[发明专利]相位差膜与其形成方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种液晶组合物及其制备方法，更特别涉及将此组合物应用于垂直排列型液晶显示器(VA-LCD)的内镶正A型的负C型光学异向涂层的制作。

背景技术

为改善LCD在大视角所产生的诸如对比下降、灰阶稳定性、灰阶反转、以及色偏等等问题，可采用光学相位差膜或光学补偿膜。

早期LCD的光学相位差膜是经过单轴方向或双轴方向拉伸的高分子塑料基板。由于所用的高分子材料的光学双折射值太低，通常需制备出很厚的薄膜才能得到适用的相位差值(相位差值(R)＝双折射(Δn)×薄膜厚度(d))。此外，由于拉伸设备十分昂贵以及三维方向的折射率(n_x，n_y，n_z)的控制不易，所以良率一直很低。

为提升光学双折射特性值，以及制备配合LCD液晶盒内具有正光学双折射值棒形分子排列的光学异向涂层以应用于相位差膜，日本富士照相胶卷股份有限公司(Fuji Photo film，Ltd)首先开发出TN-及STN-用并且是以碟形液晶分子制备的相位差膜，并将其命名为广视角膜(wide-view film)。如美国专利U.S.Pat.No.5,583,679中所公开，广视角膜是由三层结构组合而成，最底层为透明高分子基材，中间层为可使表面的液晶分子取向的取向层，以及最上层的光学异向层(optically anisotropic layer)。光学异向层内含混成排列(hybrid-aligned)的光可聚合型碟形液晶分子。由于碟形液晶分子的固有的负光学双折射特性，可抵消液晶盒内具有正光学双折射特性的棒形分子。此外广视角膜的制备是以涂布为主，不需额外的拉伸程序，所以十分适合制备出薄型的相位差板，并可以工业惯用的卷对卷式来大量生产。

目前随着液晶盒内的分子排列设计多样化，许多以棒形液晶分子材料所开发的具有单光轴光学异向涂层的相位差膜也被大量制造，包括正C型(positiveC(+C)，其中光学异向涂层内部棒形液晶分子形成与薄膜表面垂直方向排列，并且具有三轴方向折射率关系为n_x～n_y＜n_z)、正A型(positiveA(+A)，其中光学异向涂层内部棒形液晶分子形成与薄膜表面平行方向排列，并且具有三轴方向折射率关系为n_x＞n_y～n_z)、胆甾型或负C型(cholesteric or negative C(-C)，其中光学异向涂层内部棒形液晶分子形成螺旋排列且螺旋轴方向与薄膜表面垂直，并且具有三轴方向折射率关系为n_x～n_y＞n_z)、O型(其中光学异向涂层内部棒形液晶分子形成分子长轴方向与薄膜表面方向成一特定倾斜角度排列)、扭曲向列型(twisted nematic，其中光学异向涂层内部棒形液晶分子形成扭曲排列并且具有扭曲角度介于180°～250°)、混成向列型(hybrid nematic，其中光学异向涂层内部棒形液晶分子形成分子长轴方向与薄膜表面方向成一连续倾斜角度排列并且具有倾斜角度介于30°～60°)等。先前的文献也公开这些光学异向涂层可单独或结合使用，以便补偿各种不同的液晶盒的视角性能。举例来说，扭曲向列型光学异向涂层一直被用来补偿STN-LCD的色变(coloration)及提高对比(参考SID’95 Digest，567；SID’01 Digest，452)。混成向列型光学异向涂层因为具有与TN-和ECB-LCD液晶盒内液晶分子相似的对称分子排列，所以能提升视角性能(参考SID’02 Digest，762；SID’05 Digest，742)。由于正C型光学异向涂层内部的棒形液晶分子的排列方向与薄膜表面垂直，所以可作为IPS-LCD及圆偏极VA-LCD的视角补偿膜(参考SID’07 Digest，1555)。