專利名稱：圖案化的延遲膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于3D圖像顯示裝置中的圖案化的延遲膜，以及一種制備該膜的方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種使用兩種實(shí)施了不同配向方法的配向膜制造的圖案化的延遲膜，以及該膜的制備方法。
背景技術(shù)：
與2D平面圖像不同，3D圖像類似于人們看到和感覺(jué)到的真實(shí)圖像。因此，3D圖像是改進(jìn)了視覺(jué)信息水平的現(xiàn)實(shí)成像的新概念。3D效果通過(guò)左眼和右眼感知物體的不一致這一過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。即，由于人的兩只眼睛間距約為65mm，它們從兩個(gè)稍微不同的方向看圖像。此時(shí)，3D效果由雙眼不一致的光學(xué)現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，3D圖像可通過(guò)向觀察者兩眼輸入不同的圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)。常規(guī)的3D圖像顯示裝置可分成使用偏光眼鏡法的3D圖像顯示裝置和使用無(wú)眼鏡法的3D圖像顯示裝置。使用偏光眼鏡法的3D圖像顯示裝置通過(guò)附著在偏光鏡上的偏光器輸出具有不同偏光特性的左眼圖像和右眼圖像而實(shí)現(xiàn)，從而使左眼圖像投射在左眼鏡片，右眼圖像投射在右眼鏡片上。這種偏光眼鏡法的缺點(diǎn)在于觀察者必須配戴偏光鏡，但優(yōu)點(diǎn)在于觀察角度的限制較小并且制造簡(jiǎn)單。使用偏光眼鏡法的3D圖像顯示裝置包括圖像顯示單元和偏光單元。圖像顯示單元包括交替設(shè)置的用來(lái)分別產(chǎn)生左眼圖像和右眼圖像的左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元。偏光單元改變了由圖像顯示單元產(chǎn)生的左眼圖像和右眼圖像的偏光狀態(tài)。偏光單元可通過(guò)使對(duì)應(yīng)于左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元的偏光器圖案化而制造，或者將偏光器附著在已對(duì)應(yīng)于左眼圖像顯示單元和右眼圖像顯示單元圖案化的延遲膜(濾光器)上而制造。同時(shí)，圖案化的偏光器或延遲膜可通過(guò)將光刻膠涂覆在層壓有三乙?；w維素(TAC)薄膜和碘化拉伸聚乙烯醇(PVA)薄膜的偏光器上而制造，或者通過(guò)使延遲膜的預(yù)定部分暴露，并用氫氧化鉀溶液處理暴露的部分，以消除預(yù)定部分的相差延遲作用而制造。然而，這些常規(guī)方法的問(wèn)題在于它們由于需要進(jìn)行化學(xué)蝕刻因而制造步驟復(fù)雜，制造成本高，生產(chǎn)率低。作為另一種方法，圖案化的濾光器可通過(guò)在基板上形成相位延遲層并通過(guò)激光或磨床除去相位延遲層的一部分而制造。然而，該方法的缺點(diǎn)在于難于精確地圖案化，并且由于在激光蝕刻期間損壞相位延遲層，容易產(chǎn)生缺陷。另外，上述方法的缺點(diǎn)在于難于形成與圖像顯示單元的像素精確對(duì)應(yīng)的偏光器或延遲膜圖案，并且由于延遲膜圖案與圖像顯示單元的像素之間的不匹配導(dǎo)致干擾發(fā)生率聞。為解決上述問(wèn)題，已存在一種制造圖案化的濾光器的方法，其中形成延遲膜的配向膜和/或液晶材料以具體圖案打印在基板上。更具體地，圖案化的濾光器可通過(guò)將配向膜以具體圖案打印在基板上、在配向膜上實(shí)施摩擦方法或光配向法，并在配向膜上形成液晶層而制造?；蛘撸瑘D案化的濾光器可通過(guò)將配向膜打印在基板的整個(gè)表面上、使用掩膜使配向膜配向成具體圖案，并在配向膜上形成液晶層而制造?；蛘撸瑘D案化的濾光器可通過(guò)在基板的整個(gè)表面上打印配向膜、使配向膜配向、并以具體圖案打印一個(gè)液晶層而制造。使用打印法制造圖案化濾光器的方法的優(yōu)點(diǎn)在于圖像顯示單元的像素和濾光器的圖案能夠很好地匹配。然而，通過(guò)上文描述的方法制造的濾光器具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即其中液晶層以具體方向配向的一個(gè)配向部分和液晶層未配向的一個(gè)未配向部分交替排列。由于未配向部分與配向部分相比嚴(yán)重降低了光學(xué)性能，使用由上述方法制造的濾光器降低了圖像顯示裝置的圖像質(zhì)量
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種具有新結(jié)構(gòu)的圖案化的延遲膜，其可在低成本下通過(guò)簡(jiǎn)單的制造方法形成，并具有出色的加工效果和光學(xué)性能。技術(shù)方案本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種圖案化的延遲膜，其包括一個(gè)基板；位于基板上的一個(gè)第一配向膜和一個(gè)第二配向膜，其通過(guò)不同的配向方法處理并具有不同的配向方向；以及位于所述第一配向膜和所述第二配向膜上的一個(gè)液晶層，其中所述液晶層被圖案化成一個(gè)由第一配向膜配向的第一區(qū)域和一個(gè)由第二配向膜配向的第二區(qū)域。所述基板可以具有的面內(nèi)延遲在0_30nm之間，具有的厚度延遲的絕對(duì)值在0_300nm 之間。所述基板可選自三乙?；w維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯和環(huán)烯烴聚合物。所述液晶層可被圖案化為條紋圖案或柵格圖案。所述第一配向膜的配向方向和所述第二配向膜的配向方向可彼此垂直。所述液晶層可為一個(gè)λ/4相位延遲層。第一配向膜可形成在所述基板的整個(gè)表面上，第二配向膜可以以規(guī)律的圖案形成在所述第一配向膜上。當(dāng)所述第一配向膜是一個(gè)摩擦配向膜時(shí)，所述第二配向膜可以是一個(gè)光配向膜。當(dāng)所述第一配向膜是一個(gè)光配向膜時(shí)，所述第二配向膜可以是一個(gè)摩擦配向膜。所述第一配向膜可以以規(guī)律圖案形成在所述基板的一個(gè)表面上，所述第二配向膜可以形成在未形成第一配向膜的區(qū)域中。在這種情況下，當(dāng)所述第一配向膜是一個(gè)摩擦配向膜時(shí)，所述第二配向膜可以是一個(gè)光配向膜。當(dāng)所述第一配向膜是一個(gè)光配向膜時(shí)，所述第二配向膜可以是一個(gè)摩擦配向膜。本發(fā)明的另一方面提供一種圖案化的延遲膜，包括一個(gè)基板，其表面以第一配向方向摩擦；一個(gè)以規(guī)律圖案位于所述基板的經(jīng)摩擦表面上的光配向膜，所述光配向膜以第二配向方向配向；以及一個(gè)位于所述基板和所述光配向膜上的液晶層，其中所述液晶層被圖案化成一個(gè)由經(jīng)摩擦基板配向的第一區(qū)域以及一個(gè)由光配向膜配向的第二區(qū)域。所述基板可以具有的面內(nèi)延遲在0_30nm范圍內(nèi)，具有的厚度延遲的絕對(duì)值在0-300nm范圍內(nèi)。
所述基板可選自三乙?；w維素和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。所述液晶層可被圖案化為條紋圖案或柵格圖案。所述第一配向方向和所述第二配向方向可彼此垂直。所述液晶層可為一個(gè)λ/4相位延遲層。本發(fā)明的另一方面提供一種制造延遲膜的方法，包括在第一基板上涂覆一種第一配向膜材料；通過(guò)使所述第一配向膜材料在第一配向方向上配向而形成第一配向膜；在所述第一基板上或所述第一配向膜上涂覆一種第二配向膜材料；通過(guò)使所述第二配向膜材料在第二配向方向上配向而形成第二配向膜；通過(guò)在所述第一配向膜和所述第二配向膜上涂覆液晶并使所涂覆的液晶固化而形成圖案化的液晶層。所述第一配向方向和所述第二配向方向可彼此垂直。所述第一配向膜材料和/或 所述第二配向膜材料可使用打印法涂覆。該方法還可包括準(zhǔn)備一個(gè)第二基板，在其一個(gè)表面上形成一個(gè)粘合層；將所述第二基板的粘合層附著在所述第一基板上的圖案化的液晶層上；并將所述第二基板與所述第一基板分離，以將所述圖案化的液晶層轉(zhuǎn)移至所述第二基板上。所述第一配向膜材料可被涂覆至所述第一基板的整個(gè)表面，所述第二配向膜材料可以以規(guī)律圖案涂覆至所述第一配向膜上。所述第一配向膜材料可為一種摩擦配向膜材料且可通過(guò)摩擦法形成，所述第二配向膜材料可為一種光配向膜材料且可通過(guò)光配向法形成。所述第一配向膜材料可為一種光配向膜材料且可通過(guò)光配向法形成，所述第二配向膜材料可為一種摩擦配向膜材料且可通過(guò)摩擦法形成。所述第一配向膜材料可以以規(guī)律圖案涂覆在所述第一基板上，所述第二配向膜材料可被涂覆在所述第一基板上未形成所述第一配向膜的區(qū)域中。所述第一配向膜材料可為一種摩擦配向膜材料且可通過(guò)摩擦法形成，所述第二配向膜材料可為一種光配向膜材料且可通過(guò)光配向法形成。所述第一配向膜材料可為一種光配向膜材料且可通過(guò)光配向法形成，所述第二配向膜材料可為一種摩擦配向膜材料且可通過(guò)摩擦法形成。所述第一基板可以具有的面內(nèi)延遲在0_30nm之間，具有的厚度延遲的絕對(duì)值在0_300nm 之間。所述第一基板可選自三乙?；w維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯和環(huán)烯烴聚合物。所述第二基板可選自三乙?；w維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯和環(huán)烯烴聚合物。本發(fā)明的另一方面提供一種制備延遲膜的方法，包括以第一配向方向摩擦第一基板的一個(gè)表面；以規(guī)律圖案在所述第一基板的經(jīng)摩擦表面上涂覆光配向膜材料；使偏振的UV光以第二配向方向照射至所述光配向膜材料上而形成光配向膜；以及向所述第一基板的經(jīng)摩擦表面和所述光配向膜上涂覆液晶并使所涂覆的液晶固化而形成液晶層。所述第一配向方向和所述第二配向方向可彼此垂直。所述光配向膜材料可使用打印法以規(guī)律圖案涂覆。該方法還可包括準(zhǔn)備一個(gè)第二基板，在其一個(gè)表面上形成一個(gè)粘合層；將所述第二基板的粘合層附著在所述第一基板上的圖案化的液晶層上；并將所述第二基板與所述第一基板分離，以將所述圖案化的液晶層轉(zhuǎn)移至所述第二基板上。所述第一基板可選自三乙?；w維素和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。所述第二基板可選自三乙?；w維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯和環(huán)烯烴聚合物。有益效果
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，由于使用了通過(guò)不同配向方法處理的配向膜，圖案化的延遲膜可由一種簡(jiǎn)單的方法形成，而不需經(jīng)受多步驟處理，如光刻法。另外，由于在涂覆配向膜時(shí)使用了打印法，可以容易地調(diào)節(jié)臨界尺寸。因此，所述配向膜可以圖案化為多種形狀。與激光蝕刻法不同，本方法不發(fā)生直接接觸，降低了失敗率，提高了加工效率。此外，本發(fā)明實(shí)施方案的延遲膜由于在液晶層中不具有未配向部分，因此可實(shí)現(xiàn)出色的光學(xué)性能。此外，由于僅液晶層被轉(zhuǎn)移至另一個(gè)膜上，可以進(jìn)一步改進(jìn)延遲膜的光學(xué)性能。


圖I展示本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案的圖案化的延遲膜。圖2展示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案制造圖I的延遲膜的方法。圖3展示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案的圖案化的延遲膜。圖4展示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案制造圖3的延遲膜的方法。圖5展示本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方案的圖案化的延遲膜。圖6展示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案制備圖5的延遲膜的方法。圖7展示將圖案化的液晶層轉(zhuǎn)移至另一膜上的方法。圖8展示圖案化為條紋形狀的延遲膜。圖9展示圖案化為柵格形狀的延遲膜。圖10是一張偏光顯微鏡圖像，顯示出通過(guò)本發(fā)明實(shí)施方案的方法制造的圖案化延遲膜。圖11是顯示出在通過(guò)本發(fā)明實(shí)施方案的方法制造的延遲膜中，第一配向膜和第二配向膜之間的邊界區(qū)域的圖像。圖12展不包含本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案的圖案化延遲膜的偏光器。圖13展示包含本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案的圖案化延遲膜的偏光器。圖14展示包含本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方案的圖案化延遲膜的偏光器。
具體實(shí)施例方式作為本發(fā)明的發(fā)明人持續(xù)研究的結(jié)果，他們證實(shí)了使用兩種由不同的方法形成的配向膜可簡(jiǎn)化制造方法，降低失敗率，并制造出具有出色光學(xué)性能的圖案化延遲膜。下文中將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明實(shí)施方案的圖案化延遲膜。圖I和3示出了本發(fā)明實(shí)施方案的圖案化的延遲膜。如圖I和3所示，本發(fā)明實(shí)施方案的延遲膜包括基板10、第一配向膜20、第二配向膜30，以及液晶層40。第一配向膜20和第二配向膜30通過(guò)不同的配向方法形成，因此它們具有不同的配向方向。液晶層40被圖案化成第一區(qū)域40a和第二區(qū)域40b，所述第一區(qū)域40a由第一配向膜20配向，第二區(qū)域40b由第二配向膜30配向?？墒褂檬熘幕?，例如塑料基板，作為基板10?；?0的實(shí)例可以包括但不限于由三乙酰基纖維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯或環(huán)烯烴聚合物如降冰片烯衍生物制備的基板?；?0可為具有低面內(nèi)延遲和厚度方向延遲、或僅具有厚度方向延遲而沒(méi)有面內(nèi)延遲的各向同性基板。更具體地，基板10可以具有的面內(nèi)延遲(Rin)在0-30nm范圍內(nèi)，優(yōu)選0-20nm，更優(yōu)選O-lOnm，具有的厚度方向延遲(Rth)的絕對(duì)值在0_300nm范圍內(nèi)，優(yōu)選0_200nm,更優(yōu)選 O-IOOnm0 在這種情況下，面內(nèi)延遲(Rin)和厚度方向延遲(Rth)如下面的等式(I)和(2)所定義。Rin= (nx_ny)Xd (I)Rth = (nz-nx) X d (2)在上述等式(I)和(2)中，nx代表膜的面內(nèi)在具有最大折射率的方向上的折射率，ny代表在垂直于nx的方向上的折射率，nz代表在厚度方向上的折射率。對(duì)基板10的厚度沒(méi)有具體的限制。通常，基板10的厚度在30-100 μ m范圍內(nèi)。第一配向膜20和第二配向膜30由不同的配向方法形成，并具有不同的配向方向。例如，當(dāng)?shù)谝慌湎蚰?0為光配向膜時(shí)，可使用摩擦配向膜作為第二配向膜30。當(dāng)?shù)谝慌湎蚰?0為摩擦配向膜時(shí)，可使用光配向膜作為第二配向膜。這樣，當(dāng)使用以不同方式處理的配向膜時(shí)，對(duì)一個(gè)配向膜使用的方法不影響另一個(gè)。因此，可容易地形成具有不同配向方向的配向膜，而不需經(jīng)受復(fù)雜的處理，如掩膜法或光刻法。例如，即使將UV偏振光照射在摩擦配向膜上，所述配向膜的配向方向也不會(huì)改變。同樣，在向光配向上實(shí)施摩擦法的情況下，配向方向也不會(huì)改變。因此，在涂覆摩擦配向膜之后，在第一配向方向上實(shí)施摩擦法以形成摩擦配向膜。用于光配向膜的聚合物膜被以規(guī)律的間隔涂覆在摩擦配向膜上。然后，將在不同于第一配向方向的第二配向方向上發(fā)生偏振的UV偏振光照射在聚合物膜上。用這種方法，形成了具有不同配向方向的第一配向膜20和第二配向膜30。同樣，第一配向膜20和第二配向膜30的配向方向可彼此垂直。液晶層40形成在第一配向膜20和第二配向膜30上。液晶層40被圖案化成第一區(qū)域40a和第二區(qū)域40b，所述第一區(qū)域40a由第一配向膜20配向，所述第二區(qū)域40b由第二配向膜30配向。當(dāng)液晶被涂覆在配向膜上時(shí)，它們以配向膜的配向方向排列。在該實(shí)施方案中，如上所述，第一配向膜20和第二配向膜30具有不同的配向方向。因此，當(dāng)液晶層40形成于第一配向膜20和第二配向膜30上時(shí)，以不同方向配向的液晶層40交替地形成，由此獲得圖案化的延遲膜。此時(shí)，液晶層40的圖案由第二配向膜30的涂覆圖案確定。在第二配向膜30以條紋形狀涂覆的情況下，形成如圖8所示的條紋圖案化的液晶層。在第二配向膜30以柵格形狀涂覆的情況下，形成如圖9所示的柵格圖案化的液晶層。同時(shí)，液晶層40根據(jù)其厚度可具有不同的相差。液晶層40可為一個(gè)λ/4相位延遲層。在液晶層40為λ/4相位延遲層的情況下，其用于將線性偏振光改變成圓形偏振光，以及將圓形偏振光改變成線性偏振光。這種作用對(duì)于3D圖像顯示裝置可以是有用的。
同時(shí)，如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施方案中的延遲膜可被制造成使得第一配向膜20形成在基板10的整個(gè)表面上，第二配向膜30以規(guī)律圖案形成在第一配向膜20上?；蛘?，如圖3所示，第一配向膜20和第二配向膜30可交替地形成在基板10上。S卩，第一配向膜20可以以規(guī)律圖案形成在基板10的表面上，第二配向膜30可以在未形成第一配向膜20的區(qū)域中形成。圖2示出了一種 制造圖I所示的延遲膜的方法，圖4示出了一種制造如圖3所示的延遲膜的方法。如圖2和4所示，制造本發(fā)明實(shí)施方案的延遲膜的方法可包括涂覆一種第一配向膜材料、形成第一配向膜、涂覆一種第二配向膜材料、形成第二配向膜，以及形成液晶層。第一配向膜材料可如圖2所示涂覆在第一基板10的整個(gè)表面上，或者如圖4所示，以規(guī)律的圖案涂覆在第一基板10的一個(gè)表面上。首先，參照?qǐng)D2描述第一配向膜材料涂覆在第一基板10的整個(gè)表面上的情況。第一配向膜材料涂覆在第一基板10的整個(gè)表面上。所述第一配向膜材料可為一種摩擦配向膜材料或一種光配向膜材料。涂覆在第一基板10的整個(gè)表面上的第一配向膜材料被配向形成一個(gè)第一配向膜20。此時(shí)，可根據(jù)此處所使用的第一配向膜材料來(lái)使用合適的配向方法。例如，當(dāng)?shù)谝慌湎蚰げ牧蠟橐环N摩擦配向膜材料時(shí)，第一配向膜20由摩擦配向法形成。即，通過(guò)涂覆一種摩擦配向膜材料并使用一塊摩擦布以一個(gè)具體的方向(第一配向方向)摩擦所涂覆的摩擦配向膜材料來(lái)形成第一配向膜20。當(dāng)?shù)谝慌湎蚰げ牧蠟楣馀湎蚰げ牧蠒r(shí),第一配向膜20通過(guò)光配向法形成。即，第一配向膜20通過(guò)涂覆一種光配向膜材料并對(duì)其以一具體方向(第一配向方向)照射偏振UV光來(lái)形成。在通過(guò)上述方法形成第一配向膜20之后，將第二配向膜材料涂覆在第一配向膜20上。此時(shí)，第二配向膜材料未涂覆在第一配向膜20的整個(gè)表面上，而是以規(guī)律的圖案涂覆。例如，第二配向膜材料可以以規(guī)律的間隔涂覆成條紋圖案或柵格圖案。當(dāng)?shù)诙湎蚰げ牧媳灰砸?guī)律圖案選擇性地涂覆在第一配向膜上時(shí)，第一配向膜20和第二配向膜30交替地形成在第一基板10上。同時(shí)，第一配向膜材料和/或第二配向膜材料可通過(guò)打印法涂覆。在通過(guò)打印法涂覆配向膜材料的情況下，其優(yōu)點(diǎn)在于需要的材料可以只涂覆在期望的位置，而不須經(jīng)受復(fù)雜的處理，如掩膜法或光刻法。另外，由于沒(méi)有不必要地浪費(fèi)材料，降低了制造成本，并可以通過(guò)改變打印圖案容易地調(diào)節(jié)待形成圖案的臨界尺寸(⑶)。第二配向膜材料與第一配向膜材料不同地配向。即，當(dāng)?shù)谝慌湎蚰げ牧蠟楣馀湎蚰げ牧蠒r(shí)，使用去毛刺(burring)配向膜材料作為第二配向膜材料。當(dāng)?shù)谝慌湎蚰げ牧蠟槟Σ僚湎蚰げ牧蠒r(shí)，使用光配向膜材料作為第二配向膜材料。第二配向膜30根據(jù)第二配向膜材料由合適的方法形成。即，當(dāng)?shù)诙湎蚰げ牧蠟槟Σ僚湎蚰げ牧蠒r(shí)，第二配向膜30由摩擦配向法形成。即，第二配向膜30通過(guò)涂覆所述材料并用一塊摩擦布以一個(gè)具體的方向(第二配向方向)摩擦所涂覆的材料來(lái)形成。當(dāng)?shù)诙湎蚰げ牧蠟楣馀湎蚰げ牧蠒r(shí)，第二配向膜30通過(guò)光配向法形成。即，第二配向膜30通過(guò)涂覆所述材料并對(duì)其以一個(gè)具體的方向(第二配向方向)照射偏振UV光來(lái)形成。此時(shí)，第二配向膜的配向方向不同于第一配向膜的配向方向。第二配向膜的配向方向可以與第一配向膜的配向方向垂直。如上所述，由于第一配向膜和第二配向膜通過(guò)不同的配向方法形成，即使第一配向膜暴露在基板的表面，第二配向膜的處理也不受影響。因此，形成第二配向膜之后，在第一配向方向上配向的第一配向膜和在第二配向方向上配向的第二配向膜交替地形成在基板的表面。然后，將反應(yīng)性液晶涂覆在交替形成的第一配向膜20和第二配向膜30上，然后其通過(guò)熱或光交聯(lián)，以形成液晶層40。所述反應(yīng)性液晶是指通過(guò)光或熱聚合相鄰液態(tài)單體而形成液態(tài)聚合物的材料。反應(yīng)性液晶可由一種或多種其上附著有引起反應(yīng)性液體單體聚合的丙烯酸酯基團(tuán)的材料構(gòu)成。所述反應(yīng)性液晶的代表性實(shí)例可包括Merk的ReactiveMesogen 或 BASF 的 LC242。如上所述，當(dāng)涂覆在第一配向膜20和第二配向膜30上的反應(yīng)性液晶固化時(shí)，獲得圖案化的液晶層40。該圖案化的液晶層40被位于其下的配向膜以不同的方向配向。接下來(lái)，如圖4所示，將描述第一配向膜材料被以規(guī)律圖案涂覆在第一基板10的一個(gè)表面上的情形。首先，將第一配向膜材料以規(guī)律的圖案涂覆在第一基板10的一個(gè)表面上，如以規(guī)律的間隔排布的條紋或柵格圖案。第一配向膜材料可以為摩擦配向膜材料或光配向膜材料。第一配向膜材料可通過(guò)打印法涂覆，但本發(fā)明并不限于此。然后，第一配向膜20根據(jù)所述第一配向膜材料由合適的配向方法形成。例如，當(dāng)?shù)谝慌湎蚰げ牧蠟槟Σ僚湎蚰げ牧蠒r(shí)，第一配向膜20由摩擦配向法形成。即，第一配向膜20通過(guò)用一塊摩擦布以一個(gè)具體的方向(第一配向方向)摩擦所述摩擦配向膜材料來(lái)形成。當(dāng)?shù)谝慌湎蚰げ牧蠟楣馀湎蚰げ牧蠒r(shí)，第一配向膜20通過(guò)光配向法形成。S卩，第一配向膜20通過(guò)在光配向膜材料上以一個(gè)具體方向(第一配向方向)照射偏振UV光來(lái)形成。在以上述方式形成第一配向膜20之后，將第二配向膜材料選擇性地涂覆在未形成第一配向膜的區(qū)域中。第二配向膜30根據(jù)第二配向膜材料由合適的配向方法形成。第二配向膜材料以不同于第一配向膜材料的方式配向。例如，當(dāng)?shù)谝慌湎蚰げ牧蠟槟Σ僚湎蚰げ牧蠒r(shí)，可使用光配向膜材料作為第二配向膜材料。當(dāng)?shù)谝慌湎蚰げ牧蠟楣馀湎蚰げ牧蠒r(shí)，可使用摩擦配向膜材料作為第二配向膜材料。由于涉及配向膜材料的配向方法和配向方向的細(xì)節(jié)與圖2所示的基本相同，現(xiàn)將省略對(duì)其進(jìn)一步的描述。另外，第二配向膜材料可通過(guò)打印法涂覆，但本發(fā)明并不限于此。當(dāng)?shù)谝慌湎蚰?0和第二配向膜30以上述方式形成時(shí)，第一配向膜20和第二配向膜30如圖4所示交替排列。反應(yīng)性液晶涂覆在交替排列的第一配向膜20和第二配向膜30上，它們通過(guò)熱或光交聯(lián)形成液晶層40。由于液晶材料的種類及其形成方法與上文所述的相同，現(xiàn)將省略對(duì)其詳細(xì)描述。圖5示出了本發(fā)明另一實(shí)施方案的圖案化的延遲膜。如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施方案的延遲膜可包含一個(gè)經(jīng)摩擦處理的基板100、一個(gè)光配向膜200和一個(gè)液晶層300。光配向膜200和液晶層300以規(guī)律圖案選擇性地形成在基板100上。當(dāng)使用可摩擦處理的基板時(shí)，只須形成一個(gè)配向膜。這樣，可通過(guò)簡(jiǎn)單的方法容易地制造圖案化的延遲膜。經(jīng)摩擦處理的基板100可以具有的面內(nèi)延遲(Rin)在0_30nm范圍內(nèi)，優(yōu)選0-20nm，更優(yōu)選O-lOnm，具有的厚度方向延遲(Rth)的絕對(duì)值在0_300nm范圍內(nèi)，優(yōu)選 0-200nm，更優(yōu)選0-100nm。可摩擦處理的基板100的實(shí)例可包括由三乙?；w維素、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯等制備的基板。當(dāng)使用所述基板時(shí)，可使用摩擦布以具體的方向(第一配向方向)摩擦基板100的表面實(shí)施摩擦法。當(dāng)進(jìn)行這種摩擦法時(shí)，涂覆在基板100上的液晶以摩擦方向配向。然后，在經(jīng)摩擦法處理的基板100上形成以不同于第一配向方向的第二配向方向處理的光配向膜200。此時(shí)，光配向膜未在基板100的整個(gè)表面形成，而是以規(guī)律圖案選擇性地形成。另外，第一配向方向和第二配向方向可以彼此垂直。當(dāng)光配向膜200選擇性地形成在經(jīng)摩擦法處理的基板100上時(shí)，具有第一配向方向的經(jīng)摩擦法處理的基板100和具有第二配向方向的光配向膜200交替暴露。如圖5所不，當(dāng)液晶被涂覆在基板100和光配向膜200上時(shí)，可形成圖案化的液晶層300a和300b。由此形成包括以第一配向方向配向的第一區(qū)域300a和以第二配向方向配向的第二區(qū)域300b的圖案化的液晶層300a和300b。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案制造圖5所示的延遲膜的方法。如圖6所示，制造延遲膜的方法可包括摩擦基板、涂覆光配向膜、形成光配向膜和形成液晶層。首先，基板100的表面用摩擦布以具體的方向(第一配向方向)摩擦。當(dāng)基板100的摩擦完成時(shí)，將光配向膜材料涂覆在基板100上。此時(shí)，光配向膜材料未涂覆在基板100的整個(gè)表面上，而是以規(guī)律圖案選擇性地涂覆。例如，光配向膜材料可以以規(guī)律間隔通過(guò)打印法涂覆成條紋圖案或柵格圖案。然后，光配向膜200通過(guò)以具體方向(第二配向方向)對(duì)光配向膜材料照射偏振UV光而形成。此時(shí)，光配向膜200的配向方向(第二配向方向)不同于基板100的表面的摩擦方向(第一配向方向)。配向方向和摩擦方向可彼此垂直。由于光配向膜200未整體地形成，而是以規(guī)律間隔選擇性地形成，因此經(jīng)摩擦部分和光配向膜部分交替形成在基板100的表面上。然后，將反應(yīng)性液晶涂覆在基板100上，光配向膜200通過(guò)熱或光交聯(lián)以形成液晶層300。由于液晶的種類及其形成方法基本與前述相同，現(xiàn)將省略對(duì)其進(jìn)一步的描述。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案制造延遲膜的方法。圖7的制造方法還可包括在通過(guò)圖2、4和6所示的方法制造圖案化的延遲膜之后僅將圖案化的液晶層轉(zhuǎn)移至另一個(gè)膜上。更具體地，通過(guò)使用上述制造圖案化的延遲膜的方法制造液晶層被圖案化的第一基板。單獨(dú)準(zhǔn)備一個(gè)第二基板，在其一個(gè)表面上形成一個(gè)粘合層。將第二基板上的粘合層附著在第一基板上的圖案化的液晶層上。將第二基板和第一基板彼此分離，以將圖案化的液晶層轉(zhuǎn)移至第二基板上。圖7示出了將具有交替形成的第一配向膜10和第二配向膜20的圖3的延遲膜用作第一基板的情形。然而，該情形僅是示例性的，本發(fā)明不限于此。即，可將圖I的延遲膜或圖5的延遲膜用作第一基板。由于制造第一基板的方法基本上與上述制造圖案化延遲膜的方法相同，現(xiàn)將省略對(duì)其詳細(xì)描述。同時(shí)，在其上形成有粘合層60的第二基板50可通過(guò)在塑料基板上涂覆粘性樹(shù)脂或?qū)⒄承员∑街谄渖隙苽?。塑料基板的?shí)例可以是由三乙?；w維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯或環(huán)烯烴聚合物(如降冰片烯衍生物)制備的基板。在制備其中形成了粘合層60的第二基板50之后，將第二基板50的粘合劑層60附著在第一基板10的液晶層40上。然后，將第一基板10與第二基板50分離，以將圖案化的液晶層40轉(zhuǎn)移至第二基板50的粘合層60上。在延遲膜中，液晶層用于引起延遲，但其它組分，即基板或配向膜，在光學(xué)上沒(méi)有作用。然而，當(dāng)所述基板或配向膜比預(yù)定厚度厚或者具有相位差時(shí)，它們可以劣化延遲膜的性能。因此，在通過(guò)圖2、4和6的方法制造延遲膜之后，僅圖案化的液晶層被轉(zhuǎn)移至另一個(gè)膜上。以這樣的方式可以制造具有光學(xué)上的精確性和出色性能的延遲膜。通過(guò)上述方法制造的延遲膜可通過(guò)將其附著在偏光器上而有效地用作濾光器。圖12至14示出了附著有實(shí)施方案的圖案化延遲膜的偏光器的多種操作實(shí)例。如圖12-14所示，放置本發(fā)明實(shí)施方案的圖案化延遲膜以使得液晶層40和300面向偏光器500。然而，本發(fā)明不限于此。如果必要，粘合劑層600可位于偏光器500和液晶層40和300之間。 包含本發(fā)明實(shí)施方案的延遲膜的偏光器可有效地用于3D圖像顯示裝置中。發(fā)明實(shí)施方式下面將參照具體實(shí)施方案來(lái)更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。將多官能單體聚乙烯醇、三[2_(丙烯酰氧基)乙基]異氰脲酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯以及光引發(fā)劑Igacure 2050以各自為2wt%、0. 7wt%>0. 3界1:%和O. 25界1:%的濃度溶解于混合溶劑中，其中水和乙醇以50 50的重量比混合，由此制備摩擦配向膜材料。將摩擦配向膜材料用線棒(wire bar)涂覆在三乙?；w維素(TAC)基板上，以使干膜的厚度(DFT)成為大約O. I μ m。摩擦配向膜材料通過(guò)在100°C的干燥爐中吹熱空氣2分鐘而干燥，并使用80W/cm的高壓萊燈以3m/min的速率照射一次UV光而固化。摩擦固化的配向膜以形成第一配向膜。然后，將光反應(yīng)聚合物5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)、多官能單體二季戍四醇六丙烯酸酯和光引發(fā)劑Igacure 907 (瑞士, Ciba-Geigy)以各自濃度為2wt%、2界1:%和O. 5界1:%溶解于環(huán)戍酮中，由此制備光配向膜材料。將光配向膜材料打印成間隔300μπι的條紋圖案，以使其干膜厚度成為大約O. Iym,并通過(guò)在70°C的干燥爐中吹熱空氣2分鐘而干燥。然后，使用SOW/cm的高壓汞燈作為光源，并使用Moxtek制造的線柵偏光器照射偏振UV光。光配向膜以3m/min的速率暴露一次，由此形成配向方向垂直于第一配向膜的配向方向的第二配向膜?？删酆系囊壕ㄟ^(guò)溶解25wt %的固體內(nèi)容——其包含95wt %的LC242 (BASF)，其為一種可面內(nèi)配向的可聚合液晶化合物，以及5wt%的光引發(fā)劑Igacure 907 (瑞士，Ciba-Ge i gy)-而制備。將所制備的可聚合液晶涂覆在第一配向膜和第二配向膜上，以使干膜的厚度成為大約I μ m,并在80°C的干燥爐中干燥2分鐘。然后,將涂覆的液晶使用80W/cm的高壓汞燈 以3m/min的速率照射UV光一次而固化，從而制造延遲膜。圖10示出了通過(guò)本發(fā)明實(shí)施方案的方法制造的圖案化延遲膜的偏光顯微鏡圖案，圖11示出了本發(fā)明實(shí)施方案中第一配向膜和第二配向膜之間界面區(qū)域的放大圖像。本發(fā)明已參照示例性實(shí)施方案示出并描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明了，在不偏離如所附權(quán)利要求書(shū)所確定的本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可作出改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種圖案化的延遲膜,包括 一個(gè)基板； 位于所述基板上的一個(gè)第一配向膜和一個(gè)第二配向膜，其通過(guò)不同的配向方法處理并具有不同的配向方向；以及 位于所述第一配向膜和所述第二配向膜上的一個(gè)液晶層， 其中所述液晶層被圖案化成一個(gè)由第一配向膜配向的第一區(qū)域和一個(gè)由第二配向膜配向的第二區(qū)域。
2.權(quán)利要求I的圖案化的延遲膜，其中所述基板具有的面內(nèi)延遲在0-30nm之間，厚度延遲的絕對(duì)值在0-300nm之間。
3.權(quán)利要求I的圖案化的延遲膜，其中所述基板選自三乙?；w維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯和環(huán)烯烴聚合物。
4.權(quán)利要求I的圖案化的延遲膜，其中所述液晶層被圖案化為條紋圖案或柵格圖案。
5.權(quán)利要求I的圖案化的延遲膜，其中所述第一配向膜的配向方向和所述第二配向膜的配向方向彼此垂直。
6.權(quán)利要求I的圖案化的延遲膜，其中所述液晶層為一個(gè)λ/4相位延遲層。
7.權(quán)利要求I的圖案化的延遲膜，其中所述第一配向膜形成在所述基板的整個(gè)表面上，所述第二配向膜以規(guī)律的圖案形成在所述第一配向膜上。
8.權(quán)利要求7的圖案化的延遲膜，其中所述第一配向膜是一個(gè)摩擦配向膜，所述第二配向膜是一個(gè)光配向膜。
9.權(quán)利要求7的圖案化的延遲膜，其中所述第一配向膜是一個(gè)光配向膜，所述第二配向膜是一個(gè)摩擦配向膜。
10.權(quán)利要求I的圖案化的延遲膜，其中所述第一配向膜以規(guī)律圖案形成在所述基板的一個(gè)表面上，所述第二配向膜在未形成第一配向膜的區(qū)域中形成。
11.權(quán)利要求10的圖案化的延遲膜，其中所述第一配向膜是一個(gè)摩擦配向膜，所述第二配向膜是一個(gè)光配向膜。
12.權(quán)利要求10的圖案化的延遲膜，其中所述第一配向膜是一個(gè)光配向膜，所述第二配向膜是一個(gè)摩擦配向膜。
13.一種圖案化的延遲膜，包括 一個(gè)基板，其表面以第一配向方向摩擦； 一個(gè)以規(guī)律圖案位于所述基板的經(jīng)摩擦表面上的光配向膜，所述光配向膜以第二配向方向配向；以及 一個(gè)位于所述基板和所述光配向膜上的液晶層， 其中所述液晶層被圖案化成一個(gè)由經(jīng)摩擦的基板配向的第一區(qū)域以及一個(gè)由光配向膜配向的第二區(qū)域。
14.權(quán)利要求13的圖案化的延遲膜，其中所述基板具有的面內(nèi)延遲在0-30nm范圍內(nèi)，厚度延遲的絕對(duì)值在0-300nm范圍內(nèi)。
15.權(quán)利要求13的圖案化的延遲膜，其中所述基板選自三乙酰基纖維素和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。
16.權(quán)利要求13的圖案化的延遲膜，其中所述液晶層被圖案化為條紋圖案或柵格圖案。
17.權(quán)利要求13的圖案化的延遲膜，其中所述第一配向方向和所述第二配向方向彼此垂直。
18.權(quán)利要求13的圖案化的延遲膜，其中所述液晶層為一個(gè)λ/4相位延遲層。
19.一種偏光器，包括權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的圖案化的延遲膜。
20.一種3D圖像顯示裝置，包括權(quán)利要求19所述的偏光器。
21.—種制備延遲膜的方法,包括 在第一基板上涂覆一種第一配向膜材料； 通過(guò)使所述第一配向膜材料在第一配向方向上配向而形成第一配向膜； 在所述第一基板上或所述第一配向膜上涂覆一種第二配向膜材料； 通過(guò)使所述第二配向膜材料在第二配向方向上配向而形成第二配向膜；并且通過(guò)在所述第一配向膜和所述第二配向膜上涂覆液晶并使所涂覆的液晶固化而形成圖案化的液晶層。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所述第一配向方向和所述第二配向方向彼此垂直。
23.權(quán)利要求21的方法，其中所述第一配向膜材料和/或所述第二配向膜材料使用打印法涂覆。
24.權(quán)利要求21的方法，還包括 準(zhǔn)備一個(gè)第二基板，在其一個(gè)表面上形成一個(gè)粘合層； 將所述第二基板的粘合層附著在所述第一基板上的圖案化的液晶層上；以及 將所述第二基板與所述第一基板分離，以將所述圖案化的液晶層轉(zhuǎn)移至所述第二基板上。
25.權(quán)利要求21的方法，其中所述第一配向膜材料被涂覆至所述第一基板的整個(gè)表面上，所述第二配向膜材料以規(guī)律圖案涂覆至所述第一配向膜上。
26.權(quán)利要求25的方法，其中所述第一配向膜材料為一種摩擦配向膜材料且由摩擦法形成，所述第二配向膜材料為一種光配向膜材料且由光配向法形成。
27.權(quán)利要求25的方法,其中所述第一配向膜材料為一種光配向膜材料且由光配向法形成，所述第二配向膜材料為一種摩擦配向膜材料且由摩擦法形成。
28.權(quán)利要求21的方法，其中所述第一配向膜材料以規(guī)律圖案涂覆在所述第一基板上，所述第二配向膜材料被涂覆在所述第一基板上未形成所述第一配向膜的區(qū)域中。
29.權(quán)利要求28的方法，其中所述第一配向膜材料為一種摩擦配向膜材料且由摩擦法形成，所述第二配向膜材料為一種光配向膜材料且由光配向法形成。
30.權(quán)利要求28的方法,其中所述第一配向膜材料為一種光配向膜材料且由光配向法形成，所述第二配向膜材料為一種摩擦配向膜材料且由摩擦法形成。
31.一種制備延遲膜的方法，包括 以第一配向方向摩擦第一基板的一個(gè)表面； 在所述第一基板的經(jīng)摩擦表面上以規(guī)律圖案涂覆一種光配向膜材料； 通過(guò)使偏振UV光以第二配向方向照射至所述光配向膜材料上而形成光配向膜；以及通過(guò)向所述第一基板的經(jīng)摩擦表面和所述光配向膜上涂覆液晶并使所涂覆的液晶固化而形成液晶層。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述第一配向方向和所述第二配向方向彼此垂直。
33.權(quán)利要求31的方法，其中使用打印法以規(guī)律圖案涂覆所述光配向膜材料。
34.權(quán)利要求31的方法，還包括 準(zhǔn)備一個(gè)第二基板，在其一個(gè)表面上形成一個(gè)粘合層； 將所述第二基板的粘合層附著在所述第一基板上的圖案化的液晶層上；以及 將所述第二基板與所述第一基板分離，以將所述圖案化的液晶層轉(zhuǎn)移至所述第二基板上。
35.權(quán)利要求21的方法，其中所述第一基板具有的面內(nèi)延遲在0-30nm范圍內(nèi)，厚度延遲的絕對(duì)值在0-300nm范圍內(nèi)。
36.權(quán)利要求21的方法，其中所述第一基板選自三乙酰基纖維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯和環(huán)烯烴聚合物。
37.權(quán)利要求31的方法，其中所述第一基板選自三乙?；w維素和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。
38.權(quán)利要求24或34的方法，其中所述第二基板選自三乙?；w維素、聚丙烯酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯和環(huán)烯烴聚合物。
全文摘要
一種圖案化的延遲膜，其包括一個(gè)基板；位于所述基板上的一個(gè)第一配向膜和一個(gè)第二配向膜，其通過(guò)不同的配向方法處理并具有不同的配向方向；以及位于所述第一配向膜和所述第二配向膜上的一個(gè)液晶層，其中所述液晶層被圖案化成由第一配向膜配向的第一區(qū)域和由第二配向膜配向的第二區(qū)域。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102667593SQ201080047259
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者樸文洙, 李大熙, 金信英 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)