專利名稱：帶有光化學(xué)固化阻擋層的補(bǔ)償器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償片，它依次包含透明支持體、取向?qū)雍凸鈱W(xué)各向異性層，其中光化學(xué)固化阻擋層處于取向?qū)雍椭С煮w之間。
背景技術(shù)：
典型的液晶顯示器包含液晶元件或單元、偏振片以及處于液晶單元和偏振片之間的光學(xué)補(bǔ)償器(相位延遲器)。
液晶顯示器(LCD)如今已在許多信息顯示領(lǐng)域中迅速而廣泛地應(yīng)用開來(lái)，這主要得益于顯示品質(zhì)的改善。對(duì)比度、彩色再現(xiàn)性和穩(wěn)定的灰譜強(qiáng)度是利用了液晶顯示技術(shù)的電子顯示器的重要品質(zhì)特性。限制液晶顯示器對(duì)比度的主要因素是，當(dāng)液晶元件或單元處于暗或“黑”象素狀態(tài)時(shí)，光經(jīng)由它們“滲漏”的傾向。而且，漏光程度以及由此產(chǎn)生的液晶顯示器對(duì)比度還取決于顯示器屏幕的觀察角度。最佳對(duì)比度一般只在以顯示器垂直入射為中心左右很窄的視角范圍內(nèi)才能觀察得到，而且隨著視角增大該對(duì)比度就會(huì)迅速降低。對(duì)于彩色顯示器，漏光問(wèn)題不僅會(huì)降低對(duì)比度，而且還會(huì)引致色彩或色調(diào)位移現(xiàn)象，進(jìn)而降低彩色再現(xiàn)性。除了黑態(tài)漏光以外，因?yàn)橐壕Р牧暇哂泄鈱W(xué)各向異性，所以在典型的扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示器中，由于其亮度-電壓曲線隨視角而發(fā)生變化，這就更加重了窄視角問(wèn)題。
因此，評(píng)價(jià)這類顯示器品質(zhì)時(shí)一個(gè)大的考量就是視角特性，它體現(xiàn)了對(duì)比度在不同視角下的變化情況。人們希望在很寬的視角范圍內(nèi)都能看到同一圖象，但是這方面一直以來(lái)都是液晶顯示器器件的弱項(xiàng)。改善視角特性的一種方法是在偏振片和液晶單元之間插入具有適當(dāng)光學(xué)性能的補(bǔ)償器(也稱為補(bǔ)償片、延遲片或者延遲器)，比如參見美國(guó)專利5,583,679(Ito等人)、5,853,801(Suga等人)、5,619,352(Koch等人)、5,978,055(Van De Witte等人)和6,160,597(Schadt等人)。美國(guó)專利5,583,679(Ito等人)和5,853,801(Suga等人)的補(bǔ)償器基于負(fù)性雙折射的盤式液晶，并且已獲得廣泛應(yīng)用。它在更寬的視角范圍內(nèi)提供了對(duì)比度改善效果。但是根據(jù)Satoh等人的報(bào)道(“Comparison of nematic hybrid and discotic hybrid films asviewing angle compensator of NW-TN-LCDs”，SID 2000 Digest，第347-349頁(yè)，(2000))，在與由正性雙折射液晶材料制成的補(bǔ)償器相比時(shí)，其灰度級(jí)圖象會(huì)遭致較大的彩色位移。為了在降低彩色位移的同時(shí)獲得適當(dāng)?shù)膶?duì)比度性能，一種替代性的方法是在液晶單元每側(cè)都安置一片交聯(lián)液晶聚合物(LCP)膜，參見Chen等人的報(bào)道(“WideViewing Angle Photoaligned Plastic Films”，SID 99Digest，第98-101頁(yè)(1999))。該文章指出，“因?yàn)榈诙﨤PP/LCP延遲片是直接涂布在第一LCP延遲片之上的，所以成品廣角延遲器疊片的總厚度僅有幾個(gè)微米之薄”。雖然他們提供了非常緊湊的光學(xué)部件，但是該方法所必須要解決的一個(gè)難題是使兩個(gè)LCP層十字交叉，特別是在連續(xù)的輥對(duì)輥制造方法中解決這一難題。
在包含一對(duì)基板、棒狀液晶化合物和電極層的液晶單元中，棒狀液晶化合物是處于基板之間的。電極層的功能是對(duì)棒狀液晶化合物施加電壓。每個(gè)基板都帶有取向?qū)?雙面取向?qū)?，它的功能是對(duì)齊(align)棒狀液晶化合物。液晶單元取向?qū)拥闹苽浞椒ㄍǔＪ窃诨迳闲纬删酆衔?比如聚酰亞胺、聚乙烯醇)膜，然后用布均勻地摩擦該膜。
采用線性可光聚合聚合物(LPP)來(lái)對(duì)齊液晶分子是改善LCD生產(chǎn)效率和成本的替代性方法。將LPP層施用到LCD基板表面上并且進(jìn)行光學(xué)對(duì)齊，由此在顯示器中產(chǎn)生所需的液晶分子對(duì)齊方式和偏置傾斜角。該方法取代了目前工業(yè)上所用的前述聚酰亞胺層的機(jī)械摩擦法，而且提供了許多與眾不同的優(yōu)點(diǎn)。液晶可以在顯示器內(nèi)按一個(gè)以上的方向進(jìn)行對(duì)齊。因此，可以形成具有亞微分辨率的單或多疇象素結(jié)構(gòu)，從而獲得比如具有內(nèi)置式非熱變型視角補(bǔ)償功能的新型顯示器。光學(xué)對(duì)齊法是一種非機(jī)械的、非接觸型方法，它不產(chǎn)生粉塵顆?；蜢o電荷，這些顆?；螂姾蓵?huì)破壞TFT并降低生產(chǎn)效率。而且，可以將該方法結(jié)合到生產(chǎn)線中去，并使總生產(chǎn)成本的降低成為可能。LPP材料容易施用，采用常規(guī)的涂布技術(shù)比如印刷或旋轉(zhuǎn)涂布法即可。在制造塑料LCD時(shí)，也可以在連續(xù)式輥對(duì)輥卷材上將其施用到柔性聚合物基板上。通過(guò)在LPP層頂部施用LCP材料薄膜，并且對(duì)各種LPP/LCP層進(jìn)行組合，就可制造出許多新型的光學(xué)各向異性固態(tài)薄膜器件。通過(guò)改變LCP層的組成，可根據(jù)最終用途來(lái)調(diào)整產(chǎn)品膜的特性(比如各向異性、色散特性、透射特性)。通過(guò)具體設(shè)計(jì)LCP混合物的配方，還可以獲得制造薄膜時(shí)所需的操作溫度。這些有益效果對(duì)許多光學(xué)顯示器和器件均適用，由此可以改善性能并制造出新型的器件。
美國(guó)專利5583679、美國(guó)專利6061113和美國(guó)專利6081312公開了底層或下層的用途，其目的是改善對(duì)齊層和包含盤式液晶材料的光學(xué)各向異性層與支持體的粘結(jié)性。
一直以來(lái)都希望提供這種光學(xué)補(bǔ)償器，它可加寬液晶顯示器的視角特性，特別是扭轉(zhuǎn)向列型(TN)、超扭轉(zhuǎn)向列型(STN)、光學(xué)補(bǔ)償彎曲型(OCB)、面內(nèi)開關(guān)型(IPS)或者垂直對(duì)齊型(VA)液晶顯示器的視角特性，制造起來(lái)很容易并且不會(huì)使支持體產(chǎn)生有害的翹曲現(xiàn)象，而且還可以改善LPP的對(duì)齊能力。美國(guó)專利5,619,352(Koch等人)、5,410,422(Bos)和4,701,028(Clerc等人)綜述了許多的這類液晶顯示器技術(shù)。
如果能夠在制造塑料支持體時(shí)提供取向?qū)?，這將是非常適宜的特性。但是，為了獲得該特性，該取向?qū)硬坏猛高^(guò)支持體組分，比如增塑劑、UV穩(wěn)定劑、來(lái)自支持體聚合物的小分子聚合物和其它添加劑。如果LPP層是經(jīng)基本上全有機(jī)溶劑涂布得到的，那么這尤其會(huì)成為一大難題。這類溶劑在高速膜支持體制造方法中是常用的。LPP層一般都極薄(小于3μm)，它同時(shí)起到后續(xù)LCP層的取向?qū)拥淖饔?。因此，該層的品質(zhì)特別關(guān)鍵，一定不得對(duì)該層的光學(xué)對(duì)齊產(chǎn)生不利影響，因?yàn)長(zhǎng)CP的取向有賴于LPP層的高效對(duì)齊。污染物會(huì)對(duì)對(duì)齊過(guò)程產(chǎn)生不利影響。
美國(guó)專利6,061,113和6,081,312公開了液晶單元補(bǔ)償板，但對(duì)于聚合物支持體的情況下，并沒(méi)有針對(duì)支持體組分遷移而提供所需的保護(hù)效果。美國(guó)專利5,583,679也公開了以硬化明膠層作為第二底層的用途，其作用是促進(jìn)光學(xué)對(duì)齊層與支持體的粘結(jié)性，但是并沒(méi)有提及污染物從支持體向取向?qū)拥倪w移。
共同轉(zhuǎn)讓的專利申請(qǐng)USSN(案號(hào)84732)描述了支持體組分無(wú)法透過(guò)的熱或輻射固化阻擋層，它是在施用光化學(xué)(UV)固化光學(xué)層之前施用到透明聚合物支持體上的。雖然例舉的熱固化阻擋層可防止污染物從支持體向取向?qū)舆w移，但是它有可能會(huì)損害多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)品質(zhì)。所產(chǎn)生的問(wèn)題包括隨后施用的層會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂和粘結(jié)性問(wèn)題。據(jù)信各向異性層中的小分子活性單體的熵很高。隨著光化學(xué)UV固化的進(jìn)行，分子活動(dòng)漸慢且膜層收縮，內(nèi)應(yīng)力逐漸積聚并且使膜層卷入基板相互作用之中。隨著層的堆疊，這將使光學(xué)層與阻擋層之間的粘結(jié)力變差，并且使多層LPP/LCP結(jié)構(gòu)發(fā)生應(yīng)力開裂。這些都是對(duì)光學(xué)部件完全有害的性能。
需要解決的問(wèn)題是提供這樣的補(bǔ)償器，它采用阻擋層但不存在或很少有應(yīng)力開裂或其它不均勻性問(wèn)題，并優(yōu)選已改善了阻擋層與阻擋層上光學(xué)層之間的粘結(jié)力，由此提供改善的光學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，它包含依次載有取向?qū)雍凸饣瘜W(xué)固化光學(xué)各向異性層的透明聚合物支持體，其中在取向?qū)雍椭С煮w之間存在著光化學(xué)固化阻擋層，而且其中該阻擋層處于支持體上時(shí)其壓痕模量小于2GPa。本發(fā)明進(jìn)一步提供了含有柔順(compliant)層的補(bǔ)償器，以及含有兩個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償層的補(bǔ)償器，在存在或不存在相鄰的柔順層情況下。本發(fā)明也提供了制備光學(xué)補(bǔ)償器的方法，以及利用該光學(xué)補(bǔ)償器制造液晶顯示器和電子成象設(shè)備的方法。
本發(fā)明還包括液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，它依次包含透明聚合物支持體、取向?qū)雍凸饣瘜W(xué)固化光學(xué)各向異性層，其中光化學(xué)固化阻擋層處于取向?qū)雍椭С煮w之間，并且其中存在柔順層比阻擋層更軟，它位于阻擋層上與支持體相鄰的一側(cè)，本發(fā)明進(jìn)一步包含液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，從支持體一側(cè)對(duì)齊，它依次包含透明聚合物支持體、取向?qū)优c光化學(xué)固化光學(xué)各向異性層的兩種組合形式，其中光化學(xué)固化阻擋層與每個(gè)取向?qū)釉谄渲С煮w一側(cè)都相鄰。
該光學(xué)補(bǔ)償器表現(xiàn)出改善的光學(xué)性能。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明補(bǔ)償器的橫截面示意圖。
圖2A和2B是本發(fā)明幾個(gè)實(shí)施方案的橫截面示意圖。
圖2C是引入了本發(fā)明所用的柔順層的本發(fā)明補(bǔ)償器的橫截面示意圖。
圖3是本發(fā)明的圖解原理說(shuō)明。
圖4表示的是液晶顯示器與本發(fā)明補(bǔ)償器組合的情況。
圖5表示的是本發(fā)明補(bǔ)償器的輥對(duì)輥制造方法。
發(fā)明祥述本發(fā)明如以上所述。在修飾某一層時(shí)，本文所用的術(shù)語(yǔ)“不可透過(guò)”指的是基本上可完全阻止支持體層組分因透過(guò)而進(jìn)入取向?qū)?LPP)的層。
參照以下附圖對(duì)涉及液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器的本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
圖1表示的是本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償器5的橫截面示意圖。該補(bǔ)償器包含透明材料基板10，比如聚合物。應(yīng)該知道的是，某層之所以可被稱作基板，它必須是固態(tài)的而且有很高的機(jī)械強(qiáng)度，以便它能夠自行挺立并支撐其它各層。典型的基板由三乙酸纖維素(TAC)、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、玻璃紙、芳香族聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇或其它透明聚合物制成，其厚度為25～500μm。基板10的面內(nèi)延遲一般都很低，優(yōu)選低于10nm，更優(yōu)選低于5nm。在某些情況下，基板10的面內(nèi)延遲較大，為15～150nm。如果基板10是由三乙酸纖維素制成的，那么其面外延遲一般為-40nm～-120nm。如果所設(shè)計(jì)的補(bǔ)償器是用來(lái)補(bǔ)償施加0N電壓時(shí)的液晶顯示器狀態(tài)的，那么這一點(diǎn)就是適宜的特性。前述的面內(nèi)延遲指的是(nx-ny)d的絕對(duì)值，而前述的面外延遲則指的是[nz-(nx+ny)/2]d。折射率nx和ny分別是基板平面內(nèi)沿慢軸和快軸的折射率，nz則是沿基板厚度方向(Z-軸)的折射率，而d是基板厚度。優(yōu)選的基板形式是連續(xù)的(成卷的)薄膜或卷材?？蓪?duì)基板表面進(jìn)行表面活化處理，從而有助于涂布層的粘結(jié)。這類表面活化處理方法包括電暈放電處理法、火焰處理法、UV處理法、高頻處理法、輝光放電處理法、活性等離子體處理法、激光處理法和臭氧氧化處理法。在基板上涂布粘結(jié)促進(jìn)性底漆層，也有助于表面活化。而且，涂布在基板上的各層也可以進(jìn)行這類表面活化處理，以改善所需表面和界面處的后續(xù)可涂布性和粘結(jié)性。
在基板10上，施用了光化學(xué)固化阻擋層60，在層60的頂部設(shè)置了取向?qū)?0，然后在層20的頂部設(shè)置了各向異性液晶層30。
雖然之前所述的這類補(bǔ)償器提供了某些所需的光學(xué)性能，但它在許多應(yīng)用中卻仍顯不足，比如作為扭轉(zhuǎn)向列型(TN)液晶顯示器(LCD)的補(bǔ)償器時(shí)。
圖2A表示了更為復(fù)雜的本發(fā)明光學(xué)補(bǔ)償器6，它在第一各向異性層30的頂部含有第二取向?qū)?0和第二各向異性層50。第二取向?qū)?0和第二各向異性50的制造方式與第一取向?qū)?0和第一各向異性層30的制造方式基本上相同，只是取向方向有異。
圖3表示的是XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)80，旨在舉例說(shuō)明。X和Y軸與基板78平面平行，而Z軸與基板78平面垂直。角稱為方位角，是基于XY平面內(nèi)的X軸確定的。角θ稱為傾斜角，是基于XY平面確定的。應(yīng)該知道的是，每個(gè)各向異性層30和50的光軸都有著可變的傾斜角和/或可變的方位角。比如，各向異性層30的光軸84沿Z軸方向上的傾斜角θ在θ1～θ2范圍內(nèi)是可變的。在另一個(gè)實(shí)例中，光軸84沿Z軸方向上的傾斜角θ是固定的，即θ1＝θ2。在其它實(shí)例中，光軸84包含在一個(gè)平面內(nèi)比如XZ平面內(nèi)，因而沿Z軸方向上的方位角就是固定的。在其它實(shí)例中，雖然各向異性層30受界面處的取向?qū)铀热匝貎?yōu)選方向取向，但是光軸84沿Z軸方向的方位角是可變的。向各向異性層30中添加適量的手性摻雜劑，就可改變光軸84的方位角。在其它實(shí)例中，光軸84沿Z軸方向的傾斜角θ和方位角均是可變的。與各向異性層30的光軸84類似，各向異性層50的光軸86沿Z軸方向也有固定的傾斜角、可變的傾斜角、固定的方位角、可變的方位角或者可變的傾斜角和可變的方位角。各向異性層30和50一般有著不同的光軸。各向異性層30優(yōu)選圍繞與基板平面垂直的軸垂直于各向異性層50的各個(gè)光軸。雖然各向異性層30的光軸優(yōu)選圍繞與基板平面垂直的軸而與各向異性層50的各個(gè)(或配對(duì))光軸垂直(或者成±90度角)，但是應(yīng)該知道的是，兩個(gè)各向異性層光軸之間的角度處于85～95度范圍內(nèi)時(shí)即可視為垂直。
為了制造比圖2A所示更為復(fù)雜的層結(jié)構(gòu)，可在后續(xù)步驟中再行施加取向?qū)雍透飨虍愋詫印?br> 圖2B表示的是本發(fā)明另一種光學(xué)補(bǔ)償器7，其中第二取向?qū)?0和第二各向異性層50位于基板上與第一取向?qū)?0和第一各向異性層30相反的一側(cè)，并且采用了第二阻擋層160。
圖2C表示的是本發(fā)明另一種光學(xué)補(bǔ)償器8，它與圖2A類似，只是在支持體10和光化學(xué)固化阻擋層60之間設(shè)有柔順層70。該補(bǔ)償器在第一各向異性層30的頂部含有第二取向?qū)?0和第二各向異性層50。第二取向?qū)?0和第二各向異性50的制造方式與第一取向?qū)?0和第一各向異性層30的制造方式基本上相同，只是取向方向有異。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)淖钃鯇硬⒉捎眠m宜的柔順層70，可有助于改善光學(xué)層的粘結(jié)并減少應(yīng)力開裂現(xiàn)象，尤其是層40和50中的。
圖4是液晶顯示器700的示意圖，它包含本發(fā)明的補(bǔ)償器300。在圖4B中，一個(gè)補(bǔ)償器300位于第一偏振片500和液晶單元600之間，而另一個(gè)補(bǔ)償器300則位于第二偏振片550和液晶單元600之間。液晶單元600優(yōu)選按扭轉(zhuǎn)向列型(TN)、超扭轉(zhuǎn)向列型(STN)、光學(xué)補(bǔ)償彎曲(OCB)、面內(nèi)開關(guān)型(IPS)或垂直對(duì)齊型(VA)模式操作。偏振片550和500可按交叉或平行方式對(duì)齊，這取決于液晶單元的操作機(jī)制。補(bǔ)償器中的取向?qū)釉趯?duì)齊時(shí)可與第一偏振片500平行、垂直、或者呈某一預(yù)定角度。液晶單元也可以按反射模式操作，此時(shí)只需要一個(gè)偏振片即可。
圖5表示的是本發(fā)明的另一個(gè)特征。圖5所示的補(bǔ)償器350是在連續(xù)的輥對(duì)輥基材上制造的，該圖表示的是該方法的局部示意圖。成型補(bǔ)償器350時(shí)所用的輥對(duì)輥方法包含這些步驟將可光對(duì)齊的取向?qū)?20施用到運(yùn)動(dòng)的基板310上，施用時(shí)比如可通過(guò)任何已知的方法比如凹版輥涂布法、擠壓料斗涂布法、輥涂法、滑動(dòng)料斗涂布法或幕式淋涂法來(lái)涂布可取向材料溶液，施用之后，干燥取向?qū)?20、相對(duì)于輥運(yùn)動(dòng)方向92按某一預(yù)定對(duì)齊方向94(為了使照射角＝90°)光對(duì)齊(取向)取向?qū)?20，然后將各向異性層330涂布到取向?qū)?20上，該各向異性層包含處于溶劑載體中的可聚合材料，干燥該各向異性層330，聚合該各向異性層330以形成連續(xù)的補(bǔ)償器卷材。要知道的是，為了清楚起見，圖5只給出了取向?qū)?20和各向異性層330的局部。
通過(guò)光對(duì)齊技術(shù)使取向?qū)影磁c輥運(yùn)動(dòng)方向92呈90度(＝90°)的方向94對(duì)齊；比如，使取向?qū)悠芈吨辆€性偏振紫外(UV)光90。該光可以是準(zhǔn)直光或不是準(zhǔn)直光，但是，光90的主光線在輥上的投影(沿94)與輥運(yùn)動(dòng)方向呈約90度角。
適宜的阻擋層是“不可透過(guò)”或者基本上完全阻止支持體層中的組分穿透進(jìn)入取向?qū)又卸移渥陨斫M分也不會(huì)毒害取向?qū)拥哪穷悓?。本發(fā)明的阻擋層60包含光化學(xué)固化聚合物，并且在處于支持體上時(shí)其壓痕模量小于2GPa。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，柔順層70涂布在光化學(xué)固化阻擋層之下，位于阻擋層和支持體之間。柔順層指的是處于支持體上時(shí)壓痕模量也小于2GPa的層，優(yōu)選小于1.7GPa。本發(fā)明所定義的壓痕模量是采用配備有2μm半徑、60度錐形金剛石壓頭的Hysitronnanoindenter在厚度小于10μm的層上測(cè)定的。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，使用滿足這些機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，可降低各層在后續(xù)涂布步驟中發(fā)生開裂的可能性。
阻擋層60包含已經(jīng)由光化學(xué)固化法比如紫外線輻照法交聯(lián)的聚合物，阻擋層優(yōu)選來(lái)自于漆類，比如(甲基)丙烯酸酯的單體和低聚物或預(yù)聚物(本文所用的術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸酯”指的是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)或者多官能化合物的類似物，比如多元醇及其帶有(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)的衍生物，比如乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、或新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和其混合物，以及來(lái)自分子量較低的聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、氨酯-丙烯酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂和聚硫多烯樹脂，以及活性稀釋劑含量較高的電離輻射可固化的樹脂。本文所用的活性稀釋劑包括單官能單體，比如(甲基)丙烯酸乙酯、苯乙烯、乙烯基甲苯和N-乙烯基吡咯烷酮，以及多官能單體，比如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、或新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。除此之外，于本發(fā)明適用的輻射可固化漆包括來(lái)自多元醇的多官能丙烯酸類化合物及其衍生物，比如，乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和三丙甘醇二丙烯酸酯，等等。適用的漆的實(shí)例是Sony ChemicalCorporation的SK 3200。
如果光化學(xué)固化層是紫外線固化的，那么可向光化學(xué)可固化樹脂或漆組合物中引入光聚合反應(yīng)引發(fā)劑。向該紫外線輻射固化組合物中引入的光聚合反應(yīng)引發(fā)劑比如是苯乙酮化合物、二苯酮化合物、Michler苯甲酰基苯甲酸酯、α-戊基肟酯、或噻噸酮化合物，以及光敏劑比如正丁基胺、三乙胺、或者三正丁基膦，或其混合物。在本發(fā)明中，適用的引發(fā)劑是2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
光化學(xué)固化指的是紫外線(UV)固化并且涉及使用波長(zhǎng)為280～420nm的UV輻射，波長(zhǎng)優(yōu)選320～410nm。
在替代性實(shí)施方案中，本發(fā)明預(yù)期的是液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，它依次包含透明聚合物支持體、取向?qū)雍凸饣瘜W(xué)固化光學(xué)各向異性層，其中光化學(xué)固化阻擋層位于取向?qū)雍椭С煮w之間，并且其中柔順層比阻擋層更軟，它位于阻擋層上與支持體相鄰的一側(cè)。在該實(shí)施方案中，涂布于光化學(xué)固化層60之下的柔順層70包含氨酯聚合物，這些聚合物可以是有機(jī)溶劑可溶的或者水可分散的?；诃h(huán)境考慮，優(yōu)選水可分散性氨酯聚合物。聚氨酯分散體的制備方法在本領(lǐng)域中是已知的，并且涉及通過(guò)與二胺或二醇反應(yīng)而使含異氰酸酯端基的預(yù)聚物發(fā)生擴(kuò)鏈的這一過(guò)程。預(yù)聚物是通過(guò)使含端羥基的聚酯、聚醚、聚碳酸酯或聚丙烯酸酯與過(guò)量多官能異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)而制備的。然后用帶有可與異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物來(lái)處理該產(chǎn)物，這些官能團(tuán)比如是羥基和能夠形成陰離子的任選基團(tuán)，后者一般是羧基。然后用叔胺中和該陰離子基團(tuán)，從而形成聚合物水分散體。
柔順層任選含有其它稀釋性聚合物，比如聚(乙烯醇)、聚(乙基噁唑啉)、聚(環(huán)氧乙烷)等。
本發(fā)明所用的氨酯聚合物的市售實(shí)例是NeoResins(Avecia的分部)的NeoRez R600和NeoRez R972和BFGoodrich的Sancure 898。這些都是脂肪族聚酯基聚氨酯。
任選用多官能化合物來(lái)交聯(lián)柔順層，這些化合物含有異氰酸酯基、環(huán)氧基、aziridene基、噁唑啉基、醛基、羰基、肼基、甲醇基和活性亞甲基等基團(tuán)。還可以采用乙烯基磺酸、酸酐、氰基丙烯酸酯衍生物、酯化羥甲基、酯或金屬醇鹽比如氨酯和四甲氧基硅烷等獲得交聯(lián)結(jié)構(gòu)。還可以采用通過(guò)分解反應(yīng)而顯示交聯(lián)特性的官能團(tuán)，比如封端的異氰酸酯。本發(fā)明所用的可交聯(lián)基團(tuán)不限于這些化合物，而且可以是前述官能團(tuán)經(jīng)分解之后顯示出反應(yīng)活性的基團(tuán)。本發(fā)明所用的多官能交聯(lián)劑的實(shí)例是NeoResins(Avecia的分部)的三官能交聯(lián)劑CX100。
除此之外，本發(fā)明的阻擋層60和柔順層70還可以同時(shí)或者擇一任選包含稀釋性聚合物或樹脂，比如聚(甲基)丙烯酸甲酯和其它丙烯酸類聚合物、苯乙烯和其它乙烯基聚合物、聚酯、聚氨酯、腈類樹脂等。
在進(jìn)一步的替代性實(shí)施方案中，從支持體一側(cè)開始，光學(xué)補(bǔ)償器依次包含透明聚合物支持體、取向?qū)优c光化學(xué)固化光學(xué)各向異性層的兩種(或多種)組合形式，其中光化學(xué)固化阻擋層與每個(gè)取向?qū)釉谄渲С煮w一側(cè)都相鄰。尤其是在采用一個(gè)以上的取向?qū)?各向異性層對(duì)的情況下，最好包括一個(gè)以上的阻擋層，以阻止處于取向?qū)右韵赂鲗拥慕M分向上遷移而進(jìn)入或者穿過(guò)取向?qū)?。適宜的是為任何或全部阻擋層配備柔順層。
涂布阻擋層60和柔順層70時(shí)可采用的溶劑實(shí)例包括極性溶劑比如水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和正丁醇，非極性溶劑比如環(huán)己烷、庚烷、甲苯和二甲苯，鹵代烷比如二氯甲烷和二氯丙烷，酯比如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯，酮比如丙酮、甲基異丁基酮、甲基乙基酮、γ-丁內(nèi)酯和環(huán)戊酮、環(huán)己酮，醚比如四氫呋喃和1，2-二甲氧基乙烷，或其混合物。通過(guò)適當(dāng)選擇溶劑，可改善透明塑料基板膜與涂層樹脂之間的粘結(jié)性，而且不會(huì)使透明塑料基板膜的表面泛白，從而能夠保持透明度。適宜的溶劑是甲醇、水與甲醇的混合物以及乙酸丙酯。
光化學(xué)固化聚合物層和柔順層的干涂布量適宜地是0.10～10g/m2，優(yōu)選0.55～5g/m2。
光化學(xué)固化聚合物層和任選柔順層均可按照已知的涂布技術(shù)施用到透明支持體上。可利用常規(guī)技術(shù)干燥之。
前述的聚合物層可以施用到透明支持體的一側(cè)或兩側(cè)上。
取向?qū)?0可通過(guò)以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)取向。取向?qū)雍泄饪扇∠蚧蚬饪蓪?duì)齊材料并且可過(guò)光對(duì)齊技術(shù)進(jìn)行取向。光可取向材料比如包括光異構(gòu)化聚合物、光二聚化聚合物和光分解聚合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，光可取向材料是美國(guó)專利6,160,597公開的肉桂酸衍生物。利用線性偏振UV光進(jìn)行選擇性輻照，可以取向這些材料，同時(shí)交聯(lián)之。
光對(duì)齊方法可利用共同轉(zhuǎn)讓且共同提交的美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)(律師卷號(hào)No.84833)所述的設(shè)備進(jìn)行，在此就其內(nèi)容參考引入。
第一次將各向異性層30置于取向?qū)?0上時(shí)，它一般是液晶單體，之后可通過(guò)進(jìn)一步的UV輻照而實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，或者通過(guò)其它手段比如加熱而發(fā)生聚合。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，各向異性層含有美國(guó)專利6,160,597(Schadt等人)和美國(guó)專利5,602,661(Schadt等人)公開的正性雙折射材料，比如二丙烯酸酯或二環(huán)氧化物，并且可利用波長(zhǎng)為320-400nm的UV光進(jìn)行UV輻照固化。各向異性層30的光軸一般與層平面成某一角度，并且沿厚度方向發(fā)生變化。
各向異性層還可以含有附加物，比如表面活性劑、光穩(wěn)定劑和UV引發(fā)劑。對(duì)該層有用的表面活性劑包括但不限于氟代表面活性劑，包括高分子氟代化學(xué)物，比如氟代(甲基)丙烯酸酯聚合物；氟代調(diào)聚物比如以下結(jié)構(gòu)RfCH2CH2OOC-C17H35或(RfCH2CH2OOC)3C3H5O，其中Rf是CF3CF2(CF2CF2)x-2-4，乙氧基化非離子氟代化學(xué)物比如通式RfCH2CH2O(CH2CH2O)yH化合物，其中Rf是CF3CF2(CF2CF2)x-2-4，和氟代硅氧烷；硅氧烷表面活性劑比如聚硅氧烷；聚氧乙烯-月桂基醚表面活性劑；月桂酸脫水山梨醇酯；棕櫚酸酯；和硬脂酸酯。
本發(fā)明優(yōu)選采用的表面活性劑是氟代表面活性劑。由于這類表面活性劑在非常低的濃度下也很有效以及其化學(xué)和熱穩(wěn)定性很高，因此優(yōu)選之。特別優(yōu)選的氟代表面活性劑是高分子氟代化學(xué)物，比如氟代(甲基)丙烯酸酯和乙氧基化非離子氟代化學(xué)物。氟代(甲基)丙烯酸酯的非限定性商品實(shí)例包括Zonyl FSG(DuPont)和Modiper F-2020(NOFCorporation)。乙氧基化非離子氟代化學(xué)物的非限定性商品實(shí)例包括Zonyl FSN和Zonyl FSO(DuPont)。UV引發(fā)劑包括這些材料，比如二苯酮和苯乙酮及其衍生物；苯偶姻、苯偶姻醚、苯偶酰、苯偶?？s酮、芴酮、黃原酮(xanthanone)、α和β-萘基羰基化合物和酮。優(yōu)選的引發(fā)劑是α-羥基酮。
本發(fā)明的各向異性層30可以方便地從含有有機(jī)溶劑混合物的液體介質(zhì)經(jīng)施用得到，該混合物可與液晶單體混溶并且其平均沸點(diǎn)為約85℃～約130℃。平均沸點(diǎn)的定義是，混合物中所含的溶劑沸點(diǎn)的加權(quán)平均值。對(duì)于平均沸點(diǎn)低于約85℃的有機(jī)混合物而言，所得到的光學(xué)各向異性層很容易產(chǎn)生涂層缺陷，包括斑點(diǎn)、干燥對(duì)流蜂窩(dryingconvection cell)、不相容性等等。對(duì)于沸點(diǎn)約130℃以上的溶劑混合物而言，則需要太長(zhǎng)的干燥時(shí)間。有機(jī)溶劑混合物的平均沸點(diǎn)優(yōu)選約85℃～120℃，更優(yōu)選85℃～110℃。液晶聚合物層可采用常規(guī)涂布技術(shù)進(jìn)行施用，濕涂布量為約5～約100cc/m2，優(yōu)選約10～約50cc/m2。光學(xué)各向異性層的干膜重量為約100～約10,000mg/m2，優(yōu)選約250～約2000mg/m2。
各向異性層還可以含有聚合物添加劑，以提高層施用時(shí)所用的涂布溶液的粘度。這類添加劑的分子量相對(duì)較高，其平均分子量甚至比聚合物的纏結(jié)分子量還要高。于此目的適宜的分子量一般高于45,000。
可在下層或者透明支持體上涂布底層，以提高下層或透明支持體與其上涂層的粘結(jié)力。
在施用底層之前，任選對(duì)下層進(jìn)行表面活化處理。表面活化處理方法包括化學(xué)處理法、機(jī)械處理法、電暈放電處理法、火焰處理法、UV處理法、高頻波處理法、輝光放電處理法、活性等離子體處理法或者臭氧氧化處理法。
已知可用于底層的材料實(shí)例包括，由氯乙烯、偏二氯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、衣康酸和馬來(lái)酸酐制得的共聚物；聚乙烯亞胺；環(huán)氧樹脂；接枝明膠；硝基纖維素；含鹵素樹脂比如聚溴乙烯、聚氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、溴化聚乙烯、氯化橡膠、氯乙烯/乙烯共聚物、氯乙烯/丙烯共聚物、氯乙烯/苯乙烯共聚物、含氯化異丁烯的共聚物、氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物、氯乙烯/苯乙烯/馬來(lái)酸酐共聚物、氯乙烯/苯乙烯/丙烯腈共聚物、氯乙烯/丁二烯共聚物、氯乙烯/異戊二烯共聚物、氯乙烯/氯化丙烯共聚物、氯乙烯/偏二氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯/丙烯酸酯共聚物、氯乙烯/馬來(lái)酸酯共聚物、氯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、氯乙烯/丙烯腈共聚物、內(nèi)增塑聚(氯乙烯)、氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚(偏二氯乙烯)、偏二氯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯酸酯共聚物、氯乙基乙烯基醚/丙烯酸酯共聚物和聚氯丁二烯；α-烯烴聚合物，比如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚-3-甲基丁烯和聚-1，2-丁二烯；共聚物，比如乙烯/丙烯共聚物、乙烯/乙烯基醚共聚物、乙烯/丙烯/1，4-己二烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、1-丁烯/丙烯共聚物和丁二烯/丙烯腈共聚物，以及這些共聚物與含鹵素樹脂的共混物；丙烯酸類樹脂，比如甲基丙烯酸酯/丙烯腈共聚物、丙烯酸乙酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、聚-α-氯代丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲氧基乙酯、聚丙烯酸縮水甘油酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丙烯酸/丙烯酸丁酯共聚物、丙烯酸酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、以及甲基丙烯酸酯/丁二烯/苯乙烯共聚物；苯乙烯類樹脂，比如聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯/富馬酸二甲酯共聚物、苯乙烯/馬來(lái)酸酐共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物、聚(2，6-二甲基phenleneoxide)和苯乙烯/丙烯腈共聚物；聚乙烯基咔唑；聚(對(duì)二甲苯)；聚乙烯醇縮甲醛；聚乙烯醇縮乙醛；聚乙烯醇縮丁醛；聚鄰苯二甲酸乙烯酯；三乙酸纖維素；丁酸纖維素；鄰苯二甲酸纖維素；尼龍6；尼龍66；尼龍12；甲氧基甲基-6-尼龍；尼龍-6，10-聚癸酰胺；聚-N-丁基-尼龍-6-聚乙烯癸酸酯；聚丁烯戊二酸酯；聚己二酸六亞甲基酯；聚間苯二甲酸亞丁基酯；聚對(duì)苯二甲酸亞乙基酯；聚己二酸亞乙基酯；聚己二酸對(duì)苯二甲酸亞乙基酯；聚亞乙基-2，6-萘二甲酸酯；聚對(duì)苯二甲酸二甘醇酯；聚氧乙烯苯甲酸酯；雙酚A間苯二甲酸酯；聚丙烯腈；聯(lián)苯A己二酸酯；聚六亞甲基-間苯磺酰胺；聚四亞甲基六亞甲基碳酸酯；聚二甲基硅氧烷；聚亞乙基亞甲基-雙-4-亞苯基碳酸酯；和雙酚A聚碳酸酯(比如參見E.H.Immergut的“Polymer Handbook”，第IV卷，第187-231頁(yè)，Interscience Pub.New York，1988)。親水性和疏水性材料的共混物也可以用作底層。優(yōu)選的底層材料是硝基纖維素與明膠的混合物。該混合物中所用的各種材料的實(shí)例包括水溶性聚合物、纖維素酯、聚合物膠乳以及水溶性聚酯。水溶性聚合物材料的實(shí)例包括明膠、明膠衍生物、酪蛋白、瓊脂、藻酸鈉、淀粉、聚乙烯醇、含丙烯酸的共聚物以及含馬來(lái)酸酐的共聚物。纖維素酯材料的實(shí)例包括羧甲基纖維素和羥乙基纖維素。疏水性材料的實(shí)例包括聚合物膠乳比如含氯乙烯的共聚物、含偏二氯乙烯的共聚物、含丙烯酸酯的共聚物、含醋酸乙烯酯的共聚物以及含丁二烯的共聚物。
底層可進(jìn)一步含有附加組分，比如表面活性劑、抗靜電劑或顏料。
本發(fā)明可與包含液晶顯示器設(shè)備的電子成象設(shè)備組合使用。實(shí)現(xiàn)控制所需的能量一般比其它顯示器類型比如陰極射線管中所用的熒光材料需要的能量要低得多。因此，液晶技術(shù)可用于許多領(lǐng)域，包括但不限于著重于輕型、能耗低且操作壽命長(zhǎng)特性的數(shù)字鐘表、計(jì)算器、手提電腦、電子游戲機(jī)。
本發(fā)明的實(shí)施方案很容易制造，不會(huì)使支持體產(chǎn)生有害的翹曲現(xiàn)象而且還會(huì)改善取向?qū)拥膶?duì)齊能力。
通過(guò)以下非限定性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例材料從Sony Chemicals Corporation獲得UV可固化漆SK 3200。從NeoResins(Avecia的分部)獲得CX 100和NeoRez R600。從BFGoodrich獲得Sancure 898。從Cytec industries Inc.獲得Cymel300。從Sigma-Aldrich獲得對(duì)甲苯磺酸(PTSA)。從Air Products獲得聚(乙烯醇)，Airvol 203。從Vantico獲得LPP聚合物Staralign2110(處于甲基乙基酮中的聚乙烯肉桂酸酯，它含有α-羥基酮光引發(fā)劑)和二丙烯酸酯向列型液晶(LCP)預(yù)聚物，CB 483(處于甲基乙基酮中)。
壓痕模量測(cè)量按如下測(cè)試聚合物涂層的模量。在進(jìn)行測(cè)試之前，將所有樣品在73°F/50％RH下調(diào)節(jié)至少18h。調(diào)節(jié)時(shí)間過(guò)后，采用配備有2μm半徑、60°錐形金剛石壓頭的Hysitron Nanoindenter測(cè)量材料的荷載轉(zhuǎn)移性能。全部采用的是150μN(yùn)目標(biāo)荷載和10μN(yùn)/s加載速率。然后采用改良型Oliver和Pharr關(guān)系式分析這些數(shù)據(jù)，以計(jì)算出每個(gè)涂層的對(duì)比模量和硬度。
膠帶剝離測(cè)試采用標(biāo)準(zhǔn)Scotch膠帶來(lái)測(cè)試光學(xué)層從阻擋層上剝落的傾向。將膠帶固著在涂層的中心，然后用手以180℃進(jìn)行快速剝離。在膠帶上查找任何因粘結(jié)力不足而被剝落下來(lái)的涂層。
實(shí)施例1(延遲膜R1和補(bǔ)償器膜C1)(光化學(xué)固化阻擋層)利用擠壓料斗將含有SK 3200的以下組合物涂布溶液涂布在80μm厚三乙?；w維素上，制得阻擋層。干燥該涂層，然后采用能量為365mJ/cm2、波長(zhǎng)為320～400nm的UV輻射交聯(lián)之，從而形成干重為1.7g/m2的透明阻擋層。
醋酸丙酯 85％SK320015％
(取向?qū)?0)在交聯(lián)的SK 3200聚合物層頂部由以下溶液涂布獲得光對(duì)齊層，使其干涂布量為0.076g/m2。干燥除溶劑后，將樣品曝露至波長(zhǎng)為308nm、能量為10-30mJ/cm2且角度為20°的線性偏振UVB。
Staralign 2110 0.48％甲基乙基酮 31.52％環(huán)己酮 22.75％醋酸正丙酯 40.00％(光學(xué)各向異性層30)將含有二丙烯酸酯向列型液晶材料CB 483的以下組合物溶液涂布到取向?qū)由?，使其干涂布量?.796g/m2。干燥后，將該涂布結(jié)構(gòu)曝露至400mJ/cm2的UVA，以交聯(lián)該液晶層。由此制得液晶延遲膜R1。
LC材料CB 4838.7％甲基乙基酮 20.3％甲苯62.00％醋酸乙烯酯 9.00％然后再在前述延遲膜R1的各向異性層30之上涂布與層20相同的第二取向?qū)?0，只是層40的取向方向與取向?qū)?0垂直。然后按照基本上與第一各向異性層30相同的方式在取向?qū)?0上涂布與層30相同的第二各向異性層50，使得層30圍繞與基板平面垂直的軸垂直于各向異性層50的各個(gè)光軸，從而制得補(bǔ)償器膜C1。目測(cè)評(píng)價(jià)本發(fā)明樣品C1的涂層應(yīng)力開裂情況，并且評(píng)價(jià)延遲膜R1的對(duì)比度是否符合要求，對(duì)比度是延遲膜在背光照明下在交叉偏振片之間旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生亮和暗狀態(tài)的能力。結(jié)果見表1。
實(shí)施例2(熱固化對(duì)比阻擋層)采用擠出料斗將含有Cyme l300的以下組合物涂布溶液涂布在80μm厚的三乙?；w維素上，獲得阻擋層。PTSA作為酸催化劑使Cymel 300涂層交聯(lián)。干燥涂布層并且在115℃下進(jìn)行交聯(lián)，以獲得干重為2.15g/m2的透明阻擋層。
甲醇63.36％丁醇15.84％Cymel 300 20％
PTSA 0.8％按實(shí)施例1所述在Cymel阻擋層上涂布光學(xué)層20、30、40和50，形成延遲膜R2和補(bǔ)償器膜C2。
然后按與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)對(duì)比樣品C2和R2的涂層應(yīng)力開裂和對(duì)比度，所有這些樣品的結(jié)果見表1。
表1

在實(shí)施例1中，在阻擋層上涂布的光學(xué)層時(shí)在C1中沒(méi)有觀察到任何應(yīng)力開裂現(xiàn)象，而對(duì)比膜C2在涂布層40和50時(shí)卻產(chǎn)生了應(yīng)力開裂。實(shí)施例所述的結(jié)構(gòu)比對(duì)比實(shí)施例更能承受各光學(xué)層干燥和固化過(guò)程中產(chǎn)生的任何應(yīng)力。兩種阻擋層均有對(duì)比度，據(jù)信這是因?yàn)楦纳屏硕咦柚怪С煮w組分向支持體上涂布的取向?qū)又羞M(jìn)入的緣故。
實(shí)施例3-7將含有0.71％明膠和0.35％硝酸纖維素的涂布溶液底涂在80μm厚的三乙?；w維素上。
在之前所獲得的帶底層的TAC上涂布多個(gè)來(lái)自表2所述的水性聚氨酯的柔順層。在100℃下干燥這些涂層，使其達(dá)到表2所述的干重。然后按實(shí)施例所述在柔順層上涂布SK 3200 UV固化層，以形成干重為1.7g/m2的透明阻擋層。
然后按實(shí)施例1所述在UV固化阻擋層上涂布取向?qū)雍凸鈱W(xué)各向異性層，以形成延遲膜和其各自的補(bǔ)償器膜。評(píng)價(jià)制得的光學(xué)膜的應(yīng)力開裂、對(duì)比度和膠帶剝離性能。結(jié)果見表2。

*柔順層與UV固化層的復(fù)合結(jié)構(gòu)#0＝光學(xué)層輕微脫落，+光學(xué)層未脫落，-光學(xué)層全部脫落如表2所示，與實(shí)施例1相比，通過(guò)在光化學(xué)固化阻擋層聚合物之下設(shè)置柔順層(實(shí)施例3-7)，可改善多層結(jié)構(gòu)的膠帶剝離性能。另一方面，在熱固化對(duì)比實(shí)施例2中，光學(xué)層與阻擋層之間的膠帶剝離性能很差。實(shí)施例1和3-7的阻擋層其壓痕模量全都小于2GPa，因此在補(bǔ)償器膜的多層光學(xué)結(jié)構(gòu)中就沒(méi)有產(chǎn)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象，而對(duì)于阻擋層壓痕模量大于2GPa的實(shí)施例2而言就不是這樣了。所有的延遲膜都有良好的對(duì)比度。
實(shí)施例8將80μm厚的三乙酰基纖維素進(jìn)行電暈放電(150.6J/m2，14J/ft2)處理，然后涂布來(lái)自水性聚氨酯Sancure 898的柔順層，使其干重為2.15g/m2。然后用1重量％CX100交聯(lián)該層并在100℃下干燥。然后按實(shí)施例1所述在柔順層上涂布SK 3200 UV固化層，形成干重為1.7g/m2的透明阻擋層。
然后按實(shí)施例1所述在UV固化阻擋層上分別涂布取向?qū)雍凸鈱W(xué)各向異性層20和30。接著按之前所述在各向異性層上再涂布柔順層和UV固化阻擋層作為中間層，然后按先前所述涂布與層20相同的第二取向?qū)?，只是該第二取向?qū)拥娜∠蚍较蚺c取向?qū)?0垂直。然后按照與第一各向異性層基本上相同的方式在第二取向?qū)由贤坎寂c層30相同的第二各向異性層，使得該第二取向?qū)拥墓廨S圍繞與基板平面垂直的軸垂直于第一各向異性層的各個(gè)光軸，目測(cè)評(píng)價(jià)本發(fā)明樣品的光學(xué)不均勻性，比如厚度不勻和斑紋(涂膜斑點(diǎn))，因?yàn)檫@些不規(guī)則性會(huì)對(duì)所需的延遲均一性產(chǎn)生有害影響。事實(shí)表明，由于本發(fā)明膜樣品因?yàn)槿∠蚝秃穸茸兓热绨唿c(diǎn)等而產(chǎn)生的光學(xué)不均勻性很小，因此本發(fā)明膜樣品在背光照明下在交叉偏振片之間旋轉(zhuǎn)時(shí)，相比在層30和第二取向?qū)又g沒(méi)有涂布柔順層和阻擋層的類似膜，在均勻性方面要占優(yōu)勢(shì)。
本文中所引用的專利和其它出版物在此就其全部?jī)?nèi)容參考引入。
液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，它包含依次載有取向?qū)雍凸饣瘜W(xué)固化光學(xué)各向異性層的透明聚合物支持體，其中光化學(xué)固化阻擋層位于取向?qū)雍椭С煮w之間，而且其中該阻擋層處于支持體上時(shí)其壓痕模量小于2GPa。
補(bǔ)償器，其中阻擋層的干膜厚度為0.10～10g/m2，優(yōu)選為0.55～5g/m2。
補(bǔ)償器，其中所述透明支持體包含纖維素酯。
補(bǔ)償器，其中所述透明支持體包含聚碳酸酯。
補(bǔ)償器，其中所述光學(xué)各向異性層包含向列型液晶。
補(bǔ)償器，其中取向?qū)雍心軌蛲ㄟ^(guò)摩擦而取向的材料。
補(bǔ)償器，其中取向?qū)雍心軌蚪柚窆饨?jīng)由光對(duì)齊法而取向的材料。
補(bǔ)償器，其中取向?qū)影廴夤鹚嵋蚁ァ?br> 補(bǔ)償器，其中各向異性層含有向列型液晶材料。
補(bǔ)償器，其中各向異性層的光軸有固定的方位角。
補(bǔ)償器，其中各向異性層的光軸有固定的傾斜角。
補(bǔ)償器，其中各向異性層的光軸有可變的傾斜角。
補(bǔ)償器，其中各向異性層的光軸有可變的傾斜角和可變的方位角。
補(bǔ)償器，其中各向異性層含有正性雙折射材料。
補(bǔ)償器，其中透明聚合物支持體是三乙酰基纖維素。
補(bǔ)償器，其中存在著兩個(gè)阻擋層，每個(gè)阻擋層都與緊鄰取向?qū)由系闹С煮w一側(cè)。
補(bǔ)償器，在支持體和阻擋層之間進(jìn)一步包含柔順層。
補(bǔ)償器，其中柔順層的壓痕模量小于2GPa。
補(bǔ)償器，其中柔順層的干厚度為0.10～10g/m2，優(yōu)選為0.55～5g/m2。
補(bǔ)償器，在支持體和每個(gè)阻擋層之間進(jìn)一步包含柔順層。
包含本發(fā)明補(bǔ)償器的液晶顯示器(LCD)。
包含本發(fā)明的LCD的電子成象設(shè)備。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，包括(a)在支持體上依次涂布和干燥各層；(b)初步涂布之后至少部分光化學(xué)固化所述阻擋層；(c)在阻擋層上涂布取向?qū)?，該層包含處于溶劑中的可光?duì)齊聚合物；(d)干燥取向?qū)樱?e)按預(yù)定方向光對(duì)齊所述取向?qū)樱?f)在取向?qū)由贤坎几飨虍愋韵蛄行鸵壕樱撘壕影幱谌軇┹d體中的可聚合材料；(g)干燥各向異性層；(h)光化學(xué)固化所述各向異性層；然后(i)在步驟h)所獲得的各向異性層上重復(fù)前述步驟c)～h)進(jìn)行涂布，只是光對(duì)齊取向?qū)訒r(shí)使其與步驟e)方向成某一預(yù)定角度；前提是光化學(xué)固化步驟從總體上來(lái)說(shuō)要足以使成品光化學(xué)固化阻擋層處于支持體上時(shí)其壓痕模量小于2GPa。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，其中步驟i)與步驟e)角度所成的預(yù)定角度為90°。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，其中阻擋層中的光化學(xué)可固化聚合物是從含有水、醇、烴、鹵代烷、酯、酮或醚的分散體或溶液中涂布得到的。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，其中固化光學(xué)各向異性層時(shí)所用的光曝露條件是波長(zhǎng)為280～420nm的UV光。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，其中固化光學(xué)各向異性層時(shí)所用的光曝露條件是波長(zhǎng)為320～410nm的UV光。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，包括在涂布阻擋層之前涂布GPa比阻擋層小的柔順層。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，其中柔順層含有聚氨酯。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，其中柔順層是從水性分散體涂布得到的。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，包括涂布底層。
形成光學(xué)補(bǔ)償器的方法，其中在涂布底層之前對(duì)下層進(jìn)行表面活化處理。
液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，它依次包含透明聚合物支持體、取向?qū)雍凸饣瘜W(xué)固化光學(xué)各向異性層，其中光化學(xué)固化阻擋層處于取向?qū)雍椭С煮w之間，并且其中柔順層比阻擋層更軟，并位于阻擋層上與支持體相鄰的一側(cè)。
補(bǔ)償器，其中柔順層含有聚氨酯。
補(bǔ)償器，其中柔順層包含水分散性聚氨酯。
補(bǔ)償器，其中柔順層的壓痕模量小于2GPa。
補(bǔ)償器，其中柔順層的干厚度為0.10～10g/m2，優(yōu)選為0.55～5g/m2。
補(bǔ)償器，其中柔順層與支持體相鄰。
補(bǔ)償器，包含兩個(gè)或多個(gè)阻擋層。
補(bǔ)償器，依次包括第二取向?qū)?、各向異性層和阻擋層?br> 補(bǔ)償器，包含底層。
補(bǔ)償器，在支持體上包含底層。
液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，從支持體一側(cè)依次包含透明聚合物支持體、取向?qū)优c光化學(xué)固化光學(xué)各向異性層的兩種組合形式，其中光化學(xué)固化阻擋層與每個(gè)取向?qū)釉谄渲С煮w一側(cè)都相鄰。
補(bǔ)償器，其中柔順層與取向?qū)釉谄渲С煮w一側(cè)相鄰。
補(bǔ)償器，其中柔順層與每個(gè)取向?qū)釉谄渲С煮w一側(cè)相鄰。
部件列表5 本發(fā)明補(bǔ)償器6 本發(fā)明補(bǔ)償器7 本發(fā)明補(bǔ)償器10 基板20 取向?qū)?0 各向異性層40 取向?qū)?0 各向異性層60 阻擋層70 柔順層78 基板平面(或XY平面)80 XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)84 各向異性層30的光軸86 各向異性層50的光軸90 UV光92 輥運(yùn)動(dòng)方向94 對(duì)齊方向160阻擋層300本發(fā)明補(bǔ)償器310運(yùn)動(dòng)基板320取向?qū)?30各向異性層350本發(fā)明補(bǔ)償器500偏振片550偏振片600液晶單元700液晶顯示器θ傾斜角 方位角
權(quán)利要求
1.液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，它包含依次載有取向?qū)雍凸饣瘜W(xué)固化光學(xué)各向異性層的透明聚合物支持體，其中光化學(xué)固化阻擋層位于取向?qū)雍椭С煮w之間，而且其中該阻擋層處于支持體上時(shí)其壓痕模量小于2GPa。
2.權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中阻擋層的干膜厚度為0.10～10g/m2。
3.權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中所述光學(xué)各向異性層包含向列型液晶。
4.權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，其中各向異性層的光軸有固定的傾斜角。
5.權(quán)利要求1的補(bǔ)償器，在支持體和阻擋層之間進(jìn)一步包含柔順層。
6.權(quán)利要求19的補(bǔ)償器，其中柔順層的壓痕模量小于2GPa。
7.包含權(quán)利要求1的補(bǔ)償器的液晶顯示器LCD。
8.形成權(quán)利要求1的光學(xué)補(bǔ)償器的方法，包含a)在支持體上依次涂布和干燥各層；b)初步涂布之后至少部分光化學(xué)固化所述阻擋層；c)在阻擋層上涂布取向?qū)?，該層包含處于溶劑中的可光?duì)齊聚合物；d)干燥取向?qū)?；e)按預(yù)定方向光對(duì)齊所述取向?qū)樱籪)在取向?qū)由贤坎几飨虍愋韵蛄行鸵壕?，該液晶層包含處于溶劑載體中的可聚合材料；g)干燥各向異性層；h)光化學(xué)固化所述各向異性層；然后i)在步驟h)所獲得的各向異性層上重復(fù)前述步驟c)～h)進(jìn)行涂布，只是光對(duì)齊取向?qū)訒r(shí)使其與步驟e)方向成某一預(yù)定角度；前提是光化學(xué)固化步驟從總體上來(lái)說(shuō)要足以使成品光化學(xué)固化阻擋層處于支持體上時(shí)其壓痕模量小于2GPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了光學(xué)性能改善的液晶顯示器用光學(xué)補(bǔ)償器，它包含依次載有取向?qū)雍凸饣瘜W(xué)固化光學(xué)各向異性層的透明聚合物支持體，其中在取向?qū)雍椭С煮w之間存在著光化學(xué)固化阻擋層，而且其中該阻擋層處于支持體上時(shí)其壓痕模量小于2GPa。本發(fā)明進(jìn)一步提供了依次包含透明聚合物支持體、取向?qū)雍凸饣瘜W(xué)固化光學(xué)各向異性層的光學(xué)補(bǔ)償器，其中光化學(xué)固化阻擋層處于取向?qū)雍椭С煮w之間，并且其中柔順層比阻擋層更軟，它位于阻擋層上與支持體相鄰的一側(cè)，本發(fā)明進(jìn)一步包含含有兩個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償器層的補(bǔ)償器，無(wú)論是否存在相鄰的柔順層均可，而且本發(fā)明還包含前述器件的制造方法。
文檔編號(hào)G02B5/30GK1497310SQ20031010242
公開日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月17日
發(fā)明者M·奈爾, M 奈爾, T·K·瓊斯, 瓊斯, B·M·霍塔林, 霍塔林, J·A·特雷斯特, 特雷斯特, J·S·塞迪塔, 塞迪塔 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司