TW200912481A - Phase difference film, stacked polarization film and liquid crystal display device - Google Patents

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200912481 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關適用於各種光學裝置，特別是液晶顯示 裝置之相位差薄膜、使用該相位差薄膜之層合偏光薄膜及 液晶顯示裝置。 【先前技術】 以往，具有光學各向異性之薄膜係作爲相位差薄膜或 光學補償薄膜、視角擴大薄膜等被廣泛利用，對於提高液 晶顯示裝置之光學性能有明顯的貢獻。本說明書係將相位 差薄膜、光學補償薄膜、視角擴大薄膜等具有光學各向異 性之薄膜，可用於各種光學裝置的薄膜全部定義爲「相位 差薄膜」。 關於這種相位差薄膜，欲提高被要求之各種性能時， 已有各種提案。特別是改善液晶顯示裝置之視角的技術對 於相位差薄膜而言，非常重要，已有許多提案。 例如專利文獻1〜4中記載在相位差薄膜之面內平行 或直交，控制彼此直交之3個方向的主折射率（nx、ny、 nz，以下稱爲三次元折射率）。具體而言，專利文獻1〜4 中揭示厚度方向之主折射率（nz)大於面內之2個之主折 射率（nx、ny )其中之一，且小於剩餘之一者。如此控制 3個方向之主折射率（nx、ny、nz )時，可控制相位差薄 膜之相位差之視角依存性，結果可實現液晶顯示裝置之廣 視角化。 -5- 200912481 但是專利文獻1〜4所記載的方法係利用構成相位差 薄膜之高分子之配向的雙折射（以下稱爲分子配向性雙折 射）者，因此製得之相位差薄膜之性能有其限度。又，欲 使厚度方向之主折射率（nz )爲面內之2個主折射率（nx 、ny )之中間値時，需要採用非常複雜的拉伸方法。爲了 得到具有這種主折射率之相位差薄膜時，因使用複雜的拉 伸方法，因此相位差値之細微的控制伴隨著很大的困難性 ，也有對於相位差之波長依存性，無法充分控制的問題。 爲了實現液晶顯示裝置之廣視角化之另外的方法，也 有提案以黏著劑等貼合多層相位差薄膜，可達成目的之效 果的方法。例如專利文獻5中記載藉由層合面內具有光學 軸之正之1軸性光學薄膜與面內具有光學軸之負之1軸性 光學薄膜，改良相位差薄膜之視角依存性的技術。依據專 利文獻5的方法時，不必採用複雜的拉伸方法，可控制相 位差。 但是專利文獻5所記載的方法也是僅利用分子配向性 雙折射的方法，因此製得之相位差薄膜之性能有其限度。 製得之光學特性係正之1軸性光學薄膜與負之1軸性光學 薄膜之2種類之光學特性的混合結果，因此光學特性’特 別是相位差之波長分散很難自由控制。 爲了實現液晶顯示裝置之廣視角化之另外的方法’例 如專利文獻6中記載單層係藉由將不具相位差之折射率不 同之2種無機材料所構成之等方性之層交互層合’形成重 複多層構造，對於面內與厚度方向提供相位差，呈現雙折 -6 - 200912481 射（以下稱爲構造性雙折射）的方法。專利文獻6所記載 之層合相位差薄膜係利用構造性雙折射，欲將負之C板（ plate )(即’面內之2個主折射率（ηχ、ny )相等，且對 於表面之法線方向之主折射率（nz )小於面內之2個主折 射率（nx、ny )的板）用於液晶顯示裝置者，專利文獻6 中記載扭轉向列（TN )型之液晶顯示裝置採用該薄膜， 改良液晶顯示裝置之視角的例子。 但是專利文獻6所記載的方法係僅利用構造性雙折射 的方法’因此製得之相位差薄膜之性能有其限度。專利文 獻6所記載的方法只能得到負之1軸各向異性的多層構造 體。 用於光學領域之相位差薄膜強烈需要進一步提高性能 及更高度之相位差之控制，這些要求尙未停止。 [專利文獻1]特開平02-1 6〇2 04號公報 [專利文獻2]特開平（Μ- 1 27 1 03號公報 [專利文獻3]特開平05- 1 5 79 1 1號公報 [專利文獻4]特開平〇7_230007號公報 [專利文獻5 ]特開平0 3 - 0 2 4 5 0 2號公報 [專利文獻6]美國專利第5 1 9695 3號說明書 【發明內容】 [發明之開示] [發明欲解決的課題] 本發明係有鑑於上述以往技術所完成考，本發明之一 200912481 的目的係提供可以高控制性控制相位差，且可充分控制相 位差之波長依存性，藉此用於液晶顯示裝置時，可實現高 水準之廣視角化的相位差薄膜。 本發明之另一的目的係提供可實現廣視角化之層合偏 光薄膜及視角大幅擴大的液晶顯示裝置。 [解決課題的手段] 本發明人等精心檢討解決上述課題的結果，發現下述 所示之本發明。 本發明之相位差薄膜係含有平均折射率不同之至少2 種之層爲構成單位之重複多層構造，前述重複多層構造係 具有構造性雙折射，前述至少2種之層中至少1種之層係 具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（A )。 本發明之層合偏光薄膜係被層合本發明之相位差薄膜 與偏光薄膜所成。 本發明之液晶顯示裝置係具備本發明之相位差薄膜所 成。 [發明的效果] 本發明之相位差薄膜係同時使用分子配向性雙折射與 構造性雙折射雨者，因此具有明顯提高之相位差的控制性 。換言之，本發明之相位差薄膜係可得到以往無法得到或 很難得到之相位差的特性，具有可配合相位差薄膜所需要 之廣泛要求之新穎構成的相位差薄膜。 -8- 200912481 因此，例如依據本發明之相位差薄膜時，不須複雜的 配向處理，可使厚度方向之主折射率（nz)成爲面內之2 個主折射率（nx、ny )之中間的値。 又，例如依據本發明之相位差薄膜時，以同時使用分 子配向性雙折射與構造性雙折射兩者，可充分控制相位差 之波長依存性，換言之，依據本發明之相位差薄膜時，可 個別獨立控制面內相位差値（RU)値）與厚度方向相位差 値（Rth(X)値）。 本發明之相位差薄膜中，構成展現構造性雙折射用之 重複多層構造的層，使用至少1種具有負之光學各向異性 的層與、至少另外1種之光學略等方性之層時，可容易實 現以往很難得到之光學各向異性，且設計所需考慮之參數 減少，因此可改良相位差控制性。 本發明之相位差薄膜中，構成展現構造性雙折射用之 重複多層構造的層，使用平均折射率不同之至少2種之具 有負之光學各向異性的層時，藉由分子配向性雙折射’容 易確保更大之面內的光學各向異性’也可更自由控制重複 多層構造之三次元折射率。 換言之，例如本發明之相位差薄膜中’存在具有負之 光學各向異性之2種之層爲構成單位’且兩者之遲相軸略 平行時，面內之光學各向異性可相加’結果可確保分子配 向性雙折射之面內之更大的光學各向異性’也可更自由控 制重複多層構造之三次元折射率。 本發明之相位差薄膜可提供多樣光學特性者。因此’ -9- 200912481 層合本發明之相位差薄膜與偏光薄膜時，可得到具有高水 準之視角擴大性能的層合偏光薄膜。 又，組合本發明之相位差薄膜與液晶晶胞，可得到明 顯改善顯示性能，特別是視角特性的液晶顯示裝置。 [實施發明之最佳形態] <相位差薄膜> 本發明之相位差薄膜係同時使用構造性雙折射與分子 配向性雙折射兩者。具體而言，本發明之相位差薄膜係含 有平均折射率不同之至少2種之層爲構成單位之重複多層 構造，此處該重複多層構造係展現構造性雙折射，至少2 種之層中至少1種之層係具有分子配向性雙折射之光學各 向異性的層（A )。 特別是本發明之相位差薄膜係含有平均折射率不同之 至少2種之層爲構成單位的重複多層構造，此處該重複多 層構造係展現構造性雙折射，至少2種之層中至少1種之 層係具有分子配向性雙折射之負之光學各向異性的層（a )，且至少2種之層中至少1種之層係光學略等方性的層 (i ) ° 又，特別是本發明之相位差薄膜係含有平均折射率不 同之至少2種之層爲構成單位的重複多層構造，此處該重 複多層構造係展現構造性雙折射，至少2種之層中至少1 種之層係具有分子配向性雙折射之負之光學各向異性的層 (a)，且至少2種之層中至少1種之層係具有分子配向 -10- 200912481 性雙折射之負之光學各向異性的層（b )。 爲了有效展現構造性雙折射時’各層之膜厚必須充分 地比光之波長更低，結果本發明之相位差薄膜係在可見光 範圍實質上不存在之因重複多層構造之內部反射的相位差 薄膜。 本發明係將相位差薄膜、光學補償薄膜、視角擴大薄 膜等具有光學各向異性之薄膜，可用於各種光學裝置的薄 膜全部定義爲「相位差薄膜」。 [與以往之相位差薄膜的比較] 本發明之相位差薄膜所含之成爲重複多層構造之構成 單位之各層的厚度係展現構造性雙折射，同時在可見光範 圍實質上不存在之因重複多層構造之內部反射，因此必須 充分地比光之波長更小。本發明之相位差薄膜所含之成爲 重複多層構造之構成單位之各層的厚度係非常薄，因此本 發明之相位差薄膜係形成重複多層構造，始展現相位差薄 膜之功能者。 以往之相位差薄膜有時也層合多層相位差薄膜來使用 ，但不是同時利用構造性雙折射與分子配向性雙折射兩者 ，以控制高度之光學各向異性者。因此，本發明之相位差 薄膜與單純層合多層之相位差薄膜使用之以往技術的相位 差薄膜，在設計思想根本不同。 [分子配向性雙折射與構造性雙折射] -11 - 200912481 本發明之「分子配向性雙折射」係指因分子或原子之 配向或藉由排列展現之因折射率之光之傳播方向產生的差 異，即雙折射，藉由高分子或液晶等之配向、結晶性物質 之配向等展現之光學各向異性。 具有分子配向性雙折射之光學各向異性時，使介質形 成近似折射率橢圓體後，以三次元折射率nx、ny及nz表 示時，形成此3個折射率中至少1個折射率與其他2個折 射率不同的狀態。相位差薄膜係此3個折射率中，面內之 折射率之nx及ny之値不同的狀態時，面內中，存在分子 配向性雙折射的狀態。 「構造性雙折射」係指與上述分子配向性雙折射不同 ，在分子或原子水準即使未配向，而藉由形成折射率不同 之媒介物相較於光之波長爲非常小尺寸之重複構造體，產 生的光學各向異性。 本發明中，爲了產生構造性雙折射時，需要形成平均 折射率不同之至少2種之層的重複多層構造。此重複多層 構造較佳爲折射率不同之層間界面與薄膜表面略平行。 [產生相位差薄膜之光學各向異性的原理] 以下說明本發明之相位差薄膜之光學各向異性的原理 〇 關於本發明，1軸性之相位差薄膜的情形係折射率橢 圓體近似之異常光折射率方位定義爲「光學軸」方位。而 2軸性的情形係本發明中未定義「光學軸」。不論如何， -12- 200912481 介質面內之最大折射率方位稱爲「遲相軸」。 本發明之相位差薄膜係將構造性雙折射與分子配向性 雙折射高度融合使用。因此，本發明之相位差薄膜係與其 他習知之相位差薄膜在構造上大不相同，該其他習知之相 位差薄膜，例如即使同時存在具有構造性雙折射之部分與 具有分子配向性雙折射之部分，這些爲光學獨立，組合光 學上單純之2個光學各向異性介質，產生作用之其他習知 的相位差薄膜。本發明之相位差薄膜係構造性雙折射與分 子配向性雙折射高度融合，結果製得之重複多層構造係成 爲光學上爲1個光學各向異性介質。此乃是使用如本發明 之重複多層構造始能實現者。 本發明之相位差薄膜係1個光學各向異性介質，因此 決定測定波長時，僅以3個三次元折射率（nx、ny、nz ) 即可呈現光學各向異性，可自由控制此三次元折射率。因 此可控制得到以往不易得到或以往不可能得到之特性的相 位差薄膜。 爲了與本發明對比說明，而說明前述專利文獻6所記 載之多層構造。圖2係專利文獻6所記載之多層構造的槪 略圖。專利文獻6之多層構造係各層爲光學等方性的構造 。圖2中，21係Η層（光學等方層），22係L層（光學 等方層），23係僅由光學等方性之層所構成之重複多層 構造，24係多層構造23之折射率橢圓體。 圖2所示之構成之光學的各向異性介質的折射率各向 異性係以下式（7 )及（8 )表示。這些式之根據係依據「 -13- 200912481 有效介質近似理論」。此理論係相較於光之波長爲非常小 之重複多層構造中，折射率被平均化者。形成各層之膜厚 相較於光之波長爲非常低，且折射率不同之2種層的重複 多層構造，且各層間之界面與媒介物之表面平行時，以下 之式（7)及（8)成立。 [數1]

1 = dH 1 i dL 1 ne dH+dL nH dH+dLnL2 n。、ne係分別爲圖2之介質23之常光折射率、異常 光折射率。 圖2之24係表示介質23之折射率橢圓體，以折射率 橢圓體24表示之n。、ne之方向係與介質23之n。、ne之

方向一致。dH、dL、nH、nL係分別表示η層之膜厚21，L 層之膜厚22 ’ Η層之折射率，L層之折射率。可由式（7 )及（8 )之數學計算得知’但是2層之折射率不同的條 件下，以下之式（9)成立。 [數2] n0>ne (9) 式（9)係表示圖2之介質23表示負之1軸各向異性 -14- 200912481 其次’本發明之相位差薄膜之多層構造的模式圖如圖 1所不。圖1中’ 11係第1層’ 12係第2層，13係本發 明之相位差薄膜的重複多層構造，平均折射率不同之2 @ 層11及12交互層合’ 14係重複多層構造13之折射率橢 圓體，1 5係第1層之折射率橢圓體，16係第2層之折射 率橢圓體。 如圖1所示之本發明之重複多層構造中，形成層之其 中任一介質’其光學各向異性也可近似折射率橢圓體，且 適用有效介質近似時’重複多層構造之三次元折射率係擴 大式（7)及（8)，被導出如下式（10)〜（12)。 [數3] ,d, „2 1 7 (10) nx_d,+d2llx d】+d2 2x -)4 n2 · ny_d〗+d2 ly (11) 1 d】1 f d2 1 di +d2 n22l (12) 式中，nx、ny、nZ:圖1之重複多層構造13的三次 元折射率，各折射率橢圓體14之直交座標之X軸、y軸 、z軸方向的三次元折射率 X軸方向：重複多層構造13之面內存在光學各向異 性時，面內之遲相軸方向 -15- 200912481 y軸方向：重複多層構造13之與面內之χ軸方向垂 直的方位（即，以x軸及y軸所形成的平面係與重複多層 構造13之表面平行） z軸方向：重複多層構造13之對面的法線方向 nlx、nly、nlz :圖1之具有負之光學各向異性的層1 i 之以折射率橢圓體15表示的三次元折射率，各自直交座 標之X軸、y軸及z軸方向的折射率（層11之面內存在 光學各向異性時，其折射率成爲最大之方位之軸的遲相軸 係定義爲與X軸或y軸中任一平行） n2x、n2y、n2z :圖1之負或略等方之具有光學各向異 性的層1 2之以折射率橢圓體1 6表示的三次元折射率，各 自直交座標之X軸、y軸及Z軸方向的折射率（層12之 面內存在光學各向異性時，其折射率成爲最大之方位之軸 的遲相軸係定義爲與X軸或y軸中任一平行） di、d2:各層Η及層12的膜厚（nm) 本發明中，無特別聲明時，1個重複多層構造之三次 元折射率的定義係如上所述。 即，如上述式（1 〇 )〜（1 2 )所示，本發明之相位差 薄膜係以層構造與各層之分子配向性雙折射雙方決定重複 多層構造之光學各向異性。因此，依據本發明時，使用這 些雙方的特性，可得到以往很難實現之特別的光學各向異 性。 上述式（1 0 )〜（1 2 )係依存於波長。層構造之構造 性雙折射與各層之分子配向性雙折射，一般具有互相不同 -16- 200912481 之波長分散特性，因此藉由控制這些雙方可得到以往難以 實現的波長分散特性。 然而，如上述記載，各層所有爲光學等方性之專利文 獻6所記載的重複多層構造只能得到式（9)表示之各向 異性。因此，專利文獻6所記載的重複多層構造相較於本 發明之重複多層構造，在各向異性之控制性較欠缺。 後述之設計例及實施例中詳述本發明之更具體的光學 各向異性的例子。 <重複多層構造> 本發明之相位差薄膜係含有平均折射率不同之至少2 種之層爲構成單位的重複多層構造。本發明係因重複多層 構造具有構造性雙折射。 [構成重複多層構造之層的種類數] 本發明之相位差薄膜所含有的重複多層構造只要是以 平均折射率不同之至少2種之層爲構成單位即可’也可含 有不同折射率不同之3種以上之層爲構成單位。但是從光 學各向異性之控制性之容易度，特別是作成上之容易度的 觀點，1個重複多層構造之平均折射率不同之層的種類較 佳爲2種。

上述之圖2及式（10)〜（12)係表示2種平均折射 率不同之層爲構成單位之重複多層構造的情形。重複多層 構造僅含有2種折射率不同之層A與層B的情形’層A -17- 200912481 與層 B 之排列如（A B ) ( A B ) ( A B ) _ . . ( A B ) ’經 常層A與層B之順序相同’如（AB ) ( BA ) ( AB ) · . · · (BA)，層A與層B之順序爲規則性或不規則之不同的 情形，在得到本發明之光學性能上’任何排列皆可。此處 ()內係表示最小重複單位’從相位差控制性的觀點’ 1個重複多層構造中，最小重複單位之層A與層B之順序 排列較佳爲一定。 圖3係表示3種層爲構成單位之重複多層構造的圖。 此圖3中，3 1係第1層，3 2係第2層，3 3係第3層，3 4 係本發明之相位差薄膜的重複多層構造，35係重複多層 構造34的折射率橢圓體，36係第k層（k=l〜3 )之折射 率橢圓體。

3種以上之層之重複多層構造的構成係例如有3種之 折射率不同之層 A、層 B、層 C時，爲（A/B/C ) / ( A/B/C) /(A/B/C) /..· (a/B/C) 、 （A/B/C) /(B/C/A )/ ( A/B/C ) / · · . ( C/B/A )等。換言之，與上述相同， ()內係表示最小重複單位，最小重複單位之層A、層 B、層C的順序排列不拘。但是從製造之容易性或相位差 S制性的H點’最小重複單位的順序排列較佳爲重複多層 構造中全部相同。 平均折射率不同之2種層之重複多層構造之式的上述 式（1 〇 )〜（1 2 )擴大爲平均折射率不同之η種類之層的 重複多層構造時’可得到下述式（13)〜（15)。 -18- 200912481

[數4] k=l / k=l (13) Edkn^ k=l / k=l (14) = Edkn k=l / k=l (15) 式中、nx、ny、nz:圖3之重複多層構造34 射率橢圓體35表示的三次元折射率’各自直交座 軸、y軸、z軸方向的折射率 X軸方向：重複多層構造34之面內存在光學 性時，面內之遲相軸方向 y軸方向：重複多層構造之與面內之x軸方向 方位（即，以X軸及y軸所形成之平面係與重複多 3 4之表面平行） z軸方向：重複多層構造3 4之對面的法線方向 nkx、nky、nkz:圖3之第k層（例如圖中31 3 3 )之以折射率橢圓體3 6表示的三次元折射率， 交座標之X軸、y軸、z軸方向的折射率（第]{層 存在光學各向異性時，其遲相軸係定義與X軸或y 一平行） dk:第k層之膜厚（nm)。 之以折 標之X 各向異 垂直的 層構造 .32或 各自直 之面內 軸中任 -19- 200912481 [層間摻混區域] 重複多層構造之各層之間可存在著混合形成各層之材 料的摻混區域。特別是以多層溶融擠壓做成重複多層構造 時，因擠壓條件或使用的材料等有時會有這種區域存在。 但是摻混區域之膜厚必須充分地比光之波長更小。未充分 地比光之波長更小時，有時會產生內部反射或霧狀。 摻混區域之厚度可以掃描電子顯微鏡或透過電子顯微 鏡等之電子顯微鏡觀察重複多層構造的剖面來確認。例如 以透過電子顯微鏡之透過電子數之厚度方向之線圖形，確 認各層厚度與摻混區域厚度。 摻混區域中，2個材料之摻混比率係對於厚度方向而 言，幾乎呈線形變化。因此，摻混區域之光學各向異性可 藉由呈線形變化之構成分率來說明，因此摻混區域存在時 ，式（7)及（8)係各自以下述式（7‘）及（8，）表示。 [數5] n02 +BJ\^+LnL2 +|n H2 +nHnL +nLVLnL2 (7 > )

_R ~2 nH .+

Bi, dn "i-n2 -n.

-+W

H . B · +

L (8,）

nH nHnL nL -20- 200912481 [數6] H=—^—

dfi + dB +dL

B=—~^—— +dL

L = —^—— t + dB +dL 式中、 dB :摻混區域之膜厚 同樣的，式（1 〇 )〜（1 2 )也考慮摻混區域時，各自 可變形爲下述式 (1 0 £ )〜 (12‘）。 [數7] nX + |(η ix2+nlxn2x+n2x2) + Ln2x2 (10,） η/，2 + |(n]y2+nlyn2： y+n2y2) + Ln2y2 (11，） 1 _ Η 2 _ 2 η2 ηΐ2 Β L + + 2 ηιζη2ζ η2ζ (12,） [數8] d! +dB +d2 dj + dB + d2 d] +dB +d2 -21 - 200912481 式中、 dB :摻混區域之膜厚 此想法可適用於η種類之層之重複多層構造中，各層 間具有摻混區域的情形’前述式（1 3 )〜（1 5 )各自可變 形爲下述式（13‘）〜（15’）。 [數9]

kx +nkxn(k-l)x +n<kH)x

/Sd.+bk) (13,） + Σ|^-%-ΐ)ν2+^(η^2 'nky%~])y +nfk-l)y /Z(dk+bk) (14,）

(15,） 式中、 die:第k層之膜厚（nm) bk :第k層與第k- 1層之間所存在之摻混區域之膜厚 (nm ) 摻混區域之膜厚係例如使用多層溶融擠壓法製作重複 多層構造時，可藉由多層化後，由模至擠壓爲止之滯留時 間 '層流狀態等來調整。摻混區域之膜厚也可藉由形成各 -22- 200912481 層之材料之相溶性等來調整。 摻混區域之存在具有提高密著性，或對於各層之層厚 之變動’而相位差薄膜全體之光學特性成爲不易變動的效 果。但是由上式（10，）〜（12，）及（13，）〜（15，）可 知隨著摻混區域變多，構造性雙折射變小，因此在滿足形 成各層之材料之折射率或目的之光學特性的範圍內調整摻 混區域之厚度較佳。 又’摻混區域變多的結果，單獨材料之層消失，僅成 爲只有摻混區域，重複多層構造可成爲折射率斜率之連續 體。此時’式（7，）及（8，）也同樣係在摻混區域之中， 高折射率材料之摻混比率爲最高部分之折射率爲nH，低 折射率材料之摻混比率爲最高部分的折射率爲nL。式（ 1〇‘）〜（12’）及式（13‘）〜（15，）也同樣。 [成爲重複多層構造之構成單位之層的厚度] 本發明之相位差薄膜所含有成爲重複多層構造之構成 單位之層的厚度從相位差控制性的觀點，不拘層之種類之 數’ 1個重複多層構造之各層的膜厚較佳爲各層之種類略 爲相同。 又’相同種類的層較佳爲相同種類之層之膜厚平均之 平均値的偏差爲±50%以下的範圍。由此平均値之偏差更 佳爲±40%以下’更佳爲3〇%以下，最佳爲1〇%以下。 各層之厚度可以掃描電子顯微鏡或透過電子顯微鏡等 之電子顯微鏡觀察重複多層構造的剖面來確認。由上述式 -23- 200912481 (10)〜（12)及式（13)〜（15)可知重複多層構造之 不同種類之層之厚度比對於重複多層構造全體的三次元折 射率很重要。 [成爲重複多層構造之構成單位之層的光學各向異性] 本發明之相位差薄膜所含有構成重複多層構造之層的 光學各向異性，從相位差控制性的觀點，各層之種類僅可 能固定較佳。各層之光學的各向異性係因各自之膜厚充分 低於光之波長，因此一般很難直接觀測。但是如前述，各 層之膜厚可由電子顯微鏡等之測定平均値求得。因此’可 由形成各層之材料之固有物性的折射率波長分散、複折射 率波長分散、重複多層構造之各層之膜厚、層數、面內相 位差値（R値（nm))、厚度方向相位差値（Rth値（nm ) )的波長分散數據，當上述式（1〇)〜（12)或上述式（ 1 3 )〜（1 5 )、或摻混層存在時，藉由使用上述式（1 〇 ‘ )〜（12，）或上述式（13‘）〜（15，）可求得各層之平 均的光學各向異性。 面內相位差値（R値（nm))係以下述式（42’）定義 〇 R = (nx-ny)d (42,) 厚度方向相位差値（Rth ( nm ))係以下述式（42 ) 疋義。 -24- 200912481 [數 ίο]

Rth

(42) 依據前述之「有效介質近似理論」的想法時，1個重 複多層構造如式（10)〜（12)或式（13)〜（15)、或 式（1〇‘）〜（12，）或式（13£)〜（15，）表示，限定波 長時’藉由1組的三次元折射率可表示其光學各向異性。 因此’本發明中，使用重複多層構造之面內相位差値（R 値）、厚度方向相位差値（Rth値）、厚度方向之配向指 標（N z値）等的三次元折射率的參數，無特別聲明時爲1 個重複多層構造的數値。 [重複多層構造之厚度] 1個重複多層構造之膜厚較佳爲1〜3〇〇ym，更佳爲 5〜200//m’更佳爲i〇〜l5〇//m，最佳爲 重複多層構造之膜厚太薄時’有時無法得到充分之光學各 向異性’而太厚時，有時會產生薄膜無法形成筒狀的問題 [重複多層構造之數] 本發明之相位差薄膜之重複多層構造之數可爲僅〗個 ，但是可含有具有不同材料、不同各層之厚度比率等之重 複多層構造被多數層合者。含有多數之重複多層構造時， -25- 200912481 材料較佳爲由相同之2種之層所構成’僅重複構造之厚度 比率不同，或厚度比率與層數不同之多數之重複多層構造 被層合的構造。 圖4係層之材料僅使用A、B之2種’厚度比率爲α 之重複多層構造41與厚度比率爲β之重複多層構造42被 層合的相位差薄膜43。 圖4係重複多層構造爲2個，但是本發明可含有2個 以上之重複多層構造，可依據用途實施最佳化。但是隨著 多層構造之數目增加，相位差薄膜之厚度也增加’因此’ 重複多層構造之數目較佳爲5個以下’更佳爲3個以下’ 最佳爲2個以下。 即使爲具有多數之重複多層構造的相位差薄膜也可藉 由例如使用公知之分流器的多層溶融擠壓法控制膜厚，一 次成形。 [因重複多層構造所造成之內部反射] 本發明之相位差薄膜的反射係大分類爲「外部反射」 與「內部反射」。此處「外部反射」係指相位差薄膜之兩 表面與折射率不同之其他介質之間產生的反射，一般之相 位差薄膜也產生的現象。而「內部反射」係指外部反射以 外之反射，即薄膜表面以外之反射。因此，含有重複多層 構造之本發明之相位差薄膜中，「內部反射」係指其多數 之界面所產生之反射或干涉。 本發明之相位差薄膜必須在可見光範圍實質上不存在 -26 - 200912481 之因重複多層構造所產生之內部反射。具體而言，內部反 射率較佳爲2%以下，更佳爲1%以下，更佳爲0.5%以下 ，最佳爲0.1 %以下。 本發明之「內部反射率」係指在測定波長550nm之 値，例如依據使用分光光度計之反射率及透過率之測定結 果，減去因表面產生的外部反射而得到。 本發明之相位差薄膜係在可見光區域不會產生吸收較 佳。吸收係依存於使用之材料之吸收係數的波長依存性， 因此選擇在可見光下不會吸收的材料較佳。 本發明之相位差薄膜係在可見光區域不會產生散射較 佳。散射會使相位差薄膜之偏光特性劣化，一般而言，係 因接近光之波長之尺寸的構造所產生的。本發明中，重複 多層構造之界面未與相位差薄膜表面平行，即，重複多層 構造之界面散亂時，有時會產生散射。因此，本發明中， 形成重複多層構造之各界面較佳爲與相位差薄膜表面平行 較佳。觀察散射的手法例如有霧度測定，霧度値較佳爲2 %以下，更佳爲1.5%以下，更佳爲1%以下，最佳爲〇.8 %以下。 [成爲重複多層構造之構成單位之層的光學厚度（nd(nm ))] 爲了防止本發明之相位差薄膜之內部反射時，成爲重 複多層構造之構成單位之各層的厚度必須充分低於光之波 長，同時前述之最小重複單位之厚度也充分低於光之波長 -27- 200912481 較佳。 干涉效果係依存於層之折射率η與厚度d之乘積nd (光學厚度）’因此’成爲重複多層彳薄造之構成單位之各 層的光學厚度nd ( nm )較佳爲λ/5以下。更佳爲λ/1 $以 下’更佳爲λ/20以下’特佳爲λ/25以下，最佳爲λ/3〇以 下。此處λ係指可見光之範圍的4 0 〇〜8 〇 〇 n m，但是設計 時，以最高視感度之55〇nm下進行較佳。 [具有分子配向性雙折射之光學各向異性之層（A )的光學 特性] 本發明之相位差薄膜所含有之重複多層構造中，構成 多層構造之至少2種層中至少1種層必須爲具有分子配向 性雙折射之光學各向異性的層（A )。進一步，可得到更 複雜之光學各向異性，因此具有分子配向性雙折射之光學 各向異性的層（A )較佳爲面內具有分子配向性雙折射之 光學各向異性者。 如前述之專利文獻6所記載之多層構造，成爲重複多 層構造之構成單位之各層的面內爲等方性時，由式（1 0 ) 〜（1 2 )或式（1 3 )〜（1 5 )可知只能製作僅在製得之多 層構造之法線方向具有光學軸之負的1軸性構造體。 [具有分子配向雙折射之負之光學各向異性的層（a )及（ b )之光學特性] 成爲重複多層構造之構成單位之具有分子配向性雙折 -28- 200912481 射之光學各向異性的層（A)較佳爲具有負之光學各向異 性的層（a )。本發明之相位差薄膜係與具有分子配向雙 折射之負之光學各向異性的層（a )組合，可使用具有分 子配向性雙折射之負之光學各向異性的層（b )。 本發明中，「具有負之光學各向異性」係定義爲三次 元折射率滿足下述式（1 6 )或（1 7 )者。 nz > nx = ny (16) nz ^ nx > ny (17) 式（16)及（17)中，^及ny係在層之面內平行， 且互相直交之方向的折射率，nx係定義爲面內之最大的折 射率（遲相軸方位之折射率）。又，nz係定義爲對於層之 面之法線方向的折射率。本發明中，因可得到更複雜之光 學各向異性，因此較佳爲滿足表示層之面內具有光學各向 異性之狀態的式（1 7 )。 如上述式（9 )所示，僅單純之光學等方性之層爲構 成單位之重複多層構造的構造體係對於面之法線方向的折 射率小於構造體之面內方向的折射率。換言之，僅以重複 多層構造之構造性雙折射無法使法線方向的折射率大於面 內方向的折射率。 而本發明係導入式（1 6 )或（1 7 )，較佳爲如式（！ 7 )之具有負之光學各向異性的層（a)及/或（b)作爲重 複多層構造之構成單位’可自由控制法線方向與面內方向 的折射率差。 -29- 200912481 具有負之光學各向異性的層（a)及/或（b)的三次 元折射率滿足上述式（17)時，具有負之光學各向異性的 層（a )及/或（b )之nnx、nny的關係較佳爲滿足下述式 (1)。丨nnx-nny|爲0.0001以下時，重複多層構造中，無 法得到充分之面內各向異性，〇· 1以上時，有時相位差控 制性惡化，因此不佳。 0.000 1 < |n„x-n„y| <0.1 (1 ) (式中、 nnx:具有負之光學各向異性的層（a)及/或（b) 之X軸方向之的三次元折射率 nny :具有負之光學各向異性的層（a )及/或（b ) 之y軸方向的三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 y軸：重複多層構造之與面內之X軸直交的軸） |nx-ny|之値較佳爲滿足下述式（24)的範圍，更佳爲 滿足下述式（2 5 )的範圍，最佳爲滿足下述式（26 )的範 圍： 0.0003 < |nx-ny| < 0.05 (24) 0.0005 < |nx-ny[< 0.01 (2 5) 0.0007 < |nx-ny| < 0.007 (26) [重複多層構造之厚度方向之配向指標（Nz値）] 如上述記載，使用分子分極率各向異性爲負的高分子 -30- 17 ) 200912481 ，實施通常之拉伸時，可得到滿足上述式（i 6 )或（ 的薄膜。而使用分子分極率各向異性爲正的高分子， 通常之拉伸時，可得到滿足下述式（1 8 )或（1 9 )的

Q nx > ny ^ nz (18) nx = ny > nz (19) 本發明中，滿足式（18)或（19)者定義爲「具 之光學各向異性」。式（1 8 )及（1 9 )之三次元折射 定義係與上述式（16)及（17)的定義相同。 如上述記載，該技術領域中，關於液晶顯示裝置 視角化，如下述式（5 ’）所示，使相位差薄膜之厚度 之主折射率（nz)大於相位差薄膜之面內之2個主折 (nx、ny )其中之一，且小於剩餘之一。 iix〉nz>ny (5) 此式（5 ’）所示的關係使用如以下之式（20)所 義之厚度方向的配向指標（ΝΖ値）時’可以式（5 ) [數 11] 實施 薄膜 有正 率的 之廣 方向 射率 示定 所示 Νζ=

(20)

-31 - 200912481 式中、 nx :重複多層構造之x軸方向之三次元折射率 ny:重複多層構造之y軸方向之三次元折射率 nz:重複多層構造之z軸方向之三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內的遲相軸 y軸：重複多層構造之與面內之X軸直交的軸 z軸：重複多層構造之對面之法線方位的軸。 1 > Nz > 0 (5) 使用厚度方向之配向指標（Nz値）表示薄膜爲r $ 有負之光學各向異性」之式（1 6 )及（1 7 )時，可得到卞 述式（2 1 )。

Nz ^ 0 (2 1) 使用厚度方向之配向指標（Nz値）表示薄膜爲「具 有正之光學各向異性」之式（18)及（19)時，可得到下 述式（22 )。

Nz ^ 1 (22) 因此，以上述式（5 )限定之範圍之厚度方向的配向 指標（Nz値），以通常之高分子薄膜之拉伸是無法得到 的。因此，現在爲了得到厚度方向之配向指標（Nz値） 滿足上述式（5 )之相位差薄膜時，必須實施對於薄膜面 之法線方向施加應力之特殊拉伸方法。因此，滿足下述式 -32- 200912481 (5 )的相位差薄膜在目前，拉伸困難，相位差之控制也 很困難，結果成爲生產性非常差’且相位差之波長分散控 制也非常困難的薄膜。 但是滿足上述式（5 )之特性的相位差薄膜係在各種 形態之液晶顯示裝置中，對於視角擴大具有非常大的效果 。因此，在產業界期望提案容易控制相位差的方法。 本發明中，成爲重複多層構造之構成單位之具有分子 配向性雙折射之光學各向異性的層（A )使用滿足上述式 (16)或（17)之具有負之光學各向異性的層（a)及/ 或（b)，較佳爲使用滿足上述式（17)之具有負之光學 各向異性的層（a )及/或（b )，可得到相位差之控制性 佳，滿足上述式（5)之具有光學各向異性的相位差薄膜 〇 本發明之相位差薄膜之重複多層構造含有具有負之光 學各向異性的層（a)與具有負之光學各向異性的層（b) 時，從相位差控制性或確保相位差之大小的觀點，具有負 之光學各向異性的層（a)及（b)之各自之面內的遲相軸 較佳爲互相略平行來配置較佳。成爲重複多層構造之構成 單位之數種類之具有負之光學各向異性的層中，面內存在 光學各向異性時，這些遲相軸較佳爲互相略平行來配置較 佳。 具有負之光學各向異性的層（a)及（b)之各自之面 內的遲相軸所成的角度較佳爲〇±3°之範圍，更佳爲〇±2° ’更佳爲0±1。，最佳爲0±0.5。之範圍。 -33- 200912481 [進一步具有光學略等方性的層（i)時] 本發明之相位差薄膜所含有之重複多層構造中，除了 具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（A )外，進 一步可含有光學略等方性的層（i)作爲構成單位。 本發明之相位差薄膜係具有分子配向性雙折射之光學 各向異性的層（A)爲具有負之光學各向異性的層（a)， 且同時具有光學略等方性的層（i)較佳。 特佳爲重複多層構造爲僅由2種之層所構成，其中之 1種之層爲具有分子配向性雙折射之負之光學各向異性的 層（a)，且剩餘之1種之層爲光學略等方性的層（i) ^ 組合具有負之光學各向異性的層（a)與光學略等方性的 層（i)時，容易實現滿足上述式（5)之光學各向異性， 又從相位差控制性之觀點，必須考慮之參數較少，因此較 佳。 幾乎可直接將具有負之光學各向異性的層（a)之面 內之光學各向異性作爲重複多層構造之面內之光學各向異 性使用之相位差控制性的觀點，光學略等方性的層（i ) 之面內的折射率各向異性較佳爲滿足下述式（2 7 )。更佳 爲光學略等方性的層（i )之面內之折射率各向異性同時 滿足上述式（27)與下述式（28)。 |nix-riiy| ^ 0.0003 (Ύ1Λ -34- 200912481 [數 12] (28) —^Π|Υ ~ηιζ《0.0003 |nix-niy|之値較佳爲滿足下述式（4〇 )的範圍，最佳 爲滿足下述式（4 1 )的範圍。 Ι^ίχ_Πΐγ| ^ 0.0002 (4〇) l^ix~^iy| ^ 0.0001 (41) 如式（27)及（28)所不’光學略等方性的層（！） 可具有分子配向性雙折射之些許的光學各向異性。具有以 式（27 )表示之程度之光學各向異性時之層（丨）作爲層 (i ’）時’從相位差控制性或確保相位差之大小的觀點， 具有光學各向異性的層（A)與具有光學各向異性的層（ i’）之遲相軸較佳爲互相略直交或略平行來配置。 略直交時，具有光學各向異性的層（A)與具有光學 各向異性的層（i’）之遲相軸所成的角度較佳爲90±3。之 範圍’更佳爲9〇±2°’更佳爲90±1°，最佳爲90±0.5°之範 圍。 略平行時，具有光學各向異性的層（A)與具有光學 各向異性的層（i，）之遲相軸所成的角度較佳爲0 ± 3 °之範 圍，更佳爲〇士2。，更佳爲〇士丨°’最佳爲0±0·5°之範圍。 [形成重複多層構造的層數] -35- 200912481 形成1個重複多層構造之層數較佳爲100層以上 30000層以下。層數未達100層時，在層間不存在非常大 之折射率差時，有時無法得到充分的構造性雙折射，若考 慮達成所設定之目的時，不需要層數超過30000層的光學 設計。更佳爲5〇〇層以上20000層以下，更佳爲1 000層 以上15000層以下，最佳爲2000層以上10000層以下。 本發明之相位差薄膜可含有多數之重複多層構造，此 時之全層數係以相同理由，較佳爲200層以上1 00000層 以下，更佳爲1〇〇〇層以上50000層以下，更佳爲3000層 以上30000層以下，最佳爲4000層以上20000層以下。 [重複多層構造之層間之平均折射率之差] 1個重複多層構造之各層之平均折射率差（即，具有 負之光學各向異性的層（a)之平均折射率與光學略等方 性的層（i )或具有負之光學各向異性的層（b )之平均折 射率之差）較佳爲滿足下述式（2)。特別是重複多層構 造爲具有負之光學各向異性的層（a)與光學略等方性的 層（i)或具有負之光學各向異性的層（b)之2種層所構 成的情形較佳。 0.00 1 < | (5 n| < 0.5 (2) 平均折射率差爲0.001以下時，爲了得到充分之構造 性雙折射時，有時層數必須比前述較佳範圍增加，特別是 高分子材料彼此組合時，很難使平均折射率差成爲〇 . 5以 -36- 200912481 上’需要無機材料與有機材料之組合等，不實際。構造性 雙折射之大小，主要是依存於層間膜厚比率與折射率差， 但是平均折射率差爲0.5以上之値時，相較於分子配向性 雙折射之影響，構造性雙折射之影響過大，因此，重複多 層構造之三次元折射率之控制困難。成爲重複多層構造之 構成單位的各層有時也有所有的層具有光學各向異性的情 形，因此此處的三次元折射率差係指平均折射率差。平均 折射率η與三次元折射率之關係係以下述式（29 )表示。 [數 13] (29) „_nx+ny+nz U — ---- 丨（5 η |之値理想爲滿足下述式（3 0 )的範圍’較佳爲滿 足下述式（3 1 )的範圍，更佳爲滿足下述式（3 1 ’）的範 圍，更佳爲滿足下述式（32)的範圍’更佳爲滿足下述式 (32，）的範圍，最佳爲滿足下述式（32”）的範圍。 0.01 < | 5 n| < 0.3 (30) 0.02 < | (5 n| < 0.2 (31) 0.03 < | (5 η 1 < 0.15 (31 ’） 0.03 < | d η 1 < 0.1 (32) 0.05 < | (5 η 1 < 0.12 (32，） 0.07 < | (5 η 1 < 0.1 (32，，） -37- 200912481 平均折射率係將形成各層之材料作成光學等方的薄膜 狀態，可以阿貝（Abbe )折射計或橢圓計測定。具有光學 各向異性的狀態時，以同樣的方法測定三次元折射率，可 由上述式（29 )求得平均折射率。 [滿足上述式（5)之重複多層構造之較佳的參數] 精心檢討本發明之相位差薄膜所含有之1個重複多靥 構造之光學各向異性，得知具有分子配向性雙折射之光學 各向異性的層（A)爲具有負之光學各向異性的層（a)， 此與光學略等方性的層（i)之2種的層構成重複多層構 造時，爲了滿足上述式（5)時，重複多層構造滿足以下 之式（3)及（4)。具有分子配向性雙折射之光學各向異 性的層（A )爲具有負之光學各向異性的層（a )，此與具 有負之光學各向異性的層（b )之2種的層構成重複多層 構造時，爲了滿足上述式（5 )時，重複多層構造滿足以 下之式（3) 、 （4)及（4，）較佳。此式（3)係藉由上 述式（5 )與關於構造雙折射之式（1 0 )〜（1 2 )組合所 得者。此處的測定波長係人之視感度最高的波長之5 50nm [數 14]

ViiV™+d^iV > , dl +d2— >Vdiniy2+d2n2y2 (3) η ι χ ^ η 1 2 (4) -38- 200912481 Π2χ ^ n2z (4 ’） 式中、 d!:具有負之光學各向異性的層（a) da:光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異 性的層（b)之一層的膜厚（nm) nlx:具有負之光學各向異性的層（a)之X軸方向的 三次元折射率 η 1 y :具有負之光學各向異性的層（a )之y軸方向的 三次元折射率 nlz:具有負之光學各向異性的層（a)之z軸方向的 三次元折射率 nu:光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 的層（b )之X軸方向的三次元折射率 nzy:光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 的層（b )之y軸方向的三次元折射率 n2z :光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 的層（b )之z軸方向的三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 y軸：重複多層構造之與面內之X軸直交的軸 z軸：重複多層構造之對面之法線方位的軸 本發明之相位差薄膜中，具有分子配向性雙折射之光 學各向異性的層（A )爲具有負之光學各向異性的層（a ) ，此與光學略等方性的層（i )之2種的層構成重複多層 -39- 200912481 構造時，除了滿足上述式（3 )及（4 )外，nlx爲具有負 之光學各向異性的層（a)之面內之遲相軸的折射率，且 重複多層構造之X軸與具有負之光學各向異性的層（a) 之遲相軸所成的角度較佳爲〇±3°之範圍，更佳爲0±2°， 更佳爲〇±1。，最佳爲0±0.5。之範圍。 本發明之相位差薄膜中，具有分子配向性雙折射之光 學各向異性的層（A)爲具有負之光學各向異性的層（a) ，此與具有負之光學各向異性的層（b)之2種的層構成 重複多層構造時，除了滿足上述式（3) 、（4)及（4，） 外，nlx及n2x爲面內之遲相軸的折射率，且重複多層構 造之X軸與這些遲相軸所成的角度較佳爲〇±3°之範圍，更 佳爲〇±2°，更佳爲0士Γ，最佳爲〇±〇.5。之範圍。 如前述，1個重複多層構造中，有時成爲構成單位之 各層全部具有光學各向異性，因此各層之各參數可存在著 某程度的偏差。因此，上述式（3) 、 （4)及（4，）只要 是各層之平均的膜厚、光學各向異性滿足即可。平均的膜 厚係例如可以透過電子顯微鏡觀察剖面，測定各層之平均 1 〇〇點得到。各層之平均的光學各向異性如前述，可由所 得之平均膜厚等之數據，使用上述式（10)〜（12)求得 〇 光學略等方性的層（i )較佳爲完全等方性，但是如 前述式（27)所示’可容許具有某程度之光學各向異性。 [重複多層構造之面內相位差値（R値（nrn))] -40- 200912481 本發明之相位差薄膜所含之重複多層構造之面內相位 差値（R値（n m))當考慮相位差薄膜用於液晶顯示裝置時 ，滿足下述式（6 )較佳。 1 Onm < R < 1 OOOnm (6) R之値較佳爲滿足下述式（33)，更佳爲滿足下述式 (34)，最佳爲滿足下述式（35)。 20nm< R< 800nm (33) 30nm< R< 600nm (34) 40nm< R< 400nm (35) [關於厚度方向之延遲（retardation)的波長分散性] 本發明中，相位差薄膜關於厚度方向之延遲，具有逆 分散性，可由下述式表示。

Rth(k)/Rth ( λ，）< 1 {λ、λ’：測定波長（40〇ηιη$λ<λ’€7〇〇ηιη，較佳爲 λ = 4 5 Onm > 且 λ 9 =5 5 Onm ) } [關於面內及厚度方向之延遲的波長分散性] 如上述記載，依據本發明之相位差薄膜時，可個別獨 立控制面內相位差値（R(X)値）與厚度方向相位差値（ Rth(X)値）。 -41 - 200912481 [關於面內及厚度方向之延遲的波長分散性-獨立控制1 ] 關於上述，例如依據本發明之相位差薄膜時，關於面 內相位差値（Ι1(λ)値）之波長分散性{RQWX’）}與關於 厚度方向相位差値（Rth(l)値）之波長分散性 {RthQ)/Rth(X’）}之差可使滿足下述式。 |{Rth(X)/Rth(X,)}-{R(X)/R(X5)}| ^ 0.1 {λ、λ’：測定波長（ 400ηιη$λ<λ’$700ηιη，較佳爲 λ二450nm，且 λ 9 = 5 5 Onm ) } 〇 又，例如依據本發明之相位差薄膜時，關於面內相位 差値之波長分散性{Ι1(λ)/Ι1(λ’）}與關於厚度方向相位差値 之波長分散性{Rth(x)/Rth(x’）}之差可爲0.15以上，0.2以 上，或0.25以上。 關於上述，精心硏究本發明之相位差薄膜所含之1個 重複多層構造之光學各向異性得知重複多層構造爲具有負 之光學各向異性的層（a )與光學略等方性的層（i )或具 有負之光學各向異性的層（b )之2種的層所構成時，較 佳爲具有滿足下述式（20 0 )之測定波長λ ( nm)及λ，（ nm ) ( 400ηηι$λ<λ’$700ηιη)。此式（ 200)係藉由上述 式與關於構造雙折射之式（1 〇 )〜（1 2 )組合所得者。此 右邊之値，例如爲0.15以上，0.2以上，或0.25以上。 -42 - 200912481 [數 15] ____— i---— 2(d 1 +^2) 7山柄，沉+細)峋n2y⑴) ~izzz f 二 2(d, +d2)

VdAUO,研 + 細')+_)-么心〇+

Jd丨nfx(入)+d2n;x(又)-十而〜(又)+d2n;y(又) λ ’) + d2ngx(又 ’了 - *\/din?y(又 ’)+d2nly(入 I (200) (式中、 ch :具有負之光學各向異性的層（a )之一層的膜厚 (nm ) d2 :光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異 性的層（b )之一層的膜厚（n m ) n j x :具有負之光學各向異性的層（a )之x軸方向的 三次元折射率 nly ••具有負之光學各向異性的層（a)之y軸方向的 三次元折射率 nlz:具有負之光學各向異性的層（a)之z軸方向的 三次元折射率 η2χ:光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 的層（b )之X軸方向的三次元折射率 112y:光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 -43- 200912481 的層（b)之y軸方向的三次元折射率 n2Z:光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 的層（b)之z軸方向的三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 y軸：重複多層構造之與面內之X軸直交的軸 z軸：重複多層構造之對面之法線方位的軸）。 [關於面內及厚度方向之延遲之波長分散性-獨立控制2 ] 又，例如依據本發明之相位差薄膜時，Ra)/R(X’）及 Rth(X)/Rth(X’）其中之一爲大於1的値，且另一爲小於1 的値，換言之，可使面方向之延遲與厚度方向之延遲中之 一顯示通常的波長分散性，且另一具有逆波長分散性。測 定波長 λ、λ’係 400ηιη$λ<λ’$700ηιη，較佳爲 λ = 450ηιη ，且 λ’ = 550ηηι)。 對此精心硏究本發明之相位差薄膜所含之1個重複多 層構造之光學各向異性得知重複多層構造爲具有負之光學 各向異性的層（a)與光學略等方性的層（i)或具有負之 光學各向異性的層（b )之2種之層所構成時，較佳爲具 有下述式（100)及（100，）其中之一方未達1，且另一 方超過1之測定波長λ(πιη)及λ’（η„〇 ( 400ηπι^λ< λ’ S 700nm )。此式（100 )及（100,）係上述式與關於構 造雙折射之式（1 0 )〜（1 2 )組合所得者。 -44- 200912481 [數 16]

Vd.n^A) +d2n^(A) +d2nI〇)_

Vd,nfx( Λ 〇+d2n^( λ 〇 - Vd.n^ λ 〇+d2n^〇0 (100) +d2n2X(A) λ) +d2ri2y(A)-

Vd,n?x( λ 〇 + d2ni( λ 〇 + λ -) + d2n^y( λ〇 - 2(d】+d2) yjd^i, λ ) + ά2Ώ2ζ(^2((1,+(1,)V^n^AO + d^^O7) (loo,） (式中、 d1:具有負之光學各向異性的層（a)之一層的膜厚 (nm ) ch:光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異 性的層（b )之一層的膜厚（nm ) ηιχ·具有負之先學各向異性的層（a)之X軸方向的 三次元折射率 nly:具有負之光學各向骞性的層（a)之y軸方向的 三次元折射率 niz:具有負之光學各向舞性的層（a)之z軸方向的 三次元折射率

Il2x:光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 的層（b )之X軸方向的三次元折射率 n2y:光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 -45- 200912481 的層（b)之y軸方向的三次元折射率 n2z :光學略等方之層（i)或具有負之光學各向異性 的層（b)之2軸方向的三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 y軸：重複多層構造之與面內之X軸直交的軸 z軸：重複多層構造之對面之法線方位的軸）。 <相位差薄膜之材料> 構成本發明之相位差薄膜之材料係成爲重複多層構造 之構成單位之至少1種的層只要使用具有分子配向性雙折 射之光學各向異性之層（A )的材料，即無特別限定。 本發明之相位差薄膜在不影響其效果的範圍內，形成 層的材料中可添加 IRGANOX 1 0 1 0、1 076 ( CIB A-GEIGY Limited公司製）等之公知的氧化防止劑、滑劑、磷酸酯 等之可塑劑、界面活性化劑、苯基水楊酸、2-羥基二苯甲 酮、三苯基磷酸鹽等之紫外線吸收劑、防靜電劑、表面處 理劑等之添加劑。爲了調整玻璃轉化溫度或雙折射率，可 添加相溶性優異的添加劑。 [具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（A )之材料 ] 本發明之相位差薄膜之成爲重複多層構造之構成單位 之具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（A )之材 料，從成形性的觀點，較佳爲主要使用高分子。高分子例 -46- 200912481 如有結晶性、液晶性、非晶性，但是從相位差控帝 點，較佳爲非晶性高分子。再從成形性之觀點，® 可塑性高分子。 具有至少1種之分子配向性雙折射的層（A ) 相位差薄膜之製造效率的觀點，較佳爲藉由高分3 配向產生分子配向性雙折射。 具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層 用之高分子的玻璃轉化溫度，從配向之長期保持伯 ，較佳爲1 2 0°c以上，更佳爲1 2 5 °c以上，更佳爲 上，最佳爲1 3 5 °C以上。又從成形性之觀點，玻摩 度之上限較佳爲180°C以下，更佳爲170°C以下， 160°C以下，最佳爲15(TC以下。此處所謂的玻璃辋 係指不僅是高分子，也包含添加劑等之表觀之玻球 度。玻璃轉化溫度可藉由差示掃描熱量計（DSC) [具有負之光學各向異性的層（a)及（b)之材料] 本發明之相位差薄膜所含之成爲重複多層構達 單位之具有分子配向性雙折射之光學各向異性的f 較佳爲具有負之光學各向異性的層（a)。如上述 重複多層構造之構成單位之具有負之光學各向異趙 a )存在時，可自由控制法線方向與面內方向之折 。本發明之相位差薄膜係具有分子配向性雙折射之 向異性的層（A )爲具有負之光學各向異性的層（ 1性之觀 〖佳爲熱 從提高 :之分子 (A)所 :的觀點 1 3 0。(：以 ,轉化溫 更佳爲 (化溫度 ί轉化溫 來測定 之構成 ΙΑ) ，作爲 的層（ 射率差 光學各 a )，此 -47- 200912481 外可含有具有負之光學各向異性的層（b)。 本發明用之具有負之光學各向異性的層（a)及（b) 從相位差之控制性較容易的觀點，較佳爲主要含有分子分 極率各向異性爲負的高分子。 此處「分子分極率各向異性爲負的局分子」係指高分 子之玻璃轉化溫度爲Tg ( °c )，在Tg±10°c之範圍進行縱 單軸拉伸時，薄膜面內之折射率之最大方位定義具有與拉 伸方向略直交之性質的高分子。同樣地，「分子分極率各 向異性爲正的高分子」係指相同同條件所得之薄膜面內之 折射率之最大方位定義爲與拉伸方向略平行的高分子。 具有負之光學各向異性的層（a )及層（b )之材料， 從成形性之觀點，較佳爲主要使用高分子。高分子可爲結 晶性、液晶性、非晶性，從相位差控制性之觀點，較佳爲 非晶性高分子。再從成形性之觀點，較佳爲熱可塑性高分 子。 具有負之光學各向異性的層（a)及層（b)之分子配 向性雙折射，從相位差薄膜之製造效率提高的觀點，較佳 爲藉由構成層（a)及層（b)之高分子之分子配向來產生 〇 形成具有負之光學各向異性的層（a)及層（b)之材 料之高分子的玻璃轉化溫度’從配向之長期保持性之觀點 ，較佳爲1 2 0 °C以上’更佳爲1 2 5 °C以上，更佳爲1 3 0 °C以 上，最佳爲1 3 5 °C以上。又’從成形性之觀點’玻璃轉化 溫度之上限較佳爲1 8 0 °C以下’更佳爲1 7 0 °c以下’更佳 -48- 200912481 爲1 6 0°C以下’最佳爲1 5 0 °C以下。此處所謂的玻璃轉化 溫度係指不僅是高分子，也包含添加劑等之表觀之玻璃轉 化溫度。玻璃轉化溫度可藉由差示掃描熱量計（DSC )來 測定。 形成具有負之光學各向異性的層（a)及層（b)的材 料不同時，這些之玻璃轉化溫度較佳爲略相同。成爲具有 負之光學各向異性的層（a)及層（b)之材料之高分子的 玻璃轉化溫度之差’較佳爲2 0 °C以下，更佳爲1 5 〇C以下 ，更佳爲1 0°C以下，最佳爲5 t以下。 分子分極率各向異性爲負的高分子，例如有聚甲基丙 烯酸甲酯、聚丙烯醯基嗎啉、丙烯酸系、聚酯系、聚碳酸 酯系、聚苯乙嫌系、間規聚苯乙燃、氫化之聚苯乙烯、有 機酸取代纖維素系、具有苯基之共聚烯烴馬來醯亞胺系、 具有苐骨架之聚碳酸酯系、苯乙烯-馬來酸酐共聚物等之 聚合物、聚苯乙烯與聚二苯醚之摻合物及這些之摻合物等 〇 分子分極率各向異性爲負的高分子係苯乙烯/馬來酸 酐之共聚莫耳比爲70/30〜86/14之苯乙烯與馬來酸酐之 共聚物’特別是光彈性係數爲SxlO-^Pa·1以下之共聚物 。這種共聚物具有改良之耐熱相位差安定性，光彈性係數 較小’且具有負之光學各向異性。例如苯乙烯/馬來酸酐 之共聚莫耳比爲8 5 /1 5時’玻璃轉化溫度可爲1 3 3。(：，且 光彈性係數可爲5.4xl(TI2Pa_]，此比爲78/22時，玻璃 轉化溫度可爲1 5 0 °C，且光彈性係數可爲4.3 X 1 0_12P a-1， -49- 200912481 此比爲7 4 / 2 6時，玻璃轉化溫度可爲1 5 0 °C，且光彈性係 數可爲 2.8 X 1 tr^Pa·1。 [光學略等方性的層（i )之材料] 構成本發明之相位差薄膜所含之重複多層構造的層較 佳爲將具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（A ) 作爲具有負之光學各向異性的層（a)，將另外之構成層 作爲光學略等方性的層（i )。重複多層構造爲以具有負 之光學各向異性的層（a )與光學略等方性的層（i )所構 成’可容易實現滿足上述式（5 )的光學各向異性，又， 設計時必須考慮的參數較少，因此，從相位差控制性之觀 點較佳。 光學略等方性的層（i )從成形性之觀點，較佳爲主 要由高分子所構成。具體的高分子例如有聚乙烯醇系、改 性聚乙烯醇系、有機矽烷醇系、丙烯酸系、聚矽氧系、聚 酯系、聚胺基甲酸酯系、聚醚系、橡膠系、聚碳酸酯系' 聚苯乙烯系、間規聚苯乙烯、非晶質聚烯烴系、具有降冰 片烯骨架之聚合物、具有降冰片烯骨架之環狀烯烴系聚合 物、有機酸取代纖維素系、聚酸砸系、聚芳醋系、稀烴馬 來醯胺系、具有苯基之共聚烯烴馬來醯胺系、聚醯亞胺系 、聚醯胺系、聚醚酮系、聚芳基醚酮系、聚醯胺醯亞胺系 、聚酯醯亞胺系系、具有莽骨架之聚碳酸酯系、苯乙烯_ 馬來酸酐共聚物、聚二苯醚系等之聚合物及這些之慘合物 等，但是本發明不受此限。 -50 - 200912481 構成光學略等方性的層（i)之高分子 度較佳爲構成具有分子配向性雙折射之光學 (A )之高分子的玻璃轉化溫度附近以下。 的層（i)只要是可保持形狀時，即使無法 ，因此也可使用玻璃轉化溫度在室溫附近的 等。 [其他的層] 本發明之相位差薄膜可具有具有分子配 負之光學各向異性的層（a)及層（b)及光 層（i )以外的層。換言之，除了重複多層 有其他的層，或重複多層構造中，除具有負 性的層（a )及層（b )及光學略等方丨生的只 具有其他的層。 此種其他的層之材料只要是不影響本發 無特別限定，可適當選擇使用公知材料。 例如爲了改善相位差薄膜本身之機M弓自 多層構造之兩面層合保護薄膜（X) 保 係以斷裂強度10〜50MPa，斷裂拉伸3〇〇〜 撃破壞能5\1〇_4】/#01以上，且-4(TC之頻率 存模數及動態損耗模數lxio5〜2xi〇8pa 2 成物（P )製作，且可爲光學略等方性。 關於保護薄膜之各種測定値係以τ _ 的玻璃轉化溫 各向異性的層 光學略等方性 保持配向也可 高分子彈性體 向性雙折射之 學略等方性的 構造外，可具 之光學各向異 隊（i)外，可 明的效果時， 度，可在重複 :護薄膜（X ) 1 5 0 0 %，面衝 1 Hz的動態儲 熱可塑樹脂組 定。 -51 - 200912481 (1 )斷裂強度 斷裂強度係依據Jis C2 151-1990的方法，在 ，將寬l〇mm之試料薄膜以試料長度l〇〇mm、拉 2 00mm/分鐘的條件進行拉伸試驗，從薄膜斷裂時 求得的値。 (2 )斷裂拉伸 斷裂拉伸係依據JI S C 2 1 5 1 - 1 9 9 0的方法，在 ，將寬l〇mm之試料薄膜以試料長度100mm、拉 2 00mm/分鐘的條件進行拉伸試驗，從薄膜斷裂時 (延伸率）求得的値。 (3 )面衝撃破壞能（5 0 %衝撃破壞能） 面衝撃破壞能係將周圍固定之試料中央設置針 Φ 4.0mm )，使重錘（重量 〇.5kg (保護薄膜 0.0 2kg (相位差薄膜時））由其上落下，藉由 JIS K7211-1之數據處理方法（階梯法（staircase ))計算薄膜厚度之破壞能所得的値。 (4 )動態儲存模數及動態損耗模數 使用Rheometrics公司製RSA-II，以拉伸模式 溫度-4 0°C、頻率1Hz下所測定的値。 由上述之斷裂強度、斷裂拉伸、面衝撃破壞會g 儲存模數及動態損耗模數之値可知保護薄膜（X ) 2 3 °C 下 伸速度 之應力 2 3 °C 下 伸速度 之變形 (尺寸 時）或 method ，測定 、動態 之熱可 -52- 200912481 塑樹脂組成物（p)具有較大之機械強度及彈性。使用這 種保護薄膜可改良本發明之相位差薄膜之操作時或熱衝擊 試驗時等之耐破裂性。 熱可塑性樹脂組成物（P)之斷裂強度爲lOMPa以上 ，較佳爲20MPa以上。斷裂強度爲l〇MPa以下時，具有 以熱可塑性樹脂組成物（P )所製作之相位差薄膜用保護 薄膜之層合相位差薄膜之拉伸時，薄膜可能會產生龜裂， 由此熱可塑性樹脂組成物（P )所得之相位差薄膜用保護 薄膜有時未能充分具有作爲相位差薄膜之保護薄膜的功能 〇 熱可塑性樹脂組成物（P )係斷裂拉伸爲3 00 %以上 ，較佳爲 5 0 0 %以上。斷裂拉伸低於3 0 0 %時，具有以熱 可塑性樹脂組成物（P )製作之相位差薄膜用保護薄膜之 層合相位差薄膜的拉伸時，薄膜可能產生龜裂，由此熱可 塑性樹脂組成物（P )所得之相位差薄膜用保護薄膜有時 未能充分具有作爲相位差薄膜之保護薄膜的功能。 熱可塑性樹脂組成物（P )係面衝撃破壞能爲5 X 10 ·4 J/# m以上’特別是8x1〇-4 J//z m以上。面衝撃破壞能 較小時’由此熱可塑性樹脂組成物（p )所得之相位差薄 膜用保護薄膜有時未能充分具有作爲相位差薄膜之保護薄 膜的功能。 熱可塑性樹脂組成物（P )之-40。(：之頻率1 Hz的動態 儲存模數及動態損耗模數皆爲IxlO5〜2xl08Pa，較佳爲 5xl〇5〜5xl07Pa。這些値低於lxl〇5Pa時，捲繞薄膜時之 -53- 200912481 黏貼可能變大。以熱可塑性樹脂組成物（p)製作之相位 差薄膜用保護薄膜存在於本發明之層合相位差薄膜的兩側 ，因此，抑制相位差薄膜用保護薄膜之黏貼是很重要的。 這些値超過2 X 1 08Pa時，具有以熱可塑性樹脂組成物（P )製作之相位差薄膜用保護薄膜的層合相位差薄膜中，在 熱循環試驗可能產生破裂。 熱可塑性樹脂組成物（P )之未拉伸時的光彈性係數 較佳爲-10〜+ l〇xl(T12/Pa，更佳爲-7〜+7xl(T12/Pa，特佳 爲-5〜+5x1 0_12/Pa。未拉伸時之光彈性係數在此範圍內， 可適用於偏光板保護薄膜、相位差薄膜等之光學用途。 熱可塑樹脂組成物（P )可爲滿足上述條件之任一的 熱可塑樹脂組成物，例如有乙烯系共聚樹脂（P-1 )、含 有具有由苯乙烯所構成之聚合物團塊與丁二烯所聚合物團 塊或異戊烯所構成之聚合物團塊的共聚物、或其共聚物之 氫化物聚合物（P - 2 )者。 保護薄膜（X )係光學略等方性，例如滿足下述式： ( X )丨S20nm，特別是l〇nm，更特別是 (式中、

Re ( X ):波長400〜700nm之光所測定之保護薄膜 (X)之面內延遲（相位差薄膜用保護薄膜有多數存在時 ’全部相位差薄膜用保護薄膜之面內延遲的總和））。 <相位差薄膜之製造方法> -54- 200912481 本發明之相位差薄膜之依據分子配向性雙折射所產生 之光學各向異性，從容易控制光學各向異性的觀點，較佳 爲採用拉伸處理。 拉伸處理可爲單軸拉伸或2軸拉伸，當2軸拉伸時， 可爲逐次2軸拉伸或同時2軸拉伸。拉伸方法無特別限定 ，例如可使用輥間進行拉伸之縱單軸拉伸，使用拉幅器之 橫單軸拉伸，或這些組合之同時2軸拉伸、逐次2軸拉伸 等公知的方法。 關於拉伸溫度，較佳爲使用之高分子之玻璃轉化溫度 附近，例如使用熱可塑性高分子時，對於玻璃轉化溫度（ Tg ) ’較佳爲（Tg-2(TC )〜（Tg + 30°C )之範圍，更佳爲 (Tg-10°C )〜（Tg + 2 0°C )之範圍。又，本發明之相位差 薄膜係含有由多種構成單位所構成之多層的重複構造，因 此拉伸溫度較佳爲配合最高Tg之層來適當設定。 拉伸前形成多層構造時，只要是可形成多層構造的方 法時，則無特別限定’例如有多層旋轉塗佈法、多層溶液 鑄膜法、多層溶融擠壓法等。 本發明之相位差薄膜之較佳的成形法，例如使用由高 分子所構成之材料，藉由多層溶融擠壓法使多層膜成形， 接著將該多層膜進行拉伸的方法。依此方法時，即使複雜 的多層構造在溶融擠壓後’也可如1片的薄膜來處理，結 果可容易得到複雜的光學各向異性。 多層溶融擠壓法無特別限定，例如可採用專利 3 264 95 8所記載之公知的方法。多層溶融擠壓法例如有多 -55- 200912481 集料管法、供料頭法等，本發明較佳爲採用供料頭法。 多層溶融擠壓時，使用之高分子之溶融黏度幾乎相同 較佳。溶融黏度明顯不同時，有時很難形成多層構造。本 發明中，以溫度2 5 0 °C、剪切速度1 8 Osec·1所測定的溶融 黏度較佳爲100〜6,0〇〇pa.s，更佳爲200〜4,000Pa.s，更 佳爲300〜2,000Pa.s’最佳爲400〜l，800Pa.s之範圍。 溶融黏度不在上述範圍時，有時重複多層構造之製膜不安 定。 多層溶融擠壓步驟中，形成多層構造之材料間的溶融 黏度差較大時’有時形成層構造困難。溶融黏度差較小較 佳’例如溫度2 5 0 °C、剪切速度丨8 〇 s e c · 1所測定的溶融黏 度差較佳爲5,〇〇〇Pa，s以下，更佳爲3,〇〇〇Pa.s以下，更 佳爲2,000Pa.s以下’最佳爲uoopa.s以下。溶融黏度 不在上述範圍時’有時重複多層構造之製膜不安定。但是 即使使用有黏度差之材料時，有時可藉由流路形狀改變剪 切速度’可製造安定之重複多層構造的膜。 多層溶融濟壓法較佳爲使用T模將樹脂擠壓後，送至 冷卻輕的方法。濟壓時之樹脂溫度可考慮樹脂之流動性、 熱安定性等’來適當設定。爲了防止重複多層構造之界面 之剝離’用於多層溶融擠壓之高分子較佳爲彼此接著性良 好者。 <相位差薄膜之設計例> 以下’利用設計例更詳細說明實施發明之最佳形態。 -56- 200912481 各設計例中’材料使用實際存在的高分子，使用該高分子 之參數進行設計。 [設計例1] IS If· Μ 1係設計重複多層構造爲具有負之光學各向異 @ β ( a )與光學略等方性的層（i )之2種層所構成的 f @ ίί Μ » Μ °此處具有負之光學各向異性的層（a )作爲 A層’且光學略等方性的層（i)作爲B層。 (A層）材料：聚苯乙烯 聚苯乙稀因具有負之分子分極率各向異性，因此藉由 拉伸產生負之光學各向異性。計算用之3個波長（45 〇、 5 5 0、65 0nm )之三次元折射率如表1所示。 [表1] … λ (聰） Π η X Π n y Π η z 450 1.5962 1.5930 1.5967 550 1.5883 1.5853 1.5888 650 1.5798 1.5769 1.5803 (β層）材料：乙烯-降冰片烯共聚物 乙烯-降冰片烯共聚物係光學等方性，製得之層係光 學等方。計算用之3個波長（45 0、55 0、6 50ηη〇之三次 元折射率如表2所示。 -57- 200912481 [表2] λ (nm) Πιχ niy Πΐζ 450 1.5215 1.5215 1.5215 550 1.5175 1.5175 1.5175 650 1.5116 1.5116 1.5116 (多層體） 以表3的條件，依據有效介質近似理論計算由A層 與B層所構成之交互多層膜（A/B/A/B/——A/B )。計算 結果如表3及表4所不。此處表4中之a、b係分別爲A 層、B層之膜厚。A層之面內之遲相軸方位與重複多層構 造之面內之遲相軸方位係設計爲一致。 [表3] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 100000 4000 4000 15 10 λ(ηιη) R(nm) Rth(nm) nx nY nz Nz 450 196 44 1.5667 1.5648 1.5653 0.73 550 183 36 1.5604 1.5586 1.5591 0.70 650 176 30 1.5529 1.5511 1.5517 0.67 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.07 0.96 1.23 0.83 -58- 200912481 [表4] λ(ηιη) a + b Vannz'2 +bniz_2 JanJ +bnix2 Vanny2 +bniy2 450 7.8337 7.8266 7.8239 550 7.8019 7.7956 7.7928 650 7.7644 7.7585 7.7556 (結果） 由表3及表4之計算結果可知Nz値係在所有計算波 長滿足上述式（5)，也滿足上述式（3)及（4)。 注意表示延遲之波長分散之R(450)/R(550)、 R ( 65 0 ) /R ( 5 5 0 ) 、Rth ( 450 ) /Rth ( 55 0 ) 、Rth ( 650 )/Rth ( 5 5 0 )時，R ( 4 5 0 ) /R ( 5 5 0 )與 Rth ( 450 ) /Rth (5 5 0 )及 R ( 65 0 ) /R ( 5 5 0 )與 Rth ( 6 5 0 ) /Rth ( 5 5 0 ) 係分別表示不同的値。對於Nz値也是表示3個波長分別 不同的値。 由單一層所構成之相位差薄膜，特別是廣泛用於液晶 顯示裝置之高分子藉由拉伸法製作的相位差薄膜中，R ( 45 0 ) /R ( 5 5 0 )與 Rth ( 450 ) /Rth ( 5 5 0 )及 R ( 65 0 ) /R (5 5 0 )與Rth ( 65 0 ) /Rth ( 5 5 0 )—般提供相同的値。又 ，Nz値不依存於波長，一般爲固定的。 R値係表示正面入射光時之薄膜之光學各向異性的資 訊，而Rth値、Nz値係表示斜入射時之薄膜之光學各向 異性的資訊。因此，設計例1之相位差薄膜係表示正面入 射時與斜入射時之光學各向異性之波長分散不同，顯示以 -59- 200912481 往的相位差薄膜爲不可能之可獨立控制正面入射時 射時之光學各向異性的波長分散。此乃是因爲本發 位差薄膜倂用構造性雙折射與分子配向性雙折射兩 可實現之以往所無之特異特徵之一，利用此特性時 可提高使用垂直配向型液晶等之液晶顯示裝置之視 〇 爲了確認本設計例之有效介質近似理論的成立 於與上述完全相同之多層體，進行4x4之Jones行 。比較方法係採用表1所示之多層構造之有效介質 折射率橢圓體與對於A層及B層各4 000層，共f 層經層合後的多層構造體，將各種偏光入射後，以 偏光進行比較的方法。結果確認兩者幾乎一致，本 係確認有效介質近似爲有效。 [設計例2] 設計例2係設計重複多層構造爲具有負之光學 性的層（a )與光學略等方性的層（i )之2種層所 相位差薄膜。此處具有負之光學各向異性的層（a A層，且光學略等方性的層（i)作爲B層。 (A層）材料：與設計例1相同材料之聚苯乙烯 計算用之3個波長（45 0、5 5 0、65 0nm )之三 射率如表5所示。 與斜入 明之相 者，始 ，例如 角性能 性，對 列計算 近似的 十 8 000 反射之 設計例 各向異 構成的 )作爲 次元折 -60- 200912481 [表5] λ(ηιη) χ y l^n z 450 1.5965 1.5928 1.5965 550 1.5887 1.5852 1.5887 650 1.5801 1.5768 1.5801 (B層）材料：與設計例1相同材料之乙烯-降冰片烯共 聚物 計算用之3個波長（450、550、650nm)之二次兀折 射率如表6所示。 [表6] λ(ηηι) nix niv niz 450 1.5215 1.5215 1.5215 550 1.5175 1.5175 1.5175 650 1.5116 1.5116 1.5116 (多層體） 以表7的條件，依據有效介質近似理論計算由 A層 與B層所構成之交互多層膜（A/B/A/B/....A/B)。計算 結果如表7及表8所不。此處表8中之a、b係分別爲A 層、B層之膜厚° A層之面內之遲相軸方位與重複多層構 造之面內之遲相軸方位係設計爲一致。 -61 - 200912481 [表7] λ(ηπι) R(nm) Rth(nm) Πχ nv η7· Nz 450 294 70 1.5867 1.5835 1.5859 0.26 550 275 68 1.5794 1.5763 1.5786 0.25 650 264 68 1.5712 1.5682 1.5704 0.24 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.07 0.96 1.03 0.99 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 90000 3000 3000 26 4 [表8] λ (nm) a + b Vannx2 +bnix2 •\/annz 2 + bniz 2 Vanny2+bniy2 450 8.6910 8.6863 8.6731 550 8.6505 8.6463 8.6338 650 8.6056 8.6017 8.5895 (結果） 由表7及表8之計算結果可知Nz値係在所有計算波 長滿足上述式（5)，也滿足上述式（3)及（4)。 注意表不相位差薄膜之波長分散之R( 450) /R( 550 )、R ( 650) /R ( 550) 、 Rth ( 450) /Rth ( 550) 、 Rth (650) /Rth(550)時，R(450) /R(550)與 Rth(450 )/Rth ( 550)及 R ( 650) /R ( 550)與 Rth ( 650) /Rth (5 5 0 )係分別表示不同的値。對於n z値也是表示3個波 長分別不同的値。 [設計例3] 62- 200912481 設計例3係設計重複多層構造爲具有負之光學各向異 性的層（a )與光學略等方性的層（i )之2種層所構成的 相位差薄膜。此處具有負之光學各向異性的層（a )作爲 A層，且光學略等方性的層（i)作爲B層。 (A層）材料：與設計例1相同材料之聚苯乙燒 計算用之3個波長（450、550、650nm)之三次元折 射率如表9所示。 [表9] λ(ηηι) ηηχ Πην ηη2 450 1.5967 1.5924 1.5967 550 1.5888 1.5848 1.5888 650 1.5803 1.5764 1.5803 (B層）材料：與設計例1相同材料之乙稀-降冰片烯共 聚物 計算用之3個波長（450、550、650nra)之三次元折 射率如表1 〇所示。 [m 1〇] λ(ηιη) nix ni ν 印ζ 450 1.5215 1.5215 1.5215 550 1.5175 1.5175 1.5175 650 1.5116 1.5116 1.5116 (多層體） 以表1 1的條件，依據有效介質近似理論計算由A層 -63- 200912481 與B層所構成之交互多層膜（Α/Β/Α/Β/····Α/Β)。計算 結果如表11及表12所不。此處表12中之a、b係分別爲 A層、B層之膜厚。A層之面內之遲相軸方位與重複多層 構造之面內之遲相軸方位係設計爲一致。 [表 11] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 100000 2500 2500 29 11 λ(ηπα) R(nm) Rth(nm) nx nv nz Nz 450 314 -11 1.5764 1.5733 1.5749 0.47 550 293 -15 1.5695 1.5666 1.5682 0.45 650 282 -18 1.5617 1.5589 1.5605 0.44 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.07 0.96 0.73 1.22 [表 12] A(nm) a + b *Vannx +bnix Vannz'2 +bniz'2 ^anny H-bniy 450 9.9700 9.9608 9.9501 550 9.9266 9.9183 9.9081 650 9.8770 9.8692 9.8592 (結果） 由表1 1及表1 2之計算結果可知NZ値係在所有計算 波長滿足上述式（5)，也滿足上述式（3)及（4)。 注意表示相位差薄膜之波長分散之R(450)/R(550 )、R ( 650) /R ( 550) 、 Rth ( 450) /Rth ( 550) 、 Rth (650) /Rth ( 550)時，R ( 450) /R ( 550)與 Rth ( 450 -64 - 200912481 )/Rth ( 550)及 R ( 650) /R ( 55〇)與 Rth ( 650) /Rth (5 5 0 )係分別表示不同的値。對於NZ値也是表示3個波 長分別不同的値。 詳細比較 R ( 450 ) /R ( 550 )與 Rth ( 4 5 0 ) /Rth ( 55〇)時，前者係大於1之所謂的通常之延遲分散，後者 係小於1，隨著波長之增大，同時Rth變小，所謂的逆分 散。此表示正面入射時與斜入射時之光學各向異性的波長 分散可獨立控制。 [設計例4] 6又計例4係設計重複多層構造爲具有負之光學各向異 性的層（a )與光學略等方性的層（i )之2種層所構成的 相位差薄膜。此處具有負之光學各向異性的層（a )作爲 A層’且光學略等方性的層（i )作爲B層。 (A層）材料：與設計例1相同材料之聚苯乙烯 計算用之3個波長（450、550' 650nm)之三次元折 射率如表1 3所示。 [表 13] 人(nm) χ Πην ζ 450 1.5965 1.5928 1.5965 550 1.5887 " 1.5852 1.5887 650 1.5801 1.5768 1.5801 (B層）材料：與設計例1相同材料之乙烯-降冰片烯共 -65- 200912481 聚物 計算用之3個波長（450、550、650nm)之三次元折 射率如表1 4所示。 [表 14] λ(ητη) nix η,γ Πίζ 450 1.5215 1.5215 1.5215 550 1.5175 1.5175 1.5175 650 1.5116 1.5116 1.5116 (多層體） 以表1 5的條件，依據有效介質近似理論計算由A層 與B層所構成之交互多層膜（A/B/A/B/——A/B)。計算 結果如表1 5及表1 6所示。此處表1 6中之a、b係分別爲 A層、B層之膜厚。A層之面內之遲相軸方位與重複多層 構造之面內之遲相軸方位係設計爲一致。 [表 15] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 80000 3200 3200 10 15 λ(ητη) R(nm) Rth(nm) Πχ nY nz Nz 450 123 76 1.5520 1.5504 1.5502 1.12 550 115 67 1.5464 1.5449 1.5448 1.08 650 110 61 1.5394 1.5380 1.5379 1.05 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.07 0.96 1.14 0.91 -66- 200912481 [表 16] λ (ran) a + b Vannx2 +bnix2 Van;2 +bniz-2 Vanny2 +bniy2 450 7.7598 7.7511 7.7521 550 7.7318 7.7240 7.7246 650 7.6969 7.6896 7.6900 由表1 5及表1 6之計算結果可知Nz値係在所有計算 波長未滿足上述式（5 )。 注意表示相位差薄膜之波長分散之R (450) /R( 550 )' R ( 650) /R ( 550) 、 Rth (450) /Rth ( 550) 、 Rth ( 650) /Rth ( 5 5 0 )時 ’ R ( 45 0 ) /R ( 5 5 0 )與 Rth ( 450 )/Rth ( 550)及 R ( 650) /R ( 550)與 Rth ( 650) /Rth (5 5 0 )係分別表示不同的値。對於Nz値也是表示3個波 長分別不同的値。 [設計例5] 設計例5係設計重複多層構造爲具有負之光學各向異 性的層（a )與光學上具有負之光學各向異性的層（b )之 2種層所構成的相位差薄膜。此處具有負之光學各向異性 的層（a )作爲A層，且具有負之光學各向異性的層（b ) 作爲B層。 (A層）材料：具有莽骨架之共聚聚碳酸酯 具有莽骨架之共聚聚碳酸酯係具有負之分子分極率各 向異性，藉由拉伸產生負之光學各向異性。計算用之3個 -67- 200912481 波長（45 0、5 5 0、65 0nm )的三次元折射率如表1 7所示 [表 17] λ(ηιη) x η” Ha ζ 450 1.6381 1.6348 1.6390 550 1.6171 1.6144 1.6178 650 1.6069 1.6044 1.6076 (B層）材料：聚丙烯醯基嗎啉 聚丙烯醯基嗎啉係具有負之分子分極率各向異性，藉 由拉伸產生負之光學各向異性。計算用之3個波長（450 、550、650nm)的三次元折射率如表18所示。 [表 18] λ(ηιη) nb χ nhv nb z 450 1.5130 1.5102 1.5137 550 1.4949 1.4922 1.4956 650 1.4802 1.4776 1.4810 (多層體） 以表1 9的條件，依據有效介質近似理論計算由a層 與B層所構成之交互多層膜（A/B/A/B/....A/B)。計算 結果如表1 9及表2 0所示。此處表2 0中之a、b係分別爲 A層、B層之膜厚。各層之面內之遲相軸方位與重複多μ 構造之面內之遲相軸方位係設計爲一致。 -68- 200912481 [m i9] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 90000 3600 3600 5 20 λ(ηπα) R(nm) Rth(nm) Πχ nv nz Nz 450 256 81 1.5388 1.5360 1.5365 0.82 550 243 81 1.5201 1.5174 1.5178 0.83 650 238 107 1.5064 1.5038 1.5039 0.95 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.05 0.98 1.00 1.32 m 2〇] λ (nm) a + b Vanax2 +Κχ2 士n;2 +bnbz-2 Vanay +bnby 450 7.6940 7.6824 7.6798 550 7.6004 7.5891 7.5869 650 7.5321 7.5196 7.5189 由表1 9及表20之計算結果可知Nz値係在所有計算 波長滿足上述式（3)。也滿足上述式（3) 、（4)及（ 4 ’）。注意表示相位差之波長分散的R ( 4 5 0 ) /R ( 5 5 0 ) 、R ( 6 5 0 ) /R ( 5 5 0 ) 、Rth ( 45 0 ) /Rth ( 5 5 0 ) 、Rth ( 650 ) /Rth ( 5 5 0 )時，R ( 45 0 ) /R ( 5 50 )與 Rth ( 45 0 ) /Rth ( 5 5 0 )及 R ( 6 5 0 ) /R ( 5 5 0 )與 Rth ( 6 5 0 ) /Rth ( 55〇)係分別表示不同的値。Nz値也表示3個波長各自不 同的値。

由單一層所構成之相位差薄膜，特別是廣泛用於液晶 顯不裝置之高分子藉由拉伸法製作的相位差薄膜中’ R ( 450 ) /R ( 5 5 0 )與 Rth ( 45 0 ) /Rth ( 5 5 0 )及 R ( 65 0 ) /R -69- 200912481 (5 5 0 )與 Rth ( 65 0 ) /Rth ( 5 50 ) — 般提供相同的 ，Nz値不依存於波長，一般爲固定的。 R値係表示正面入射光時之薄膜之光學各向異 訊，而Rth値、Nz値係表示斜入射時之薄膜之光 異性的資訊。因此，設計例1之相位差薄膜係表示 射時與斜入射時之光學各向異性之波長分散不同， 往的相位差薄膜爲不可能之可獨立控制正面入射時 射時之光學各向異性的波長分散。此乃是因爲本發 位差薄膜倂用構造性雙折射與分子配向性雙折射兩 能實現之以往所無之特異特徵之一，利用此特性時 可提高使用垂直配向型液晶等之液晶顯示裝置的視 〇 爲了確認本設計例之有效介質近似理論的成立 於與上述完全相同之多層體，進行4x4之Jones行 。比較方法係採用表1所示之多層構造之有效介質 折射率橢圓體與對於A層及B層各3600層，共！ 層經層合後的多層構造體，將各種偏光入射後，以 偏光進行比較的方法。結果確認兩者幾乎一致，本 係確認有效介質近似爲有效。 [設計例6 ] 設計例6係設計重複多層構造爲具有負之光學 性的層（a )與光學上具有負之光學各向異性的層 2種層所構成的相位差薄膜。此處具有負之光學各 値。又 性的資 學各向 正面入 顯示以 與斜入 明之相 者，始 ，例如 角性能 性，對 列計算 近似的 十 7200 反射之 設計例 各向異 (b)之 向異性 -70- 200912481 的層（a )作爲A層’且具有負之光學各向異性的層（^ 作爲B層。 (A層）材料：苯乙烯-馬來酸酐共聚物 苯乙烧-馬來酸軒共聚物係具有負之分子分極率各向 異性，藉由拉伸產生負之光學各向異性。計算用之3個波 長（ 450、550、650nm)的三次元折射率如表21所示。 [表 21] λ(ηιη) na x n& v 450 1.5735 1.5698 1.5735 _ 550 1.5604 1.5569 1.5604 650 1.5526 1.5493 1.5526 (B層）材料：與設計例1相同材料之聚丙烯醯基嗎啉 計算用之3個波長（450、550、650nm)的三次元折 射率如表2 2所示。 [表 22] λ(ηιη) nbx 如v nb7‘ 450 1.5135 1.5099 1.5135 550 1.4954 1.4919 1.4954 650 1.4808 1.4773 1.4808 (多層體） 以表23的條件，依據有效介質近似理論計算由A層 與B層所構成之交互多層膜（A/B/A/B/ · . · . A/B )。計算 結果如表23及表24所示。此處表24中之a、b係分別爲 -71 - 200912481 A層、B層之膜厚。各層之面內之遲相軸方位與重複多層 構造之面內之遲相軸方位係設計爲一致。 [表 23] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 90000 3000 3000 15 15 λ(ηιη) R(nm) Rth(nm) Πχ ηγ ηζ Νζ 450 328 -59 1.5438 1.5402 1.5426 0.32 550 315 -33 1.5282 1.5247 1.5268 0.40 650 307 0 1.5171 1.5137 1.5154 0.50 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.04 0.97 1.78 0.01 [表 24] A(nm) a + b 7anax2 +bnbx2 Vanaz2 + hnbz2 j-*-γ ^anay +bnby 450 8.4558 8.4494 8.4358 550 8.3704 8.3628 8.3512 650 8.3096 8.3002 8.2909 由表23及表24之計算結果可知Nz値係在所有計算 波長滿足上述式（3)。也滿足上述式（3) 、 （4)及（ 4,）。 注意表示相位差之波長分散的R( 4 5 0 ) /R( 5 5 0 )、 R ( 65 0 ) /R ( 5 5 0 ) 、Rth ( 45 0 ) /Rth ( 5 5 0 ) 、Rth ( 650 )/Rth ( 5 5 0 )時，R ( 45 0 ) /R ( 5 5 0 )與 Rth ( 4 5 0 ) /Rth (5 5 0 )及 R ( 65 0 ) /R ( 5 5 0 )與 Rth ( 65 0 ) /Rth ( 5 5 0 ) 係分別表示不同的値。N z値也表示3個波長各自不同的 -72- 200912481

[設計例7 ] 設計例7係設計重複多層構造爲具有負之光學各向異 性的層（a )與光學上具有負之光學各向異性的層（b )之 2種層所構成的相位差薄膜。此處具有負之光學各向異性 的層（a)作爲A層，且具有負之光學各向異性的層（b) 作爲B層。 (A層）材料：與設計例2相同材料之苯乙烯-馬來酸酐 共聚物 計算用之3個波長（450、550、650nm)的三次元折 射率如表2 5所示。 [表 25] =λ(_ x v Ha z 450 1.5734 1.5702 1.5734 550 1.5602 1.5572 1.5602 650 1.5525 1.5496 1.5525 (B層）材料：與設計例1相同材料之聚丙烯醯基嗎啉 計算用之3個波長（450、550、650nm)的三次元折 射率如表2 6所示。 -73- 200912481 [表 26] λ(ητη) nb X 1¾ v nb2 450 1.5128 1.5113 1.5128 550 1.4947 1.4932 1.4947 650 1.4801 1.4786 1.4801 (多層體） 材料：以表27的條件，依據有效介質近似理論計算 由A層與B層所構成之交互多層膜（Α/Β/Α/Β/·.··Α/Β) 。計算結果如表2 7及表2 8所示。此處表2 8中之a、b係 分別爲A層、B層之膜厚。各層之面內之遲相軸方位與重 複多層構造之面內之遲相軸方位係設計爲一致。 [表 27] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (ran) B層膜厚 (nm) 100000 2500 2500 15 25 λ(ητη) R(nm) Rth(nm) nx nY nz Nz 450 217 3 1.5358 1.5336 1.5347 0.51 550 208 27 1.5196 1.5175 1.5183 0.63 650 202 60 1.5076 1.5056 1.5060 0.80 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.04 0.97 0.10 2.21 [表 28] λ (nm) a + b V3nax2 +bnbx2 士 naz-2 +bnbz_2 Vanay +bnby 450 9.7132 9.7062 9.6995 550 9.6108 9.6025 9.5976 650 9.5351 9.5250 9.5224 -74- 200912481 由表27及表28之計算結果可知 波長滿足上述式（5)。也滿足上述式 4,）。 注意表示相位差之波長分散的R ( R ( 65 0 ) /R ( 5 5 0 ) 、Rth ( 4 5 0 ) /Rth )/Rth ( 550)時，R ( 450) /R ( 550) (550)及 R ( 650) /R ( 550)與 Rth 係分別表示不同的値。N z値也表示3 値。 詳細比較 R ( 45 0 ) /R ( 5 5 0 )與 5 5 0 )時，前者係大於1之所謂的通常 係小於1，隨著波長之增大，同時Rth 散。此表示正面入射時與斜入射時之光 分散可獨立控制。 [設計例8] 設計例8係設計重複多層構造爲具 性的層（a )與光學上具有負之光學各丨 2種層所構成的相位差薄膜。此處具有 的層（a)作爲a層，且具有負之光學: 作爲B層。 (A層）材料：與設計例1相同材料之 聚碳酸酯

Nz値係在所有計算 (3 )、（ 4 )及（ ；450 ) /R ( 5 50 )、 (550) 、 Rth ( 650 與 Rth ( 450 ) /Rth (650 ) /Rth ( 5 50 ) 個波長各自不同的 Rth ( 45 0 ) /Rth ( '之延遲分散，後者 變小，所謂的逆分 :學各向異性的波長 有負之光學各向異 ]異性的層（b )之 負之光學各向異性 ^向異性的層（b ) 具有弗骨架之共聚 -75- 200912481 計算用之3個波長（450、550、650nm)的三次元折 射率如表29所示。 [表 29] λ(ηιη) x v z 450 1.6389 1.6341 1.6389 550 1.6177 1.6137 1.6177 650 1.6076 1.6038 1.6076 (B層）材料：與設計例1相同材料之聚丙烯醯基嗎啉 計算用之3個波長（450、550、650nm)的三次元折 射率如表3 0所示。 [表 30] λ(ητη) nbx nb v z 450 1.5136 1.5096 1.5136 550 1.4955 1.4915 1.4955 650 1.4809 1.4770 1.4809 (多層體） 材料：以表31的條件，依據有效介質近似理論計算 由A層與B層所構成之交互多層膜（A/B/A/B/——A/B ) 。計算結果如表3 1及表3 2所示。此處表3 2中之a、b係 分別爲A層、B層之膜厚。各層之面內之遲相軸方位與重 複多層構造之面內之遲相軸方位係設計爲一致。 -76- 200912481 [表 31] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 90000 3000 3000 15 15 λ(ηηι) R(nm) Rth(nm) nx nv _ nz Nz 450 401 247 1.5775 1.5731 1.5726 1.12 550 360 251 1.5578 1.5538 1.5530 1.20 650 347 294 1.5455 1.5417 1.5403 1.35 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.11 0.96 0.98 1.17 [表 32] a + b λ (nm) Vanax2 +bnbx2 Vanaz'2 +KZ'2 V3nay2 +bnby2 450 8.6405 8.6132 ^ 8.6161 550 8.5326 8.5063 8.5107 650 8.4652 8.4368 8.4441 由表3 1及表3 2之計算結果可知N z値係在所有計算 波長未滿足上述式（3 )。 注意表示相位差之波長分散的r(45〇)/r( 550) > R ( 650) /R ( 550) ' Rth ( 450) /Rth ( 550) ' Rth ( 650 )/Rth( 550)時，R( 450) /R( 550)與；^^( 450) /Rth (5 5 0 )及 R ( 650 ) /R ( 5 50 )與 Rth ( 6 5 0 ) /Rth ( 5 5 0 ) 係分別表示不同的値。N z値也表示3個波長各自不同的 値。 <相位差薄膜之用途> [層合相位差薄膜] -77- 200912481 本發明之相位差薄膜即使單獨也充分具有相位差薄膜 的功能，必要時也可與其他之相位差薄膜組合使用。 [層合偏光薄膜] 本發明之相位差薄膜係與偏光薄膜層合，作爲層合偏 光薄膜。圖5表示層合偏光薄膜的例。此圖5中，51係 偏光薄膜，52係本發明之相位差薄膜，53係本發明之層 合偏光薄膜的光學配置，5 4係吸收軸，5 5係相位差薄膜 面內的遲相軸，5 6係本發明之層合偏光薄膜。 爲了擴大液晶顯示裝置之視角，使用層合偏光薄膜時 ，偏光薄膜之偏光軸與本發明之相位差薄膜的面內遲相軸 較佳爲平行或直交配置。 偏光薄膜之偏光軸與本發明之相位差薄膜之面內遲相 軸爲平行時，這些所成之角度之偏差在0±2°之範圍內，更 佳爲〇±1° ’更佳爲〇±〇·5°，最佳爲〇±〇.3°。 偏光薄膜之偏光軸與本發明之相位差薄膜之面內遲相 軸爲直交時，這些所成之角度之偏差較佳爲90±2°之範圍 ，更佳爲90±1°，更佳爲90±0.5°，最佳爲90±〇.3°。 爲了以高水準擴大液晶顯示裝置之視角時，偏光板之 偏光軸與本發明之相位差薄膜之遲相軸爲平行或直交配置 ，且滿足下述式（36)及上述式（5)爲佳。此處使用之 相位差薄膜較佳爲僅由1個重複多層構造所構成者。 100nm< R< 350nm (36) -78- 200912481 特別是要求高水準之視角擴大時，偏光板之偏光軸與 本發明之相位差薄膜之遲相軸平行或直交配置，且滿足下 述式（3 7 )及（3 8 )較佳。 150nm< R< 300nm (37) 0.2 < Nz < 0.8 (3 8) 偏光薄膜無特別限定，可適當選擇使用可得到所定之 偏光狀態的光。特別是使用可得到直線偏光狀態之透過光 爲佳。 偏光薄膜含有偏光薄膜用保護薄膜時，偏光薄膜用保 護薄膜之光學各向異性較佳爲僅可能小，具體而言，面內 相位差較佳爲l〇nm以下，更佳爲7nm以下，最佳爲5nm 以下。Rth〇)較佳爲70nm以下，更佳爲50nm以下，更佳 爲30nm以下，最佳爲20nm以下。 偏光薄膜用保護薄膜之薄膜面內的遲相軸較佳爲與偏 光薄膜之吸收軸直交或平行配置，從偏光薄膜之連續生產 的觀點，更佳爲平行。 偏光薄膜用保護薄膜無特別限定，可適當選擇以往使 用之公知薄膜。其中較佳爲使用纖維素乙酸酯。 本發明之層合偏光薄膜係本發明之相位差薄膜本身可 兼偏光薄膜用保護薄膜。藉此可省略使用偏光薄膜用保護 薄膜，可排除偏光薄膜用保護薄膜之光學各向異性所造成 之偏差的影響，可進一步提高光學性能。 偏光薄膜與相位差薄膜之層合時，必要時可介由接著 -79- 200912481 劑等固定。從防止軸關係之偏移等的觀點，偏光薄膜與相 位差薄膜接著固定較佳。接著時，可使用透明的接著劑， 其種類無特別限定。從防止光學特性變化的觀點等，硬化 或乾燥時’不需要高溫步驟者較佳，更理想爲不需要長時 間之硬化處理或乾燥處理者。較佳爲在加熱或加濕條件下 ，不會產生剝離等者。 上述之偏光薄膜、相位差薄膜、偏光薄膜用保護薄膜 、接著劑層等之各層例如以水楊酸酯系化合物、苯並酚系 化合物、苯並三哩系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳 錯鹽系化合物等之紫外線吸收劑處理之方式等可具有紫外 線吸收功能。 [液晶顯示裝置] 本發明之相位差薄膜或層合偏光薄膜用於液晶顯示裝 置’可得到視角特性等明顯提高之液晶顯示裝置。可使用 之液晶顯示裝置無特別限定，可適用於IP s、V A、TN、 OCB方式等各種方式。 圖6係本發明之液晶顯示裝置之一例之〗p s方式液晶 顯示裝置時之較佳的光學薄膜之配置。相位差薄膜係使用 由本發明之1個重複多層構造所構成之R値爲λ/2 ( nm ) ’且Nz値爲0.5者。此圖6中，61係偏光薄膜，62係 1 p S液晶晶胞’ 6 3係本發明之相位差薄膜，6 4係偏光薄 膜’ 6 5係吸收軸，6 6係液晶層之遲相軸，6 7係本發明之 相位差薄膜之遲相軸，6 8係吸收軸。 -80- 200912481 [相位差薄膜之光彈性係數] 本發明之相位差薄膜之光彈性係數係使用公知之橢圓 計等測定。光彈性係數之絕對値較大時，組裝於液晶顯示 裝置內時，相位差値產生偏移，對比降低或液晶顯示裝置 之暗狀態下，畫面中會產生一些漏光，有時產生光學不均 。以波長5 50nm之光測定’光彈性係數之絕對値較佳爲 1 5x lO-npa·1以下。更佳爲 l〇xl(T12Pa“以下，更佳爲 SxlO-Upa·1以下。更佳爲形成重複多層構造中使用之層之 材料之光彈性係數的符號彼此不同，例如形成具有負之光 學各向異性的層（a )的材料與形成光學略等方性的層（i )之材料之光彈性係數的符號彼此不同，或形成具有負之 光學各向異性的層（a )之材料與形成光學上具有負之光 學各向異性的層（b )之材料之光彈性係數的符號彼此不 同。此乃是因形成這些層之材料之光彈性係數的符號彼此 不同，抵銷彼此之層的光彈性係數，可降低光彈性係數之 絕對値所造成的。 【實施方式】 [實施例] 以下舉實施例更詳細說明本發明，但是本發明不受此 限。 <測定•評價方法> -81 - 200912481 實施例係對於以下項目，藉由以下方法實施測定•評 價。 (1 )面內相位差値（Ι1(λ)値（nm ))、厚度方向相位差 値（Rth(X)値（nm ))、厚度方向之配向指標（Νζ(λ)値 ) 面內相位差値（R (λ)値）、厚度方向相位差値（ Rth(λ)値）及厚度方向之配向指標（Νζ値）係使用分光橢 圓計（日本分光（股）製 '商品名：Μ15 0 )測定求得。R 値係以入射光線與薄膜表面直交的狀態下測定。求Rth値 及N z値時，改變入射光線與薄膜表面所成之角度，測定 各角度之相位差値’使用公知之折射率橢圓體之公式，藉 由最適曲線配合（curve_fitting)進行三次元折射率之ηχ 、ny、ηζ之數値演算。此時，需要另外之參數之平均折射 率η，此乃是使用阿貝（Abbe )折射計（（股）atago公 司製、商品名：Abbe折射計2-T )或稜鏡耦合器法（ Prism CouplerMetricon公司製、商品名：稜鏡稱合器 MODEL20 1 0 )所測定的値。所得之三次元折射率代入下 述式（20 )及（42 )，分別得到Rth値及Νζ値。本實施 例無特別聲明時’測定波長係5 5 0nm。 -82- 200912481 [數Π]

Nz= U (20) nx-ny

(2 )玻璃轉化溫度（Tg )

計（TA 玻璃轉化溫度（Tg )係藉由差示掃描熱 Instruments公司製、商品名：DSC Q10)測定。 (3 )薄膜之厚度 以電子微膜厚計（anritsu公司製）測定。 式：NDH- (4)薄膜之全光線透過率及霧度（Haze )値 使用濁度計（日本電色工業（股）製、型 2 0 0 0型）測定。 (5 )各層膜厚之測定 商品名： 片（厚度 (FEI 製 察•攝影 薄膜之厚 以切片機（Leica Microsystems (股）製、 ULTRACUT-S )製作相位差薄膜之剖面的薄膜切 約60nm)。其次此切片使用透過型電子顯微鏡 、商品名：TECNAI-G2)以加速電壓120kV觀 ，由相片測定各層之厚度。摻混區域之厚度係由 -83- 200912481 度方向之透過電子數的線外形測定。 (6 )前述式（1 )及（3 )之關係之驗證方法 (6-i )形成重複多層構造之各層之單獨之樹脂的物性測 定 使用溶融擠壓法或溶液鑄膜法，將A層及B層以單 獨形成薄膜化者之平均折射率之分散（η ( 450 )、η ( 550 )' η ( 65 0 ):()內係表示測定波長（nm ))使用 Abbe折射計（（股）atag0公司製、商品名：Abbe折射 計2-T)或稜鏡耦合器法（prisrn CouplerMetricon公司製 、商品名·稜鏡耦合器 MODEL2010 )測定。將這些薄膜 在各自之玻璃轉化溫度+ 1 〇°C下，進行縱單軸拉伸，以分 光橢圓計（日本分光（股）製、商品名：Μ1 5 0 )測定雙 折射率之分散値(Δη ( 450) /Δη ( 5 5 0 ) 、An ( 650) / △ ( 5 5 0 ):()內係表示測定波長（nm ))。 (6-ii)由重複多層構造所構成之相位差薄膜之r及Rth 之分散測定 使用分光橢圓計（日本分光（股）製、商品名： M150)測定。測定波長爲450、550、650nm。 (6-iii)重複多層構造之各層膜厚測定 與前述（5 )同樣測定，決定A、B層及摻混層之平 均厚度。 -84- 200912481 (6-iv)重複多層構造之各層之三次元折射率波長分散之 決定 由電子顯微鏡之觀察結果，當重複多層構造中不存在 摻混層時，使用式（1 〇 )〜（12 )或式（1 3 )〜（1 5 )， 而摻混層存在時’使用式（1 〇 ‘）〜（1 2，）或式（1 3 ‘） 〜（15，）。使用這些關係式與上述（6-i)〜（6-iii)所 得之數據，求得重複多層構造之各層的三次元折射率波長 分散。 (6 - v )式（1 )及（3 )之關係式的驗證 使用以前述（6-i)〜（6-iv)之過程所得之數據驗證 式（1 )及（3 )之關係式。 (7 )溶融黏度測定 溶融黏度之測定係使用（股）東洋精機製作所製之商 品名C A PIL Ο G R A Ρ Η 1 B測定。試驗溫度爲2 5 0 °C、剪切速 度爲 1 SOsec·1。 <實施例1 > [重複多層構造之光學設計] 與前述設計例同樣’如表3 3〜3 6所示’設計以具有 負之光學各向異性的層（a )與光學等方性的層（1 )爲構 成單位的重複多層構造，依據該設計如下述製作重複多層 -85* 200912481 構造。此處表36中之a、b係分別爲A層、B層之膜厚。 具有負之光學各向異性的層（a)之面內之遲相軸方位與 重複多層構造之面內的遲相軸方位設計爲〜致。 (1)形成具有負之光學各向異性的層（a) (A層）之材 料之調製 使用以下述化學式（I)表示之單體（（股）興人製 、商品名：ACMO) ’將引發劑（Ciba Specialty Chemicals公司製、商品名：Irgacurel84)以對於單體混 合0_1質量％，將所得之混合物l〇〇g置入三角燒瓶內， 進行封管。接著，以水銀燈爲光源，以光強度3 0 m W / c m2 之紫外光照射2分鐘，進行聚合得到聚合物。製得之聚合 物的玻璃轉化溫度爲1 。製得之聚合物中加水形成丄 質量％水溶液，此水溶液作爲旋轉塗佈用溶液N。 [化1]

將與上述相同混合比之含有引發劑之單體流入鐵氟龍 (註冊商標）樹脂製之鑄模（設計爲薄膜形狀的鑄模）中 ，氮氣氛下，藉由與上述相同條件之UV聚合法製作厚度 -86- 200912481 200以m之薄膜。製得之薄膜使用縱單軸拉伸機以寬30mm 、夾具間距離5 0mm、拉伸溫度1 4(TC、拉伸倍率2倍進 行單軸拉伸得到拉伸薄膜。製得之拉伸薄膜係具有膜厚 140#m、R値=490nm，Nz値=0之負的光學各向異性。換 言之，製得之聚合物係具有負之分子分極率各向異性° $ 得之拉伸薄膜之三次元折射率波長分散數據如表3 3所示 [表 33] λ(ηιη) η。X ν Πη ζ 一 450 1.5135 1.5098 1.5135 一 550 1.4954 1.4919 1.4954 650 1.4807 1.4774 1.4807 (2 )形成光學略等方性的層（i ) ( B層）之材料之調製 將具有莽骨架之共聚聚碳酸酯作爲具有光學略等方性 之材料，進行聚合。聚碳酸酯之聚合係使用利用公知之光 氣的界面縮聚法。具體而言，將氫氧化鈉水溶液及離子交 換水注入具備攪拌機、溫度計及回流冷卻器的反應槽中， 將具有以下述化學式（II )與（III )表示之構造的單體分 別以72.3比27_7之莫耳比溶解於此反應槽中，再添加少 量亞硫酸氫鹽。 -87- 200912481 [化2]

(Π) (m) 其次，添加二氯甲烷，在2〇t下吹入光氣約6〇分鐘 。再添加p_tert_丁基苯酚產生乳化後’添加三乙胺，在 3 0 °C下稽·妙％、 半約3小時，結束反應。反應終了後，分開取得 使一氯甲烷蒸發得到聚碳酸酯共聚物。製得之共 聚物^ 幺 、 組成比幾乎與投入量比相同，玻璃轉化溫度爲 2 04。。。 爲了配合形成多層構造體之聚合物彼此之玻璃轉化溫 度’以下述化學式（IV)之構造爲主成分之磷酸酯系化合 物（大八化學工業（股）製、商品名：ΡΧ200 )與所得聚 碳酸酯共聚物之比率分別成爲2〇質量％、80質量％的狀 態溶解於二氯甲烷中，調製濃度2 0質量％之塗佈溶液。 便用製得之塗佈溶液以溶液鑄膜法在玻璃上製膜’ -88- 200912481 4 〇°C下，1 0分鐘置入恆溫乾燥機後，由玻璃上將薄膜予以 剝離。接著，將薄膜夾於長方形之金屬框，再以8 (TC、1 〇 分鐘，1 40 °C、1小時的順序使用恆溫乾燥機乾燥。測定所 得之薄膜之玻璃轉化溫度，測得1 3 5 °C，膜厚係1 00 // m。 [化3]

3 Η

IV 對於製得之薄膜使用縱單軸拉伸機以寬3 0mm、夾具 間距離5 0 m m、拉伸溫度1 4 0 °C、拉伸倍率2倍進行單軸 拉伸。製得之拉伸薄膜係膜厚7 5 # m、R値=1 0nm，Nz値 =1 ’即使拉伸也爲光學等方。光學等方性係滿足前述式（ 27 )。製得之拉伸薄膜之三次元折射率波長分散數據如表 34所示。 _[表 3 4] λ(ηιη) nix niv niz 450 1.603 1.603 1.603 550 1.582 1.582 1.582 650 1.55 1.55 1.55 -89- 200912481 其次，使製得之聚碳酸酯共聚物與上述磷酸酯系化合 物（大八化學工業（股）製、同品名：px200)之比率分 別成爲8 0質量％、2 0質量％的狀態溶解於甲苯中，調製 固形分濃度0 4質量％之甲苯溶液’此溶液作爲旋轉塗佈 用溶液I。 (3) 1個重複多層構造所構成之相位差薄膜之製作 以表3 5之條件藉由旋轉塗佈法製作以具有負之光學 各向異性的層（a) (A層）與光學略等方性的層（i)( B層）爲構成單位的交互多層膜。具體而言’將上述製得 之旋轉塗佈用溶液N與1在表面硏磨處理後之玻璃基板（ 直徑1 5 c m )上，以交互利用旋轉塗佈法層合。塗佈各層 之前，實施作爲表面處理之UV臭氧處理150秒。UV臭 氧處理時，使用eyegraphics (股）製、商品名：eye UV 臭氧洗淨裝置OC-25 06 1 5 -D + A及商品名：eye臭氧分解裝 置OCA-150L-D。旋轉塗佈之塗佈量係旋轉塗佈用溶液N 爲3 ml，溶液I爲8ml，旋轉條件爲轉數4000轉/分鐘’ 時間爲2 0秒。 將製得之重複多層膜由玻璃上剝離，使用縱單軸拉伸 機以寬30mm、夾具間距離50mm、拉伸溫度140°C、拉伸 倍率2倍進行單軸拉伸，得到相位差薄膜。 -90 - 200912481 [表 35] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 99200 3200 3200 25 6 λ(ηιη) R(nm) Rth(nm) Πχ nv nz Nz 450 296 8 1.5313 1.5283 1.5297 0.53 550 277 10 1.5125 1.5097 1.5110 0.54 650 266 -36 1.4944 1.4917 1.4934 0.36 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.07 0.96 0.82 -3.60 [表 36] λ (nm) a + b Vannx2 +bnix2 ▽an;2 +bniz-2 V3nny2 +bniy2 450 8.5257 8.5170 8.5091 550 8.4214 8.4130 8.4058 650 8.3204 8.3149 8.3054 (4 )相位差薄膜之評價 製得之相位差薄膜係R値=270nm，膜厚100 # m，Nz 値=0.5之2軸性相位差薄膜。全光線透過率係91%，霧 度爲0.6%。 使用分光光度計（（股）日立製作所製、商品名： U4000 )測定透過率、反射率，在5 5 0ηηι之測定波長下， 內部反射率幾乎爲〇%。 使用透過電子顯微鏡觀察相位差薄膜剖面，確認厚度 幾乎與設計一樣。 由旋轉塗佈用溶液N、溶液I所形成之層分別作爲N 層、I層，使用上述式（10)〜（12)求各層之平均的光 -91 - 200912481 學各向異性。本相位差薄膜之多層構造之各層的光學各向 異性很難直接測定，但是如前述’由形成N層' 1層之材 料之固有物性之折射率波長分散'雙折射率波長分散、重 複多層構造之各層的膜厚、層數、R値、Rth値之波長分 散數據，使用上述式（1〇)〜（12)可求得各層之平均的 光學各向異性。結果確認幾乎與設計相同，滿足上述式（ 3 )及（4 )。 <實施例2 > [重複多層構造之光學設計] 與前述設計例4〜8相同，如表3 7〜4 0所示’設計以 具有負之光學各向異性的層（a)與具有負之光學各向異 性的層（b )爲構成單位的重複多層構造’依據該設計如 下述製作重複多層構造。此處表4〇中之a、b係分別爲A 層、B層之膜厚。各層之面內之遲相軸方位與重複多層構 造之面內的遲相軸方位設計爲一致。 (1 )形成具有負之光學各向異性的層（b ) ( B層）之材 料之調製 使用以下述化學式（I)表示之單體（（股）興人製 、商品名：ACM0) ’將引發劑（Ciba Specialty Chemicals公司製、商品名：Irgacure184)以對於單體混 合〇_ 1質量％，將所得之混合物100g置入三角燒瓶內， 然後封管。接著’以水銀燈爲光源，以光強度30mW/cm2 -92- 200912481 之紫外光照射2分鐘進行聚合得到聚合物。製得之聚合物 的玻璃轉化溫度爲1 40 °C。製得之聚合物中加水形成1質 量％水溶液，此水溶液作爲旋轉塗佈用溶液B。 [化4]

0 C —

0 (I) 將與上述相同混合比之含有引發劑之單體流入鐵氟龍 (註冊商標）樹脂製之鑄模（設計爲薄膜形狀的鑄模）中 ，氮氣氛下，藉由與上述相同條件之UV聚合法製作厚度 200 # m之薄膜。製得之薄膜使用縱單軸拉伸機以寬30mm 、夾具間距離5 〇mm、拉伸溫度1 4 2 °C、拉伸倍率2倍進 行單軸拉伸得到拉伸薄膜。製得之拉伸薄膜係具有膜厚 140//m、R値=430nm，Nz値=〇之負的光學各向異性。換 言之，製得之聚合物係具有負之分子分極率各向異性。製 得之拉伸薄膜之三次元折射率波長分散數據如表37所示 im 37] λ(ητη) nbx nb v Hb z 450 1.5133 1.5102 1.5133 550 1.4952 1.4922 1.4952 650 1.4806 1.4776 1.4806 -93- 200912481 (2)形成具有負之光學各向異性的層（a) (A層）之材 料之調製 將具有莽骨架之共聚聚碳酸酯作爲具有負之光學各向 異性的層（a )之材料，進行聚合。聚碳酸酯之聚合係使 用利用公知之光氣的界面縮聚法。具體而言，將氫氧化鈉 水溶液及離子交換水注入具備攪拌機、溫度計及回流冷卻 器的反應槽中，將具有以下述化學式（II )與（III )表示 之構造的單體分別以85比15之莫耳比溶解於此反應槽中 ，再添加少量亞硫酸氫鹽。 [化5]

其次，添加二氯甲烷，在2 0 °C下吹入光氣約6 0分鐘 。再添加p-tert-丁基苯酚產生乳化後，添加三乙胺，在 -94- 200912481 3 〇 °C下攪拌約3小時，結束反應。反應終了後’分開取得 有機相’使二氯甲院蒸發得到聚碳酸酯共聚物。製得之共 聚物之組成比幾乎與投入量比相同，玻璃轉化溫度爲 22 5。(：。 爲了配合形成多層構造體之聚合物彼此之玻璃轉化溫 度，以下述化學式（IV)之構造爲主成分之磷酸酯系化合 物（大八化學工業（股）製、商品名：PX200 )與所得聚 碳酸酯共聚物之比率分別成爲30質量％、70質量％的狀 態溶解於二氯甲烷中’調製濃度20質量％之塗佈溶液。 [化6]

(IV) 使用製得之塗佈溶液以溶液鑄膜法在玻璃上製膜， 4 crc下，1 〇分鐘置入恆溫乾燥機後’由玻璃上將薄膜予以 剝離。接著’將薄膜夾於長方形之金屬框’再以8 〇 °C、1 0 分鐘，1 4 〇 °C、1小時的順序使用恆溫乾燥機乾燥。測定所 得之薄膜之玻璃轉化溫度’測得1 34°C，膜厚係1 00 # m。 對於製得之薄膜使用縱單軸拉伸機以寬3 0 m m、夾具 間距離50mm、拉伸溫度142°C、拉伸倍率2倍進行單軸 -95- 200912481 拉伸。製得之拉伸薄膜係膜厚75#m、R値=150nm，N2 値=〇。此滿足前述式（1 2〇)。製得之拉伸薄膜之-；人元折 射率波長分散數據如表3 8所示° 1 衣 λ(ηηι) v z 450 1.6381 Ί.6357 1.6381 550 1.6171 1.6151 1.6171 650 1.6069 1.6050 1.6069 其次，使製得之聚碳酸酯共聚物與上述磷酸酯系化合 物（大八化學工業（股）製、商品名：PX2〇〇)之比率分 別成爲7 0質量％、3 0質量％的狀態溶解於甲苯中’調製 固形分濃度〇 ·2質量％之甲苯溶液’此溶液作爲旋轉塗佈 用溶液A。 -96- 1 1個重複多層構造所構成之相位差薄膜之製作 2 以表3 9之條件藉由旋轉塗佈法製作以具有負之光學 各向異性的層（a) (A層）與具有負之光學各向異性的 層（b) (B層）爲構成單位的交互多層膜。具體而言’ 將上述製得之旋轉塗佈用溶液A與B在表面硏磨處理後 之玻璃基板（直徑1 5 c m )上，以交互利用旋轉塗佈法層 合。塗佈各層之前，實施作爲表面處理之UV臭氧處理 150秒。UV臭氧處理時，使用eyegraphics (股）製、商 品名：eye UV臭氧洗淨裝置OC-250615-D + A及商品名： eye臭氧分解裝置OCA-150L-D。旋轉塗佈之塗佈量係旋 200912481 轉塗佈用溶液A爲3 m 1，溶液B爲6 m 1，旋轉條件爲轉數 4000轉/分鐘，時間爲20秒。 將製得之重複多層膜由玻璃上剝離，使用縱單軸拉伸 機以寬30mm、夾具間距離 5 0 m m、拉伸溫度1 4 2 °C、拉伸 倍率2倍進行單軸拉伸，得到相位差薄膜。 [表 39] 全膜厚 (nm) A層總數 B層總數 A層膜厚 (nm) B層膜厚 (nm) 80000 2000 2000 5 35 λ(ηιη) R(nm) Rth(nm) nx nv nz Nz 450 241 48 1.5295 1.5265 1.5274 0.70 550 234 45 1.5110 1.5081 1.5090 0.69 650 231 60 1.4970 1.4941 1.4948 0.76 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.03 0.99 1.05 1.33 [表 40] 入(nm) a + b Vanay2 +bnby2 Vanax +bnbx Vanaz"2 +bnbz"2 450 9.6733 9.6600 9.6543 550 9.5563 9.5435 9.5378 650 9.4678 9.4539 9.4495 (4 )相位差薄膜之評價 製得之相位差薄膜係R値=223 nm ’膜厚81 // m ’ NZ 値=0.7之2軸性相位差薄膜。全光線透過率係9 1 % ’霧 度爲0.6%。 使用分光光度計（（股）日立製作所製、商品名： -97- 200912481 U4000 )測定透過率、反射率，在5 50nm 內部反射率幾乎爲0%。 使用透過電子顯微鏡觀察相位差薄膜 幾乎與設計一樣。 由旋轉塗佈用溶液A、溶液B所形成 層、B層，使用上述式（1〇)〜（12)求 學各向異性。本相位差薄膜之多層構造之 異性很難直接測定，但是如前述，由形成 料之固有物性之折射率波長分散、雙折射 複多層構造之各層的膜厚、層數、R値、 散數據，使用上述式（10)〜（12)可求 光學各向異性。結果確認幾乎與設計相同 ” 、（4)及（4，）。 <實施例3 > 設計具有負之光學各向異性的層（a 性的層（i )爲構成單位之重複多層構造 作重複多層構造。 (1)形成具有負之光學各向異性的層（a 性的層（i )之材料之調製 重複多層構造中，形成具有負之光學 a)的高分子使用苯乙烯-馬來酸酐共聚物 :DYLARKD332 ( Novachemical 公司製） 之測定波長下， 剖面，確認厚度 之層分別作爲A 各層之平均的光 各層的光學各向 A層、B層之材 率波長分散、重 Rth値之波長分 得各層之平均的 ，滿足上述式（ )與光學略等方 ，依據該設計製 )及光學略等方 各向異性之層（ (a 3 )之商品名 。形成光學略等 -98- 200912481 方性的層（i )的材料使用聚甲基丙烯酸甲酯（i3 )之商 品名：parapet G (股份公司Kurera製）。 這些高分子材料係分別乾燥後，供給擠壓機。高分子 材料（a3)及（i3)之溶融黏度分別爲5 00Pa’s、500 P a · s 〇 (2)由1個重複多層構造所構成之相位差薄膜之製作 將各高分子材料（a3)及（i3)以擠壓機形成260°C 之溶融狀態，介於齒輪栗及過濾器後’在20 1層之分流器 (feed block )合流，再通過4個靜態分散機，形成各層 之厚度相等之320 1層的構造。保持此層合狀態導入模中 ，在鑄膜筒上鑄膜’製作高分子材料（a3 )與（i3 )交互 層合之總數3201層之未拉伸多層薄膜。此時調整高分子 材料（a3 )及（i3 )之擠壓量成爲50 : 5 0。在分流器合流 ，由模擠出之滞留時間約5〇秒。 將上述製得得之未拉伸多層薄膜以1 4 0 °C進行單一軸 2.5倍拉伸，得到具有重複多層構造之相位差薄膜。此相 位差薄膜之厚度爲90/zm，具有負之光學各向異性之層（ a)的膜厚係平均8nm，光學略等方性的層（i)之膜厚爲 平均8nm，摻混區域爲2〇nm。製得之多層相位差薄膜之 特性如表4 1所示。得知N z在5 5 0 n m之測定波長爲〇 · 5 ’ 可控制三次元折射率。 • 99 - 200912481 [表 41] 全膜厚 (nm) 層(a)平均膜厚 (nm) 層(i)平均膜厚 (nm) 90000 8 8 λ(ητη) R(nm) Rth(nm) Nz 450 298 17 0.6 550 279 1 0.5 650 269 -7 0.5 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.07 0.96 19.61 -7.91 形成以前述（6 )之（i )之方法所實施之重複多層構 造之各層之單獨樹脂的光學物性如表42所示。由上述（6 )方法所得之重複多層構造之各層的參數所得之具有負之 光學各向異性的層（a )與光學略等方性的層（i )之平均 面內之折射率差|nx-ny|如表43所不。具有負之光學各向 異性的層（a )與光學略等方性的層（i )之面內之遲相軸 係與拉伸方向略直交。相位差薄膜全體之面內之遲相軸方 位係與拉伸方向略直交。 [表 42] 構成各層之樹脂的光學物性 材料(a3)(負） 材料(i3)(等） n(450) 1.6014 1.4999 n(550) 1.5853 1.4924 n(650) 1.5764 1.4880 Δη(450)/Δη(550) 1.07 1.04 Δη(650)/Δη(550) 0.97 0.98 -100- 200912481 [表 43] λ=550ηιη 層(a) 層(i) |ηχ-ηγ 0.006 0.0001 得知在測定波長5 5 Onm下，滿足上述式（3 ) ° <實施例4 > 設計以具有負之光學各向異性的層（a )與具有負之 光學各向異性的層（b)爲構成單位之重複多層構造’依 據該設計製作重複多層構造。 (i )形成具有負之光學各向異性的層（a )之材料之調製 重複多層構造中，形成具有負之光學各向異性的層（ a)的高分子使用苯乙烯-馬來酸酐共聚物（a4)之商品名 :D YL A RKD 3 3 2 ( N 〇 vac hemi cal 公司製）。 (2)形成具有負之光學各向異性的層（b)之材料之調製 將苯乙烯聚合物（三洋化成工業（股）製Hymer-ST-95 ) 950重量份溶解於環己烷3 25 0重量份中’將此聚合 物溶液投入不鏽鋼製高壓鍋內’接著添加甲基t_ 丁酸650 重量份、鎳/二氧化矽·二氧化鋁觸媒（Aldrich製Ni載 持量65重量％) 80重量份，在氣壓9.81MPa、180°C下進 行氫化反應3小時’得到氫化率99.9莫耳％，且Tg = 148 °C之氫化聚苯乙嫌（b4) ’此作爲具有負之光學各向 異性的層（b )。溶融黏度爲7 〇 〇 P a · s。 -101 - 200912481 (3)多層構造體之製作 重複多層構造中，形成具有負之光學各向異性的層（ a)的高分子使用苯乙烯-馬來酸酐共聚物（a4) ’另外形 成具有負之光學各向異性的層（b )之材料使用氫化聚苯 乙烯（b4 )。這些高分子材料分別乾燥後’供給擠壓機。 將各高分子材料以擠壓機形成2 8 0 °C之溶融狀態’介 於齒輪泵及過濾器後’在2〇1層之分流器（feed block) 合流，再通過4個靜態分散機，形成各層之厚度相等之 3201層的構造。保持此層合狀態導入模中，在鑄膜筒上 鑄膜，製作具有負之光學各向異性的層（a)及（b)之高 分子材料（a4)與（b4)交互層合之總數3 20 1層之未拉 伸多層薄膜。此時調整高分子材料（a4 )與（b3 )之擠壓 量成爲41 : 5 9。在分流器合流，由模擠出之滯留時間約 1 0秒。 將上述製得得之未拉伸多層薄膜以150 °C進行單一軸 2.8倍拉伸，得到具有重複多層構造之相位差薄膜。此相 位差薄膜之厚度爲45//m，具有負之光學各向異性之層（ a)的膜厚係平均11 nm，具有負之光學各向異性的層（b )之膜厚爲平均1 6 n m，幾乎未發現摻混區域。製得之多 層相位差薄膜之特性如表44所示。得知Nz在5 50nm之 測定波長爲0.5，可控制三次元折射率。 -102- 200912481 [表 44] 全膜厚 (nm) 層(a)平均膜厚 (nm) 層(b)平均膜厚 (nm) 45000 11 16 λ(ηιη) R(nm) Rth(nm) Nz 450 142 26 0.7 550 141 4 0.5 650 140 -6 0.5 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.01 1.00 6.08 -1.47 形成以前述（6 )之（i )之方法所實施之重複多層構 造之各層之單獨樹脂的光學物性如表45所示。由上述（6 )方法所得之重複多層構造之各層的參數所得之具有負之 光學各向異性的層（a)及層（b)之平均面內之折射率差 |nx-ny|如表46所示。層（a)及層（b)之面內之遲相軸 係與拉伸方向略直交。相位差薄膜全體之面內之遲相軸方 位係與拉伸方向略直交。 [表 45] 構成各層之樹脂的光學物質 材料㈣(負） 材料(Μ)(負） n(450) 1.6014 1.5166 n(550) 1.5853 1.5113 n(650) 1.5764 1.5082 Δη(450)/Δη(550) 1.07 0.94 Δη(650)/Δη(550) 0.97 1.03 [表 46] λ=550ητη 層⑻ 層(b) ηχ -ην 1 0.004 0.0025 -103 - 200912481 得知在測定波長55〇11111下，滿足上述式（3)。 <實施例5 > 設計以具有負之光學各向異性的層（a)與光學略等 方性的層（i)爲構成單位之重複多曆構造，依據該設計 製作重複多層構造。 (1)形成具有負之光學各向異性的層（a)及光學略等方 性的層（i )之材料之調製 重複多層構造中’形成層（a)的高分子使用苯乙烯— 馬來酸酐共聚物（a5 )之商品名：DyLARKD 3 3 2 ( Novachemical公司製），形成光學略等方性的層（丨）之 材料使用聚甲基丙烯酸甲醋（i5 )之商品名：parapet(}( 股份公司K u r e r a製）。這些高分子材料係分別乾燥後， 供給擠壓機。各高分子材料（a5 )及（i5 )之溶融黏度分 別爲 500Pa-s、 500Pa.s。 (2)多層構造體之製作 將各高分子材料（a 5 )及（i 5 )以擠壓機形成2 6 0 °C 之溶融狀態，介於齒輪泵及過濾器後，在20 1層之分流器 (feed block)合流，再通過將寬度方向4分割者再配置 於厚度方向之4分割重疊（doubling)，形成各層之厚度 相等之8 0 1層的構造。保持此層合狀態導入模中，在鑄膜 -104- 200912481 筒上鑄膜，製作高分子材料（a5)及（i5)交互層合之總 數801層之未拉伸多層薄膜。此時調整高分子材料（a5) 及（i5)之擠壓量成爲71: 29。在分流器合流’由模擠出 之滞留時間約3 0秒。 將上述製得得之未拉伸多層薄膜以1 40 °C進行單一軸 2.2倍拉伸，得到具有重複多層構造之相位差薄膜。此相 位差薄膜之厚度爲30#m，具有負之光學各向異性之層（ a )的膜厚係平均42nm，光學略等方性的層（i )之膜厚 爲平均1 1 n m，摻混區域爲1 1 n m。製得之多層相位差薄膜 之特性如表47所示。得知Nz在5 50nm之測定波長爲〇·3 ，可控制相位差薄膜之三次元折射率。 [表 47] 全膜厚 (nm) 層(a)平均膜厚 (nm) 層(i)平均膜厚 (nm) 30000 42 11 λ(ηιη) R(nm) Rth(nm) Nz 450 93 -9 0.4 550 87 -14 0.3 650 84 -17 0.3 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.07 0.96 0.63 1.17 形成以前述（6 )之（i )之方法所實施之重複多層構 造之各層之單獨樹脂的光學物性如表48所示。由上述（6 )方法所得之重複多層構造之各層的參數所得之具有負之 光學各向異性的層（a)與光學略等方性的層（i)之平均 -105- 200912481 面內之折射率差|nx-ny丨如表49所示。具有負之光學各向 異性的層（a )與光學略等方性的層（i )之面內之遲相軸 係與拉伸方向略直交。相位差薄膜全體之面內之遲相軸方 位係與拉伸方向略直交。 [表 48] 構成各層之樹脂的光璺物性 材料(a5)(負） 材料(i5)(等） n(450) 1.6014 1.4999 n(550) 1.5853 1.4924 n(650) 1.5764 1.4880 Δη(450)/Δη(550) 1.07 1.04 Δη(650)/Δη(550) 0.97 0.98 [表 49] λ=550ηιη 層⑻ 層(i) ηχ-ην 0.004 0.0001 得知在測定波長5 5 0 n m下’滿足上述式（3 )。 <實施例6 > 設計以具有負之光學各向異性的層（a )與光學略等 方性的層（i )爲構成單位之重複多層構造，依據該設計 製作重複多層構造。 (1)形成具有負之光學各向異性的層（a)及光學略等方 性的層（i )之材料之調製 重複多層構造中’形成層（a)的高分子使用苯乙烯- -106- 200912481 馬來酸酐共聚物（a6 )之商品名：DYLARK D3 3 2 ( Novachemical公司製），形成光學略等方性的層（i)之 材料使用聚甲基丙烯酸甲酯（i6 )之商品名：parapetG ( 股份公司Kurera製）。這些高分子材料係分別乾燥後， 供給擠壓機。各高分子材料（a6 )及（i6 )之溶融黏度分 別爲 500Pa · s ' 500Pa-s° (2 )多層構造體之製作 將各高分子材料（a6 )及（i6 )以擠壓機形成260°C 之溶融狀態，介於齒輪泵及過濾器後，在20 1層之分流器 合流，形成各層之厚度相等之20 1層的構造。保持此層合 狀態導入模中，再使熱可塑性樹脂（i6 )於層合構造之兩 最外層合流後，在鑄膜筒上鑄膜，製作高分子材料（a6 ) 及（i 6 )交互層合之總數2 0 3層之未拉伸多層薄膜。此時 調整高分子材料（a6 )及（i6 )之擠壓量成爲5 0 : 5 0。在 分流器合流，由模擠出之滯留時間約3 0秒。 將上述製得得之未拉伸多層薄膜以14(TC進行單一軸 2.6倍拉伸，得到具有重複多層構造之相位差薄膜。此相 位差薄膜之厚度爲24 #m，具有負之光學各向異性之層（ a )的膜厚係平均3 Onm，光學略等方性的層（i )之膜厚 爲平均30nm，摻混區域平均爲30nm。製得之多層相位差 薄膜之特性如表50所示。得知Nz在5 5 0nm之測定波長 爲0.3，可控制相位差薄膜之三次元折射率。 -107- 200912481 [表 50] 全膜厚 (nm) 層(a)平均膜厚 (nm) 層(i)平均膜厚 (nm) 24000 30 30 λ(ηιη) R(ran) Rth(nm) Nz 450 40 -4 0.4 550 37 -6 0.3 650 36 -7 0.3 R(450) /R(550) R(650) /R(550) Rth(450) /Rth(550) Rth(650) /Rth(550) 1.07 0.96 0.61 1.18 形成以前述（6 )之（i )之方法所實施之重複多層構 造之各層之單獨樹脂的光學物性如表5 1所示。由上述（6 )方法所得之重複多層構造之各層的參數所得之具有負之 光學各向異性的層（a )與光學略等方性的層（i )之平均 面內之折射率差|nx-ny|如表52所示。具有負之光學各向 異性的層（a )與光學略等方性的層（i )之面內之遲相軸 係與拉伸方向略直交。相位差薄膜全體之面內之遲相軸方 位係與拉伸方向略直交。 [表 51] 構成各層之樹脂的光學物性 材料(a6)(負） 材料(i6)(等） n(450) 1.6014 1.4999 n(550) 1.5853 1.4924 n(650) 1.5764 1.4880 Δη(450)/Δη(550) 1.07 1.04 Δη(650)/Δη(550) 0.97 0.98 -108- 200912481 im 52] λ=550ηηι 層(a) 層⑴ ηχ -ην 0.006 0.0001 得知在測定波長550nm下，滿足上述式（3)。 <實施例7 > 除了重複多層構造之兩側爲了改變機械特性設置另外 的樹脂層外，與實施例3同樣藉由多層擠壓製作相位差薄 膜。形成此另外之樹脂層的樹脂X7係使用乙烯系共聚樹 脂（住友化學（股）製商品名：Acryft WH206 )。此樹 脂之機械物性如表5 3所示。 構成重複多層構造之2種的熱可塑性樹脂（a3 )及（ i3 )以擠壓機形成260°C之溶融狀態，介於齒輪栗及過濾 器後，在201層之分流器合流，形成各層之厚度相等之 3 201層的構造。保持此層合狀態導入模中，再使樹脂（ X7 )於層合構造之兩最外層合流後，在鑄膜筒上鑄膜， 製作樹脂（X7 )被層合於總數3 20 1層之重複多層構造之 兩面的薄膜。此時調整熱可塑性樹脂（a3 )與熱可塑性樹 脂（i 3 )之擠壓量成爲5 0 : 5 0。在分流器合流，由模擠出 之滯留時間約5 0秒。 將上述製得得之未拉伸多層薄膜以14〇°C進行單一軸 2 _ 5倍拉伸，得到多層相位差薄膜。此多層相位差薄膜之 厚度爲1 20 # m，由樹脂（X7 )所構成之兩最外層的厚度 分別爲1 5 # m，光學特性及重複多層構造之各層的平均膜 -109- 200912481 厚係幾乎與實施例3相同。 此實施例製作之重複多層構造所構成之相位差薄膜的 機械物性如表5 3所示。 1¾ 53] 重複多層構造 斷裂強度(MPa) 84.9 斷裂拉伸(％) 6.0 面衝擊破壞能 9x10·5 斷裂強度(MPa) 22.4 斷裂拉伸(％) 1120 樹脂(X7) 面衝擊破壞能 1.6xl0'3 動態儲存模數(Pa) 9.1xl07 動態損耗模數(Pa) 8.2x105 「產業上之利用性」 本發明之相位差薄膜係使用分子配向性雙折射與構造 性雙折射兩者，因此可實現以往方法無法實現之光學各向 異性及波長分散特性。因此，將本發明之相位差薄膜單獨 或與偏光板或其他之相位差薄膜組合用於液晶顯示裝置， 對於顯示裝置之高性能化，特別是廣視角化有極大的貢獻 【圖式簡單說明】 [圖1 ]本發明之相位差薄膜之重複多層構造及折射率 橢圓體的槪略圖。 [圖2]各層爲光學等方性之以往技術之重複多層構造 及折射率橢圓體的槪略圖。 [圖3]3種層成爲構成單位之本發明之重複多層構造 -110- 200912481 及折射率橢圓體的槪略圖。 [圖4]厚度比例不同之2種之層爲構成單位之本發明 之重複多層構造的槪略圖。 [圖5]本發明之層合偏光薄膜的構成槪略圖》 [圖6]本發明之液晶顯示裝置的構成槪略圖。 【主要元件符號說明】 11 :第1層 12 :第2層 13 :重複多層構造 1 4、1 5、1 6 :折射率橢圓體 21 : Η 層 2 2 ·· L 層 23 :重複多層構造 24 :折射率橢圓體 31 :第1層 32 :第2層 3 3 ·'第3層 34 :重複多層構造 3 5、3 6 :折射率橢圓體 41，42:重複多層構造 43 :相位差薄膜 5 1 :偏光薄膜 52 :相位差薄膜 -111 - 200912481 5 3 :光學配置 5 4 :吸收軸 5 5 :遲相軸 5 6 :層合偏光薄膜 61、64 :偏光薄膜 62 : IPS液晶晶胞 63 :相位差薄膜 6 5 :吸收軸 6 6，6 7 :遲相軸 6 8 :吸收軸 -112-

Claims (1)

1. 200912481 十、申請專利範圍 1 . 一種相位差薄膜，其特徵係含有平均折射率不同 之至少2種之層爲構成單位的重複多層構造，前述重複多 層構造具有構造性雙折射，前述至少2種之層中至少1種 之層係具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（A ) 〇 2. 如申請專利範圍第1項之相位差薄膜，其中該具 有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（A )爲在面內 具有分子配向性雙折射之光學各向異性。 3. 如申請專利範圍第1或2項之相位差薄膜，其中 該具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（A )爲具 有分子配向性雙折射之負之光學各向異性的層（a )。 4. 如申請專利範圍第1〜3項中任一項之相位差薄膜 ，其中該至少2種之層中至少1種之其他層爲光學略等方 性的層（i )或具有分子配向性雙折射之負之光學各向異 性的層（b )。 5. 如申請專利範圍第1〜4項中任一項之相位差薄膜 ，其中該成爲重複多層構造之構成單位之各層的光學厚度 (nd(nm))爲 λ/5 以下。 6. 如申請專利範圍第1〜5項中任一項之相位差薄膜 ，其中該形成重複多層構造之層數爲100層以上30000層 以下。 7. 如申請專利範圍第3〜6項中任一項之相位差薄膜 ，其中該重複多層構造滿足下述式（2)， -113 - 200912481 0.00 1 < I (5 n| < 0.5 (2) (式中係表示具有負之光學各向異性之層（a)的平均 折射率與光學略等方性之層（i)或具有負之光學各向異 性的層（b )的平均折射率之差）。 8 .如申請專利範圍第3〜7項中任一項之相位差薄膜 ,其中該具有負之光學各向異性的層（a)及/或具有負 之光學各向異性的層（b )滿足下述式（1 ) ’ 0.000 1 < |nnx-nny| <0.1 ⑴ (式中nnx:具有負之光學各向異性的層（a)或具有負之 光學各向異性之層（b )之X軸方向的三次元折射率 nny :具有負之光學各向異性的層（a )或具有負之光 學各向異性的層（b )之y軸方向的三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 y軸：重複多層構造之與面內之X軸直交的軸）。 9-如申請專利範圍第1〜8項中任一項之相位差薄膜 ，其中該重複多層構造之厚度方向的配向指標（Nz値（λ) )滿足下述式（5 )， 〇 < Νζ < 1 (5) {式中、 [數1] Νζ=--Χ Πζ- (20) nx-ny (nx :重複多層構造之x軸方向的三次元折射率 ny:重複多層構造之y軸方向的三次元折射率 • 114- 200912481 nz :重複多層構造之z軸方向的三次元折射率 X軸··重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 y軸··重複多層構造之與面內之X軸直交的軸 z軸：重複多層構造之對面之法線方位的軸}。 10. 如申請專利範圍第1〜9項中任一項之相位差薄 膜，其中該分子配向性雙折射爲藉由構成具有光學各向異 性之層（A )之高分子的分子配向所呈現者。 11. 如申請專利範圍第3〜1 0項中任一項之相位差薄 膜，其中該具有負之光學各向異性的層（a)爲含有分子 分極率各向異性爲負的高分子者。 12. 如申請專利範圍第4〜1 1項中任一項之相位差薄 膜，其中該光學略等方性之層（i)爲由高分子所構成者 〇 1 3 ·如申請專利範圍第1〜1 2項中任一項之相位差薄 膜，其中該重複多層構造之面內相位差値（R値（nm))滿 足下述式（6 )， 1 Onm < R < 1 OOOnm (6)。 1 4 .如申請專利範圍第1〜1 3項中任~項之相位差薄 膜，其中該分子配向性雙折射爲藉由延伸所呈現者。 1 5 ·如申請專利範圍第1〜1 4項中任—項之相位差薄 膜，其係藉由高分子之多層溶融押出形成多層膜，接著將 該多層膜延伸所得。 1 6 ·如申請專利範圍第1〜1 5項中任—項之相位差薄 膜，其中光彈性係數之絕對値爲15xlO_I2pa-i以下。 -115 - 200912481 1 7 .如申請專利範圍第1〜1 6項中任一項之相位差薄 膜’其中該相位差薄膜之雨面被層合以斷裂強度10〜 50MPa’斷裂拉伸300〜1500%，面衝撃破壞能_5xl〇4j/ 〆m以上’且·4 〇它之頻率1 η z之動態儲存模數及動態耗損 模數lxlO5〜2xl〇8Pa之熱可塑樹脂組成物（Ρ)所製作’ 且光學略等方性之保護薄膜（X)。 1 8 .如申請專利範圍第1〜1 7項中任一項之相位差薄 膜，其中具有分子配向性雙折射之負之光學各向異性的層 (A)爲由含有苯乙烯與馬來酸酐之共聚物之苯乙烯系樹 脂製成，苯乙烯/馬來酸酐之共聚莫耳比爲70/3 0〜86/14 ，且光彈性係數爲SxlO^Pa·1以下。 1 9.如申請專利範圍第1〜1 8項中任一項之相位差薄 膜，其係具有滿足下述關係之測定波長λ ( nm )及λ’（ nm )( 400ϋΐη€λ<λ’€700ηηι)， |{ΙΙί1ι(λ)/ΙΙί1ι(λ，）}-{ΙΙ(λ)/ΙΙ(λ，）}|-0.1。 2 ο .如申請專利範圍第1〜1 9項中任一項之相位差薄 膜，其係具有 Ι1(λ)/Ι1(λ’）}及{Rth(Z)/Rth(X’）}其中之一未 達1，且另一超過1之測定波長λ ( nm )及λ’（ nm )( 400ηιη$λ< λ’$700ηηι)。 2 1 .如申請專利範圍第1〜2 0項中任一項之相位差薄 膜，其中該具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（ A )爲具有分子配向性雙折射之負之光學各向異性的層（a )，且該至少2種之層中至少1種之其他的層爲光學略等 方性的層（i )， -116- 200912481 該具有負之光學各向異性的層（a)及光學略等方性 的層（i )在面內具有分子配向性雙折射之光學各向異性 ’該具有負之光學各向異性的層（a)之遲相軸與該光學 略等方性之層（i)的遲相軸被配置成彼此略直交或略平 行。 2 2 ·如申請專利範圍第1〜2 1項中任一項之相位差薄 膜，其中該具有分子配向性雙折射之光學各向異性的層（ A)爲具有分子配向性雙折射之負之光學各向異性的層（a )，且該至少2種之層中至少1種之其他的層爲具有分子 配向性雙折射之負之光學各向異性的層（b )，該具有負 之光學各向異性的層（a)及具有負之光學各向異性的層 (b )在面內具有分子配向性雙折射之光學各向異性，該 具有負之光學各向異性的層（a)之遲相軸與該具有負之 光學各向異性之層（b )的遲相軸被配置成彼此略平行。 23 .如申請專利範圍第1〜22項中任一項之相位差薄 膜，其中該重複多層構造爲由該具有負之光學各向異性的 層（a)與光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異 性的層（b)之2種的層所構成，該重複多層構造爲由該 具有負之光學各向異性的層（a)與光學略等方性的層（i )之2種類的層所構成時，滿足下述式（3 )及（4 ) ’且 該重複多層構造爲該具有負之光學各向異性的層（a)與 具有負之光學各向異性的層（b )之2種類的層所構成時 ，滿足下述式（3) 、（4)及（4’）’ -117- 200912481 [數2] Ά >^/d1nly2+d2n2y2 (3) Vdiniz +d2n2z ηΐχ ^ niz (4) η2χ ^ n2z (4，） (式 中、 di ： 具有負之光學各向 異性之層（a )之一層的膜厚 (nrr 1 ) d2 ·_ 光學略等方性的層 (i )或具有負之光學各向異性 之層 (b )之一層的膜厚（m n ) nlx:具有負之光學各向異性之層（a)之x軸方向的 三次元折射率 nly:具有負之光學各向異性之層（a)之y軸方向的 三次元折射率 nlz:具有負之光學各向異性之層（a)之z軸方向之 三次元折射率 n2x :光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異 性之層（b )之X軸方向的三次元折射率 n2y :光學略等方性的層（i )或具有負之光學各向異 性之層（b )之y軸方向的三次元折射率 n2z :光學略等方性的層（i )或具有負之光學各向異 性之層（b )之z軸方向的三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 -118 - 200912481 y軸：重複多層構造之與面內之χ軸直交的軸 Z軸：重複多層構造之對面之法線方位的軸）。 24.如申請專利範圍第1〜23項中任一項之相位差薄 膜，其中該重複多層構造爲該具有負之光學各向異性的層 (a)與光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異性 的層（b )之2種層所構成，具有滿足下述式（200 )之測 定波長 λ(ηηι)及 λ’（ηπι) ( 400ηηι^λ< λ,^700ηιη) ’ [數3] 2(d 】+d2)_ VcWU) +d2n2'2U) 2(ά,+(12) ^η^(λ')+ά2η^λ') >0.1 +d2n22x(A) +^,η^(λ) +d2n22y(A)-又 〇+d2n^(又+ 又f) + d2nt(又）一 ^ά:ηΙ(λ) +d2n2X(A) -^η^λ) +d2n22y(A) ▽山!!?“ λ，) + d2n^U ’) - λ，) + d2nl( λ 〇 (200) (式中、 d!:具有負之光學各向異性之層（a)之一層的膜厚 (nm ) d2 :光學略等方性的層（i )或具有負之光學各向異性 之層（b)之一層的膜厚（nm) nlx:具有負之光學各向異性之層（a)之X軸方向的 三次元折射率 niy:具有負之光學各向異性之層（a)之y軸方向的 -119 - 200912481 三次元折射率 nlz :具有負之光學各向異性之層（a)之Z軸方向的 三次元折射率 n2x :光學略等方性的層（i )或具有負之光學各向異 性之層（b )之X軸方向的三次元折射率 n2y :光學略等方性的層（i )或具有負之光學各向異 性之層（b )之y軸方向的三次元折射率 n2z :光學略等方性的層（i )或具有負之光學各向異 性之層（b )之z軸方向的三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 y軸：重複多層構造之與面內之X軸直交的軸 z軸：重複多層構造之對面之法線方位的軸）。 25 .如申請專利範圍第1〜24項中任一項之相位差薄 膜，其中該重複多層構造爲由該具有負之光學各向異性的 層（a)與光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異 性的層（b )之2種層所構成，具有下述式（1 00 )及（ 100’）其中之一方未達1，且另一方超過1之測定波長λ (nm)及 λ’（ηιη) ( 400ηηι$λ<λ’$700ηιη)， -120- 200912481 [數4] Vdin^A) +ά2ίξ^~Λ/^ί(Λ) +M2y(A)~ λ ’) + d2n£T^"^ ~Άηΐγ(入)+ d2n2y( λ ’) (1〇〇) yld.nliX) +ά2ηΙ(λΤ+^ηΙ(λ) +d2n22y(A)- Vd,n-n)+d2n^(A)' 2(d, +d2)Vd.n-UO + d^nO (100，） (式中、 d1:具有負之光學各向異性之層（a)之一層的膜厚 (nm ) d2 :光學略等方性的層（i )或具有負之光學各向異性 之層（b)之一層的膜厚（nm) nix ••具有負之光學各向異性之層（a )之x軸方向的 三次元折射率 nly:具有負之光學各向異性之層（a)之y軸方向的 三次元折射率 ηιζ:具有負之光學各向異性之層（a)之z軸方向的 三次元折射率 I12X:光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異 性之層（b )之X軸方向的三次元折射率 no :光學略等方性的層（i )或具有負之光學各向異 性之層（b )之y軸方向的三次元折射率 光學略等方性的層（i)或具有負之光學各向異 -121 - 200912481 性之層（b )之z軸方向的三次元折射率 X軸：重複多層構造之面內之重複多層構造的遲相軸 y軸：重複多層構造之與面內之X軸直交的軸 z軸：重複多層構造之對面之法線方位的軸）。 26. —種層合偏光薄膜，其特徵係層合申請專利範圍 第1〜2 5項中任一項之相位差薄膜與偏光薄膜者。 27. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備申請專利範圍 第1〜2 5項中任一項之相位差薄膜。 -122 -