專利名稱：制造傾斜取向薄膜的方法,傾斜取向薄膜及使用該膜的圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造傾斜取向薄膜的方法，傾斜取向薄膜或者傾斜取向液晶層。用本發(fā)明制造方法制造的傾斜取向薄膜或者從傾斜取向薄膜剝離的傾斜取向液晶層單獨(dú)地或者和其他薄膜組合可用作，例如光學(xué)補(bǔ)償薄膜如相位差薄膜和視角補(bǔ)償薄膜，以及光學(xué)薄膜如橢圓偏振薄膜，所述橢圓偏振薄膜是將上述光學(xué)補(bǔ)償薄膜和偏振片層壓獲得的。這些薄膜可用于圖像顯示設(shè)備，例如液晶顯示設(shè)備(LCD)，場(chǎng)致發(fā)光顯示設(shè)備(ELD)，等離子體顯示器(PD)和場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)。本發(fā)明的傾斜取向薄膜對(duì)于LCD的光學(xué)補(bǔ)償特別有效。
背景技術(shù)：
LCD通過用各種方法控制來自背光照射的光線來實(shí)現(xiàn)圖像顯示。例如，使用控制光線透射狀態(tài)的液晶板，選擇性透射偏振光的偏振片，用于提高彩色顯示再現(xiàn)性和視角性質(zhì)的光學(xué)補(bǔ)償薄膜等。它們當(dāng)中，光學(xué)補(bǔ)償薄膜通過拉伸聚合物薄膜或者涂布有機(jī)材料來控制薄膜所具有的反射指數(shù)的相位差，以能夠按照各種要求進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償。例如，在具有其中液晶作用方式是TN方式或者STN方式的液晶板的LCD中，使用各種視角加寬技術(shù)來向這些方式補(bǔ)償狹窄特性。例如，已知有一種使用取向分割方法、半色調(diào)方法等來平均像素同時(shí)將像素分到多個(gè)具有不同液晶分子取向方向的區(qū)域中的方法，一種使用會(huì)聚透鏡或發(fā)散透鏡的方法，一種使用視角補(bǔ)償薄膜的方法，以及一種從根本上改進(jìn)液晶運(yùn)行方式例如IPS、MVA或OCB的方法。這些方法中，改進(jìn)液晶運(yùn)行方式的方法和使用視角補(bǔ)償薄膜的方法更簡單，已經(jīng)被積極地投入實(shí)踐中。
特別地，使用視角補(bǔ)償薄膜的方法比改變和改進(jìn)液晶運(yùn)行方式的方法更簡單，因?yàn)榭梢詫⒓捎衅衿墓鈱W(xué)補(bǔ)償薄膜粘附在液晶板上而不對(duì)液晶板作任何改變。即，這種方法是可以低成本地實(shí)現(xiàn)視角加寬的技術(shù)。作為視角補(bǔ)償薄膜，已知的是含有傾斜的盤形(discotic)液晶的薄膜或者含有桿狀向列型液晶的薄膜。在任一種情況下，液晶聚合物都是傾斜取向的(例如，參見專利文件1)。還已知有一種使用側(cè)鏈-型液晶聚合物的傾斜取向薄膜(例如，參見專利文件2)和使用光學(xué)取向薄膜作為顯示出垂直(正交)取向的向列型可聚合液晶化合物來形成傾斜取向的液晶層的方法(例如，參見專利文件3)。
但是，在常規(guī)方法中，只獲得傾斜度相對(duì)較小的傾斜取向液晶層，難以獲得具有較大傾斜度的傾斜取向薄膜。另外，公知有一種通過增加傾斜取向液晶層的厚度來提高傾斜度的方法，但是隨著厚度的增加，取向狀態(tài)變得不穩(wěn)定，因而難以控制厚度。因此，除非可以穩(wěn)定地獲得具有大傾斜度的傾斜取向液晶層，能夠進(jìn)行LCD光學(xué)補(bǔ)償?shù)南辔徊罘秶鞘芟拗频?。所以，需要穩(wěn)定地獲得包含具有大傾斜度的傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。
專利文件1JP 8-5838 A專利文件2JP 2000-327720 A專利文件3JP 2002-214610 A發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明中，一個(gè)目的是提供一種制造傾斜取向薄膜的方法，該薄膜具有大的傾斜度并且是容易控制和穩(wěn)定的，和提供一種傾斜取向薄膜，以及使用該傾斜取向薄膜的圖像顯示設(shè)備。只要獲得了本發(fā)明的薄膜，由于加寬了光學(xué)補(bǔ)償范圍，該薄膜變得可以更加靈活地應(yīng)對(duì)多種應(yīng)用，例如視角補(bǔ)償。
作為深入細(xì)致研究以解決上述問題的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以用如下方法達(dá)到上述目的，從而完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明是一種制造傾斜取向薄膜的方法，該方法包括在垂直取向襯底上進(jìn)行摩擦處理；并且在摩擦處理后，將包含垂直取向液晶組合物和可光聚合液晶組合物中的至少一種的液晶涂布溶液涂布在垂直取向襯底上，形成傾斜取向液晶層。而且，這種方法可以是制造兩層或多層的方法，即通過進(jìn)一步涂布該液晶涂布溶液形成多個(gè)傾斜取向液晶層。
此外，本發(fā)明涉及一種制造傾斜取向薄膜的方法，該方法包括通過至少一個(gè)膠粘層將該傾斜取向液晶層和光學(xué)薄膜層壓在一起；和除去垂直取向襯底。
在用上述制造方法獲得的傾斜取向薄膜中，優(yōu)選傾斜度為30以上，條件是將傾斜度計(jì)算為(|Δnd(-30)-Δnd(+30)|/Δnd(0))×100其中Δnd(0)是正面相位差，Δnd(+30)和Δnd(-30)分別是在向慢軸傾斜±30°方向上的相位差。
此外，本發(fā)明涉及一種包含傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜，所述傾斜取向液晶層包含垂直取向液晶組合物和可光聚合液晶組合物中的至少一種，其中傾斜度為30以上，條件是將傾斜度計(jì)算為(|Δnd(-30)-Δnd(+30)|/Δnd(0))×100其中Δnd(0)是正面相位差，Δnd(+30)和Δnd(-30)分別是在向慢軸傾斜±30°方向上的相位差。而且，可以將兩層或多層上述傾斜取向液晶層相互層壓在一起。
本發(fā)明涉及一種含有上述傾斜取向薄膜的光學(xué)薄膜和含有上述傾斜取向薄膜或上述光學(xué)薄膜的圖像顯示設(shè)備。
因此，本發(fā)明可以提供一種制造傾斜取向薄膜的方法，該方法包括摩擦垂直取向襯底，并且在摩擦后，將包含垂直取向液晶組合物和可光聚合液晶組合物中的至少一種的液晶涂布溶液涂布在所述垂直取向襯底上，形成傾斜取向液晶層，以及可以提供一種傾斜取向薄膜。由于上述傾斜取向薄膜是用能夠穩(wěn)定制造的制造方法制造的，并且具有比以前更大的傾斜度，因而，通過在圖像顯示設(shè)備例如液晶顯示設(shè)備中，將這種薄膜和光學(xué)薄膜例如偏振片適當(dāng)組合使用，可以更高地和更有效地進(jìn)行視角補(bǔ)償和其他光學(xué)補(bǔ)償。
而且，本發(fā)明通過形成包含垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的傾斜取向液晶層，提供一種具有大傾斜度的傾斜取向薄膜。此外，通過將兩層或多層傾斜取向液晶層層壓在一起，穩(wěn)定地提供具有比一層傾斜取向液晶層形成的傾斜取向薄膜更大的傾斜度的傾斜取向薄膜。由這樣的傾斜取向薄膜，通過在圖像顯示設(shè)備例如液晶顯示設(shè)備中將這種薄膜和光學(xué)薄膜例如偏振片適當(dāng)組合使用，可以更高地和更有效地進(jìn)行視角補(bǔ)償和其他光學(xué)補(bǔ)償。


圖1是本發(fā)明傾斜取向薄膜的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面視圖。
圖2是本發(fā)明傾斜取向薄膜的另一實(shí)施方案的橫截面視圖。
圖3是本發(fā)明圖像顯示設(shè)備的一種實(shí)施方案的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是如下發(fā)現(xiàn)通過形成包含垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的液晶涂布溶液，獲得具有更大傾斜度的傾斜取向。
依照本發(fā)明的傾斜取向薄膜的構(gòu)造具有形成在垂直取向襯底上的傾斜取向液晶層，該層包含含有垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的液晶涂布溶液。為了有效利用傾斜取向液晶層的光學(xué)性質(zhì)，可以照原樣使用含有垂直取向襯底的上述傾斜取向薄膜，或者可以在將垂直取向襯底從傾斜取向薄膜剝離后，單獨(dú)使用傾斜取向液晶層。特別是，考慮到耐久性和易處理性，優(yōu)選照原樣使用傾斜取向薄膜，或者在將其與其他光學(xué)薄膜層壓，然后從傾斜取向薄膜上剝離垂直取向襯底之后，以傾斜取向液晶層位于上述光學(xué)薄膜上的層壓狀態(tài)使用。
本發(fā)明傾斜取向薄膜所具有的傾斜取向液晶層的傾斜取向要求傾斜取向液晶層的向列型液晶分子的傾斜角與垂直于垂直取向襯底表面的方向成1°～85°。此時(shí)的傾斜度是使用在傾斜取向薄膜的垂直方向(前方向)和從垂直方向沿著慢軸方向傾斜±30°位置處測(cè)量的相位差值，依照如下表達(dá)式確定的傾斜度＝(|Δnd(-30)-Δnd(+30)|/Δnd(0))×100其中Δnd(0)是正面相位差，Δnd(+30)和Δnd(-30)分別是在向慢軸傾斜±30°方向上的相位差。
依照本發(fā)明的傾斜度足以達(dá)到30或更大，但是由于傾斜度越大，能夠進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償?shù)姆秶綄?，?yōu)選傾斜度為50或更大，更優(yōu)選為150或更大。此外，在層壓兩層或多層傾斜取向液晶層的情況下，獲得具有更大傾斜度的傾斜取向薄膜。例如，在將兩層傾斜取向液晶層層壓在一起的情況下，可以獲得傾斜度為250或更大的傾斜取向薄膜，而在將三層傾斜取向液晶層層壓在一起的情況下，很容易獲得傾斜度為500或更大的傾斜取向薄膜。但是，當(dāng)這種傾斜取向液晶層的層數(shù)增加或者層的厚度增加時(shí)，取向的精度下降，而且進(jìn)行控制以獲得所需的傾斜取向液晶層也變得困難。因此，在傾斜取向液晶層包含其一層的情況下，優(yōu)選實(shí)際傾斜度為500或以下，更優(yōu)選為250或以下。在傾斜取向液晶層包含其兩層或多層的情況下，優(yōu)選實(shí)際傾斜度為1000或以下，更優(yōu)選為800或以下。優(yōu)選層壓的層數(shù)為四層或更少，特別優(yōu)選層壓兩層。圖1顯示了本發(fā)明傾斜取向薄膜的一種實(shí)施方案。在傾斜取向薄膜1中，將兩層傾斜取向液晶層3層壓在垂直取向襯底2上。
至于垂直取向襯底，可以使用例如包含各種材料如聚合物、玻璃和金屬的襯底，并且對(duì)垂直取向襯底沒有特別的限制，只要不用摩擦垂直取向襯底，在上面可以將垂直液晶組合物垂直取向即可。在難以將垂直液晶組合物單獨(dú)在上述襯底上垂直取向的情況下，在上述襯底上提供能夠?qū)崿F(xiàn)垂直液晶組合物的垂直取向的取向?qū)?，并將襯底和取向?qū)拥慕M合用作垂直取向襯底。具體而言，優(yōu)選單獨(dú)使用具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜或玻璃襯底，或者使用其中在聚合物薄膜上提供包含玻璃狀大分子、硅烷偶合劑或者表面活性劑的取向?qū)拥囊r底。其中，為了實(shí)用和穩(wěn)定，特別優(yōu)選的是具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜或其中在聚合物薄膜上提供包含玻璃狀大分子、硅烷偶合劑或者表面活性劑的取向?qū)拥囊r底。垂直取向襯底的厚度通常為約10～1000μm。
在使用聚合物薄膜作為襯底的情況下，對(duì)薄膜沒有特別的限制，只要在薄膜的表面狀態(tài)和取向液晶的耐溫性方面不產(chǎn)生麻煩即可。例如，可以提及由如下透明聚合物形成的薄膜，例如，聚酯基聚合物，如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯；纖維素基聚合物，如二乙?；w維素和三乙?；w維素；聚碳酸酯基聚合物；以及丙烯酸類聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯；等等。而且，還可以提及如下透明聚合物形成的薄膜，例如，苯乙烯基聚合物，如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物；烯烴基聚合物，如聚乙烯，聚丙烯，具有環(huán)狀或降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚烯烴，以及乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯基聚合物；酰胺聚合物，如芳香族聚酰胺；等等。此外，可以提及由如下透明聚合物形成的薄膜，例如，酰亞胺聚合物，砜基聚合物，聚醚砜基聚合物，聚醚醚酮基聚合物，聚苯硫基聚合物，乙烯醇基聚合物，聚苯硫基聚合物，乙烯醇基聚合物，1，1-偏二氯乙烯基聚合物，乙烯基丁縮醛基聚合物，烯丙基化物基聚合物，聚甲醛基聚合物和環(huán)氧基聚合物，以及上述聚合物的共混物。上述薄膜中，可以優(yōu)選使用具有高氫鍵度且通?？捎米魍干浔∧さ木酆衔锉∧ぃ缛阴；w維素，聚碳酸酯類，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和降冰片烯聚烯烴類。而且，至于本身具有垂直取向性質(zhì)的襯底，例如可以提及具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜。
至于具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜，可以舉出如下實(shí)例ZEONOR(商品名，由Zeon Corporation制造)，ZEONEX(商品名，由Zeon Corporation制造)和ARTON(商品名，由JSR制造)等，這些薄膜在光學(xué)上具有優(yōu)異特性。這樣的塑料薄膜具有非常小的光學(xué)各向異性，因此可以照原樣使用形成在具有降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜上的包含上述垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的傾斜取向薄膜作為傾斜取向薄膜，而不用將傾斜取向液晶層轉(zhuǎn)移到另一光學(xué)薄膜上，作為用于液晶顯示器光學(xué)補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)薄膜。
至于金屬襯底，優(yōu)選使用化學(xué)穩(wěn)定的金屬，例如鋁和不銹鋼。至于玻璃襯底，可以使用任何玻璃，而不考慮堿性玻璃和非堿性玻璃的分類，但是從光學(xué)角度考慮，優(yōu)選非堿性玻璃。
至于提供在上述襯底上的取向?qū)?，提供的是這樣一種薄層，該薄層包含例如玻璃狀大分子、硅烷偶合劑、表面活性劑或硅氧烷的物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠進(jìn)行垂直取向液晶組合物的垂直取向。而且，可以將這些物質(zhì)包含在襯底表面上或襯底中，或者可以包含在垂直取向液晶組合物中。其中，在本發(fā)明中可以優(yōu)選使用玻璃狀大分子或硅烷偶合劑。
至于形成包含玻璃狀大分子的取向?qū)拥牟牧?，可以?yōu)選使用金屬醇鹽溶膠，特別是金屬硅醇鹽溶膠。金屬醇鹽通常被用作醇溶液。在將上述溶液涂布在襯底上后，除去溶劑并通過加熱加速溶膠-凝膠反應(yīng)，從而在襯底上形成透明玻璃狀大分子。金屬硅醇鹽凝膠層是從金屬硅醇鹽溶膠形成的。具體地，可以舉出由硅酸乙酯(Colcoat制造Colcoat P)的異丙醇-20％丁醇溶液形成的玻璃狀大分子的一個(gè)實(shí)例。至于將上述金屬醇鹽溶膠溶液涂布在襯底上的方法，可以采用例如輥涂法，凹版涂布法，旋涂法，棒涂法等。至于除去溶劑或促進(jìn)反應(yīng)的方法，通?？梢圆捎檬覝叵赂稍?，用干燥爐干燥，在電熱板上加熱等。由于需要均勻且撓性的薄膜，優(yōu)選取向?qū)拥暮穸葹榧s0.04～2μm，更優(yōu)選約0.05～0.2μm。
至于硅烷偶合劑，可以不受限制地使用包含含硅和線性烷基的有機(jī)物等的可商購的試劑。本發(fā)明中，優(yōu)選使用含有丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的硅烷偶合劑，例如，特別優(yōu)選由丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷形成的硅烷偶合劑。
至于用表面活性劑的處理，已知的是使用兩性表面活性劑的方法。例如，已知如下方法使用卵磷脂，十六烷基三甲基溴化銨等的有機(jī)溶劑，并用一元羧酸-鉻配合物的溶液處理襯底。特別地，在本發(fā)明中，優(yōu)選含有異氰酸酯基或硅烷醇基和丙烯?；蚣谆；奈镔|(zhì)。其中，特別優(yōu)選含有異氰酸酯基和甲基丙烯?；奈镔|(zhì)或者含有硅烷醇基和丙烯酰基的物質(zhì)。本發(fā)明中，優(yōu)選使用卵磷脂或甲基丙烯酰氧基乙基異氰酸酯。
至于摩擦處理，可以使用公知方法，例如，用摩擦輥在一個(gè)方向上摩擦的方法，該摩擦輥纏繞有由人造絲、棉花等的細(xì)纖維或皮革材料制成的織物。
形成本發(fā)明傾斜取向液晶層的液晶涂布溶液包含垂直取向液晶組合物或者可光聚合液晶組合物，并且垂直取向液晶組合物可以包含可光聚合液晶組合物。此外，可以將輔助劑，例如交聯(lián)劑、光聚合引發(fā)劑或硅烷偶合劑和它們混合在一起。
對(duì)垂直取向液晶組合物沒有特別限制，只要其在沒有進(jìn)行摩擦的垂直取向襯底上顯示出垂直取向性即可。因此，可以優(yōu)選使用顯示出向列液晶性的聚合物、可聚合單體或者聚合物和可聚合單體的混合物。
至于在垂直取向襯底上顯示出垂直取向性的垂直取向液晶組合物，例如，可以優(yōu)選使用這樣一種組合物，該組合物包含側(cè)鏈型液晶聚合物，該側(cè)鏈型液晶聚合物包含單體單元(a)和單體單元(b)，單體單元(a)包含液晶片段側(cè)鏈，而單體單元(b)包含非液晶片段側(cè)鏈，以及顯示出向列液晶性的可光聚合液晶組合物，該組合物和側(cè)鏈型液晶聚合物混合。
本發(fā)明中優(yōu)選使用的側(cè)鏈型液晶聚合物在垂直取向襯底上顯示出垂直取向性，而不必使用公知的垂直取向薄膜，例如氣相沉積薄膜。通常，由于當(dāng)對(duì)取向薄膜例如氣相沉積薄膜進(jìn)行摩擦處理時(shí)，這種薄膜的取向引導(dǎo)力(alignment-directing power)明顯損失，因此這種薄膜不適合摩擦處理。因此，如本發(fā)明所述，可以用如下方法形成傾斜取向液晶層在對(duì)垂直取向襯底的表面進(jìn)行摩擦處理后，使用包含顯示出垂直取向性的側(cè)鏈型液晶聚合物的垂直取向液晶組合物。
上述側(cè)鏈型液晶聚合物除了普通側(cè)鏈型液晶聚合物所具有的包含液晶片段側(cè)鏈的單體單元(a)外，還有單體單元(b)，單體單元(b)包含非液晶片段側(cè)鏈，該側(cè)鏈含有烷基鏈等。因此，認(rèn)為，通過包含非液晶片段側(cè)鏈的單體單元(b)的作用，在不使用任何垂直取向薄膜的情況下，通過加熱處理將聚合物轉(zhuǎn)化成液晶態(tài)，從而獲得向列型液晶相，并且顯示出垂直取向性。
上述單體單元(a)含有具有向列液晶性的側(cè)鏈，例如，可以提及通式(1)表示的單體單元(通式1) 其中R1表示氫原子或甲基，a表示1～6的正整數(shù)，X1表示-CO2-基或-OCO-基，R2表示氰基、含有1～6個(gè)碳原子的烷氧基、氟基或含有1～6個(gè)碳原子的烷基，b和c各自表示整數(shù)1或2。
而且，單體單元(b)具有線性側(cè)鏈，例如，可以提及如下通式(2)或(3)表示的單體單元(通式2)
其中R3表示氫原子或甲基，R4表示含有1～22個(gè)碳原子的烷基，或者含有1～22個(gè)碳原子的氟代烷基。
(通式3) 其中d表示1～6的正整數(shù)，R5表示含有1～6個(gè)碳原子的烷基。
而且，對(duì)單體單元(a)和單體單元(b)的比率沒有特別限制，并且比率根據(jù)單體單元的種類而改變。當(dāng)單體單元(b)的比率增加時(shí)，側(cè)鏈型液晶聚合物不表現(xiàn)出液晶單結(jié)構(gòu)域取向性，因此優(yōu)選滿足如下關(guān)系(b)/{(a)+(b)}＝0.01～0.8(摩爾比)。特別地，優(yōu)選該值為0.1～0.5。
此外，至于垂直取向液晶組合物，還可以使用包含單體單元(a)和單體單元(c)的側(cè)鏈型液晶聚合物，其中單體單元(a)包含上述液晶片段側(cè)鏈，而單體單元(c)包含具有脂環(huán)族環(huán)狀結(jié)構(gòu)的液晶片段側(cè)鏈。
依照上述的側(cè)鏈型液晶聚合物，可以在垂直取向襯底上實(shí)現(xiàn)液晶聚合物的垂直取向。這種側(cè)鏈型液晶聚合物除了普通側(cè)鏈型液晶聚合物所具有的包含液晶片段側(cè)鏈的單體單元(a)外，還含有單體單元(c)，單體單元(c)包含具有脂環(huán)族環(huán)狀結(jié)構(gòu)的液晶片段側(cè)鏈。認(rèn)為，通過單體單元(c)的作用，在不使用任何垂直取向薄膜的情況下，通過加熱處理將聚合物轉(zhuǎn)化成液晶態(tài)，從而獲得向列型液晶相，并且顯示出垂直取向性。
上述單體單元(c)含有顯示出向列液晶性的側(cè)鏈，例如可以提及如下通式(4)表示的單體單元
(通式4) 其中R6表示氫原子或甲基，h表示1～6的正整數(shù)，X2表示-CO2-基或-OCO-基，e和g各自表示整數(shù)1或2，f表示整數(shù)0～2，R7表示氰基或者含有1～12個(gè)碳原子的烷基。
而且，對(duì)單體單元(a)和單體單元(c)的比率沒有特別限制，并且比率根據(jù)單體單元的種類而改變。當(dāng)單體單元(c)的比率增加時(shí)，側(cè)鏈型液晶聚合物不表現(xiàn)出液晶單結(jié)構(gòu)域取向性，因此優(yōu)選滿足如下關(guān)系(c)/{(a)+(c)}＝0.01～0.8(摩爾比)。特別地，優(yōu)選該值為0.1～0.6。
能夠構(gòu)成垂直取向液晶組合物的液晶聚合物不限于具有上面所列舉的單體單元的液晶聚合物，并且可以將上面所列舉的單體單元適當(dāng)組合。
優(yōu)選上述側(cè)鏈型液晶聚合物的重均分子量為2,000～100,000。通過調(diào)整重均分子量在此范圍內(nèi)，顯示出作為液晶聚合物的性能。由于太小的上述側(cè)鏈型液晶聚合物重均分子量趨向于導(dǎo)致取向?qū)拥谋⌒纬尚圆?，更?yōu)選重均分子量為2,500或以上。另一方面，由于太大的重均分子量趨向于導(dǎo)致作為液晶的取向性差，并且難以形成均勻的取向狀態(tài)，更優(yōu)選重均分子量為50,000或以下。
附帶地，上面列舉的側(cè)鏈型液晶聚合物可以通過對(duì)應(yīng)于上述單體單元(a)、(b)和(c)的丙烯酸類單體或甲基丙烯酸類單體的共聚來制備。就此而論，可以用已知的方法合成對(duì)應(yīng)于上述單體單元(a)、(b)和(c)的單體。共聚物的制備可以是依照通常的丙烯酸類單體等的聚合方式進(jìn)行的，聚合方式例如自由基聚合方式，陽離子聚合方式和陰離子聚合方式。在使用自由基聚合方式的情況下，可以使用各種聚合引發(fā)劑。其中，優(yōu)選使用在中等溫度下分解的那些，即分解溫度不高也不低的聚合引發(fā)劑，例如偶氮二異丁腈和過氧化苯甲酰。
本發(fā)明中，可以使用上述側(cè)鏈型液晶聚合物作為垂直取向液晶組合物，但是可以將上述側(cè)鏈型液晶聚合物和可光聚合液晶組合物混合，形成垂直取向液晶組合物。而且，還可以單獨(dú)使用上述可光聚合液晶組合物。
至于可光聚合液晶組合物，優(yōu)選使用含有至少一個(gè)不飽和雙鍵例如丙烯?；蚣谆；?、并且顯示出向列液晶性的液晶化合物。至于這種可光聚合液晶組合物，可以列舉可以是上述單體單元(a)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。至于可光聚合液晶組合物，為了提高耐久性，優(yōu)選那些含有兩個(gè)或更多可光聚合官能團(tuán)的液晶組合物。至于這種可光聚合液晶組合物，例如，可以列舉如下通式5表示的交聯(lián)向列型液晶單體(通式5) 其中R表示氫原子或甲基，A和D各自獨(dú)立地表示1，4-亞苯基或1，4-亞環(huán)己基，X各自獨(dú)立地表示-COO-基、-OCO-基或-O-基，B表示1，4-亞苯基、1，4-亞環(huán)己基、4，4’-亞聯(lián)苯基或4，4’-亞二環(huán)己基，m和n各自獨(dú)立地表示2～6的整數(shù)。
而且，至于可光聚合液晶組合物，可以列舉其中上述通式5中端基“H2C＝CR-CO2-”被乙烯基醚基或環(huán)氧基取代的化合物，和其中“-(CH2)m-”和/或“-(CH2)n-”被“-(CH2)3-C*H(CH3)-(CH2)2-”或“-(CH2)2-C*H(CH3)-(CH2)3-”取代的化合物。
可以通過加熱處理將上述可光聚合液晶組合物轉(zhuǎn)化成液晶態(tài)，以與側(cè)鏈型液晶聚合物一起獲得例如具有垂直取向或者傾斜取向的向列型液晶相。此后，通過聚合或交聯(lián)可光聚合液晶組合物，可以提高所得到的液晶薄膜的耐久性。
可光聚合液晶組合物與側(cè)鏈型液晶聚合物在上述垂直取向液晶組合物中的比率沒有特別限制，而是考慮到所得到液晶薄膜的耐久性等而適當(dāng)確定的?？晒饩酆弦壕ЫM合物∶側(cè)鏈型液晶聚合物的比率通常為約0.1∶1～30∶1，特別優(yōu)選0.5∶1～20∶1，更優(yōu)選1∶1～10∶1。
使用上述可光聚合液晶組合物的液晶涂布溶液通常包含光聚合引發(fā)劑。至于光聚合引發(fā)劑，可以不受限制地使用各種光聚合引發(fā)劑。至于光聚合引發(fā)劑，例如，可以列舉Ciba Specialty Chemicals制造的Irgacure 907、Irgacure 184、Trgacure 651、Irgacure 369等?？紤]可光聚合液晶組合物的種類，垂直取向液晶組合物的混合比率等，可以加入不妨礙取向這樣數(shù)量的光聚合引發(fā)劑。通常，相對(duì)于100重量份的可光聚合液晶組合物，約0.5～30重量份是優(yōu)選的。特別優(yōu)選3～15重量份。
在將包含垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的液晶涂布溶液涂布在上述垂直取向襯底上時(shí)，可以提及溶液涂布方法，該方法使用將上述液晶組合物溶解在溶劑中而形成的溶液，或者通過熔融液晶組合物的熔體涂布方法。其中，通過溶液涂布方法將溶液涂布在垂直取向襯底上的方法是優(yōu)選的。
用于制備上述溶液的溶劑依賴于側(cè)鏈型液晶聚合物、可光聚合液晶化合物或者垂直取向襯底的種類，例如，可以使用鹵代烴類，如氯仿，二氯甲烷，二氯乙烷，四氯乙烷，三氯乙烯，四氯乙烯和氯苯；酚類，如苯酚和對(duì)氯苯酚；芳香烴類，如苯，甲苯，二甲苯，甲氧基苯，1，2-二甲氧基苯；以及其他溶劑，如丙酮，乙酸乙酯，叔丁醇，甘油，1，2-亞乙基二醇，三甘醇，乙二醇一甲醚，二甘醇二甲醚，乙基溶纖劑，丁基溶纖劑，2-吡咯烷酮，N-甲基-2-吡咯烷酮，吡啶，三乙胺，四氫呋喃，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲亞砜，乙腈，丁腈和二硫化碳。溶劑的濃度依賴于所用側(cè)鏈型液晶聚合物材料的溶解度和最終所要達(dá)到的液晶薄膜的厚度，不是無條件地限制的，而是通常在3～50重量％范圍內(nèi)，并且優(yōu)選在7～30重量％范圍內(nèi)。
由包含垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的液晶涂布溶液形成的傾斜取向液晶層的厚度優(yōu)選為約1～10μm。而且，在必須精確控制傾斜取向液晶層厚度的情況下，由于涂布到襯底上的階段幾乎決定了該厚度，因而需要特別小心地進(jìn)行溶液濃度、涂層薄膜厚度等的控制。
至于將已經(jīng)用上述溶劑調(diào)節(jié)到所需濃度的包含垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的溶液涂布到摩擦過的垂直取向襯底上的方法，可以使用例如輥涂法，凹版涂法，旋涂法，棒涂法等。涂布后，除去溶劑，形成垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的涂層。對(duì)除去溶劑的條件沒有特別限制，只要是除去大部分溶劑或者液晶聚合物層或液晶組合物層不向周圍流動(dòng)或流下即可。通常，使用如下方法除去溶劑，例如在室溫下干燥，在干燥爐中干燥，以及在電熱板上加熱。
接著，使垂直取向襯底上的液晶涂布溶液層處于液晶態(tài)并取向。例如，進(jìn)行加熱處理，以使液晶組合物或可光聚合液晶組合物處于液晶溫度范圍內(nèi)，并且將它們以液晶態(tài)取向。可以采用與上述干燥方法相同的方法進(jìn)行加熱處理。加熱處理溫度根據(jù)液晶涂布液和所用垂直取向襯底的種類而變化，沒有限制，但是通常在60～300℃的范圍內(nèi)，并優(yōu)選在70～200℃的范圍內(nèi)。而且，加熱處理時(shí)間根據(jù)加熱處理溫度以及垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的種類和所用垂直取向襯底的種類而變化，通常但不限制于在10秒～2小時(shí)范圍內(nèi)，并優(yōu)選在20秒～30分鐘范圍內(nèi)。當(dāng)加熱處理時(shí)間小于10秒時(shí)，存在取向形成可能進(jìn)行不充分的可能性。當(dāng)期限超過2小時(shí)時(shí)，存在不能保持取向狀態(tài)的可能性。
在加熱處理后，優(yōu)選固定取向狀態(tài)。至于固定方法，提及的有通過冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或以下而固化和用光照射而聚合固化的方法。根據(jù)垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的性質(zhì)，適當(dāng)使用這些方法中的一種或者兩種。通常，對(duì)于聚合物，通過冷卻固化是有效的，而對(duì)于可聚合單體，則是通過光照射的聚合固化是有效的。優(yōu)選將這些方法組合使用。
在加熱處理后，將傾斜取向薄膜從加熱處理過程中的加熱氣氛中置換到室溫氣氛中，可以通過冷卻進(jìn)行固化。可以進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，例如通過空氣-冷卻和通過水-冷卻的強(qiáng)制冷卻。通過將傾斜取向液晶層冷卻到不高于垂直取向液晶組合物或可光聚合也就組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度，將其取向固定。
具體而言，在使用可光聚合液晶組合物的情況下，或者在上述垂直取向液晶組合物包含可光聚合液晶組合物的情況下，通過光照射將可光聚合液晶組合物聚合或交聯(lián)，以固定可光聚合液晶組合物，得到具有改善了的耐久性的傾斜取向薄膜。光照射是例如UV照射。為了充分促進(jìn)反應(yīng)，優(yōu)選UV照射條件是在惰性氣體氣氛中。通常，典型地使用照度約80～160mW/cm2的高壓汞紫外燈。也可以使用其他種類的燈，例如金屬-鹵化物UV燈和白熾燈管。而且，通過冷光鏡、水冷卻等的冷卻處理或者通過增加線速(line velocities)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，以使UV照射的液晶層表面溫度處于液晶溫度范圍內(nèi)。
這樣形成的傾斜取向液晶層可以在其兩層或多層層壓后使用。在兩層或多層層壓的情況下，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)每一層的液晶組合物的種類和厚度以及形成傾斜取向液晶層的方法，可以加寬在設(shè)計(jì)傾斜度時(shí)的自由度。例如，通常為了獲得具有大傾斜度的傾斜取向液晶層，必須增加層的厚度。但是，當(dāng)形成厚的傾斜取向液晶層時(shí)，難以均勻干燥和取向，并且容易出現(xiàn)不均勻干燥和不均勻取向。另一方面，當(dāng)層壓兩層或多層傾斜取向液晶層時(shí)，可以獲得比被設(shè)計(jì)成單層的具有相等厚度的傾斜取向液晶層具有更大傾斜度的傾斜取向液晶層，因此可以獲得這樣的液晶層，該液晶層與具有相同傾斜度的厚的單層傾斜取向液晶層相比更加均勻。
為了獲得如上所述的兩層或多層傾斜取向液晶層，可以適當(dāng)?shù)厥褂蒙鲜龇椒ɑ蚬椒ㄐ纬梢壕印＠?，可以提及的有在形成的傾斜取向液晶層上形成取向薄膜，然后涂布液晶組合物的方法，在形成的傾斜取向液晶層上直接涂布液晶組合物并利用液晶層具有的取向引導(dǎo)能力使組合物取向的方法，在摩擦所形成的傾斜取向液晶層表面后，涂布液晶組合物的方法，以及類似方法。具體地，在本發(fā)明中，由于形成的傾斜取向液晶層表面具有取向引導(dǎo)能力，優(yōu)選將液晶層直接涂布在傾斜取向液晶層上。
這樣獲得的傾斜取向薄膜可以照原樣使用，但是可以將通過從傾斜取向薄膜中剝離垂直取向襯底而獲得的傾斜取向液晶層層壓在另一光學(xué)薄膜上，用作傾斜取向薄膜。而且，可以單獨(dú)使用通過在和傾斜取向液晶層交界處從傾斜取向薄膜中剝離垂直取向襯底而獲得的傾斜取向液晶層。
在將垂直取向襯底從傾斜取向薄膜中剝離的情況下，在傾斜取向薄膜的傾斜取向液晶層的一側(cè)或兩側(cè)上形成膠粘層，并將傾斜取向薄膜的傾斜取向液晶層和光學(xué)薄膜相互層壓。此后，優(yōu)選將垂直取向襯底在和傾斜取向液晶層交界處從傾斜取向薄膜中剝離，然后將該層用作傾斜取向薄膜，所述傾斜取向薄膜包含光學(xué)薄膜，膠粘層和傾斜取向液晶層。此時(shí)，光學(xué)薄膜，膠粘層和傾斜取向液晶層每一層都可以是單層、雙層或多層，并且可以是適當(dāng)層壓的。圖2顯示了本發(fā)明傾斜取向薄膜的另一實(shí)施方案。本實(shí)施方案的傾斜取向薄膜10是用如下方法制造的將垂直取向襯底2從圖1中的傾斜取向薄膜1中剝離，并通過膠粘層4在其兩側(cè)層壓光學(xué)薄膜5。
而且，當(dāng)光學(xué)薄膜是由釋放薄膜形成的并且將傾斜取向液晶層轉(zhuǎn)移到釋放薄膜上時(shí)，可以將所得到的薄膜用作包含傾斜取向液晶層和膠粘層的傾斜取向薄膜，因?yàn)榭梢詫⑨尫疟∧ぴ谝勒諆A斜取向液晶層的用途釋放后使用。
對(duì)用于形成膠粘層的粘合劑或壓敏粘合劑沒有特別限制，除非它們對(duì)所要求的光學(xué)性質(zhì)有不利影響。例如，可以適當(dāng)?shù)剡x擇使用下列物質(zhì)作為基礎(chǔ)聚合物的粘合劑或壓敏粘合劑丙烯酸基聚合物，硅氧烷基聚合物，聚酯類，聚氨酯類，聚酰胺類，聚醚類，以及例如氟基的和橡膠基的聚合物。而且，對(duì)形式?jīng)]有特別限制，可以采用溶劑類型、分散體類型、乳劑類型等的各種粘合劑或壓敏粘合劑。特別地，可以優(yōu)選使用具有優(yōu)異光學(xué)透明度、優(yōu)異耐候性的粘合劑，例如丙烯酸基粘合劑。
可以使用合適的方法來形成膠粘層。作為其實(shí)例，可以提及的有這樣一種方法，其中將基礎(chǔ)聚合物或其組合物溶解或分散在溶劑中，該溶劑包含獨(dú)立的合適溶劑或其混合物，例如甲苯或乙酸乙酯，制備出約10～40重量％濃度的粘合劑溶液，然后用合適的展開方法，例如流延法和涂布法，將獲得的溶液直接涂布于上述液晶層上，或者這樣一種方法，其中將依照上述方法形成在分離器上的膠粘層轉(zhuǎn)移到液晶層上。而且，在膠粘層，可以結(jié)合天然產(chǎn)物或合成產(chǎn)物樹脂，特別是產(chǎn)生壓敏粘合性的樹脂，加入到膠粘層的添加劑，例如包含玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉末、其他無機(jī)粉末等的填料，顏料，著色劑和抗氧化劑。此外，膠粘層可以是包含微粒的膠粘層，以提供光學(xué)漫射能力。
對(duì)光學(xué)薄膜沒有特別限制，只要它是具有必需的光學(xué)性質(zhì)的聚合物薄膜、液晶薄膜或通過層壓兩層或多層液晶層而獲得的光學(xué)薄膜即可。例如，可以提及的有偏振片，光學(xué)補(bǔ)償薄膜(相位差片，視角補(bǔ)償薄膜等)，亮度增強(qiáng)薄膜，膽甾型液晶薄膜，釋放薄膜等。
至于偏振片，例如，可以提及的有通過合適的包含乙烯醇基聚合物的膠粘層，將保護(hù)片粘附在包含含有二色性物質(zhì)等的聚乙烯醇基薄膜的偏振器一側(cè)或兩側(cè)而獲得的偏振片。
至于制造偏振片的方法，例如，可以提及的有用碘將聚乙烯醇基薄膜染色，然后拉伸薄膜以取向碘的方法。
對(duì)偏振器沒有特別限制，可以使用各種偏振器。至于偏振器，例如，可以提及在將二色性物質(zhì)，例如碘和二色性染料，吸附到親水性高分子量聚合物薄膜上后單軸拉伸的薄膜，所述親水性高分子量聚合物薄膜例如聚乙烯醇型薄膜，部分縮甲醛化的聚乙烯醇型薄膜和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物型部分皂化的薄膜；多烯型取向薄膜，例如脫水聚乙烯醇和脫氯化氫的聚氯乙烯等。其中，適合使用包含聚乙烯醇型薄膜和例如碘的二色性材料的偏振器。盡管對(duì)偏振器的厚度沒有特別限制，但是通常采用的厚度為約5～80μm。
如果需要，偏振器可以包含硼酸或硫酸鋅或氯化鋅等，并且可以浸漬在碘化鉀等的水溶液中。
優(yōu)選用于形成提供在偏振器一側(cè)或兩側(cè)的保護(hù)片的材料具有優(yōu)異的透明度，機(jī)械強(qiáng)度，以及熱穩(wěn)定性，隔水性和優(yōu)異的各向同性。例如，可以提及的有聚酯基聚合物，如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯；纖維素基聚合物，如二乙酰基纖維素和三乙?；w維素；丙烯酸類聚合物，如聚甲基丙烯酸基酯；苯乙烯基聚合物，如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AB樹脂)；聚碳酸酯基聚合物。此外，至于形成保護(hù)片的聚合物實(shí)例，可以提及的有聚烯烴基聚合物，例如聚乙烯，聚丙烯，具有環(huán)-基或降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚烯烴，乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯基聚合物；酰胺基聚合物，例如尼龍和芳香族聚酰胺；酰亞胺基聚合物；砜基聚合物；聚醚砜基聚合物；聚醚-醚酮基聚合物；聚苯硫基聚合物；乙烯醇基聚合物；1，1-偏二氯乙烯基聚合物；乙烯基縮丁醛基聚合物；烯丙基化物基聚合物；聚甲醛基聚合物；環(huán)氧基聚合物；或上述聚合物的共混聚合物。保護(hù)片可以是以熱固化型或紫外線固化型樹脂的固化層形式形成的，例如基于丙烯?；?，基于氨基甲酸酯的，基于丙烯酰基氨基甲酸酯的，基于環(huán)氧基的，以及基于硅氧烷的等。其中，優(yōu)選纖維素基聚合物。
而且可以提及例如，如日本專利公開出版物2001-343529 A(WO01/37007)中所述的樹脂組合物，該組合物包含(A)側(cè)鏈中含有取代的和/或未取代的亞氨基的熱塑性樹脂和(B)側(cè)鏈中含有取代的和/或未取代的苯基和腈基的熱塑性樹脂。至于說明性實(shí)例，可以提及由包含含異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的樹脂組合物制成的薄膜。可以使用由樹脂組合物等的混合擠出產(chǎn)物制成的薄膜。
對(duì)保護(hù)片的厚度沒有特別限制，但是通常為500μm或以下，優(yōu)選1～300μm，更優(yōu)選5～200μm。而且，考慮到偏振性質(zhì)和耐久性，優(yōu)選用堿皂化保護(hù)薄膜的表面。
而且，優(yōu)選保護(hù)片盡可能少的著色。因此，可以優(yōu)選使用這樣的透明保護(hù)片，其由Rth＝[(nx+ny)/2-nz]×d表示的薄膜厚度方向相位差值為-90nm～+75nm(其中nx和ny表示薄膜平面內(nèi)的主折射率，nz表示薄膜厚度方向的折射率，而d表示薄膜厚度)。因而，使用厚度方向相位差值(Rth)為-90nm～+75nm的保護(hù)片可以幾乎消除透明保護(hù)薄膜造成的偏振片著色(光學(xué)著色)。更優(yōu)選厚度方向相位差值(Rth)為-80nm～+60nm，特別優(yōu)選為-70nm～+45nm。
至于上述保護(hù)片，層壓在偏振器兩側(cè)的兩個(gè)保護(hù)片可以各自具有不同性質(zhì)。其性質(zhì)實(shí)例可以包括但不限于厚度，材料，透光率，拉伸模量或光學(xué)薄膜的存在。
實(shí)際使用時(shí)，可以將上述偏振片進(jìn)行各種處理后使用。對(duì)處理方法沒有特別限制，但可以提及的有例如硬涂層處理，或者抗反射處理，旨在防粘的表面處理，在沒有粘附上述透明保護(hù)薄膜的偏振薄膜表面(沒有提供上述使用膠粘層的表面)上進(jìn)行的漫射或防閃光處理，以及旨在視角補(bǔ)償?shù)膶訅阂壕拥姆椒ǖ取６?，還可以提及的有包含一層或兩層或多層層壓其上用于形成液晶顯示設(shè)備等的光學(xué)薄膜的那些，例如反射片，半透明片，相位差片(包括1/2和1/4波片(λ片))，以及視角補(bǔ)償薄膜。
進(jìn)行上述硬涂層處理的目的是保護(hù)偏振片表面不受損害，并且這種硬涂層薄膜可以用如下方法形成，例如這樣一種方法，其中將具有優(yōu)異硬度、滑動(dòng)性等的可固化涂布的薄膜加到使用合適紫外固化型樹脂的透明保護(hù)薄膜表面上，所述紫外固化型樹脂例如丙烯酸型和硅氧烷型樹脂。進(jìn)行抗反射處理的目的是抗室外日光在偏振片表面的反射，可以通過依照常規(guī)方法等形成抗反射薄膜而制備。此外，進(jìn)行防粘處理和目的是防止和相鄰層的粘附。
另外，進(jìn)行抗閃光處理是為了防止室外日光在偏振片表面反射而干擾對(duì)通過偏振片的透射光的視覺識(shí)別，且可以這樣進(jìn)行處理，例如，使用合適的方法，如通過噴砂或壓花以及組合透明微粒的表面粗糙處理法，使透明保護(hù)薄膜表面形成細(xì)小凹-凸結(jié)構(gòu)。至于為了在上述表面上形成細(xì)小凹-凸結(jié)構(gòu)而組合的微粒，可以使用例如其平均粒子大小為0.5～50μm的透明微粒，如包含二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、錫氧化物、銦氧化物、鈣氧化物、銻氧化物等的可以具有傳導(dǎo)性的無機(jī)型微粒，以及包含交聯(lián)或未交聯(lián)的聚合物的有機(jī)型微粒。當(dāng)在表面上形成細(xì)小凹-凸結(jié)構(gòu)時(shí)，相對(duì)于100重量份表面上形成細(xì)小凹-凸結(jié)構(gòu)的透明樹脂，微粒的用量通常為約2～70重量份，優(yōu)選為5～50重量份?？归W光層還充當(dāng)用于漫射通過偏振片的透射光和擴(kuò)大視角等的漫射層(視角擴(kuò)大功能等)。
就此而論，可以在透明保護(hù)薄膜自身內(nèi)構(gòu)造光學(xué)薄膜，例如上述的抗反射層，防粘層，漫射層和抗閃光層，也可以作為不同于透明保護(hù)薄膜的單獨(dú)的層來制備這些層。
對(duì)上述含有透明保護(hù)薄膜的偏振器的粘附處理沒有特別限制，例如，可以通過包含乙烯基聚合物的粘合劑或包含至少一種乙烯醇型聚合物的水溶性交聯(lián)劑的粘合劑進(jìn)行粘附，所述交聯(lián)劑如硼酸或硼砂，戊二醛或三聚氰胺，或者草酸?？梢砸运芤旱鹊耐坎几稍飳有问叫纬赡z粘層，并且如果需要，還可以在制備水溶液時(shí)混合其他添加劑和催化劑，例如酸。
反射型偏振片包含提供在偏振片上的反射層，用于制造液晶顯示器，其中將來自觀看側(cè)(顯示器側(cè))的入射光反射以進(jìn)行顯示。這種偏振片不需要內(nèi)置光源，例如背光，并且具有容易將液晶顯示器變得更薄的優(yōu)勢(shì)?？梢杂煤线m的方法，例如如果需要，可以通過透明保護(hù)層等將金屬等制成的反射層附著在偏振片一側(cè)上的方法，來形成反射型偏振片。
作為反射型偏振片的一個(gè)說明性實(shí)例，可以提及這樣一種偏振片，如果需要，使用在無光澤處理的透明保護(hù)薄膜一側(cè)上附著反射型金屬箔和氣相沉積薄膜的方法，在其上形成反射層。而且，可以提及通過將微?；旌系缴鲜銎渖现苽淞税?凸結(jié)構(gòu)的反射層的透明保護(hù)薄膜中，而獲得的表面上具有細(xì)小凹-凸結(jié)構(gòu)的偏振片。具有上述細(xì)小凹-凸結(jié)構(gòu)的反射層通過隨機(jī)反射來漫射入射光，以防止方向性和閃光出現(xiàn)，并且有控制光的不均勻性和暗度等的優(yōu)點(diǎn)。而且，包含微粒的透明保護(hù)薄膜具有可以更加有效地控制光的不均勻性和暗度的優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)橥干溥^薄膜的入射光及其反射光被漫射了。通過透明保護(hù)薄膜表面的細(xì)小凹-凸結(jié)構(gòu)而得到的表面上具有細(xì)小凹-凸結(jié)構(gòu)的反射層可以是直接用如下方法形成的，使用例如合適的真空蒸發(fā)方法，如真空沉積方法，離子電鍍方法和濺射方法，以及電鍍方法，將金屬直接附著在透明保護(hù)層表面上。
取代直接在上述偏振片透明保護(hù)薄膜上形成反射片的方法，還可以使用反射片作為通過在合適的透明薄膜用薄膜上制備反射層而構(gòu)成的反射片。另外，由于反射層通常是用金屬制成的，所以在使用時(shí)，用透明保護(hù)薄膜或偏振片等覆蓋反射側(cè)是適宜的，這是出于如下方面考慮防止通過氧化而使反射率變差，長期保持最初的反射率，以及避免單獨(dú)制備保護(hù)層等。
另外，可以通過制備上述反射層作為逆反射(transflective)型反射層，例如反射和透射光的半透明反射鏡，來獲得半透射性偏振片。通常在液晶元件的背面制備半透射性偏振片，并且該偏振片可以形成這樣一種液晶顯示單元，其中當(dāng)用于光線比較好的環(huán)境中時(shí)，圖片是由從觀看側(cè)(顯示器側(cè))反射的入射光而顯示的，而在相對(duì)較暗的環(huán)境中，這種單元使用嵌入型光源，例如內(nèi)置在半透射性偏振片背面的背光來顯示圖片。即，半透射性偏振片可用于獲得這樣一種液晶顯示設(shè)備，該設(shè)備在光線良好環(huán)境中節(jié)約光源例如背光的能量，并且如果需要可以在相對(duì)較暗的環(huán)境等中使用內(nèi)置光源。
當(dāng)將相位差片進(jìn)一步層壓到偏振片上時(shí)，形成橢圓偏振片或圓偏振片。相位差片等用于如下情況將線性偏振光轉(zhuǎn)變成橢圓偏振光或圓偏振光，用相位差片將橢圓偏振光或圓偏振光轉(zhuǎn)變成線偏振光，或者改變線性偏振光的偏振方向。特別地，使用所謂的四分之一波片(也稱作λ/4片)作為將線性偏振光轉(zhuǎn)變成圓偏振光或?qū)A偏振光轉(zhuǎn)變成線性偏振光的相位差片。當(dāng)改變線性偏振光偏振方向時(shí)，通常使用半波片(也稱作λ/2片)。
使用橢圓偏振片得到單色顯示是有效的，而不用上述的通過超扭曲向列(STN)型液晶顯示設(shè)備的液晶層的雙折射產(chǎn)生的補(bǔ)償(預(yù)防)色彩(藍(lán)或黃色)的著色。而且，其中三維折射率被控制的偏振片還可以優(yōu)先補(bǔ)償(防止)從傾斜方向觀看液晶顯示設(shè)備屏幕時(shí)產(chǎn)生的色彩。圓偏振片有效地用于，例如調(diào)節(jié)提供彩色圖片的反射型液晶顯示設(shè)備的圖片色調(diào)時(shí)，并且還具有抗反射的功能。
至于相位差片，可以提及通過單軸或雙軸拉伸聚合物材料，包含液晶聚合物的取向薄膜，其中用薄膜支撐液晶聚合物的取向?qū)?，等等而獲得的雙折射薄膜?？梢赃@樣進(jìn)行拉伸，例如輥拉伸，沿著長間隙拉伸，拉幅機(jī)拉伸，管狀拉伸等。單軸拉伸情況下的拉伸率通常約1.1～3倍。對(duì)相位差片的厚度沒有特別限制，但是通常為10～200μm，優(yōu)選20～100μm。
上述聚合物材料的實(shí)例包括聚乙烯醇，聚乙烯基縮丁醛，聚甲基乙烯基醚，聚丙烯酸羥乙酯，羥乙基纖維素，羥丙基纖維素，甲基纖維素，聚碳酸酯，聚烯丙基化物，聚砜，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚醚砜類，聚苯硫，聚苯醚，聚烯丙基砜類，聚乙烯醇，聚酰胺，聚酰亞胺，聚烯烴，聚氯乙烯，纖維素型聚合物，以及二元或三元的各種共聚物，接枝共聚物及它們的共混物。通過拉伸等，將這些聚合物材料轉(zhuǎn)化成取向材料(拉伸薄膜)。
至于上述液晶聚合物，例如，可以提及的有各種主鏈型或側(cè)鏈型液晶聚合物，其中將賦予液晶-取向性的共軛線性原子團(tuán)(液晶原)(mesogen)引入主鏈或側(cè)鏈。主鏈型液晶聚合物的具體實(shí)例包括向列取向聚酯型液晶聚合物，盤形聚合物，以及膽甾型聚合物，這些聚合物具有其中液晶原基結(jié)合在賦予撓性的間隔部分的結(jié)構(gòu)。側(cè)鏈型液晶聚合物的具體實(shí)例包括如下液晶聚合物，這些聚合物包含聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯作為主鏈骨架，并且含有液晶原部分作為側(cè)鏈，所述液晶原部分包含通過包含共軛原子團(tuán)的間隔部分賦予向列取向的對(duì)位取代的環(huán)狀化合物單元。這些液晶聚合物可以用如下方法使用將液晶聚合物溶液展開在取向表面上，例如摩擦的聚酰亞胺或聚乙烯醇薄膜表面，該薄膜形成在玻璃板上，或者是通過氧化硅的傾斜蒸發(fā)獲得的，接著進(jìn)行加熱處理。
相位差片可以是具有與其使用的目的相應(yīng)的合適相位差的相位差片，例如由于各種波片或液晶層造成的雙折射而用于色彩或視角補(bǔ)償?shù)饶康牡南辔徊钇?。而且，可以將兩種或多種相位差片層壓在一起，因而可以控制光學(xué)性質(zhì)，例如相位差。
另外，上述橢圓偏振片或反射型橢圓偏振片是通過將偏振片或反射型偏振片和相位差片以合適的組合層壓在一起而獲得的。可以用如下方法形成這樣的橢圓偏振片等在液晶顯示設(shè)備加工過程中分別將它們順序?qū)訅?，以形?反射型)偏振片和相位差片的組合。但是，如上所述預(yù)先形成例如橢圓偏振片的光學(xué)薄膜具有這樣的優(yōu)勢(shì)，即具有優(yōu)異的質(zhì)量穩(wěn)定性和層壓操作性，因而可以提高液晶顯示設(shè)備等的制造效率。
視角補(bǔ)償薄膜是用于擴(kuò)大視角的薄膜，以在從一個(gè)小的對(duì)角方向而不是垂直于屏幕觀察液晶顯示器屏幕的情況下得到相對(duì)清晰的圖像。這樣的視角補(bǔ)償相位差片包含在相位差片上支撐取向?qū)永缫壕Ь酆衔锏谋∧ぃ壕Ь酆衔锏鹊娜∠虮∧?，或透明襯底。對(duì)于普通相位差片，使用在平面方向單軸拉伸的具有雙折射性的聚合物薄膜。但是，對(duì)于用作視角補(bǔ)償薄膜的相位差片，可以使用在平面方向上雙軸拉伸的具有雙折射性的聚合物薄膜，兩方向拉伸的薄膜，例如在平面方向單軸拉伸并在厚度方向也拉伸的，而且控制其厚度方向折射率的具有雙折射性的薄膜，以及傾斜取向薄膜。至于傾斜取向薄膜，例如，可以提及的有用這樣一種方法獲得的薄膜，其中將熱收縮薄膜粘附到聚合物薄膜上，然后將組合的薄膜拉伸和/或在受熱-收縮力影響的條件下收縮，或者在傾斜方向上取向的薄膜?？梢詫⒁暯茄a(bǔ)償薄膜適當(dāng)組合，以通過視覺識(shí)別角度變化防止著色，這是用液晶元件等基于相位差而實(shí)現(xiàn)的，并且用于擴(kuò)大提供優(yōu)異可見度等的視角。
此外，從獲得具有良好可見度的寬視角考慮，可以優(yōu)選使用這樣的補(bǔ)償相位差片，其中用三乙?；w維素薄膜支撐由液晶聚合物取向?qū)咏M成的光學(xué)各向異性層，特別是由盤狀液晶聚合物的傾斜取向液晶層組成的光學(xué)各向異性層。
亮度增強(qiáng)層顯示出如下特性當(dāng)通過液晶顯示設(shè)備的背光或通過從背面反射的自然光進(jìn)入時(shí)，反射具有預(yù)定偏振軸的線性偏振光，或者具有預(yù)定方向的圓偏振光，并且透射其他光。因此，通過將亮度增強(qiáng)薄膜層壓到偏振片上獲得的偏振片不透射不具有預(yù)定偏振狀態(tài)的光而是將其反射，同時(shí)通過接收來自例如背光的光源的光，獲得具有預(yù)定偏振狀態(tài)的透射光。這種偏振片使亮度增強(qiáng)薄膜反射的光進(jìn)一步反轉(zhuǎn)通過制備在表面的反射層，并迫使光重新進(jìn)入亮度增強(qiáng)薄膜，通過透射部分或全部光作為具有預(yù)定偏振狀態(tài)的光，增加通過亮度增強(qiáng)薄膜的透射光量。該偏振片同時(shí)提供難以在偏振器中吸收的偏振光并且增加可用于液晶圖片顯示等的光量，結(jié)果可以提高亮度。即，在不使用亮度增強(qiáng)薄膜的條件下利用背光等，光從液晶元件背面進(jìn)入偏振器的情況下，偏振方向不同于偏振器偏振軸的大多數(shù)光被偏振器吸收，而不透過偏振器傳播。這意味著盡管受到所用偏振器的特性的影響，但是約50％的光被偏振器吸收，可用于液晶圖片顯示等的光量減少很多，而使顯示出的圖片變暗。亮度增強(qiáng)薄膜不使具有為偏振器所吸收的偏振方向的光進(jìn)入偏振器，而是將光經(jīng)亮度增強(qiáng)薄膜反射一次，再使光反向通過制備于背面中的反射層等，再次使光進(jìn)入亮度增強(qiáng)薄膜。通過重復(fù)進(jìn)入和再進(jìn)入過程，只有當(dāng)在兩者之間反射和反轉(zhuǎn)的光的偏振方向變成可以通過偏振器的偏振方向時(shí)，亮度增強(qiáng)薄膜材透射該光，將其提供給偏振器。結(jié)果，來自背光的光可以有效地用于液晶顯示設(shè)備的圖片顯示，從而獲得明亮的屏幕。
還可以在亮度增強(qiáng)薄膜和上述反射層等之間提供漫射片。被亮度增強(qiáng)薄膜反射的偏振光來到上述反射層等，且安裝的漫射片均勻漫射通過的光，同時(shí)通過去偏振作用將光的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成非偏振態(tài)。即，漫射片使偏振光回到自然光狀態(tài)。重復(fù)該步驟，其中非偏振態(tài)的光，即自然光狀態(tài)的光，來到反射層等，通過反射層等反射，再次通過漫射片進(jìn)入亮度增強(qiáng)薄膜。通過安裝使偏振光回到自然光狀態(tài)的漫射片，可以提供均勻明亮屏幕又保持顯示屏的亮度，同時(shí)控制顯示屏亮度的非均勻度。通過安裝使偏振光回到自然光狀態(tài)的漫射片，認(rèn)為第一入射光的反射重復(fù)次數(shù)增加至足以和漫射片的漫射功能結(jié)合提供均勻明亮的顯示屏幕的程度。
使用合適的薄膜作為上述亮度增強(qiáng)薄膜。即，例如可以使用介電物質(zhì)的多層薄膜；具有透射具有預(yù)定偏振軸的線性偏振光而反射其他光的特性的層壓薄膜，例如具有不同折射率的薄膜的多層層壓薄膜；具有反射左旋或右旋圓偏振光而透射其他光特性的薄膜，例如膽甾型液晶聚合物的取向薄膜或其上支撐取向膽甾型液晶層的薄膜；等等。
因此，在透射具有上述預(yù)定偏振軸的線性偏振光類型的亮度增強(qiáng)薄膜中，通過安排透射光的偏振軸并使光照原樣進(jìn)入偏振片，偏振片的吸收損失得到控制，可以有效地透射偏振光。另一方面，在如膽甾型液晶層那樣透射圓偏振光類型的亮度增強(qiáng)薄膜中，光可以照原樣進(jìn)入偏振器，但是考慮到控制吸收損失，希望在通過相位差片將圓偏振光變成線性偏振光之后使光進(jìn)入偏振器。就此而論，使用四分之一波片作為相位差片將圓偏振光轉(zhuǎn)變成線性偏振光。
在寬波長范圍內(nèi)，例如在可見光譜帶，用作四分之一波片的相位差片是用如下方法獲得的，其中將對(duì)550nm波長單色光起四分之一波片作用的相位差片和具有其他相位差特性的相位差片，例如用作半波片的相位差片，層壓在一起。因此，位于偏振片和亮度增強(qiáng)薄膜之間的相位差片可以由一個(gè)或多個(gè)相位差片組成。
另外，同樣在膽甾型液晶薄膜中，在例如可見譜帶的波長范圍內(nèi)反射圓偏振光的薄膜可以是采用這樣一種構(gòu)造結(jié)構(gòu)而獲得的，其中將具有不同反射波長的兩層或多層層壓在一起。因此，基于其上，可以獲得寬波長范圍內(nèi)的透射圓偏振光。
而且，上述偏振片可以由偏振片和兩層或多層光學(xué)薄膜的層壓層的多層薄膜組成，如上述分離型偏振片。因此，偏振片可以是反射型橢圓偏振片或逆反射型橢圓偏振片等，其中將上述反射型偏振片或半透射偏振片和相位差片組合。
其中將上述光學(xué)薄膜層壓在偏振片上的光學(xué)薄膜可以是在液晶顯示設(shè)備制造方法過程中將它們順序分別層壓而形成的。但是，通過層壓預(yù)先形成的光學(xué)薄膜具有這樣的優(yōu)勢(shì)，即它具有優(yōu)異的質(zhì)量穩(wěn)定性和組裝操作性，因而可以提高液晶顯示設(shè)備等的制造效率。對(duì)于層壓，可以采用合適的粘合手段，例如膠粘層。在粘附上述偏振片和其他光學(xué)薄膜時(shí)，可以根據(jù)所需要的相位差性質(zhì)，將它們的光學(xué)軸安排在合適的角度。
至于釋放薄膜的構(gòu)成材料，可以采用合適的薄層材料，例如合成樹脂薄膜，包括聚乙烯，聚丙烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，橡膠板，紙張，織物，非織造織物，網(wǎng)，泡沫板，金屬箔，以及它們的層壓制品。而且，為了提高從膠粘層的釋放能力，可以用硅氧烷、長鏈烷基、氟等處理釋放薄膜表面。
在用于圖像顯示設(shè)備等的照明設(shè)備中，上述傾斜取向薄膜或上述傾斜取向液晶層或使用它們的光學(xué)薄膜被用于平面光源的前表面，該光源的背面含有反射層。優(yōu)選上述照明設(shè)備含有至少一層棱鏡陣列層，更優(yōu)選含有兩層或多層棱鏡陣列層，這些棱鏡陣列層處于上層和下層中的陣列是相互交叉的狀態(tài)。
依照本發(fā)明的傾斜取向薄膜可以優(yōu)選用于制造圖像顯示設(shè)備，例如液晶顯示設(shè)備(LCD)，EL顯示設(shè)備(ELD)和等離子體顯示設(shè)備(PDP)。圖3顯示了本發(fā)明圖像顯示設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案。圖像顯示設(shè)備100是由與液晶元件相對(duì)應(yīng)的元件6或下述的有機(jī)EL發(fā)光體和安置在元件6上的圖2中的傾斜取向薄膜10制造的。
本發(fā)明的傾斜取向薄膜可以優(yōu)選用于制造各種圖像顯示設(shè)備，例如液晶顯示設(shè)備(LCD)。例如，可以將該薄膜用于反射型或逆反射型或透明/反射雙重型液晶顯示設(shè)備，其中偏振片已經(jīng)位于液晶元件的一側(cè)或兩側(cè)。液晶元件襯底可以是塑料襯底，也可以是玻璃襯底。用于制造液晶顯示設(shè)備液晶元件可以是任何一種，并且可以使用合適類型的液晶元件，例如有源矩陣-驅(qū)動(dòng)型，包括作為代表物的薄膜晶體管型，以及簡單矩陣-驅(qū)動(dòng)型，包括作為代表物的扭曲向列型和超扭曲向列型。
當(dāng)將包含傾斜取向薄膜的相位差片或其他光學(xué)薄膜安裝在液晶元件兩側(cè)時(shí)，它們可以是相同類型的，也可以是不同類型的。此外，在組裝液晶顯示設(shè)備時(shí)，可以將合適的部件，例如棱鏡陣列，透鏡陣列板，光學(xué)漫射片，以及背光，以單層或兩層或多層形式安裝在合適的位置。
隨后，將解釋有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備(有機(jī)ELD)。通常，在有機(jī)ELD中，將透明電極、有機(jī)發(fā)光層和金屬電極依次層壓在透明襯底上，構(gòu)成發(fā)光體(有機(jī)電致發(fā)光體)。此處，有機(jī)發(fā)光層是各種有機(jī)薄膜的層壓材料，并且具有多種組合的許多構(gòu)造是已知的，例如，包含三苯胺衍生物等的空穴-注入層和包含熒光有機(jī)固體例如蒽的發(fā)光層的層壓材料；包含這種發(fā)光層和包含苝衍生物等的電子-注入層的層壓材料；這些空穴-注入層、發(fā)光層和電子-注入層的層壓材料；等等。
有機(jī)EL顯示設(shè)備基于如下原理發(fā)射光通過在透明電極和金屬電極之間施加電壓，將正空穴和電子注入有機(jī)發(fā)光層，這些正空穴和電子重組產(chǎn)生的能量激發(fā)熒光物質(zhì)，隨后激發(fā)的熒光物質(zhì)返回基態(tài)時(shí)發(fā)射光。發(fā)生在中間過程的稱作重組的機(jī)理和普通二極管中的機(jī)理相同，并且正如預(yù)期的，在電流和衍生自所施加電壓的整流性質(zhì)的發(fā)光強(qiáng)度之間存在強(qiáng)烈的非線性。
在有機(jī)ELD中，為了使有機(jī)發(fā)光層中的熒光發(fā)出，至少一個(gè)電極必須是透明的。透明電極通常使用由透明電導(dǎo)體制成的透明電極作為正極，透明電導(dǎo)體如銦錫氧化物(ITO)。另一方面，為了使電子注入更容易并提高發(fā)光效率，使用小功函的物質(zhì)作為負(fù)極很重要，通常使用金屬電極，例如Mg-Ag和Al-Li。
在這種構(gòu)造的有機(jī)ELD中，有機(jī)發(fā)光層是用厚度約10nm厚的非常薄的薄膜形成的。因而，光如通過透明電極那樣接近完全地透射通過有機(jī)發(fā)光層。因此，由于當(dāng)光不被發(fā)射時(shí)，作為入射光從透明襯底表面進(jìn)入的光被透射通過透明電極和有機(jī)發(fā)光層，然后再次被透明襯底前表面?zhèn)鹊慕饘匐姌O反射，如果從外部觀看，有機(jī)ELD的顯示側(cè)看上去像鏡子。
在包含有機(jī)電致發(fā)光體的有機(jī)ELD中，該有機(jī)電致發(fā)光體在通過施加電壓而發(fā)光的有機(jī)發(fā)光層的一個(gè)表面?zhèn)妊b備有透明電極，同時(shí)在有機(jī)發(fā)光層背側(cè)裝備有金屬電極，可以將相位差片安裝在這些透明電極和偏振片之間，而在透明電極表面?zhèn)壬现苽淦衿?br> 由于相位差薄膜例如本發(fā)明的傾斜取向薄膜以及偏振片具有將作為入射光從外面進(jìn)入并被金屬電極反射的光偏振化的功能，因而它們具有通過偏振作用使金屬電極的鏡表面從外面不可見的作用。當(dāng)相位差片配置有四分之一波片，并將偏振片和相位差薄膜兩個(gè)偏振方向之間的角度調(diào)整到π/4，可以完全覆蓋金屬電極的鏡表面。
這意味著作為入射光進(jìn)入該有機(jī)ELD的外部光只有線性偏振光成分通過偏振片的作用被透射。這種線性偏振光通常被相位差薄膜，特別是四分之一波片的相位差薄膜，轉(zhuǎn)變成橢圓偏振光，而且當(dāng)將偏振片和相位差薄膜兩個(gè)偏振方向之間的角度調(diào)整到π/4時(shí)，得到圓偏振光。
這種圓偏振光透射通過透明襯底、透明電極和有機(jī)薄膜，并被金屬電極反射。然后，該光再次透射通過有機(jī)薄膜、透明電極和透明襯底，再通過相位差薄膜回到線性偏振光。而且，由于這種線偏振光位于偏振片偏振方向的右角，所以它不能透射通過偏振片。結(jié)果，金屬電極的鏡表面被完全覆蓋。
如上所述，本發(fā)明中，可以用如下方法獲得具有大傾斜度的傾斜取向薄膜或傾斜取向液晶層摩擦垂直取向襯底，然后在襯底上涂布垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物，對(duì)其進(jìn)行傾斜取向，并固定傾斜取向。這可歸因于如下推論在容易獲得垂直取向的上述垂直取向液晶組合物和上述垂直取向襯底的組合中，垂直取向狀態(tài)是標(biāo)準(zhǔn)的情況下，通過摩擦襯底產(chǎn)生的小力而獲得傾斜取向狀態(tài)。
實(shí)施例現(xiàn)在參照實(shí)施例和比較例更詳細(xì)地舉例說明本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
(液晶涂布溶液的制備)將20重量份顯示出向列型液晶相的可光聚合液晶組合物(PALIOCOLOR LC242，BASF制造)和3重量份的光聚合引發(fā)劑(IRGACURE 907，Ciba Specialty Chemicals制造)溶解在80重量份的環(huán)己酮中。
(傾斜取向薄膜的制備)將硅酸乙酯(Colcoat制造COLCOAT P)的異丙醇-2％丁醇溶液涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(以下稱作PET)薄膜襯底上，然后加熱干燥，形成厚度約0.1μm的取向?qū)?，作為垂直取向襯底。在用人造絲織物對(duì)表面進(jìn)行摩擦處理后，用繞線棒刮涂器將上述液晶涂布溶液涂布其上，并在90℃下干燥5分鐘，然后取向。此后，用金屬鹵化物燈進(jìn)行1mJ/cm2的光照射，獲得具有厚度約2μm的傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。預(yù)先在厚度為50μm的三乙?；w維素(以下稱作TAC)薄膜上形成包含丙烯酸粘合劑的膠粘層，通過膠粘層在傾斜取向液晶層側(cè)粘附上述傾斜取向薄膜。此后，將垂直取向襯底在襯底和傾斜取向液晶層的界面處剝離，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例1相同的方式獲得傾斜取向薄膜，不同之處在于涂布3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.，Ltd.制造KBM5103)，然后加熱干燥，形成厚度約0.1μm的取向?qū)幼鳛榇怪比∠蛞r底。
以與實(shí)施例1相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，在用人造絲織物對(duì)降冰片烯型薄膜(Zeon Corporation制造ZEONOR)表面進(jìn)行摩擦處理后，用繞線棒刮涂器將上述液晶涂布溶液涂布其上，并在90℃下干燥5分鐘，然后取向。此后，用金屬鹵化物燈進(jìn)行1mJ/cm2的光照射，獲得具有厚度約2μm的傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜作為垂直取向襯底，而不將它轉(zhuǎn)移到TAC薄膜上。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，用和實(shí)施例1相同的方式形成厚度約2μm的傾斜取向液晶層。在傾斜取向液晶層上，再用繞線棒刮涂器涂布上述液晶涂布溶液，并在90℃下干燥5分鐘，然后取向。然后，用金屬鹵化物燈進(jìn)行1mJ/cm2的光照射，獲得具有總厚度約4μm的兩層層壓的傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。此后，以與實(shí)施例1相同的方式將該薄膜轉(zhuǎn)移到TAC薄膜上，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例2相同的方式形成厚度約2μm的傾斜取向液晶層。在傾斜取向液晶層上，再用繞線棒刮涂器涂布上述液晶涂布溶液，并在90℃下干燥5分鐘，然后取向。然后，用金屬鹵化物燈進(jìn)行1mJ/cm2的光照射，以獲得具有總厚度約4μm的兩層層壓的傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。此后，以與實(shí)施例1相同的方式將該薄膜轉(zhuǎn)移到TAC薄膜上，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例3相同的方式形成厚度約2μm的傾斜取向液晶層。在傾斜取向液晶層上，再用繞線棒刮涂器涂布上述液晶涂布溶液，并在90℃下干燥5分鐘，然后取向。然后，用金屬鹵化物燈進(jìn)行1mJ/cm2的光照射，獲得具有總厚度約4μm的兩層層壓的傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例1相同的方式形成厚度約2μm的傾斜取向液晶層。在傾斜取向液晶層上，再用繞線棒刮涂器涂布上述液晶涂布溶液，并在90℃下干燥5分鐘，然后取向。然后，用金屬鹵化物燈進(jìn)行1mJ/cm2的光照射，以層壓第二層。此外，進(jìn)行與第二層中的情況下相同的操作，獲得具有傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜，傾斜取向液晶層有層壓其上的三層，總厚度約6μm。此后，以與實(shí)施例1相同的方式將該薄膜轉(zhuǎn)移到TAC薄膜上，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例2相同的方式形成厚度約2μm的傾斜取向液晶層。在傾斜取向液晶層上，再用繞線棒刮涂器涂布上述液晶涂布溶液，并在90℃下干燥5分鐘，然后取向。然后，用金屬鹵化物燈進(jìn)行1mJ/cm2的光照射，以層壓第二層。此外，進(jìn)行與第二層中的情況下相同的操作，獲得具有傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜，傾斜取向液晶層有層壓其上的三層，總厚度約6μm。此后，以與實(shí)施例1相同的方式將該薄膜轉(zhuǎn)移到TAC薄膜上，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例3相同的方式形成厚度約2μm的傾斜取向液晶層。在傾斜取向液晶層上，再用繞線棒刮涂器涂布上述液晶涂布溶液，并在90℃下干燥5分鐘，然后取向。然后，用金屬鹵化物燈進(jìn)行1mJ/cm2的光照射，以層壓第二層。此外，進(jìn)行與第二層中的情況下相同的操作，獲得具有傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜，傾斜取向液晶層有層壓其上的三層，總厚度約6μm。此后，以與實(shí)施例1相同的方式將該薄膜轉(zhuǎn)移到TAC薄膜上，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜。
(液晶涂布溶液的制備)(通式6) 將5重量份上述通式6表示的側(cè)鏈型液晶聚合物(其中數(shù)字表示單體單元的摩爾％，并且為了解釋方便用粗體字表示；重均分子量5,000)、20重量份顯示出向列型液晶相的可光聚合液晶組合物(PALIOCOLORLC242，BASF制造)和3重量份的光聚合引發(fā)劑(IRGACURE 907，CibaSpecialty Chemicals制造)溶解在80重量份的環(huán)己酮中。
在以與實(shí)施例10(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例2相同的方式獲得傾斜取向薄膜。
在以與實(shí)施例10(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例4相同的方式獲得傾斜取向薄膜。
在以與實(shí)施例10(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，以與實(shí)施例5相同的方式獲得傾斜取向薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，用繞線棒刮涂器將液晶涂布溶液直接涂布在PET薄膜襯底上，不安置任何取向?qū)?，也不進(jìn)行摩擦處理，然后進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的光學(xué)薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，用繞線棒刮涂器將5重量％的聚乙烯醇水溶液(NH-18，JSR Co.，Ltd.制造)涂布在PET襯底上，然后在150℃下干燥30分鐘，接著用人造絲織物進(jìn)行摩擦處理，此后，進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的光學(xué)薄膜。
以與實(shí)施例1(液晶涂布溶液的制備)相同的方式制備液晶涂布溶液。此后，在(傾斜取向薄膜的制備)中，將丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KBM5103Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)涂布在PET襯底上，不安置任何取向?qū)?，然后加熱干燥，獲得厚度約0.1μm的取向?qū)?。然后，進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作，但不在取向?qū)由线M(jìn)行摩擦處理，獲得包含TAC薄膜、膠粘層和傾斜取向液晶層的光學(xué)薄膜。
(傾斜度的測(cè)量)制備的傾斜取向薄膜的相位差值是使用自動(dòng)雙折射測(cè)量儀器(KOBRA21ADHOji Scientific Instruments制造)，作為前數(shù)值和在慢軸方向上傾斜±30°時(shí)的數(shù)值測(cè)量的?；跍y(cè)量的相位差值，依照如下表達(dá)式測(cè)定每一個(gè)傾斜度傾斜度＝(|Δnd(-30)-Δnd(+30)|/Δnd(0))×100其中Δnd(0)是正面相位差，Δnd(+30)和Δnd(-30)分別是在向慢軸傾斜±30°方向上的相位差。
表1顯示了上述實(shí)施例和比較例中的評(píng)估結(jié)果。
表1

從表1結(jié)果明顯可見，通過摩擦垂直取向襯底并且形成包含垂直取向液晶組合物或可光聚合液晶組合物的傾斜取向液晶層，獲得了具有大傾斜度的傾斜取向薄膜。此外，通過層壓兩層或多層上述傾斜取向液晶層，可以穩(wěn)定獲得具有更大傾斜度的傾斜取向薄膜。
本申請(qǐng)基于2003年3月6日提交的日本專利申請(qǐng)2003-060534和2004年3月3日提交的2004-058941，其內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
權(quán)利要求
1.一種制造傾斜取向薄膜的方法，該方法包括在垂直取向襯底上進(jìn)行摩擦處理；并且在摩擦處理后，將包含垂直取向液晶組合物和可光聚合液晶組合物中的至少一種的液晶涂布溶液涂布在所述垂直取向襯底上，形成傾斜取向液晶層。
2.依照權(quán)利要求1的制造傾斜取向薄膜的方法，其中，在形成所述傾斜取向液晶層后，通過涂布所述液晶涂布溶液形成多層傾斜取向液晶層。
3.依照權(quán)利要求1的制造傾斜取向薄膜的方法，該方法還包括通過至少一個(gè)膠粘層將所述傾斜取向液晶層和光學(xué)薄膜層壓在一起；并除去所述的垂直取向襯底。
4.依照權(quán)利要求1的制造傾斜取向薄膜的方法，該方法還包括在包含聚合物薄膜的襯底上進(jìn)行摩擦處理前，通過安置取向?qū)又苽浯怪比∠蛞r底，在襯底上將垂直取向液晶組合物垂直取向。
5.一種依照權(quán)利要求1的制造傾斜取向薄膜的方法獲得的傾斜取向薄膜，其中傾斜度為30以上，條件是將傾斜度計(jì)算為(|Δnd(-30)-Δnd(+30)|/Δnd(0))×100其中Δnd(0)是正面相位差，Δnd(+30)和Δnd(-30)分別是在向慢軸傾斜±30°方向上的相位差。
6.依照權(quán)利要求5的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜度是50～500。
7.依照權(quán)利要求6的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜度是150～250。
8.一種依照權(quán)利要求2的制造傾斜取向薄膜的方法獲得的傾斜取向薄膜，其中傾斜度為30以上，條件是將傾斜度計(jì)算為(|Δnd(-30)-Δnd(+30)|/Δnd(0))×100其中Δnd(0)是正面相位差，Δnd(+30)和Δnd(-30)分別是在向慢軸傾斜±30°方向上的相位差。
9.依照權(quán)利要求8的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜度是50～1000。
10.依照權(quán)利要求9的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜度是150～800。
11.依照權(quán)利要求5的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜取向液晶層的厚度為1～10μm。
12.依照權(quán)利要求5的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜取向液晶層的向列型液晶分子的傾斜角和垂直于垂直取向襯底表面的方向成1°～85°。
13.依照權(quán)利要求5的傾斜取向薄膜，該薄膜還包含光學(xué)薄膜。
14.依照權(quán)利要求8的傾斜取向薄膜，該薄膜還包含光學(xué)薄膜。
15.一種具有依照權(quán)利要求5的傾斜取向薄膜的圖像顯示設(shè)備。
16.一種具有依照權(quán)利要求13的傾斜取向薄膜的圖像顯示設(shè)備。
17.一種包含傾斜取向液晶層的傾斜取向薄膜，所述傾斜取向液晶層包含垂直取向液晶組合物和可光聚合液晶組合物中的至少一種，其中傾斜度為30以上，條件是將傾斜度計(jì)算為(|Δnd(-30)-Δnd(+30)|/Δnd(0))×100其中Δnd(0)是正面相位差，Δnd(+30)和Δnd(-30)分別是在向慢軸傾斜±30°方向上的相位差。
18.依照權(quán)利要求17的傾斜取向薄膜，其中將多層所述傾斜取向液晶層層壓在一起。
19.依照權(quán)利要求17的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜度為30～500。
20.依照權(quán)利要求19的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜度為150～250。
21.依照權(quán)利要求18的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜度為50～1000。
22.依照權(quán)利要求21的傾斜取向薄膜，其中所述傾斜度為150～800。
23.依照權(quán)利要求17的傾斜取向薄膜，其中傾斜取向液晶層的厚度為1～10μm。
24.依照權(quán)利要求17的傾斜取向薄膜，該薄膜還包含光學(xué)薄膜。
25.一種具有依照權(quán)利要求17的傾斜取向薄膜的圖像顯示設(shè)備。
26.一種具有依照權(quán)利要求24的傾斜取向薄膜的圖像顯示設(shè)備。
全文摘要
在對(duì)垂直取向襯底進(jìn)行摩擦處理后，在襯底上涂布包含垂直取向液晶組合物和可光聚合液晶組合物的液晶涂布溶液，由此形成具有傾斜取向的液晶層。還可以由該方法制造具有傾斜取向的薄膜。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1759332SQ20048000618
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者川本育郎, 本村弘則 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社