[发明专利]一种制备复合型位相差板的方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种以光配向法制备位相差板的方法，特别是一种以光配向法制备复合型位相差板的方法。

背景技术

已知液晶分子在不同轴向上具有不同的折射率，此为液晶分子所具有的复折射性(birefringence)，使得光在照射通过液晶分子时，光偏极方向被改变并发生光学延迟现象(optical retardation)而产生位相差，此即为液晶分子的光学异方性(optical anisotropic)。由于液晶的光学异方性会改变光偏振方向，因此可用以调控光线透过率，达到显示上的明暗效果，进而应用于显示器上；另一方面，也由于该光学异方性所造成的光学延迟现象，使得液晶分子膜层可以应用做为位相差板(optical retarder)。应用时可根据所需求的位相差值，将位相差板搭配于液晶显示器上，降低液晶显示器的漏光并提升显示对比，达到广视角的效果。

不论是应用于显示器或是位相差板上，液晶分子都必须经由配向(aligned)才可被有效地利用。液晶的配向最早是经由通过在配向膜表面上所形成的一种具特定方向的微沟槽结构(microgroove structure)，使得配置于配向膜上的液晶分子依微沟槽结构的该特定方向(即为配向方向)进行顺向性排列，进而得到配向的效果。

此种配向膜的制造方式，已知技术大多是采用接触式刷磨法(rubbing)在配向膜表面上刷磨出一道道的微沟槽结构，但是刷磨法并不适用于大面积的配向，其无法在显示器大尺寸化的要求下达到足够的良率；且在刷磨过程当中易于配向膜表面产生细微颗粒、纤维污染或静电等问题(参见US6649231，进而影响到液晶分子于其上排列的配向效果。另一方面，于一个配向膜上进行多区域的配向亦不易经由通过刷磨法达到，其需经多道的刷磨工艺，且有产品良率不高、配向膜表面易出现缺陷及颗粒污染等问题，无法利用该方法满足显示器以多区域配向来达到广视角表现的需求。

为克服前述刷磨法工艺的缺点，非接触式的配向方法即应运而生。于美国专利US5389698中便提到一种光配向方法，其以线性偏极化紫外光针对光致交联型光配向树脂进行照射，使得此类树脂分子因受到线性偏极紫外光的影响，而沿着所需的预设方向进行顺向性排列，之后经由交联反应而固定后，即可形成一光配向膜。此种光配向膜配向液晶的方式是经由通过线性偏极紫外光照射，使光配向膜表面上树脂分子的凡得瓦力得以沿该预设方向分布，并进而驱使液晶分子依该预设方向(即为配向方向)进行顺向性排列(M.Schadt，JJAP，1992，终而得到配向的效果。前述沿该预设方向分布的凡得瓦力，是导因于光配向膜表面分子的官能基团或侧链接构的特定方向分布，使得光配向膜表面的电子云或偶极分布具有方向性。

光配向方法的优点是不需摩擦或接触配向膜的表面，即可诱导液晶分子具有一特定方向的顺向性排列，解决了传统刷磨法所产生的颗粒和静电问题。另一方面，光配向法可以应用于可挠曲或具弧形的基板表面上，能克服已知接触法需使用硬且平的基板的限制，因此可适用于roll to roll的连续工艺，大量生产。此外，光配向方法亦可应用于在已配向的液晶膜层上再形成一配向层，并进行不同方向的配向，而不会损害到下层已配向液晶膜层的膜面，藉以形成具有多个不同配向方向的配向膜与液晶膜层的复合型位相差板，且光配向法的配向方向可任意设定，而这是已知刷磨法难以做到的。

为配合不同类型的液晶显示器对位相差值的需求，已知可利用前述光配向法将多个不同配向方向的配向膜与液晶膜层堆栈形成不同类型的复合型位相差板，用以降低液晶显示器的漏光缺陷。举例来说，垂直配向(vertical alignment)的液晶显示器，需要一正型A板及一负型C板搭配的复合型位相差板以补偿所需求的位相差值，才可使液晶显示器达到较佳的对比及广视角效果；或是增亮膜(bright enhancement film)内所用的胆固醇型液晶需要一正型A板及一正型C板搭配的复合型位相差板来提升其对比并改善色偏的问题。

诸如此类的应用都是使用两层位相差板，而在制作上已知作法必须使用至少两层配向膜，以使做为位相差板的液晶膜层具有相同或不同的配向方向。美国专利US6717644中即提到了一种包含两层具有不同功能(不同配向方向或是不同的位相差值)的复合型位相差板，其使用了两层配向膜用以分别配向两层液晶分子。但已知配向膜的材料成本相当昂贵，此两层配向膜的使用便会使得复合型位相差板的成本大为增加，且亦会增加位相差板的厚度，不利于显示器薄型化的需求。

因此，开发一种成本较低的复合型位相差板制造方法，是有其需要的。

发明内容