TWI384305B - 光學膜之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種光學膜之製造方法。
相較於CRT,表現出空間節省與低電力消耗的平面顯示器(flat panel display)(FPD)諸如液晶顯示器(LCD)與有機電致發光(EL)等已經廣泛地作為電腦、電視機、手機、汽車導航與可攜帶性資訊終端器的影像平面。於FPD中,有多種光學膜用於防止反射、擴大視角等。其例子包括防止反射膜諸如抗反射膜,其中將具不同折射率之光學薄膜層予以多層層合且經由光干涉效應減低其表面的反射;偏光膜,其只讓具有特定振動方向的光穿透而阻斷其他的光;相位延遲膜(phase retardation film),其可將STN模式和TN模式等的LCD之干涉顏色予以光學顏色補償;橢圓偏光膜(elliptic polarizing film),係將偏光膜和相位延遲膜整合;視角擴大膜,其可擴大LCD的視角等。
光學膜的類型,已知有λ/4板,以及製造此板的方法,通常為將聚乙烯醇、聚碳酸酯、環烯烴等的膜加以拉伸之方法。
具有不同於拉伸膜的光學補償性(optical compensatability)之光學膜,例如,已知者有一種光學膜,其中係對由烷基-改質的聚乙烯醇、聚醯亞胺等所製成的配向層所用的膜施以摩擦處理(rubbing treatment)以得到配向層(alignment layer),並於該配向層塗覆可聚合的液晶分子且予以聚合而得到具有雙折射性(birefringence)的聚合物層(日本專利申請早期公開(JP-A)第2003-114330號)。
不過,尚未發現有關經由摩擦處理所得配向層內的配向特性諸如面內相位延遲值、傾斜角度等之控制方法,以及有關經塗覆在配向層的聚合物層所具有之配向特性(alignment property)之控制方法(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.32(1993),pp.L1242-1244)。
最近,隨著FPD尺寸的增長,產生下列問題:當從更廣的角度來觀察全顯示影像時,顯示影像會著色(稱為著色現象(coloring phenomenon))且白色和黑色會反轉(稱為反轉現象(inversion phenomenon));以及當視角傾斜到顯示影像的上方向之反視角(reverse view angle)方向時,對比降低即變得明顯。
對應於此等視角擴大與顯示品質增加的光學膜,除了光學補償效應和防止反射功能之外,需要改良視角依賴性及進一步改良著色現象。對於此改良,不可缺少者為可隨意地控制光學膜的雙折射層所具有之配向特性諸如面內相位延遲值、傾斜角度等之方法。不過,要製造具有所欲配向特性的雙折射層之光學膜的條件都是非常難以選擇者,因此,所欲光學膜的製造也是困難者。
本案發明人業已進行研究以期找到一種能夠解決上面所述諸問題的光學膜製造方法,且結果發現經由使用根據配向特性選擇的配向層,可以容易地製造出所欲光學膜。
本發明的目的為提供一種能夠容易地製造出具有所欲配向特性的雙折射層之光學膜的方法。
亦即,本發明提供下面[1]至[10]。
[1].一種光學膜之製造方法,其包括下列步驟:以具有雙折射性的高分子塗覆第二配向層,該第二配向層係根據下述步驟1至5計算出的配向特性而選出者:(第一步驟)測量具不同配向特性的複數個第一配向層之配向特性之步驟,(第二步驟)經由以具有雙折射性的高分子塗覆在第一步驟中已經測量過配向特性的第一配向層以製造雙折射層之步驟,(第三步驟)測量在該第二步驟中所得雙折射層之配向特性之步驟,(第四步驟)計算在第一步驟中所測量的第一配向層之配向特性與在第三步驟中測量的雙折射層之配向特性之間的相關函數之步驟,(第五步驟)從該第四步驟中所計算出的相關函數,計算出第一配向層之配向特性以獲得具有所須之配向特性的雙折射層之步驟。
[2].根據[1]之方法,其中係使用經由在配向層用膜實施
包括界定摩擦強度不同參數值的摩擦處理所得到的配向層做為該配向層。
[3].根據[2]之方法,其中該參數值為由摩擦處理的轉速、摩擦累積次數、輥推進長度、配向層用膜的傳輸速度與布的本質所組成的群組選出之一參數值。
[4].根據[1]至[3]中任一項之方法,其中該配向特性係由傾斜角度或面內相位延遲值以指數形式表示。
[5].根據[1]至[4]中任一項之方法,其中該聚合物為經由將包含可聚合的液晶化合物之溶液塗覆在配向層,然後,聚合該化合物聚合所得者。
[6].根據[1]至[5]中任一項之方法,其中在該第四步驟中所計算的相關函數之計算方法為使用回歸方程式(regression formula)的計算方法。
[7].一種預測雙折射層的配向特性之方法,包含根據[1]的第一至第五步驟。
[8].一種程式,係用以預測[7]的配向特性,包括輸入第一步驟中所得配向特性的值之步驟,輸入第三步驟中所測得配向特性的值之步驟,計算第四步驟中的相關函數之步驟,輸入雙折射層之配向特性的值之步驟,從雙折射層之配向特性的值與在第四步驟中所計算出的相關函數計算配向層之配向特性的值之步驟,以及呈現出配向層之經計算的配向特性的值之步驟。
[9].一種電腦可讀取的記錄媒體,其係記錄根據[8]的預測程式。
[10].一種製造光學膜之方法,其包括下述步驟1至6:(第一步驟)測量具不同配向特性的複數個第一配向層之配向特性之步驟,(第二步驟)以具有雙折射性的聚合物塗覆在第一步驟中已經測量過配向特性的第一配向層以製造雙折射層之步驟,(第三步驟)測量在該第二步驟中所得雙折射層之配向特性之步驟,(第四步驟)計算在第一步驟中所測量的第一配向層之配向特性與在第三步驟中測量的雙折射層之配向特性之間的相關函數之步驟,(第五步驟)從該第四步驟中所計算出的相關函數計算出第一配向層之配向特性以獲得具有所須之配向特性的雙折射層之步驟,(第六步驟)以具有雙折射性的聚合物塗覆在根據第五步驟計算出的配向特性所選擇的第二配向層以製造光學膜之步驟。
下面要從第一步驟依序闡明本發明。
第一步驟為測量具不同配向特性的複數個配向層之配向特性之步驟。
作為配向層,可以提及者為,例如,經由對具有以紫外光等予以照射時會引起二聚合反應、異構化反應等的光-官能部分之光-反應性聚合物,使用偏振紫外射線予以照射所得之光學配向層;經由在基板塗佈含有可聚合基的二色性染料之光學配向層所用材料,予以照射偏振化以賦予光學配向功能,然後經由加熱或用光照射將可聚合基聚合而得之光學配向層(JP-A第2002-250924號);經由選擇至少一項界定摩擦處理的摩擦強度之參數,且對配向層用膜實施各具不同的所選參數之值的摩擦處理所得到的配向層;經由對光學配向層進一步實施摩擦處理所得之配向層等等。
於上述各種方式所得之配向層中,較佳者為經由實施摩擦處理所得之配向層,此係因為可以容易地獲得具有不同的配向特性之配向層之故。
以下說明經由實施摩擦處理所得之配向層。
經由實施摩擦處理所得配向層中使用的配向層用膜(films for alignment layer)之例子包括可溶性聚醯亞胺膜,聚醯胺酸與聚醯胺的共聚合膜,經烷基鏈改質的聚乙烯醇膜,明膠膜等等。於彼等之中,可溶性聚醯亞胺膜和經烷基鏈改質的聚乙烯醇膜為較佳者,因為彼等容易取得之故。
作為配向層用膜,可以選自使用那些,例如,商業上可購得的配向層用膜,諸如OPTMER AL系列(註冊商標,為JSR所製),SUN-EVER SE系列(註冊商標,為Nissan Chemical Industries,Ltd.所製),經烷基鏈改質的聚乙烯醇等。
於本發明中,較佳者為使用相同的原料作為配向層用膜且這些配向層的製造方法也實質地相同,如後文所說明者,如此,配向層用膜較佳者也是用相同的原料與大約相同的製造方法所得到的膜,且通常,可以較佳地使用商業上可購得的相同品牌之配向層用膜,摩擦處理(rubbing treatment)意指使用布,及例如,使用第1圖所示裝置進行的摩擦配向層用膜之處理。於第1圖中,1表輥,且布2係捲繞在輥的外周圍部份。於第1圖中,3表能夠朝箭號7的方向移動之檯,且於檯3之上,放置著配向層用膜4。於該檯3之上,也可以放置經層合在諸如玻璃板、金屬板、基底材料膜等基底材料之上的配向層用膜。
使檯3朝轉動的輥1移動,且使配向層用膜4與布2接觸造成摩擦。
在使用第1圖中所示的摩擦處理用的裝置之時,摩擦強度參數包括,例如,輥1的旋轉、輥1與檯3之間的距離6(後文中,於某些情況中也稱為推進長度(push length))、配向層用膜的傳送速度(輥1輸送檯3的速度),檯3於輥1下面的通過頻率(後文中,稱為摩擦累積次數。舉例而言,當檯3於轉動的輥1下面通過一次之時,摩擦累積次數即為1)、以及布的本質等等。
當輥1的旋轉增加之時,與配向層用膜接觸的旋轉也增加,如此,也使摩擦強度增加,且當推進長度6減少時,布2和配向層用膜會有強烈接觸,如此,使摩擦強度增加,當配向層用膜的傳送速度減低時,與輥1的摩擦時間會增長,如此,摩擦強度增加,且當摩擦累積次數增加時,摩擦強度增加。
為了經由摩擦處理獲得具有不同配向特性的配向層,可以有利於使用不同的摩擦強度參數值來實施摩擦處理。例如,當參數值差只包括輥1的旋轉時,可以做的是將其他參數,推進長度、配向層用膜的傳送速度和摩擦累積次數都保持在固定水平且將輥1的旋轉改變到a、b、c----,而分別對相同類型的配向層用膜(A、B、C----)施以摩擦處理來製造摩擦過的配向層(A-a、B-b、C-c----)。
當所得配向層的數目更大時,會有使得後面所述第四步驟中的相互關聯之相關係數增加之較佳趨勢,且當只有改變一種參數值時,通常可以製造出3至5種摩擦過的配向層。
布的本質意指布的纖維之硬度、形狀和密度,以及布表面上的髮絲(所謂的絨毛)之長度等,且為了在量上的處置,可以使用工業製造出的布品。
此處,摩擦處理中所用的布包括,例如,天然纖維布諸如大麻、絲、棉、羊毛等,以及人造纖維布諸如縲縈、聚醯胺類、聚醯亞胺類等。布的表面通常是用絲絨面(Velvet ground)製成者。
當在第一步驟中係經由摩擦處理賦予配向特性時,較佳者為摩擦處理用裝置的尺寸與布的類型係與在後面所述第六步驟中所用之摩擦處理裝置的尺寸與布的類型都相同,且特別較佳者,使用相同的裝置和相同的布。
由於在第一步驟中該配向特性可有利地為不相同,因此任何要經由摩擦處理賦予配向特性的配向層或光學配向層都可以在後面所述第四步驟中得到優良的相互關聯。在使用要接受摩擦處理的配向層時,可以採用不同的參數。進一步者,即使配向層的尺寸諸如厚度、寬度等有所改變,也可以得到優良的相互關聯。
在本發明中所使用的配向層較佳者為由實質相同的原料所獲得的配向層。另外,除了光學配向層製造中的偏光化條件,與賦予不同配向特性的條件諸如在要施予摩擦處理的配向層中的上述諸參數等之外,較佳者為實質相同的方法。
配向特性通常係以傾斜角度(titt angle)、面內相位延遲值(in-plane phase retardation value)等以指數表出。
茲根據第2圖來解釋配向特性:於顯示雙折射層11的光學特性之折射率橢圓體12中,定義出三維主折射率na、nb和nc。將在Z軸與主折射率nc之間作出的角定義為傾斜角13,且從Z方向觀察時,定義於塗覆膜形成的垂直橢圓面14之長軸ny和短軸nx,如此將ny與nx之間的差值對膜厚度d的乘積(ny-nx).d定義為面內相位延遲值。
有關測量面內相位延遲值的方法,可提及者為,例如,一種諸如橢圓偏光計測量等方法。有關測量傾斜角的方法,有一種方法為其中,例如,在面內相位延遲值的測量中,測量光的入射角的依存性,且從曲線配合,使用理想折射率橢圓體之面內相位延遲值的入射角依存性改變之計算值計算出傾斜角。
配向層的面內相位延遲值(延遲值)係按照公式(2)中所述定出,所以,即使在第一步驟中的面內相位延遲值係使用具有不同於在後面所述第六步驟中所用的配向層之厚度的配向層所得到者,也可以有利於經由使用公式(2)轉換成第六步驟中所用的配向層之厚度而找出面內相位延遲值。
Re(λ)=d×△n(λ) (2)(其中,Re(λ)表在波長λ奈米(nm)的相位延遲值,d表膜厚度,且△n(λ)表在波長λ奈米的折射率各向異性(refractive index anisotropy)。
本發明的第二步驟為經由將聚合物塗覆在第一步驟中測量過的配向層以製造含有雙折射層和配向層的光學膜積層體之步驟。
有關使用聚合物塗覆配向層的方法,有提及者為,例如,使用熔融液晶聚合物塗布配向層之方法;使用含有可聚合的液晶化合物之溶液塗布配向層且予以聚合以使該配向層塗覆著聚合物之方法等等。於這些方法中,較佳者為後者之經由聚合的塗覆方法,因為可以獲得容易處置的因素諸如塗布溶液的低黏度、優良的平滑性等,且可以在相對較低的溫度下執行雙折射層的形成程序之故。
下面要詳細說明經由聚合的塗覆方法。
首先,於可聚合的液晶化合物和有機溶劑中,視需要地加入,非可聚合的液晶聚合物、聚合起始劑、聚合抑制劑、光敏化劑、交聯劑、均平劑(leveling agent)等,製備成溶液。
此處,可聚合的液晶化合物包括具有可聚合基的化合物,包括在Liquid Crystal Handbook(液晶手冊),編輯委員:Maruzen K.K.等人編輯,2000年十月30日出版,第3章,“Molecular structure and liquid crystal property”(分子構造和液晶特性),3.2 Non-chiral rod-shaped liquid crystal molecule(非對掌棒狀液晶分子),3.3 Chiral rod-shaped liquid crystal molecule(對掌棒狀液晶分子)之中所述的化合物。
有關可聚合的液晶化合物,可以使用複數種不同的可聚合性液晶化合物。
有關可聚合的液晶化合物,較佳者係使用式(1)化合物:P1-E1-B1-A1-B2-A2-B3-A3-B4-E2-P2 (1)
於式(1)中,A1、A2和A3各獨立地表二價環狀烴基、二價雜環烴基、亞甲基伸苯基、氧伸苯基、或硫伸苯基。A1、A2和A3可以下列取代基來取代:具有約1至4個碳原子的烷基,例如甲基、乙基、異丙基、第三丁基等;具有約1至4個碳原子的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基等;三氟甲基;三氟甲氧基;腈基;硝基;鹵素原子諸如氟原子、氯原子、溴原子等。
二價環狀烴基的特定例子包括具有下述式的芳族基等:
二價環狀烴基的其他例子包括具有下述式的脂環基,和類似者:
二價雜環基的例子包括具有下述式的基:
較佳者,因為隨後製造起來容易之故,A1、A2和A3全部都是相同類型的基,且因為隨後製造起來容易之故,特別較佳者為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基。
於式(1)之中,B1、B2、B3、和B4各獨立地表二價基諸如-CH2
-、-C=C-、-CH=CH-、-CH2
CH2
-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-N(→O)=N-、-N=N(→O)-、-C(=O)-NR’-、-NR’-C(=O)-、-OCH2
-、-NR’-、-CH2
O-、-SCH2
-、-CH2
S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、單鍵等。此處,R’表氫原子或烷基。
於此等基中,較佳者為-C=C-、-O-、-O-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-,因為其製造容易且彼等具有優良的配向特性之故。
因為隨後製造起來容易之故較佳者,B1、B2、B3、和B4都是相同類型的二價基。
於式(1)中,E1和E2各獨立地表具有2至25個碳原子的伸烷基。E1和E2較佳地表具有4至10個碳原子的伸烷基。
E1和E2中的氫原子可經下列取代基所取代:烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、腈基、硝基、鹵素原子等,且較佳者該氫原子係未經取代者。
因為隨後製造起來容易之故,較佳者,E1和E2都是相同類型的伸烷基。
於式(1)中,P1和P2表氫原子或可聚合基。
此處,可聚合基意指能夠將本發明可聚合性液晶化合物予以聚合之取代基,且其特定例子包括乙烯基、對-二苯乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、羧基、甲基羰基、羥基、醯胺基、具有1至4個碳原子的烷胺基、胺基、環氧基、氧雜環丁烷基、醛基、異氰酸酯(isocyanate)基、硫異氰酸酯基等。
可聚合基可包含對B1和B2所例舉的基,以將上面例舉的基與E1和E2相連接。
於彼等之中,較佳者為丙烯醯基和甲基丙烯醯基,且特別較佳者為丙烯醯基,因為其在光聚合之中容易處理,此外其製造也為容易者。
P1和P2中至少一者為可聚合基,且較佳者P1和P2兩者皆表可聚合基,且於此情況中,其具有使所得光學膜具有優良的膜硬度之傾向。
有關可聚合性液晶化合物,較佳者為使用式(1-1)至(1-10)的具有丙烯醯基之化合物,因為彼等容易取得之故。
非可聚合的液晶化合物包括不具有可聚合基的化合物,這類化合物係包括在上面所提Liquid Crystal Handbook(液晶手冊),第3章,“Molecular structure and liquid crystal property”(分子構造和液晶特性),3.2 Non-chiral rod-shaped liquid crystal molecule(非對掌棒狀液晶分子),3.3 Chiral rod-shaped liquid crystal molecule(對掌棒狀液晶分子)之中所述的化合物。其特定例子包括具有下列式子的化合物。
用於經聚合塗覆方法中的有機溶劑包括能夠溶解可聚合的液晶化合物、非可聚合的液晶化合物等之有機溶劑,且其特定例子包括醇類諸如甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等;酯類諸如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯等;酮類諸如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等;以及烴類諸如戊烷、己烷、庚烷、甲苯、二甲苯等。可以使用複數種有機溶劑。
所得溶液係經控制到具有通常為10 Pa.s或更低者之黏度,較佳者約0.1至7 Pa.s以提供容易的塗覆。
隨後,可以將所得溶液塗覆在配向層,乾燥且聚合,而得到在配向層上的雙折射層。
於聚合之中,當可聚合的液晶化合物的可聚合基為光可聚合性者時,可經由使用諸如可見光、紫外線、雷射光線等光予以照射而達成硬化,且當該可聚合基為熱可聚合性者時,可經由加熱進行聚合。
從膜形成特性的觀點來看,較佳者為光聚合反應,而從處置性觀點來看,特別較佳者為以紫外線聚合。
於溶劑乾燥中,在光聚合反應的情況下,較佳者為在光聚合之前將溶劑幾乎完全地乾燥以改進膜形成特性。於熱聚合反應的情況下,聚合反應常與乾燥一起進行,且較佳者,若在聚合之前將溶劑幾乎完全地乾燥,有助於得到優良的膜形成特性。
溶劑乾燥方法包括,例如,自然乾燥、空氣乾燥、減壓乾燥等。
塗覆配向層的方法之例子包括擠壓塗覆法、直接凹版印刷塗覆法(direct gravure coating)、逆凹版印刷塗覆法、CAP(毛細管)塗覆法、擠壓模頭塗覆法(die coating method)等。也可提及者為使用塗器諸如浸塗器、棒塗器、旋轉塗器等塗覆方法。
第三步驟為一個測量在上述第二步驟中所得雙折射層中的配向特性之步驟。
要在第三步驟中測量的配向特性可為不同類型的雙折射層,不過,通常係測量相同類型的雙折射層之配向特性。
有關測量配向特性之方法,可提及者為與第一步驟中的相同方法。
第四步驟為根據第一步驟和第三步驟的結果,計算配向層所具配向特性與在第二步驟中所得雙折射層所具配向特性之間的相關函數之步驟。
於第3圖(實施例1)之中,使用傾斜角作為配向特性,測量配向層的傾斜角(x)和雙折射層的傾斜角(y)且將彼等標繪形成曲線圖,並將此等以線性近似法予以近似處理,而得到近似公式y=0.637x+4.5781(相關係數:0.8737)。
有關計算配向層所具配向特性與雙折射層所具配向特性之間的相關函數之方法,可以提及者為一種其中係使用在數學、統計學、化學工程等領域中傳統已知的回歸方程式諸如線性近似法、冪公式近似法、最小平方法等來計算配向層所具配向特性(值)與經塗覆在該配向層的雙折射層所具配向特性(值)之間的相關函數之方法,與其他方法。於計算之中,通常可以使用經由表計算軟體、數學計算用軟體、化學程序設計用軟體等的擬合方法(fitting method)。
有關其他計算相關函數的方法,可以提及的一種方法為其中將布的類型、配向層用膜以及雙折射層的原料和製造方法都固定,且經由構成神經網路模型找出在配向層所具配向
特性(值)與經塗覆在該配向層的雙折射層所具配向特性(值)之間的相關函數;以及其他方法。
第五步驟為根據第四步驟中所得相關函數計算出配向層所具配向特性以獲得具有某所欲配向特性的雙折射層之步驟。本發明預測方法為一種特徵為具有第一至第五步驟之預測方法。亦即,其可經決定到一個從第四步驟中所得相關函數計算出獲得雙折射層中的某所欲配向特性(值)所需的配向層所具配向特性(值)之步驟。
特定言之,當雙折射層的所欲傾斜角度為8.5°之時,從實施例1中的相關函數公式預測配向層的傾斜角度有利地為6.2°。而實際上,從具有6.06°傾斜角度的配向層所得雙折射層的傾斜角度為8.5°,大約對應於該預測值。
本發明預測方法可以用程式表出。第7圖為實施本發明程式所用的電腦系統之一例,而第8圖為在流程圖中顯示出本發明程式之一例。下面要闡明本發明的程式。
將在第一步驟中執行的參數從輸入部件(S1)輸入,將在第三步驟中測量到的配向特性從輸入部件(S2)輸入。此等輸入值係通過CPU儲存在記憶體或外部儲存裝置。
接著,使用儲存在記憶體或外部儲存裝置的應用軟體來判斷輸入值的輸入是否完全(S3),然後由CPU計算在參數與配向特性之間的相關函數(S4,第四步驟)。所計算的相關函數公式係經儲存於記憶體及/或外部儲存裝置。
隨後,將雙折射層的所欲配向特性從輸入部件(S5)輸入,將此輸入值取代到S4中所得且經儲存的相關函數公式
之中以計算出摩擦處理所需參數的預測結果(S6),且從顯示器、印表機等呈現部件(S7)呈現出來。
在判斷參數的預測之執行之時,可以重複從S5的流程,而其他情況則導致結束(completion)。
上面所提的程式可由硬體邏輯予以構成,或可在電腦上用軟體建立,如下面所述者。
亦即,電腦包括CPU(中央處理單元)用以實施控制程式的指令以實現每一功能;ROM(唯讀記憶體)用以容納上述程式;RAM(隨機存取記憶體)用以展開上述程式;儲存裝置(記錄媒體)諸如容納上面所提程式和各種資料等的記憶體。於上述電腦中給入電腦可讀取方式記錄著控制程式(其為實現第9圖中所示每一種處理的軟體)的程式碼(執行形式程式、中間碼(intermediate code)、源程式)之記錄媒體,且此電腦(或CPU或MPU)讀取記錄在該記錄媒體中的程式碼且執行該程式。如此,可建立該程式。
有關上面所提記錄媒體,可以使用,例如,帶型媒體諸如磁帶、匣帶等;碟型媒體諸如磁碟如軟碟/硬碟等;以及光碟諸如CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R等;卡型媒體諸如IC卡(包括記憶卡)/光學卡等;或半導體記憶體型媒體諸如光罩ROM/EPROM/EEPROM/快閃記憶體(flash memory)ROM等。
上述電腦可以構造成與通訊網路相連接,且通過該通訊網路饋入上述程式碼。對此通訊網路沒有特別限制,且可以利用列如,網際網路、內部網路(intranet)、外部網路(extranet)、LAN、ISDN、VAN、CATV通訊網路、虛擬私
有網路、電話線網路、行動通訊網路、衛星通訊網路等。對於構成通訊網路所用的傳輸媒體沒有特別地限制,且其例子為電纜電路諸如IEEE1394、USB、電力運送線、電纜TV電路、電話線、ADSL電路等;以及無線電路諸如紅外線如IrDA與遠端控制、藍芽(Bluetooth)(註冊商標)、802.11無線傳輸、HDR、行動電話網路、衛星線路、地面波數位網路等。於本發明中上面所提程式可以用藉由電子傳輸實現的資料信號列或輸送波形式予以實現。
本發明方法包括下述步驟:
使用具有雙折射性的聚合物塗覆根據下面第一至第五步驟計算出的配向特性選擇出的第二配向層。
有關該配向層,通常係使用具有在第五步驟中所得配向特性之配向層。此配向層所用的材料和製造方法通常為實質地與對第一步驟中所用配向層所用者相同的材料和製造方法,且較佳者,使用與第一步驟中所用的配向層相同的品牌之配向層。
有關要使用的聚合物,通常使用與第二步驟中所用聚合物相同類型的聚合物。
如此所得光學膜可以在保持配向層的積層體之下使用,或者經由將第六步驟中所得光學膜的雙折射層之表面轉移到另一透明膜等之上而只從配向層移除雙折射層,得到要使用的光學膜。
本發明光學膜本身可以用為反射防止膜、相位延遲膜、視角擴大膜或光學補償膜。
其也可以與其他膜組合使用。要特別提及者為經由將本發明光學膜貼合到偏光膜所得之橢圓偏光板,將本發明光學膜以寬範圍λ/4板形式進一步貼到上述橢圓偏光板上所得到的寬範圍圓偏光板(circle polarizing plate)等。
有關包含本發明光學膜的顯示器,可提及者為,例如,平面顯示器(FPD),而可特別提及者為液晶顯示器(LCD),其係經由將包含本發明光學膜的偏光板貼合到液晶元件上而得者,該液晶元件包含插置於兩片載有電極與在其上形成的配向層之透明基底板之間的液晶材料,且其中係經由施加電壓以驅動液晶分子來展示出光閘效應;有機電致發光顯示器(有機EL),其具有至少一個發光層,該發光層係由在載有於其上形成的電極之透明基底板與由金、銀、鋁、鉑等或合金所製成的電極之間形成的導電性有機化合物所構成的,且具有在透明基底板上包含本發明光學膜的寬範圍圓偏光板;等。
根據本發明,可以對經由塗覆聚合物於配向層上所得包含雙折射層的光學膜,從該配向層的配向特性簡單、容易且以良好可再現性地預測出雙折射層的配向特性。
根據上面所提的預測,可以簡單且容易地製造出包含可以提供所欲配向特性的雙折射層之光學膜。
茲以下面的實施例為基礎進一步詳細地說明闡述本發明,不過毋需言及者,本發明不受此等實施例所限制。
(配向層之製備)於玻璃基底板上,塗布聚醯亞胺SUN-EVER SE-610(註冊商標,為Nissan Chemical Industries,Ltd.所製),然後,予以乾燥與退火而得到具有約100奈米膜厚度的配向層用膜。隨後,在摩擦處理之中,將推進長度1固定為0.5毫米,將檯傳送速度v固定為12毫米/秒,將摩擦累積次數N固定為一次且將摩擦用布固定為由Yoshikawa Kakosha所製造的YA-20-R,且將轉速n改變成240r.p.m.、360 r.p.m.、480 r.p.m.、600 r.p.m.、760 r.p.m.、840 r.p.m.、和1000 r.p.m.,據此實施各種摩擦處理而得到配向層。
(第一步驟)就所得配向層,使用光譜橢圓偏光計(M-220,為Nippon Bunkosha所製)測量面內相位延遲值的視角相關性與傾斜角的視角相關性。其結果顯示於表1中。
(第二步驟)在經過摩擦處理的配向層之表面,以旋塗方法塗覆具有表2中所示組成的塗覆溶液,在55℃下乾燥一分鐘,然後,用紫外線照射,而製成具有厚度為1.5微米(μm)的雙折射層之光學膜。
(第四步驟)
針對所製光學膜的雙折射層所具光學特性,適用測量裝置(KOBRA-WR,為Oji Keisokukikisha所製)測量雙折射層的面內相位延遲值之視角相關性。其結果顯示於第3圖和第4圖之中。當配向層的面內相位延遲值從0.18奈米改變到0.31奈米之時,雙折射層的面內相位延遲值從151奈米改變到156.5奈米。當配向層的面傾斜角度從3.43°改變到6.06°之時,雙折射層的傾斜角度從6.60°改變到8.50°。
此等相關函數在於下面所提的表3之中。
於表1之中,同樣地摘列出參數類別、雙折射性類別、顯示相關函數的公式,與該公式的相關係數(實施例1至7)。
(第五步驟和第六步驟)
在將8.5°的所欲雙折射性傾斜角度輸入到內載表3中所述相關公式的電腦中時,隨即輸出6.2°之配向層傾斜角度。
以與實施例1中的相同方式製造具有配向層和雙折射層的光學膜,其中不同處在於將轉速n固定在480 r.p.m.,將傳送速度v固定在12毫米/秒,將摩擦累積次數N固定在一次且將摩擦用布固定為VA-20-R,而將推進長度1改變為0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、和0.7毫米,作為摩擦條件。
針對所得光學膜,測量傾斜角度且將其結果顯示於表4之中。
於所得光學膜之中,在配向層與雙折射層之間的相關函數係在上面所提的表3,與第4圖中所述者。
以與實施例1中的相同方式製造具有配向層和雙折射層的光學膜,其中不同處在於使用SUN-EVER SE-1410(註冊商標,為Nissan Chemical Industries,Ltd.所製)做為該聚醯亞胺且將將轉速n固定在480 r.p.m.,將推進長度1固定為0.5毫米,將摩擦累積次數N固定在一次,且將摩擦用布固定為YA-20-R,而將傳送速度v改變為3毫米/秒、4毫米/秒、6毫米/秒、9毫米/秒、和12毫米/秒,作為摩擦條件。
針對所得光學膜,測量面內相位延遲值(奈米)的視角相關性且將其結果顯示於表5之中。
於所得光學膜之中,在配向層與雙折射層之間的相關函數係在上面所提的表3,與第5圖中所述者。
以與實施例1中的相同方式製造具有配向層和雙折射層的光學膜,其中不同處在於使用SUN-EVER SE-1410(註冊商標,為Nissan Chemical Industries,Ltd.所製)做為該聚醯亞胺且將將轉速n固定在480 r.p.m.,將推進長度1固定為0.5毫米,將傳送速度v固定為12毫米/秒,且將摩擦用布固定為YA-20-R,而將摩擦累積次數N改變為1、2、3、4和5次,作為摩擦條件。
針對所得具有雙折射層的光學膜,測量雙折射層的傾斜角(度),且將其結果顯示於表6之中。
於所得光學膜之中,在配向層與雙折射層之間的相關函數係在上面所提的表3,與第6圖中所述者。
以與實施例1中的相同方式製造具有配向層和雙折射
層的光學膜,其中不同處在於使用SUN-EVER SE-610(註冊商標,為Nissan Chemical Industries,Ltd.所製)做為該聚醯亞胺且將將轉速n固定在480 r.p.m.,將推進長度1固定為0.5毫米,將檯速度固定為12毫米/秒,且將摩擦累積次數N固定為一次,而將摩擦用布改變為YA-20-R,YA-19-R和YA-18-R(全部都是Yoshikawa Kakosha所製)。
針對所得配向層,測量傾斜角(度)的視角相關性,且將其結果顯示於表7之中。
於所得光學膜之中,在配向層與雙折射層之間的相關函數係在上面所提的表3,與第4圖中所述者。
於玻璃基底板之上,塗布聚醯亞胺SUN-EVER SE-610(註冊商標,為Nissan Chemical Industries,Ltd.所製),然後,予以乾燥與退火而得到具有約100奈米膜厚度的配向層用膜。隨後,以與實施例1中的相同方式製造具有配向層和雙折射層的光學膜,其中不同處在於將推進長度1固定為0.5毫米,將檯傳送速度v固定為12毫米/秒,將摩擦累積次數N固定為一次且將摩擦用布改變為由Yoshikawa Kakosha所製造的YA-18-R,而將轉速n改變成240 r.p.m.、360 r.p.m.、480 r.p.m.、600 r.p.m.、840
r.p.m.、和1000 r.p.m.。
針對所得光學膜,測量面內相位延遲值,且將其結果顯示於表8之中。
於所得光學膜之中,在配向層與雙折射層之間的相關函數係在上面所提的表3,與第9圖中所述者。
於玻璃基底板之上,塗布聚醯亞胺SUN-EVER SE-610(註冊商標,為Nissan Chemical Industries,Ltd.所製),然後,予以乾燥與退火而得到具有約100奈米膜厚度的配向層用膜。隨後,以與實施例1中的相同方式製造具有配向層和雙折射層的光學膜,其中不同處在於將推進長度1固定為0.5毫米,將檯傳送速度v固定為12毫米/秒,將摩擦累積次數N固定為一次且將摩擦用布改變為由Yoshikawa Kakosha所製造的YA-19-R,而將轉速n改變成240 r.p.m.、360 r.p.m.、480 r.p.m.、600 r.p.m.、840 r.p.m.、和1000 r.p.m.。
針對所得光學膜,測量面內相位延遲值,且將其結果顯示於表9之中。
於所得光學膜之中,在配向層與雙折射層之間的相關
函數係在上面所提的表3,與第10圖中所述者。
根據本發明,可以經由一種簡單方法控制光學膜諸如反射防止膜如抗反射(AR)膜等,以及偏光膜、相位延遲膜、橢圓偏光膜、視角擴大膜等的光學特性。
使用該簡單方法可以得到具有所欲配向特性的光學膜,包括經由將配向層定向以產生所欲光學特性而得到具有所欲配向特性的配向層,以及使用雙折射層塗覆該配向層。
如此一來,本發明光學膜可以適用於平面顯示器(FPD)諸如液晶顯示器(LCD)、有機電致發光(EL)顯示器等。
1‧‧‧輥
2‧‧‧布
3‧‧‧檯
4‧‧‧配向層用膜
5‧‧‧轉速方向
6‧‧‧推進長度
7‧‧‧檯移動方向
11‧‧‧雙折射層
12‧‧‧折射率橢圓體
13‧‧‧傾斜角
14‧‧‧垂直橢圓面
第1圖為摩擦處理所用裝置的示意圖。
第2圖為在雙折射層中的折射率橢圓體之示意圖。
第3圖為顯示出在實施例1中所製成的光學膜之配向層與雙折射層之間的面內相位延遲值的相關函數圖。
第4圖為顯示出在實施例1、2和5中所製成的光學膜之配向層與雙折射層之間的傾斜角度的相關函數圖。
第5圖為顯示出在實施例3所製成的光學膜之配向層
與雙折射層之間的面內相位延遲值的相關函數圖。
第6圖為顯示出在實施例4所製成的光學膜之配向層與雙折射層之間的傾斜角度值的相關函數圖。
第7圖顯示用以實施本發明程式的電腦系統之一例。
第8圖顯示本發明程式的流程圖之一例。
第9圖為顯示出在實施例6所製成的光學膜之配向層與雙折射層之間的面內相位延遲值的相關函數圖。
第10圖為顯示出在實施例7所製成的光學膜之配向層與雙折射層之間的面內相位延遲值的相關函數圖。
Claims (9)
- 一種含有第二配向層和雙折射層的光學膜之製造方法,包括下列步驟:以具有雙折射性的聚合物塗覆第二配向層,該第二配向層係根據下述第一至第五步驟中計算出的配向特性所選出者:(第一步驟)測量複數個各具不同配向特性的第一配向層之配向特性之步驟,(第二步驟)經由以具有雙折射性的聚合物塗覆在第一步驟中已經測量過配向特性的第一配向層以製造雙折射層之步驟,(第三步驟)測量在該第二步驟中所得雙折射層之配向特性之步驟,(第四步驟)計算在第一步驟中所測量的第一配向層之配向特性與在第三步驟中測量的雙折射層之配向特性之間的相關函數之步驟,(第五步驟)從該第四步驟中所計算出的相關函數計算出用以獲得具有所須之配向特性的雙折射層之其他第一配向層之配向特性之步驟。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中係使用經由在配向層用膜實施包括界定摩擦強度之不同參數值的摩擦處理所得到的配向層做為該第一配向層。
- 如申請專利範圍第2項之方法,其中該參數值為選自由摩擦處理中的轉速、摩擦累積次數、輥推進長度、配向層用膜的傳輸速度與布的本質所組成的群組之一參數值。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法,其中該配向特性係由傾斜角度或面內相位延遲值以指數形式表出。
- 如申請專利範圍第4項之方法,其中該聚合物為經由將包含可聚合的液晶化合物之溶液塗覆在配向層,然後,聚合該化合物所得之液晶聚合物。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中該在第四步驟中所計算的相關函數之計算方法為使用回歸方程式(regression formula)的計算方法。
- 一種預測雙折射層的配向特性之方法,其包含如申請專利範圍第1項的第一至第五步驟。
- 一種電腦可讀取的記錄媒體,其係記錄預測程式,係用以預測申請專利範圍第7項之配向特性,該程式包括輸入第一步驟中所得配向特性的值之步驟,輸入第三步驟中所測得配向特性的值之步驟,計算第四步驟中的相關函數之步驟,輸入雙折射層之配向特性的值之步驟,從雙折射層之配向特性的值與在第四步驟中所計算出的相關函數計算配向層之配向特性的值之步驟,以及呈現出配向層之經計算的配向特性的值之步驟。
- 一種製造含有第二配向層和雙折射層的光學膜之方法,其包括下述第一至第六步驟:(第一步驟)測量複數個各具不同配向特性的第一配向層之配向特性之步驟,(第二步驟)經由以具有雙折射性的聚合物塗覆在第一步驟中已經測量過配向特性的第一配向層以製造雙折射層之步驟,(第三步驟)測量在該第二步驟中所得雙折射層之配向特性之步驟,(第四步驟)計算在第一步驟中所測量的第一配向層之配向特性與在第三步驟中測量的雙折射層之配向特性之間的相關函數之步驟,(第五步驟)從該第四步驟中所計算出的相關函數計算出用以獲得具有所須之配向特性的雙折射層之第一配向層之配向特性之步驟,以該第一配向層作為第二配向層,(第六步驟)經由以具有雙折射性的聚合物塗覆根據第五步驟計算的配向特性所選擇的第二配向層而製造光學膜之步驟。
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