CN101146892A - 宽带反射型亮度增强偏光片以及具有该装置的液晶显示器 - Google Patents

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CN101146892A CNA2006800071693A CN200680007169A CN101146892A CN 101146892 A CN101146892 A CN 101146892A CN A2006800071693 A CNA2006800071693 A CN A2006800071693A CN 200680007169 A CN200680007169 A CN 200680007169A CN 101146892 A CN101146892 A CN 101146892A
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金建一
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Abstract

本发明公开一种宽带反射型亮度增强偏光片，其包含一具有宽带选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜层积层，其内层叠有多层胆固醇型液晶薄膜，该胆固醇型液晶薄膜因具有由下面化学式1表示的可固化向列性液晶化合物与下面化学式2表示的可固化手性化合物的不同混合比例，而具有彼此相异的选择性反射波长范围；该偏光片还包括一具有1/4λ相差的薄膜，其层叠在所述胆固醇型液晶薄膜层积层的一表面上。构成此偏光片的胆固醇液晶薄膜具有宽的选择性反射波长范围，因此借助层叠数层胆固醇型液晶薄膜，便可涵盖整个可见光波长范围。因此，该偏光片可制造得较薄，而当该偏光片应用在液晶显示器中时，能使亮度获得大幅改善。

Description

宽带反射型亮度增强偏光片以及具有该装置的液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种宽带反射型亮度增强偏光片以及一种具有该偏光片的液晶显示器，宽带反射型亮度增强偏光片具有一胆固醇型液晶薄膜层积层，其内层叠有多层彼此之间选择性反射波长范围不同的胆固醇型液晶薄膜。
背景技术
显示面板广泛地应用在电子计算器、电子手表或时钟、汽车导航仪、办公室自动化设备、笔记型电脑、资讯通讯终端等设备上。举例而言，配置一液晶装置时，液晶被注射至内部具有一透明电极与一对准层(alignmentlayer)的相互面对的上下面板之间。目前所使用的液晶装置利用的是线性偏光光线，因此吸光偏光片(absorptive polarizer)安置在一面板的前方与后方。
该吸光偏光片通常是通过在一聚乙烯醇薄膜中加入碘(iodine)或二色性染料(dichroism die)并将其拉长而制成。然而，上述方法所制造出的偏光片在透射轴(transmission axis)方向上的机械强度脆弱，且容易因热或湿气而发生收缩现象，而收缩会造成偏光功能严重退化。因此，当使用此种偏光片的时候，必须贴在诸如醋酸纤维薄膜等支撑板之间。如上述使用聚乙烯醇所制成的吸光偏光片，是通过吸收一振动方向的光线，并使另一振动方向的光线透射，而提供线性偏振光，也因此该偏光片的效率理论上无法超过50％。而这也是液晶显示器(LCD)效能与亮度低落的主要原因。
另一方面，若在反射片与具有吸光偏光片的液晶面板之间额外使用一种由胆固醇型液晶所制成的反射性偏光片时，可解决上述吸光偏光片的缺点。胆固醇型液晶设置成，使其液晶在与圆偏振相同的螺旋方向(spiral direction)上作扭转，且使其具有选择性反射特性，该特性仅反射那些具有波长与该液晶螺距(spiral pitch)相同的圆偏振光线。当利用此种选择性反射特性时，可能制造出一种能将一特定波长范围中的非偏振光转化成一圆偏振光。也就是说，若将一左旋与右旋圆偏振光对半混合的非偏振光，一半投入具有向左或右旋转的螺旋结构的胆固醇型液晶薄膜中时，旋转方向与该螺旋方向相同的圆偏振光会被反射，而旋转方向与之相反的圆偏振光则向前透射传输。此时，该透射的圆偏振光会借着通过具有1/4入相差的薄膜，而变成一线性偏振光。另一方面，当该被反射的圆偏振光再次被反射到该反射片上时，该被反射的圆偏振光会改变其极化方向，而得以通过该液晶薄膜。因此，若额外使用由胆固醇型液晶薄膜所制备而成该偏光片，理论上应不会有光线损失，而得以大幅度改善亮度。
然而，用于液晶装置中的背光所产生的光线是介于多半具有颜色的可见光区(400至700纳米)，因此该胆固醇型液晶薄膜的选择性反射区域需能涵盖整个可见光区。若无法涵盖整个可见光区，穿透该偏光片的光线中会出现非偏振态的光线，因而降低了液晶装置的质量。而一片胆固醇型液晶薄膜无法涵盖整个可见光区域，因此在韩国专利公开案1999-65280号中揭示了将多层彼此间具有不同选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜层叠起来，以制造出该偏光片的方法。然而，常用的胆固醇型液晶化合物具有狭窄的选择性反射波长范围，因此需层叠至少四片胆固醇型液晶薄膜，才能涵盖整个可见光区域。由于此技术的缺点在于偏光片制造方法过于复杂，而减损其经济利益，且所制造出来的偏光片厚度较厚，并降低了亮度。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种宽带反射型亮度增强偏光片，其内包含多层具有宽选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜，因而仅需几层液晶薄膜即可涵盖整个可见光区域，故能确保该偏光片具有薄厚度且能经济地制造，发明还提供一种具有该偏光片的液晶显示器。
本发明第二目的在于提供一种宽带反射型亮度增强偏光片，其除了上述第一目的之外，能解决发生在组装棱镜薄膜时所产生的传统问题，以及提供一种具有该偏光片的液晶显示器。
本发明第三目的在于提供一种宽带反射型亮度增强偏光片，其除了上述第一目的之外，还能改善视角特性，以及提供一种具有该偏光片的液晶显示器。
为了达到第一目的，本发明提供一种宽带反射型亮度增强偏光片，其包含：(a)一具有一宽带选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜积层，其内层积有多层胆固醇型液晶薄膜，该胆固醇型液晶薄膜因具有由下面化学式1表示的可固化向列性液晶化合物(curable nematic liquidcrystal compound)与下面化学式2表示的可固化手性化合物(curablechiral compound)的不同混合比例，而具有彼此相异的选择性反射波长范围；且
化学式1
Figure A20068000716900071
其中，该化学式1中，S是一选自于由(CH2)m、(CH2CH2O)nCH2CH2与CH2CH2NHCH2CH2所构成群组中的间隔基(spacer)(m为介于1至12间的整数，n为介于1至3间的整数)；以及M是一选自于下列群组中的液晶原基团(Mesogen group)：
Figure A20068000716900072
化学式2
Figure A20068000716900073
其中，该化学式2中，S是一选自于由(CH2)m、(CH2CH2O)nCH2CH2与CH2CH2NHCH2CH2所构成群组中的间隔基(spacer)(m为介于1至12间的整数，n为介于1至3间的整数)；以及M是一选自于下列群组中的液晶原基团(Mesogen group)：
Figure A20068000716900081
其中C是选自以下组中的手性组，
Figure A20068000716900082
(b)一具有1/4λ相差的薄膜，且层叠在该胆固醇型液晶薄膜层积层的一表面上。
较佳者，该胆固醇型液晶薄膜层积层系藉著层叠三层胆固醇型液晶薄膜所配置而成，该等胆固醇型液晶薄膜分别具有中心波长介于450至480纳米、530至560纳米与590至630纳米间的选择性反射波长。
为实现第二目的，根据本发明的宽带反射型亮度增强偏光片还包括棱镜图案涂层，其形成在该宽带反射型亮度增强偏光片的一表面上。
为实现第三目的，根据本发明的宽带反射型亮度增强偏光片还包括一光散射薄膜，其层叠在该宽带反射型亮度增强偏光片的一表面上，且具有一不平坦表面，以将入射光散射为非特定方向的光。
附图说明
配合附图与下面对实施例的叙述，将可了解本发明的其他目的和方面，该些附图是：
图1是一根据本发明所作的宽带反射型亮度增强偏光片的示意剖面图；
图2是一概略图，其显示一胆固醇型液晶薄膜视角的偏转；
图3是一概略图，其显示随着胆固醇型液晶薄膜的角度而变化的相差特性；
图4是一概略图，显示依据角度而做为补偿用的相差特性；
图5是一显示依据角度进行补偿后的相差特性；
图6与图7是显示根据本发明一较佳实施例的宽带反射型亮度增强偏光片的剖面图，该偏光片上形成有一棱镜图案涂层；
图8和图9是显示根据本发明一较佳实施例的宽带反射型亮度增强偏光片的剖面图，该偏光片上层叠有一光散射薄膜；
图10是一示意图，显示用来制造本发明一实施例的宽带反射型亮度增强偏光片的方法，该偏光片上形成有一棱镜图案涂层；
图11是显示根据本发明第1实施例所做的宽带反射型亮度增强偏光片的选择性反射区域的光谱图；
图12是显示第一比较例的偏光片的选择性反射区域的光谱图；
图13是一图表，其显示根据本发明第2实施例所做的宽带反射型亮度增强偏光片的视角特性；
图14是一图表，其显示根据本发明第1实施例所做的宽带反射型亮度增强偏光片的视角特性；以及
图15是一图表，其显示根据本发明第5与6实施例所做的宽带反射型亮度增强偏光片的视角特性。
具体实施方式
以下，将参考附图对本发明实施例进行叙述。在叙述之前，需明白本说明书中所使用的术语并不应被局限在一般大众所认知或字典上的意思，而需根据发明人所认为能反应本发明技术内容的意义和概念来加以阐述，以为这些用语适当定义出最佳的解释。因此，文中提出的描述仅为用来示范的较佳范例，而并非意欲限制本发明范围。故需明白，可在不偏离本发明范围与精神下，做出其他多种等效或变化。
图1是一根据本发明所做的宽带反射型亮度增强偏光片的示意剖面图。参阅图1，该根据本发明的宽带反射型亮度增强偏光片10的设计，是使一具有1/4λ相差的薄膜13层叠到一胆固醇型液晶薄膜层积层11的一表面上，该胆固醇型液晶薄膜层积层11具有一宽带的选择性反射波长范围。
该胆固醇型液晶薄膜层积层11配置成，使得多层胆固醇型液晶薄膜11a、11b、11c层叠在一起，且该等胆固醇型液晶薄膜因具有由下面化学式1表示的可固化向列性液晶化合物与下面化学式2表示的可固化手性化合物的不同混合比例，而具有彼此相异的选择性反射波长范围。也就是说，该胆固醇型液晶薄膜11a、11b、11c分别由化学式1与化学式2表示的同类的可固化向列性液晶化合物和可固化手性化合物所形成。然而，可借助选择不同的可固化向列性液晶化合物与可固化手性化合物的混合比例，可改变该选择性反射的波长区域。
化学式1
Figure A20068000716900101
其中，该化学式1中，S是一选自于由(CH2)m、(CH2CH2O)nCH2CH2与CH2CH2NHCH2CH2所构成群组中的间隔基(spacer)(m为介于1至12间的整数，n为介于1至3间的整数)；以及M是一选自于下列群组中的液晶原基团(Mesogen group)：
Figure A20068000716900102
化学式2
Figure A20068000716900103
其中，该化学式2中，S是一选自于由(CH2)m、(CH2CH2O)nCH2CH2与CH2CH2NHCH2CH2所构成群组中的间隔基(spacer)(m为介于1至12间的整数，n为介于1至3间的整数)；以及M是一选自于下列群组中的液晶原基团(Mesogen group)：
Figure A20068000716900104
其中C是选自以下组中的手性组，
Figure A20068000716900111
该胆固醇型液晶薄膜的选择性反射区域的宽度依该向列性液晶化合物而改变，并且若使用该化学式1的可固化向列性液晶化合物来制备该胆固醇型液晶薄膜时，可能制造出具有较宽范围选择性反射区域的胆固醇型液晶薄膜。因此，通过将少数层胆固醇型液晶薄膜层叠在一起，便可涵盖住整个可见光区域，从而能提供一种既薄且经济的亮度增强偏光片。另一方面，该化学式2的可固化手性化合物与该化学式1的可固化向列性液晶化合物具有极为优异的兼容性，其有助于改善该胆固醇型液晶薄膜的偏振特性。
在该胆固醇型液晶薄膜层积层11中，该胆固醇型液晶薄膜11a、11b、11c的选择性反射波长区域是由该可固化向列性液晶化合物与该可固化手性化合物的混合比例来决定。举例而言，若控制该混合比例，使得该等胆固醇型液晶薄膜的选择性反射波长范围的中心波长分别介于450至480纳米、530至560纳米与590至630纳米，而借助将三层胆固醇型液晶薄膜层叠在一起，就可能完全涵盖住可线光范围。该些构成胆固醇型液晶薄膜层积层的胆固醇型液晶薄膜层叠顺序不局限于其选择性反射波长范围，并可自由的决定层叠顺序。
同时，用来将一圆偏振光转换成线性偏振光的1/4λ相差薄膜13是层叠在该胆固醇型液晶薄膜层积层11的一表面上。该1/4λ相差薄膜13可采用任一种常用的1/4λ相差薄膜。特别是，基于下述理由，优选使用该些在厚度方向上的折射系数大于在平面方向上的折射系数的1/4λ相差薄膜。
胆固醇型液晶具有因视角不同而改变其颜色的特性。若对一液晶显示器的背光上施用由胆固醇型液晶所制成的薄膜时，可能会发生亮度降低以及随视角而改变屏幕上的颜色的问题。可使用一种能补偿此类视角特性的薄膜来解决这些问题。如图2所示，当光线通过该相差薄膜时，通过死角的某些光线无法被完全转换成线性偏振光，而被转换成接近线性偏振光的椭圆偏振光。因此，当该光线通过一线性偏光片时，该偏光片透射轴上的光线分量可能通过该偏光片，但其他的光线分量则会被吸收掉，而使该些光线的强度降低。因此，当角度增加时，亮度会随之降低。基于亮度会降低般的相同理由，透射光的颜色也会因入射角而改变。眼睛所见的光线颜色，是由红、绿、蓝三原色光的量所决定。有鉴于上述内容解释了亮度降低的原因，由于不同颜色的光线在该胆固醇型液晶薄膜与相差薄膜中具有不同的双折射，最终通过该线性偏光片的光线强度是依其角度而改变，从而也改变了该光线的颜色。为了解决有关角度的问题，可使用一种与该胆固醇型液晶薄膜的双折射率(birefringence)相反的补偿薄膜。该胆固醇型液晶薄膜在其薄膜表面上为等向性(isotropic)，但为一种负型补偿膜(negtive C-plate)，负型补偿膜在厚度方向上的折射系数小于在该薄膜表面上的折射系数(参阅图3)，因此该补偿薄膜应为如图4所示的正型补偿膜(positive C-plate)。也就是说，若使用一种其薄膜表面为等向性且具有较高的厚度方向折射系数的薄膜时，可挽救因胆固醇型液晶薄膜的双折射所造成的相位延迟。若使图3与图4中的胆固醇型液晶薄膜与补偿薄膜的相位延迟叠加时，则会如图5所示，可使因向角度所造成的相位延迟几乎消失。也就是说，当光线垂直或从死角通过该薄膜时，两种情形的相位延迟都几乎消失，使得该光线的偏振状态不改变。
如上所述，为了提供上述特性，较佳是使用其厚度方向上折射系数大于平面方向上折射系数的相差薄膜。制造此类相差薄膜的方法在日本专利案2,612,196、  2,994,013、2,818,983、3,309,452、3,168,850号等专利案中得到公开。
此外，进一步在根据本发明所做的上述该宽带反射型亮度增强偏光片10的一表面上形成一具有稜镜图案的涂层。如图6与图7所示，该稜镜图案涂层15可形成在与该1/4λ相差薄膜13相反的表面上，或可形成在该1/4λ相差薄膜13的表面上，或者在两表面上均形成该稜镜图案涂层。该稜镜图案涂层15可起到单独组装到传统背光上稜镜薄膜的作用。也就是说，该稜镜图案的精细稜镜构造将来自光源的光线集中到一特定方向(特别是垂直于一光输出表面的方向)，进而改善背光效率。该稜镜图案的配置与形状并没有特定限制，只要光线能被集中至一特定方向即可，例如可如日本专利公开案H10-319216号中所公开的形成诸如三角形、半圆形、波形、椭圆形与摆线状等各种图案。已知具有三角形稜镜形状的图案有助于改善背光效率，故以三角稜镜图案为佳。根据本发明较佳实施例，在一宽带反射型亮度增强偏光片上进一步形成一稜镜图案涂层的情况下，由于构成该偏光片的多个胆固醇型液晶薄膜具有较宽的选择性反射波长范围，因此，只层叠几层液晶薄膜就可覆盖整个可见光范围。此外，无需使用稜镜图案涂层组装一独立的稜镜薄膜，从而可能避免使用稜镜薄膜所造成的刮伤问题、受到杂质污染的问题以及在界面上发生光线损失的问题。
此外，更可将一光散射薄膜层叠到根据本发明所做的上述宽带反射型亮度增强偏光片10的一表面上。在该光散射薄膜的表面上，形成有不平坦度，以将入射光散射为非特定方向的光线。由于该不平坦结构，入射光以各种角度散射，故视角特性获得改善。通常是用Ra来作为评量该薄膜表面不平坦度的系数。Ra是根据该薄膜表面曲线的一中心线所得到的波峰平均高度(average height of peaks)(或波峰与波谷的平均高度)，该Ra值较佳介于1.2至1.6之间。如图8和图9所示，该光散射薄膜17可能形成在与该1/4λ相差薄膜13相反的表面上，或者形成在该1/4λ相差薄膜13上，又或者可形成在两个表面上。该光散射薄膜17的形成方法与其不平坦结构的形状并没有特定限制，只要能向非特定方向以各种角度来散射光线即可。举例而言，该薄膜表面本身具有不平坦结构，或者可借助在该薄膜表面混入多个颗粒而于该薄膜表面上形成不平坦结构。根据本发明较佳实施例，在其上层叠有光散射薄膜的宽带反射型亮度增强偏光片的范例中，构成该偏光片的多个胆固醇型液晶薄膜具有较宽的选择性反射波长范围，因此仅借助层叠少数层液晶薄膜级可涵盖住整个可见光范围。此外，由于层叠在偏光片表面上的光散射薄膜的不平坦结构将入射光散射为非特定方向的光，因而改进了视角特性。再者，由于包含光散射薄膜在内的所有元件均集成在一起，可能避免光在该些界面上的损失。
以下所叙述的，是制造根据本发明的宽带反射型亮度增强偏光片的方法。
首先，通过改变该化学式1的可固化向列性液晶化合物与化学式2的可固化手性化合物的混合比例，来制造出具有不同选择性反射波长范围的多个胆固醇型液晶薄膜。更详细地说明，是将该化学式1的可固化向列性液晶化合物与该化学式2的可固化手性化合物随同一光学引发剂以一预定比例溶于一有机溶剂中，并将该溶液以滚轮涂覆在一基材上。其后，使该基材通过一干燥器以干燥该溶剂，以使其与液晶材料对准，随后以紫外线(UV)照射其上，而制造出一具有预定选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜。利用同样的方法，改变化学式1的可固化向列性液晶化合物与该化学式2的可固化手性化合物的混合比例，来制造出具有不同选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜。
随后，将多个这种具有不同选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜层叠在一起，制造出具有宽带选择性反射波长范围的胆固醇液晶薄膜层积层。该层叠方法并无限制，只要能将所有的胆固醇型液晶薄膜集成起来即可，但以使用粘结剂来层叠薄膜为较便利的方法。
之后，将一1/4λ相差薄膜层叠到制造好的胆固醇型液晶薄膜层积层的一表面上，以制造出一宽带反射型偏光片。亦可使用粘结剂等传统已知方法来层叠该1/4λ相差薄膜。
当在宽带反射型亮度增强偏光片的一表面上进一步形成稜镜图案涂层时，需增加下述步骤。将一光固化性树脂液体涂覆在根据上述方法所制备而成的宽带反射型偏光片的一表面上。该光固化性树脂液体优选使用由光固化(而非使用溶剂)的单体或低聚物所构成的树脂液体。举例而言，可使用调配有丙烯酸单体与添加剂的溶液，来作为光固化性树脂液体。特别是，该光固化性树脂液体可使用具有芳香基的各种单体，并以包含具有多个苯环的低聚物、单体或其混合物为佳，其可由紫外光或电子束来加以固化。举例而言，可单独或混合使用一具有芳基的低聚物，例如双酚A聚亚苯基二丙稀酸酯与双酚A聚乙氧基二丙稀酸酯低聚物(bisphenol-A polyphenylene diacrylate and bisphenol-Apolyetoxylate diacrylate oligomer)，以及一具有芳基的单体，例如丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯(2-hydroxy-3-phenoxy-propyl acrylate)与双酚A二亚乙基二丙稀酸酯(bisphenol-A diethylene diacrylate)，并于上述组合物中加入一光引发剂以固化该低聚物和/或单体。涂覆方法可以是，使用凹版涂覆机或一般涂覆机在基材上涂覆一定厚度的树脂液体。此时，利用涂覆机器将该涂层液体施加到基材薄膜上，且厚度较佳为10至45微米，更佳为15至25微米。之后，光线照射到涂有该光固化性树脂且通过其上压印有稜镜图案的滚轮，因而在上述表面上形成该稜镜图案。图10显示出形成该稜镜图案的方法。参阅图10，当涂有光固化性树脂液体的表面通过这种具有压印的稜镜图案的滚轮时，压印的稜镜图案向下挤压该光固化性树脂液体，以在该表面上形成图案。同时，安置在该滚轮相反方向上的发光机器射出光线，将该已形成的图案固定住。
此外，可如下述，选择性地在该宽带反射型亮度增强偏光片的一表面上增加一层叠的光散射薄膜的步骤。该光散射薄膜层叠至如上述方法所制成的宽带反射型偏光片的一表面上。可使用一粘结剂用粘结的方法方便地层叠到该光散射薄膜。为了制造光散射薄膜，可使根据上述方法所挤出的薄膜表面通过其上印有不平坦结构的滚轮，或可将多个颗粒混入至该薄膜表面，以形成如韩国专利公开案2002-35607号中所叙述的不平坦结构。
如上所述，根据本发明所作的宽带反射型亮度增强偏光片可用于液晶装置。
以下，将对本发明多个实施例进行详细说明以更进一步了解本发明。然而，在不偏离本发明精神与范围下，当可对本发明的实施例做各种变形。本发明的实施例，特别是对于本领域普通技术人员而言，仅做示范本发明之用。
第1实施例
首先，制备三层具有不同选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜。将可固化向列性液晶化合物(BASF公司所制造的型号LC1057商品)以及可固化手性化合物(BASF公司所制造的型号LC756商品)，以30wt％的浓度溶解在环戊酮中。在制备各个胆固醇型液晶薄膜时，相对于可固化向列性液晶化合物含量，分别加入7.7wt％、6.2wt％与5.5wt％的可固化手性化合物量，并将5wt％的光学引发剂(型号1G184，Ciba-Geigy)及0.2wt％的整平剂(leveling agent，型号BYK361，BYK)加入其中以作为添加剂。该制备好的溶液以滚涂方式，分别涂覆在一涂有平行对准膜的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalte)上，并且于干燥器中干燥该溶剂后，整齐排列液晶，之后以紫外光照射，以制造出胆固醇型液晶薄膜。干燥条件是于85℃下进行，以及使用300W(中心波长为360纳米)的灯来进行紫外光照射。获得的胆固醇型液晶薄膜具有中心波长分别为470纳米、535纳米与600纳米的选择性反射波长范围。
利用粘结剂在施压下，将所获得的胆固醇型液晶薄膜依照中心波长有短至长的顺序粘结在一起。粘结剂为液态，如同液态材料涂层，利用滚涂的方法，薄薄地涂上粘结剂，并于一干燥器中干燥溶剂，且随后紧压该薄膜。待紧压该薄膜后，将该薄膜放置一段时间，使其完全粘合。这种层叠的液晶薄膜厚度约13微米。
在室温下，将涂有一层感压型粘结剂(PSA)的1/4λ相差薄膜(厚度50微米、110纳米相差；Nx：1.5817；Ny：1.5795；Nz:1.5778)紧压在上述方法所制成的液晶薄膜层积层的短波长表面上，而制造出最终的亮度增强偏光片。
第2实施例
除了使用具有115纳米相差的1/4λ相差薄膜(Nx：1.5806；Ny：1.5783；Nz：1.5841)以外，可以用相同于第1实施例的方法制造出宽带反射型亮度增强偏光片。
第1比较例
除了使用Merck公司所制造的RMS2与RMS03商品来做为可固化向列性液晶化合物与可固化手性化合物以外，可使用相同于第1实施例的方法来制造偏光片。
根据第1实施例与第1比较例所做出的偏光片的选择性反射范围光谱，显示于图11与图12中。参阅图11，可以理解，由根据本发明可固化向列性液晶化合物与可固化手性化合物所形成的胆固醇型液晶薄膜层叠而成的偏光片，具有宽的选择性反射范围，因此，仅借助层叠三层液晶薄膜便可涵盖整个可见光范围。然而，如图12所示，由一般向列性液晶化合物与固化手性化合物所形成的胆固醇型液晶薄膜所构成的偏光片，无法涵盖住可见光范围，因而难以增强亮度。实际上，将第1实施例与第1比较例的偏光片安装在液晶装置上，并分别测量它们的亮度，假设未使用反射型偏光片时的亮度为100，那么安装有第1实施例偏光片时的亮度是135，而安装有第1比较例偏光片的亮度则为125.
另一方面，图13与图14分别为显示根据第1与2实施例所做偏光片的视角特性图表。可发现，该上方层叠有厚度方向折射系数大于平面方向折射系数的1/4λ相差薄膜的第2实施例偏光片(参阅图1 3)，其色彩坐标偏差小于该第1实施例偏光片(参阅图14)的色彩坐标偏差。
第3实施例
在根据第1实施例所制造的宽带反射型亮度增强偏光片的相差薄膜附着表面上，涂上紫外线固化性树脂液体。所述紫外线固化树脂液体包含可固化组合物，其含有60wt％的双酚A聚亚苯基二丙稀酸酯低聚物(bisphenol-A polyphenylene diacrylate oligomer)与40wt％的丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯单体(2-hydroxy-3-phenoxy-propylacrylatemonomer)，以及在该可固化组合物中，混入该可固化组合物总成分的3wt％的Merck公司生产的型号「Darocure 1173」引发剂，以做为引发剂之用。
随后，利用如图10中所示步骤，来涂上为厚度30微米的该紫外光固化性树脂液体，并利用能压出图案的紫外光固化装置来固定住该稜镜的垂直角度，而得以制造出具有一棱镜图案涂层的宽带反射型亮度增强偏光片。所制造出的稜镜的折射系数为1.60，且为90度的垂直角。
第4实施例
可制造宽带反射型亮度增强偏光片，其内形成有依第3实施例中所述相同方法制成的稜镜图案涂层，但只是稜镜图案涂层形成在相差薄膜附着表面的反面上。
将具有根据第3与第4实施例所形成的稜镜图案涂层的宽带反射型亮度增强偏光片安装在液晶装置上时，可发现，相对于在第1实施例的宽带反射型亮度增强偏光片上安置有一般稜镜薄膜(3M公司所制造型号为BEF-II的商品)的液晶装置来说，亮度提高了3％。
第5实施例
除了使用厚度为50微米且具有135纳米相差的薄膜(Teijin公司制品)做为涂有感压型粘结剂(PSA)的1/4λ相差薄膜外，如同第1实施例中所使用的相同方法来制造宽带反射型亮度增强偏光片。
图6实施例
通过使突出的薄膜表面经过具有压印的不平坦表面，将光散射薄膜粘结且层叠到第5实施例的相差膜上，而制造出宽带反射型亮度增强偏光片(其中该光散射薄膜是由GE公司所制造的1.4Ra的聚碳酸酯挤出膜)。
图15是一图表，其显示根据第5与6实施例所做的宽带反射型亮度增强偏光片的视角特性。参阅图15，可发现，根据第6实施例层叠有光散射薄膜的宽带反射型亮度增强偏光片，比根据第5实施例不层叠有光散射薄膜的宽带反射型亮度增强偏光片具有更优异的视角特性。
工业实用性
首先，构成本发明的宽带反射型亮度增强偏光片的胆固醇型液晶薄膜具有宽的选择性反射波长范围，因此仅借助层叠少数量的液晶薄膜，便能涵盖住整个可见光范围。故，该宽带反射型亮度增强偏光片具有相对较薄的厚度，也因此，当将此种宽带反射型亮度增强偏光片用于液晶显示器中时，能在亮度上做最大幅度的改善，且因制造步骤的减缩，而带来更佳的经济效益。
其二，若将在厚度方向上的折射系数大于平面方向上的折射系数的1/4λ相差薄膜层叠在本发明宽带反射型亮度增强偏光片的表面上时，受角度所影响的色彩坐标偏差会减少，而能提供优异的视角特性。
其三，如果在本发明宽带反射型亮度增强偏光片的表面上形成有稜镜图案涂层时，可避免在多个界面中的光损失，而能更进一步提高亮度。
其四，若将光散射薄膜整体地层叠在发明宽带反射型亮度增强偏光片的表面上时，由于该光散射薄膜表面的不平坦结构，将入射光散射为非特定方向的光线，因而改善该液晶装置的视角特性。

Claims (8)

1.一种宽带反射型亮度增强偏光片，其包括：
(a)一具有一宽带选择性反射波长范围的胆固醇型液晶薄膜层积层，其内层叠有多层胆固醇型液晶薄膜，该胆固醇型液晶薄膜因具有由下面化学式1表示的可固化向列性液晶化合物与下面化学式2表示的可固化手性化合物的不同混合比例，而具有彼此相异的选择性反射波长范围；且
化学式1
Figure A2006800071690002C1
其中，该化学式1中，S是一选自于由(CH2)m、(CH2CH2O)nCH2CH2与CH2CH2NHCH2CH2所构成群组中的间隔基(m为介于1至12间的整数，n为介于1至3间的整数)；以及M是一选自于下列群组中的液晶原基团：
化学式2
Figure A2006800071690002C3
其中，该化学式2中，S是一选自于由(CH2)m、(CH2CH2O)nCH2CH2与CH2CH2NHCH2CH2所构成群组中的间隔基(m为介于1至12间的整数，n为介于1至3间的整数)；以及M是一选自于下列群组中的液晶原基团：
其中C是选自以下组中的手性组，
Figure A2006800071690003C2
(b)一具有1/4λ相差的薄膜，且层叠在该胆固醇型液晶薄膜层积层的一表面上。
2.如权利要求1所述的宽带反射型亮度增强偏光片，其中该胆固醇型液晶薄膜层积层是通过层叠三层胆固醇型液晶薄膜所配置而成，该胆固醇型液晶薄膜分别具有中心波长介于450至480纳米、530至560纳米与590至630纳米间的选择性反射波长。
3.如权利要求2所述的宽带反射型亮度增强偏光片，其中该胆固醇型液晶薄膜层积层是通过层叠三层胆固醇型液晶薄膜所配置而成，该胆固醇型液晶薄膜分别具有中心波长为480纳米、560纳米与620纳米的选择性反射波长。
4.如权利要求1所述的宽带反射型亮度增强偏光片，其中该具有1/4λ相差的薄膜在厚度方向上的折射系数大于平面方向上的折射系数。
5.如权利要求1所述的宽带反射型亮度增强偏光片，进一步包括一稜镜图案涂层，其形成在所述宽带反射型亮度增强偏光片的一表面上。
6.如权利要求1所述的宽带反射型亮度增强偏光片，进一步包括一光散射薄膜，其层叠在所述宽带反射型亮度增强偏光片的一表面或两表面上，且该光散射薄膜具有非平坦表面，以将入射光散射为非特定方向的光。
7.如权利要求6所述的宽带反射型亮度增强偏光片，其中该光散射薄膜的Ra介于1.2至1.6间。
8.一种包含如权利要求1至7任一项所述的宽带反射型亮度强化偏光片的液晶装置。
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