TW394852B - Reflective film - Google Patents

Reflective film Download PDF

Info

Publication number
TW394852B
TW394852B TW088114067A TW88114067A TW394852B TW 394852 B TW394852 B TW 394852B TW 088114067 A TW088114067 A TW 088114067A TW 88114067 A TW88114067 A TW 88114067A TW 394852 B TW394852 B TW 394852B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film
polymerizable
reflective
liquid crystal
patent application
Prior art date
Application number
TW088114067A
Other languages
English (en)
Inventor
David Coates
Mark Verrall
Original Assignee
Merck Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent Gmbh filed Critical Merck Patent Gmbh
Application granted granted Critical
Publication of TW394852B publication Critical patent/TW394852B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/38Polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3016Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02Alignment layer characterised by chemical composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03Viewing layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/031Polarizer or dye
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • G02F1/133536Reflective polarizers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

經濟部智慧財產局負工消费合作社印製 A7 _____B7 _ 五、發明說明(1 ) 發明領域 . 本發明關於一種反射性膜,其包含一層具有螺旋扭轉 定向之經聚合的中源材料,其中該螺旋軸係與膜呈垂直, '及含有不同螺旋間距之區域;本發明進一步地關於一種製 造反射性膜之方法,其可控制該膜間距的變化;又,本發 明進一步地關於該反射性膜於光學、電光、資料儲存.、裝 飾與安全性上、及包含該反射性膜的液晶顯示器等用途。 背景及先前技術 先前技術中已掲示包含膽甾醇的液晶材料之各種用途 ’尤其適用於寬帶或凹槽式的偏極板上,例如顯示器或投 影系統上的濾色器,及用於類似裝飾目的之用途,又例如 用於有色顯像膜或膽甾醇的染料片之製備。 這類的膜通常包含一層或一層以上之具有螺旋扭轉定 向的膽甾醇液晶性材料,其中該螺旋軸與該膜平面呈垂直 ,並顯現選擇性的光反射性。 如上所述,反射性膜反射之波帶的帶寬爲△λ「在該 中源材料的雙折射性爲△ η及分子螺旋的間距爲ρ,根據 方程式Δ;1 = ΔηΧρ。因此,於其它因數中的帶寬亦由 該材料的雙折射性所決定的。 用於如液晶顯示器中的元件,例如寬帶反射性偏極板 之應用,往往希望該反射性膜的帶寬包含可見波長範圍之 基本部分,因此在如凹槽式偏極板或如有色的反射性膜之 應用上,例如用於裝飾性或安全性上的應用,常被希望爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------11---飞.:裝-----!訂· —--— — — — V. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 __B7____ 五、發明說明(2) 一種具有特定反射顏色的膜。 於特殊的寬帶反射性偏極板上,亦已知一種圓形偏極 板,其可傳遞一種涵蓋大部分可見光譜之寬波長帶的圓形 '偏極化光,其適用於作爲用於逆光式液晶顯示器中的偏極 板。 若將禾偏極化光入射至該反射性偏極板上時,其中 5 0%的光密度可以圓形偏極化光方式,依與如分子螺旋 之相同的扭轉形式反射,因此另外5 0%的光密度爲可透 射,而該反射光於該顯示器上的逆光爲去偏極化光形式( 或爲偏極化形式的相反形式),而會折回至該偏極板上, 基於相同的理論,1 0 0%之固定波長的未偏極化光入射 至該反射性偏極板時,可轉變成圓形的偏極化光。 該圓形偏極化光藉四分之一波的光性遲滯器及選擇性 地校正膜之方法,可將其轉變成線性偏極化光。 —種簡易的、但不是非常有效地或不經濟的方法,爲 提供一種寬帶反射性偏極板,其包含在彼此頂部上層積數 層具有不同反射波帶的反射性膜。而近來反射性偏極板已 發展爲包含一種液晶材料,其具有螺旋扭轉結構及平面定 向,另其特徵爲在該結構及定向上的分子螺旋間距係在垂 直於該層的方向上產生變化,而.導致該反射波長帶章生較 大的帶寬。 已知利用液晶先質以製造寬帶反射性偏極板之方法中 ,仍具有各種問題產生,如EP 0 606 940(
Broer etal.)揭示一種具有帶寬高至4 0 0 nm的圓形反射 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝 ----— II 訂------ - -線、;Γ ·/-.1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- A7 B7 五、發明說明(3 ) 性偏極板及其製法,而依Broer et al.所揭示之’自然’, V 〇 1 . 378,pp. 467(1995),可知 其是藉由該具有不同反應性及掌性的反應性中源材料之擴 _散,使該膽甾醇的間距大幅地產生變化,然而,該方法除 過程相當緩慢外且在某些情形下需花費數分鐘方可完成, 此外,在連續的移動基材如塑膠膜上,並無法與大多數偏 極板的製造方法互相配合。 在塑膠基材上製造反射性膜之方法已揭示於 W 0 97/35219,經由該方法可於15至30秒 時間內製得該膜,其雖比使用Broer et al.揭示的方法更快 ,然而對有效控制該反射性偏極板的最終反射波長及帶寬 等卻仍爲相當困難。 更且,於EP 〇 606 940及 W 0 97/3 5 2 1 9中揭示的方法,其特徵僅是使該 反射性膜的空間呈均勻狀態,即,在橫過該膜之側方向的 間距上並未顯示出有所變化。另一方面,於應用上則希望 反射性膜之反射特徵爲能對整個膜產生空間之變化,例如 於該膜的不同區域上會顯現不同的反射顏色,而使這些膜 亦可用於例如資料儲存或作爲彩色顯像之應用方面。 GB2,3 1 5,760 — A掲示一種可聚合性中源 組合物,其具有熱變性,即,可隨著溫度之改變而顯現該 反射顏色的變化,其亦揭示一種製造彩色性反射性膜之方 法,係藉將該組合物塗覆於基材上以形成一薄的、定向的 層,及可選擇性地將該層上不同區域加熱至不同的溫度( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---------訂---------線> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- A7 B7____ 五、發明說明(4 ) 例如藉激光裝置),使其產生不同的反射顏色,及以固化 該不同區域的組合物之方式,以固定其對應的顏色。 然而於GB 2,3 1 5,76 Ο — A掲示的方法中, ‘仍具有相當的複雜性且耗費時間,其原因乃因其需有數個 加熱及固化之步驟。 因此,.本發明主要的是提供一種製造反射性膜之方法 ,其爲一種較隹或較容易控制該膜之波長及帶寬之方法, ----------- ---—---- 及一種製造具有空間變化性之反射波長的反射性膜之方法 ,其中該膜可作爲反射性偏極板、濾色器、或作爲作爲用 以資料儲存之色膜,或用於裝飾性或安全性等方面之應用 術語之定義 以下將定義本發明應用中所敘述之相關的反射性膜及 光學偏極板,補償性及遲滯性膜等內容。 用於本發明應用中的術語’反射性膜包括自身支撐 的膜,即獨立式的膜,該些膜可表現出多種或少數之顯著 的機械穩定性及撓性,且在支撐基質或二種基質間的塗層 或層狀物亦會表現出該項性質。 術語,與該膜f面呈垂直之螺旋軸/,係指該螺旋軸實 質上垂直於該膜平面,即實質上平行於該膜的垂直線,此 項定義亦包括對應於膜的垂直線’及螺旋軸之角度傾斜高 至2 °的方向。 術語’熱力穩定的中卩If,係指進行可聚合性中源材 -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝----訂----- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 A7 ___ B7__ 五、發明說明(5 ) 料之聚合反應的狀態,此時該系統於聚合反應期間具有足 夠時間鬆弛,且所得的經聚合的材料具有熱力穩定性、高 規則性平衡的中間相,例如於溶液中聚合中源性材料,或 _於低的聚合反應速率或低的分子量,皆能使該經聚合的材 料具有熱力穩定性、高的規則性平衡中間相。 術語’華直定向係指該膜的光學性軸實質上與膜平 面呈垂直,即實質上平行於該膜的垂直線,此項定義亦包 括其中對應於膜的垂直線,及該光學性軸角度稍微傾斜高 至2°的方向,其中膜剛好與膜的垂直線呈平行時,將具 有相同之光學性質。 術語’傾斜結構’或’傾斜定向,,係指膜的光學性軸對應 於膜之平面,傾斜角度爲0至9 0度間。 術語’斜式結構’或’斜式定向’,係指上述定義之傾斜定 向,在與膜平面呈垂直之方向,其中該傾斜角度除了在〇 至9 0 °範圍間變化之外’又以從最小値變化至最大値爲 較佳。 術語’平面定向’,係指該膜的光學性軸實質上平行於 該膜平面’其定義亦包括其中光學性軸稍微傾斜於對應的 膜平面之膜,其平均傾斜角度可高至膜各處的1° ,其中 的膜剛好與膜的垂直線呈平行時,將具有相同之光學性質 〇 上述所定義的反射性偏極板及垂直定向、傾斜定向、 斜式定向、平面定向及扭轉定向與補償膜,係包含均勻定 向的單軸性正雙折射的液晶材料,相關定向的光學性軸符 _;_ -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公爱) 1!! /^ 裝!|訂.!-線'1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 ._B7___ 五、發明說明(6 ) 合該液晶材料中的中源物之主要分子軸定向的方向特性。 從該創新的反射性膜反射的波帶之最小的及最大的波 長,即該帶的邊端,應用中並不限於在該波長之最大値的 一半値時使用,實際上的理由爲該最小及最大波長的定義 係爲所獲得的側面上的波長群中,其曲線之絕對値具有最 陡峭的斜率,比較圖式5至8時可知,該帶寬單純地僅爲 最小値及最大値波長間的差,而該中心的反射性波長亦稱 爲短反射波長或爲該最小及最大波長的算術平均値。 發明槪耍 本發明之目的爲提供一種製造反射性膜之方法,其在 效果及經濟效益方面,不會有上述已知技術的缺點,尤其 是用於總體製造方面;本發明另一目的爲使熟悉此項技術 者能由以下說明的技術中立刻明瞭及運用。 本發明人已開發一種技術,其可在塑膠基材上製造一 種反射性膜,其亦適用於總體製造上之應用,該方法包含 塗覆可聚合性液晶材料之步驟,其中該材料爲具有掌性向 列的或膽甾醇相之材.料,且其在一種基材或二種基材上以 薄層型式排列於該材料上,使該膽甾醇螺旋軸與膜的平面 呈垂直,並聚合該材料使其在螺旋扭轉、平面的液晶相之 結構呈穩定狀態。 本發明人發現藉由上述方法製造的反射性膜之光學性 質,對於偏極板之製造方法及於該方法中所使用的材料之 形式具有相當敏銳性,尤其是本發明人發現該反射性膜的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----I I I-----裝-----訂---------線、J1 • \ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 J7___ 五、發明說明(7 ) 螺旋間距及反射波(即該反射帶的中心),在該經聚合的 材料具有較高規則性、熱力安定性中間相的溫度下,可藉 使用具有較低規則性中間相的可聚合性材料之控制,及使 用目前發明的新製造方法以決定及校正該膜的反射波長之 方式,依正確地選擇可聚合性先質混合物之組成物及/或 藉改變該光照射能量之方式而製得該膜。 使用依據本發明方法所製得的反射性膜,將可達到上 述之目的,並可克服先前技術的缺點。 有關液晶顯示器方面之應用,依據本發明方法所製得 的一種寬帶性反射性偏極板特別具有相關的利用性,若與 傳統上具有較大視角的線性偏極板(例如二色性偏極板) 比較時,其具有較高的發光性及可獲得顯著地光澤性,此 外,更具有高溫機械穩定性及光學性質。 另藉由目前的方法所製造之具有空間性(即側面)反 射波長分佈之聚合物膽甾醇液晶膜,因該膜於不同的區域 中可設置圖案以反射不同的顏色,故該區域可簡易地將不 同區域曝露於不同的光照射能量中。另一種製造長‘圖案 之簡易方法,該圖案係藉將可聚合中源材料曝露於照射光 源中並移動膜而製得,照射光源例如U V燈,其可有各種 明暗度,例如具有光學器之接枝型式或分級的掩罩。 而本發明目的之一爲製造一種反射性膜,其包含具有 螺旋扭轉結構及不同螺旋間距之經聚合的中源材料,其可 藉聚合它的螺旋扭轉中間相中的可聚合性中源材料而獲得 ,其特徵爲可獲得具有各種間距之膜,其步驟爲: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 -10- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝!----訂—!--線 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —-在可聚合性中源材料具有較低規則性的中間相之 溫度下進行聚合,該經聚合的材料具有較高規則性熱力安 定的中間相,及/或 --聚合一種下示之可聚合性中源材料,其包含: a )至少一種可聚合性的掌性或非掌性中源化合物, b )至少一種掌性化合物,其亦可爲成分a ) 、d ) ' e )或f )之化合物之一, c)至少一種聚合反應的起始劑, d )選擇性地,至少一種交聯劑, e )選擇性地,至少一種鏈終止或鏈轉移劑, f )選擇性地’一種染料成分,其包含至少一種染料 ’及不同含量與型式的成分c)及/或d)及/或e)及 / 或 f )。 本發明另一目的爲關於一種反射性膜,其係藉上述及 以下的方法製得。 本發明另一目的爲關於一種創新性的反射性膜之應用 ’其可作爲反射性寬帶或凹槽式偏極板,或作爲彩色膜或 顯像膜,或作爲濾色器,或有效果的顏料,或用於裝飾性 或安全性等應用。 本發明另一目的爲關於一種液晶顯示器,其包含一種 液晶元件及一種如先前述者與依下述方法製得的反射性偏 極板,其可選擇性地進一步包含至少一種下述的組成, I )—種光性遲滯膜,其具有約0 . 2 5倍於從反射 性偏極板反射的光譜之中心波長的遲滯性, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝--------訂---------缚~'-| (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 11 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --------_____Β7___ 五、發明說明(9 ) π)~種線性偏極板, Π )—種補償性膜,其包含一層具有垂直定向的各向 異性聚合物材料, w)一種補償性膜,其包含一層具有傾斜或斜形定向 的各向異性聚合物材料, v )—種補償性膜,其包含一層具有平面定向的各向 異性聚合物材料, VI)—種補償性膜,其包含一層具有螺旋扭轉結構的 各向異性聚合物材料,其中該螺旋軸與該膜的平面垂直。 發明之詳細說昍 該可聚合性中源材料包含至少一種掌性化合物b ), 該掌性化合物於該材料中除了以上述組成a)及C)之型 式存在外’亦可能的是該掌性化合物b )爲一種組成a ) 的掌性可聚合性化合物、一種掌性交聯劑d )、一種掌性 鏈終止或鏈轉移劑e )或一種掌性染料f )。 上述反射性膜以具有螺旋扭轉結構爲較佳,其中該螺 旋軸與上述所定義之膜平面呈垂直。 但,亦可能在該膜之不同偏狹區域中的相對於該膜之 平面上,或遍及該膜之平面上,該螺旋軸角度傾斜大於2 ° 〇 上述反射性膜以利用塗覆一種可聚合性中源材料的製 造方式爲較佳,其中該材料在一種基材或二種基材間形成 層狀,並選擇性地地排列該材料以使該分子螺旋與該層的 _______-12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) --1 — — — — — — — — X) ^ illlln ^» — — — — 1 — 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) A7 B7 五、發明說明(i〇) 平面呈垂直’並將該材料曝露於光化輻射下進行聚合以製 得反射性膜。其中該方法可選擇性地將該些基材移除,或 不移除使其存在二種基材下進行。 本發明較佳之實施’爲關於一種如上所述反射性膜的 製造方法’其中於膜上的間距之變化可藉改變該層不同區 域的光化性輻射能量而達到。 上述可聚合性中源材料以二種或二種以上化合物的混 合物爲較佳’其中至少一種化合物爲掌性化合物及至少一 種爲可聚合性化合物。 而經聚合的材料以在該可聚合性中源材料具有較低規 則的中間相之溫度下,具有較高規則性熱力安定性的中間 相爲較佳。 關於本發明之更佳的實施方式,其中 •在該可聚合性中源材料具有螺旋扭轉中間相之濫度 下’該經聚合的材料具有非扭轉的熱力安定性中間相, •在低於該膽甾醇相之溫度下,該可聚合性中源材料 具有掌性向列的(膽甾醇)液晶相,及以具有另外g碟狀 液晶分子相爲更佳,其又以碟狀液晶分子A相爲最佳, •該可聚合性混合物包含至少一種交聯劑d), •該交聯劑d )爲一種中源化合物, •該可聚合性混合物包含至少一種鏈終止或鏈轉移劑 e ), •該可聚合性混合物包含至少一種染料f), •在該可聚合性中源材料的聚合反應期間,於整個膜 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!! —訂·1! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13 A7 B7 五、發明說明() 區域上的照射會變化, •至少一種上述的基材爲塑膠膜, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •該反射性膜係在單一基材上被製造, ' •該反射性膜的反射特徵,類如該反射光譜之Φ心波 長、形狀及帶寬,與依這些反射特徵決定的視角,皆可於 聚合反應期間,藉變化其照射能量而控制該可聚合中源材 料的反射特徵, •該可聚合性中源材料含有至少一種非掌性可聚合性 中源化合物, •該可聚合性中源材料不包含具有多於一個可聚合性 基團之掌性可聚合性中源化合物,及以完全不含有掌性可 聚合性中源化合物爲較佳, •該可聚合性中源材料含有至少一種非聚合性掌性化 合物,其以中源性及至少二種非掌性的可聚合性中源化合 物具有一個可聚合性基團爲較佳, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •該可聚合性中源材料含有至少一種非聚合性掌性化 合物,其以中源性及至少一種非掌性的可聚合性中源化合 物具有二個或二個以上的可聚合性基團爲較佳,又以具有 二個可聚合性基團爲更佳, •該可聚合性中源材料含有至少一種具有一個可聚合 基團之掌性可聚合性中源化合物,及至少一種具有一個可 聚合性基團之非掌性可聚合性中源化合物, •該可聚合性中源材料含有至少一種具有一個可聚合 性基團之掌性可聚合中源化合物,及至少一種具有二個或 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -14- A7 B7 五、發明說明(〗2) 以上的可聚合性基團之非掌性可聚合性中源化合物,其以 具有二個可聚合性基團爲較佳, 又,關於反射性膜之更佳的實施方式,其中 ’ •與該膜平面呈垂直之方向上的螺旋間距爲不對稱地 變化, •該經聚合的材料形成一種三度空間的網絡, •該反射波長帶的帶寬爲大於2 2 0 nm,以大於 3 2 0 nm爲較佳,又以大於4 2 0 nm爲最佳。 本發明關於反射性膜的較佳實施方式中,其與該層平 面呈垂直之方向上的螺旋間距爲不對稱變化,即,該間距 實質上從在該膜的一個表面上的較小値增加至該膜的另一 相反表面的較大値,而這類膜特別適用於光學顯示器中的 寬帶反射性偏極板。 關於反射性膜之另一個較佳實施方式中,其螺旋間距 於整個膜上係呈空間性地變化,即,於橫過膜平面的側方 向上變化,而這類膜特別適用於圖案的及彩色的顯像,例 如裝飾性用途,資料儲存,或用於安全標記或裝置等方面 〇 本發明方法爲一種簡易地控制及決定反射性膜的光學 性能之方法,該反射性膜的反射特徵,尤其是反射癉長及 帶寬,可藉變化用於聚合反應之光化性輻射的照射能量而 控制,及/或藉正確地選擇可聚合性中源混合物,特別是 添加一定含量的一種交聯劑d )及/或一種鏈轉移劑e ) 及/或一種染料組成f )而控制。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----_i訂---------線、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7____ 五、發明說明(l3 ) (諝先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明之一種反射性膜的製造方法,其可藉將材 料曝露於光化性輻射中,聚合一層可聚合性中源材料,其 中該材料具有螺旋扭轉定向及具有與該膜平面呈垂直之定 •向螺旋軸,於聚合反應期間,在形成的聚合物中,該螺旋 間距及該反射波長係藉速率(即速度)與反應範圍(即遍 及該層之不同位置的聚合度)的變化而受控制。 藉在該層中起始聚合反應的光化性輻射之不同的吸收 能量,聚合反應逐漸發生於該層厚度的各處,吸收的差異 性將使該膜厚度的各處不同的區域中引起不同速度的聚合 反應。 特別是在製造寬帶反射性膜時,可進一步地藉將交聯 成分d )及/或一種鏈轉移劑或鏈終止劑e )及/或一種 染料成分f )添加至可聚合性材料中以加強其效果,其吸 收光化性輻射以進行聚合反應。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在某些情況下,一種包含上述組成a )至e )的可聚 合性混合物具有不同的光化性輻射的吸收能力,特別是聚 合反應起始劑c )的吸收上,已足以建立一種逐漸聚合的 反應步驟,且並不需要添加染料。 如上所述之逐漸聚合反應,其將引起該層厚度的各處 產生間距梯度,而其中該層厚度於聚合反應中爲固定的’ 因此對於聚合物膜(從其頂部至底部)’在膜間的不同位 置上將具有不同的反射波長。 更且,藉變化該光化性輻射的照射能量逐漸聚合反應 ,與該螺旋間距於該膜的側向及厚度方向各處可加強最終 -16~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 A7
五、發明說明(l4 )
IIE 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 變化之效果,該照射能量的亦可產生側向變化,例如藉光 罩覆意該可聚合性層而達到效果。 以下將詳細說明該間距梯度之形成,及如何控制其形 '成的方法。 單官能性可聚合性中源化合物,亦稱爲單反應性中源 物’例如單丙烯酸酯類,其係依聚合反應所產生側鏈液晶 聚合物,而典型的單反應性中源物爲一種撓性間格體,從 該中源物核心分隔可聚合性基團,其與該些反應性中源物 的可聚合性基團比較時,大多數典型的單反應性中源物會 造成具有相轉變溫度之側基團聚合物的顯著增加。 例如式I 一 1的化合物, CH2=CHC〇2(CH2)6〇-<^^CO〇-<^~~^>~ζ~~^—CH2CH(CH3)C2H5 Μ 其具有相序列爲 S30°CChl28°CI ( S =碟狀液晶分子’ Ch=膽甾醇,1=各向同性), 而其對應的側鏈聚合物具有相序列爲 S145〇CChl90〇CI 及式I — 2化合物, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
"\裝----- ---訂--I I
I ϋ I -17- 五、發明說明(I5 ) CH2=CHC02(CH2)e0 Ο COO CH2CH(CH3)C2Hs 1-2
其具有相序列爲 C 3 5. °C C h - 1 °c I 而其對應的側鏈聚合物具有相序列爲 S50°CCh65°CI (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其轉變溫度位移至較高的溫度時,可使一種單官能性 的反應性中源物、或一種中源性或液晶性聚合物先質混合 物聚合,其中該聚合物先質係包含一個或以上的單反應性 中源物,在一特定的溫度下其爲一種較低規則性相,例如 向列的液晶相,而將其聚合將獲得一種液晶支鏈聚合物, 其在特定的聚合反應溫度下爲一種具有不同的、較高的規 則性相,例如碟狀液晶分子相。 接著,本發明將舉例說明單體或先質混合物及該具有 膽甾醇相與成爲碟狀液晶分子相(即一種在低於該_甾醇 相之溫度的碟狀液晶分子相)的聚合物之實施情形,但其 中於聚合物中的碟狀液晶分子相的溫度範圍係爲增加的。 以下之架構爲實例之描述,其顯示一種單體的液晶相序列 及與其對應的聚合物,其中該單體與聚合物兩者皆具有碟 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 5·、發明說明(16) 狀液晶分子相與膽甾醇相,其中3表示一種碟狀液晶分子 相,C h表示一種膽甾醇的(掌性向列的液晶)相’及1 表示該各向同性的相,箭頭代表增加溫度T之方向。 單體 S Ch 1 聚合物 S Ch 1 然而,該聚合物亦可能爲例如具有一種膽甾醇及成爲 碟狀液晶分子相的聚合物,但該單體或先質混合物爲例如 具有一種膽甾醇相,或甚至僅是一種單向的膽甾醇相,類 如上述化合物I — 2之情形。 於一種未經聚合的膽甾醇液晶單體或具有成爲碟狀液 晶分子相之先質混合物中,當溫度的降低而傾向於碟狀液 晶分子相時,該膽甾醇螺旋的螺旋間距基本上未捲繞成較 長的反射波長,該效果已知爲受熱變色的影響,其如圖1 之槪略性描述,該圖顯示螺旋間距p對溫度T的變化情形 ,其係用於如上所述之較低莫耳質量的膽甾醇性液晶。 而若一種如上所述之液晶單體或先質混合物的樣品在 固定的溫度下被聚合時,該樣品的碟狀液晶分子一膽甾醇 的轉變溫度於聚合反應期間將有效地被提高,於聚合反應 期間’假設該經聚合的及未經聚合的材料被完全混合時, 由上述樣品之相圖觀察結果如圖2之實例所描述般,其顯 不該相轉變溫度T封經聚合的材料之比例R的變化關係, 然需注意的是圖2僅是一種簡化的相圖,其僅是敘述上述 所提及之效果,因而省略了例如二相區域,並假設該聚合 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公笼) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
------- 訂-! I 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 10 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) A7 _B7_;__ 五、發明說明(〗7) 物具有單分散性分子重量分佈。 上述提及樣品之聚合反應溫度,目前可選擇在該先質 之聚合反應期間,該形成聚合物之膽甾醇-碟狀液晶分子 '相的界限交互形成時的溫度,其如圖2實例所示之用以聚 合反應的溫度T P,同樣地該膽甾醇的螺旋間距可如圖1所 述般爲相異的,但目前於固定的溫度下,而達到該碟狀液 晶分子相時,其所形成的聚合物中的膽甾醇之螺旋並未產 生捲繞情形。 然而’上列所述之行爲理想地觀察結果,僅在該反應 性中源物於未定向狀態下被聚合時,例如於溶液中,及在 相當低的速率及/或低的最終分子量時觀察到僅在此種情 況下,該經聚合的材料具有平衡狀態,即,其具有熱力安 定、中間相。 又’當一種單官能性反應性中源材料於—種定向態中 被聚合時,例如於一種基材上之薄膜(例如一種玻璃基材 )或於二種基材間,及迅速被聚合達到高分子量時,該系 統並不會被釋放而使該聚合物獲得熱力安定的高規則性相 ’又’該定向態在固化之前於延伸的期間,其反應性中源 物具有變成固定及維持穩定的型態。 例如,上述式I - 1化合物可聚合爲一種支鏈翠合物 ,如上所述,其具有高至1 4 5°C的碟狀液晶分子相,此 情形下’將與0 . 5 %的光起始劑T P 0 ( 2,4,6 — 三甲基苯甲醯基-二苯膦氧)混合,於二個玻璃基材間維 持彼此間隔5 ,加熱至8 0°C,及藉稍微剪切該些基 -:-----2D- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!1 訂·!!! A7 B7 _I__ 五、發明說明(18 ) 材方式排列該掌性向列的液晶相後,可觀察到一種藍色的 選擇性反射性的膽甾醇構造。在8 〇。(:溫度下,曝露於5 m W/ c m 2的U V輻射下(例如藉汞燈),該樣品即使於 _聚合反應之後仍可維持其外觀,而即使在冷卻至室溫2 0 °C,該樣品仍然未改變可反射藍色的光。 因此,若具有膽甾醇相及成爲碟狀液晶分子相的可聚 合性中源材料樣品,在快速地將該螺旋鬆開所需時間之速 率下進行聚合時,由於所形成的聚合物具有高黏度,該樣 品維持於固定的膽甾醇態下,避免其釋放成爲(熱力地及 更安定的)碟狀液晶分子相。 於聚合反應期間,該形成的聚合物之分子量若降低或 保持於低分子量時,該聚合物的黏度亦會降低,其可使某 些螺旋在聚合反應前完全鬆開,此將造成間距的增加,及 因此使反射波長位移至較高的波長。 依據本發明之方法,能夠控制該形成的聚合物之分子 量,就能夠控制在反射性聚合物膜中的間距及反射波長的 位移。 依據本發明之第一個實施方式,該形成的聚合物的分 子量可藉加入特定含量的鏈終止劑或鏈轉移劑之方式予以 控制或降低,該劑可作爲可聚合性混合物的成分e),可 藉由增加成分e )的含量,增加該反射性膜中的反射波長 〇 當將鏈轉移劑加入該可聚合性混合物中時,於該創新 的聚合物膜中,可控制介於二交聯物間之自由基聚合物鏈 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 — II 訂--------- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 __B7___ 五、發明說明(l9 ) 的長度及/或該聚合物鏈的長度,而當該鏈轉移劑的含量 增加時,亦可獲得聚合物鏈長度減少的聚合物膜。 於本發明之較佳的實施中,該可聚合性混合物包含 _0 . 0 1至1 5%的鏈轉移劑,以0 . 1至1 0%爲較佳 ,又以0.5至5%爲更佳,藉使用包含一種鏈轉移劑的 可聚合性中源混合物,可獲得一種具有帶寬增加的反射性 偏極板,依據該較佳之實施狀況所獲得的聚合物膜之另一 個效益爲:它們對基材具有特優的黏著性,尤其是對塑膠 膜,類如T A C膜等。 一般用以製造聚合物的鏈轉移劑或鏈終止劑等爲專家 所熟知之物質,多數爲一種商業用物質,任何一種專家熟 知之作爲鏈轉移劑的化合物皆可被使用,其中以使用硫赶 類化合物作爲鏈終止劑爲較佳,例如單官能性硫赶類化合 物,類如十二烷硫赶CH3 (CH2) hSH或三甲基丙烷 三(3 -锍基丙酸酯)之類的單官能性硫赶化合物等。 藉使用例如硫醇或硫赶類化合物之鏈轉移劑,可有效 地降低聚合物的分子量,其典型的實例,例如十二院硫赶 等。但如十二烷硫赶本身並非液晶性或中源性的化合物, 其僅可以較低的濃度溶於液晶群中,基本上可觀察到約 0 . 5 %的相間隔濃度。 因此較佳的液晶性或至少爲中源性的硫赶化合物,以 其於液晶群中具有較好的溶解度故常被使用,適用於本發 明之鏈轉移劑已在其它技術中有所揭示,特別是 W 0 96/12209 及WO 96/25470 所揭 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) :裝!丨訂-I ! I! - ^^^·τ· A7 B7 五、發明說明(20 ) 示者,其所有揭示之內容將以參考方式倂入本發明之應用 範圍中 晶性硫赶化合物,例如式瓜_1及m _ 2之 -------- — — I 裝------ —訂! ! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 適用的液 ’化合物 合 HS(CH2)2C02(CH2)60 HS(CH2)2C02(CH2)30
增加鏈轉移劑的濃 物可使最終經固化的 所述,其亦降低了該形 合反應期間該聚合物的 開的膽甾醇螺旋,因此 劑的濃度增加而增加, 少0至1 0 %之低濃度 除了上述試劑及添 此可改變所形成聚合物 可藉控制氧滲透過基材 滲透之控制在實際上很 從該可聚合性材料中排 式可以例如於惰性氣體 或藉由施以氧屏障層之 以防止未經控制的氧滲 選擇性加入或除了 度,例如增加式瓜 液晶性聚合物的分 成聚合物的黏度’ 先質快速地釋放, ,該反射帶的波長 其中該鏈轉移劑的 範圍爲佳。 加劑外,’氧亦可作 的分子量,例如於 至可聚合性材料中 難達到,故以在聚 除之方式爲較佳, 之氛團下進行固化 方式,例如塗覆有 透過.該基材。 鏈終止劑或鏈轉移 111-1 III-2 -1及瓜一2化 子量降低,如上 並因此引起於聚 隨後形成一種鬆 會隨著該鏈轉移 總濃度以維持至 爲鏈終止劑,因 聚合反應期間, ;然而,因爲氧 合反應期間將氧 此種氧的排除方 之方式而達成, P V A的基材, 劑之外的物質, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
I -23- A7 A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 _____B7 ___ 五、發明說明(21 ) 聚合物的分子量亦可藉添加聚合反應遲滯劑或抑制劑之方 式予以控制’例如添加抑制劑、安定劑等,該可聚合性材 料以包含一種聚合反應抑制劑作爲安定劑之形式爲較佳, 以防止非預定的自發性聚合反應發生,例如於組成物儲存 期間;除此之外,該抑制劑亦可提供控制本創新方法中的 聚合物之分子量。 商業用之抑制劑可有廣泛的變化,用於本發明之抑制 劑以選自氫化一、苯並-或蒽醌類、吩嗪類、吩噁嗪類、 吩噻嗪類及噻蒽類的經取代的或未經取代的衍生物爲較佳 ,又以選自包含經取代及未經取代的氫醌類、蒽醌類及苯 醌類爲最佳。 . 作爲抑制劑化合物之典型的實例爲:氫醌、甲氧基甲 基氫醌、單—t e r t . — 丁基氫醌、2,5_二一 t e r t -丁基氫酿、p -苯酉昆、2,5 — P—二甲基一 P -苯醌、蒽醌、苯鄰二酚、p— t e r t — 丁基苯鄰二 酚、吩噻嗪、4 一乙氧基苯酚及丁基化羥基甲苯(B HT )° 於加入抑制劑作爲安定劑以防止非預定的自發性聚合 反應發生之情形下,該可聚合性混合物中的安定劑含量以 1至1 000 P pm爲較佳,又以1 0至5 OOppm爲 更佳。 抑制劑用於本創新方法以控制分子量及隨後的間距長 度變化的使用,以使用較高含量的抑制劑爲較佳,詳言之 ,其加入的量爲1至5重量%,然而與鏈終止劑或鏈轉移 -9Δ- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) I-----------、裝---— II--訂-------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印數 A7 B7 五、發明說明(22 ) 劑比較時,使用抑制劑的實施情形稍差。 依據第二個較佳之實施方式,將一種特定含量的交聯 劑d )加入該可聚合性混合物中,隨後聚合物的分子量及 •交聯度會增加,其亦造成該聚合物之黏度急速地增加1 ’此 時會抑制住該分子螺旋的鬆開及獲得具有較小反射波長的 反射性膜,.因此,藉增加交聯劑d )的含量’於該反射性 膜中的反射波長會降低。 然而,交聯劑d )的含量並不能太高,因爲高含量的 交聯劑會很快鎖住所形成的聚合物之結構,因而降低該反 射性膜的帶寬。 除了可能的控制反射性膜外,通常建議使用一種交聯 劑d ),其係爲了減少溫度對於該經固化的聚合物膜之行 爲的影響,其乃由於經交聯的聚合物於溫度的變化下,比 線性聚合物具有較高的穩定性,而交聯劑又可以固體、自 身支撐膜之形式利用於許多種用途上。 因此,藉加入特定含量的交聯劑d),可能會產生調 節的不僅是該創新膜本身的反射波長,亦可調整該膜的其 它物理性質,例如玻璃轉移溫度,另重要的是可調整例如 視溫度而定的該反射性膜的光學性質。 一般,交聯劑可爲二反應性的化合物或具有更多反應 性端的化合物,其通常爲專家們所熟知之化合物。 本發明較佳之實施,爲該可聚合性中源性混合物含有 至少一種二-或多-反應性的可聚合性化合物作爲交聯劑 d ),由於它們在液晶性混合物中具有較好的溶解度,特 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝·!丨! —訂! 1 " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明(23) 別是以二·一或多-反應性的化合物爲中源性或是液晶性爲 較佳。 以中源性的二丙烯酸酯作爲交聯劑d)爲最佳,類如 式11_ 1及Π — 2所示之實例化合物, ch3 CH2=CHC02(CH2)30 C02 〇2c 0(CH2)302CCH=CH2 ch3 CH2=CHC〇2(CH2)6〇 c〇2 o2c 0(CH2)602CCH=CH2 ",2 在該可聚合性中源性材料中的該交聯劑成分d )的濃 度以0至3 5%爲較隹,以2至2 5%爲更佳,又以1 5 至2 5 %爲最佳。 而爲了增加聚合物的交聯,其亦可能將高至2 0%的 一種具有二個或以上的可聚合性官能基之非中源性的化合 物加入該可聚合性混合物中,選擇性地或排除二-或多-官能性可聚合中源性化合物之外的化合物,可增加該聚合 物的交聯。 作爲二官能性非中源性單體之典型的實例爲:具有i 至2 0個碳原子的烷基二丙烯酸酯、烷基二甲基丙烯酸酯 、烷基二乙烯基醚或烷基二乙烯基環氧化物,作爲具有多 於二個可聚合性基團的非中源性單體典型的實例爲三甲基 丙烷三甲基丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯。 依據本發明之第三個較佳實施方式,該可聚合性混合 物可包含一種染料成分f),其含有一種或一種以上的染 _________ -96- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 — — — — — — 訂·!1 經濟部智慧財產局員工消t合作社印製
I A7 B7 五、發明說明(24 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 料,當加入染料時可吸收用以聚合反應的光化性輻射,而 與面對輻射源之膜表面上的混合物比較,在面對遠離輻射 源之膜表面上的混合物將有不同的聚合度,因此可快速地 ‘製得間距梯度,理想地是在一分鐘內或更快時間內完成。 因此使用染料時,特別是用於較厚的膜,可使由該反 射性膜反射出的光之帶寬增加,也易於同時控制寬帶反射 性偏極板的螺旋間距梯度(控制造成的帶寬)及該反射帶 之中心波長兩者特性,於本發明中,以具有上述之寬帶反 射器爲較佳。 於該較佳實施中,該可聚合性混合物包含0至2 0重 量%的染料成分f),以0. 1至10重量%爲較隹,又 以0 . 5至5重量%爲最佳,又其中該染料具有最大吸收 ,以調節用於聚合反應中的光化性輻射的波長,而該染料 在與聚合反應起始劑之波長相同的範圍下,以具有它的最 大的吸收爲較佳,又以所使用的染料爲在該反射性膜之反 射波長範圍外具有最大吸收爲更佳,其乃是爲了在使用該 膜期間,能排除非預定的吸收。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 適合的染料實例爲:如式之4,4'-氧化偶氮基苯甲 醚,
或亦可使用商用的Merck Phase 5 (得自Merck Ltd. Pool, UK ),更且,亦可使用商用的UV染料,如Tinuvin 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -97- A7 B7 五、發明說明(25 ) (得自汽巴—嘉基公司,瑞士)。 本發明之另一個較佳實施方式,爲該可聚合性的混合 物不含染料。 _ 依據本發明之第四個較佳實施方式,爲該反射帶寬及 中心反射波長的控制可藉變化用於聚合反應中的光化性輻 射之照射能量而達成,例如,當以U V光(例如使用U V 燈)照射聚合一種膽甾醇及碟狀液晶分子或碟狀液晶分子 源、可聚合性的中源混合物時,降低燈的能量時將引起較 低的聚合反應速率,其將使所獲得的螺旋鬆開而得到具有 數倍的碟狀液晶分子寬度之聚合物,因此造成該螺旋間距 及該反射波長的增加。 又固化能量與用於本發明方法的反射光之波長成反比 ,例如,使用高能量固化時,將造成膜反射藍光,但是使 用衰減的能量時,反射光的顏色會位移至綠、黃及紅光。 因此,相同層的可聚合性的中源材料可使用變化的燈 能量照射,而於單一給定的溫度下,能反射不同的顏色。 更且,藉變化膜中不同的空間區域之固化能量,於一 個膜中可獲得具有不同反射顏色的區域,就如在膜的從頂 部至底部之不同的位置改變照射能量,於遍及膜厚度的方 向會產生間距梯度,該整個膜之不同區域的照射能量的變 化,即於橫過膜的側面方向之不同區域,將產生不同的間 距及於這些膜之不同區域間的反射顏色。 因此本發明方法在其它的應用中,不僅能製造具有寬 廣的反射波帶之膜,亦可於反射性膜上顯像多種顏色,例 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝—1—訂i! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- A7 __B7____ 五、發明說明(26 ) 如當在單一溫度下固化時,可藉逐漸遮光方式達到,由該 方法獲得的具有空間上不同反射顏色的膽甾醇膜,可用於 各種不同的應用,例如濾色器、資料儲存、裝飾性顯像或 ‘安全性的顯像等用途。 上述方法中,以使用UV光固化該膜爲較隹。 又,以改變照射能量方式與將染料加入該可聚合性中 源材料中之結合方式爲更佳,例如上所述之第三個較佳實 施方式,使用一種染料將可提高(尤其是)該膜之厚度方 向所形成的梯度。 依據本發明之第五個較佳實施方式,其藉改變聚合反 應起始劑c )的含量及形式,以控制其聚合反應速率與程 度。 藉使用較高含量的起始劑,或使用具有對光化性輻射 之較高效率或較高敏感性的起始劑,於該可聚合性混合物 中可同時起始更多的聚合反應,而該成長鏈的分子量將被 降低,亦導致黏度的降低,及因此導致在聚合反應期間該 聚合物的先質快速地釋放,且該膽甾醇螺旋會鬆開。 因此,藉增加該起始劑的含量或效率,於可增加該反 射性膜中的反射波長。 於基團聚合反應中,作爲聚合反應起始劑的種類,例 如商業用的Irgacure®或Darocure®的光起始劑(得自汽巴一 嘉基公司,Basle,瑞士),亦可使用類如Irgacure651, Irgacure 184,Darocure 1173,或 Darocure 4205,或 TPO之物質(得自BASF之商標Lucirin® ΤΡΟ, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝 • ϋ ϋ 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 -90- 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(27 )
Ludwigshafen,德國),但是於陽離子聚合反應下,光聚合 反應起始劑可使用商業用的U V I 6 9 7 4 (得自聯合 碳化公司,美國)。 ’ 又,該可聚合性中源材料中以包含0.01至10% 的聚合反應起始劑c )爲較佳,以〇 . 〇 5至5%爲更佳 ,又以0 .. 1至3%爲最佳,其中以UV類光起始劑爲較 佳,又以自由基U V類起始劑爲更佳。 又有關上述所述之方法,該反射性膜的反射波長的控 制亦可藉變化該非掌性的化合物及掌性化合物之比例,及 /或於該可聚合性的中源材料的螺旋扭轉力(HTP )而 達成。 . 因此,於部分膜中的反射波長,於聚合反應期間,其 間距實質上維持不變,大約和該可聚合性混合物之最初的 反射波長相同,主要受該可聚合性混合物中的掌性化合物 之比例及扭轉力的控制。 又,其可能控制最小値的反射波長,及隨後亦可藉正 確地選擇起始的可聚合性材料,而控制本發明之一種創新 的反射性膜光譜的中心反射波長,特別是藉變化該非掌性 的化合物及掌性化合物之比例,及/或藉變化該掌性化合 物的的螺旋扭轉力(_ Η T P )而達到。 於寬帶的反射性偏極板之情形中,起始混合物中的掌 性及非掌性中源化合物之比例,以選擇可使該最終的聚合 物膜之反射的光譜實質的部分涵蓋可見光的光譜爲較佳。 而藉本創新方法製得的寬帶反射性偏極板,理想上該 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 I! ^裝.!·!訂 --------線、. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明(28 ) 偏極板反射的波帶爲涵蓋整個可見光譜,以在4 0 0至 9 0 0 nm的波長範圍爲較佳,對於大部分應用,一種於 4 5 0至8 0 0 nm範圍的反射的波帶可被接受,又於較 ‘特定的實施狀況中,一種於4 8 0至7 0 0 nm範圍的反 射的波帶亦適用,該類波長帶的波帶以大於2 2 0 nm爲 較佳,以大於3 2 0 nm爲更佳,又以大於4 2 0 nm爲 最佳。 另,該膜的厚度亦會影響該反射性膜的帶寬,視帶的 位置及帶的寬度而定,其厚度以5至3 0 爲較佳, 對於約3 0 0 nm或以上的帶寬,其厚度以1 〇至2 0 # m爲更佳,對於具有較小的帶寬度的反射性膜,例如於 100至200nm範圍,厚度以1.5至lOem爲較 佳。 依據本發明,一種寬帶反射性偏極板的透射性光譜之 透射性對波長的曲線關係,其可爲對稱或非對稱的圖形, (例如圖3及圖4之描述),其可爲單峰的、雙峰的或具 有多重峰之分布,其意指可顯示一、二或多於二個i域的 最大反射性。 又本發明之較佳的實施,其特徵爲該光譜具有一個單 模式峰的分佈。 該可聚合性中源材料中的掌性化合物可爲一種可聚合 性或非可聚合性的化合物,其亦可爲中源性的或液晶性的 化合物,於使用此種掌性化合物時,其可爲一種二-或多 -反應性的可聚合性化合物,該些化合物亦可提供作爲一 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·1111111 « — — — — III — 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -31 - ! A7 B7_____ 五、發明說明(29 ) 種交聯劑d ),其亦可能作爲一種掌性化合物的鏈轉移劑 e )或染料f )。 依據本發明之較佳實施,該掌性化合物爲可聚合性掌 ’性化合物’以可聚合性掌性中源化合物爲較佳,又以可聚 合性液晶性化合物爲最佳。 依據本發明之另一個較佳實施方式,該可聚合性中源 材料包含一個或以上的非可聚合性的掌性摻合物,其除了 該摻合物外,亦可爲其它的掌性可聚合性中源化合物。 而以具有高螺旋扭轉力(HTP)之掌性摻合物爲最 佳’詳而言之’如W 0 9 8 / 0 0 4 2 8所揭示之內容 ,另基本上可使用掌性摻合物例如商業用S 1 〇 1 1、 R 8 1 1 或 C B 1 5 (得自 MerckKgaA, Darmstadt,德國 .)0 又’掌性非可聚合性摻合物以選自下式之化合物爲更 隹, !1! \' 裝! —訂! 1 ! \ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明(3〇 )
其包括未示出的(R,S) 、(R,R)及(S,S )的對映體,其中E及F分別爲獨立之反式一 1,4 —環 . 己嫌’或選擇性地爲氟化的1,4 一苯撐,v爲0或.1, Z 爲—C00 —、— 〇CO~、一 CH2CH2 —或單鍵 ’及R爲烷基、烷氧基或具有1至1 2個C原子的鏈烷基 0 式IVa化合物及其合成,於國際申請 W0 98/00428中被敘述.,該式iVb之化合物及 其合成’於GB 2,328,207中敘述,該些文獻 揭示之所有內容在此倂入本發明應用的參考。 依本發明之較佳實施方式,爲該可聚合性中源材料未 含有可聚合性掌性化合物,而包含成分b ) —個或以上的 掌性摻合物,特別是選自式IV a及IV b之一個或以上的掌 性摻合物’依據該較佳實施狀況,該掌性摻合物的含量以 低於總混合物重量的1 5重量%爲較佳,以0 . α 1至 10重量%爲更佳’又以〇.01至5%重量爲最佳。以 具有高螺旋扭轉力(Η Τ Ρ )之掌性摻合物爲較佳,且該 類摻合物就足以產生短的螺旋間距,又上述式IVa及IVb 的掌性化合物具有非常高的Η Τ P,因此是最佳化合物。 如上所述’控制形成之聚合物的方法除了其它因素之 外’係以該可聚合性混合物及該聚合物之液晶相序列而定 ,故必須慎重的予以選擇,以在可聚合性中源材料具有較 低的規則性中間相之溫度下,選擇其中聚合物具有較高規 則性中間相之方法爲最佳,詳而貢之,於可聚合性中源材 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 --------------------------- (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 ___;__B7____ 五、發明說明(Μ ) 料具有螺旋的扭轉中間相之溫度下,該聚合物具有非扭轉 的中間相。 在低於較低規則性、螺旋扭轉的中間相之溫度時,以 ’經聚合的及可聚合性的材料具有較低的規則性螺旋的扭轉 的中間相爲更佳’特別是膽甾醇相;及較高規則的非扭轉 的中間相’.特別是碟狀液晶分子相,其中尤以碟狀液晶分 子A相爲最佳。 爲獲得具有預定分子定向的反射性膜,該聚合反應必 須於可聚合性中源混合物的液晶相中完成,因此,以使用 具有低熔點及寬廣液晶相範圍的可聚合性中源化合物或混 合物爲較佳’使用該類材料可使聚合反應的溫度降低,例 如降至室溫,其可使聚合反應更易進行,及用於總體製造 時亦具有顯著之優點。 適合的聚合反應溫度之選擇,主要視該可聚合性中源 混合物之相轉移溫度而定,及除了其它因素之外,亦視該 基材的軟化點而定。 又,聚合反應溫度以至少低於該可聚合性中源混合物 之純化溫度3 0 ° 上述可聚合性中源混合物以具有膽甾醇相爲較佳,及 以相序列S — C h (或N * ) — I爲更佳,特別是相序列 Sa - C h - I ’而與該可聚合性混合物比較,最終聚合物 具有位移至較高溫度之碟狀液晶分子的平衡相序列,而聚 合反應溫度係選擇可聚合性混合物具有膽甾醇相之溫度下 進行。
_ —_'______ - .VU 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------^裝--------訂---------^^'-1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
I A7 A7 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 ____B7_____ 五、發明說明(32 ) 又,聚合反應之溫度以選擇接近於上述可聚合性混合 物之碟狀液晶分子的-膽甾醇的相轉移溫度爲較佳,以近 於上述可聚合性混合物之碟狀液晶分子的-膽甾醇的相轉 ’移溫度之5至1 0 0°C範圍爲更佳,以1 0至6 0°C爲最 佳,又以20至35 °C爲極佳。 另一方面,聚合反應溫度係於碟狀液晶分子相的溫度 範圍內作選擇,即,分別地低於碟狀液晶分子的-膽甾醇 的或碟狀液晶分子-各向同性的相轉移溫度,又聚合反應 溫度以低於最終聚合物的碟狀液晶分子的-膽甾醇的或碟 狀液晶分子-各向同性的相轉移溫度1 0至1 1 0 °C爲較 佳,以2 5至7 5 °C爲更佳。 其亦可能地選擇聚合反應溫度接近於該可聚合性混合 物之膽甾醇相溫度的下限與該最終聚合物之碟狀液晶分子 相溫度上限的大約算數平均値。 上述較佳之範圍及該聚合反應溫度的選擇規則僅嚴格 地限於線性(即不交聯的)或僅稍微交聯的聚合物,然而 ,對於高交聯性的聚合物之情形,其相轉移溫度不再被觀 察或是決定(例如,因爲在它的相轉移之前.,該聚合物會 對熱產生分解反應),對於該些聚合物的相轉移溫度之較 好的估計可藉減少交聯度而獲得,以調整一個範圍革足以 決定其轉移溫度之範圍爲較佳。 通常聚合反應溫度以低於1 2 爲較佳,以低於 9 0°C爲更佳,又以低於6 0°C爲最佳。. 用於可聚合性中源材料之可聚合性中源化合物,一般 -- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) -----------^裝--------訂.--------^"-v (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 ___B7_____ 五、發明說明(33 ) 爲專家熟知之化合物。 用於前述或以下說明中的術語:可聚合性中源物、可 聚合性中源化合物、或可聚合性液晶或液晶性化合物,其 ‘包含具有棒狀、板狀或碟狀之中源基團的化合物等(即於 具有該類基團之化合物中能夠引發中間相行爲的基團), 這類化合物本身並不需具有中間相行爲。本發明之較佳的 實施顯示,中間相行爲僅在與其它化合物混合或包含該基 團之可聚合性中源化合物或混合物之聚合反應時發生。 上述可聚合性中源化合物以本身具有中間相行爲爲較 佳。 用於本創新發明之非掌性及掌性中源性單一及二一或 多-反應性化合物可藉已知方法及其中的敘述內容製造, 如有機化學標準文獻,Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme-Verlag,Stuttgart,又典型的實 例敘述於例如W 0 9 3 / 2 2 3 9 7, E P 0 2 6 1 712,DE 19504 2 2 4, D E 4408171,DE 4405316 及 GB 2 280445,然而揭示於該些文獻的化合物 僅視爲實例,其並非限制本發明之領域。 特別有用的單反應性掌性及非掌性可聚合性中源化合 物之代表性實例如以下列示之化合物,然而其將是說明性 之實例,並不是欲嚴格地限制本發明之技術內容,僅是代 替說明本發明之內容: ___;____ 我張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公嫠) ——β裝--------訂---------線}·、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明(34 P-(CH2)x
p-O coo
Y (la) p-(ch2)xo-<( y-coo
(lb)
p-(ch2)xo c〇〇 R° p-(CH2)xo coo R (Ic) (Id) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) p-(ch2)xo.
a V-R° (le) P(CH2)x-o -o
•Ru (If) .n ki am/ I —i ϋ P-(CH2)xO CH=CH-COO R° (ig) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 p-(ch2)x 、~Qr P-(CH2)x〇 P-(CH2)x〇-^>- coo
CH2CH(CH3)C2H5
~Qr C00-<V /-COO7-0Ηέ0Η(0Η3)02Η ~Qr COO-Ter 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) (Ih) (H) (Ik) -37 [ A7 B7 五、發明說明(35 ) P-(CH2)xO COO-Chol | | (Im) P-(CH2)x〇 - (In) ΓΎ丫。 P-(CH2)xO ~^y~ O-CO 乂 (l〇) 另,有用的二反應性掌性及非掌性可聚合性中源化合 物之實例,可使用交聯劑,其如以下列示之化合物,然而 其將是說明性之實例,並不是欲嚴格地限制本發明之技術 內容,僅是代替說明本發明之內容: P(CH2):
〇(CH2)yP (Ha) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----訂--------線、 P(CH,)〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ch2ch2
CH,CH. 、~Qr
〇(CH2)yP (Hb) L2 (He)
P-(CH2)xO
〇(CH2). (Hd) 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) A7 A7
B7 五、發明說明(36 )
D^>-〇(CH2)y-P J V (He) 上述式中,P爲可聚合性基團,以丙烯醯基、甲基丙 烯基、乙烯基、乙烯基氧、丙烯基醚、環氧基或苯乙烯基 之基團爲較佳,X及y分別獨立地爲1至1 2,A爲1, 4 一苯撐,選擇性地由L1或1,4 —環己烯的單— '、二_ 或三—取代,v爲〇或1,ZG爲一C00 —、一 0C0-、—CH2CH2 —或單鍵,Y爲極性鍵,RD爲非極性的 烷基或烷氧基,Te r爲類萜烯基,類如薄荷基,.
Cho 1爲一種膽甾烯基之基團,及L1及L2分別獨立地 爲Η、F、C 1 、CN或一種選擇性的具有1至7個C原 子的經鹵化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷 氧基羰基氧之基團。 在此相關的術語’極性基3系指一種選自F、C 1、C N、N〇2、OH、OCH3、OCN、SCN,及選擇性 地具有高至4個C原子的經氟化的羰基或羧基之基團,或 具有1至4個C原子的單-、寡-或聚氟化的烷基或烷氧 基。. 又上述術語,非極性基’係指一種具有一個或以上的C 原子之烷基,以具有1至1 2個c原子爲較佳’或爲具有 2個或以上的C原子的烷氧基’以具有2至1 2個C原子 爲較佳。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝.! I---訂---- 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A7 ___B7___ 五、發明說明(37 ) 可聚合性混合物中的單反應性化合物,以選自上述式 I a至I 〇之化合物爲較佳。 上述單反應性化合物_需選擇能使最終的可聚合性混合 ’物具有適合的碟形液晶分子-膽甾醇相轉移溫度之化合物 ’如上述所述之化合物I 一 1及I — 2,及可聚合成具有 碟狀液晶分子源的聚合物或以具有碟形液晶分子相之化合 物爲較佳,因此中源性單反應性化合物以具有向列的液晶 相及除了具有該相外或產生碟狀液晶分子相行爲的化合物 爲較佳。 單反應性化合物以具有向列的液晶相及可成爲碟狀液 晶相爲最佳,特別是一種碟狀液晶A相,當聚合該單反應 性化合物時,其中碟狀液晶的-向列液晶的相轉移由5 0 增至1 0 0 °C。 對於特定之應用,以具有雙折射性的材料爲較佳,其 有助於增加帶寬及改善反射性偏極板的光澤性,基於此目 的,特別是以包含二苯乙炔基的反射性化合物爲較佳,其 如式I f的化合物。 該可聚合性材料需選擇具有純化點之化合物,即一種 化合物,其中的膽甾醇-各向同性的相轉移溫度至少低於 基材軟化之溫度,以基材具有純化溫度低於1 0 0 °c爲較 佳。 依據本發明的可聚合性中源組成物,以排列成均勻平 面定向爲較佳,即具有分子螺旋軸的延伸,其實質上與該 層的平面呈垂直,該定向可藉在一種或二種基材上使用定 -ΔΠ- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 x 297公釐〉 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 裝!— 訂·! · 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7__ 五、發明說明(38 ) 向層,及/或藉基材的剪切方式而達到。 依據上述所述之一種圓形偏極板中的各向同性的及各 向異性的層之製法,可將一種可聚合性中源材料的混合物 ‘塗覆於一種基材或二種基材間,排列成一種均勻的平面定 向’及於起始劑的存在下,藉曝露於熱或光化性輻射中而 固化1該方法之詳細敘述已見於例如D. Broer et al.,Markromol. Chem. 1 90, 2255 ff.及 3 2 0 2 f f ( 1 9 8 9 )° 作爲基材之材料,可使用例如一種玻璃或石英、及塑 膠膜或片,在聚合反應之後,在與未從該經聚合的膜中移 除基材之情形下,以使用各向同性的基材爲較佳。 特別是用於總體的製造方面,適合使用塑膠膜作爲基 材,類如聚酯膜,例如聚乙烯對苯二酸酯(PET)、聚 乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、二一或三乙醯纖 維素(DAC/TAC):作爲一種具有雙折射性的基材 可使用例如單軸延伸的塑膠膜,’以至少一種基材爲塑膠膜 爲較佳,又以PVA、PET、或TAC膜爲更佳0 —般 ,PET膜爲商業用的基材,例如得自I C I公司的商標 名Melinex®,而以PVA基材爲更佳,另以P E T基材上 覆有一層氧屏障層爲最佳,例如PVA。 在聚合反應之後,可移除基材或不移除基材,且至少 需有一種基材能夠透射光化性輻射。 在基材上或基材間以薄膜形式塗覆可聚合性中源材料 ,其可由熟知此項技術者以傳統技術進行。 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----— — — — — — — \| ^ ·11111--1111----^"'-ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(39) 其亦可能地將可聚合性中源材料溶於適當的溶劑中, 然後將該溶液塗覆於基材上,再於固化前將溶劑蒸發除去 ’基於此目的,例如可使用標準的有機溶劑,如酮類,例 如甲基乙基酮或環己酮,芳香族溶劑,例如甲苯或二甲苯 ’經鹵化的烴類’例如二-或三氯甲烷,或醇類,例如甲 醇、乙醇或異丙醇’亦可能使用二元、三元或更多元的上 述溶劑之混合物。 排列該可聚合中源材料的塗覆層可獲得平面定向,即 其中分子螺旋軸係與該層呈垂直,平面定向可藉例如剪切 該材料而達到’例如藉刮刀方法,排列亦藉施用一種電性 或磁性場於該經塗覆的材料上而達到或改善。 亦可能地’該可聚合性中源材料會產生自發性排列, 例如由於當塗覆於該些基材時或當覆有第二種基材時所引 起的剪切力所造成,由於在該些基材頂端上存在的排列層 及/或於聚合反應之前淬火該材料時,這種情況下並不需 個別的排列步驟。 因此亦可能施用一種排列層,例如將一種經硏_的聚 醯亞胺或微裂的S i 〇x,施於至少一個該基材的頂部上, 及/或將至少一種該些基材施以硏磨處理。 例如硏磨方法可藉設置有硏磨布之裝置完成,例如絲 絨布或使用塗覆有硏磨布的板條,本發明之較佳的實施爲 硏磨係藉至少一種硏磨輥裝置完成,類如一種快速轉動輥 ,其可刷過該基材,或藉將基材放置於至少二個輥間而完 成,於各種情形下,至少一個輥爲選擇性地以硏磨布覆蓋 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) --------「裝 i! t— 訂 i!·^^ Ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -49- A7 _______B7____ 五、發明說明(4〇 ) ’本發明另一種較佳之實施爲硏磨係藉將該基材包封於輥 周圍之至少部分確定的角度上,而以塗覆有硏磨布之裝置 而完成爲較佳。 ' 更且,均勻的定向平面排列可藉添加一種或以上的界 面活性劑至該可聚合性中源材料中而獲得改善,另一種較 佳實施,爲由二種基材放置一起所產生的剪切力,其足以 獲得優異的平面排列。 依據本發明,可聚合性組成物亦可包含一種或以上的 界面活性劑,以改善平面排列性,適合的界面活性劑已說 明於例如 J. Cognard,Mol. Cryst. Liq. Cryst· 78_, Supplement 1,卜77( 1981),以非離子性的界面活性劑爲更佳,例如商業 用的氟碳界面活性劑Fluorad 171(得自3M Co.), 或Zonyl FSN (得自杜邦公司),其以該可聚合性混合物包 含0.01至5重量%的界面活性劑爲較佳,以0.1至 3重量%爲更佳,又以0.2至2重量%爲最佳。 該可聚合性中源材料的聚合反應可藉曝露於熱或光化 輻射中進行,光化輻射係指以光照射,例如U V光、I R 光或可見光,以X —射線或伽瑪射線照射或以高能量粒子 照射,例如離子或電子,聚合反應以在UV照射下進行爲 較佳。 作爲光化輻射之光源可使用例如單一 U V燈或一組 U V燈,另一個可能的光源爲激光射線,類如一種U V激 光射線、一種I R激光射線、或一種可見激光射線,而該 照射能量以〇.2至12mW/cm2爲較佳,以0.5至 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-------訂--------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4λ- A7 B7 五、發明說明(41 ) 8 . 5mW/cm2爲更佳,以 〇 . 6 至 2 . 5mW/ c m 2爲最佳。 對於總體製造應用上所需短的聚合反應時間爲S 3分 _鐘’以S 1分鐘爲較佳,又以S 3 0秒鐘爲更佳。 該聚合反應係在一種能吸收光化輻射之波長的聚合反 應起始劑c.)存在下進行,例如,當藉U V燈裝置照射聚 合時,可使用一種光起始劑,於U V照射下分解以製得可 起始該聚合反應的自由基或離子。 當以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯固化可聚合性中源物時 ’以使用一種自由基光起始劑爲較佳,當固化可聚合性中 源乙烯基及環氧基時,以使用陽離子性光起始劑爲較佳。 於某些情形下,可使用第二種基材,其不僅可幫助可 聚合性組成物之排列,亦可排除會抑制聚合反應的氧,另 外該固化反應可於惰性氣體氛團下進行,然而,於空氣中 的固化反應亦可能使用適合的光起始劑及高的燈能量,當 使用陽離子光起始劑時,大部分時候不需要將氧排除,但 必須將水排除。本發明之可聚合性中源材料的聚合反應之 較佳實施,係於惰性氣體氛團下進行,以在氮氣氛團下進 行爲較佳。 依據本發明之更佳實施方式,該反射性膜係藉將一層 可聚合性混合物塗覆於一種單一基材上而製得的,即,在 該層的頂部並不使用第二種基材,而以溶解或插入有機溶 劑中之方式爲較佳,然後在具有該膽甾醇相的適當溫度下 ,及在曝露於光化輻射之前,將該溶劑蒸發除去,及將該 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • I 訂·!11! ^^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -ΔΔ - A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ___B7__ 五、發明說明(42 ) 可聚合性混合物短時間淬火,例如約一分鐘,然後進行固 化反應,以在氮氣氛團下進行爲較佳。 除了前述提及的聚合反應起始劑外,該可聚合性材料 '亦可包含一種或以上的其它適合的成分,例如催化劑、安 定劑、鏈轉移劑、共反應單體或表面活性化合物。 其亦可能地添加例如高至2 0重量%之含量的非可聚 合性液晶性化合物,以調整本發明之創新的光學性遲滯膜 之光學性質。 另一個較佳的實施方式,爲該可聚合性混合物包含高 至7 0 %的具有一個可聚合性官能性基團之非中源性化合 物’以3至5 0 %之含量爲較佳,而單官能性非中源性單 體之典型實例爲烷基丙烯酸酯或烷基甲基丙烯酸酯。 本發明之創新的反射性膜適合作爲寬帶或凹槽偏極板 之元件,特別是液晶顯示器中的寬帶偏極板,顯示器或投 影系統中的光的或顏色的濾器,裝飾性顯像,用以製造液 晶或有效果的顏料,尤其是具有空間之變化反射性顏色的 反射性膜,例如裝飾用的彩色顯像,資料儲存或安全的用 途,例如不能僞造的文件,如辨識或信用卡、鈔票等。 另垂直於該層之方向上,反射性偏極板以具有一種非 對穑性結構的螺旋間距的創新的寬帶爲較佳,其具有實質 上由小增加至大的間距,以在膜的邊緣之最小値增至較高 値爲較佳,又以增至在膜的相反邊緣之最大値爲較佳。 反射性偏極板以表面上具有藍色可見區域反射波長, 及在相反的表面上具有紅色可見區域之反射波長者爲更佳 本紙張尺度適用中國國家標準(CNSU4規格(210 X 297公釐) -AS- I--— — — — —---Ί',裝·----— II 訂.!--線 1--1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
I 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7_____ 五、發明說明(43 ) 〇 例如與具有對稱性變化的間距及反射性波長之膜比較 ,例如藍色-紅色_藍色,遍及該膜的厚度之方向上,一 ‘種具有非對稱性間距變化的創新的偏極板爲有利用性的, 乃因其較易於補償,可獲得較好的離開軸方向的光澤性及 較低的顏色變化。 更且,與具有相同帶寬及對稱間距變化的偏極板比較 時,具有非對稱性的間距變化之偏極板可製成較薄的膜, 因爲非對稱性間距變化的偏極板僅在該膜的厚度方向內具 有完整的間距梯度(例如藍-紅),但最後可具有二個梯 度(例如藍-紅一藍),例如於非對稱性膜具有約1 0微 米厚度之情形下,一種具有大約相同帶寬的對稱性膜可具 有1 5至2 0微米的厚度,然而較薄的膜通常以用於平面 顯示器爲較佳,乃因其需較少之材料,此即是一種較便宜 之方法。 爲了產生線性偏極化光,例如當用於一種液晶顯示器 時,以一種創新的反射性偏極板與用於具有光學性遲滯膜 的組合方式使用爲較佳,而該光學性遲滯膜包含一層雙折 射的材料,其選自光學遲滯性大約0 . 2 5倍於由寬帶反 射性偏極板反射的中心帶寬的波長之材料,結果顯示該遲 滞劑可提供作爲四分之一波片或箔(QWF),及可將圓 形偏極化的光轉變成線性偏極化光。 對於QWF,例如一種延伸的塑膠膜,可使用延伸的 PET、PVA、PC或TAC,其亦可能使用一層定向 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) -----------\1 --------^ilm---Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ___B7 _ 五、發明說明(44) 的經聚合的液晶性材料。 該QWF可與該反射性偏極板連接,作爲一種區隔性 的兀件’以該反射性偏極板及該QWF爲可積分形式爲較 ‘佳,而形成個別的光學元件,其在製造偏極板之後,可藉 例如將該QWF及該反射性偏極板一起積層而完成。 另一倜較佳實施,該可聚合性中源材料可直接被塗覆 或固化在一種QWF上,其可作爲一種基材,因此能簡化 製造的程序。 當單一的Q W F與一種創新的反射性偏極板一起使用 時.,基本上其遲滯性會隨著波長的降低而增加,因此其雙 折射性增加傾向於較低之波長,該雙折性的擴展性(已知 如分散方式)對某些材料係爲較低的,類如PVA等;但 對其它材料是較高的,類如P C及P E T等。其可造成在 該QWF及由反射性偏極板反射的波長的遲滯性間無法配 合之情形,結果將使由圓形偏極化光轉變成線性偏極化光 通過整個偏極板的帶寬並不理想,特別是用於寬帶偏極板 上爲一種缺點。 因此另一個較佳實施方式爲,一種創新的液晶顯示器 裝置包含二個或以上的光學性遲滯性層的組合,該些層的 遲滯性選擇依該些層的遲滯性差異,該組合的淨遲滯性大 約0 . 2 5倍於經由偏極板反射的實質帶寬部分反射的光 波長,然後層的組合係使用一種與本發明創新的反射性偏 極板中的QWF之組合。 另一個較佳實施方式爲,該創新的反射性偏極板與 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝! 訂 -47- A7 A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印數 ______B7___ 五、發明說明(45 ) Q W F與補償膜一起使用,其係爲了補償由反射性偏極板 及/或Q W F光透射的相遲滯性決定的視角,該補償膜可 設置於Q W F之任一邊附近。 ' 補償膜以使用訊號相反之相遲滯性膜,及實質上反射 性偏極板整個視角之廣範圍內具有相等相遲滯性大小者爲 較佳。 . 依據較佳之實施方式,該創新的寬帶反射性偏極板可 與具有垂直定向的補償膜一起使用,類如包含具有一層的 垂直結構之各向異性聚合物材料之補償膜,以如上所述之 W 0 98/00475中所述的垂直的補償器爲更佳, 該文獻揭示之全部內容倂入本應用之參考。 依據更佳之實施方式,本發明之創新的寬帶反射性偏 極板可與一個或以上的具有平面定向之遲滯性膜一起使用 ,更佳的平面遲滯性膜如WO 9 8/046 5 1所述, 該文獻揭示之全部內容倂入本應用之參考。 依據本發明之另一個較佳實施方式,該創新的寬帶反 射性偏極板與一個或以上的具有傾斜或斜式的定向之補償 膜以組合方式使用,以至少組合二個爲較佳。 較適合的傾斜及斜式的補償膜如 US 5,619,352、W〇 97/44409、 WO 9 7/ 44702 、W〇 97/44703 及 WO 9 8/1 2 5 84所述,該文獻揭示之全部內容倂 入本應用之參考。 更佳的是將該創新的寬帶反射性偏極板與一個或以上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -4fi- — 1 — — — — — — — I — >)v — — — — — — II ·1111111» Ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 .___B7____ 五、發明說明(46 ) 雙層或配對的二個斜式補償膜組合使用,該補償膜相對於 每一個其它膜爲180°之轉動,如 W 0 98/1 2584圖1 b所描述,該對的斜式膜具 ‘有相似於四分之一波箔及垂直的補償器之遲滞分佈,及可 作爲替代補償液晶顯示器裝置之元件。 又,以一種創新的寬帶反射性偏極板與一種包含一個 或以上之傾斜或斜式的遲滯膜及一個或以上具有平面定向 之遲滯膜之組合方式使用爲更佳。 又,以一種創新的寬帶反射性偏極板與一種包含一個 或以上之傾斜或斜式的遲滯膜及一個或以上扭轉的遲滯膜 的組合方式使用爲更佳,即,其中該光學性軸與膜平面呈 平行,及在垂直於膜之軸周圍扭轉,在此種情況下,以使 用一種高扭轉膜爲最佳,例如包含一層具有於UV區域中 反射波長的經聚合的膽甾醇液晶材料,該高扭轉膜具有一 種光學性單軸的負平面遲滯膜之性質,或負c板,其以 2 ’ 3 1 5,0 7 2中所述之局扭轉的膜爲最佳, 該文獻揭示之全部內容倂入本應用之參考。 用於上述較佳實例之遲滞性及補償性的膜,可爲一種 包含定向的及經聚合的液晶材料,其可使用包含各向同性 聚合物之膜’該膜爲單軸或雙軸延伸或壓製,以賦予各向 異性的光學的性質’如經延伸的樹脂膜例如P V A、P C 或聚酯,創新的反射性膜以與一種包含一個或以上的負性 雙折射的T A C或D A C遲滞膜的組合使用爲最佳。 遲滯性膜以使用液晶性聚合物爲較佳,因爲這類膜於 -^_____-49- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
.裝·!1_11 訂·! II 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(47 ) 膜厚度爲數微米時,例如1或2微米,具有適合的及希望 的遲滯値,但經延伸的樹脂膜厚度爲數十微米,例如8 0 至1 0 0微米’以要求能達到相同的遲滯値爲條件。 _ 在該反射性偏極板上入射的光可轉換成圓形偏極化光 ’然而其僅施以於與偏極板之帶寬相對應的波長光,及在 正常的入射下施以光照射,即平行於該分子螺旋軸之方向 ’但是例如以一個角度至正常角度經過該反射性偏極板的 光將變成橢圓形偏極化光,由QWF的入射光不會完全轉 換成單一平面偏極性的線性偏極化光。 特別是將本創新的反射性偏極板應用於液晶顯示器元 件之照明時,該光的橢圓形偏極化成分會引起顯示器之對 比性非預定地衰減,因此本發明較佳之實施,於該Q W F 之後一種線性偏極板可提供顯示器的光學性路徑,其係爲 了切開由偏極板發射的光成分之非理想的圓形偏極化之反 射性。 上述揭示的線性偏極板,以能提供該QWF之光學軸 及主要光學軸間角度爲3 0至6 0度之範圍爲較佳乂以 4 0至5 0度爲更佳。 本發明之創新的反射性偏極板及液晶顯示器另外可包 含其它膜或片成分,例如擴散層、黏著層、保護或離型層 〇 依據本發明使用寬帶反射性偏極板,可替代傳統上液 晶顯示器中的線性偏極板,而獲得較好的光澤性,又以至 少3 0%爲較佳,以至少5 0%爲更佳,以至少7 0%爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐〉 -5Π- !!! 裝!一訂! ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(48 ) 最佳。 於此種裝置所獲得的光澤性爲 a )在通過一種裝配的及含有L C D逆光、一種創新 _的反射性偏極板、一種QF、一種補償膜與一種線性偏 極板之後透過的光密度,與 b)僅裝配含有上述方法所設置的逆光及線性偏極板 透過的光密度, 的比例。 所獲得的光澤性視光源至光的再反射線之效率而定, 上述得到的値以相關的有效光源爲較佳,例如一種傳統的 側面照明或波形型式的逆光。 經測量所獲得的光澤性,視整個區域覆蓋逆光的反射 性偏極板之樣品大小而定,若逆光僅是部分的覆蓋,獲得 的光澤性因爲一些從偏極板反射回的光隨後會離開系統之 因素而衰減。 包含一種創新的寬帶反射性偏極板的顯示器,橫過的 角度以至少4 0 °爲較佳,以至少5 0 °爲更佳,以在未 超過視角的6 0°錐體之角度範圍內能觀察到者爲較佳。 包含一種創新的寬帶反射性偏極板的顯示器之色差( CIE 1 9 7 6 顏色距離中的 ΔΕ*ϋν) ,以低於先前技術中寬帶偏極板之顯示器的色差爲較佳, 其視角爲0至9 0 ° ,即所有可能的視角。 除了逆光式顯示器外,該反射性偏極板及依據本發明 組合的偏極板亦可被施用一種反射性顯示器,其代替一種 -51 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 -----------、一裝-------訂---III---線、y- (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) A7 B7 五、發明說明(49 ) 電性光源作爲可反射顯示器外面產生的光之反射器用途, 本發明因此亦有關一種包含一種創新性反射性偏極板的反 射性液晶顯示器裝置。 ' 而不需進一步地詳述下,相信熟知此項技術者可使用 所說明之程序,利用本發明以達至它的最完全之範圍,因 此以下的實例只是說明性質,其並不以任何一種方式限制 其它揭示的範圍。 在前述及以下的實例中,所有溫度若未改正者,皆以 攝氏度爲單位’除非特別指定,份及百分比爲以重量爲單 位,所給予的物理性質爲2 0 °C溫度下所測定之性質,除 非明確指出,以下及前述縮寫常用於解釋化合物的液晶性 相行爲: C =結晶性;N =向列液晶;S ==碟狀液晶分子; C h =膽甾醇;I =各向同性;這些記號間的數目表示相 轉移溫度,以攝氏度爲單位。 實例 — 實例1 式I — 1的反應性中源物與0 . 5%的光起始劑如式 T P 〇(Lucirin® TPO,得自 B A S F,Ludwigsh夺fen, 德國)混合, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -一裝--------訂-----
ϋ ammw ϋ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(5〇
TPO 及加入不同濃度的式ΙΠ - 1硫赶化合物,範圍爲 ◦ · 5 %至3 %,分別以〇 . 5 %逐步增加,該原始的混 合物未含有硫赶者稱爲混合物A,最終的混合物標示爲混 合物B至G,該7個混合物的組成如表1所列, 表1 :混合物的細成 化合物: 混合物 c TPO c / % ---|!丨丨__|/^裝!|訂·! <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製
A B C D E F G 9 9. 9 9 · 9 8 · 9 8 . 9 7 · 9 7. 9 6. 0 0 0 0 0 2 2 3 0 5 0 5 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5 在8 Ο t:溫度下,藉玻璃基材間的剪切定向(以5 分開)之後,全部七個混合物顯示藍光的選擇性&射 ,該樣品於1 . 6mW/cm2UV照射下全部被聚合’硏 -S3 -____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Β7 五、發明說明(51 ) 究最終的樣品相對應於它們的光反射性,特別是決定它們 反射波長帶的下限及上限,最小及最大的反射波長的値可 取最大反射性光的一半之値,另該反射帶的中心波長可爲 ’各樣品之相對的上限與下限的平均値。 圖3描述最小的(a)、最大的(b)及平均的(c )波長與碕赶化合物m - 1的濃度之函數關係,可看出從 反射性膜反射的光之波長隨著硫赶化合物的濃度.增加而增 加,中心波長反射在具有混合物A之樣品中的4 6 0 n m 至具有混合物G之樣品中的9 Ο 0 n m間變化,另經反射 的波長的帶寬稍寬於加入硫赶之樣品的波長,其係與未加 入硫赶之樣品比較。 然而在此加入硫赶化合物,使用混合物G之樣品顯示 輕微的光散射,其可代表一種碟狀液晶分子架構的外觀。 實例2 製備相似於實例1中的混合物G之樣品,但在此例中 ,聚合物藉加入式Π - 1之雙丙烯酸酯作爲交聯劑’以進 行不同程度的交聯反應,其含量之變化爲1%至5% ° 最終混合物Η至K的組成如表2所示,表中倂入實例 1的混合物G, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I---! 裝 i ! I 訂 i I! !-線、-1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -54- A7 B7 五、發明說明(52 ) 表2 :混合物的組成 化合物: 混合物 1-1 C/% ΠΙ -1 C/% ΤΡΟ c/% Π -1 c/% G 96.5 3.0 0.5 - Η 95.5 3.0 0.5 1.0 I 94.5 3.0 0.5 2.0 J 93.5 3.0 0.5 3.0 Κ 91.5 3.0 0.5 5.0 這些混合物於玻璃基材間爲5 A m厚的膜 ,其可藉曝 露於三個獨立的照射能量之U V光下進行聚合反應’其能 量分別爲 1 . 6 、0 . .7及0 .2 m W / c m 2,結果發現 各樣品反射的顏色係由交聯劑的含量及所使用的交聯能量 兩者決定,其結果如以下表3所示, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 - ---1--訂·!· ^"1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) ! -55- A7 B7 五、發明說明(53 ) 表3 :反射光的顏色 (皿-1) 能量/Mw/cm2 混合物 c/% 1.6 0.7 0.2 G - 紅 深紅 .散射 Η 1.0% 橙 紅 深紅 I 2.0% 綠 黃 紅 J 3.0% 藍 藍/綠 綠/黃 Κ 5.0% 藍 藍 藍/綠 所有樣品中可快速地發生交聯反應,即使在最低的交 聯能量中,在低於1 5秒鐘之時間內亦可交聯完全。 實例3 製備反應性中源混合物L, 表4:混π物L的組成 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝! I 訂 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 化合物 C / % 1-1 8 2. 9 6 Π - 1 1 5 · 0 0 瓜-1 3 · 0 0 T P 〇 0 · 0 4 -56- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7___ 五、發明說明(54 ) 於玻璃基材間製備含有該混合物之薄的樣品(5 /zm )’藉剪切定向’及在9 0 °C之固定溫度下,使用不同能 量的UV照射,進行聚合反應3 0秒鐘。 ’ 藉所使用之固化能量測定波長範圍,最終的樣品顯示 一組具有窄的波帶層之波長範圍,其如圖4所币,其描述 製自混合物L的不同樣品的中心反射波長與用於聚合反應 中的照射能量的關係。 實例4 對於上述實例’在此具有較寬的帶寬之反射性膜,以 下述方法製備:實例3的反應性中源混合物樣品、混合物 L與3 % —種U V吸收性染料Tinuvin 4 0 0 (汽巴—嘉 基公司,瑞士)摻合,該最終的混合物即混合物Μ以1 5 μ m厚的膜方式塡入二個玻璃基材間,及以剪切方式定向 ,在9 0°C之固定溫度下,曝露於5mW/cm2 3 0秒鐘 以進行固化反應。 爲了特徵化該反射性膜之寬帶的偏極化性質,它的透 射性光譜隨後以左手及右手的圓形性偏極光測定,該光譜 如圖5所示,(a)表示透射的光,(b)表示反射的光 〇 實例5 相似於實例4的寬帶反射性偏極板,以下述方法製備 :製備反應性中源混合物,即混合物N, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐〉 !!!!1「裝 — II 訂! 1線' ί .ν (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -57- A7 ______ B7 五、發明說明(55 ) 表5 :混合物N的組成 化合物 濃度/ % 1-1 8 4 .1 Π - 2 1 1 .0 Π - 1 4 .5 T P 0 0 .4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將1 . 5 %的Tinuvin 4 0 0加入混合物N中,該最 終的混合物0以1 5 # m厚的膜方式於玻璃片間製備,及 藉剪切方式定向,在9 0°C之固定溫度下,該膜於5m W / c m 2下照射3 0秒鐘,如實例4中所敘述之方式決定其 透射性光譜,以左手及右手的圓形性偏極化光測定,其如 圖6所示,(a)表示透射的光,(b)表示反射的光。 實例6 配製下列可聚合性混合物, -58- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 五、發明說明(56 I — 1 5 2 0 % I — 3 1 7 9 % Π — 1 2 2 0 % m — 2 5 0 % IV — 1 1 5 % A z X 1 0 % T P 〇 0 3 % Irgacure 651® 0 3 % ch2=chcoo(ch2)6o_ coo
I-3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- h13c6〇H^^>-coo ΗLo. Η
"""oco 〇c6h13 IV-1
I I I I
I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 化合物I-3及其製備方法於 G B 2,280,445中說明,該掌性摻合物IV-1 及其製備方法於WO 98/00428中說明,AZX (4,4'-氧化偶氮苯甲醚)爲商業用的UV染料, TPO (2,4,6 —三甲基苯甲醯基一二苯膦氧)’及 Irgacure 6 5 1®爲用的光起始劑。 將該混合物溶解於甲苯中(5 0%固體),及將其塗 ___-BQ- _ 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 五、發明說明(57 ) 覆至覆蓋有P VA氧屏障層的P E T基材上,於蒸發溶劑 後得10/zm厚的膜,至於該層上設置第二個PET/ . PVA基材,在9 0°C的固定溫度下,將該膜於〇 . 8 • m W/ c m 2下照射1分鐘’以獲得一種寬帶的反射性聚合 物膜。 該膜的光學性質在一種邊緣照明的逆光裝置( 12 . 1吋)中,在40°視角時,垂直的補償器爲具有 125nm遲滯性(如WO 98/00475中的說明 )之性質,一種P V A及標準型式的線性偏極板的P V A 的四分之一箔具有1 4 0 nm遲滯性。 該最終的膜以左手的及右手的圓形性偏極化光測得的 透射性光譜如圖7所示,(a )表示透射的光,(b )表 示反射的光。 3 5 m m平方的樣品之光澤性在〇 °視角時測得爲 3 1%,其視角爲不超過6 0°錐體之角度範圍內,其可 由C I E 1 9 7 6圖表測得於水平方向4 5角的色度爲 5. 3,及在軸上的顏色爲0.0026» 實例7 配製以下可聚合性混合物, . -ΛΠ- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公麓) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
I A7 B7 五、發明說明(58) 1-4 Π - 1 HI - 2 IV - 1 IV - 2 A Z X Τ Ρ Ο Irgacure 651® 6 00 4 % 0 % 0 % 0 % 0 % 0 % 3 % 3 % CH2=CHCOO(CH2)6〇 coo
oc8h 17 I-4 CH3〇h^^〇〇cH^^c〇〇 ?! 0
H
H H f oco O^co〇-〇~〇ch3 IV-2 11^¾^ - ! ! 訂·! •線 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 化合物I— 4可依GB 2 ’ 280,445說明製 備 製備一種寬帶反射性聚合物膜,及依實例6所述之方 法測得其光學性質。 以左手及右手的圓形性偏極化光測量該最終膜的透射 性光譜,其如圖8所示,其中(a)表示透射的光,(b )表示反射的光。 光澤Ί生在0 °視角時測得爲3 1 %,其視角不超過 __ -61 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 五、發明說明(59) 60°錐體之角度範圍,其可由cIE 1976圖表測 得於水平方向4 5°角的色度爲6 . 1,及在軸上的顏色 爲 〇 . 0 0 2 6。 ‘ 前述實例可以相似的方式,成功地藉取代用於該先前 之實例中所述本發明之普通的或特定的預定反應物及//或 操作條件,.並重複地進行。 由前述之說明,熟悉此項技術者可容易地發現本發明 之主要特徵’其在不偏離本發明之精神及範疇內,可做不 同的改變及改質本發明,以適合各種的條件及用法。 圖式簡要說明 圖1係簡要地描述依先前技術所製得的一種具有膽甾 醇相(C h )及成爲碟狀液晶分子相(S )的低莫耳質量 液晶中,其螺旋間距p對溫度τ的變化情形。 圖2係簡要地描述依據本發明方法下,於膽甾醇聚合 物先質聚合反應期間,該碟狀液晶分子(S )膽甾醇(
Ch)及各向同性(I )相之溫度範圍(T)的變化情形 〇 圖3顯示依據實例1之以不同含量的鏈轉移劑所製得 的膜,該膜的反射波長帶與反射波長帶的中心波長邊端之 波長分佈情形。 圖4顯示依據實例3所製得的反射性膜,其反射帶的 中心波長與固化能量之關係。 圖5至8顯示依據實例4至7所分別製得的寬帶反射 -62-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂---------蟓'. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 - 五、發明說明() 性偏極板之透射圖譜,其中(a )表示透射的光’及(b 光 的 射 反 示 表 in---I I I — —^;裝.I • \· /. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 63 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
I

Claims (1)

  1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —__s_ 六、申請專利範園 1、 一種製造反射性膜之方法’其包含在一種中源材 料的螺旋扭轉中間相中聚合該可聚合性中源材料之步驟以 製得該膜’而經聚合的中源材料具有螺旋扭轉結構及不同 螺旋間距,其特徵爲可製得具有不同間距的反射性膜,其 步驟爲: --在低於規則性中間相之溫度下,進行聚合可聚合 性中源材料,該經聚合的材料具有較高規則性的熱力安定 的中間相,及/或 聚合一種下示之可聚合性中源材料,其包含: a )至少一種掌性或非掌性的可聚合性中源化合物, b )至少一種掌性化合物’其亦可爲成分^ ) 、d ) 、e)或f)化合物之一, c)至少一種聚合反應的起始劑, d )選擇性地,至少一種交聯劑, e )選擇性地,至少一種鏈終止或轉移劑, f )選擇性地’一種染料成分,其包含至少—種染料 ,及不同含量與型式的成分c)及/或d)及/或e)及 / 或 f )。 2、 一種製造如申請專利範圍第1項之反射性膜之方 法,其步驟包含將一種可聚合性中源材料以層形式塗覆於 一種基材上或二種基材間,並將該材料曝露於光化輻射下 進行聚合以製得反射性膜之方法,其中該方法可選擇性地 將該些基材移除,或不移除使其存在二種基材,又,上述 基材之一種或二種可獲自經聚合的材料,該方法之特徵爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -64 - . '、 I----— — — — — — ^--------訂---------線Γ、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Αδ Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 :對該可聚合材料層上的 射’以改變該膜之間距。 3、 如申請專利範圍 係在可聚合性中源材料具 的熱力安定的中間相之溫 4、 如申請專利範圍 中源材料於低於膽甾醇相 液晶分子相。 5、 如申請專利範圍 合性中源材料包含至少一 6、 如申請專利範圍 中源材料包含至少一種交 7、 如申請專利範圍 中源材料包含一種染料成 8、 一種反射性膜, 第1至7項之方法所製得 9、 如申請專利範圍 扭轉結構,+且該螺旋軸與 1 0、如申請專利範 直於膜平面之方向上的該 1 1、如申請專利範 射帶寬爲至少2 2 0 nm 1 2、如申請專利範 見光範圍內,在橫過具有 不同區域照射各種能量的光化輻 第1項之方法,其中該聚合反應 有螺旋扭轉中間相與具有非扭轉 度下進行。 第3項之方法,其中該可聚合性 之溫度時,具有膽甾醇相及碟狀 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '教·--I----訂------ -線 第1項 種鏈終 第1項 聯劑d 第1項 分f ) 其係藉 的。. 第8項 膜平面 圍第8 螺旋間 圍第8 之方法,其特徵爲該可聚 止劑或轉移劑e )。 之方法,其中該可聚合性 )° 之方法,其中該可聚合性 〇 至少一種如申請專利範圍 之反射性膜,其具有螺旋 呈垂直。 . 項之反射性膜,其中在垂 距爲不對稱方式之變化。 項之反射性膜,其中該反 圍第8項之反射性膜,其中於可 不同反射波長的膜之側方向上存 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 65 is 394852 六、申請專利範圍 在有至少二種不同的區域。 1 3、一種如申請專利範圍第8至1 2項任一項之反 射性膜的應用,其可作爲反射性偏極板、濾光器或濾色器 、裝飾性顯像、製備膽甾醇類染料、.儲存資料或於其他安 全性上的應用。 1 4、一種液晶顯示器’其包含一種如申請專利範圍 第8至1 2項任一項之反射性膜,及另包含至少下述成分 之一者: I )具有遲滯作用的光學遲滯膜,其具有2 . 5倍於 由反射性偏極板反射的光譜中心波長的遲滞性, Π ) —種線性偏極板, 瓜)一種補償性膜,其包含一層具有垂直定向的各向 異性聚合物材料, IV) —種補償性膜,其包含一層具有傾斜或斜形定向 的各向異性聚合物材料, V) —種補償性膜,其包含—層具有平面定向的各向 異性聚合物材料, ~種補償性膜,其包含一層具有螺旋扭轉結構的 各向異性聚合物材料,其中該螺旋軸與該膜的平面呈垂直 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝!_訂! !_線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫
TW088114067A 1998-08-26 1999-08-13 Reflective film TW394852B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98116104 1998-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW394852B true TW394852B (en) 2000-06-21

Family

ID=8232519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW088114067A TW394852B (en) 1998-08-26 1999-08-13 Reflective film

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6319963B1 (zh)
JP (1) JP2000095883A (zh)
KR (1) KR100629999B1 (zh)
TW (1) TW394852B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI468793B (zh) * 2011-06-22 2015-01-11 Lg Display Co Ltd 有機發光顯示裝置
US9159958B2 (en) 2011-06-22 2015-10-13 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1793897A (en) * 1996-03-19 1997-10-10 Merck Patent Gmbh Liquid crystal display device
GB9903670D0 (en) * 1999-02-17 1999-04-14 Rolic Ag Liquid crystal compounds
GB9906168D0 (en) * 1999-03-17 1999-05-12 Rolic Ag Liquid crystal compounds
US6693689B1 (en) * 1999-03-31 2004-02-17 Lg Philips Lcd Co., Ltd. Reflective liquid crystal display device
JP3342445B2 (ja) * 1999-08-30 2002-11-11 ポリマテック株式会社 加飾キートップおよびその製造方法
DE10039377A1 (de) 1999-09-03 2001-03-08 Merck Patent Gmbh Thermochromes flüssigkristallines Medium
DE60106311T2 (de) * 2000-03-02 2006-02-09 Merck Patent Gmbh Mehrschichtiger reflektierender Film oder Pigment mit von Blickwinkel abhängigen Reflektionseigenschaften
KR20020026364A (ko) * 2000-06-06 2002-04-09 요트.게.아. 롤페즈 액정 디스플레이 디바이스와 이를 제조하는 방법
JP2002169026A (ja) * 2000-09-25 2002-06-14 Fuji Photo Film Co Ltd コリメータ及びバックライトシステム
JP5355838B2 (ja) * 2000-11-20 2013-11-27 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング キラルな光異性化可能な化合物
JP4137436B2 (ja) * 2000-12-14 2008-08-20 富士フイルム株式会社 光学活性化合物、液晶組成物用光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶の螺旋構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法、液晶カラーフィルター、光学フィルムおよび記録媒体
AU2002308302A1 (en) * 2001-03-13 2002-09-24 Merck Patent Gmbh Combination of optical films comprising a twisted a-plate and a polarizer
JP3513494B2 (ja) * 2001-03-28 2004-03-31 大日本印刷株式会社 円偏光制御光学素子の製造方法
TWI248524B (en) * 2001-07-17 2006-02-01 Koninkl Philips Electronics Nv Cholesteric color filter
JP3933422B2 (ja) 2001-08-10 2007-06-20 シャープ株式会社 反射膜および反射膜の製造方法
RU2226708C2 (ru) * 2001-09-21 2004-04-10 ОПТИВА, Инк. Жидкокристаллический дисплей с отражающим поляризатором
DE60230707D1 (de) * 2001-09-25 2009-02-26 Merck Patent Gmbh Anisotroper Polymerfilm
JP3985997B2 (ja) 2001-11-05 2007-10-03 日東電工株式会社 光学素子の製造方法、光学素子、光学フィルム並びにこれらを用いた照明装置及び液晶表示装置
US20030103182A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-05 Eastman Kodak Company Vertically aligned liquid crystal imaging component with compensation layer
US7527833B2 (en) * 2001-12-12 2009-05-05 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Biaxial film
EP1335217B1 (en) * 2002-02-06 2011-03-02 Merck Patent GmbH Birefringent film and its uses
DE60336184D1 (de) * 2002-02-06 2011-04-14 Merck Patent Gmbh Doppelbrechender Film und seine Verwendung
US7041233B2 (en) * 2002-07-09 2006-05-09 Merck Patent Gmbh Method of generating a 3-dimensional effect
EP1381022A3 (en) * 2002-07-09 2005-12-07 MERCK PATENT GmbH Method of generating a 3-dimensional effect
GB2395201B (en) * 2002-09-24 2006-10-04 Merck Patent Gmbh Broadband reflective film
WO2004044631A1 (en) * 2002-11-13 2004-05-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Cholesteric color filter and method of manufacturing such
EP1582893A1 (en) * 2003-01-10 2005-10-05 Nitto Denko Corporation Broad-band-cholesteric liquid-crystal film, process for producing the same, circularly polarizing plate, linearly polarizing element, illuminator, and liquid-crystal display
JP4008358B2 (ja) * 2003-01-10 2007-11-14 日東電工株式会社 広帯域コレステリック液晶フィルムの製造方法
DE10331798B4 (de) * 2003-07-14 2012-06-21 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitselement, Wertgegenstand, Transfermaterial und Herstellungsverfahren
JP2005084271A (ja) 2003-09-08 2005-03-31 Dainippon Printing Co Ltd 光学機能層、光学機能層の形成方法、および液晶表示素子
WO2006060294A2 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Kelly Stephen M Blue emissive oled materials
TWI393933B (zh) * 2005-04-14 2013-04-21 Merck Patent Gmbh 膽固醇型(cholesteric)薄膜及垂直配向層
WO2008077261A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Rolic Ag Patternable liquid crystal polymer comprising thio-ether units
JP4937090B2 (ja) * 2007-11-28 2012-05-23 日本合成化学工業株式会社 樹脂シート、樹脂基板及び樹脂シートの製造方法
EP2065361B1 (de) 2007-11-30 2014-12-17 Merck Patent GmbH Polymerisierbare Verbindungen
EP2218764B1 (en) 2009-02-13 2012-01-18 Merck Patent GmbH Chiral reactive mesogen mixture
JP5826759B2 (ja) 2009-10-30 2015-12-02 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 重合性lc材料および負の光学的分散を有するポリマーフィルム
JP5737549B2 (ja) * 2010-03-31 2015-06-17 Dic株式会社 重合性液晶組成物、及び、それを用いたコレステリック反射フィルム、反射型偏光板
TWI550069B (zh) * 2010-09-14 2016-09-21 Sumitomo Chemical Co Polymerizable liquid crystal composition
EP2864444B1 (en) 2012-06-26 2018-08-01 Merck Patent GmbH Method of preparing a birefringent polymer film
WO2015058832A1 (en) 2013-10-21 2015-04-30 Merck Patent Gmbh Method of preparing a birefringent polymer film
KR101955952B1 (ko) * 2014-09-19 2019-03-08 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 조성물, 및, 그것을 사용한 필름
JP6847052B2 (ja) * 2015-05-21 2021-03-24 メルク・パテント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングMerck Patent GmbH 反応性メソゲン
KR102041674B1 (ko) * 2017-08-22 2019-11-06 전북대학교산학협력단 안정하고 유연한 광결정 필름 제조를 위한 반응성 카이랄 메조젠 화합물
KR102594844B1 (ko) * 2018-04-10 2023-10-27 주식회사 엘지화학 장식 부재
CN112534023A (zh) * 2018-08-13 2021-03-19 默克专利股份有限公司 可聚合液晶材料和聚合的液晶膜
CN118068574A (zh) * 2020-01-15 2024-05-24 富士胶片株式会社 光学系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024758A (en) * 1988-12-20 1991-06-18 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Horizontal flow-through coil planet centrifuge with multilayer plural coils in eccentric synchronous rotation, suitable for counter-current chromatography
US5024785A (en) * 1989-01-17 1991-06-18 The Dow Chemical Company Liquid crystal/rigid rodlike polymer modified epoxy/vinyl ester resins
US4962163A (en) * 1989-01-17 1990-10-09 The Dow Chemical Company Vinyl ester resins containing mesogenic/rigid rodlike moieties
US5066750A (en) * 1989-01-17 1991-11-19 The Dow Chemical Company Vinyl ester resins containing mesogenic/rigid rodlike moieties
US5691789A (en) * 1995-10-30 1997-11-25 Li; Le Single-layer reflective super broadband circular polarizer and method of fabrication therefor
EP0659865B1 (en) * 1993-12-24 1999-06-16 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Polymerizable liquid crystal composition and optically anisotropic film comprising the same
US5460860A (en) * 1994-05-20 1995-10-24 The Dow Chemical Company Mesogen-containing biaxially oriented films
WO1996025470A1 (en) * 1995-02-17 1996-08-22 Merck Patent Gmbh Polymeric film
AU1793897A (en) * 1996-03-19 1997-10-10 Merck Patent Gmbh Liquid crystal display device
GB2315760B (en) * 1996-07-25 2001-01-10 Merck Patent Gmbh Thermochromic polymerizable mesogenic composition
DE19841343A1 (de) * 1997-09-17 1999-03-18 Merck Patent Gmbh Polymerfilm

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI468793B (zh) * 2011-06-22 2015-01-11 Lg Display Co Ltd 有機發光顯示裝置
US9159958B2 (en) 2011-06-22 2015-10-13 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device

Also Published As

Publication number Publication date
US6319963B1 (en) 2001-11-20
KR20000017521A (ko) 2000-03-25
JP2000095883A (ja) 2000-04-04
KR100629999B1 (ko) 2006-09-27
US6420001B1 (en) 2002-07-16
US20020045676A1 (en) 2002-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW394852B (en) Reflective film
EP0982605A1 (en) Reflective film
TWI377223B (en) Biaxial film iii
TWI457420B (zh) 具遲滯或定位圖案之聚合化液晶薄膜
US7311952B2 (en) Liquid crystalline film with broadened reflection bandwidth and process for preparation thereof
JP4402429B2 (ja) 光学素子
US6466297B1 (en) Method of preparing a broadband reflective polarizer
JP2003509724A (ja) 光学的補償板および液晶ディスプレイii
KR102134572B1 (ko) 복굴절성 중합체 필름의 제조 방법
TWI396020B (zh) 對掌性可聚合液晶原基材料、光學雙軸膜、其製備方法及其用途
TWI518420B (zh) 液晶顯示元件的製造方法及液晶顯示元件
JP4119716B2 (ja) 異方性重合体フィルム
JP2022541609A (ja) 光配向性ポジティブc-プレートリターダ
KR101114641B1 (ko) 광대역 반사 필름
KR20110132616A (ko) 입자 빔 정렬을 이용한 이방성 다중층의 제조방법
Lub et al. Colourful photo-curable coatings for application in the electro-optical industry
Broer Deformed chiral-nematic networks obtained by polarized excitation of a dichroic photoinitiator
GB2357291A (en) Process of preparing a reflective film
JP2010217355A (ja) 光学異方性膜、液晶セル用基板、及び液晶表示装置
JP5148065B2 (ja) 低い遅延を有する重合した液晶フィルム
WO2023176857A1 (ja) 積層体、加飾フィルム、物品、加飾パネル、及び、表示装置
JP2010217356A (ja) 光学異方性膜、液晶セル用基板、及び液晶表示装置
GB2355315A (en) Circular polariser with optically anisotropic and isotropic layers
JP2007249030A (ja) 偏光変換フィルム及びその製造方法、偏光素子、並びに液晶表示装置
KR101959489B1 (ko) 광학 필름

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees