CN103207425A - 位相差膜的制法 - Google Patents
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Abstract
一种位相差膜的制法，其包含(a)在基材上形成光配向层，该光配向层具有远离该基材的配向面，该配向面具有欲配向的多个第一区与多个第二区；(b)将该光配向层曝露于具有第一偏极方向的第一线性偏极紫外光下，使该光配向层具有第一配向；(c)在图样化光罩的遮蔽下，将该光配向层的所述第二区曝露于具有第二偏极方向的第二线性偏极紫外光下，使该光配向层的所述第二区转变为具有第二配向，借此，得到具有两种配向的光配向层；及(d)将液晶涂布于该具有两种配向的光配向层上，再使该液晶固化。
Description
技术领域
本发明涉及一种位相差膜(retardation film)的制法，特别是涉及一种具有两种配向方向的位相差膜的制法。
背景技术
由于液晶分子在不同轴向上具有不同的折射率(称为复折射性或双折射性)，使得光通过液晶分子时，光的偏极方向被改变并发生光学延迟现象(optical retardation)，因而产生位相差。一般，经配向的液晶分子，因其沿着配向方向进行顺向性排列，因此具有均一的双折射性(birefringence)，所以可以被应用做为位相差膜。
一般位相差膜的制法包括利用多次摩擦配向法(如美国专利US6222672)、液晶ISO相制作法(如美国专利US 5926241)或机械加工法(如日本专利JP 2001-100150)等，但这些制法常有过于繁复、易受污染及良率低等问题。
因此，目前另发展出一种利用简易的光配向法来制备位相差膜，以有效避免上述常见的工艺问题。该光配向法是通过涂布液晶于一经配向的光配向层(photo-alignment layer)上，使液晶分子进行顺向性排列后，再将其固化后则可制得位相差膜。另外，此种光配向法也可用于制备同时具有两种配向方向的位相差膜，一般此种位相差膜并不易由前述的其他配向法所制得。例如中国台湾专利公告第593641号所公开，该位相差膜的制法是在图样化光罩的遮蔽下，将光配向层曝露于具有第一偏极方向的第一线性偏极紫外光(polarized ultraviolet)下4分钟，使该光配向层受到照射的区域具有第一配向；接着移除光罩后，将该光配向层曝露于具有第二偏极方向的第二线性偏极紫外光下30秒，以得到具有不同配向的光配向层；然后再经由前述涂布液晶并固化的步骤制得位相差膜。
在上述光配向法中，为避免该具有第一配向的区域在第二线性偏极紫外光的照射下改变配向，所以必须控制该第一线性偏极紫外光的照射，使其足以将该具有第一配向的区域完全固化(即固定配向)。然而，目前市售的偏极紫外光曝照设备，其曝照功率较低而远不及于一般紫外光设备的曝照功率，因此通常需要耗费较长的曝光时间，因而不利于产线卷对卷(on-line roll to roll)的连续操作。此外，一般线性偏极紫外光的曝照设备均较昂贵，若欲使第一配向的区域完全固化，即需要较高的曝照能量，而容易致使曝照用的灯管耗损，增加设备的维护成本，且此实施方法相当耗能。由以上陈述可知，运用现有光配向法来制备具有两种配向的位相差膜仍存在诸多问题(如制备时间长等)，而需就此提出更符合业界要求的制法。
发明内容
鉴于前述运用光配向法来制备具有两种配向的位相差膜于制备时间及能量上的耗费，本案发明人尝试就前述工艺提出改良方法，也就是缩短整体所需的照射时间，以更有效率地达成具有两种配向方向的位相差膜的工艺。
本发明的目的在于提供一种位相差膜的制法，其包含：
(a)在基材上形成光配向层，该光配向层具有远离该基材的配向面，该配向面具有欲配向的多个第一区与多个第二区；
(b)将该光配向层的所述第一区与所述第二区曝露于具有第一偏极方向的第一线性偏极紫外光下，使该光配向层的所述第一区与所述第二区具有第一配向；
(c)在图样化光罩的遮蔽下，将该具有第一配向的光配向层的所述第二区曝露于具有不同于该第一偏极方向的第二偏极方向的第二线性偏极紫外光下，使该光配向层的所述第二区转变为具有第二配向，而所述第一区仍维持具有第一配向，借此，使得光配向层具有两种不同的配向方向区；及
(d)将液晶涂布于该具有两种配向的光配向层上，再使该液晶固化，得到具有两种配向方向的位相差膜。
较佳地，该基材的材料是选自纤维素系树脂、聚酯系树脂、醋酸酯系树脂、聚醚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚烯烃系树脂、丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚芳酯系树脂、聚苯硫系树脂、聚二氯乙烯系树脂或甲基丙烯酸系树脂。
较佳地，该基材的种类是选自离型膜、偏光板、保护膜、扩散膜、扩散板、导光板、增亮膜、可挠式面板或触控面板。
较佳地，该步骤(a)中的光配向层是由光致异构型材料所形成。
较佳地，该步骤(a)中的光配向层是由偶氮苯系树脂所形成。
较佳地，该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量为不高于160mJ/cm2。
较佳地，该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量的范围为10-150mJ/cm2。
较佳地，该步骤(a)中的光配向层是由光致交联型材料所形成。
较佳地，该步骤(a)中的光配向层是由肉桂酸酯系树脂所形成。
较佳地，该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量为不高于300mJ/cm2。
较佳地，该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量的范围为20-300mJ/cm2。
较佳地，该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量的范围为20-100mJ/cm2。
较佳地，在步骤(c)中，该光配向层曝露于该第二线性偏极紫外光的累积曝光能量为不低于曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量。
较佳地，在步骤(c)中，该光配向层曝露于该第二线性偏极紫外光的累积曝光能量为不高于500mJ/cm2。
较佳地，该第一线性偏极紫外光具有的第一偏极方向与该第二线性偏极紫外光具有的第二偏极方向的夹角介于20-90度。
较佳地，该第一线性偏极紫外光具有的第一偏极方向与该第二线性偏极紫外光具有的第二偏极方向垂直。
本发明的有益的效果在于：通过不同于以往的光配向工艺，能有效减少整体曝照时间，使整体制备时间缩短且操作更为流畅，有利于应用在产线卷对卷的连续操作，以获得符合业界较低成本需求的具有两种配向方向的位相差膜。
附图说明
图1是一侧视示意图，说明本发明较佳实施例在基材上形成光配向层的步骤；
图2是一侧视示意图，说明本发明较佳实施例以第一线性偏极紫外光曝照该光配向层的步骤；
图3是一侧视示意图，说明本发明较佳实施例在图样化光罩的遮蔽下以第二线性偏极紫外光曝照该光配向层的步骤；
图4是一侧视示意图，说明本发明较佳实施例在图3所形成的光配向层上涂布一液晶并固化，以形成位相差膜的步骤；及
图5是一示意图，说明该光配向层经由线性偏极紫外光照射后，进行光配向反应的过程。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。在本发明被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件以相同的编号来表示。
参阅图1至图4，本发明提供一种位相差膜的制法，其包含：
(a)在基材1上形成光配向层2，该光配向层2具有远离该基材1的配向面22，该配向面22具有欲配向的多个第一区221与多个第二区222(如图1)；
(b)将该光配向层2的所述第一区221与第二区222曝露于具有第一偏极方向的第一线性偏极紫外光L1下，使该光配向层2的所述第一区221与第二区222具有第一配向(如图2)；
(c)在图样化光罩3的遮蔽下，将该具有第一配向的光配向层2的所述第二区222曝露于具有不同于该第一偏极方向的第二偏极方向的第二线性偏极紫外光L2下，使该光配向层2的所述第二区222转变为具有第二配向，而所述第一区221仍维持具有第一配向，借此，使得光配向层2具有两种不同的配向方向区(如图3)；及
(d)将液晶4涂布于该具有两种配向的光配向层2上，再使该液晶4交联固化，得到具有两种配向方向的位相差膜5(如图4)。
于步骤(a)中形成光配向层2的方法，是在基材1上涂布光配向层材料，并可进一步地包含对该光配向层材料进行干燥的步骤，将光配向层材料中所包含辅助涂布用的溶剂除去，保持涂布层表面干燥以利于后续的加工处理或保存。
前述于基材1上涂布光配向层材料的方式并无特别限制，实施者可考虑实施的便利性加以选择，包含但不仅限于，旋转涂布(spincoating)、线棒涂布(bar coating)、浸沾式涂布(dip coating)、狭缝式涂布(slot coating)或卷对卷涂布(roll to roll coating)等涂布方式。
本发明中的光配向层材料的涂布厚度并无特别的限制，且其并不影响将液晶分子配向的功能，为便于操作上的便利性及成本上的考虑，以10nm-1μm为较佳，又以10nm-50nm为更佳。
前述对该光配向层材料进行干燥的方法，可通过加热板干燥、烘箱干燥或真空干燥等，熟习技艺者所熟知的任何其他可施加的方法，皆可因其实施上的便利性加以选择，于本发明中并无特别的限制。
本发明中光配向层材料中所包含辅助涂布用的溶剂，可因其实施上的便利性加以选择，于本发明中并无特别的限制，其包含但不仅限于，甲乙酮(methyl ethyl ketone)、环戊酮(cyclopentanone)、环己酮(cyclohexanone)及甲苯。
本发明所使用的基材1的材料并无特别限制，任何一般可应用于作为位相差膜的基材1的材料，皆可被应用于本发明中，例如纤维素系树脂(cellulose-based resin)、聚酯系树脂(polyester-based resin)、醋酸酯系树脂(acetate-based resin)、聚醚砜系树脂(polyethersulfone-based resin)、聚碳酸酯系树脂(polycarbonate-basedresin)、聚酰胺系树脂(polyamide-based resin)、聚酰亚胺系树脂(polyimide-based resin)、聚烯烃系树脂(polyolefin-based resin)、丙烯酸系树脂(acrylic-based resin)、聚氯乙烯系树脂(polyvinylchloride-based resin)、聚苯乙烯系树脂(polystyrene-based resin)、聚乙烯醇系树脂(polyvinyl alcohol-based resin)、聚芳酯系树脂(polyarylate-based resin)、聚苯硫系树脂(polyphenylene sulfide-basedresin)、聚二氯乙烯系树脂(polyvinylidene chloride-based resin)或甲基丙烯酸系树脂(methylacrylic-based resin)等材料，但不仅限于此。
为了操作上的便利性，及节省材料、工艺成本等考虑，本发明所公开的位相差膜制作时，可直接施加于其拟应用的光学膜层组合上。因此，可应用于本发明中的基材1的种类，包含但不仅限于，离型膜、偏光板、保护膜、扩散膜、扩散板、导光板、增亮膜、可挠式面板或触控面板。
一般，光配向层材料经光照射后会发生光化学反应，根据所发生的不同机制的光化学反应，可大致分为：光致异构型(photo-inducedisomerization)、光致交联型(photo-induced cross-linking)，及光致裂解型(photo-induced decomposition)三种类型。
参见图5，以该光配向层材料是光致交联型光配向材料为例，该光配向层2经由线性偏极紫外光L照射后，光致交联型光配向材料分子223会进行交联反应。于交联过程中，光致交联型光配向材料分子223会因受到线性偏极紫外光L的影响，沿着所需的预设偏极方向P进行顺向性排列(即为配向方向)，并经由交联反应而固定，此过程即为光配向反应。
一般，线性偏极紫外光是指具有单一线性偏极方向的平面紫外光，是以一般非线性偏极(non-polarized)紫外光经筛除其他方向的偏极紫外光，仅留下所需的单一线性方向的偏极紫外光而得，一般可利用偏光膜或光栅即可筛得线性偏极紫外光。而非线性偏极紫外光即为一般紫外光源所散发出来的光，又称为圆偏极紫外光，其是在各方向上等强度分布，进行全方向照射。
较佳地，当该步骤(a)中的光配向层2是由光致异构型材料所形成时，在步骤(b)中的第一线性偏极紫外光L1，其曝照于该光配向层2的累积曝光能量，只要是可使该光配向层2具有该第一配向，且未达完全固化状况下即可，较佳为不高于160mJ/cm2，更佳为10-150mJ/cm2。此时因该光配向层2并未完全固化，而有利于后续该光配向层2的所述第二区222转变为具有第二配向。
上述的『累积曝光能量』(dosage)是定义为：每单位面积的该光配向层在一次曝露于线性偏极紫外光期间所累积的总照射能量。
上述的光致异构型材料，较佳为偶氮苯系树脂。
较佳地，当该步骤(a)中的光配向层2是由光致交联型材料所形成时，在步骤(b)中的第一线性偏极紫外光L1，其曝照于该光配向层2的累积曝光能量，只要是可使该光配向层2具有该第一配向，且未达完全固化状况下即可，较佳为不高于300mJ/cm2，更佳为20-300mJ/cm2，最佳为20-100mJ/cm2。此时因该光配向层2并未完全固化，有利于后续该光配向层2的所述第二区222转变为具有第二配向。
选择性地，上述该光致交联型材料，其包含但不限于肉桂酸酯系树脂(cinnamate-based resin)、香豆素系树脂(coumarin-based resin)、查耳酮系树脂(chalcone-based resin)、马来亚酰胺系树脂(maleimide-based resin)、喹啉酮系树脂(quinolinone-based resin)或双苯亚甲基系树脂(bis(benzylidene)-based resin)。在本发明的具体实施例中，光致交联型材料，较佳为肉桂酸酯系树脂。
在上述步骤(c)中，为使该光配向层2的所述第二区222转变为具有第二配向，较佳地，该光配向层2曝露于该第二线性偏极紫外光L2的累积曝光能量为不低于曝露于该第一线性偏极紫外光L1的累积曝光能量，更佳为该第一线性偏极紫外光L1的累积曝光能量1.2倍以上。另一方面，在考虑不浪费能源及减少制备时间，以更有效率地产制位相差膜的情况下，该第二线性偏极紫外光L2的累积曝光能量以不高于500mJ/cm2为最佳。于步骤(c)中因只有所述第二区222照射第二线性偏极紫外光L2，所以得以转向至第二配向，而所述第一区221则因受图样化光罩3遮蔽，未照射到第二线性偏极紫外光L2，所以仍可维持第一配向。
在上述步骤(c)中所使用的图样化光罩3的材料与种类，并无特别的限制，只要其上设置有多个可透光区32与多个不可透光区31，以使该第二线性偏极紫外光L2可穿透所述可透光区32，且无法穿透所述不可透光区31，皆可被应用本发明中。所述可透光区32为用于使该第二线性偏极紫外光L2通过，而所述不可透光区31则为用于阻挡、吸收或反射光源。
在本发明位相差膜的制法中，该第一线性偏极紫外光L1与该第二线性偏极紫外光L2的偏极方向可为任意两个不同的偏极方向，该第一线性偏极紫外光L1具有的第一偏极方向与该第二线性偏极紫外光L2具有的第二偏极方向具有夹角θ。此夹角θ的角度大小可依应用与需要任意加以调整与设定，于本发明中并无特别的限制。惟考虑产品可能的应用性，夹角θ较佳为20-90度，更佳为90度，即两偏极方向垂直，以得到具有两个互相垂直的配向方向的位相差膜。
根据本发明步骤(d)中所述的液晶4，其涂布于具有两种配向的光配向层2上时，与光配向层2的表面分子间产生凡得瓦力(van derWaals′force)的作用，进而驱使光配向层2上的液晶分子依该预设方向(即为配向方向)进行顺向性排列，液晶分子因而得到配向的效果。
可应用于本发明中的液晶4并无特别限制，实施者可依需求选用适当的液晶材料种类，其包含但不限于，具有丙烯酸官能基的光致交联型液晶。
以前述的光致交联型液晶为例，因其具有可进行光化学反应的丙烯酸官能基，因此经非线性偏极紫外光N照射后会使得丙烯酸官能基中的不饱和双键彼此交联而固化形成液晶层，即得到具有两种配向方向的位相差膜5。
前述用于固化液晶4的非线性偏极紫外光N的照射能量，实施者可依照所使用的液晶材料种类、所使用的设备种类，选择合适的照射剂量，只要可使该液晶4达成固化目的，皆可被应用于本发明中，并无特别的限制。
一般非线性偏极紫外光N的曝光强度与能量为线性偏极紫外光的数倍，甚而是数十倍，因此光配向层2经由非线性偏极紫外光N照射液晶4固化的过程中也可达到完全固化。于本发明中的具有两种配向的光配向层2，即使经由第一线性偏极紫外光L1及第二线性偏极紫外光L2的曝照后，仍无法使其完全固化；再经由非线性偏极紫外光N的曝照后，皆可由于非线性偏极紫外光N的强曝光能量而达到完全固化，且液晶4在涂布于该光配向层2时已完成配向，因此，此时该光配向层2是否完全固化均并不影响液晶的配向结果。
可应用于本发明中的液晶4的涂布方式并无特别限制，实施者可考虑实施的便利性加以选择，其包含但不限于，旋转涂布、线棒涂布、浸沾式涂布、狭缝式涂布或卷对卷涂布等涂布方式。并且，实施者可依需求进一步地通过转速、使用的线棒规格或卷绕转速等方式，加以调控液晶分子膜层的涂布厚度。
另外，于具有两种配向的光配向层2上涂布液晶4后，可进一步对该液晶4进行干燥，将液晶中所包含辅助涂布用的溶剂除去，保持涂布层表面干燥以利于后续的加工处理或保存。例如，可通过加热板干燥、烘箱干燥或真空干燥等，熟习技艺者所熟知的任何其他可施加的方法，皆可因其实施上的便利性加以选择。
本发明中液晶4中所包含辅助涂布用的溶剂，可因其实施上的便利性加以选择，于本发明中并无特别的限制，其包含但不仅限于，甲乙酮、环戊酮、环己酮及甲苯。
本发明位相差膜的制法将就以下实施例作进一步说明，但应了解的是，所述实施例仅为例示说明用，而不应被解释为本发明实施的限制。
<实施例1>
实施例1的位相差膜的制法包含以下步骤：
(a)制备光配向层
将1.75g甲乙酮与1.75g环戊酮混合得到一溶剂(3.5g)。取0.5g偶氮苯系树脂(固含量为5wt％，主要反应波段为330-430nm)加入上述3.5g溶剂，得到4g光配向树脂溶液(固含量为1.25wt％)。将该光配向树脂溶液以3000rpm旋转涂布于三醋酸酯纤维素(cellulosetriacetate)基材表面40秒，再将该涂布有该光配向树脂溶液的三醋酸酯纤维素基材以100℃烘烤2min，以去除溶剂；然后冷却至室温而得到一不具特定配向的光配向层。
(b)第一次曝光
将该步骤(a)所得的光配向层曝露于具有0°偏极方向的紫外光(第一线性偏极紫外光，使用330-430nm的滤光片)，累积曝光能量为12mJ/cm2，相当于在照射强度为1mW/cm2下照射12秒。
(c)第二次曝光
在该光配向层上覆盖图样化光罩(线宽为350μm，线距为350μm)，在该图样化光罩的遮蔽下，将该第一次曝光后的光配向层曝露于具有90°偏极方向的紫外光(第二线性偏极紫外光，使用330-430nm的滤光片)，累积曝光能量为12mJ/cm2；且该光配向层上被该图样化光罩遮蔽的部分为第一区，而未被该图样化光罩遮蔽的部分为第二区。
(d)涂布液晶
取1g光致交联型液晶固体(购自于BASF，型号为LC242，双折射率差为0.14)与4g环戊酮混合，得到固含量为20％的液晶涂布液。将该液晶涂布液以3000rpm旋转涂布于该步骤(c)所得的光配向层上40秒，再以60℃烘烤5min，以去除溶剂并于该光配向层上形成一液晶层，然后冷却至室温，并将该液晶层在氮气环境下曝露于非线性偏极紫外光，累积曝光能量为120mJ/cm2，即制得实施例1的位相差膜。
<实施例2>
除了将该步骤(c)的累积曝光能量改变为25mJ/cm2外，实施例2的制法与实施例1相同。
<实施例3>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为45mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射45秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为90mJ/cm2外，实施例3的制法与实施例1相同。
<实施例4>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为90mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射90秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为90mJ/cm2外，实施例4的制法与实施例1相同。
<实施例5>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为135mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射135秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为215mJ/cm2外，实施例5的制法与实施例1相同。
<实施例6>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为145mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射145秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为250mJ/cm2外，实施例6的制法与实施例1相同。
<比较例1>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为6mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射6秒)，及省略该步骤(c)而直接进行液晶涂布步骤(d)外，比较例1的制法与实施例1相同。
<比较例2>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为165mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射165秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为250mJ/cm2外，比较例2的制法与实施例1相同。
<比较例3>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为90mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射90秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为45mJ/cm2外，比较例3的制法与实施例1相同。
<判定液晶配向方向>
以偏光显微镜(购自于王子计测机器株式会社，型号为KOBRA-CCD)个别观察并判定上述实施例1-6及比较例1-3的位相差膜第一区及第二区上的液晶层的液晶配向方向。
分别将上述实施例1-6及比较例1-3制法中的累积曝光能量及所得的液晶配向方向整理如下表1。
表1
由实施例1-6的结果可知，在该步骤(c)中，该光配向层上第二区的配向方向由0°转变为90°，而该光配向层上第一区的配向方向仍维持0°，因此在经过该步骤(d)后可得到具有两种配向方向的位相差膜。
由比较例1的结果可知，该步骤(b)的累积曝光能量过低，无法顺利得到具有两种配向方向的位相差膜，更不足以让液晶层的液晶产生配向。
由比较例2的结果可知，该步骤(b)的累积曝光能量过高，导致该配向层的第一区和第二区完全固化，即固定在经过该步骤(b)后所得的配向方向(0°)，而在该步骤(c)中的第二线性偏极紫外光照射下无法改变配向；且该步骤(b)的累积曝光能量越高，对应所需耗费的曝光时间就越长。
由比较例3的结果可知，该步骤(c)的累积曝光能量低于该步骤(b)的累积曝光能量，在该步骤(c)中不足以转变该光配向层上第二区的配向方向，而维持在经过该步骤(b)后所得的配向方向(0°)。
<实施例7>
除了将该步骤(a)的偶氮苯系树脂改变为肉桂酸酯系树脂(固含量为10wt％，主要反应波段为250-350nm)、将该步骤(b)的累积曝光能量改变为25mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射25秒)、将该步骤(c)的累积曝光能量改变为30mJ/cm2，及将该步骤(b)与该步骤(c)的滤光片改为使用250-350nm的滤光片外，实施例7的制法与实施例1相同。
<实施例8>
除了将该步骤(c)的累积曝光能量改变为50mJ/cm2外，实施例8的制法与实施例7相同。
<实施例9>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为90mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射90秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为180mJ/cm2外，实施例9的制法与实施例7相同。
<比较例4>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为15mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射15秒)，及省略该步骤(c)直接进行液晶涂布步骤(d)外，比较例4的制法与实施例7相同。
<比较例5>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为330mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射330秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为500mJ/cm2外，比较例5的制法与实施例7相同。
<比较例6>
除了将该步骤(b)的累积曝光能量改变为180mJ/cm2(相当于在1mW/cm2下照射180秒)，及将该步骤(c)的累积曝光能量改变为90mJ/cm2外，比较例6的制法与实施例7相同。
<判定液晶配向方向>
判定实施例7-9及比较例4-6中涂布液晶后所得的三醋酸酯纤维素基材的液晶配向方向，与上述判定实施例1-6及比较例1-3的位相差膜的液晶层的液晶配向方向的步骤相同。
分别将上述实施例7-9及比较例4-6制法中的累积曝光能量及所得的液晶配向方向整理如下表2。
表2
由实施例7-9的结果可知，在该步骤(c)中，该光配向层上第二区的配向方向由0°转变为90°，而该光配向层上第一区的配向方向仍维持0°，因此在经过该步骤(d)后可得到具有两种配向方向的位相差膜。上述结果与实施例1-6相同，证明本发明方法适用于形成光配向层的不同种类材料。
比较例4-6的结果分别如同上述比较例1-3，皆无法顺利得到具有两种配向方向的位相差膜。
此外，相较于先前技术(中国台湾专利公告第593641号)整体曝照时间需长达4分30秒以上，本发明位相差膜的制法可将整体曝照时间缩短在2分钟以内(如实施例1、2、7及8)，曝照效率为先前技术的2倍以上，其中实施例1还可使曝照时间缩短为先前技术的1/10，是相当有效率且节省能耗的一个方法。
综上所述，本发明位相差膜的制法根据上述制备光配向层、第一次曝光、第二次曝光及涂布液晶四个步骤，即可得到具有两种配向方向的位相差膜5。由于该位相差膜的制法在其第一次曝光中，不需将该光配向层2中具有第一配向的区域完全固化(即不需固定配向)，因此可通过缩短第一次曝光所需的照射时间，达到有效减少耗时及减少耗能的目的。
惟以上所述，仅为本发明的较佳实施例与具体例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (16)
1.一种位相差膜的制法，其特征在于其包含：
(a)在基材上形成光配向层，该光配向层具有远离该基材的配向面，该配向面具有欲配向的多个第一区与多个第二区；
(b)将该光配向层的所述第一区与所述第二区曝露于具有第一偏极方向的第一线性偏极紫外光下，使该光配向层的所述第一区与所述第二区具有第一配向；
(c)在图样化光罩的遮蔽下，将该具有第一配向的光配向层的所述第二区曝露于具有不同于该第一偏极方向的第二偏极方向的第二线性偏极紫外光下，使该光配向层的所述第二区转变为具有第二配向，而所述第一区仍维持具有第一配向，借此，得到具有两种配向的光配向层；及
(d)将液晶涂布于该具有两种配向的光配向层上，再使该液晶固化，得到具有两种配向方向的位相差膜。
2.根据权利要求1所述的位相差膜的制法，其特征在于：该基材的材料是选自纤维素系树脂、聚酯系树脂、醋酸酯系树脂、聚醚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚烯烃系树脂、丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚芳酯系树脂、聚苯硫系树脂、聚二氯乙烯系树脂或甲基丙烯酸系树脂。
3.根据权利要求1所述的位相差膜的制法，其特征在于：该基材的种类是选自离型膜、偏光板、保护膜、扩散膜、扩散板、导光板、增亮膜、可挠式面板或触控面板。
4.根据权利要求1所述的位相差膜的制法，其特征在于：该步骤(a)中的光配向层是由光致异构型材料所形成。
5.根据权利要求4所述的位相差膜的制法，其特征在于：该步骤(a)中的光配向层是由偶氮苯系树脂所形成。
6.根据权利要求4所述的位相差膜的制法，其特征在于：该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量为不高于160mJ/cm2。
7.根据权利要求4所述的位相差膜的制法，其特征在于：该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量的范围为10-150mJ/cm2。
8.根据权利要求1所述的位相差膜的制法，其特征在于：该步骤(a)中的光配向层是由光致交联型材料所形成。
9.根据权利要求8所述的位相差膜的制法，其特征在于：该步骤(a)中的光配向层是由肉桂酸酯系树脂所形成。
10.根据权利要求8所述的位相差膜的制法，其特征在于：该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量为不高于300mJ/cm2。
11.根据权利要求8所述的位相差膜的制法，其特征在于：该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量的范围为20-300mJ/cm2。
12.根据权利要求8所述的位相差膜的制法，其特征在于：该光配向层在步骤(b)中曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量的范围为20-100mJ/cm2。
13.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的位相差膜的制法，其特征在于：在步骤(c)中，该光配向层曝露于该第二线性偏极紫外光的累积曝光能量为不低于曝露于该第一线性偏极紫外光的累积曝光能量。
14.根据权利要求13所述的位相差膜的制法，其特征在于：在步骤(c)中，该光配向层曝露于该第二线性偏极紫外光的累积曝光能量为不高于500mJ/cm2。
15.根据权利要求1所述的位相差膜的制法，其特征在于：该第一线性偏极紫外光具有的第一偏极方向与该第二线性偏极紫外光具有的第二偏极方向的夹角介于20-90度。
16.根据权利要求1所述的位相差膜的制法，其特征在于：该第一线性偏极紫外光具有的第一偏极方向与该第二线性偏极紫外光具有的第二偏极方向垂直。
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