，则能够避免以往的漏光的问题。再者，使用液晶单体，通过控制上述配合比例，可控制选择反射波段是本发明人首次发现的。
如果是选择反射波段这样地控制在上述范围的光学膜，则例如以往的选择反射引起的着色被防止。也就是说，选择反射波长越接近于可见光波长(400nm或以上)，越给可见光区造成影响，因此发生漏光，由此可看到着色，但通过控制在上述范围，漏光被抑制。因此，如果使用本发明的光学膜作为相位差膜，则达到宽的视场角范围，在正面方向和斜视方向的任一方向都可实现优异的显示品质。因此，在液晶显示装置等各种图象显示装置中也有用。
其次，本发明的相位差膜包含上述本发明的光学膜。又，本发明的偏振片包含上述本发明的相位差膜和偏振膜，特别是作为光学补偿用偏振片是有用的。而且，上述本发明的相位差膜或偏振片在液晶显示装置和电致发光(EL)装置等各种图象显示装置中是有用的。
附图说明
图1是表示本发明实施例中的、在各波长下的透射率的变化的曲线图。
图2是表示折射率的轴方向的概略图。
具体实施方式
如上述的那样，本发明的光学膜的特征在于，它是包含构成分子以胆甾型结构取向的胆甾层的光学膜，其选择反射波段在100nm-320nm的范围。
上述选择反射波段λ(nm)的中心波长，例如胆甾层如后面叙述的那样使用液晶单体而形成的场合，可由下述式表示。
λ＝n·P
在上述式中，n表示上述液晶单体的平均折射率，P表示上述胆甾层的螺距(μm)。上述平均折射率n用“(no+ne/2)”表示，通常为1.45-1.65的范围，no表示上述液晶单体的正常折射率，ne表示上述液晶单体的异常折射率。
上述选择反射波段的上限如上述那样为320nm或以下，优选为300nm或以下。另一方面，选择反射波段的下限如上述那样为100nm或以上，优选为150nm或以上。当上述选择反射波段超过320nm时，选择反射波段进入到可见光区，因此例如发生上述的着色和脱色的问题。另一方面，上述选择反射波段小于100nm的光学膜有以下的问题。即，如后面叙述的那样，在制造本发明的光学膜时，选择反射波段的设定例如可通过控制液晶单体等构成材料和手性剂的添加比例来进行。其次，作为将选择反射波段移到短波长侧的手段，例如有增加手性剂添加量的方法，但当增加手性剂的添加量时，液晶单体等构成材料采取胆甾取向的温度范围、即变成液晶相的温度范围非常窄。因此，在制造时，严格进行用于使上述构成材料作胆甾取向的温度控制变得必要，有制造变得困难的问题。
本发明的光学膜，例如使上述的3个轴方向的折射率(nx、ny、nz)是nx≈ny＞nz为好。这样的光学膜可作为所谓的negative C-Plate的相位差片使用。
在本发明中，上述胆甾层的在590nm的面内相位差(Δnd)例如为2nm或以下、优选为1.5nm或以下。上述面内相位差存在通过将上述选择反射波长控制在100nm-320nm的范围而可控制在上述的范围的倾向。再者，上述面内相位差(Δnd)用下式表示。在下式中“nx、ny”分别与上述图2同样地是在面内存在垂直的关系的X轴方向和Y轴方向的折射率，在面内显示最大的折射率的方向是X轴。另外，“d”表示膜厚。
Δnd＝(nx-ny)·d
为了将选择反射波段控制在上述范围，上述胆甾层优选含有手性剂。本发明中的上述手性剂，例如是具有将后面叙述的液晶单体和液晶聚合物取向成为胆甾型结构的功能的化合物。
作为上述手性剂，只要是如上述那样将胆甾层的构成分子取向成为胆甾型结构的化合物就行，其种类不特别限制，但优选例如后面叙述的手性剂等。
在这些手性剂之中，其扭曲力优选为1×10-6nm-1·(wt％)-1或以上、更优选为1×10-5nm-1·(wt％)-1或以上、进一步优选为1×10-5至1×10-2nm-1·(wt％)-1的范围、特别优选为1×10-4至1×10-3nm-1·(wt％)-1的范围。如果使用这样的扭曲力的手性剂，则例如可将所形成的胆甾层的螺距控制在后面叙述的范围，据此将上述选择反射波段控制在上述范围变得十分可能。
再者，上述扭曲力一般表示给予后面叙述的液晶单体和液晶聚合物等液晶材料以扭曲、使之取向成为螺旋状的能力，可用下式表示。
扭曲力＝1/[胆甾间距(nm)×手性剂重量比(wt％)]
在上式中，手性剂重量比例如指包含液晶单体或液晶聚合物和手性剂的混合物中的上述手性剂的比例(重量比)，用下式表示。
手性剂重量比(wt％)＝[X/(X+Y)]×100
X：手性剂重量
Y：液晶单体重量或液晶聚合物重量
另外，上述胆甾层中的螺距例如优选为0.01-0.25μm的范围、更优选为0.03-0.20μm的范围、特别优选为0.05-0.15μm的范围。如果上述螺距为0.01μm或以上，则例如得到充分的取向性，如果为0.25μm或以下，则例如可充分地抑制可见光的短波长侧的旋光性，因此在偏振光下作为补偿用的相位差膜等使用的场合，能充分地避免漏光等。其次，如果使用上述的扭曲力的手性剂，则可将所形成的胆甾层的螺距控制在上述范围。
本发明的光学膜，由于选择反射波段被控制在上述的范围，因此其单色相(single hue)b值例如为1.2或以下，着色少，可以说显示出非常优异的光学特性。上述单色相b值更优选为1.1或以下，特别优选为1.0或以下。另外，其正交色相b值例如为-0.5至1.0，更优选为-0.3至0.8，特别优选为-0.1至0.8或以下。另外，本发明的光学膜的在430nm的正交透射率例如为0.15或以下、优选为0.10或以下、更优选为0.08或以下。
再者，上述单色相b值根据Hunter Lab色度体系(Hunter，R.S.：J.Opt.Soc.Amer.，38，661(A)，1094(A)(1948)；J.Opt.Soc.Amer.，48，985(1958))规定。具体讲，例如依据JIS K 7105 5.3使用光谱测定器或光电色彩计，测定试样的三刺激值(X、Y、Z)，通过将这些值代入到作为Lab空间中的色差公式的以下所示的Hunter式，可算出单色相b值。在此测定中通常使用C光源。例如根据积分球式光谱透射率测定器(商品名DOT-3C；村上色彩技术研究所制)可测定透射率和单色相b值。
单色相b值＝7.0×(Y-0.847Z)/y1/2
另外，上述正交色相b值可如以下那样测定。将偏振片配置在正交偏光镜，在其之间配置上述光学膜，基于上述的Hunter Lab色度体系测定色相b1。另一方面，不配置光学膜、只用配置在正交偏光镜的偏振片测定色相b2。然后，通过从色相b1减去色相b2(b1-b2)可求出正交色相b值。
在本发明中，上述构成分子例如是非液晶聚合物，上述非液晶聚合物优选是将以胆甾型结构取向的液晶单体聚合或交联了的聚合物。如果是这样的构成，则如后述的那样，由于上述单体显示液晶性，因此可以胆甾型结构取向、并且通过使单体间进一步聚合等能够固定上述取向。此外，虽使用液晶单体，但通过上述固定，聚合了的聚合物变成非液晶性。因此，形成的胆甾层采取胆甾液晶相那样的胆甾型结构，但由于不用液晶分子构成，因此例如也不会引起液晶分子所特有的、向由温度变化所致的液晶相、玻璃相、晶体相的变化。因此，成为其胆甾型结构不被温度变化影响的、稳定性极为优异的光学膜，例如可以说作为光学补偿用相位差膜是特别有用的。
上述液晶单体优选为用后述的化学式(1)表示的单体。这样的液晶单体，一般是向列性液晶单体，但在本发明中，采用上述手性剂赋予扭曲，最终采取胆甾型结构。另外，在上述胆甾层中，为了固定取向，需要上述单体间聚合或交联，因此上述单体优选包含聚合性单体和交联性单体的至少之一。
上述胆甾层进一步优选包含聚合剂和交联剂的至少之一，例如可使用紫外线固化剂、光固化剂、热固化剂等物质。
上述胆甾层中的液晶单体的比例优选为75-95重量％的范围，更优选为80-90重量％的范围。另外，手性剂相对于上述液晶单体的比例优选为5-23重量％的范围，更优选为10-20重量％的范围。另外，交联剂或聚合剂相对于上述液晶单体的比例优选为0.1-10重量％的范围、更优选为0.5-8重量％的范围、特别优选为1-5重量％的范围。
上述光学膜的厚度不特别限制，但例如使用作为补偿用等的相位差膜的场合，从防止取向的散乱和透射率降低、选择反射性、防止着色、生产率等方面考虑，优选为0.1-10μm的范围，更优选为0.5-8μm的范围，特别优选为1-5μm的范围。
本发明的光学膜例如只用上述那样的胆甾层形成也可以，但也可以是还包含基板、并在上述基板上层叠了上述胆甾层的叠层体。
其次，本发明的光学膜的制造方法是包含胆甾层、上述层的构成分子以胆甾型结构取向的光学膜的制造方法，该制造方法包含下述步骤：在取向基材上展开含有液晶单体、上述手性剂、聚合剂和交联剂的至少之一、并且手性剂相对于上述液晶单体的比例为5-23重量％的范围的涂敷液以形成展开层；对上述展开层实施加热处理使得上述液晶单体以胆甾型结构取向；以及，对上述展开层实施聚合处理和交联处理之中的至少之一的处理以固定上述液晶单体的取向并形成非液晶聚合物的胆甾层。根据这样的制造方法，能够制造上述的选择反射波段的本发明的光学膜。这样通过控制液晶单体和手性剂的配合比例，能够将上述选择反射波段控制在100nm-320nm的范围，这是本发明人首次发现的。
以下具体说明本发明的光学膜的制造方法的一例。首先，准备包含上述液晶单体、上述手性剂、上述交联剂和聚合剂的至少之一的涂敷液。
作为上述液晶单体例如优选向列性液晶单体，具体可列举出用下式(1)表示的单体。这些液晶单体既可以是一种，也可以并用2种或以上。
在上式(1)中，A1和A2分别表示聚合性基，且可以相同或不同。另外，A1和A2的任意之一也可以是氢。X分别表示单键、-O-、-S-、-C＝N-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-NR-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-CH2-O-或-NR-CO-NR，在上述X中，R表示H或C1-C4烷基，M表示内消旋配合基。
在上式(1)中，X可以相同或不同，但相同为好。
在上式(1)的单体之中，A2分别相对于A1配置于邻位为好。
另外上述A1和A2分别独立地用下式
       Z-X-(Sp)n                        (2)
表示为好，A1和A2是相同基为好。
在上式(2)中，Z表示交联性基，X与上述式(1)相同，Sp表示由具有1-30个C原子的直链或支链的烷基构成的隔离物，n表示0或1。上述Sp中的碳链中也可以插入例如醚官能团中的氧、硫醚官能团中的硫、非邻接亚氨基或C1-C4的烷基亚氨基等。
在上式(2)中，Z优选为用下式表示的原子团的任一个。在下式中，作为R例如可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等基。
          H2C＝CH-，HC≡C-，
Figure A0380263900171
          -N＝C＝O，-N＝C＝S，-O-C≡N，
另外，在上述式(2)中，Sp优选为用下式表示的原子团的任一个。在下式中，优选m为1-3、p为1-12。
-(CH2)p-，-(CH2CH2O)mCH2CH2-，-CH2CH2SCH2CH2-，
    -CH2CH2NHCH2CH2-，
在上式(1)中，M优选为用下式(3)表示，在下式(3)中，X与上式(1)中的X相同。Q例如表示取代或未取代的亚烷基或芳香族烃原子团，另外，例如也可以是取代或未取代的直链或支链C1-C12亚烷基等。
上述Q为上述芳香族烃原子团的场合，例如优选由下式表示的原子团、或它们的取代类似体。
作为被上式表示的芳香族烃原子团的取代类似体，例如每1个芳香环具有1-4个取代基也可以，另外，每1个芳香环或每个基具有1或2个取代基也可以。上述取代基分别可以相同或不同。作为上述取代基例如可列举出C1-C4烷基、硝基、F、Cl、Br、I等卤素、苯基、C1-C4烷氧基等。
作为上述液晶单体的具体例，例如可列举出用下式(4)-(19)表示的单体。
Figure A0380263900183
上述液晶单体显示液晶性的温度范围根据其种类而不同，但例如优选为40-120℃的范围，更优选为50-100℃的范围，特别优选为60-90℃的范围。
作为上述手性化剂，如上述那样，只要是给予上述液晶单体以扭曲并按成为胆甾型结构的方式取向的手性剂，则不特别限制，但优选为例如聚合性手性化剂，可使用上述的手性剂。这些手性剂既可以是一种，也可以并用2种或以上。
具体地，作为上述聚合性手性化剂，例如可使用用下述通式(20)-(23)表示的手性化合物。
  (Z-X5)nCh                        (20)
  (Z-X2-Sp-X5)nCh                  (21)
  (P1-X5)nCh                       (22)
  (Z-X2-Sp-X3-M-X4)nCh             (23)
在上述各式中，Z与上述式(2)相同，Sp与上述式(2)相同，X2、X3和X4相互独立，表示化学单键、-O-、-S-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-NR-CO-NR-，上述R表示H、C1- C4烷基。另外，X5表示化学单键、-O-、-S-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-NR-CO-NR、-CH2O-、-O-CH2-、-CH＝N-、-N＝CH-或-N≡N-。R与上述同样地表示H、C1-C4烷基。M与上述同样地表示内消旋配合基，P1表示氢、被1-3个的C1-C6烷基取代的C1-C30烷基、C1-C30烷基或C3-C8环烷基，n是1-6的整数。Ch表示n价的手性基。在上述式(23)中，优选X3和X4的至少之一是-O-CO-O-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-或-NR-CO-NR-。另外，在上述式(22)中，P1为烷基、酰基或环烷基的场合，例如其碳链中也可以插入醚官能团内的氧、硫醚官能团内的硫、非邻接亚氨基或C1-C4烷基亚氨基。
作为上述Ch的手性基，例如可列举出由下式表示的原子团。
Figure A0380263900221
在上述原子团中，L是C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素、COOR、OCOR、CONHR或NHCOR，上述R表示C1-C4烷基。再者，在由上述式所述的原子团中的末端表示与邻接的基团连接的悬空键(danglingbond)。
在上述原子团之中，特别优选为由下述式表示的原子团。
Figure A0380263900231
另外，由上述(21)或(23)表示的手性化合物，例如优选为n为2、Z表示H2C＝CH-、Ch由下述式表示的原子团。
Figure A0380263900232
作为上述手性化合物的具体例，例如可列举出用下述式(24)-(44)表示的化合物。再者，这些手性化合物的扭曲力为1×10-6nm-1·(wt％)-1或以上。
Figure A0380263900261
在上述的手性化合物以外，例如还可优选使用在RE-A4342280号和德国专利申请19520660.6号和19520704.1号中列举的手性化合物。
作为上述聚合剂和交联剂不特别限制，但例如可使用以下的。作为上述聚合剂，例如可使用过氧化苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)等，作为上述交联剂例如可使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、金属螯合交联剂等。它们既可以使用任一种，也可以并用二种或以上。
上述涂敷液例如可通过将上述液晶单体等溶解或分散于适当的溶剂中来调制。作为上述溶剂不特别限制，例如可使用氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、邻二氯苯等卤代烃类、苯酚、对氯苯酚、邻氯苯酚、间甲酚、邻甲酚、对甲酚等苯酚类、苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯、1，2-二甲氧基苯等芳香族烃类、丙酮、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮系溶剂、醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯系溶剂、叔丁基醇、甘油、乙二醇、三乙二醇、乙二醇单甲基醚、二乙二醇二甲基醚、丙二醇、二丙二醇、2-甲基-2，4-戊二醇之类的醇系溶剂、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺之类的酰胺系溶剂、乙腈、丁腈之类的腈系溶剂、二乙基醚、二丁基醚、四氢呋喃、二噁烷之类的醚系溶剂、或者二硫化碳、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等。这些溶剂之中，优选甲苯、二甲苯、均三甲基苯、MEK、甲基异丁基酮、环己酮、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丙酯、醋酸乙基溶纤剂。这些溶剂例如既可以使用任一种，也可以混合使用二种或以上。
上述手性剂的添加比例例如根据所要求的螺距、所要求的选择反射波段而适宜确定，但相对于上述液晶单体的添加比例为5-23重量％的范围，优选为10-20重量％的范围。如上述那样，通过这样地控制液晶单体和手性剂的添加比例，能够将形成的光学膜的选择反射波段设定在上述的范围。手性剂相对于液晶单体的比例小于5重量％的场合，将形成的光学膜的选择反射波段控制在低波长侧变得困难。另外，上述比例大于23重量％的场合，由于液晶单体作胆甾取向的温度范围、即上述液晶单体变为液晶相的温度范围变窄，因此严格进行在后面叙述的取向步骤中的温度控制变得必要，制造变得困难。
例如，使用相同扭曲力的手性剂的场合，随着手性剂相对于液晶单体的添加比例增多，所形成的选择反射波段转变成更低波长侧。另外，例如在手性剂相对于液晶单体的添加比例相同的场合，例如随着手性剂的扭曲力增大，所形成的光学膜的选择反射波段转变成更低波长侧。作为具体例，在将形成的光学膜的上述选择反射波段设定在200-220nm的范围的情况下，例如按相对于液晶单体达到11-13重量％的方式配合扭曲力为5×10-4nm-1·(wt％)-1的手性剂即可，在将上述选择反射波段设定在290-310nm的范围的情况下，例如按相对于液晶单体达到7-9重量％的方式配合扭曲力为5×10-4nm-1·(wt％)-1的手性剂即可。
另外，作为上述液晶单体和上述手性剂的组合，不特别限制，但具体列举出上述式(10)的单体剂与上述式(38)的手性剂的组合、上述式(11)的单体剂与上述式(39)的手性剂的组合等。
另外，交联剂或聚合剂相对于上述液晶单体的添加比例例如为0.1-10重量％的范围，优选为0.5-8重量％的范围，更优选为1-5重量％的范围。如果交联剂或聚合剂相对于上述液晶单体的比例为0.1重量％或以上，则例如胆甾层的固化变得十分容易，又，如果是10重量％或以下，则例如上述液晶单体进行胆甾取向的温度范围、即上述液晶单体变为液晶相的温度成为充分的范围，因此在后述的取向步骤中的温度控制变得更容易。
另外，在上述涂敷液中，例如根据需要也可以适宜配合各种添加剂。作为上述添加剂，例如可列举出防老化剂、改性剂、表面活性剂、染料、颜料、防变色剂、紫外线吸收剂等。这些添加剂例如既可以添加任一种，也可以并用二种或以上。具体地，作为上述防老化剂，例如可使用苯酚系化合物、胺系化合物、有机硫系化合物、膦系化合物等；作为上述改性剂，例如可使用二醇类、硅氧烷类和醇类等以往公知的改性剂。另外，上述表面活性剂例如为平滑光学膜的表面而添加，例如可使用硅氧烷系、丙烯酸系、氟系等表面活性剂，特别优选硅氧烷系。
这样地使用液晶单体的场合，调制的涂敷液例如显示涂敷和展开等操作性优异的粘性。上述涂敷液的粘度通常根据上述液晶单体的浓度和温度等而不同，但上述涂敷液中的单体浓度为上述范围5-70重量％的场合，其粘度例如为0.2-20mPa·s的范围，优选为0.5-15mPa·s，特别优选为1-10mPa·s。具体地，上述涂敷液中的单体浓度为30重量％的场合，其粘度例如为2-5mPa·s的范围，优选为3-4mPa·s。如果上述涂敷液的粘度为0.2mPa·s或以上，则例如能更加防止移动涂敷液所致的液流的发生，另外，如果是20mPa·s或以下，则例如表面平滑性更加优异，能更加防止厚度不均，涂敷性也优异。另外，尽管上述粘度显示的是在温度20-30℃的范围内，但不限制该温度。
其次，在取向基板上涂敷上述涂敷液形成展开层。
上述涂敷液例如采用辊涂法、旋涂法、绕线棒涂法、浸涂法、挤压涂敷法、幕式淋涂法、喷涂法等以往公知的方法流动展开即可，其中，从涂敷效率的方面考虑优选旋涂、挤压涂敷。
作为上述取向基板，如果是可取向上述液晶单体的基板则不特别限制，例如可使用各种塑料膜和用人造丝布等摩擦处理了塑料片表面的塑料片。作为上述塑料不特别限制，例如可列举出三乙酰纤维素(TAC)、聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基戊烯-1)等聚烯烃、聚酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮硫醚、聚醚砜、聚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚缩醛、聚碳酸酯、多芳基化合物、丙烯酸树脂、聚乙烯醇、聚丙烯、纤维素系塑料、环氧树脂、酚醛树脂等。另外，也可使用在铝、铜、铁等金属制基板、陶瓷制基板、玻璃制基板等表面配置上述的塑料膜或片、或者在上述表面形成了SiO2斜方蒸镀膜的基板等。另外，将实施了单轴拉伸等拉伸处理的具有双折射性的拉伸膜等作为取向膜层叠在上述的塑料膜或片上的叠层体也可作为取向基板使用。而且，基板自身具有双折射性的场合，由于不需要上述的摩擦处理、和在表面层合双折射性膜等，故优选。作为这样地给予基板自身以双折射性的方法，在形成基板时，例如可列举出在拉伸处理之外进行铸造和挤压成型等的方法。
接着，通过对上述展开层实施加热处理，在液晶状态下使上述液晶单体取向。由于在上述展开层中与上述液晶单体一起含有手性剂，因此变为液晶相(液晶状态)的液晶单体在由上述手性剂给予扭曲的状态下取向。即液晶单体显示胆甾型结构(螺旋结构)。
上述加热处理的温度条件例如可根据上述液晶单体的种类、具体讲根据上述液晶单体显示液晶性的温度适宜确定，通常为40-120℃的范围，优选是50-100℃的范围，更优选是60-90℃的范围。如果上述温度为40℃或以上，则通常能充分地取向液晶单体，如果上述温度为120℃或以下，则在耐热性方面上述的各种取向基材的选择性也宽。
其次，通过对上述液晶单体取向了的上述展开层实施交联处理或聚合处理，使上述液晶单体和手性剂聚合或交联。由此，液晶单体在以胆甾型结构取向的状态下原样不变地相互聚合和交联、或者与手性剂聚合和交联，上述取向状态被固定。然后，所形成的聚合物通过上述取向状态的固定而变成非液晶聚合物。
上述聚合处理和交联处理例如可根据使用的聚合剂和交联剂的种类适宜确定。例如，在使用光聚合剂和光交联剂的场合，实施光照射即可，在使用紫外线聚合剂和紫外线交联剂的场合，实施紫外线照射即可。
采用这样的制造方法，在上述取向基板上得到用以胆甾型结构取向的非液晶性聚合物形成的、选择反射波段为100nm-320nm的光学膜。此光学膜由于如上述那样固定其取向，因此为非液晶性。因此，不会因温度变化而变化成例如液晶相、玻璃相、晶体相，不发生温度所致的取向变化。因此，可作为不会受温度影响的、高性能的相位差膜使用。另外，由于选择反射波段被控制在上述范围，因此上述的漏光等被抑制。
再者，本发明的光学膜是本发明人通过使用上述的液晶单体而可首次实现的，但其制造方法不限于这样的方法，使用上述的液晶聚合物也可以。再者，如果使用液晶单体，则不仅更容易控制上述选择反射波段，而且如上述那样涂敷液的粘度等的设定也容易，因此薄层的形成更容易，操作性也非常优异。另外，形成的胆甾层也成为其表面平坦性优异的层。因此可以说能够形成品质更优异、并且薄型化的光学膜。
另外，上述光学膜例如从上述取向基板剥离、原样不变地直接作为上述的补偿用等的相位差膜使用也可以，也能够以层合在上述取向基板的状态作为相位差片使用。
在以上述光学膜与上述取向基板的叠层体形式使用时，上述取向基板优选是透光性的塑料膜。作为上述塑料膜，例如可列举出用TAC等纤维素系、聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基戊烯-1)等聚烯烃、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酮硫醚、聚醚砜、聚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚缩醛、聚碳酸酯、多芳基化合物、丙烯酸树脂、聚乙烯醇、聚丙烯、纤维素系塑料、环氧树脂、酚醛树脂、聚降冰片烯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、液晶聚合物等形成的膜。这些膜在光学上无论是各向同性还是各向异性都没关系。在这些塑料膜之中，从耐溶剂性和耐热性的观点考虑，例如优选用聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯形成的各膜。
上述的透光性取向基板例如可以是单层，但例如从提高强度、耐热性、聚合物或液晶单体的附着性(密合性)的方面考虑，也可以是层合了异种聚合物的叠层体。
另外，可以是不发生由双折射引起的相位差的基板，也可以是例如以用偏振光分离层反射的光的偏振光状态的消除为目的、发生由双折射引起的相位差的基板。这样的偏振光状态的消除由于提高光利用效率、与光源光同一化，对抑制由视觉导致的色调变化有利。作为上述发生由双折射引起的相位差的透明基板，例如可使用各种聚合物制的拉伸膜等，也可以是控制了厚度方向的折射率的透明基板。上述控制例如可通过将聚合物膜与热收缩膜粘接并加热拉伸等来进行。
上述塑料膜的厚度通常为5μm-500μm、优选为10-200μm、更优选为15-150μm。如果上述厚度为5μm或以上则作为基板具有足够的强度，因此例如能够防止在制造时断裂等问题的发生。
另外，也能够将上述光学膜从上述取向基板(以下称为“第1基板”)转印(transfer)到其他基板(以下称为“第2基板”)上，在上述第2基板上层合上述光学膜的状态下例如作为相位差片使用。具体地讲，在上述第2基板的至少一个表面层合粘接剂层或粘合剂层(以下称为“粘接剂层等”)，将此粘接剂层等与上述第1基板上的光学膜粘接后，从上述光学膜剥离上述第1基板即可。
此情况下，作为展开上述涂敷液的取向基板，例如不被其透光性和厚度等限制，从耐热性和强度方面选择为好。
另一方面，上述第2基板例如对耐热性等不限制。例如优选透光性基板、和透光性保护膜等，具体地可列举出透明的玻璃和塑料膜等。作为上述塑料膜，例如可列举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚苯硫醚、多芳基化合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、三乙酰纤维素、降冰片烯系树脂、环氧树脂、聚乙烯醇系树脂等的膜。除此之外，例如还列举出在特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜。作为此聚合物材料，例如可使用含有在侧链具有取代或非取代的酰亚胺基的热塑性树脂、在侧链具有取代或非取代的苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物，例如可列举出具有由异丁烯和N-亚甲基马来酰亚胺构成的交互共聚物、和丙烯腈·苯乙烯共聚物的树脂组合物。上述聚合物膜例如也可以是上述树脂组合物的挤压成型物。此外，也可将涂层起偏器(polarizer)作为第2起偏器使用。
另外，上述第2基板例如在光学上是各向同性为好，但根据上述光学膜的用途也可以是光学各向异性。作为具有这样的光学各向异性的第2基板，例如也可以是对上述塑料膜实施了拉伸处理等的相位差膜、和具有光散射性的光散射膜、具有衍射能力的衍射膜、偏振膜等。
再者，形成上述胆甾层和上述各种透光性基板等的叠层体的场合，上述胆甾层也可以层合在上述透光性基板的两面，其叠层数既可以是1层，也可以是2层或以上。
本发明的光学膜，在其表面进一步层合粘合层或粘接层也可以。通过这样地层合粘合层等，例如与偏振片等的其他的光学层、和液晶单元等的构件的层合变得容易，能够防止光学膜的剥离。
作为上述粘接层的材料，不特别限制，例如可使用丙烯酸系、乙烯醇系、硅氧烷系、聚酯系、聚氨酯系、聚醚系等的聚合物制粘接剂、和异氰酸酯系粘接剂、橡胶系粘接剂等。另外，作为上述粘合层的材料，不特别限制，例如可使用丙烯酸系、硅氧烷系、聚酯系、橡胶系等的粘合剂。另外，也可以使这些材料含有微粒子制成显示光扩散性的层。它们之中，例如优选吸湿性和耐热性优异的材料。如果是这样的性质，则例如在用于液晶显示装置的场合，能够防止吸湿所致的起泡和剥离、热膨胀差等所致的光学特性降低、和液晶单元的翘曲等，构成高品质并且耐久性也优异的显示装置。
本发明的偏振膜和相位差膜，如上述那样既可以单独使用，也可以根据需要制成与其他的光学构件组合的叠层体用于各种的光学用途。具体讲，作为光学补偿构件等、特别是作为液晶显示元件的光学补偿构件是有用的。作为上述其他的光学构件，例如可列举出其他的具有折射率结构的相位差膜、液晶膜、光散射膜、衍射膜、偏振膜等。
其次，本发明的偏振片是包含上述本发明的相位差膜(也包括本发明的偏振膜)和偏振膜的偏振片。
作为上述偏振片的一例，例如是在偏振膜(起偏器)的至少一个表面借助于粘接层或粘合层(以下也称为“粘接层等”)层合保护层、在上述保护层上借助于粘接层层合上述相位差膜的结构。上述保护层只在上述偏振膜的一面层合也可以，或者在两面层合也可以，在层合于两面的场合，例如无论是使用相同种类的透明保护层，还是使用不同种类的透明保护层都可以。另外，上述相位差膜无论是层合在起偏器的一面还是层合在两面都可以，此层合既可以以上述保护层为媒介进行也可以直接进行。另外，在本发明的相位差膜之外，还进一步层合其他的相位差膜也可以。
作为上述偏振膜不特别限制，例如可使用采用以往公知的方法使各种膜吸附碘和双色性染料等双色性物质而染色、并通过交联、拉伸、干燥而调制的膜等。其中，优选当入射自然光时透过直线偏振光的膜，优选光透射率和偏振光度优异的膜。作为使之吸附上述双色性物质的各种膜，例如可列举出PVA系膜、部分甲缩醛化PVA系膜、乙烯·醋酸乙烯共聚物系部分酮化膜、纤维素系膜等亲水性高分子膜等，除了这些以外，例如还能够使用PVA的脱水处理物和聚氯乙烯的脱盐酸处理物等的聚烯取向膜等。这些膜之中，优选PVA系膜。另外，上述偏振膜的厚度通常为1-80μm的范围，但不限定于此范围。
作为上述保护层，不特别限制，可使用现有公知的透明膜，例如优选透明性、机械强度、热稳定性、水分阻隔性、各向同性等优异的透明膜。作为这样的透明保护层的材质的具体例，可列举出三乙酰纤维素等纤维素系树脂、聚酯系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、丙烯酸系、乙酸酯系等的透明树脂等。另外，也列举出上述丙烯酸系、聚氨酯系、丙烯酸聚氨酯系、环氧系、硅氧烷系等的热固型树脂或紫外线固化型树脂等。其中，从偏振光特性和耐久性方面考虑，优选用碱等酮化处理表面的TAC膜。
另外，还列举出特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜。作为此聚合物材料，例如可使用含有在侧链具有取代或非取代的酰亚胺基的热塑性树脂、在侧链具有取代或非取代的苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物，例如可列举出具有由异丁烯和N-亚甲基马来酰亚胺构成的交互共聚物、和丙烯腈·苯乙烯共聚物的树脂组合物。再者，上述聚合物膜例如也可以是上述树脂组合物的挤压成型物。
另外，上述保护层例如没有着色为好。具体讲，由下述式表示的膜厚度方向的相位差值(Rth)优选为-90nm至+75nm的范围，更优选为-80nm至+60nm，特别优选为-70nm至+45nm的范围。如果上述相位差值为-90nm至+75nm的范围，则能够充分消除由保护膜引起的偏振片的着色(光学的着色)。再者，在下述式中，nx、ny、nz和d与上述同样。
Rth＝{[(nx+ny)/2]-nz}·d
另外，上述透明保护层也可以是进一步具有光学补偿功能的。作为这样地具有光学补偿功能的透明保护层，例如可使用基于液晶单元的相位差的视认角的变化为原因的、以防止着色等、和良好视认的视场角的扩大等为目的的公知的透明保护层。具体地例如可列举出单向拉伸或双向拉伸上述的透明树脂的各种拉伸膜、和液晶聚合物等的取向膜、在透明基材上配置了液晶聚合物等的取向层的叠层体等。在它们之中，从可实现良好视认的宽的视场角考虑，优选上述液晶聚合物的取向膜，特别优选用上述的三乙酰纤维素膜等支撑用碟盘(discotic liquid crystal)型或向列型液晶聚合物的倾斜取向层构成的光学补偿层的光学补偿相位差片。作为这样的光学补偿相位差片，例如可列举出富士胶片株式会社制的“WV Film”等市售品。再者，上述光学补偿相位差片也可以是通过层合2层或以上的上述相位差膜和三乙酰纤维素膜等的膜支撑体来控制相位差等光学特性的光学补偿相位差片等。
上述透明保护层的厚度不特别限制，例如可根据相位差和保护强度等适宜确定，通常为5mm或以下，优选为1mm或以下，更优选为1-500μm或以下，特别优选为5-150μm的范围。
上述透明保护层例如可采用在偏振膜上涂布上述各种透明树脂的方法、在上述偏振膜上层合上述透明树脂制膜和上述光学补偿相位差片等的方法等现有公知的方法适宜形成，还能够使用市售品。
另外，上述透明保护层还可以是进一步地实施了例如硬涂覆(hardcoating)处理、防反射处理、以粘附的防止和扩散、防眩光等为目的的处理等的透明保护层。上述硬涂覆处理以防止偏振片表面的划伤等为目的，例如是在上述透明保护层的表面形成由固化型树脂构成的、硬度和滑动性优异的固化被膜的处理。作为上述固化型树脂，例如可使用硅氧烷系、聚氨酯系、丙烯酸系、环氧系等的紫外线固化型树脂等，上述处理可采用现有公知的方法进行。粘附的防止以防止与邻接的层的附着为目的。上述防反射处理以防止在偏振片表面的外来光的反射为目的，可通过形成现有公知的防反射层等来进行。
上述防眩光处理以防止在偏振片表面外来光反射引起的、偏振片透射光的视认损害等为目的，例如通过采用现有公知的方法在上述透明保护层的表面形成微细的凹凸结构来进行。作为这样的凹凸结构的形成方法，例如可列举出采用喷砂法和压花加工等进行的粗面化方式、和在上述的透明树脂中配合透明微粒子形成上述透明保护层的方式等。
作为上述透明微粒子，例如可列举出氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等，除此以外也可使用具有导电性的无机系微粒子、和用交联或未交联的聚合物粒状物等构成的有机系微粒子等。上述透明微粒子的平均粒径不特别限制，例如为0.5-20μm的范围。另外，上述透明微粒子的配合比例不特别限制，一般地相对于上述的透明树脂100质量份优选为2-70质量份的范围，更优选为5-50质量份的范围。
配合了上述透明微粒子的防眩光层例如也可以透明保护层本身的形式使用，另外，也可以作为涂覆层等形成在透明保护层表面。而且，上述防眩光层也可以是兼作为扩散偏振片透射光从而扩大视角的扩散层的防眩光层。
再者，上述防反射层、防粘附层、扩散层、防眩光层等，与上述透明保护层分别开地，例如作为用设置了这些层的片等构成的光学层层合在偏振片上也可以。
上述偏振膜和上述透明保护层的粘接方法不特别限制，可采用现有公知的方法进行。一般可使用与上述相同的粘合剂和粘接剂等，其种类可根据上述偏振膜和透明保护层的材质等适宜确定。上述的粘合剂、粘接剂例如即使通过湿度和热的影响也难剥离，光透射率和偏振光度也优异。具体讲，上述偏振膜是聚乙烯醇系膜的场合，例如从粘接处理的稳定性等方面考虑，优选聚乙烯醇系粘接剂。这些粘接剂或粘合剂例如原样不变地直接涂布在偏振膜或透明保护层的表面也可以，又，将用上述粘接剂或粘合剂构成的胶带或片之类的层配置在上述表面也可以。另外，例如调制成为水溶液的场合，根据需要配合其他的添加剂和酸等催化剂也可以。
本发明的相位差膜和上述偏振膜的层合方法不特别限制，可采用使用了上述的粘接层和粘合层等的现有公知的方法。另外，也可在偏振膜上形成相位差膜(本发明的光学膜)。例如以上述透明保护层为透明基板，在其一个表面形成取向基板，在该取向基板上形成胆甾层。此外，也可在上述透明保护层的另一个表面粘接偏振膜，在上述偏振膜的另一个表面再粘接透明保护层。
本发明的偏振片与上述本发明的相位差片同样，从在液晶单元等其他构件上的层合变得容易的方面考虑，进一步具有粘合层为好。可配置在上述偏振片的一面或两面。另外，作为其材质可使用与上述同样的偏振片。上述粘合剂层在上述偏振片表面的形成，例如可通过下述方式进行：采用流延和涂覆等展开方式将各种材料的溶液或熔融液直接添加在上述偏振片的规定的面上从而形成层的方式、同样地在后面叙述的隔板上形成粘合剂层、并将其转印附着于上述偏振片的规定面上的方式等。再者，这样的层形成在偏振片的某个表面也可以，例如形成在偏振片的上述相位差片的暴露面也可以。
这样设置在偏振片上的粘合剂层的表面露出的场合，在供实用上述粘合层之前的期间以防止污染等为目的，采用隔板覆盖上述表面为好。此隔板可通过在上述透明保护膜等之类的适宜膜上根据需要设置由硅氧烷系、长链烷基系、氟系、硫化钼等剥离剂剥离涂层的方法等形成。
上述粘合剂层例如既可以是单层体，也可以是叠层体。作为上述叠层体，例如也可使用组合了不同的组成或不同的种类的单层的叠层体。另外，在上述偏振片的两面配置的场合，例如既可以是各自相同的粘合剂层，也可以是不同的组成或不同的种类的粘合剂层。
上述粘合剂层的厚度例如可根据偏振片的构成等适宜地确定，一般为1-500μm。
作为形成上述粘合剂层的粘合剂，例如优选光学透明性优异、显示适度的润湿性、凝聚性和粘接性的粘合特性的粘合剂。作为具体的例子，列举出以丙烯酸系聚合物和硅氧烷系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚、合成橡胶等聚合物作为适宜基础聚合物而调制的粘合剂等。
上述粘合剂层的粘合特性的控制例如可采用下述那样的现有公知的方法适宜进行：根据形成上述粘合剂层的基础聚合物的组成和分子量、交联方式、交联性官能团的含有比例、交联剂的配合比例等来调节其交联度和分子量。
再者，本发明的相位差片和偏振片、以及其它的各层例如偏振膜、透明保护膜、光学层等、以及粘合层和粘接层等，例如也可以通过水杨酸酯系化合物、苯酮系化合物、苯并三唑系化合物、丙烯酸氰基酯系化合物、镍络合盐系化合物等紫外线吸收剂的处理等，使之具有紫外线吸收能力等。
本发明的相位差膜和偏振片如上述那样可用于液晶显示装置等各种显示装置中。上述液晶显示装置的形成可采用现有公知的方法进行。即，上述液晶显示装置一般通过适宜组装液晶单元和偏振片等光学元件、根据需要的照明系统等的构成部件、并接入驱动电路等而形成，但在本发明中，在使用本发明的相位差膜或偏振片以外不特别限定。对于液晶单元例如可使用TN型和STN型、π型等任意型的液晶单元。
具体列举出将本发明的相位差片或本发明的偏振片配置在液晶单元的一侧或两侧的液晶显示装置。在上述液晶单元的两侧设置相位差片或偏振片的场合，它们既可以是相同的，也可以是不同的。另外，在形成液晶显示装置时，例如进一步在适宜的位置配置1层、2层或以上的扩散板、防眩光层、防反射层、保护板、棱镜阵列片、透镜阵列片、光扩散板、背光、反射板、半透射反射板、亮度提高板等适宜的部件也可以。
另外，本发明的偏振片例如通过在线测定能够做记号，因此例如不需要刚刚裁剪(切割)起偏器后的外观检查和捆包等脱线步骤，可连贯地进行贴合在液晶显示装置或电致发光显示装置内部的制造。据此例如可谋求显示装置的低成本化，并且其制造步骤的管理也变得容易，因此工业价值大。
再者，本发明的光学膜或偏振片，不限定于在上述的液晶显示装置中使用，也可用于例如电致发光(EL)显示器、等离子显示器(PD)、FED(场致发射显示器：Field Emission Display)等自发光型显示装置。
其次，本发明的相位差膜和偏振片，也可与上述液晶显示装置一样地用于有机或无机的电致发光装置。
一般地有机电致发光(有机EL)装置在透明基板上顺序地层合透明电极和有机发光层和金属电极形成发光体(有机EL发光体)。在此，有机发光层是种种的有机薄膜的叠层体，例如知道的是：由三苯胺衍生物等构成的空穴注入层、与由蒽等荧光性的有机固体构成的发光层的叠层体、或者上述发光层与由苝衍生物等构成的电子注入层的叠层体、或者上述空穴注入层、上述发光层和电子注入层的叠层体等具有种种的组合的构成。
上述有机EL装置，通常通过对上述透明电极和上述金属电极外加电压，向上述有机发光层注入空穴和电子，由这些空穴和电子的再结合而产生的能量激励荧光物质，因被激励的荧光物质在返回到基态时放射光这一原理发光。中途的再结合这一机理与一般的二极管相同，由此情况可预想，电流和发光强度相对于外加电压显示出与整流性相伴的强非线形性。
在有机EL装置中，为了排出有机发光层的发光，至少之一的电极透明为好，通常将用氧化铟锡(ITO)等的透明导电体形成的透明电极作为阳极使用。另一方面，为了容易注入地电子提高发光效率，阴极使用功函数小的物质是重要的，通常可使用Mg-Ag、Al-Li等金属电极。
在这样的构成的有机EL装置中，有机发光层通常用厚度10nm左右极薄的膜形成。因此，有机发光层也与透明电极同样可大致完全地透过光。其结果，由于在非发光时从透明基板表面入射、透过透明电极和有机发光层经金属电极反射的光，再到达透明基板的表面侧，因此从外部视认时，有机EL装置的显示面看上去如镜面一样。
包含在通过外加电压而发光的上述有机发光层的表面侧具备透明电极的同时、在上述有机发光层的背面侧具备金属电极的有机EL发光体的有机EL装置中，例如在透明电极表面侧设置偏振片、在上述透明电极和偏振片之间设置相位差片也可以。作为该偏振片和相位差片可适用本发明的偏振片和相位差膜。
上述相位片和偏振片由于具有使从外部入射并经金属电极反射来的光偏振的作用，因此具有不能从外部视认金属电极的镜面的效果。特别是如果用1/4波长片构成相位片、并且将偏振片和相位片的偏振光方向构成的角调整成π/4，则能够完全遮蔽金属电极的镜面。
即，入射到此有机EL装置的外部光利用偏振片只透过直线偏振光成分。此直线偏振光利用相位片一般变成椭圆偏振光，特别是相位片为1/4波长片、而且偏振片与相位片的偏振光方向构成的角为π/4时变为圆偏振光。
此圆偏振光通常透过透明基板、透明电极、有机薄膜经金属电极反射，再透过有机薄膜、透明电极、透明基板经由相位片变成直线偏振光。此外，此直线偏振光由于与偏振片的偏振光方向正交，因此不能透过偏振片。其结果能够完全遮蔽金属电极的镜面。
(实施例)
下面用以下的实施例和比较例进一步说明本发明。本发明不只限定于这些实施例。
(实施例1)
混合下述化学式(10)示出的向列液晶单体90重量份、下述式(38)示出的扭曲力5.5×10-4nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂10重量份、UV聚合引发剂(商品名IRGACURE 907；Ciba Specialty Chemicals公司制，以下相同)5重量份以及甲乙酮300重量份，将此混合物涂布在取向基板(厚度75μm；聚酯膜)上。然后，通过将它在70℃加热处理3分钟使上述单体取向后，通过照射紫外线使上述单体聚合，固定其取向。然后通过去除上述取向基板，得到厚度约2μm的完全透明并平滑的相位差膜。此相位差膜为nx≈ny＞nz的双折射层，其选择反射波段是200-220nm。
(实施例2)
与实施例1同样，混合上述化学式(10)示出的向列液晶单体92重量份、上述式(38)示出的扭曲力5.5×10-4nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂8重量份、UV聚合引发剂5重量份以及甲乙酮300重量份，将此混合物涂布在取向基板(厚度75μm；聚酯膜)上。然后，通过将它在80℃加热处理3分钟使上述单体取向后，通过照射紫外线使上述单体聚合，固定其取向。然后通过去除上述取向基板，得到厚度约2μm的完全透明并平滑的相位差膜。此相位差膜为nx≈ny＞nz的双折射层，其选择反射波段是290-310nm。
(实施例3)
与实施例1同样，混合上述化学式(10)示出的向列液晶单体91重量份、上述式(38)示出的扭曲力5.5×10-4nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂9重量份、UV聚合引发剂5重量份以及甲乙酮300重量份，将此混合物涂布在取向基板(厚度75μm；聚酯膜)上。然后，通过将它在80℃加热处理3分钟使上述单体取向后，通过照射紫外线使上述单体聚合，固定其取向。然后通过去除上述取向基板，得到厚度约2μm的完全透明并平滑的相位差膜。此相位差膜为nx≈ny＞nz的双折射层，其选择反射波段是240-260nm。
(实施例4)
与实施例1同样，混合下述化学式(11)示出的向列液晶单体87重量份、下述式(39)示出的扭曲力6.0×10-4nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂13重量份、UV聚合引发剂5重量份以及甲乙酮300重量份，将此混合物涂布在取向基板(厚度75μm；聚酯膜)上。然后，通过将它在70℃加热处理3分钟使上述单体取向后，通过照射紫外线使上述单体聚合，固定其取向。通过去除上述取向基板，得到厚度约2μm的完全透明并平滑的相位差膜。此相位差膜为nx≈ny＞nz的双折射层，其选择反射波段是190-210nm。
Figure A0380263900421
(实施例5)
与实施例1同样，混合上述化学式(11)示出的向列液晶单体83重量份、上述式(39)示出的扭曲力6.0×10-4nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂17重量份、UV聚合引发剂5重量份以及甲乙酮300重量份，将此混合物涂布在取向基板(厚度75μm；聚酯膜)上。然后，通过将它在60℃加热处理5分钟使上述单体取向后，通过照射紫外线使上述单体聚合，固定其取向。通过去除上述取向基板，得到厚度约2μm的完全透明并平滑的相位差膜。此相位差膜为nx≈ny＞nz的双折射层，其选择反射波段是140-160nm。
(比较例1)
混合上述化学式(11)示出的向列液晶单体80重量份、下述式(44)示出的扭曲力5.8×10-5nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂20重量份、UV聚合引发剂5重量份以及甲乙酮300重量份，将此混合物涂布在取向基板(厚度75μm；聚酯膜)上。然后，通过将它在70℃加热处理3分钟使上述单体取向后，通过照射紫外线使上述单体聚合，固定其取向。通过去除上述取向基板，得到厚度约2μm的完全透明并平滑的相位差膜。此相位差膜为nx≈ny＞nz的双折射层，其选择反射波段是330-350nm。
Figure A0380263900422
(比较例2)
混合上述化学式(11)示出的向列液晶单体75重量份、上述式(39)示出的扭曲力6.0×10-4nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂25重量份、UV聚合引发剂5重量份以及甲乙酮300重量份，将此混合物涂布在取向基板(厚度75μm；聚酯膜)上。然后，通过将它在60℃加热处理5分钟使上述单体取向后，通过照射紫外线使上述单体聚合，固定其取向。通过去除上述取向基板，得到厚度约2μm的完全透明并平滑的相位差膜。此相位差膜为nx≈ny＞nz的双折射层，其选择反射波段是70-90nm。
对于在上述实施例1-5、比较例1和2中制作的相位差膜，使用积分球式光谱透射率测定器(商品名DOT-3C；村上色彩技术研究所制)，测定了上述相位差膜的透射率和色相(单体b)。而且，将上述各种相位差膜插入到在正交偏光镜中配置的偏振光度99.95％的两片偏振片(日东电工株式会社制、商品名HEG1425DU)之间，测定了那时的法线方向的透射率(正交透射率)和色相(正交b)。再者，关于正交透射率和色相(正交b)，对不配置上述相位差膜而在正交偏光镜中只配置的偏振片也同样地测定，如前述的那样，减去仅有偏振片的测定值而算出。
另外，用以平行尼科耳旋转法为原理的相位差计(王子计测机器公司制、商品名KOBRA21-ADH)测定上述各种相位差片的相位差，从该结果算出nx、ny、nz，并求出Δnd。
这些结果示于下述表1和表2。另外，图1表示上述各种相位差膜的选择反射波长与透射率的关系。
表1
  选择反射波长(nm)     透射率(％)  色相(单体b)   面内相位差(Δnd)(nm)
实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5比较例1比较例2   200-220290-310240-260190-210140-160330-35070-90     91.991.991.991.991.991.791.9  0.9621.0060.9930.9560.9251.299取向不好   1.01.61.30.80.64.0取向不好
表2
  选择反射波长(nm)  430nm正交透射率(％) 色相(正交b)
  实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5比较例1比较例2   200-220290-310240-260190-210140-160330-35070-90  0.0200.0770.0270.0410.0080.235取向不好     0.354-0.0500.1500.4540.7652.489取向不好
  偏振片   -  0.041     -1.228
从上述表1看，本发明的相位差膜的单色相b值大体为1.0或以下，与单色相b值为约1.3的比较例1比，着色极少。另外，对于面内相位差(Δnd)，比较例1为4nm，而本发明实施例可抑制在其一半以下的值(1.6nm或以下)。从该结果知道，实施例的相位差膜是基本没有面内相位差的偏差、着色的影响也没有的光学上优异的双折射层。另外，从上述表2看，比较例1的相位差膜的正交透射率为0.235％，而实施例的相位差膜的正交透射率为0.1％或以下，为比较例1的半值或以下的值，显示出优异的偏振光特性。另外知道，实施例的相位差膜与比较例比，正交色相b值的绝对值极低，因此基本不引起可见光区的漏光。对于比较例2，由于取向本身不好，因此不能测定。
另外，将在上述实施例1中制作的相位差膜粘接在垂直取向模式的液晶单元的两面，再在上述两相位差膜的表面按构成正交偏光镜的方式分别配置偏振片(商品名SEG1224DU、日东电工株式会社制)，制作了液晶显示装置。然后用肉眼确认其显示特性。结果知道，在正面和斜视的宽的视角范围，对比度和显示的均质性优异，具有良好的显示品质。
(实施例6)
(1)涂敷液的调制
将上述式(10)示出的聚合性向列液晶单体90重量份、上述式(38)示出的扭曲力5.5×10-4nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂10重量份和UV聚合引发剂5重量份溶解在溶剂甲乙酮300重量份中，调制了涂敷液。上述涂敷液的粘度为3.2mPa·s。
(2)偏振片的制作
采用丙烯酸系粘合剂在由含有碘的PVA系膜构成的起偏器(厚度30μm)的两面层合TAC制保护层(厚度80μm)，制作了偏振片。
另一方面，在高拉伸PET膜(商品名T-60、帝人公司制、厚度75μm)的一面涂覆上述涂敷液，通过在70℃实施1分钟加热处理使上述单体取向后，通过照射紫外线将单体聚合，固定其取向。由此在上述PET膜上形成了厚度3μm的相位差膜(补偿层)。此相位差膜的选择反射波段是200-220nm。
其次，在上述偏振片的一个表面通过丙烯酸酯制粘接剂层粘接上述PET膜上的相位差膜。然后，通过从此叠层体剥离上述PET膜，从而制作了带有补偿层的偏振片。
将此带有补偿层的偏振片按在垂直取向模式的液晶单元的视认侧接触上述补偿层的方式粘接。另一方面，在上述液晶单元的背光侧除了不层合相位差膜以外粘接了同样制备的偏振片。对于这样制作的液晶显示装置，用肉眼确认其显示特性的结果知道，在正面和斜视的宽的视角范围，对比度和显示的均质性优异，具有良好的显示品质。
如以上那样，如果是选择反射波段为100-320nm的本发明的光学膜，则例如作为相位差膜和偏振片等光学元件用于液晶显示装置等各种显示装置上的场合，由于没有着色等问题，因此没有显示不匀并能够实现优异的显示特性。

Claims (28)

1.一种光学膜，其包含胆甾层的光学膜，其中所述层的构成分子以胆甾型结构取向，所述层的选择反射波段在100nm-320nm的范围。
2.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述胆甾层含有扭曲力为1×10-6nm-1·(wt％)-1或以上的手性剂。
3.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述胆甾层的螺距为0.01-0.25μm的范围。
4.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述胆甾层构成分子是非液晶聚合物，所述非液晶聚合物是通过将以胆甾型结构取向的液晶单体聚合或交联而得到的聚合物。
5.根据权利要求4所述的光学膜，其中所述液晶单体是用下式(1)表示的单体，
Figure A038026390002C1
在上式(1)中，A1和A2分别表示聚合性基，且可以相同或不同，或者A1和A2的任意之一是氢，X分别表示单键、-O-、-S-、-C＝N-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-NR-、-O-CO-NR、-NR-CO-O-、-CH2-O-或-NR-CO-NR，在所述X中，R表示H或C1-C4烷基，M表示内消旋配合基。
6.根据权利要求4所述的光学膜，其中所述液晶单体是由下式(4)-(19)表示的单体，
7.根据权利要求4所述的光学膜，其中所述胆甾层进一步含有聚合剂和交联剂的至少之一。
8.根据权利要求4所述的光学膜，其中所述胆甾层中的液晶单体的比例是75-95重量％的范围。
9.根据权利要求4所述的光学膜，其中手性剂相对于所述液晶单体的比例为5-23重量％的范围。
10.根据权利要求7所述的光学膜，其中交联剂或聚合剂相对于所述液晶单体的比例为0.1-10重量％的范围。
11.根据权利要求1所述的光学膜，还进一步含有基板，在所述基板上层合着所述胆甾层。
12.根据权利要求11所述的光学膜，其中所述基板是取向基板。
13.根据权利要求11所述的光学膜，其中所述取向基板是在表面具有取向膜的基板。
14.根据权利要求11或12所述的光学膜，其中所述基板是透明性基板。
15.一种光学膜的制造方法，其中所述光学膜包含胆甾层、并且所述层的构成分子以胆甾型结构取向，所述方法包括下述步骤：在取向基材上展开含有液晶单体、所述手性剂、聚合剂和交联剂的至少之一、并且手性剂相对于所述液晶单体的比例为5-23重量％的范围的涂敷液以形成展开层；对所述展开层实施加热处理使得所述液晶单体以胆甾型结构取向；以及，对所述展开层实施聚合处理和交联处理之中的至少之一处理，以固定所述液晶单体的取向并形成非液晶聚合物的胆甾层。
16.根据权利要求15所述的制造方法，液晶单体是用下式(1)表示的单体，
在上式(1)中，A1和A2分别表示聚合性基，且可以相同或不同，或者A1和A2的任意之一是氢，X分别表示单键、-O-、-S-、-C＝N-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-0-、-CO-NR-、-NR-CO-、-NR-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-CH2-O-或-NR-CO-NR，在所述X中，R表示H或C1-C4烷基，M表示内消旋配合基。
17.根据权利要求15所述的制造方法，其中液晶单体是用下式(4)-(19)表示的单体，
Figure A038026390005C2
18.根据权利要求15所述的制造方法，其中手性剂的扭曲力是1×10-6nm-1·(wt％)-1或以上。
19.根据权利要求15所述的制造方法，其中聚合剂或交联剂相对于液晶单体的添加比例为0.1-10重量％的范围。
20.根据权利要求15所述的制造方法，其中聚合处理或交联处理是选自紫外线照射处理、光照射处理和加热处理之中的至少一种。
21.根据权利要求15所述的制造方法，其中取向基板在其表面具有取向膜。
22.根据权利要求15所述的制造方法，其中取向基板是透明性基板。
23.根据权利要求15所述的制造方法，包括下述步骤：提供在至少一个表面具有粘接层的透明性基板，将在所述取向基板上形成的所述胆甾层、和所述透明性基板的所述粘接层粘接，和从所述展开层剥离所述取向基板。
24.根据权利要求22或23所述的制造方法，其中透明性基板的材料是选自纤维素系聚合物、降冰片烯系聚合物和聚乙烯醇系聚合物之中的至少一种。
25.一种由权利要求15所述的制造方法制造的光学膜。
26.一种相位差膜，其包含权利要求1所述的光学膜、和权利要求25所述的光学膜之中的至少之一。
27.一种偏振片，其包含权利要求26所述的相位差膜和偏振膜。
28.一种图象显示装置，其包含从权利要求1所述的光学膜、权利要求25所述的光学膜、权利要求26所述的相位差膜和权利要求27所述的偏振片中选择的至少一种光学构件。
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